智能電網(wǎng)論文資料

1、關(guān)于智能電網(wǎng)發(fā)展的研究論文摘要：在全球電網(wǎng)逐漸不能滿足用戶需要的大背景下，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生；簡要概括了智能電網(wǎng)相對(duì)于傳統(tǒng)電網(wǎng)的特點(diǎn)；介紹了智能電網(wǎng)在世界幾個(gè)典型的國家和地區(qū)的發(fā)展；最后簡述了智能電網(wǎng)在未來的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；發(fā)展0引言在這種全球經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、用戶對(duì)于電能質(zhì)量的要求日益提高以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)愈來愈重視的背景下，人們希望建立一個(gè)更加可靠、具有較高自愈能力、與用戶之間實(shí)現(xiàn)密切互動(dòng)的現(xiàn)代化電網(wǎng)，于是智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。在智能電網(wǎng)中，可以將能源開發(fā)、發(fā)電、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其用能設(shè)施，通過數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)連接起來，并通過智能化的控制實(shí)

2、現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化；充分利用各種能源資源，注重低碳環(huán)保，依靠分布式能源系統(tǒng)、能源梯級(jí)利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等組合優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)精確供能對(duì)應(yīng)供能、互助功能和互補(bǔ)功能，將能源利用效率提高到一個(gè)全新的水平，使用戶投資效益和成本達(dá)到一種合理有利的狀態(tài)。本文主要以幾個(gè)典型的國家和地區(qū)為例簡要介紹一下智能電網(wǎng)的由來，特征，發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及廣闊前景。1智能電網(wǎng)的產(chǎn)生背景及由來首先，自從進(jìn)入信息時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，與之相比，一些國家和地區(qū)的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并沒有跟上時(shí)代發(fā)展的潮流，電能供應(yīng)不夠穩(wěn)定，特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，現(xiàn)行的電力系統(tǒng)壓力不

3、斷加大。2003年8月14日下午，美國東北部和加拿大部分地區(qū)發(fā)生大面積停電，停電影響了地鐵、電梯以及機(jī)場的正常運(yùn)營，在一些地方造成了交通擁堵，給成千上萬市民的工作和生活造成了極大不便；2005年8月25日，美國加利福尼亞州南部地區(qū)供電的一條主要輸電線路出現(xiàn)故障，力吩卜I電力主管部門緊急啟動(dòng)限電措施，造成大約50萬居民斷電半個(gè)小時(shí)。其次，隨著經(jīng)濟(jì)水平的迅速提升，用戶對(duì)于電能質(zhì)量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優(yōu)質(zhì)的電能，在目前電網(wǎng)中，電壓跌落是最多的電能質(zhì)量問題。因?yàn)殡妷旱浯蟛糠植豢深A(yù)見和不可控的事件引起的。電壓跌落發(fā)生的次數(shù)在電力系統(tǒng)中每年都不一樣。電能質(zhì)量對(duì)于工業(yè)和制造廠是一個(gè)大問題

4、，對(duì)于日益復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)線加工廠，極小的電能擾動(dòng)都可能帶來極大的破壞力。并且，人們對(duì)于環(huán)境問題越來越關(guān)注，而現(xiàn)在電網(wǎng)中輸送的電能大部分都是火電，1度火電產(chǎn)生的二氧化碳約為0.96kg,那么可想而知，全球每年因?yàn)榘l(fā)電而產(chǎn)生的二氧化碳的數(shù)量是非常巨大的。另一方面，風(fēng)能、太陽能等清潔能源又得不到充分的利用，面對(duì)這種矛盾，人們希望建立一個(gè)相對(duì)能夠可持續(xù)發(fā)展的電網(wǎng)系統(tǒng)。在這些大的背景下，2001年，美國EPRI（電力研究院）最早提出“IntelliGrid”（智能電網(wǎng)）概念，并且開始進(jìn)行相關(guān)研究。歐洲2005年成立“智能電網(wǎng)（SmartGrids）歐洲技術(shù)論壇”，也將“SmartGrids上升到

5、戰(zhàn)略地位開展研究。2006年IBM提出的“智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)安全運(yùn)行、提高可靠性，從其在中國發(fā)布的建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)營管理一中國電力發(fā)展的新思路白皮書可以看出，該方案提供了一個(gè)大的框架，通過對(duì)電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個(gè)藍(lán)圖。所謂智能電網(wǎng)是舊M一個(gè)市場推廣策略。奧巴馬上任后提出的能源計(jì)劃，除了以公布的計(jì)劃，美國還將著重集中對(duì)每年要耗費(fèi)1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，建立美國橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理；

6、全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。2009年5月，國家電網(wǎng)公司提出在我國全面建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，以應(yīng)對(duì)資源環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn)，全面提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力和電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，引領(lǐng)引導(dǎo)并支持能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備升級(jí)，構(gòu)筑起穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全的能源供應(yīng)體系，以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可自進(jìn)入信息時(shí)代，全球壓力不斷增大，能源需求不斷增加，電力市場化的不斷加深，用戶對(duì)電能可靠性和質(zhì)量的要求也不斷提升。2智能電網(wǎng)主要的特點(diǎn)2.1 智能電網(wǎng)的自愈性這是智能電網(wǎng)最主要的特征，也是智能電網(wǎng)的核心功能，這就需要對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的的在線評(píng)估，并采取預(yù)防性的控制手段，

7、對(duì)可能出現(xiàn)的問題迅速做出預(yù)測、檢測和相應(yīng)，故障發(fā)生時(shí)，在沒有或少量人工干預(yù)下能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。2.2 智能電網(wǎng)的互動(dòng)性在電網(wǎng)中，電網(wǎng)與環(huán)境、設(shè)備、用戶互相之間的互動(dòng)是智能電網(wǎng)的另一重要特征。系統(tǒng)運(yùn)行與批發(fā)、零售電力市場實(shí)現(xiàn)無縫銜接，支持交易的有效開展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；同時(shí)通過市場交易更好地激勵(lì)電力市場的主體參與電網(wǎng)安全管理，提升電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。這樣，一方面為用戶節(jié)省了開支，同時(shí)也會(huì)大量減少輸電線路不必要的損耗。在這種互動(dòng)機(jī)制下，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能、太陽能等清潔能源的充分利用，還可以利用電價(jià)這一驅(qū)動(dòng)力，削峰填谷，這對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行都有極大的好處。2.3 智

8、能電網(wǎng)對(duì)多種能源的兼容性智能電網(wǎng)的本質(zhì)是能源替代和兼容利用，它可以實(shí)現(xiàn)清潔的可再生資源的轉(zhuǎn)化整合，并輸送到國家電網(wǎng)中來，有利于綠色電網(wǎng)的建設(shè)。當(dāng)然這一點(diǎn)是與智能電網(wǎng)的互動(dòng)性分不開的。另外，各種各樣的分布式電源的接入，一方面減少了對(duì)外來能源的依賴，另一方面提高了供電的可靠性與電能的質(zhì)量。2.4 智能電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)可靠性智能電網(wǎng)的每一個(gè)元素都應(yīng)該有安全需求的考慮，在整個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)確保一定的集成和平衡。對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊，在智能電網(wǎng)中應(yīng)該在抵御這些攻擊的同時(shí)，盡量降低成本，獲得實(shí)際的效益。2.5 智能電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性智能電網(wǎng)中運(yùn)用的先進(jìn)技術(shù)將同時(shí)減少電力輸送系統(tǒng)中的帶能質(zhì)量問題和保護(hù)

9、用戶的敏感電子設(shè)備，總之其終端目的都是將清潔、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能送到用戶。3智能電網(wǎng)在世界上的發(fā)展3.1美國的智能電網(wǎng)總體來說，美國的智能電網(wǎng)主要是為了建立一個(gè)發(fā)電和配電更有效更安全的現(xiàn)代化電網(wǎng)來滿足當(dāng)前用戶的需求。2001年，美國電力科學(xué)研究院創(chuàng)立了智能電網(wǎng)聯(lián)盟，推動(dòng)“IntelliGrid”研究。這個(gè)項(xiàng)目主要有兩個(gè)目標(biāo)：分析出電力系統(tǒng)的商業(yè)需求，包括現(xiàn)在、未來的各種需求，如自愈電網(wǎng)概念等；以基于這些分析得出的電力系統(tǒng)的需求作為基礎(chǔ)，提出支撐未來電力系統(tǒng)的信息需求系統(tǒng)使用戰(zhàn)術(shù)性的方法來建立一個(gè)戰(zhàn)略視圖，以戰(zhàn)略的高度建立一個(gè)不依賴具體技術(shù)的視圖框架。為了使美國電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在化，保證經(jīng)濟(jì)安全和國家安

10、全，美國能源部(DOE于2003年發(fā)布了“Grid2030”，對(duì)美國未來電網(wǎng)遠(yuǎn)景做了闡述。DOEf2004年有進(jìn)一步發(fā)布了“國家輸電技術(shù)路線圖”，為實(shí)現(xiàn)“Grid2030”進(jìn)行了戰(zhàn)略部署。在這兩份文件以及工業(yè)界的指導(dǎo)下，2004年在DOE的支持下，電網(wǎng)智能化項(xiàng)目(GridWise)啟動(dòng)。2005-2006年，DOEW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)代化遠(yuǎn)景和計(jì)劃，并在全國范圍內(nèi)達(dá)成共識(shí)，。國家電工委員會(huì)IEC于2008年籌建了SG31?能電網(wǎng)戰(zhàn)略工作組，以制定智能電網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)智能電網(wǎng)的進(jìn)程，促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的一致性。2009年4

11、月16日，美國副總統(tǒng)拜登公布了能源部發(fā)展智能電網(wǎng)的詳細(xì)規(guī)劃。能源部將設(shè)立兩個(gè)專項(xiàng)計(jì)劃，分別為“智能電網(wǎng)投資撥款項(xiàng)目”(SmartGridInvestmentGrantProgram)和智能電網(wǎng)示范項(xiàng)目(SmartGridDemonstrationProjects),投資額分別為33.75億美元和6.15億美元。2009年4月，美國NationalGrid向馬薩諸塞州公共事業(yè)部提交了一份持續(xù)兩年、總投資達(dá)5700萬元的電網(wǎng)示范項(xiàng)目。2007年初Xcel能源公司推出了智能電網(wǎng)概念，選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進(jìn)智能電網(wǎng)城市項(xiàng)目，并付諸實(shí)施。在資金方面，Xcel能源公司預(yù)計(jì)與其合伙人資助一億美元，

12、并計(jì)劃調(diào)動(dòng)其他來源，包括政府補(bǔ)助金，做到讓消費(fèi)者無成本投入。2008年美國博爾德市已經(jīng)成為了全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市。3.2 歐洲智能電網(wǎng)2004年，歐盟委員會(huì)啟動(dòng)了相關(guān)的研究與建設(shè)工作提出了歐洲要建設(shè)智能電網(wǎng)。2006年，歐盟理事會(huì)能源綠皮書歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略明確指出，歐洲已經(jīng)進(jìn)入新能源時(shí)代，智能電網(wǎng)技術(shù)是保證電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。保證供電的持續(xù)性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標(biāo)，也是歐洲電力市場和電網(wǎng)必須面對(duì)的新挑戰(zhàn)。未來整個(gè)歐洲的電網(wǎng)必須向用戶提供高度可靠、經(jīng)濟(jì)有效的電能，并充分開發(fā)利用大型集中發(fā)電機(jī)和小型分布式電源。2008年7月1日，意大利國家電力公

13、司(ENEL)負(fù)責(zé)啟動(dòng)了歐盟11個(gè)國家25個(gè)合作伙伴聯(lián)合承擔(dān)的ADRES項(xiàng)目。該項(xiàng)目總預(yù)算為1600萬歐元，目的是開發(fā)互動(dòng)式配電能源網(wǎng)絡(luò)，讓電力用戶主動(dòng)參與到電力市場及電力服務(wù)中。20012008年，意大利國家電力公司累計(jì)安裝了3180萬塊智能電表，覆蓋率已達(dá)到95%剩余部分將于2011年前完成。2009年4月，西班牙電力公司ENDESA頭，與當(dāng)?shù)卣献髟谖靼嘌滥喜砍鞘蠵uertoReal開展智能城市項(xiàng)目試點(diǎn)，包括智能發(fā)電(分布式發(fā)電)、智能化電力交易、智能化電網(wǎng)、智能化計(jì)量、智能化家庭，共計(jì)投資3150萬歐元。當(dāng)?shù)卣鲑Y25%計(jì)劃用4年完成智能城市建設(shè)。該項(xiàng)目涉及9000個(gè)用戶、1個(gè)變電

14、站以及5條中壓線路和65個(gè)傳輸線中心。2009年6月，荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(SmartCity)”計(jì)劃。該計(jì)劃包括可再生能源利用、下一代節(jié)能設(shè)備、CO2減排等內(nèi)容。法國的規(guī)劃是從2012年1月開始，將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布，將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業(yè)建筑物安裝5300萬臺(tái)智能電表的計(jì)劃。目前英國的人口約為6000萬，約有2300萬戶家庭，該計(jì)劃幾乎涉及英國所有住宅和商業(yè)建筑。作為歐洲2020年及后續(xù)的電力發(fā)展目標(biāo)，未來歐洲電網(wǎng)應(yīng)滿足以下需求：；靈活性，在適應(yīng)未來電網(wǎng)變化與

15、挑戰(zhàn)的同時(shí)，滿足用戶多樣化的電力需求；可接入性，使所有用戶都可接入電網(wǎng)，尤其是推廣用戶的對(duì)可再生、高效、清潔能源的利用；可靠性，提高電力供應(yīng)的可靠性與安全性以滿足數(shù)字化時(shí)代的電力需求；經(jīng)濟(jì)性，通過技術(shù)創(chuàng)新、能源有效管理、有序市場競爭及相關(guān)政策提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。3.3 日本的智能電網(wǎng)日本政府通過深入比較與美國電力工業(yè)的不同特征，結(jié)合自身國情，決定本國的智能電網(wǎng)的發(fā)展。日本政府大規(guī)模發(fā)展新能源，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，構(gòu)建智能電網(wǎng)。據(jù)2009年3月17日日本電氣新聞報(bào)道，針對(duì)美國提出的智能電網(wǎng)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)副部長望月晴文指出，美國的脆弱電力系統(tǒng)與日本的堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)無法單純比較，日本將根據(jù)本身國情，主

16、要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定，構(gòu)建智能電網(wǎng)。經(jīng)產(chǎn)省根據(jù)日本企業(yè)在智能電網(wǎng)的技術(shù)先進(jìn)性，選出了7領(lǐng)域26項(xiàng)重要技術(shù)項(xiàng)目作為發(fā)展重點(diǎn)。如輸電領(lǐng)域的輸電系統(tǒng)廣域監(jiān)視控制系統(tǒng)（WASA配電領(lǐng)域的配電自動(dòng)化、儲(chǔ)能領(lǐng)域的系統(tǒng)用蓄電池的最優(yōu)控制、電動(dòng)汽車領(lǐng)域的快速充電和信息管理和智能電表領(lǐng)域的廣域通訊等列入其中。2010年4月，日本經(jīng)產(chǎn)省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網(wǎng)實(shí)證項(xiàng)目。京都府京阪奈節(jié)能城市項(xiàng)目，利用智能電表開展節(jié)能技術(shù)實(shí)證；橫濱市開展智能家居技術(shù)實(shí)證；北九州市開展新能源接入技術(shù)實(shí)證；豐田市開展電動(dòng)汽車技術(shù)實(shí)證。3.4 中國的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)我國關(guān)于智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展

17、緩慢，甚至是剛剛起步。2007年10月，華東電網(wǎng)公司啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性的研究，密切跟蹤國際先進(jìn)電力企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)智能電網(wǎng)的研究，并結(jié)合華東電網(wǎng)的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展要求，提出了三個(gè)階段的發(fā)展思路和行動(dòng)規(guī)劃一一2010年初步建成電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2009至2020年國家電網(wǎng)總投資3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占電網(wǎng)總投資的11.1%,未來10年將建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)2009至2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作

18、；2011至2015年為全面建設(shè)階段，加快建設(shè)華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網(wǎng)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；2016至2020年為引領(lǐng)提升階段，全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國際先進(jìn)水平。中國國家電網(wǎng)公司目前正在推進(jìn)“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略以特高壓電網(wǎng)為基礎(chǔ)，促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。以大型能源基地為依托，建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力“高速公路”。同時(shí)，將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。4智能電網(wǎng)的廣闊的發(fā)展前景作為世界各國都在著重研究發(fā)展的新一代電網(wǎng)，應(yīng)該說，智能電網(wǎng)的發(fā)展前景還是很廣闊的。通過以上的分析我們可以看出，與當(dāng)前的傳統(tǒng)型電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)有其獨(dú)特的優(yōu)勢，它可以解決很多當(dāng)前電網(wǎng)所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當(dāng)前電網(wǎng)中出現(xiàn)的大停電事件變?yōu)榱憧赡埽徊⑶移浠?dòng)性是極具現(xiàn)實(shí)意義的，通過供電公司與用戶的雙重反饋可以極大的促進(jìn)當(dāng)前風(fēng)電