赵蕊蕊
(漯河汇力电力勘察设计有限公司,河南 漯河 462000)
智能电网亦称“电网2.0”,是指电网智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。近年来,随着经济和计算机技术的不断提高,电网事业发展速度也日益加快,但随之而来的是各种电网问题,为保证电网安全稳定运行,各国纷纷开始进行智能电网的研究,并取得了相应成果。本文主要对智能电网技术的现状与发展趋势进行分析。
不同国家具有不同国情、不同资源分布及处于不同发展阶段,因此,世界各国对智能电网的理解、思路、重点及发展方向也存在明显差异。美国在进行智能电网建设时,通过利用电力网络基础架构的升级更新来加强电网的安全稳定运行,同时,充分利用计算机应用技术,实现系统智能对人工的替代。其发展智能电网的重点在配电和用电侧,注重推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升。欧洲国家发展智能电网侧重于利用太阳能、风能及生物质能等可再生能源,推广分布式发电,从而带动整个电网行业发展模式的转变。而日本构建智能电网以新能源为主,根据自身国情,主要围绕大规模开发太阳能等新能源,确保电网稳定,构建智能电网。
我国智能电网技术研究相对较晚,根据我国电网发展特点,并结合国际电网技术的发展情况,进一步加强我国智能电网建设。我国智能电网的建设更加关注智能输电领域,将特高压电网的发展运用其中,从而保障电网的安全稳定运行。另外,国家电网企业也在积极转变电网发展方式,用户的用电行为也逐步改变。为实现电网的智能化,还需要不断研究并开发相关技术。目前,我国正在不断开发和研究电网储能技术,风能和太阳能等可再生资源的接入技术,微电网等系列新技术等,并取得了一定成绩。
虽然不同国家针对自身国情对智能电网建设提出的重点和目标有所不同,但智能电网的建设都是基于市场、电能质量、安全和环境因素进行的,因此,它具有以下功能特点:一是自愈性,能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测,确保电网的安全稳定;二是兼容性,能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持,保证分布式发电与微电网并网运行;三是交互性,能加强电力公司与用户的双向联系,从而促进双方交流,以此实现电力供给的相互适应;四是协调性,能有效与批发或零售的电力市场进行合作,从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平;五是高效性,能提高资源和设备使用率,从而降低运行成本和投资;六是集成性,通过对平台和模型的统一,从而实现标准化、精细化、规范化的管理。
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状,能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点,因此,其成为智能电网发展的必然选择。
智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析,不仅能判别可能发生的故障,同时还能做出预测,对已发生的问题做出响应。此外,还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理,为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此,对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。
电网智能化要求准确地掌握用户的用电规律和情况,从而有效平衡供电量和需求量。运用智能电表和通信系统组成的先进计量系统,不但能使用户参与实施电力市场,而且能够实现对诸如远程监测,分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应。
智能调度是智能电网建设的关键环节,调度的智能化主要是对现有调度中心功能的重大扩展,智能电网调度技术是进行智能调度研究与建设的核心,它能全面优化资源配置,加强调度系统对电网的驾驭能力,提高科学决策管理能力,提高灵感高效调控能力。调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护及紧急控制一体化的新理论、新技术,从而协调紧急控制系统、电力系统元件保护、控制系统、恢复系统等多重安全防线的综合防御体系,实现实时决策指挥,以达到有效防治灾害的目的,实现大面积的连锁故障的预防。
尽管智能电网还是一个比较新的事物,且处于发展初期,但智能电网能有效保证电网安全稳定、经济有效运行,它必将成为未来电网发展的新趋势和新潮流。目前,世界各国都在不断对智能电网技术进行研究,从而实现电网智能化构建,以促进电网事业的快速发展,为工业发展和居民生活用电提供有力保障。
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