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  • 中国版智能电网

    中国版智能电网,就是指以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。国家电网公司高调提出“坚强智能电网”,更是让“智能电网”概念炙手可热,并在股票市场上产生巨大影响,一时间,各家券商纷推所谓“智能电网概念股”。

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    概述/中国版智能电网 编辑

    中国版智能电网中国版智能电网
    中国版智能电网,就是指以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。随着智能电网成为奥巴马新能源政策的重要内容,其渐被业界关注。中国国家电网公司以极快的反应速度,将“智能电网”上升到战略层面,“捆绑”其特高压概念。国家电网公司高调提出“坚强智能电网”,更是让“智能电网”概念炙手可热,并在股票市场上产生巨大影响,一时间,各家券商纷推所谓“智能电网概念股”。

    发展现状 /中国版智能电网 编辑

    美国智能电网发展尚处在起步阶段,目前主要是智能电表的研发和应用。美国发展智能电网面临的九大问题在于:新技术的风险;缺乏统一标准;成本回收风险;商业化应用;电网企业激励;电网监管;通讯安全;对低收入人群电费影响;缺乏对智能电网发展整个图景的清晰阐述。智能电网主要着眼于通过加强需求侧管理以进一步提高用电环节能效。美国“智能电网”战略并不包括输电网,并不急于进行大规模实质性的建设投资,而且明确约束过度增加老百姓的经济压力,投入的主要是针对技术研发环节的小规模引导资金,总体上态度审慎。

    中国现在大规模建设智能电网为时尚早。有些领域一定要等到相关市场成熟起来才可以开展相应智能电网建设,比如电动汽车,现在电动汽车还很少,何谈建设相应智能电网体系、中国版智能电网主张则是,2010年前,完成发展规划的制订,开展关键技术设备研发和试点工作;到2015年,在关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用;到2020年,全面建成统一坚强智能电网。在业内人士看来,这未免显得有点急迫。 

    重要意义/中国版智能电网 编辑

    智能电网智能电网
    智能电网倡导者习惯这样描绘“智能电网生活”:空调能够感知用电高峰电价上涨,自动调整温度,为您控制用电量及节省电费;调度中心大屏幕能自动显示网络故障方位并自动解决;屋顶太阳能发电所得在自用之余可以出售给电网;电动汽车可以实现电能的“上传”与“下载”,并参与电网调峰。

    智能电网其实就是将电网智能化水平提高到可以适应新能源技术革命所带来的种种变化与需求的电网,其本身并不是新能源技术革命的核心引擎,但它是不可缺少的公共载体与重要组成部分。智能电网的终极推进者应是代表公众利益的政府,不能停留在IT企业营销行为或者电网企业投资计划的层面,因为智能电网建设和新能源大面积推广最终都需要全社会买单,需要从社会总福利角度进行公共决策,通过技术创新产业升级来抢占战略制高点。

    主要功能/中国版智能电网 编辑

    1、自愈——传感器对电网实时监控和在线评估,预防、发现、快速诊断和消除故障隐患;

    2、兼容——支持分布式发电和插电式电动汽车即插即用,容纳风电等新能源大规模接入;

    3、互动——实现双向互动智能传输数据和动态浮动电价制度,有效减少家庭、办公室和工厂电力消耗;

    4、优化——对资产进行持续监控,延长资产使用寿命,避免中断事件;

    5、集成——实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的集成,形成全面辅助决策支持体系。 

    接入标准/中国版智能电网 编辑

    智能电网智能电网控制系统
    在国网发展统一坚强智能电网的口号中,首要理由就是面临新能源特别是风电装机的突飞猛进给电网接入带来的巨大挑战。特别是中国规划建设七个千万千瓦级风电基地,风电无法就地消纳,需要依托高电压等级、大规模远距离输送,由此带来系统调峰调频、电网适应性、电压控制、安全稳定性等问题。如果新能源电量比例在5%以下,现有电网完全可以消纳。不过,由于要求未来新能源大规模替代传统化石能源,所以电网必须要积极适应这个方向。太阳能和风能间歇性很大,需要储能技术、微网技术,使电网更有弹性,能够接纳更多新能源。

    国网已经拿出了风电和光伏接入电网的技术标准,并力图使其成为国标,并把抽水蓄能电站作为主要调峰手段。当然,国网也一并“伸手”要求,希望在新能源输配电价、电网接入工程、辅助服务上获得“照顾”。国网也把适应大规模风电基地的电网建设作为特高压战略的重要支撑理由。电网企业应该积极与开放地投入新能源接入工作,更多的将其作为重要的社会责任来看待。

    新型能源/中国版智能电网 编辑

    智能电网其实就是将电网智能化水平提高到可以适应新能源技术革命所带来的种种变化与需求的电网,其本身并不是新能源技术革命的核心引擎,但它是不可缺少的公共载体与重要组成部分。就新能源接入投资领域,大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行,彻底改变了传统的配电系统单向潮流的特点,要求系统使用新的保护方案、电压、频率控制等来满足双向潮流的需要。智能电网可使分布式电源对电力系统的负面影响最小化,并能使分布式发电的控制柔性发挥至最高。主要关键技术包括:微网技术、分布式发电的联合调度、分布式发电参与系统调节。此外需要应用新型柔性交流输电技术元件,灵活控制输配电线路上的潮流,调节系统电压和频率,增强系统稳定性和可靠性;需要新的输配电相制和频率。 

    技术革新/中国版智能电网 编辑

    智能电网改造智能电网改造
    在一些地方电网看来,智能电网不是一个新鲜词。如果说电网的智能化也算智能电网一部分的话,那么一些地方电网几年前就开始了研究和尝试。正如中国电力科学研究院副总工程师胡学浩所说,“输电网中基于相量测量单元的广域测量系统、柔性交流输电和配电网中分布式发电、自动抄表、需求侧管理等很多技术,在智能电网概念提出前就已在研究,并取得了不错成绩。智能电网的发展会让其提高到新的层次,并使研发工作更有用武之地。”

    2008年华东电网全面启动以高级调度中心建设为突破口的智能电网第一阶段项目群工作,分高级调度中心、多适应的电网规划优化体系研究、数字化变电站建设、企业统一信息平台建设四条主线进行,大大提高了电网的安全控制水平。全世界看,电网互联都是趋势。随着网络规模越来越大,怎样在大电网状态下保证安全就是一个很重要的问题。这就依赖于自动化技术水平的提高。原来我们对线路是人工巡检,而智能化技术可实现自动控制,能准确知道错在哪里。这通过自动化调度系统和数字化变电站等设备可以做到”,上述权威人士说该领域可以稳步发展智能化。

    安全可靠/中国版智能电网 编辑

    智能电网首要作用应是有效保证电力安全可靠性,较传统电网更加坚强并具有更大“弹性”,可以有效地抵御自然灾害、外力破坏等各类突发事件给电力系统造成的影响;并具有强大的“自愈”功能,可以通过远程设备在线监视和系统信息分析,更加及时、准确地预测和处置各类系统故障。

    这涵盖高度集成的通讯系统、运行与决策、更智能的自动化控制系统。需要的关键技术分别包括:无线传感器网络技术、全电网标准化和通用化通信规约和任意元件之间双向通信的机制与实现;实时仿真、在线评估、诊断与决策,企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理等的集成;分布式Agent,多类型元件的系统工作和控制和新的保护原理、装置和体系。

    用户互动/中国版智能电网 编辑

    用户互动智能等待突破,在美国人的智能电网概念中,用户侧的互动化是主要构成部分。智能电网通过分时定价等激励机制的实施和智能电表等工具的应用,实现供电企业与用户之间的充分互动,使用户根据负荷情况自主作出响应,把高峰时段的部分电力需求转移到非高峰时段;还可通过电力存储技术的推广,如电动汽车、油气混合动力车等,提高低谷时段电能、特别是可再生能源的利用效率。
    智能电网智能电网控制中心


    在中国这个领域必须要等待电力市场化的发展,目前电力改革根本没有到达那个程度。发展智能电网最常使用的理由是,它允许电力用户根据不同时段电力价格,自主选择电力消费时间,控制负荷与消费电量,甚至还可以将家用电动汽车蓄电池的电反送入电网进行出售,从而降低总电费开支10%-25%。但是,如果没有电力市场对各类能源发电的市场化定价,如果不允许电力用户自由参与电力买卖,如果不建立电力市场化负荷平衡机制,就不会有上述结果,电网智能化也就无法彻底实现。

    这需要计量与需求侧管理技术。一方面,需要智能电表,要求能实现带有时标的多种计量,成为分布于网络上的系统传感器和量测点,同时提供给用户实时电价和用电信息,并实现对用户室内用电装置的负荷控制;另一方面,需要电网全维信息获取,包括电压、频率等电信息,同时包含设备状态、环境参数、排放指标等等。 

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    扩展阅读
    1网易 解构上海的“中国版”智能电网 2009年08月05日
    2新浪 中国智能电网万亿投资盛宴开席 2009年08月06日

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