智能电网的概念范文
时间:2023-12-25 17:35:57
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篇1
【关键词】OS2 电网 调度自动化 一体化 模块化
为适应电网的快速发展需求,提高电网运行能力,解决电网中的信息孤岛、协作难等问题,二次系统一体化的研究早在几年前就被提上议事日程,并提出一体化电网运行智能系统(OS2)。这一系统打通各个专业系统之间的联系壁垒,实现各专业系统的横向业务协作和纵向数据交流,提高电网的综合运行能力;将孤岛式的专业系统有机联系起来,加强专业系统之间的数据交互。
1 OS2整体架构
1.1 定义
OS2就是按照SOA标准体系,具有一体化、模块化、智能化特征,能满足电网公司各级调度主站和10kV以上所有厂站运行业务需求和管理需求的新一代电网运行技术支持系统。OS2的主站端系统涵盖电网运行监控、管理的业务功能,运用标准化、开放的技术架构,将在线与决策、保信、节能发电调度、发电辅助服务考核、DMIS等系统有机结合起来,满足电网运行监控和管理全部的业务需求。厂站端则是在现有的自动化系统、数字变电站等的基础上,整合间隔层装置、站控层数据、站端智能化功能,并建设统一的数据采集通道,实现各类数据的统一采集和交换。
1.2 技术架构
OS2由主站端系统和厂站端系统组成,各个主站端和厂站端系统又可以分成运行控制系统(OCS)、运行管理系统(OMS)、电力系统运行驾驶舱(POC)或变电运行驾驶舱(SOC),覆盖电网运行和管理的全过程,如图1所示。
在这个技术架构中,OCS的主要功能是电网运行的在线监控和自动控制;OMS则是通过运行分析辅助决策,重视决策的策划。OCS与OMS的协同配合,实现电网的闭环控制和管理。POC建立在主站端系统的OCS和OMS上,它面向电网的决策管理人员和关键岗位人员,服务用户,为其提供一站式的运行状况和决策支持服务。而SOC则是建立在中心站的OCS与OMS之上,面向变电运行的关键岗位,为其提供面向厂站的运行、设备管理等方面的服务。除此之外,在这个系统中,还有横向/纵向的OSB系统,其贯穿于整个电力生产的全过程中,是OS2系统的信息交互纽带。各个主站、厂站系统通过纵向的OSB实现信息交互,而系统内则采用横向OSB系统,通过统一的信息编码、标准接口实现各个模块的即插即用,将系统与企业的信息管理系统交接起来,实现为企业的在线服务,实现信息共享。
2 OS2的特征
2.1 一体化
OS2提出的初始原因之一就是要解决电网系统中的信息孤岛、缺乏统一规划管理问题。因此,该系统在建设之初就大力推进全方位覆盖、全过程管理和统一规划。在OS2系统中,其一体化特征主要体现在三个方面:一是从广度上覆盖整个电网,一体化的全方位覆盖,它支持全网各级调度主站和厂站的一体化运行监控、运行管理。二是从深度上实现全过程的覆盖,满足电网运行的安全、经济、技术等要求,覆盖电网运行的全过程,实现电力系统发电、输电、配电、用电等环节的无缝对接和一体化管理。三是从协同作战上实现一体化的全面协同,支持电网各个专业业务的横向、纵向协调。
2.2 模块化
OS2是面向电网专业业务的运行调度自动化系统,它以业务为导向,将其形成不同的模块,实现业务与生产的耦合。从系统运行方面来看,模块化包含了整个电力系统发电、输电、配电、用电的全过程。它建设了开放的信息化平台,并应用标准化接口保证各类专业系统以模块化形式即插即用,实现各个专业系统融入OS2中协同作战。在主站端的模块化上,它将电网的运行数据集中到一起,为决策提供辅助服务;统一了电网的模型,消除信息孤岛,实现了各个业务的横向、纵向交流,提升电网的一体化运行管理能力;整合现有资源,并健全标准体系,加强信息化管控。
2.3 智能化
OS2的智能化是实现电网运行信息的横向、纵向无障碍流通和交互,打破了专业系统之间的壁垒,实现了电网的闭环运行控制,并加强安全监控预警,保证电网运行的安全。通过智能化提高各个系统之间的协同作业能力,从而有效提高各项工作的效率和质量,提高经济效益和社会效益。从技术角度来说,OS2实现各个专业、领域的互动配合。一是调度中心的各个专业之间的互动配合。二是电网运行与规划之间的互动配合,OS2实现贯穿于电力系统运行全过程的信息无障碍交互,而这些正好为规划工作提供依据,使得规划工作更加精细化,及时将电网运行的数据资料传递给电网规划,然后智能化进行不同周期、不同主题的规划,并跟踪规划对电网运行产生的影响。
3 结束语
本文介绍了一体化电网运行智能系统(OS2)的定义、技术架构、特征,其不能满足电网运行的经济、技术、安全等方面需求,介绍了电网运行的新思路,为实现电网运行管理的跨越式发展奠定基础。
参考文献
[1]汪际峰.南方电网一体化电网运行智能系统建设初探[J].南方电网技术,2012(02):1-5.
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[3]苏扬,温柏坚,胡剑锋等.一体化电网运行智能系统的安全网络架构设计[J].计算机安全,2013(11):42-46.
篇2
关键词:智能电网;智能配电网;智能电能表;控制策略
中图分类号:TP393 文献标志码:A 文章编号:2095-1302(2014)10-00-02
0 引 言
从概念提出到工程实践探索,智能电网经历了由论坛、技术路线再到政府企业推动等一系列发展历程,这些可以从国内外的发展概况大致寻觅到一些踪迹。
智能电网概念的提出源自于美国。为升级其老化的电网,提升电网的安全性、可靠性,并提高用电方效率,节省用电支出,美国的研究机构于2001年提出智能电网的概念,又在2009年将其确立为国家战略,并相继成立了智能电网联盟和其他组织。在政府、电力企业和制造企业共同推广下,Xcel公司建设了世界上第一个以智能计量为基础的智能电网城市―― 博尔德(Boulder),逐步开展智能电网的工程实践和示范应用。美国专注发展智能电网的配电和配电侧,注意电力网络基础设施的更新和升级,同时促进可再生能源和分布式电源接入的发展。
欧洲智能电网主要是在分布式能源系统和可再生能源的大规模利用的基础上建立的。2004年设立了智能电网技术论坛,从环境友好的视角着手,倡导并积极推动分布式电源,尤其是光伏发电的应用。
在世界其他国家都在积极建设智能电网的同时,中国也在积极推动着智能电网的发展进程。 在“2009特高压输电技术国际会议”上,我国国务院副总理张德江表示,已将智能电网发展纳入到我国国家能源战略的规划中。同年8月,国家电网公司启动了一项研究,以开发一个标准体系研究与制定、智能化规划编制、重大项目和试点研究测试中心建设工程化研究等一系列工作。中国南方电网公司和其他一些地方电力公司还开展智能电网、智能配电网的基础理论研究,基于集中抄表系统试点和馈线自动化的关键技术和设备的研究、开发及小规模示范应用。
国家电网公司明确提出:智能电网是以特(超)高压为骨干网架,各级电网协调发展,以通信信息平台为支撑,具有互动化、信息化、自动化特征,涵盖电力系统的发电、变电、配电、输电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
在2011年,国家电网公司建成智能电网综合示范工程――天津滨海新区“中新生态城”。南方电网公司正在启动建设横琴岛智慧城市项目。
1 智能电网
1.1 智能电网的概念
目前为止,针对智能电网这一概念,分别从不同的角度分类和功能进行描述,出现了各种版本,尚未给出一个确切而严格的定义。一般而言,智能电网是集成了电力系统中计算机技术与信息技术的应用。从智能电网的混合动力控制理论出发,协同、有效和可靠的方式来实现所有的电网运行,具有自愈功能;能够快速响应电力市场的业务需求;通过构建一个统一的通信架构平台,实现实时、全面、准确的信息采集。
对于智能电网,坚强电网架构和双向通信网络可以为其提供物理支持,而各种集成高级应用功能可为其可视化软件支持,准许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行。
智能配电网以配电网高级自动化的先进技术为基础,以先进的测量和传感技术、控制技术、计算机技术和网络技术、信息和通信等技术的应用和集成为媒介,采用智能开关设备、配电终端设备,经由坚强电网架构和双向通信网络的物理支持,以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持,准许可再生能源和分布式发电微电网操作单元大量接入和微网运行,促使不同类型的电力用户主动参与到电网互动中来,进而使在正常工作状态下配电网的全面监控、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制成为可能,最终为电力用户提供安全、可靠、高质量、经济、环保的电力供应及其他附加服务。
1.2 建设智能电网的重要意义
优化能源结构,保障能源安全供应;优化资源,提高电网资源配置能力;提升系统的清洁能源接纳能力;推动节能减排,促进低碳经济。
2 智能电网的系统组成
2.1 应用系统
智能电网的系统组成主要包括智能调度自动化系统、智能变电站自动化系统和智能配电自动化系统。调度自动化是集成自动化的一部分,由遥控装置和调度主站系统组成,用于监视整个电网的运行状态。通过对主站、厂站端、通信三大通信组件的调度实现自动化系统体系结构的调度。其作用包括:实现电网的安全运行监控,实现电网经济调度,实现安全分析和事故处理的状态。
智能变电站自动化系统由智能变压器、智能开关等设备和各种继电保护装置、自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自投装置、遥控装置等组成;其综合了先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现了全变电站主要设备和输、配电线路自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及通讯和调度等综合自动化系统,集保护、测量、控制、调节、通信、调度于一体。
智能配电网络主要是由主站系统、子站系统、通信系统、远程终端的组成,采用分布网络,智能模块和设备,并结合了地理信息系统的应用。在正常情况下,使得配电网与电力系统各个环节的协调和优化运行得以实现;而在故障情况下,保证快速定位、隔离、恢复、负荷转移等功能得以实现,为用户提供优质可靠的电力,为电力企业提供便捷、高效的管理平台和渠道,从而实现电力企业管理者、电力用户、系统运行操作的协调和统一。
智能电网需要先进的技术支撑,其主要技术组成包括:智能化通信技术;智能化量测技术;智能化控制技术;智能调度技术;智能化设备技术。
2.2 基本功能与目标
智能电网作为一种先进的工具,其基本功能与目如下:
提高供电的可靠性:通过物理电网建设,提高控制水平,在电网受到各种干扰时,以保证可靠运行;
改善电能质量:电能质量的三项主要指标是电压、频率和波形。通过系统的控制策略优化无功,在地方分层分类控制就地平衡的基础上,确保电压合格率的前提下,减少谐波量,从而实现电能质量的优化;
降低网损:主要利用新的技术和设备,减轻设备磨损,采用调整经营模式的途径以降低网损,通过合理控制调度初级能源的转换效率;
环保:采用技术手段来开发并加大风电,太阳能发电能新能源接入电网的比例,以节省化石能源的使用,从而控制碳排放量,并减少对环境的破坏等。
2.3 智能电网的基础应用及高级应用
智能电网的基础应用包括:传统的生产、调度运维功能及其初步提升等;高级应用包括智能调度、智能控制、优化运行等,还包括一些定制化的应用。
2.4 智能配电网网架结构与通信平台
配电网特征是点多、面广、线长、变化快。其通信环境与调度中心到变电站之间的点对点的不同,要求涵盖整个配电网侧的分支与分段开关,理想状态如图1所示,与配电网主网架重合。结构合理、网架完善的配电网主体和安全经济、灵活可靠的智能配电装备是智能配电网的发展基础。
图 1 理想的通信与网架示意图
通信平台是智能配电网的信息通道,可以采用无源光纤等构建主环,利用有线、载波、光纤、无线、公网相结合的多种通信方式的整合应用来构建分支线路与区域。
3 结 语
智能电网从基础研究的概念提出到关键技术和设备的研究和开发,再到智能电网的引入,直至当前登陆的示范应用,都是一个不断发展的过程。智能电网的内涵和外延,伴随着新材料、新技术的开发和利用都将不断发生变化。
智能电网这一宏伟的目标并不能单纯依靠几个具体的项目建设来实现。纵观历史可以看出,推动工业革命发展的力量是能源的发展,从蒸汽机时代的化石燃料向可再生能源时代,电力作为二次能源的时代,从集中式向分布式,智能电网技术可以更加灵活有效的控制需求来实现电源系统。
综上所述,今后智能电网和电力人追求的目标和关注的重点应该是:通过不断研发改进各种关键技术,实现的电网自愈,故障的隔离和网络的重组,进而完成对电网的快速反应。
参考文献
[1]肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化,2009,33(9):1-4. f
[2]胡学浩.智能电网――未来电网的发展态势[EB/OL].http:///,2011.
[3]苗新,张逸飞,刘津.智能电网的中国之路[J].国家电网,2009(7):54-56.
篇3
智能电网的概念是通过应用电力电子、信息以及通信技术,智能电网提供高品质的服务,使能源效率最大化。1、智能电网目标是使用各种传感器实时计算,增强电能力,减少输电线路故障。测试设备:太阳能辐射、风向、速度、环境温度、电流、线温、输电线路监测传感器。数字变电站目标:应用数字化设施降低故障与成本。测试设备:154KV&23KVGIS智能电力设备。智能配电系统目标:分布式发电可以实现双向故障检测,优化负载平衡。测试设备:避雷监测装置、分布式发电接口设备。2、智能用户目标:建设基础设施,发展需求响应新商业模式。测试设备:AMI先进计量设施,小型风电、太阳能发电、电动汽车充电器、储能电池、智能电器、家庭能源管理。3、智能运输目标:发展各种电动车充电设施、付费及操作系统。测试设施:快速充电器、充电桩、客户信息管理系统、操作系统。4、智能可再生能源目标:稳定电力质量的输出与补偿。测试设备:分布式能源管理系统,能源管理系统,静止同步补偿器。5、智能电力服务目标:实时电价收费设计、联盟之间电力交换,数据采集及验证。测试设备:智能面板/智能服务门户。
二、智能电网标准化
1、智能电网标准化主要计划5个主要项目是:发展国际互操作性标准框架、建立框架操作及管理系统、发展主要部门关键标准、促进全球标准化活动、建立全球合格评定和认证体系。策略是:与韩国智能电网协会、智能电网研究院及联盟建立标准合作系统;通过济州岛示范项目验证测试与开发标准;通过标准合作,进行标准活动的管理。目标是建立智能电网标准体系,引领全球标准。另外,标准合作系统有科技与标准研究院、韩国IBC专家委员会、智能电网标准化论坛、智能电网协会等以及不同领域的委员会等。2、智能电网主要标准研发主要成就:确定约100个国家标准包括智能电网的核心:IEC61850标准;确定包括智能电表、电动汽车充电系统等核心设备的韩国国家KS认证标准。研发标准接口围绕国家标准协调员,促进智能电网接口的相关研发业务;国际标准、KS标准。3、韩国智能电网互操作性标准框架及路线图内容包括:智能电网概念域模型、数据模型(研究/推论)、智能电网功能(研究/定义)、不同领域智能电网标准差距(分析)、智能电网标准开发PAP(推论)、智能电网标准路线图(推论)。框架路线为:(2011~2012年)韩国智能电网概念模型定义,为供应商提供基本立场及指南。(2013~2014年)为基准城市进行标准指导,包括安全、测试/批准、修改。(2015~2016年)建立合格评定及认证系统。
三、韩国智能电网示范基地
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【关键词】智能电网 信息系统 体系结构
一、智能电网信息系统的概念
智能电网信息系统的具体概念,就是通过把以往的传统能源网络与现代的信息系统进行合理的融合而产生的一种新型的电力能源系统,这样一来,电力系统网络的可观察性能以及可操控性能都大大的得到加强。以往的电力能源网络系统中,电力能源的使用率非常低,互动能力也不高,同时对于安全稳定因素的分析也十分的困难。通过这种融合而成的智能电网信息系统可以全面解决上述问题,并且还能对电力能源实施全面实时的调控,对于电力能源的发电环节以及储能环节的使用和接入效果都有着较大的提升。
二、智能电网信息系统的发展现状
(一)智能电网信息系统在国际上的发展情况
美国一家能源公司在2008年在科罗拉多州进行智能电网的试运行,在运行的过程中为当地的居民明显降低了电力的费用,同时也使得当地用电更加方便和稳定。欧洲是在2005年正式建立的智能电网信息系统技术平台,目前经过设计与操作,欧洲基本上实现了对于电网系统的安全操作以及合理运营。在2008年,日本和韩国也分别提出了智能电网信息系统的计划内容。在我们国家,智能电网信息系统的具体发展计划是在2009年提出的,并且计划在2020年全面实现智能电网信息系统的建设。2010年我们国家已经在河北地区的一个小区进行了智能电网信息系统的实验。
(二)我们国家电网信息系统的缺陷
我们国家目前运行的电网信息系统存在的缺陷主要有:首先,我们国家目前运行的电网信息系统中的重要参数是随机时变的,不可以被观察,从而导致无法对电力系统进行有效的观测和调度。其次,输电线路在进行使用的过程中,由于需要提升其可靠性,导致可利用度非常的低。再次,对于输电过程中产生的故障问题无法通过信息的传输来及时进行反映,只能通过试探的方式来对故障进行解决。最后,无法对电力系统进行负荷的情况下进行互动,从而导致热备用浪费的情况发生。这些问题都可以通过智能网络信息系统的建立而得到妥善的解决。
三、构建智能电网信息系统体系的基础设备
(一)智能电网中的控制和量测设备
量测设备是构建智能电网信息系统的基础设备,在构建智能电网信息系统的过程中,对于传感器的部署和应用都离不开量测设备的使用。从目前的技术水平角度来观察,智能电网信息系统中的传感器量测系统主要是针对个人用户的量测以及智能电网运行以及维护的量测两个方面进行。其中针对个人用户的量测功能主要体现在通过个人用户的用电数据进行分析,进而给个人用户提供一些用电方面的建议。针对智能电网运行以及维护的量测功能主要体现在对于输配电线路以及电厂的信息方面。
智能电网能够成功构建的基础前提就是电力的控制设备能够顺利运行,其中功率和电压的参数对于电网系统十分重要,所以就需要对功率和电压的参数进行有效的控制和观测。这就需要运用一些智能设备来对其进行实现,从而成功的构建智能电网信息系统。
(二)智能电网信息系统中的通信网络系统
通过信息通信系统的帮助,可以把视频数据、语音数据以及图像数据进行有效的结合。在构建智能电网信息系统的过程中,通信网络系统对于智能电网信息系统的量测设备以及控制设备都具有非常重要的支持作用,所以说,通信网络系统对于智能电网信息系统来说,是必不可少的一个组成部分。对于个人用户的量测结果通常都是利用局域网的传播,进而进入无线网之中。然而智能电网信息系统把局域网又分为了家庭局域网以及领域局域网,目前来说,通过无线网络系统搭建出来的智能电网已经与个人用户的局域网建立了协议。从主干通信网络的角度上来看,智能电网信息系统有着几种不同的组网方法。一个是利用融合电力网络和信息网络的方式来对智能网络信息系统进行构建,意思就是说通信载体的自身已经成为电力网络中的一个组成部分。另一个是利用对智能电网信息网的构建以及对电力网络的分离来对智能电网信息系统进行实现,意思就是说通过获取另外的网络资源来对电力系统信息网络进行构建。
四、结束语
结合上文的阐述,从当前的形势观察,智能电网信息系统对于网络的传输速度以及对数据进行分析处理的效率和对数据进行储存的效果都有着非常高的需求。这些需求也就从侧面影响着对电网稳定运行进行控制的复杂程度。虽然智能电网在研究的过程中涉及到的研究领域非常多,但是智能电网在保证电力稳定安全运行方面以及为用户节省用电方面所提供的作用也是非常巨大的。所以说,智能电网已经成为电网系统未来进行发展的主要方向,为了能够保证智能电网信息系统的合理构建和顺利运行,应该更加积极的对支撑平台和应用体系以及基础设施进行研究和完善。
参考文献:
[1]刘佳.多网融合下的智能电网信息系统安全机制[J].计算机光盘软件与应用,2014,(21).
篇5
关键词:智能电度表 未来电网 节能环保
智能电度表作为一种新型的电表,与以往普通的电度表相比,最突出的特点便是其为全电子化的节能电度表,是科技进步的一种表现,代表着未来电网发展的趋势――智能化与节能。
1、智能电度表的简述
1.1 智能电度表的概述
智能电度表作为新型的电表,它具备传统的普通电表的基本功能――用电量的计量功能之外,最主要的是它代表了未来电网的发展方向――节能型、智能型的电网。智能电度表是智能电网的智能终端,就中国而言,随着国家电网智能化的建设与推进,智能电度表被大众接受和使用将会迅速普及。智能电度表的工作原理是实施网络供电或者银行供电的形式,用电户在电力公司创建的网络页面内的营业点进行缴费,当然需要用电户开通网上缴费的业务。
1.2 智能电度表的主要功能
智能电度表完全是现代化的管理,省去了上门抄电表、收费等麻烦,一切都进入智能化、现代化的时代,并且其“先买电,再用电”的形式也避免了一些收费难的顽疾。智能电度表拥有以下主要功能:自动断电,促使用电户购电及时;网上缴费或者银行缴费便利;一卡一表,防窃电;能耗低,环保节能和过压保护功能等。
2、从智能电度表的节能环保到未来电网的发展方向
2.1 智能电度表的功能与未来电网节能环保的联系
智能电度表作为一种新型的节能环保的电表,是促使未来电网向节能环保方向发展的重要推助力。从智能电度表的功能中我们也可以看出,未来电网的发展会以节能环保作为主要特点。
智能电度表较之以前的传统电表最为主要的特点就是其智能化、节能化。智能化的表现是:第一,当购买的电量小于报警电量时,电表常常显示剩余电量提醒用户购电;第二,当表中购买的电量等于报警电量时,跳闸断电一次,只要用电户再次插入IC卡,便可恢复供电,作以提醒用电户及时购买电量;第三,在电表内购买的电量用完时能自动断电,督促用电户及时购买电量。而节能化主要是未来电网的发展方向,其体现在:第一,智能电度表采用最新设计和SMT先进生产工艺,使得电量消耗低,有利于节能目的的实现;第二,通过网上缴费和银行缴费的形式,减少了电网公司的人员压力,不用上门查表,入户收费,对于电网公司的人力资源的合理利用使得未来电网拥有环保和节能的特点。
2.2 未来电网的环保节能意识在其他方面的体现
现在社会电器的普遍应用使得用电量与用电范围的扩大,从而也曾引发一系列的危险事件。随着智能电度表的诞生,不仅使人们在用电方面得以安心,而且还引领了节能环保用电的新潮,伴随着越来越多的人群的使用,在某种程度上也是为“绿色社会”、为环保节能作出了贡献。但是,未来电网的节能环保特点不仅仅体现在智能电度表上,还通过很多方面来表现。
从我国来看,要建设高效安全、经济环保的现代化电网结构,需要在全国范围内进行能源的优化、整合,提升电网的供电能力,实现智能化的技术,拓展供电服务面,完成“以电代煤、以电代油”的模式,在生产、消费、运输等各方面实现电能的替代,使得全面的节能化的实现。以电代煤、以电代油的模式是最直接的节能方式,本身煤、油资源就是不可再生资源,而现今的技术也不能将其全然利用,更严重的是使用煤、油还对于环境有所损害,对于电力资源代替煤、油资源是一项显而易见的节能环保的方式。而拓展供电服务面,最接近生活的就是可以在城市中多设立电动车充电站点,既是方便了市民的出行,又是为环保节能做出贡献。电动车在城市的普遍不仅可以缓解城市的交通压力,更为重要的是可以减少机动车的尾气排放对环境的污染。
不管是智能电度表的应用,还是其他电力方面的节能环保概念的融入,都是在指明未来电网的发展是朝着节能环保的方向前进的。未来电网以节能环保作为发展的指向标也有其原因:一方面是当今世界和社会发展现状的现实要求;另一方面是结合了我国的国情出发,我国虽然是资源大国,但是资源人均占有量确实较少,为了实现我国经济更好的发展、可持续的发展,我国的建设、发展都将是以节能环保标准和最终归宿。并且电网的节能环保概念的普及,还可以缓解我国资源紧缺的问题,也可以在发展经济的同时,兼顾环境的保护,形成的良好的环境又为发展提供了一个稳定的氛围,这是一个良性循环。
3、普及智能电度表的意义
智能电度表的使用一方面减轻了电力行业送电的压力,使得电网供电管理的优化,在某种程度上达到自愿的合理利用,便也可以视为节能、环保的作用;另一方面,对于老百姓来说,智能电度表是电表入户,方便百姓查看用电的信息,更为方便的是交电费可以通过充值来实现,如今社会已经实现了足不出户,网上缴费的可能,这一系列的进步都是方便了老百姓的生活。
对于未来电网的发展方向来说,智能电度表的普及使得人们节能环保意识的增强,这也就有利于电网在推动其他有利于环保,有利于实现“绿色社会”理念的产品的问世。智能电度表作为电网环保节能的有利措施,对于百姓将节能意识融入生活起到了重要的作用。
4、结语
本文通过对于智能电度表的简单介绍,联系到未来电网的发展趋势――节能环保。节能环保,作为智能电度表较之普通电表的突出特点,也作为未来电网发展的方向,对于新型智能化的电表的普及和推广带来了许多便利,对于“绿色社会”的打造也起到了积极的作用与影响力。
参考文献:
[1]周晓红. 新型智能电表的发展现状及趋势[J]. 中国高新技术企业,2011,33.
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关键字:智能电网 电力设备制造 机遇与挑战
自从美国奥巴马政府提出“智能电网”这一全新的能源领域概念后,各国政府及电力提供企业、电力设备制造企业迅速反应,纷纷提出建设智能电网的计划或者是意向。各类电力企业,尤其是电力设备制造企业也迅速提出自己的发展方向和应对措施,期望借由此次机遇,实现自身的巨大发展。面对智能电网推广发展带来的机遇与挑战,电力设备制造企业之间的竞争日益加剧,甚至已经处于白热化的程度。
一、智能电网
智能电网一词由美国奥巴马政府的能源智囊首先提出,其旨在建立安全、可靠的电力供应体系。智能电网必须具备安全、可靠、环保、经济和高效的特点。首先,智能电网必须安全,保证用电安全及国家供电安全,有有效的措施避免出现重大安全事故和电力事故,保证电力供给和使用的安全性;其次,智能电网必须可靠,即用户可以随时随地使用电力,保证用户的电力供给,简单说就是实现随时供应用户电力的状态;第三是环保,也就是说,智能电网必须实现环境友好,不可以环境为代价实现电力供应和电力使用的方便快捷目的,低碳环保;第四,智能电网必须实现经济用电,即减少用电成本和用电带来的损失,经济实用、能为大众所接受;第五,智能电网必须具备高效的特点,即电力能源高效运用,尽可能的减少电力损耗,实现电力能源的最大化传输与使用。
二、智能电网对于电力设备制造企业的新要求
智能电网概念的提出对于电力发展的方向影响巨大,它使得国家电力发展方向发生了根本性的改变,与此同时,其也改变了电力设备制造企业的发展模式,对其提出了新的要求。
1、智能电网要求电力设备制造企业必须增加研发投入,提高设备自动化程度
由于智能电网要求电力供应的常规化和安全化,保障用户用电的及时性和高效性,因此,电力设备需要实现自动化运行。这要求目前在线运行的电力设备必须更新换代,而这对于电力设备制造企业来说就意味着巨大的商机。这个商机需要电力设备制造企业不断更新自身产品,在研发上投入巨大的资源和精力,改变和改进以往产品的技术含量,大力研发自动化电力设备,以满足智能电网对于电力设备的要求。
智能电网的自动化程度和智能化程度是以往各类电力能源供给方式所无法比拟的,电力设备制造企业需要不断研制新的、更加智能化和安全的电力传输与使用设备,保证智能电网的推广和发展。智能化的要求不仅仅在于管理的智能化,更在于电力生产过程中的智能化、电力传输中的智能化以及电力使用的智能化,更重要的一点是实现电力体系的“自愈”,即自我检查、自我修复、自我改进的功能,全面实现电力系统的智能化。
2、智能电网要求电力设备制造企业不断提高自身产品安全性
智能电网的一个重要要求就是电力能源的安全性,这不仅仅是指电力能源生产的安全性,更是指电力运输与电力使用的安全性,保证这个安全性需要电力设备制造企业不断提高自身产品的质量,增加产品的安全性。智能电网由于处于智能化及自动化控制之中,因此需要电力设备具有一定的“自愈”能力,即实现电力设备的自我调节,一个重要的关键点就是电力设备的自我安全保护系统,实现电力设备的安全运行,达到智能电网对于电力设备的安全性要求,电力设备制造企业需要不断从自身的产品出发,研发和改进自身的产品生产模式和产品种类,进一步提高电力设备的产品安全性。
电力能源的全程安全包含了电力生产设备的安全、电力输送设备的安全、电力使用过程的安全,特别要提出的一点是电力维修的安全。在这些安全要求之下,电力设备制造企业被要求将其产品的安全系数提高到一个前所未有的程度,以在严谨的意义上提供安全保障。
3、降低电力设备的制造和使用成本,实现智能电网的经济化目的
智能电网不是高成本工程,它是涉及到千家万户的用电便捷和经济化的工程,这需要电力设备制造企业不断降低生产成本,从而降低整个电网的建设和运行成本。在此过程中,电力设备制造企业需要不断提高自身产品的科技含量,大胆使用新原料新技术,积极开发节能产品,实现产品的升级换代和产品自身生产成本的降低。
降低电力设备及整个电网的建设成本需要电力设备制造企业不断努力,根据实际情况合理利用社会资源,积极开拓新的方式和方法,降耗节能,使用新的制造技术和国际先进的管理经验,实现自身的制造成本降低,进而降低电力建设成本,实现智能电网经济化的目的。
近年来,随着世界电力设备生产技术的不断发展,各种新型的电力制造技术不断涌现,这些技术在带来新的电力电网变革的同时也带来了成本的降低。低成本、低投入,高产出成为了当今世界各国电力设备生产企业的共识,抢占这一机遇,降低设备生产成本是一个重要的着手点。
4、提高电力设备效率,减少电力输送损耗,实现电网高效运行
现在世界各国的电力能源在输送过程中造成的损耗成为电力浪费的一个重要的现象,这不仅使得大量的电力能源白白浪费,还给整个电力电网运输带来的不小的安全隐患。智能电网需要一个高效运作的电力输送系统和电力能源生产系统以及电力配送系统。
高效的电力能源生产系统即实现电力生产的最大化运作。例如提高煤炭向电力的转化利用率,提高核电燃料的利用率等。最大限度的实现能源的转化,将有限的资源转化为电力能源。高效的电力输送系统指的是实现电网输送的最小损耗,利用高科技手段,提高传输的效率,减少损耗和不必要的电力能源丢失。高效电力配送体系指的是利用现代化手段提高电力到用户的配送调节度,实现电力能力的合理配置,尽量减少损耗,实现电网高效运行。
智能电网要求电力设备制造企业在这三个方面着手,大力研发新材料,使用新技术,实现真正意义上的节能和提效。减少损耗,提高电网乃至整个电力系统的效率是智能电网建设对于电力设备制造企业的根本要求。
三、智能电网推广发展对于我国电力设备制造企业的启示及建议
智能电网概念在我国的提出和发展是近几年才提出的,其在我国还处于初级阶段,我国电网运行还处在传统的状态,电力设备制造企业普遍存在技术含量低,重复建设严重等问题,其核心竞争力和核心技术不强,缺乏必要的人才队伍,整体上还处于比较薄弱的发展阶段。
1、增加研发投入,加大对于电力设备自动化及智能化的研究
加大电力设备研究力度,投入资金和资源进行核心技术开发和核心产品的研制以及升级换代成为我国电力设备制造企业面临的首要问题。我国电力设备制造企业应该以此次智能电网推广发展为契机,积极开展新产品、新技术的研发工作,形成我国电力设备制造业的核心竞争力,培养一批具有先进技术和研发能力的队伍,为我国智能电网的建设做出应有的贡献。
企业应积极联系相关电力设备研发的国家机构及实验室,将新技术应用于实际生产,从而提高我国电力设备的自动化和智能化程度,进而为我国智能电网的推广和发展铺平道路。电力设备制造企业应该充分认识到目前国际电力设备发展的新形势和新动向,积极参与国际技术合作,引进先进技术和资金,用于我国智能电网设备的开发与生产,促进企业的全面发展。
2、把握机遇,积极参与国家智能电网建设
对于我国电力设备制造企业来说,智能电网建设是一次难得的机遇,把握这个机遇可以帮助企业发展更进一步,使得企业发展跨入一个崭新的阶段。因此,各类电力设备制造企业应该积极参与国家智能电网建设。
电力设备制造企业应积极研究促进智能电网建设发展的方案,制定自身对策,积极准备,应时而上,为智能电网改造做出企业自身的贡献。在企业发展和国家建设双丰收的前提下,智能电网的发展必然会给企业带来巨大的社会效益和经济效益。参与国家智能电网建设不仅要提供优质高效的电力设备,还要积极参与智能电网建设的技术研发和技术改进计划,这不仅可以帮助企业树立自身品牌,还可以借此提高企业自身的核心竞争力,使企业在激烈的国际竞争中处于领先地位,从而获得企业的迅猛发展。
3、完善自身管理,规范电力设备制造企业管理规范化
良好的管理是企业发展的必然要求,电力设备制造企业同样如此。面对智能电网发展带来的巨大机遇,电力设备制造企业应该积极加强自身管理,规范自身的内部控制规程,防止出现质量问题;提高内部员工的自律性和规范性,保障产品的质量安全性和可靠性。加强自身管理更重要的是加强产品质量管理,建立健全自身自量监督机制,实现内部产品质量的可控可查,杜绝问题产品出厂,这不仅仅是对于自身产品负责,更是对国家和生命负责。
结语:
发展智能电网对于国家电力能源安全是一项重大工程,电力设备制造企业只有不断发展自己,才能抓住这次机遇,发展壮大自己,从而在国际电力设备制造业占据一席之地。
参考文献:
[1] 古丽. 国外智能电网发展概述. 深信服科技.2010.8
[2] 乔弘 吴蓉. 智能电网的特点与发展浅述.中国新科技产品.2010(19)
篇7
[关键词] 电力;营销;前沿技术
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 053
[中图分类号] F272 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2016)21- 0112- 01
为了适应市场化需求,电力企业迫切地希望利用信息化、自动化、智能化的营销前沿技术来促进电力营销工作水平的提高。
1 推进电力营销自动化技术应用
1.1 电力营销自动化的概念
电力营销自动化就是通过先进的通讯技术、电子技术和网络技术,实现对电力营销信息的加工以及处理,达到电力营销信息综合处理,进行辅助决策自动化,为电力营销服务的目的,使电能商品能够迅速、及时、可控、便捷、主动地服务于电力用户的一种管理方法。
1.2 电力营销自动化对电力营销的影响
营销自动化水平的提高,保证了供电范围内所有信息传输的效率,提高了其时效性,还提高了上层管理部门作决策的效率和应对突发事件的反应能力;营销自动化水平的提高,有助于完善各级营销系统中各种数据的流程管理和汇总管理,减少了因数据不统一造成的误差和统计麻烦,减少了不必要的成本开支。实行营销自动化,不仅统一了系统,核实了标准,减少了系统改造升级和维护的成本,还将用户的信息联网公开,使电费直接划拨入账,不用层层上缴,便于供电用户跨所缴费和供电企业及时收费,完成营销目标。同时,还统一了业务办理的流程,提高了用户业扩报装等业务的办理效率,有利于提升电力部门的形象,提高其社会效益和经济效益,完善服务品质,加强供电企业的市场竞争力。
2 推进电动汽车及其充电设施接入
2.1 电动汽车及充电设施的概念
电动汽车是指以电能为动力的汽车,一般采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源,其主要类型有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。其充电设施主要有:分散设置的交流充电桩;配备多台直流充电机和交流充电桩、集中设置的充电站;配备地面充电系统的换电站。
2.2 电动汽车及充电设施的接入对电力营销的影响
电动汽车的大规模接入,将直接推动售电量的增长,到2015年,我国纯电动汽车保有量已达到266万辆,全年电力需求在212亿kWh。在节能减排和电力增供扩销的双重要求下,电网企业应主动研究电动汽车市场和电动汽车充电对电网技术、经济等层面带来的影响,实施与之相适应的营销策略。利用既有的技术、品牌和客户服务优势,以电网为基础,研发和扩充智能充电设备,智能充电桩根据分时电价,制定出最优充电方案,自动完成汽车充电启停控制;建立完善的电动汽车充电服务体系,提供网络式智能充电管理服务,结合技术创新和电力营销,通过智能电网形成电动汽车与电网G2V和V2G双向互通,在降低充电成本的同时,达到削峰填谷的效果,实现客户和电网企业共赢;将电动汽车作为移动的分布式储能单元接入电网,用于旋转备用、新能源接入,提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率,延缓电网建设投资;创造和推广最经济的充电运行模式,向电动汽车的产业链下游延伸,扩展电网企业的业务范围,全方位占领电动汽车充电市场。
3 推进智能家居和智能楼宇/小区建设
3.1 智能家居和智能楼宇/小区的概念
智能家居是应用先进的计算机、通信和传感技术,将与家居生活有关的各种设备和应用系统有机结合到一起,既可在家庭内部实现家居设备的自动控制、信息共享和通信,又可与家庭外部网络进行信息交换,实现家居设备远程控制。智能家居的主要目标是为人们提供一个集服务、管理于一体,高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
智能楼宇/小区是采用光纤复合低压电缆或电力线载波等先进技术,构建覆盖居民所在的小区通信网络,通过用电信息采集、双向互动服务、小区配电自动化、分布式电源及储能、电动汽车充电、智能家居监控等新技术成果,综合了计算机、通信、控制、测量等多学科技术,是多领域、多系统的集成应用。
篇8
能电网的应用研究,研究方向涉及发、输、配等各个环节,在这些环节中,智能电网的安全性和可靠性成为研究的重中之重,利用计算机网络安全防护体系来构建
智能电网的安全防御中心,可以确保智能电网能够有效的预防、检测、反应相应的物理攻击和网络攻击,以提高智能电网的安全性,论述计算机安全防御的概念、
组成、关键技术等内容,对智能电网的安全体系具有实际的指导作用。
关键词:智能电网;计算机网络系统;安全防御体系
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2012)0120156-01
智能电网的理念首先在2006年由美国的IBM公司提出,该方案中提出
了通过对电力生产、输送、零售等各个环节的优化管理,将先进的计算机
技术、控制技术、通讯技术、信息技术植入其中,以达到电网协调、有
效、可靠的基本工作目标,同时实现快速响应及自愈功能,以实现为用户
提供安全可靠、经济有效的电力服务的目的。
1智能电网的基本特征
智能电网主要的基本特征有以下六点:
1)自愈性:电网的自愈性是和电网的坚强性连接在一起的,主要的
功能是在电网的一部分或某一元件出现问题时,电网系统能及时有效地将
其与实际运行电网进行分离,这种分离几乎是在无人为干预的情况下完成
的,以达到不中断供电服务的前提下使系统迅速恢复到正常运行的状态。
2)激励和包括用户:目前的电网运行是用户被动的接受服务的方式,而
在智能电网体系中,用户可以在互动的前提下,详细的了解电力的运行状
态以及其他的一些服务信息,从而制定出适应于自身情况的电力使用方
案。3)抵御各种不安全攻击:电网的外界不安全因素分为物理攻击及网
络攻击,对于这些攻击,智能电网系统应当具有完善的检测、威慑、预
防、反应体系,以维持供电的正常稳定供电,尽量杜绝和减少电网运行的
不安全因素。4)提高电能质量:过去,电能质量主要集中在对供电电
压、电流、频率等参数的检测,而近几年来,随着各种非线性电力电子设
备的普及使用,各种谐波电流相继产生,对电能质量起到了很大的干扰作
用,而用电企业和用户的数字化电气设备对用电质量提出了更高的要求。
因此,智能电网的使用可以有效地保证电能质量,以提高设备的运行稳定
性。5)有利于各种其它类型能源的接入运行:光伏发电、风能发电、潮
汐发电、生物发电等各种可再生能源发电形式,在智能电网的统一管理
下,可以实现方便、快捷的并网运行。6)优化其资产应用:智能电网通
过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测,以获得设备的运行状
态,使其长期有效地运行在最佳运行状态,以优化各设备的运行效率。
2 智能电网的安全性要求分析
智能电网通过通信网络将多种系统、多种设备、各种智能仪表连接起
来,并将各种操作系统融合在一起,提供可视的,可监控的电网系统。这
一系统与传统电网最大的区别就是双向性,所以它的安全风险不仅仅来自
于内部网和终端设备的威胁,而直接暴露在用户面前的终端设备将更容易
面对攻击,黑客也有更多的机会从不同的设备中找到漏洞,从而入侵智能
电网系统。最终的结果就是很难找到和隔离某个导致安全风险的漏洞。
2010年发生的Stuxnet网络攻击事件,导致了伊朗核电站超过1000个离心
机设备损坏,就证明了智能电网安全的脆弱性。
智能电网的安全性事故还不仅仅体现在电网运行的安全性上,由于信
息技术的应用,有关智能电网中信息安全性的保障问题也是令人担忧的事
情,包括为了避免缴纳电费而进行的数据篡改或欺诈;用户账户不正常登
录时的隐私泄露问题;通过操纵网络中的某个设备导致整个电网或部分电
网设备运转不正常等内容。
综上所述,智能电网的安全性问题是一个综合性的问题,对智能电网
中的网络通信技术、存储技术、信息安全技术提出了更高的要求。
3 计算机安全防御体系组成
智能电网是一个涉及多学科、多技术领域的战略性概念,架构坚强的
安全网络体系除物理安全之外,还要在以下六个方面来保证智能电网的安
全性。
3.1 智能电网中数据的安全存储。智能电网中的数据的安全性和智能
电网中物理的安全性一样重要,存储安全保障的最终目标是保障数据信息
的完整、不受损坏、不被窃取,同时具有非常完善的数据备份与恢复功
能,以保证在发生存储安全事故时,在第一时间、将负面影响降至最低
点,最大限度的减少各种损失。
3.2 完善的认证系统。基于PKI技术的CA认证系统对于保障电网企业
的安全具有非常重要的作用。它可以为智能电网上的各种应用提供身份认
证、数字签名认证、数字加密传输等的安全保障。CA认证中心是PKI系统
中的重要组成部分,完成了PKI的基础的功能。
基于PKI技术的CA认证系统可以为智能电网提供各种电力设备资源的
授权管理及访问控制,从而实现有效的用户管理、审核管理、资源管理、
角色管理等功能。
3.3 防火墙。防火墙从本质上说是一种保护装置,原是建筑大厦中设
计防止火灾从大厦的一部分传播到另一部分的设施。随着Internet的迅速
发展,防火墙成为了防止病毒、资源盗用等危险传播到网络内部的有利措
施。而对于电网企业来说,采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防
御,是必不可少的防御措施。
3.4 入侵检测。入侵检测是对入侵行为的检测。它通过收集和分析网
络行为、安全日志、审计数据、其它网络上可以获得的信息以及计算机系
统中若干关键点的信息,检查网络或系统中是否存在违反安全策略的行为
和被攻击的迹象。
随着网络攻击技术的日益提高,网络系统中的安全漏洞不断被发现,
传统的防御技术及防火墙技术已无法全面应对以上的措施,于是入侵防御
系统应运而生。
3.5 病毒防护。网络上的病毒可谓是形态各异、种类繁多,养成良好
的防病毒习惯,采取先进的实时反病毒技术可以在一定程度上保护整个系
统的安全性。
3.6 漏洞扫描。一般来讲,系统自身的漏洞可能更具有危害性,黑客
通过扫描等方式,对指定的系统进行安全脆弱性检测,从而发现一些可以
利用的漏洞,以实现渗透攻击的行为。
及时采用扫描工具对于智能电网内的各个计算机系统进行有效地扫
描,保证一但发现有漏洞就要马上修复是杜绝漏洞的有效手段。
4 结语
智能电网的安全防护工作是一个复杂性和动态性都很强的工作,本文
提出了通过6个方面构建防护系统的主体思想,可指导电网企业有效地解
决由于智能电网信息化而带来的系统安全性维护问题。
参考文献:
[1]崔毅、李福岭,浅谈智能电网和智能网络[J].电力信息化,
2008,6(11).
篇9
关键词:电力 能源 智能电网 网络 系统 技术 高效 发展
1 智能电网的概念及现状
首先,我们来了解下智能电网的概念,从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家普遍认同以下观点:智能电网就是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
中国在电网的规模和投资方面取得的成绩有目共睹。中国的电网企业在发展智能电网方面也具有自身优势。中国目前在特高压与高压输配电领域的许多技术都是引领全球的。另外,由于中国在可再生能源发电领域的迅速发展,可再生能源电力接入电网方面也具有一定的优势。不过,智能电网是一个庞大而完整的体系,在电力消费端、需求响应等方面,欧美国家暂时处于领先地位,特别是在消费端的投入和重视程度上,欧美市场也相对比较成熟。
2 智能电网的特点
将计算机应用于电网之中,将数字传感器、遥控装置等加入现有的电力传输及分配系统中,实现数据连接、采集、整合,再进行科学的分析,使电网变得更加智能、绿色、高效。而且这样的“智能电网”能更加及时、透明地反应电网状况。例如:实时将电力负荷与电价信息传回电厂,消费者能及时了解到自己所消费的电量及所要缴纳的电费;人们可以为家用电器设置相应程序,电厂甚至还可以直接向电器发送指令,减少高峰时的电力负荷;智能仪表能够将风能、太阳能等分散的、间歇性的可再生能源发电并入电网,并使消费者将自家多余电量卖入电网;智能电网可同时协调多辆电动汽车充电,充满电的电动汽车同时也是移动能量储存器等。下面探讨下智能电网的特点:
2.1 具有坚强的电网基础系统,同时也具备技术支撑系统,能够抵御各类外部干扰和攻击,即使电网发生大扰动和故障的时候,仍能保障对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故。
2.2 智能电网不仅具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,还具有强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
2.3 智能电网支持可再生能源的有序、合理接入,适应分布式电源和微电网的接入,这样就能够实现与用户的高效互动,满足用户多样化的电力需求,并提供对用户的增值服务。
2.4 通信、信息和现代管理技术的综合运用,使智能电网实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高能源利用效率。
2.5 智能电网中建立了双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。
3 智能电网发展历史及趋势
智能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系,实现对电力客户、电力资产、电力运营的持续监视,利用“随需应变”的信息提高电网公司的管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。21世纪初智能电网在欧美的发展,为全世界电力工业在安全可靠、优质高效、绿色环保等方面开辟了新的发展空间。虽然国际上对智能电网研究和应用还处于初期阶段,但欧洲、美国、日本等国家和地区已经在智能电网及其相关领域取得明显成果,电网智能化水平不断提高。
随着国民经济的持续快速发展和人民生活水平的不断提高,我国电力需求较快增长的趋势在较长时间内不会改变。同时,我国能源与生产力布局呈逆向分布,能源运输形势长期紧张。但目前我国电网发展相对滞后,在能源综合运输体系中的作用还不明显。这些在客观上要求加快转变电力发展方式,提升电网大范围优化配置能源的能力,建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网是满足这一要求的必然选择。
特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、高效率的优势,建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,能够促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发利用。同时,特高压电网可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力,进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性,使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。
因此,在坚强智能电网建设中,必须以特高压电网为骨干网架,连接大型能源基地及主要负荷中心,以更好地保障国家能源供应和能源安全,满足经济社会快速发展的需要。
2009年5月,中国国家电网公司正式了举世瞩目的“建设坚强智能电网”的研究报告,首次向社会公布了“智能电网”的发展计划。
2010年3月“加强智能电网建设”首次列入《政府工作报告》,我国智能电网建设步伐加快;2010年5月1日,我国第一个智能电网示范工程在上海世博园率先投运;6月29日,国家电网公司制定并了《坚强智能电网技术标准体系规划》,成为全球首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。在政府、行业、企业的合力推动下,我国智能电网建设全面提速,成为世界智能电网建设的先行者和引导者。
篇10
【关键字】智能电网;电网系统;分布式能源;智能化
中图分类号: U665.12 文献标识码: A
智能电网包含了一个智能型电表基础建设,用于记录系统所有电能的流动。通过智能电表,它会随时监测电力使用的状况。智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗,还具有集成新能源,如风能,太阳能等的能力。从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,智能电网就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,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、先进的控制方法以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,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
1、 智能电网分布式能源的智能管理系统和高级的智能仪表体系
1.1分布式能源的智能管理系统
分布式能源是指分布在用户侧的以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近的系统,主要包括分布式发电、分布式储能、并网技术和具有潜在功率产品价值的需求,利用侧负荷响应能源梯级资源和可再生能源及资源综合利用设施,如以太阳能发电、风能发电、热电联产、沼气利用等。分布式能源直接安装在用户端,尽量减少中间输送环节的损耗实现对资源利用的最大化。分布式能源是智能电网的技术基础,既可独立运行,也可并网运行,而不管规模大小、使用什么燃料或应用的技术。
1.1.1分布式发电
分布式电网发电可以视为虚拟负荷的分布式发电设备直接由用户控制启停。即使接入配电系统,也可不参与自动发电控制,甚至在配网侧安装逆功率继电器,正常时不向电网注入功率。分布式发电系统自身的特点决定了它不是采用煤作为一次能源,而是大量采用环境友善的可再生能源。可以说,分布式发电技术是与新能源技术密切相关的。
1.1.2分布式储能
基于系统稳定性和经济性的考虑,分布式发电系统要存储一定数量的电能,这样既可以稳定供电,同时,又能提供备用电力以及提高分布式发电机组的可调度性。到目前为止,人们已经开发了多种形式的储能方式,主要分为化学储能和物理储能。然而,成本过高是限制很多储能技术在分布式发电中大量推广应用的问题,因此,提高能量转换效率和降低成本是今后储能技术研究的重要方向。
1.1.3并网技术
在电力系统中引入分布式电源所带来的运行上的问题包括:调压、继电保护、瞬态重合闸、电闪、谐波、变压器接地、孤岛检测等。依据分布式发电系统的特点与功能及其与传统电系统之间的关系,将分布式发电并网系统分为规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响。有关研究出了利用电抗器高阻抗值的特性,限制分布式电源提供的短路电流,从而有效地解决了分布式电源与保护之间的协调性问题。
1.1.4需求相应资源
对电网而言,分布式发电的启停可以看成是虚拟负荷的减少和增加。同样,负荷的减少和增加也可等效于虚拟发电的增减。随着电力市场的深入发展,负荷相当于潜在的功率产品的价值正在日益凸现。智能电网的任务在于实现需求响应资源的系统集成,使之在正常、紧急和恢复状态下协调运行。这除了需要研发有关电约束、供电合同、平衡市场以及现货市场外,还需要研发正常、紧急、恢复状态下的各种运行软件,诸如正常状态下的直接负荷控制、固定负荷消费水平、按通知减负荷、分布式发电参与负荷响应程序、缓解输配电阻塞,紧急状态下的频率控制、电压控制、备用和黑启动等。
1.2高级智能仪表体系及需求侧管理
智能电网是在物理的电网之上,建立基础的信息沟通平台,将相关的设备、装置、系统、用户、员工、电能等互动起来。通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析,从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理,以实现更高的安全保障、更可控的节能减排和可持续发展的目标。智能电网要广泛应用先进的设备技术,极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。
智能电网通过建立一个数字化信息网络系统将能源资源从开发到终端用户的各种电气设备和其它耗能设施结合起来,通过智能化控制实现供能的精确化、对应化、互助化和互补化,全面提高能源利用效率和能源供应安全水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程序,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系,实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能,全面实现电网管理的信息化和精益化。
2、 智能电网的几点思考
基于每个国家对于智能电网概念的理解不同,需求不同。所以,我们不能用一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。
国外对智能电网的研究相对于我国来说更早,同时技术也更加成熟,深刻。所以我们要吸收他们的先进技术和经验,但是也不能全盘接收,应该发展中国特色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。这个观点对于智能电网的研究和发展同样适用。开放、统一标准,让更多的研究机构加入,就会有更多的新技术产生。
给用户提供更多的方便和实惠。人性化的电网概念是至关重要的,智能电网的设计除了在技术方面要深入研究之外,怎样最大限度的满足用户的需要,提供更加便捷的服务是很重要的。开放的市场。就如前面德国对于智能电网的发展一样。用户可以根据自己的需要进行“买电”和“卖电”,这样不仅能够在一定程度上促进电能的有效利用,也会增加用户对电的概念的理解和兴趣。减轻政府部门的工作量。
由于智能电网的研究利用尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同, 国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。
智能电网的发展就像一切事物的发展规律一样:总的趋势是向前的,但是在前进的道路上难免会遇到挫折和考验。这需要我们坚持信念和提高技术,将新的科技应用于实践。在国家政府的扶持下,智能电网必定会展现出其特有的生命力!
参考文献
[1 ]刘向阳,总后勤部某研究所,2009.11
[2] 刘琦琳.智能电网的现实意义[J].互联网周刊,2008.4