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文檔簡介
1、智能電網(wǎng)發(fā)展模式和關鍵技術的探討SmartGriddevelopsthediscussionofpatterncrucialtechnology張志超陳冰(保定供電公司071000)?ABSTRACT:ToconsolidateupgradethetechnologicallyadvancedlevelinternationalcompetitivenessofChinesepowergridsolvetheproblemofthegr
2、iddevelopmenttheStateGridPowerCpationhasadvancedthedevelopmentstrategyofconstructingunifiedstrongsmartgridwithChineseacteristics.Smartgridiseconomicwiththeinevitableresultoftechnicaldevelopsitistheimptantmeansthatguarant
3、eethesafeeconomichighqualityoperationofpowergrid.ThispapergivesmainlyaccdingtothedevelopmentprocessofdomesticinternationalSmartgridtoissuetheintelligentconceptofpowergridthathastheacteristicofourcountryhasatthesametimepu
4、tfwardthefeaturehadbyfutureSmartgridfunctionaswellasthewayofthinkingthatrealizesthecrucialtechnologyofthesefunctionshassomadecleartheintelligentconstructiondevelopmentofSmartgridofourcountrygoal.KEYWDS:SmartgridCrucialte
5、chnologyChineseacteristicsUnifiedstrongsmartgrid摘要摘要:為了進一步提升鞏固我國電網(wǎng)技術領先水平和國際競爭力,從根本上解決我國電網(wǎng)發(fā)展中面臨的問題,國家電網(wǎng)公司提出了建設具有中國特色、統(tǒng)一堅強的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展思路。智能電網(wǎng)是經(jīng)濟和技術發(fā)展的必然結果,是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟和優(yōu)質運行的重要手段。本文主要針對國內外智能電網(wǎng)的發(fā)展過程,給出具有我國特色的智能電網(wǎng)概念,同時提出了未來智能電網(wǎng)所具有
6、的特征和功能以及實現(xiàn)這些功能的關鍵技術,從而明確了我國智能電網(wǎng)建設發(fā)展的思路和目標。關鍵詞關鍵詞:智能電網(wǎng);關鍵技術;中國特色;統(tǒng)一堅強0引言隨著市場化改革的推進、數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展、氣候變化的加劇開發(fā)清潔能源,發(fā)展低碳經(jīng)濟成為世界能源發(fā)展的新趨勢。各類大型能源基地特別是風作者:張志超,郵箱:zhichao_zhang@電話:15175390179能、太陽能發(fā)電基地的加快建設,同時,電力網(wǎng)絡跟電力市場、用戶之間的協(xié)調和交換越來越緊密、電能質
7、量水平要求逐步提高,對電網(wǎng)的安全性、適應性、資源配置能力等提出了新的要求然而由于我國乃至世界上電網(wǎng)發(fā)展嚴重滯后,傳統(tǒng)網(wǎng)絡已不能支撐新的發(fā)展要求,為此人們開始提出、探討一種新的具備交互、自愈合、優(yōu)化運行、主動防御、靈活接入新能源等特征的現(xiàn)代化電網(wǎng),這種電網(wǎng)必須更加適應多種能源類型發(fā)電方式的需要,將太陽能、風能、地熱能、石油、天然氣、核能、煤炭、氫能和生物質能等多種發(fā)電方式協(xié)調運行;更加適應高度市場化的電力交易的需要;減少電網(wǎng)損耗,提高電網(wǎng)
8、利用率;更加適應用戶的自主選擇需要;構建高可靠性的優(yōu)質電網(wǎng),減少自然災害、戰(zhàn)爭、人為誤操作、設備老化等導致的大規(guī)模停電事故。這就是現(xiàn)在國際上研究很熱的“智能電網(wǎng)”,常用的英文術語有:SmartGrid,IntelliGrid,SelfHealingGrid,ModemGrid等。這些詞具有相似的內涵,目前使用較多的是SmartGrid。本文主要針對國內外智能電網(wǎng)的發(fā)展過程,給出具有我國特色的智能電網(wǎng)概念,同時提出了未來智能電網(wǎng)所具有的特
9、征和功能以及實現(xiàn)這些功能的關鍵技術,從而明確了我國智能電網(wǎng)建設發(fā)展的思路和目標。1國內外智能電網(wǎng)的發(fā)展智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)學術界的研究起源于1997年。在國際上享有“調度自動化之父”之稱的Dyliacco博士在文獻中提出了“智能調度機器人”的比重會越來越低,從而降低能源消耗與污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費中的比重;另一方面,隨著控制技術和電力電子技術的發(fā)展,統(tǒng)一電能質量調節(jié)技術的應用、柔性輸電的推廣,將大大消除電網(wǎng)負荷側電能中的諧
10、波或電壓的閃變,電能質量充分滿足不同用戶的需要,電能將真正成為清潔、綠色能源。2、安全——我國未來的智能電網(wǎng)以特高壓為骨干,區(qū)域電網(wǎng)采用超高壓互聯(lián),具有堅強的網(wǎng)架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應,一次系統(tǒng)更能經(jīng)得發(fā)電側、負荷側或電網(wǎng)關鍵元件失效的重大沖擊;二次系統(tǒng)將采用基于IEC61850的高冗余度的以太網(wǎng),在系統(tǒng)安全層面,二次保護將采用雙重化配置,遇到恐怖攻擊或自然災害時,具有快速恢復供電的能力,大大提高了抵御風險的能力。
11、3、自愈——自愈是實現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠運行的主要功能,指無需或僅需少量人為干預,就能實現(xiàn)網(wǎng)絡中故障元器件的隔離或使其恢復正常,最小化甚至避免用戶側的供電中斷。未來的智能電網(wǎng)具有實時、在線連續(xù)的安全評估和分析能力,強大的預警控制系統(tǒng)和預防控制能力,自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復的能力,通過進行連續(xù)的評估自測,就可以檢測、分析、響應、甚至恢復電力元件或局部網(wǎng)絡的異常運行,從而達到電網(wǎng)自愈、可靠、安全運行。4、經(jīng)濟——智能電網(wǎng)中的負荷預測技
12、術采用智能算法分析預測出用戶端的用電量,并通過智能調度系統(tǒng)投入相應的發(fā)電機組,完成整個過程的控制,從而避免了發(fā)電側的盲目性,并且隨著儲能技術的發(fā)展,將多余的電能儲存起來,在需要時投入,真正實現(xiàn)發(fā)電與用電平衡,節(jié)省了剩余電能的浪費,降低了電力企業(yè)的成本。5、互動——智能電網(wǎng)運行中注重與用戶設備和行為進行交互,將其視為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一,可以促使電力用戶發(fā)揮積極作用,實現(xiàn)電力運行和環(huán)境保護等多方面的收益。未來電網(wǎng)還支持獨立的發(fā)電和儲
13、電設備的接入,如家用太陽能電池板、電池、風力渦輪機和混合動力車等設備,使電網(wǎng)電力能夠方便地傳輸?shù)竭@些設備上。智能電網(wǎng)技術將能源使用的決定權交給消費者,由他們決定何時、何地以及如何使用??梢灶A計的好處包括節(jié)省電費、智能管理、更強的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、以及使家庭設備實現(xiàn)智能化。3實現(xiàn)我國智能電網(wǎng)關鍵技術基礎智能電網(wǎng)是系統(tǒng)工程,涉及發(fā)、輸、變、配、調度等各個環(huán)節(jié),需要從全局性的角度進行把握。本節(jié)以實現(xiàn)我國智能電網(wǎng)特征為目的
14、,以發(fā)、輸、變、配、調度等各個環(huán)節(jié)為基礎,對實現(xiàn)我國電網(wǎng)高度智能化所需要的關鍵技術做出論述,從而確定未來我國智能化電網(wǎng)發(fā)展和研究方向。3.1發(fā)電側的關鍵技術研究為了降低火力發(fā)電對環(huán)境的影響,倡導潔凈新能源發(fā)電、分布式發(fā)電已經(jīng)成為當今世界上研究的熱點。我國未來的智能電網(wǎng)要實現(xiàn)清潔環(huán)保,必須充分發(fā)展、優(yōu)化新的發(fā)電技術,主要解決新型發(fā)電接入電網(wǎng)對電網(wǎng)造成的污染和沖擊的問題,發(fā)電側的關鍵技術路線主要如下:1、著重發(fā)展“一特四大”戰(zhàn)略,引導電源集
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