智能電網,就是電網的智能化,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用,實現(xiàn)電網的可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優(yōu)化高效運行。
中國與歐美國家在智能電網建設方面起點相同,國內很多行業(yè)中的領先企業(yè)和科研機構都很關注智能電網的發(fā)展。國家電網公司提出了建設以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的,自主創(chuàng)新、國際領先的堅強智能電網的發(fā)展目標。
智能電網的主要特點:
(1)堅強。在電網發(fā)生大擾動和故障時,仍能保持對用戶的供電能力,而不發(fā)生大面積停電事故;在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保電力信息安全的能力。
(2)自愈。具有實時、在線和連續(xù)的安全評估和分析能力,強大的預警和預防控制能力,以及自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復的能力。
(3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應分布式電源和微電網的接入,能夠實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動,滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。
(4)經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,降低電網損耗,提高能源利用效率。
(5)集成。實現(xiàn)電網信息的高度集成和共享,采用統(tǒng)一的平臺和模型,實現(xiàn)標準化、規(guī)范化和精益化管理。
(6)優(yōu)化。優(yōu)化資產的利用,降低投資成本和運行維護成本。
(一)自愈。能夠自動檢測、分析故障,實現(xiàn)故障隔離和系統(tǒng)自我恢復。
(二)堅強。能夠有效抵御自然災害或人為的外力破壞,保證電網安全可靠運行。
(三)互動。用戶將和電網進行自適應交互,成為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一。
(四)優(yōu)質。提供2l世紀所需要的優(yōu)質電能,用戶的電能質量將得到有效保證。
(五)經濟。實現(xiàn)資源合理配置,提高能源利用效率,減少電能損耗,降低投資成本和運行維護成本
(六)兼容。可以容納集中式發(fā)電、分布式發(fā)電等多種不同類型的電源,滿足用戶多樣化的電力需求
(七)協(xié)調。實現(xiàn)電力系統(tǒng)標準化、規(guī)范化、精細化管理,進一步促進電力市場化。
智能電網的發(fā)展趨勢:
電網已成為工業(yè)化、信息化社會發(fā)展的基礎和重要組成部分。同時,電網也在不斷吸納工業(yè)化、信息化成果,使各種先進技術在電網中得到集成應用,極大提升了電網系統(tǒng)功能。
1)智能電網是電網技術發(fā)展的必然趨勢。近年來,通信、計算機、自動化等技術在電網中得到廣泛深入的應用,并與傳統(tǒng)電力技術有機融合,極大地提升了電網的智能化水平。傳感器技術與信息技術在電網中的應用,為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術支持,使電網自愈成為可能。調度技術、自動化技術和柔性輸電技術的成熟發(fā)展,為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網絡的完善和用戶信息采集技術的推廣應用,促進了電網與用戶的雙向互動。隨著各種新技術的進一步發(fā)展、應用并與物理電網高度集成,智能電網應運而生。
2)發(fā)展智能電網是社會經濟發(fā)展的必然選擇。為實現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、輸送和消納,電網必須提高其靈活性和兼容性。為抵御日益頻繁的自然災害和外界干擾,電網必須依靠智能化手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。為降低運營成本,促進節(jié)能減排,電網運行必須更為經濟高效,同時須對用電設備進行智能控制,盡可能減少用電消耗。分布式發(fā)電、儲能技術和電動汽車的快速發(fā)展,改變了傳統(tǒng)的供用電模式,促使電力流、信息流、業(yè)務流不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。
(2)電力技術的發(fā)展,使電網逐漸呈現(xiàn)出諸多新特征,如自愈、兼容、集成、優(yōu)化,而電力市場的變革,又對電網的自動化、信息化水平提出了更高要求,從而使智能電網成為電網發(fā)展的必然趨勢。
智能電網的快速發(fā)展的主要優(yōu)勢
Aclara公司同時應用了兩種通信技術。其雙向工頻自動通信系統(tǒng)(TWACS?)在高級計量系統(tǒng)(AMI)解決方案中采用了PLC技術,而其STAR? Network AMI 系統(tǒng)則采用了無線電通信技術。
雙向工頻自動通信系統(tǒng)解決方案用于電表、開具賬單、負荷控制、需求響應、停電檢測和評估等設備之間的雙向通信。而STAR 系統(tǒng)則提供自動抄表、增強的客戶服務、開具賬單、消費報告和耗水檢測等服務,此處僅舉幾例。Aclara公司的技術被電力、燃氣和水力公用事業(yè)廣泛采用。
雙向工頻自動通信系統(tǒng)由于具備遠距離通信的能力,因而在農村備受青睞,基于PLC的系統(tǒng)也獲得了大型私營公用事業(yè)公司這塊市場。STAR 系統(tǒng)現(xiàn)已得到廣泛應用,從小城市供水系統(tǒng)到大型私營電力和燃氣公用事業(yè),都包括在內。
我國的智能電網工程在確保電網安全穩(wěn)定運行的前提下,將最大限度的將清潔的能源發(fā)電量吸納、送出。同時,還要指導用戶科學的使用電,降低用戶電纜的支出,更重要的是可以更多吸納可再生能源,在電網中把風電利用起來,減少浪費。
現(xiàn)在電網企業(yè)已經在各個省的電力公司中建立了節(jié)能服務體制,推進節(jié)能減排工作。國家電網公司也在過去積累了大量的豐富經驗,做了很多的工作,在接下來的工作中,我們應該繼續(xù)努力,相信明天我國的電網行業(yè)會更加的輝煌。