《电力系统运行与控制》报告
- 格式:doc
- 大小:71.50 KB
- 文档页数:12
电力系统的安全运行与控制第一章电力系统的基本概念与结构电力系统是指由发电厂、输电变电站、配电站以及供电设施等构成的一个综合性的系统。
电力系统的目的是为消费者提供稳定可靠的电能服务。
基本概念包括电网、电压、电流和功率等。
电网是指由电源和负载组成的一组电路,在这个电路中,电源和负载以导线相连接。
电网还分为输电网、配电网和用电网。
电压指的是电路两点之间的电势差。
电流指的是电荷的移动,也就是电子在导体内的流动。
功率指的是单位时间内所产生的能量,常用瓦特表示。
第二章电力系统的安全问题电力系统的安全是指电力系统在正常、异常和事故情况下,能够保持稳定可靠的运行状态,不影响用户正常用电,并不对环境造成污染。
电力系统的安全问题主要包括以下几个方面:1.稳定性问题电力系统的稳定性问题是指系统在正常运行、突然负载变化或者突然开关操作等情况下,能够保持稳定运行状态,不出现电网瘫痪的现象。
2.电气安全问题电气安全问题是指电气设备在正常运行、维护或者使用过程中,不对人身安全造成影响。
3.火灾安全问题火灾安全问题是指电气设备在正常运行、维护或者使用过程中,不对房屋、建筑物等造成火灾安全隐患。
第三章电力系统的控制与保护为了保证电力系统的安全,需要采取一系列控制和保护措施。
主要包括以下几个方面。
1.电力系统的控制电力系统的控制主要包括诊断、预测、监控和分析等方面。
诊断指的是在电力系统运行过程中,对各个组成部分进行故障判断和分析,以保证系统的稳定性和可靠性。
预测指的是利用现代仿真软件和预测算法,在未来一段时间内对电力系统的负载变化、发电量等进行预测。
监控指的是利用卫星、雷达、遥感等手段,对电力系统的各个组成部分进行实时监测和预警。
分析指的是利用数据分析技术,对电力系统运行数据进行分析和预测。
2.电力系统的保护电力系统的保护主要包括过电流保护、接地保护、欠压保护和过压保护等。
过电流保护是指在电力系统出现短路等情况下,自动切断电路,以保护电气回路和设备安全。
电力系统的运行优化与控制电力系统是现代社会基础设施之一,对各种产业和日常生活都起到了至关重要的作用。
电力系统是由电网、发电机、变电站、输电线路、变配电设备等组成的。
电力系统的稳定性和可靠性对于社会和经济的发展非常重要,因此对其进行运行优化和控制非常必要。
1.电力系统的运行优化电力系统的运行优化是指通过合理的调控电力系统的运行参数,使其达到最优状态,从而提高电力系统的效率和可靠性。
电力系统的运行优化主要包括以下几个方面:(1)负荷均衡优化电力系统的负荷均衡是指使电网的总负荷达到均衡状态,使各个电力设备的运行能力得到充分利用,从而提高电力系统的效率。
负荷均衡优化可以通过设定合理的负荷分配方案,调控负荷电流等方式来实现。
(2)输电线路优化输电线路是电力系统中最核心的组成部分之一,其运行稳定性对整个电力系统的影响也最大。
输电线路优化主要是通过调整输电线路的布局和参数,为电力系统提供更稳定和高效的输电服务。
(3)发电机负荷优化发电机是电力系统中最关键的设备之一,其负荷优化可以提高发电机的效率和可靠性,从而为整个电力系统提供更稳定和高效的电源。
发电机负荷优化可以通过合理配置发电机组,优化发电机的参数等方式来实现。
2.电力系统的控制电力系统的控制是指通过实时对电力系统所涉及的各个设备参数和运行状态进行监测和调控,从而确保电力系统的安全和稳定运行。
电力系统的控制主要包括以下几个方面:(1)发电机控制发电机控制是电力系统中最基本和核心的控制系统之一,其作用是监控发电机的转速和功率输出等参数,以保障发电机的安全和可靠运行。
(2)电网控制电网控制是电力系统中涉及范围最广的控制系统之一,其作用是实时监测电网各部分的电压、电流等参数,并通过调整线路参数等措施来保证电网的稳定和可靠运行。
(3)变电站控制变电站控制是电力系统中比较重要的控制系统之一,其作用是监测和控制变电站的各个电气设备的运行状态,确保变电站的安全和稳定运行。
电力系统的优化运行与控制随着工业生产和社会发展的不断推进,电力系统作为现代社会的基础设施之一,其在经济建设中的作用不可忽视。
然而,随着电力行业的发展,电能消耗量不断增加,电力系统的供需缺口不断扩大,同时电网安全运行面临着诸多挑战。
为了提高电力系统的效率和可靠性,进行电力系统的优化运行和控制已成为当前电力行业的重要研究方向。
本文将探讨电力系统的优化运行与控制的基本概念和方法。
一、电力系统的优化运行电力系统的优化运行主要是指在电力系统中保持电力供需平衡的前提下,合理调度电力系统各种设备和资源,提高电能利用效率,减少经济损失。
电力系统的优化运行主要包括以下几个方面。
1.动态经济调度动态经济调度是指根据市场需求和系统运行情况,对电力系统进行长期、中期和短期的调度计划。
长期调度主要是对电力系统的年度负荷预测和能源计划进行规划;中期调度主要是对月度、季度的电能需求进行规划;而短期调度则主要是对日、时、分的电能调度计划进行制订。
2.供电系统规划供电系统规划主要是指对电网设备和资源进行长远规划,包括电力系统的容量规划、线路规划、电压等级规划等。
通过供电系统规划,可以使得电力系统的运行更加稳定可靠,同时提高电能利用效率。
3.故障处理与维修故障处理与维修主要是指对电力系统中出现的故障进行处理和设备维修。
通过及时处理故障和维修电网设备,可以减少系统故障和停运时间,提高系统的可靠运行性。
二、电力系统的控制电力系统的控制主要是指对电力系统进行实时监测和调控,保证电力系统的可靠安全运行,保证电力系统的能源供应和质量保障。
电力系统的控制主要包括以下几个方面。
1.电能质量控制电能质量控制主要是指通过对电网质量参数的监测和调控,保证供电的质量和稳定性。
电能质量控制主要包括电压、电流、频率等参数的监测和调节,以及对无功功率、谐波等电网问题进行控制和处理。
2.能量管理与监控能量管理与监控主要是指对电力系统中的能源进行监测和管理,以保证系统能源的供应和使用效率。
电力系统运行与控制技术研究电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,对经济和社会的发展具有重要意义。
电力系统运行与控制技术作为保证电力系统安全可靠运行的关键环节,一直是电力行业的研究热点。
本文将对电力系统运行与控制技术进行深入探讨,从研究现状、技术应用、挑战与前景等方面进行分析。
首先,我们来了解目前电力系统运行与控制技术的研究现状。
随着电力系统规模的扩大和负荷需求的增加,电力系统运行与控制技术面临着更多的挑战。
现代电力系统采用了自动化、智能化的方法,以提高运行的效率和可靠性。
例如,采用远程监控、SCADA系统和自动装置等技术,可以实时监测电力系统的故障状态,及时采取措施进行控制和恢复。
此外,智能电网、可再生能源和电动汽车等新技术的引入,对电力系统运行与控制技术提出了更高的要求。
其次,电力系统运行与控制技术在现实生活中的应用是十分广泛的。
首先,它能够提高电力系统的安全性和可靠性,及时发现潜在的故障和问题,并采取相应的措施进行处理。
其次,电力系统运行与控制技术能够优化电力系统的运行效率,降低能源的消耗和排放。
例如,通过优化发电机组的输出功率和调度,合理分配负荷,可以最大限度地提高电力系统的效益。
此外,电力系统运行与控制技术还能够实现对电力市场的监管和管理,确保电力资源的有效利用。
然而,电力系统运行与控制技术研究仍然面临一些挑战。
首先,电力系统的复杂性给技术的研究和应用带来了困难。
电力系统涉及多个层级、多领域的问题,需要综合考虑各种因素的影响。
此外,电力系统的实时性和高可靠性要求对技术的响应速度和精度提出了更高的要求。
其次,电力系统运行与控制技术的研究需要紧密结合实际工程应用,融合各种先进技术和方法,形成综合解决方案。
这就需要在研究过程中加强学科交叉和合作,培养更多的专业人才。
然而,电力系统运行与控制技术的研究前景仍然十分广阔。
随着科技的不断进步和创新发展,电力系统运行与控制技术将得到更全面、更深入的应用。
电力系统运行与控制引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为我们的生活提供了电能。
电力系统的运行与控制是确保电力供应的可靠性和稳定性的关键。
本文将介绍电力系统运行与控制的概念、重要性、组成部分以及相关技术和策略。
什么是电力系统运行与控制?电力系统运行与控制是指对电力系统进行监测、控制和调度,以确保电力供应的可靠性和稳定性的过程。
它涉及对电力系统中的各个组件(例如发电机、变压器、输电线路等)进行监测和控制,以及对电力负荷的管理和调度。
电力系统的运行与控制涉及多个层面,包括发电调度、输电调度、负荷调度和系统状态监测等。
通过有效的运行与控制,电力系统可以实现供需平衡,防止电力故障和事故,并确保电力供应的可持续性和稳定性。
电力系统运行与控制的重要性电力系统运行与控制的重要性不言而喻。
一个稳定可靠的电力供应对于现代社会的正常运行至关重要。
以下是电力系统运行与控制的几个重要方面:可靠性电力系统运行与控制的首要目标是确保电力供应的可靠性。
电力的可靠供应对于各个行业和日常生活都至关重要。
可靠性意味着电力系统能够在各种情况下稳定地提供足够的电能,不会出现长时间的停电或电力故障。
稳定性电力系统的稳定性是指电力系统在面对各种扰动和变化时仍能保持稳定运行的能力。
这种稳定性是通过对电力系统的实时监测和控制来实现的。
稳定性不仅包括电压和频率的稳定性,还包括电网的动态响应和电力设备的保护。
节能与优化电力系统运行与控制还可以通过优化电力资源的利用和负荷调度来实现节能和优化。
例如,根据不同的负荷需求和电力价格,运行与控制系统可以调整发电机的产能和输电线路的负载,以达到最佳的能源利用效率。
安全性电力系统的安全性是电力系统运行与控制的另一个重要方面。
这涉及对电力系统中的各种电力设备和部件进行监测和保护,以防止电力事故和故障。
安全措施包括过电流保护、过压保护、短路保护等。
电力系统运行与控制的组成部分电力系统运行与控制涉及多个组成部分,包括电力发电、输电和配电等。
电力系统的安全运行与控制一、电力系统概述电力系统是指由发电、输电、变电、配电及用电等部分组成的一个完整的系统,其目的是为了将发电的电能安全、稳定地输送到各个用电单位,以保证正常的工业生产与人们日常生活的需要。
电力系统分为交流电力系统和直流电力系统两种,其中交流电力系统是目前最常用的一种电力系统。
二、电力系统的安全运行电力系统的安全运行指的是在各种异常情况下,保证电力系统的正常运行以及安全性。
对于电力系统而言,存在很多安全隐患,如短路、跳闸等,这些隐患如果出现,将会对人员和设施造成很大的危害。
因此,如何保障电力系统的安全运行是电力系统建设和运行过程中必须解决的重要问题。
1、安全装置设置为保证电力系统的安全运行,需要在电力系统的各个关键部位设置安全装置。
安全装置一般包括过流保护、绝缘监测、接地保护、电量控制等一系列功能,这些装置能够在电力系统发生故障时及时停机或关闭电路,以保障电力系统的安全。
2、电力系统监测电力系统监测是指对电力系统进行实时监测和数据分析,通过不断的监测和分析,及时发现潜在的故障隐患,并作出有效的处理。
电力系统监测的方式主要包括在线监测、离线检测、实验研究等多种方式,通过各种方式的监测和检测,可以发现和解决电力系统运行过程中存在的问题。
3、备用设备设置为应对突发事故和设备损坏等情况,需要在电力系统中设置备用设备。
备用设备包括备用电源、备用继电器、备用电缆等,这些备用设备能够在系统出现故障时保证电力系统继续运行,并保障电力系统的安全性。
三、电力系统的控制电力系统控制是指通过各种手段,对电力系统进行稳定控制和安全控制。
电力系统的控制包括直接控制和间接控制两种方式,其中直接控制主要指的是手动操作控制系统,而间接控制则是通过计算机等自动化控制系统进行的。
1、直接控制直接控制是指人工操作控制系统,通过人的手动操作,控制电力系统的运行和停机。
电力系统的运行主要由高压开关、变压器等关键部件进行控制和调控。
电力系统运行与控制技术是指在电力系统运行的过程中,为了保证电力的安全、稳定、可靠、经济运行,利用先进的技术手段和理论方法来实现对电力系统的控制和管理工作。
本文将重点从电力系统的结构和运行机制、电力系统的控制管理和现代电力系统控制技术三个方面来探讨的相关问题。
一、电力系统的结构和运行机制电力系统是由发电机组、输电线路、变电站和用户组成的,在电力系统的运行过程中,主要是靠电力开关、变压器、电容器等设备对系统进行监控、调节和管理。
根据电力系统的性质和需求不同,例如电压等级、频率等方面的差异,电力系统又可以分为交流电力系统和直流电力系统。
电力系统在运行过程中,会面临诸多的因素干扰和外界因素的影响,这些因素包括电力负荷的变化、电压和频率的波动、线路故障等。
为了保障电力系统的稳定和安全运行,需要采用各种电力保护装置和控制设备来加强对系统的安全性管理工作,避免出现电力故障造成的损失。
二、电力系统的控制管理电力系统的控制管理一般包括以下几个方面:电力生产效率管理、电力负荷调度和分配、电能储存和释放、电力调峰等。
在电力生产方面,需要通过对发电机组的调整和控制来实现对电力系统的稳定供应,避免供应不足和过量现象;在电力负荷调度和分配方面,需要通过电力负荷预测和实时负荷监控来实现对电能分布和供需关系的优化和调整;在电能储存和释放方面,需要采用一些电能储存装置如电池、蓄电池等进行能源储存和释放工作,以便在电力需求量急剧上升时,能够及时调节和分配电力资源;在电力调峰方面,需要通过一系列技术手段如储能、燃气轮机、水泵蓄水等技术手段来实现对电力需求的高峰时段的调节和平衡。
三、现代电力系统控制技术现代电力系统控制技术是指通过应用先进的数学、控制与信息技术手段,建立由人、机、物相互协作、相互融合的电力系统智能控制管理系统,提高电力系统的自动化、智能化和安全性等方面的水平。
现代电力系统控制技术主要包括以下几个方面:第一,基于大数据分析的电力负荷预测技术。
电力系统运行与控制分析摘要:随着我国科学技术的发展和现代社会发展水平的提高,我国的电力事业已经取得了很大的进步。
但是随着我国经济的发展,对电器设备的需求也增大,这使我国各地区都出现电力需求增长加快的现象,加快了我国全国性的电力工程的建设,而电力企业是我国电力管理工程与电网建设的主要部门,起着至关重要的作用,而对电力工程项目来说,电力系统的运行和控制是十分重要的,所以本文将对电力系统的运行和控制进行探讨。
关键词:电力系统运行;控制分析1.我国电力系统运行和控制的现状我们都知道电力系统运行和控制是一项很复杂的过程,因为它涉及到很多的专业知识和门类技术,并且实施的过程也受很多条件的影响,比如说气候条件、水文地质、设计规划、技术水平、机械的设备、员工的素质以及监督管理制度等,无论那一个项目或是步骤出现问题,都会影响到整个电力工程的施工质量。
现阶段,我国的电力系统运行与控制主要存在以下的问题:部分电力工程工作人员和管理人员素质偏低,而管理人员在电力具体的施工过程中发挥了重要的监督作用,所以如果管理人员素质不高或是没有最基本的职业道德,在管理中就会给我们整个电力施工工程造成很大的损失;并且有的工作人员和管理人员的思想观念落后,缺乏创新管理的精神,不善于合理策划和分工,缺乏很好的协调能力,这不仅有失领导风范,而且也不利于员工凝聚力的加强,从而不利于我国电力系统更好地运行和控制。
2.如何更好的促进电力系统的运行与控制我们都知道电力系统是它由发电机、变压器、输配电线路以及用电设备等按一定的方式连接组成的一个整体,运行特点是由发电、输电、配电和用电同这四项时完成。
它又有五种状态。
2.1正常状态电力系统在正常运行状态下有足够的紧急备用和旋转备用以及其他必要的调节手段使系统能承受一些正常的干扰,如电力系统负荷的随机变化以及正常的设备操作等,这样就不会出现系统中各设备过载或电压和频率偏差或是超出允许范围内等各种问题,从而使电力系统可以安全的实施经济运行调度。
电力系统运行与控制提要:电力系统作为现代社会不可或缺的重要基础设施,其运行与控制对于保障电力供应的稳定性与安全性具有至关重要的作用。
本文将从电力系统运行与控制的基本原理、主要技术手段以及未来发展方向进行探讨。
一、电力系统运行原理电力系统是由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的,其运行原理可简单概括为电力的生成、输送和消费。
发电厂通过燃煤、水电、风电等方式将能源转化为电能,输电线路将电能从发电厂输送至用户,变电站则负责对电能进行适当的电压变化,最后经过配电网送达用户。
电力系统运行的核心目标是保证电力需求与供给之间的平衡,确保供电的可靠性和稳定性。
二、电力系统运行的主要技术手段1. 负荷预测与调度:准确的负荷预测是电力系统运行和控制的基础,通过对历史数据、天气预报等信息进行分析,可以预测未来负荷峰谷变化,实现合理的发电调度。
负荷预测不仅能优化电力系统的发电计划,还能提高发电效率和降低成本。
2. 灵活调度与平衡:根据实时负荷情况和电力供给情况,电力系统需要进行灵活的调度与平衡,以保证稳定供电。
例如,在负荷过大时可以启动备用发电机组来满足需求,或者通过调整输电线路的功率分配来实现负荷均衡。
3. 运行状态监测与诊断:对电力系统的设备进行实时监测和诊断,能够及时发现异常情况,提前预警和处理潜在问题,从而避免事故的发生。
通过采用先进的传感器技术和智能监测系统,可以实现对电力设备状态的全方位监测,并进行故障自诊断,提高系统的可靠性。
4. 电力系统建模与仿真:通过建立电力系统的数学模型,并进行仿真分析,可以帮助运行人员更好地理解电力系统的工作机理和运行规律,为运行决策提供科学依据。
电力系统的模型可以包括发电机组、输电线路、变电站等各种设备以及它们之间的相互作用。
三、电力系统运行与控制的未来发展1. 智能化与自动化:随着人工智能和物联网的不断发展,电力系统运行与控制将趋向智能化和自动化。
例如,利用大数据和人工智能技术,可以对电力系统进行智能优化调度,提高供电效率和质量。
电气工程学院电气工程专业智能电网技术综述摘要:阐述了智能电网的内涵和特点,总结了智能电网技术的国内外研究现状以及发展智能电网对中国的重要意义,分析了我国发展智能电网的条件,指出了建设智能电网在网络拓扑、通信系统、计量体系、需求侧管理、智能调度、电力电子设备、分布式电源接入等领域需要解决的关键技术问题。
关键词:智能电网;智能调度;节能减排;分布式发电Survey on Smart Grid TechnologyAbstract:In this paper the connotation of smart grid is expounded, the present research status of smart grid home and abroad as well as the practical significance of developing smart grid in China are summarized. As a reference for relative researchers, this paper analyzes the conditions to develop smart grid in China, and points out the key technological problems to be solved for the development of smart grid in the fields of power network topology, communication system, metering infrastructure, demand side management, intelligent dispatching, power electronic equipments, distributed generation integration etc.Key words: smart grid;intelligent dispatching;energy-saving and pollutant emission reducing;distributed generation0引言近来国际上,特别是在北美和欧洲关于“智能电网”的研究和讨论很热。
智能电网是使用健全的双路通信、高级的传感器和分布式计算机的电力传输与分配网络,其目的是改善电力传送和使用的效率、可靠性和安全。
常用的英文术语有:Smart Grid,IntelliGrid,Self-Healing Grid,Modern Grid等。
这些词具有相似的内涵,目前使用较多的是Smart Grid。
本文使用的“智能电网”与此词相对应[i iv]。
1智能电网研究的目标和主要特征1.1智能电网研究的目标智能电网研究的目标是:1)实现(以抵御事故扰动为目的)安全稳定运行,降低大规模停电的风险;2)使分布式电源(DER,含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应)得到有效的利用;3)提高电网资产的利用率;4)提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。
需要强调的是,驱使人们研究智能电网的,不是电的成本,而是由于缺乏合格电力所造成损失的成本。
而通信和信息技术的长足发展已为实现这些目标准备好了良好的技术条件。
1.2智能电网的主要特征同目前电网的功能相比较,将来智能电网的主要特征是:1)激励节约用电——向用户提供充分的实时(或分时)电价信息,有许多方案和电价可供用户选择;2)提供发电及储能——以大量“即插即用”的分布式电源补充集中式发电;3)使市场化成为可能——末端用户可以积极参与成熟、健壮、很好集成的趸售市场;4)满足电能质量需要——有各种各样的质量、价格方案可供选择;5)优化——电网智能化与资产管理软件深度的集成;6)自愈——发生故障时系统可自愈,减少停电影响;7)抵御攻击——遇到恐怖攻击或自然灾害时具有快速恢复供电的能力等。
2智能电网与传统电网的差异传统电网是一个刚性系统,电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏弹性,致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享。
虽然局部的自动化程度在不断提高,但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是割裂的、局部的、孤立的,不能构成一个实时的有机统一整体,所以整个电网的智能化程度较低[9-10]。
与传统电网相比,人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和业务流信息等)的获取能力,以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信息交互平台为基础,以服务生产全过程为需求,整合系统各种实时生产和运营信息,通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化,为电网运行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图,并给出相应的辅助决策支持,以及控制实施方案和应对预案,最大程度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理[9-10]。
与传统电网相比,智能电网将进一步优化各级电网控制,构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构,通过集中与分散相结合,灵活变换网络结构、智能重组系统架构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量,实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。
由于智能电网可及时获取完整的电网信息,因此可极大地优化电网全寿命周期管理的技术体系,承载电网企业社会责任,确保电网实现最优技术经济比、最佳可持续发展、最大经济效益、最优环境保护,从而优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。
3国内外研究现状3.1国外研究现状3.1.1概述2005年,一位名叫马克⋅坎贝尔的加拿大人发明了一种无线控制器,这种控制器与大楼的各个电器相连,让大楼里的电器互相协调,减少了大楼在用电高峰期的用电量[14]。
坎贝尔实际上利用了群体行为(Swarm)原理。
该技术仅是目前热门的智能电网技术中的一种。
欧美各国对智能电网的研究开展较早,且已经形成强大的研究群体。
由于各国的具体情况不同,其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。
美国主要关注电力网络基础架构的升级更新,同时最大限度地利用信息技术,实现系统智能对人工的替代。
主要实施项目有美国能源部和电网智能化联盟主导的GridWise项目和EPRI发起的Intelligrid项目。
欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展,并带动整个行业发展模式的转变。
2005年智能电网欧洲技术论坛成立。
欧盟第5次框架计划(FP5) (1998—2002)中的“欧洲电网中的可再生能源和分布式发电整合”专题下包含了50 多个项目,分为分布式发电、输电、储能、高温超导体和其他整合项目5大类,其中多数项目于2001年开始实施并达到了预期目的,被认为是发展互动电网第一代构成元件和新结构的起点。
其中主要项目有Dispower、CRISP 和Microgrids。
2008年3月,美国科罗拉多州一座小城波尔得建成了美国第一座智能电网城市[v]。
目前美国多个州都对此项技术表示出浓厚的兴趣,并开始设计智能电网系统,通用电气、IBM、西门子、谷歌、英特尔等信息产业龙头也瞄上了此间的商机,都已投入智能电网业务。
英国、瑞典均在积极规划推动智能电网,意大利及美国已率先试行。
3.1.2美国的研究及实践2006年,美国IBM公司与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。
电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。
2009年2月,IBM 与地中海岛国马耳他签署协议——双方将建立一个“智能公用系统”,以实现该国电网和供水系统的数字化,其中包括在电网中建立一个传感器网络[vi]。
IBM 将提供搜集分析数据的软件,帮助电厂发现机会,降低成本及碳排放量。
谷歌已宣布了一个与太平洋煤气和电力公司(PG&E)的测试合作项目。
2008年9月,谷歌与通用电气对外宣布共同开发清洁能源业务,核心是为美国打造国家智能电网,同时强调,21世纪的电力系统必须结合先进的能源和信息技术,而这正是通用电气和谷歌的优势领域[8]。
2009年2月10日,谷歌表示已开始测试名为谷歌电表(PowerMeter)的用电监测软件。
该公司还向美国议会进言,要求在建设智能电网时采用非垄断性标准[15]。
2009年1月25日,美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表。
美国还将集中对落后的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网,逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。
美国能源部西北太平洋国家实验室正在协助建立电网智能化联盟并进行实地示范,如近期完成的高级需求响应网络太平洋西北电网智能化试验台。
在该项目中,通过英维思控制器(InvensysControls)将家庭网关设备连接到装有IBM 软件的新型高级仪表和可编程恒温器上,将112 个家庭与实时电力价格信息联系起来。
最终结果表明,参与者节约了约10%的能源费用,并且需求响应良好。
加州已完成第一阶段试验性200 万户小区先进电表系统(advanced metering infrastructure,AMI)的安装,初步分析显示,节省电力可达16%~30%[15]。
3.1.3欧洲的研究及实践2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确强调,智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。
目前英、法、意等都在加快推动智能电网的应用和变革,意大利的有关电网2001年已经率先实现了智能化。
文献[vii]提到,法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种特动态能源储存系统,它有助于电网协调来自北海的间歇性风电,法国电力公司同意与瑞士ABB 公司之间的交易,即使用ABB公司SVCLight的“聪明电网”技术。
该系统将使用高技术的锂离子电池和超导体电力晶体管均衡连接风电场的配电网络负荷。
ABB 称该系统将储存风电多余电力在高峰时期使用。
该项目是个协作研究、发展和示范项目,SVC 设施预计在2009年末投入使用。
3.2国内研究现状虽然我国还没有从国家层面制定智能电网的发展战略,但在很多方面的研究成果已经为发展智能电网奠定了一定的基础。
华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网可行性研究,并设计了2008—2030 年“三步走”的行动计划,在2008年全面启动了以高级调度中心项目群为突破的第一阶段工作,以整合提升调度系统、建设数字化变电站、完善电网规划体系、建设企业统一信息平台为4条主线,力争到2010年全面建成华东电网高级调度中心,使电网安全控制水平、经营管理水平得到全面提升[viii]。