電力系統(tǒng)智能電網技術問題探析

1、電力系統(tǒng)智能電網技術問題探析 電力系統(tǒng)智能電網技術問題探析 摘要：智能電網是未來電力系統(tǒng)開展的必然趨勢，我國智能電網應用與開展要在消化國內外智能電網領域的研究成果根底上，著重立足于我國電網建設的實際水平，充分做好規(guī)劃、關鍵技術研究工作，最終實現具備信息化、自動化、互動化特征的智能電網目標。本文對當前智能電網技術應用與開展做了初步的探討與分析。 關鍵詞：智能電網；需求側管理；意義 中圖分類號：U665.12文獻標識碼： A 文章編號： 引言 隨著當前電力市場化改革的不斷推進、全球氣候變化加劇，用戶對電能質量要求逐步提升，傳統(tǒng)電網已經難以支撐如此多的開展要求。為了實現電網的升級換代，以美國和歐洲為

2、代表的一些國家提出了開展智能電網的概念，智能電網具有自愈性、互動性的特點，從而提升電力網的平安運行水平。另外智能電網具有很好的電網兼容性和集成性，智能電網是未來電網開展的趨勢，因此，對智能電網技術的研究具有重大的理論意義和實際價值。 1、智能電網概述 1.1智能電網的含義 以物理電網為根底，將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。 它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供給的平安性、可靠性和經濟性、滿足環(huán)保要求、保證電能質量、適應電力市場化開展等為目的，實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供給和增值效勞。 1.2智能

3、電網的特點 自愈和自適應。實時掌控電網運行狀態(tài)，及時發(fā)現、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預下，快速隔離故障、自我恢復，防止大面積停電的發(fā)生。 平安可靠。更好地對人為或自然發(fā)生的擾動做出辨識與反響。在自然災害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設備和電網的平安。 經濟高效。優(yōu)化資源配置，提高設備傳輸容量和利用率；在不同區(qū)域間進行及時調度，平衡電力供給缺口；支持電力市場競爭的要求，實行動態(tài)的浮動電價制度，實現整個電力系統(tǒng)優(yōu)化運行。 兼容。既能適應大電源的集中接入，也支持分布式發(fā)電方式友好接入以及可再生能源的大規(guī)模應用，滿足電力與自然環(huán)境、社會經濟和諧開展的要求。 與用戶友好互動。

4、實現與客戶的智能互動，以最正確的電能質量和供電可靠性滿足客戶需求。系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現無縫銜接，同時通過市場交易更好地鼓勵電力市場主體參與電網平安管理，從而提升電力系統(tǒng)的平安運行水平。 2、智能電網的關鍵技術 2.1堅強、靈活的網絡拓撲 堅強、靈活的電網結構是未來智能電網的根底。我國能源分布與生產力布局很不平衡，為了緩解此現狀所帶來的不利影響，我國制定了“西電東送的政策，并開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程的實施建設。如何進一步優(yōu)化特高壓和各級電網規(guī)劃成為需要解決的關鍵問題。隨著電網規(guī)模的擴大、互聯大電網的形成。電網的平安穩(wěn)定性與脆弱性問題越來越突出，對主

5、網架結構的規(guī)劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網結構才能應對冰災、戰(zhàn)爭等突發(fā)災害性事件對電網平安的影響。 2.2開放、標準、集成的通信系統(tǒng) 智能電網的開展對網絡平安提出了更高的要求，智能電網需要具有實時監(jiān)視和分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力：既包括識別故障早期征兆的預測能力，也包括對已經發(fā)生的擾動做出響應的能力，其監(jiān)測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋為電網運行、綜合管理等提供外延的應用支撐，而不僅局限于對電網裝備的監(jiān)測。 2.3高級讀表體系和需求側管理 智能電網的核心在于構建具備智能判斷與自適應調節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網和分布式管理的智能化網絡系統(tǒng)，可對電網與用戶用電信息進行實時監(jiān)控和采集，且采用最經濟

6、與最平安的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現對電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網運營的可靠性和能源利用效率。所以電網的智能化首先需要電力供給機構精確得知用戶的用電規(guī)律，從而對需求和供給有一個更好的平衡。因此目前國外推動智能電網建設，一般以構建高級量測體系為切人點。 2.4智能調度技術和廣域防護系統(tǒng) 智能調度是智能電網建設中的重要環(huán)節(jié)，調度的智能化是對現有調度控制中心功能的重大擴展，智能電網調度技術支持系統(tǒng)那么是智能調度研究與建設的核心，是全面提升調度系統(tǒng)駕馭大電網和進行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術根底。調度智能化的最終目標是

7、建立一個基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術，協(xié)調電力系統(tǒng)元件保護和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復控制系統(tǒng)等具有多道平安防線的綜合防御體系智能化調度的核心是在線實時決策指揮，目標是災變防治，實現大面積連鎖故障的預防。 2.5高級電力瞧子設備 電力電子設備可以實現電能質量的改善與控制，為用戶提供電能質量滿足其特定需求的電力，同時它們也是能量轉換系統(tǒng)的關鍵局部，所以電力電子技術在發(fā)電、輸電、配電和用電的全過程中均發(fā)揮著重要作用?，F代電力系統(tǒng)應用的電力電子裝置幾乎全部使用了全控型大功率電力電子器件、各種新型的高性能多電平大功率變流器拓撲和DSP全數字控

8、制技術，包括可控硅并聯電抗器、多功能固態(tài)開關、智能電子裝置(IEDs)、靜止同步補償器(STATCOM)、有源濾波器(APF)、動態(tài)電壓恢復器(DVR)、故障電流限制器(FCL)以及高樂直流輸電(HVDC)所用裝置和配網用的柔性輸電系統(tǒng)裝置(如SVC和D-Statcom)等。 2.6高級配電自動化 高級的配電自動化(ADA)將包含系統(tǒng)的監(jiān)視與控制、配電系統(tǒng)管理功能和與用戶的交互(如負荷管理、量測和實時定價等)。通過與智能電網的其他組成局部的協(xié)同運行，ADA既可改善系統(tǒng)監(jiān)視、無功與電壓管理、降低網損和提高資產使用率，也可輔助優(yōu)化人員調度和維修作業(yè)安排等。 2.7可再生能源和分布式能源接入 分布式

9、能源(DER)包括分布式發(fā)電和分布式儲能，其中分布式發(fā)電技術包括：微型燃氣輪機技術、燃料電池技術、太陽能光伏發(fā)電技術、風力發(fā)電技術、生物質能發(fā)電技術、海洋能發(fā)電技術、地熱發(fā)電技術等；分布式儲能裝置包括蓄電池儲能、超導儲能和飛輪儲能等。配電網中的DER由于靠近負荷中心，降低了對電網擴展的需要。并提高了供電可靠性，因此被廣泛采用。 3、智能電網的建設開展意義 我國的智能電網研究起步相對較晚，從大電網和中低壓電網2個角度同時切入，已經完全成熟并產業(yè)化的成果相對較少。但在很多方面的研究成果已經為開展智能電網奠定了一定的根底。 伴隨著我國社會經濟的快速開展，電力消費增長十分迅速，滿足電力需求的任務繁重。

10、 我國能源資源分布和經濟開展的極不平衡，同時現有電網網架結構不夠堅強，制約經濟開展的影響很大?？紤]我國電網建設的現狀，在建設中國特色的智能電網生產中，應該參考歐美國家的經驗，制定出切實可行的路線和方案。 要用智能電網的思維，審視未來電網的規(guī)劃建設。隨著中國經濟社會高速開展電力需求日益增長，電網建設規(guī)模日趨擴大，電網負荷變動劇烈區(qū)域負荷不平衡，在實體電網建設過程中必須進行前瞻性的探索規(guī)劃和構建，以長遠的眼光來研究中國電網的開展。 深化業(yè)已成熟的廣域相量測量，數字化變電站、配電自動化、FACTS技術的應用。在用戶側推廣應用AMI/AMR，實施分時電價、峰谷電價。 考慮到我國能源資源分布和經濟開展的

11、不平衡性以及今后國家加大對不興旺欠興旺地區(qū)的政策性開展支持，國家必須加大骨干電網建設，尤其是特高壓電網的建設，同時也要加強地區(qū)配電網的結構優(yōu)化及升級，適應未來分布式電源微網的柔性連接。 4、結語 由于各個國家能源和用戶分布以及電網情況各不相同，各國對智能電網的認識和理解并不統(tǒng)一，但利用現代信息技術、控制技術實現電網的智能化已成為普遍的共識。開展智能電網是一項長期的系統(tǒng)性工程，需要有相應的政策法規(guī)密切配合，還必須兼顧與現有系統(tǒng)的集成。智能電網的利益相關者主要是國家、電網公司、用戶、發(fā)電商、設備制造商等。國家對能源、電網的期望是節(jié)能減排，提高能源利用效率。電網公司主要關注電網運營的平安性、可靠性和經濟性。用戶關注電費支出和用電可靠