淺談對智能電網(wǎng)認(rèn)識

1、淺談對智能電網(wǎng)的認(rèn)識課程名稱:電網(wǎng)綜合自動(dòng)化技術(shù) 姓名:XXX學(xué)號:XXXXXXXXXXQQ 智能電網(wǎng)的定義和組成關(guān)于智能電網(wǎng)的通常是定義:一個(gè)完全自動(dòng)化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò),能夠監(jiān)視和控制每個(gè) 用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn), 保證從電廠到終端用戶整個(gè)輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙 向流動(dòng)。智能電網(wǎng)由很多部分組成,可分為:智能變電站,智能配電網(wǎng),智能電能表,智能交 互終端,智能調(diào)度,智能家電,智能用電樓宇,智能城市用電網(wǎng),智能發(fā)電系統(tǒng),新型儲能 系統(tǒng)。2 智能電網(wǎng)的提出和背景堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展在全世界還處于起步階段,沒有一個(gè)共同的精確定義,其技術(shù)大 致可分為四個(gè)領(lǐng)域:高級量測體

2、系、 高級配電運(yùn)行、高級輸電運(yùn)行和高級資產(chǎn)管理。高級量 測體系主要作用是授權(quán)給用戶, 使系統(tǒng)同負(fù)荷建立起聯(lián)系, 使用戶能夠支持電網(wǎng)的運(yùn)行; 高 級配電運(yùn)行核心是在線實(shí)時(shí)決策指揮, 目標(biāo)是災(zāi)變防治, 實(shí)現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防; 高級 輸電運(yùn)行主要作用是強(qiáng)調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn); 高級資產(chǎn)管理是在系統(tǒng)中安裝 大量可以提供系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)備(資產(chǎn) “ 健康 ” 狀況的高級傳感器,并把所收集到的實(shí)時(shí)信息 與資源管理、 模擬與仿真等過程集成, 改進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行和效率。 智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng) 用, 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)刊登的智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究一文對此進(jìn)行了詳細(xì)論述, 并分析了智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的體系

3、結(jié)構(gòu)。3 智能電網(wǎng)國內(nèi)外的發(fā)展的情況(1國內(nèi)的發(fā)展情況“ 十二五 ” 期間,國家電網(wǎng)將投資 5000億元,建成連接大型能源基地與主要負(fù)荷中心的 “ 三橫三縱 ” 的特高壓骨干網(wǎng)架和 13回長距離支流輸電工程,初步建成核心的世界一流的堅(jiān) 強(qiáng)智能電網(wǎng)。國家電網(wǎng)制定的 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃 ,明確了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)路 線圖, 是世界上首個(gè)用于引導(dǎo)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)。 國網(wǎng)公司的規(guī)劃是, 到 2015年基本建成具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),形成以華北、華中、華東為 受端,以西北、東北電網(wǎng)為送端的三大同步電網(wǎng),使電網(wǎng)的資源配置能力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、 安全水平、科技水平

4、和智能化水平得到全面提升。(1智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)在電網(wǎng)中得 到廣泛深入的應(yīng)用, 并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有機(jī)融合, 極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。 傳感器1技術(shù)與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用, 為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持, 使電網(wǎng)自愈 成為可能。 調(diào)度技術(shù)、 自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)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(wǎng)絡(luò)的完善和用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用, 促進(jìn)了電網(wǎng) 與用戶的雙向互動(dòng)。 隨著各種新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、 應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成, 智能電網(wǎng) 應(yīng)運(yùn)而生。 (2 發(fā)展智能電網(wǎng)是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 為實(shí)

5、現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、 輸送和消納, 電網(wǎng)必須提高其靈活性和兼容性。 為抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾, 電網(wǎng)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(yùn)營成本, 促進(jìn)節(jié)能減排, 電網(wǎng)運(yùn)行 必須更為經(jīng)濟(jì)高效,同時(shí)須對用電設(shè)備進(jìn)行智能控制,盡可能減少用電消耗。分布式發(fā)電、 儲能技術(shù)和電動(dòng)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(wù)流 不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。(2國外的發(fā)展情況美國智能電網(wǎng)的進(jìn)展2001年,美國電科院(EPRI 最早提出 “Intelligrid” (智能電網(wǎng) ,并開始研究。 2003年 6月, 美國能源部發(fā)布 “Grid20

6、30 電力的下一個(gè) 100年的國家設(shè)想 ” 報(bào)告。 報(bào)告可謂是 美國電力改革的里程碑式文件, 它描繪了美國未來電力系統(tǒng)的設(shè)想, 并確定了各項(xiàng)研發(fā)和試 驗(yàn)工作的分階段目標(biāo)。 2003年,電網(wǎng)智能化聯(lián)盟(TheGridWiseAlliance 由美國能源部牽 頭成立,旨在推動(dòng)并優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展,促進(jìn)政府與企業(yè)間互動(dòng)。 2004年, GridWise 架構(gòu) 委員會成立,目標(biāo)是定義一個(gè)可實(shí)現(xiàn)互操作、互動(dòng)通信的智能電網(wǎng)整體框架。 2005-2006年,美國能源部與美國國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(NETL 合作,發(fā)起了 “ 現(xiàn)代電網(wǎng) ” 倡議,任務(wù) 是進(jìn)一步細(xì)化電網(wǎng)現(xiàn)代化愿景和計(jì)劃, 并在全國范圍內(nèi)達(dá)成共識。 美

7、國政府希望推動(dòng)新的智 能電網(wǎng)開發(fā),大大提高電力設(shè)施的效率。美國科羅拉多州的波爾得(Boulder 在 2008年 8月完成了智能電網(wǎng)的第一期工程, 成為美國第一個(gè)智能電網(wǎng)城市。 市內(nèi)每戶家庭都安裝了智 能電表, 市民不僅可以直觀地了解即時(shí)電價(jià), 從而錯(cuò)開用電量和電價(jià)的峰平谷階段, 還可以 優(yōu)先使用風(fēng)能和太陽能等清潔能源。此外, IBM 、思科、通用、 Xcel 、谷歌等企業(yè)都積極加入到美國智能電網(wǎng)建設(shè)中,并展 開了激烈的競爭。 IBM 將自己的軟件和服務(wù)器應(yīng)用到智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中, 參與各地的智能電 網(wǎng)建設(shè)。思科主攻鏈接計(jì)量器、轉(zhuǎn)化器、數(shù)字化電站、發(fā)電廠之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通用生產(chǎn)計(jì) 量器和部分相關(guān)

8、軟件。美國最大電力供應(yīng)公司之一的 Xcel 在 2008年 3月在波爾得智能電 網(wǎng)建設(shè)上投資了 1億美元。谷歌 2009年 2月已開發(fā)成功利用電表節(jié)約電費(fèi)的應(yīng)用軟件 PowerMeter ,并在員工家庭試用。歐盟智能電網(wǎng)的進(jìn)展1998-2002年實(shí)施的歐盟第 5框架計(jì)劃分為分布式發(fā)電、輸電、儲能、高溫超導(dǎo)體和 其他整合項(xiàng)目五大類。 該計(jì)劃被認(rèn)為是發(fā)展互動(dòng)電網(wǎng)第一代構(gòu)成元件和新結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)。 這些 項(xiàng)目中有許多已于 2001年開始實(shí)施,并已成功達(dá)到了預(yù)期效果。 2005年, “ 智能電網(wǎng) (SmartGrids 歐洲技術(shù)論壇 ” 正式成立,并提出了智能電網(wǎng)(SmartGrids 概念,主要目2標(biāo)是

9、將當(dāng)前的電網(wǎng)轉(zhuǎn)換成一個(gè)電力用戶和運(yùn)營者能夠?qū)崿F(xiàn)互動(dòng)的服務(wù)網(wǎng), 以提高歐洲輸配電 系統(tǒng)的效率、 安全性及可靠性, 并為分布式和可再生能源發(fā)電的大規(guī)模整合掃除障礙。 2007年,歐洲委員會發(fā)布的第七框架計(jì)劃中能源子項(xiàng)目就包括氫能源和燃料電池、可再生電力、 潔凈煤炭技術(shù)、 智能能源網(wǎng)絡(luò)等。 能源計(jì)劃的發(fā)布將進(jìn)一步促進(jìn)智能電網(wǎng)在歐洲的發(fā)展和部 署。 2008年底, 歐洲公用事業(yè)電信聯(lián)合會發(fā)布了一份名為 “ 智能電網(wǎng) 構(gòu)建戰(zhàn)略性技術(shù)規(guī) 劃藍(lán)圖 ” 的報(bào)告,以幫助公用事業(yè)公司做好充分的規(guī)劃準(zhǔn)備工作,進(jìn)而更好地制定智能電網(wǎng) 發(fā)展規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。意大利的電力公司早在 2001年就安裝和改造了約

10、3000萬臺智能電表,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和管理,建立一個(gè)全新的、智能化計(jì)量管理網(wǎng)絡(luò)。該項(xiàng) 目的實(shí)施為該電力公司節(jié)省約 5億歐元管理費(fèi)用;客戶服務(wù)成本降低 40%以上;提高了對 客戶用電需求和用電模式的認(rèn)識水平以及服務(wù)水平。4 智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特征從廣義上來說, 智能電網(wǎng)包括可以優(yōu)先使用清潔能源的智能調(diào)度系統(tǒng)、 可以動(dòng)態(tài)定價(jià)的 智能計(jì)量系統(tǒng)以及通過調(diào)整發(fā)電、 用電設(shè)備功率優(yōu)化負(fù)荷平衡的智能技術(shù)系統(tǒng)。 未來智能電 網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu), 電能不僅從集中式發(fā)電廠流向輸電網(wǎng)、 配電網(wǎng)直至用戶, 同時(shí)電網(wǎng)中還遍布 各種形式的新能源和清潔能源:太陽能、風(fēng)能、燃料電池、電動(dòng)汽車等等;此外,高速、雙 向的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制

11、中心與電網(wǎng)設(shè)備之間的信息交互, 高級的分析工具和決策體系保證 了智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行。智能電網(wǎng)包括六個(gè)方面的主要特征, 這些特征從功能上描述了電網(wǎng)的特性,而不是 最終應(yīng)用的具體技術(shù),它們形成了智能電網(wǎng)完整的景象。(1自愈電網(wǎng)“ 自愈 ” 指的是把電網(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來并且在很少或不用人為干預(yù)的 情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài), 從而幾乎不中斷對用戶的供電服務(wù)。 從本質(zhì)上 講,自愈就是智能電網(wǎng)的 “ 免疫系統(tǒng) ” 。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷 的在線自我評估以預(yù)測電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題, 發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問題, 并立即采 取措施加以控制或糾

12、正。 自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、 安全性、 電能質(zhì)量和效率。自愈電 網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷, 充分應(yīng)用數(shù)據(jù)獲取技術(shù), 執(zhí)行決策支持算法, 避免或限制電力 供應(yīng)的中斷, 迅速恢復(fù)供電服務(wù)。 基于實(shí)時(shí)測量的概率風(fēng)險(xiǎn)評估將確定最有可能失敗的設(shè)備、 發(fā)電廠和線路; 實(shí)時(shí)應(yīng)急分析將確定電網(wǎng)整體的健康水平, 觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早 期預(yù)警, 確定是否需要立即進(jìn)行檢查或采取相應(yīng)的措施; 和本地及遠(yuǎn)程設(shè)備的通信將幫助分 析故障、電壓降低、電能質(zhì)量差、過載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài),基于這些分析,采取適當(dāng) 的控制行動(dòng)。 自愈電網(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個(gè)電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。 當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他的問 題時(shí), 在電網(wǎng)

13、設(shè)備中的先進(jìn)的傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信, 以切除故障元件或 將用戶迅速地切換到另外的可靠的電源上, 同時(shí)傳感器還有檢測故障前兆的能力, 在故障實(shí) 際發(fā)生前,將設(shè)備狀況告知系統(tǒng),系統(tǒng)就會及時(shí)地提出預(yù)警信息。3(2促進(jìn)參與在智能電網(wǎng)中,用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng) 的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。 從智能電網(wǎng)的角度來看, 用戶的需求完全是另一 種可管理的資源,它將有助于平衡供求關(guān)系, 確保系統(tǒng)的可靠性; 從用戶的角度來看, 電力 消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇, 通過參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理, 修正其使用和購買電力的方式, 從而 獲得實(shí)實(shí)在在的好處。 在智能電網(wǎng)

14、中, 用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力 的平衡來調(diào)整其消費(fèi)。同時(shí)需求響應(yīng)(DR 計(jì)劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基 本需求, 減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運(yùn)開支, 通過降 低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營,同時(shí)也提供了大量的環(huán)境效益。在智能電網(wǎng)中, 和用戶建立的雙向?qū)崟r(shí)的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶積極參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理的 基礎(chǔ)。 實(shí)時(shí)通知用戶其電力消費(fèi)的成本、 實(shí)時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)的狀況、 計(jì)劃停電信息以及其他一 些服務(wù)的信息,同時(shí)用戶也可以根據(jù)這些信息制定自己的電力使用的方案。(3抵御攻擊電網(wǎng)的安全性要求一個(gè)降低對電網(wǎng)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的

15、脆弱性并快速從供電中斷中 恢復(fù)的全系統(tǒng)的解決方案。 智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力, 甚至是從那些決心堅(jiān) 定和裝備精良的攻擊者發(fā)起的攻擊。 智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將阻止攻擊, 最大限度地降低 其后果和快速恢復(fù)供電服務(wù)。 智能電網(wǎng)也能同時(shí)承受對電力系統(tǒng)的幾個(gè)部分的攻擊和在一段 時(shí)間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含威懾、預(yù)防、檢測、反應(yīng),以盡量減少 和減輕對電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。 不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊, 智能電網(wǎng)要通過加強(qiáng)電力 企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通, 在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn), 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等手 段,提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。(4特殊優(yōu)勢智能電網(wǎng)將安全、無縫

16、地容許各種不同類型的發(fā)電和儲能系統(tǒng)接入系統(tǒng),簡化聯(lián)網(wǎng)的 過程,類似于 “ 即插即用 ” ,這一特征對電網(wǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各 樣的發(fā)電和儲能系統(tǒng)容易接入。 從小到大各種不同容量的發(fā)電和儲能在所有的電壓等級上都 可以互聯(lián), 包括分布式電源如光伏發(fā)電、 風(fēng)電、先進(jìn)的電池系統(tǒng)、 即插式混合動(dòng)力汽車和燃 料電池。 商業(yè)用戶安裝自己的發(fā)電設(shè)備 (包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置 和電力儲能設(shè)施將更加容 易和更加有利可圖。 在智能電網(wǎng)中, 大型集中式發(fā)電廠包括環(huán)境友好型電源, 如風(fēng)電和大型 太陽能電廠和先進(jìn)的核電廠將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。 加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)使這些大型電廠仍 然能夠遠(yuǎn)距離輸送電力。

17、同時(shí)各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對外來能源的依賴, 另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量,特別是對應(yīng)對戰(zhàn)爭和恐怖襲擊具有重要的意義。4(5蓬勃發(fā)展 在智能電網(wǎng)中，先進(jìn)的設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)支持市場的運(yùn)作，并為 市場參與者提供了充分的數(shù)據(jù)， 因此電力市場的基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持系統(tǒng)是電力市場蓬勃 發(fā)展的關(guān)鍵因素。 智能電網(wǎng)通過市場上供給和需求的互動(dòng)， 可以最有效地管理如能源、 容量、 容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大市場，匯集更多的買家和賣家。用戶通 過實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)來感受到價(jià)格的增長從而降低電力需求， 推動(dòng)成本更低的解決方案， 并促進(jìn)新技 術(shù)的開發(fā)，新型潔凈的能源產(chǎn)品也

18、將給市場提供更多選擇的機(jī)會。 (6優(yōu)化資產(chǎn) 智能電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整其電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)用最低的成本提供所期望的功能。 這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限，而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時(shí)需 要， 每個(gè)資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進(jìn)行很好的整合， 以最大限度地發(fā)揮其功能， 同時(shí)降低成本。 智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以優(yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。 例如， 通過動(dòng)態(tài)評估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最 佳的能力，通過連續(xù)不斷地監(jiān)測和評價(jià)其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。 智能電網(wǎng)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測， 以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給出需要維修設(shè)備的信號， 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修， 同時(shí)使設(shè)備

19、運(yùn)行在最佳狀 態(tài)。 系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。 通過對系統(tǒng)控制裝置的這些 調(diào)整，選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng)，提高運(yùn)行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的 運(yùn)行將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。此外，先進(jìn)的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料，并將集 成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中，大大加強(qiáng)其能力，以優(yōu)化運(yùn)行和維修過程。這些信息將為設(shè) 計(jì)人員提供更好的工具，創(chuàng)造出最佳的設(shè)計(jì)來，為規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù)，從而提高其電 網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。 未來分時(shí)計(jì)費(fèi)，分時(shí)計(jì)費(fèi)、削峰填谷、合理利用電力資源成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重 要一環(huán)。通過計(jì)費(fèi)

20、差，調(diào)節(jié)波峰、波谷用電量，使用電盡量平穩(wěn)。對于用電大戶來說，這一 舉措將更具經(jīng)濟(jì)效益。有效的電能管理包括三個(gè)主要的步驟，監(jiān)視、分析和控制。監(jiān)視就是 查看電能的供給、消耗和使用的效率；分析就是決定如何提高性能并實(shí)施相應(yīng)的控制方案。 通過監(jiān)測能夠使我們“看到”問題，控制就是依據(jù)這些信息可做出正確的峰谷調(diào)整，賦予電能 原始數(shù)據(jù)額外的意義。 最大化能源管理的關(guān)鍵在于將電力監(jiān)視和控制器件、 通訊網(wǎng)絡(luò)和可視 化技術(shù)集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)內(nèi)。 電只要發(fā)出來，就消耗了能量。如果能記錄用電信息，根據(jù)歷史用電信息來預(yù)測發(fā)電 量，使發(fā)電量與用電量相當(dāng)，不產(chǎn)生多于的電量，才是真正的節(jié)能。用戶還可以將預(yù)存的富 余電力，在用電

21、峰值時(shí)，反饋回電網(wǎng)，幫助電網(wǎng)減小發(fā)電負(fù)擔(dān)，從中獲得收益。 5 5 智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別 智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的差異 ，傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng),電源的接入與退出、電能量的 傳輸?shù)榷既狈椥?致使電網(wǎng)沒有動(dòng)態(tài)柔性及可組性;垂直的多級控制機(jī)制反應(yīng)遲緩,無法構(gòu) 建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng);系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實(shí)體冗余;對客戶的服務(wù) 簡單、信息單向;系統(tǒng)內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島,缺乏信息共享。雖然局部的自動(dòng)化程度在不斷 提高,但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系統(tǒng)中多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)是割裂的、局部 的、孤立的,不能構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)的有機(jī)統(tǒng)一整體, 所以整個(gè)電網(wǎng)的智能化程度較低 。 與傳統(tǒng) 電網(wǎng)相

22、比,人們設(shè)想中的智能電網(wǎng)將進(jìn)一步拓展對電網(wǎng)全景信息(指完整的、正確的、具有精 確時(shí)間斷面的、標(biāo)準(zhǔn)化的電力流信息和業(yè)務(wù)流信息等 的獲取能力,以堅(jiān)強(qiáng)、可靠、通暢的實(shí) 體電網(wǎng)架構(gòu)和信息交互平臺為基礎(chǔ),以服務(wù)生產(chǎn)全過程為需求,整合系統(tǒng)各種實(shí)時(shí)生產(chǎn)和運(yùn) 營信息,通過加強(qiáng)對電網(wǎng)業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的分析、診斷和優(yōu)化,為電網(wǎng)運(yùn)行和管理人員提供更 為全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)圖,并給出相應(yīng)的輔助決策支持,以及控制實(shí)施方案和應(yīng) 對預(yù)案,最大程度地實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)、準(zhǔn)確、及時(shí)、績優(yōu)的電網(wǎng)運(yùn)行和管理。 與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比, 智能電網(wǎng)將進(jìn)一步優(yōu)化各級電網(wǎng)控制,構(gòu)建結(jié)構(gòu)扁平化、功能模塊化、系統(tǒng)組態(tài)化的柔性體 系架構(gòu),通過集中與分

23、散相結(jié)合,靈活變換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、 智能重組系統(tǒng)架構(gòu)、 最佳配置系統(tǒng)效能、 優(yōu)化電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)電網(wǎng)截然不同的電網(wǎng)構(gòu)成理念和體系。 由于智能電網(wǎng)可及時(shí) 獲取完整的電網(wǎng)信息,因此可極大地優(yōu)化電網(wǎng)全壽命周期管理的技術(shù)體系,承載電網(wǎng)企業(yè)社 會責(zé)任,確保電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比、最佳可持續(xù)發(fā)展、最大經(jīng)濟(jì)效益、最優(yōu)環(huán)境保護(hù),從 而優(yōu)化社會能源配置,提高能源綜合投資及利用效益。 電力行業(yè)作為社會基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是國家發(fā)展的命脈產(chǎn)業(yè)之一。電網(wǎng)建設(shè)與國家能源資源結(jié) 構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)政策密切相關(guān),同時(shí)也與本國的能源資源條件、能源資 源輸入可能性以及國家能源戰(zhàn)略安全等密切相關(guān)。 隨著中國經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展

24、,電力需求日 益增長,中國電力工業(yè)建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。 一方面,電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模日趨擴(kuò)大,電網(wǎng)負(fù)荷變動(dòng) 劇烈,區(qū)域負(fù)荷不平衡;另一方面,電網(wǎng)架構(gòu)依然薄弱,亟待堅(jiān)固補(bǔ)強(qiáng)。中國能源資源分布、經(jīng) 濟(jì)發(fā)展不均衡,必須提高電網(wǎng)輸送能力,發(fā)展遠(yuǎn)距離、大跨距、大容量輸電,加強(qiáng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)和規(guī) 劃建設(shè),形成統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)行的統(tǒng) 一或聯(lián)合電網(wǎng)。 而國外發(fā)達(dá)國家的電力工業(yè)已步入成熟期, 輸電網(wǎng)架構(gòu)變化很小,電網(wǎng)發(fā)展趨于平穩(wěn),電力需求趨于飽和,電力供應(yīng)及冗余儲備趨向平衡。 出于體制和利益需求,他們最為關(guān)注的是停電時(shí)間最小化和市場效益最大化。因此,從國外對 智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀來看,其側(cè)重于建立一個(gè)高效、安全、環(huán)保、靈活應(yīng)變的智

25、能電力系統(tǒng), 更多地從市場、安全、電能質(zhì)量、環(huán)境等方面出發(fā),從用戶端的角度來看待和研究智能電網(wǎng), 更多地強(qiáng)調(diào)信息與電網(wǎng)的結(jié)合及基于信息的業(yè)務(wù)重整。另外,國外尤其是歐、美國家所倡導(dǎo) 的智能電網(wǎng),更關(guān)注于分布式電源及客戶端的接入、信息的獲 取與傳輸及其之上的高級功能 與業(yè)務(wù)應(yīng)用。但隨之帶來的巨額投資及技術(shù)不確定性,將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。 中國的國情決 定了必然要建立具有中國特色的智能電網(wǎng)。中國的智能電網(wǎng)建設(shè),應(yīng)該是依據(jù)中國能源資源 的具體國情、適應(yīng)國家發(fā)展的戰(zhàn)略部署、結(jié)合國內(nèi)電網(wǎng)的發(fā)展思路、考慮未來中國發(fā)展的預(yù) 期遠(yuǎn)景,基于不同重點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃。中國的智能電網(wǎng)建設(shè),不僅要涵蓋歐、美智能電網(wǎng)的概念和 范圍

26、,還要加強(qiáng)骨干電網(wǎng)建設(shè),即建立一個(gè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的各級電網(wǎng)高度協(xié)調(diào)發(fā) 展的智能電網(wǎng)。中國特色的智能電網(wǎng)必將引領(lǐng)國際智能電網(wǎng)的發(fā)展潮流。 6 6 智能電網(wǎng)的建設(shè)意義和試點(diǎn)工程 建設(shè)智能電網(wǎng)對我國電網(wǎng)發(fā)展的重大意義 智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，它將 譜寫電網(wǎng)建設(shè)的新篇章。 其重要意義體現(xiàn)在以下方面：（1） 具備強(qiáng)大的資源優(yōu)化配置能力。 我國智能電網(wǎng)建成后，將形成結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng)，電力承載能力顯著加強(qiáng)，形 成“強(qiáng)交、強(qiáng)直”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大規(guī)?？稍偕茉吹目?區(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率輸送，區(qū)域間電力交換能力明顯提升。 （2）具備 更高的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。 電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和供電可靠性將大幅提升， 電網(wǎng)各級防線之間 緊密協(xié)調(diào)，具備抵御突發(fā)性事件和嚴(yán)重故障的能力，能夠有效避免大范圍連鎖故障的發(fā)生， 顯著提高供電可靠性，減少停電損失。 （3）適應(yīng)并促進(jìn)清潔能源發(fā)展。電網(wǎng)將具備風(fēng)電機(jī) 組功率預(yù)測和動(dòng)態(tài)建模、 低電壓穿越和有功無功控制以及常規(guī)機(jī)組快速調(diào)節(jié)等控制機(jī)制， 結(jié) 合大容量儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用， 對清潔能源并網(wǎng)的運(yùn)行控制能力將顯著提升， 使清潔能源成 為更加經(jīng)濟(jì)