(200913)智能电网的研究进展及发展趋势
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智能电网技术的研究与发展趋势随着人类对能源的需求增大和环境保护的要求日益严格,智能电网作为一种高效、可靠和环保的能源管理手段受到越来越多的关注和研究。
智能电网通过数据传输技术、信息处理技术和先进的电力设备将电力系统与通信、计算机和控制技术相结合,形成了一种更加智能化、高效化、安全化的电力系统。
本篇文章将从技术应用、市场发展、政策引领等方面,探讨智能电网技术的研究与发展趋势。
一、技术应用方面随着科技不断发展,智能电网技术在应用层面实现了突破性进展。
据不完全统计,智能电网技术主要应用于以下几个方面:1、实现能源可持续发展。
智能电网技术具有能源的优化配置、节能降耗、大规模利用可再生能源等特点,可以有效地推进能源的可持续发展,从而实现对环境的保护。
2、提高供电可靠性。
智能电网技术可以通过自动化调节和监控,迅速响应变化的的负荷需求,做到可靠、快速的能源拓展,从而提高电网运行的可靠性和稳定性。
3、提升能源利用效率。
利用智能电网技术可以实现能源的优化调度和负荷预测,从而提高电力系统的利用效率,避免能源的浪费。
4、促进灵活市场机制的建设。
智能电网技术具有提高电力市场竞争能力、形成弹性电价等特点,从而促进灵活市场机制的建设,进一步增强市场经济的活力。
综上所述,在技术应用方面,智能电网技术的研究与发展呈现出多元化的趋势,不断地向更加智能、高效、可靠的方向发展。
二、市场发展方面智能电网技术的市场发展趋势也非常值得关注。
目前,智能电网技术的市场发展主要有以下几个方面:1、从单纯的技术成果向商业应用转变。
智能电网技术的研究与开发需要大量资金投入,需要得到商业市场的认可和承认,才能更好地发挥其经济和社会效益。
2、从殿堂式的技术应用向普及型市场拓展。
智能电网技术的消费领域将从机房大型运算器向家庭、楼宇等民用领域拓展。
3、从本地化的应用向全球化的合作拓展。
随着全球化程度的提高,各国之间的交流与合作必将越来越密切,这也将推动智能电网技术的应用与发展。
智能电网技术的发展和前景展望随着能源需求的不断增加,传统的电网已经不能满足高效、环保、安全等多项要求,新一代智能电网的诞生成为了必然和趋势。
智能电网技术是指利用信息和通信技术,将电力系统设备、用户设备及各种能源系统有机地结合在一起的新型电力输配电网络系统。
智能电网技术的应用将会使得电力系统具备了更高的可靠性、更高的能源效率和更高的可持续性,赋予大家生产、生活和工作的更多可能性。
智能电网技术的核心是智能化和信息化。
通过将传感器、智能电表、智能家居、光伏发电、储能电池、电动车充电桩等设备连接到电网上,实现智能化的电能管理。
通过互联互通、可靠的通信系统,实现信息化,从而保证电量稳定、用电合理、节能环保、安全可靠。
目前,智能电网的技术不断进步,正在向更加智能化和信息化、安全可靠、灵活运营的方向发展。
未来,智能电网将更加深入我们的社会生活。
以下是智能电网未来的几个发展趋势和前景展望:一、能源互联网将成为智能电网的重要形态能源互联网是指通过信息技术、能源技术和智能制造等手段,将各类能源进行数字化整合和智能化组合,形成一种互联网化管理模式。
通过能源互联网将清洁能源、储能、电网、能效管理有机结合起来,从而实现更高效、更经济、更环保的能源利用。
智能电网是能源互联网最为重要的一部分,因为它承担着传输、储存和消耗能源的任务。
未来,智能电网将和其他层面的能源互联网形成互动,相互支持。
智能电网将把“绿色、智能、低碳、交互”等高端技术和理念融入到整个能源互联网系统中,从而实现更加高效和可靠的能源系统管理。
二、区块链技术将加速电力市场的安全和透明区块链技术是一种基于分布式账本技术的去中心化应用系统,被广泛应用于数字货币领域。
未来,区块链技术也将会应用到智能电网的建设中。
智能电网在建设过程中,为了保证电能交易的安全可靠和数据的透明性,需要通过区块链技术来实现。
利用区块链技术,可以实现电力交易的去中心化,在一定程度上可以降低交易过程中不必要的中间环节,并确保数据的安全性和可靠性。
水利水电shui li shui dian139智能电网技术的研究现状及发展趋势◎王厚林摘要:对于智能电网的建设是在我国现阶段具有的供电模式之下再结合自动化技术、信息互联技术、智能通信技术等相关技术而形成的综合性电力工程。
对我国电力能源的发展具有很重要的作用,除此之外,对于促进和国家经济的提升以及人们生活的改善也是至关重要的。
基于此,本文就从智能电网的相关概述出发,对我国智能电网技术的发展现状以及以后的发展趋势进行研究和分析,希望能够对相关的工作者提供到一定的帮助,以能够进一步的推动我国电力行业的发展。
关键词:智能电网技术;研究现状;发展趋势近些年来,随着电力行业的迅速发展,现如今,电网已经渗透到了生产和生活中的各个领域内,电能对于促进我国经济的发展也和社会的稳定也有着十分重要的作用。
换言之可以说,社会正常运行与电网的稳定运行及其所提供的电能质量是紧密联系的。
但随着人们对电能需求量的提高,还需要我国相关工作人员对电网进行变革和革新,因此,对智能电网的相关技术以及其未来的发展趋势进行研究还是很有必要的。
一、智能电网相关概述智能电网是一种将多方面的技术融合在一起的综合性电力工程,它的实质则为是新型的电力系统。
这种电力系统一般有五个环节构成,分别是发电、输电、变电、配电和用电,并还遭受到电力市场以及参与主体所带来的影响,因此还需要根据相关的需求来对其进行调度,电力系统是社会经济发展的主要动力[1]。
二、智能电网技术的发展现状从我国现阶段的智能电网相关技术来看,它是一个具有智能化的电力生产传输管理系统,它的主要优势就是可以运用较短的时间对电力工作积极进行有效控制和协调,以能够在一定的成都上确保用户用电的稳定性。
另外,借助于智能电网还能够将相关数据进行及时上传以保障电力传输的各个设备的正常运行。
与此同时,运用智能电网还可将电力负荷进行合理分配,以进一步的使得用电使用效率的提高。
三、智能电网技术发展分析(一)柔性直流输电技术在以往的电网建设中,由于相关技术以及所使用到的设备比较落后,对于输电和配电两个环节只能运用交流电的配电方案。
智能电网的实现及其未来发展趋势随着现代社会的发展,能源问题成为了人类生存和发展的关键,而电力在其中占有重要地位。
传统电力系统已经难以满足快速增长的能源需求和不断提升的能源效率要求,同时其对环境造成的破坏和污染也迫切需要解决。
因此,智能电网的实现已经成为了当代能源领域的热门话题。
本文将探讨智能电网的实现方式以及其未来发展趋势。
一、智能电网的实现方式智能电网,是指通过信息和通信技术,对电网进行全面升级和改造,以实现各种类型的电力资源优化配置和智能化管理。
其主要特点是强调对电网各个环节实现数字化和数据化,并通过物联网和云计算等技术手段实现资源和信息的共享。
下面将从三个方面探讨智能电网的实现方式。
(一)能源的多元化利用在智能电网中,能源资源的多元化利用是实现能源优化配置的关键。
传统电力系统主要依赖于煤和油等化石能源,而这些资源的供应量却在不断减少,同时其对环境的破坏和污染也是人类难以承受的损失。
因此,智能电网的实现需要对自然能源如风力、太阳能等进行有效的开发和利用,同时对能源的储存和转换技术进行改善和创新。
这样,才能够确保电力的可持续发展和保障社会的能源安全。
(二)智能电网的传输与分配智能电网的传输与分配涉及到电力设备的升级和改造,是实现智能化管理的重要环节。
具体来说,进行数字化和数据化改造的传输和分配设备能够对能量的流动和分配进行更为精准地控制和调度,而这些控制和调度信息是通过云计算和物联网等技术手段进行实现的。
(三)智能电网的终端设备智能电网的终端设备包括各种类型的电力设备和智能家居设备等。
这些终端设备通过数字化和数据化的技术手段,可以实现对电力的使用、控制和管理等功能。
例如,智能家居设备可以通过互联网和智能端设备进行连接,从而实现自动控制和调节等功能。
二、智能电网未来的发展趋势未来,智能电网将会呈现出以下几个趋势:(一)数字化和数据化逐渐深化未来,智能电网将会呈现出数字化和数据化逐渐深化的趋势。
随着物联网技术的深入发展和云计算技术的不断普及,智能电网将会实现对各种类型的设备和信息进行数字化处理和数据化管理,从而实现对能源的精准控制和管理。
智能电网技术的研究及发展趋势一、介绍智能电网(Smart Grid)是指利用新兴通信、计算、控制等技术,建立在高速传输和智能化处理能力的电力系统,不仅能自动化地监控、管理和控制电力网络,而且通过信息与电能的互联互通,实现供电、节能、保障、优化、安全、环保的一系列目标。
智能电网和传统电网相比,具备更强的安全高效、高质量的能源服务能力。
二、研究现状近年来,各国纷纷启动智能电网研发工作,各国之间也存在一定差异,但普遍的认知是智能电网技术发展的重要趋势。
在国内,智能电网技术的研究现状主要表现在以下方面。
1. 技术体系研究当前国内外智能电网技术研究主要通过制定相应的技术体系来推进,如制定宽带电力线通信技术体系和基于云计算的智能电网调度体系等。
目前,国内外技术体系研究已经取得了很大的进展。
2. 技术应用探索智能电网技术的发展实属于应用技术,其目的在于满足不断变化的能源需求和环境保护要求。
这也需要技术研发者充分探索技术应用领域,如电力交易、电力市场、能源智能化调度等,这些方面的探索不仅满足需求,还升级了消费者的生活质量,从而在市场上占据优势。
3. 国际合作加强智能电网技术的研究与推进需要全球各国共同参与。
近年来,多个国际政府机构、智能电网产业联盟组织和大型跨国企业推出了多项合作项目。
诸如“美式星型智能电网项目”、“欧盟智能电网项目”等,智能电网技术的研究得到了多国政府机构和多个企业的支持。
三、发展趋势随着技术的发展,智能电网也将朝着以下方向发展。
1. 更广泛的应用范围智能电网的应用领域将涵盖更广泛的范围,如家庭、工业、航空等。
在家庭居民的使用中,智能电网可通过反馈控制安排人们的用电习惯,达到节能的目的;而在工业用途方面,则需进一步提高设备的可控性和可调度性,实现能源管理的智能化操作,从而更加节省能源。
2. 多能互补能量互补是工业发展趋势之一。
多能互补即利用多能互补原理设计的智能电网系统,可充分利用各种可再生能源进行能量储存和调节,从而满足不同用户的能源需求。
智能电网的发展现状和未来趋势分析智能电网,作为将信息技术与电力系统紧密结合的产物,近年来开始引起人们广泛关注。
它以先进的通信、控制和监测技术为基础,通过实时数据采集和分析,提高电力系统的可靠性、效率和安全性。
目前,智能电网正在快速发展,且具有广阔的未来发展前景。
一、智能电网的发展现状在智能电网的发展过程中,随着电力系统技术的不断进步和数字化信息技术的快速发展,智能电网已经取得了一定的进展。
首先,智能电网的核心是智能化的电力设备和系统,其主要包括智能输变电站、智能电网调度控制中心和智能电能表等。
这些智能设备和系统可以通过通信网络实现互连,并采集、传输、处理和运用电力系统的各种信息。
其次,智能电网能够将传统的电力系统与信息通信技术无缝融合,实现电力系统的智能化、自适应化和自愈合能力。
通过采用高级算法和智能控制技术,智能电网能够实现电力系统的自动优化dispatching,通过动态调整电力系统的运行参数和拓扑结构,提高电力系统的运行效率和可靠性。
最后,智能电网还包括能源管理系统(EMS)和智能电力市场等关键技术。
通过EMS的建立和运行,可以实现电力系统的集约化和节能化管理,优化电力资源的配置和利用效率。
而智能电力市场则通过信息技术的支持,实现电力市场的平衡和优化分配,促进清洁能源的可持续发展。
总体来说,智能电网的发展已经从理论研究转向实践应用,逐步从概念验证进入试点示范和建设阶段。
一些国家和地区已经建立起了相应的智能电网示范项目,取得了一定的实际效果。
二、未来智能电网的趋势分析随着电力系统的快速发展和信息技术的不断创新,智能电网将会朝着以下几个趋势发展:1. 新能源的大规模接入和智能化利用。
随着可再生能源的逐渐普及和发展,未来智能电网将更加注重对新能源的接入和利用。
通过智能电网技术的支持,可以实现新能源的预测、调度和优化,促进清洁能源的大规模利用。
2. 大数据和人工智能的应用。
未来智能电网将更加依赖大数据和人工智能技术,通过对电力系统的大量实时数据的分析和挖掘,实现对电力系统的智能化运维和管理。
智能电网的发展趋势和挑战第一章:智能电网的概念和发展历程智能电网是指基于现代信息技术、通信技术和电力技术等综合应用的电网系统。
智能电网通过智能感知、调度和控制等手段,会实现电力系统的高效、安全和可靠运行,为新能源发展提供支撑。
智能电网的发展历程可以划分为三个阶段:第一阶段为传统电网,以机电技术为基础,主要为单向运行,并且集中式调度;第二阶段为数字电网,以低压和中压物联网技术为基础,实现了双向运行和智能化调度;第三阶段为智能电网,以高压物联网技术为基础,实现了分布式能源和多能互补,逐渐走向高度智能化。
第二章:智能电网的发展趋势(一)能源互联网能源互联网是指基于电力系统高度集成的新型能源网络,通过多能互补和跨区域调度等技术手段实现多元化的能源接入和供风保障。
未来的电力系统将向能源互联网转型,通过不同形式的能源互补,实现能源在地区、国家和甚至全球范围内的可持续、安全和可靠运营。
(二)智能分布式能源随着分布式能源技术的不断发展和应用,未来的电力系统将更加分散和自主。
智能分布式能源将成为未来电力系统不可或缺的一部分,包括智能家居、智能充电桩等等。
分布式能源不仅为消费者提供更加方便和经济的能源服务,同时也有助于提高电力系统的系统稳定性和可靠性。
(三)大规模可再生能源接入随着可再生能源技术的不断发展,可再生能源已经逐渐成为未来电力系统的主要能源来源之一。
未来电力系统将实现大规模可再生能源接入,并且通过高效储能技术和智能调度等手段,实现可再生能源稳定和平衡运营。
第三章:智能电网的挑战智能电网的发展还面临着许多挑战,其中主要包括:(一)能源存储技术由于可再生能源的波动性和不稳定性,未来电力系统还需要发展高效的能源储存技术,以实现电力的稳定和平衡运营。
(二)网络安全智能电网包含了大量的敏感信息和数据,如何保障智能电网网络的安全是智能电网发展面临的主要挑战之一。
(三)规划和管理问题智能电网的开发和运营需要涉及多个领域,包括能源、通信和智能控制等,如何协调和管理各个领域之间的关系,是智能电网发展面临的主要挑战。
智能电网的研究进展及发展趋势摘要:全球的电力系统正面临着越来越剧烈的创新和机会,智能电网具有、健康、安全、洁净以及耐用性等优点。
因此,智能电网的设立与规划和发展已成为全球电力体系改革与创新的最新前进方向。
本文着重分析了智能电网的发展进程以及推行过程中的脉络趋向。
最后畅谈了一些对于智能电网今后发展发展能够起到一定帮助的合理化建议。
关键词:智能电网;电力系统;发展;建议智能电网是电网技术发展的必然趋势。
通讯、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。
传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。
调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。
通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。
随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。
智能电网和传统电网相比,具有自愈、互动、兼容、优化、集成五大优点;智能电网由AMI、ADOI、ATOI、AAMI四大体系构成,它们之间的密切配合实现现代电网的优化运行;灵活的电网拓扑和集成的通讯系统是智能电网的基础设施,在配电网规划中应该尽早考虑;大力发展智能电网是形成真正的、健康的、科学的电力市场的重要基础;智能电网是经济和技术发展的必然产物,我们应该大力加强对智能电网的研究和发展。
1.智能电网概述1.1 智能电网的含义智能电网顾名思义是在传统电网的基础上发展而来的。
传统电网系统的体系内部以多处的单独信息模块组成,信息共享能力差,且智能化程度相对较低。
而智能电网则可以规避由于信息孤立带来的不便,获取较为完整和联通的信息,使资源配置利益最大化。
智能电网利用大型传感设备对电力发起、电力传送、电力分配和电力供给等中间环节中至关重要的各种电力设备的使用和工作情况进行实时把控;将以上设备传来的信号与data通过内网或更广泛的网路系统进行收集与整理;通过对相关数据的分析、发掘,达到对整个电力体系运行的监管与优化。
智能电网技术的发展趋势及应用展望随着人们对能源安全、清洁环保和社会可持续发展意识的不断提高,电力行业的高效、智能、绿色化方向愈发清晰。
而智能电网技术的应用正是电力行业转型升级的重要领域之一,通过数字、物联网、云计算、大数据等先进技术的应用,实现电网的高度智能化和优化升级。
本文将从智能电网技术的发展历程、智能电网技术的发展趋势和其应用展望这三个方面,对智能电网技术进行探讨。
一、智能电网技术的发展历程智能电网技术起源于20世纪60年代的远动技术,远动技术是指利用计算机、通讯、自动化等先进技术,将电力系统中各设备和系统连接起来,形成一套可编程、可控制的、自动化的远程调度管理系统。
随着计算机、通讯等技术的不断发展,智能电网技术开始逐步演进为综合监测、自动化控制、电能质量、电力市场、能量管理等功能的电力系统操作平台。
到了21世纪,随着新一代电力通信、传感和计算技术的发展,可以将各种设备和系统互联起来,实现广域的监测、控制和管理,成为实现智能电网的关键技术。
二、智能电网技术的发展趋势(一)新技术驱动,智能电网建设进入加速阶段互联网、物联网、大数据、人工智能等新一代技术的发展引领了智能电网建设的新趋势。
以人工智能技术为例,通过对电力系统的数据分析、模拟和应用,可以实现智能计算和辅助决策。
通过预测负荷、优化供需、调度电压和频率等多项操作,全面提升电力系统的调度和管理水平。
同时,基于大数据技术,可以为企业提供全方位的能源管理、节能分析和能耗优化,实现能效的最大化。
(二)全面智能化,建设先进电力市场智能电网不仅仅是一种技术,更是实现电力市场化改革的利器。
在全面智能化的电力市场中,各种电力资产可以通过数字化和云计算平台实现精准监测、优化配置和高效运行。
通过能源的价值计量、电力的弹性定价、分布式能源和可再生能源的市场化交易,激发市场活力,实现能源系统的高效、安全、绿色化发展。
(三)能源互联网,推动智慧城市建设能源互联网是指基于云计算、物联网、大数据、人工智能等新一代技术,将城市的电力、煤气、热力等能源系统与交通、环保、安保、社会服务等城市智慧化建设进行有机结合,实现城市能源的高效、安全、优质、可持续化供应。
智能电网技术的发展现状与未来趋势分析近年来,随着科技的不断发展和应用,智能电网技术逐渐引起了人们的关注。
智能电网是基于先进的通信、计算和控制技术,在传统电网的基础上进行升级改造,以优化电力供应和使用的效率和可靠性。
本文将从智能电网技术的发展现状、应用领域和未来趋势三个方面进行探讨。
智能电网技术的发展与应用领域智能电网技术是综合应用了信息通信技术、电力系统技术和经济管理技术的产物。
它通过智能感知、智能传输和智能控制等手段,实现了能源的高效利用和能量的可再生,同时提高了电力系统的安全和可靠性。
在发展方面,智能电网技术主要体现在以下几个方面。
首先,智能电网可以实现对电力系统的实时监测和分析,通过大数据分析和人工智能算法,实现对电网运行状态的快速判断和故障诊断,提高了电力系统的可靠性和稳定性。
其次,智能电网技术可实现对能源的多元化利用,包括传统能源和可再生能源的优化配置与调度,提高了能源的利用效率。
此外,智能电网还可以实现对用户需求的智能化响应和管理,实现对电力需求与供给的动态平衡,降低了能源的浪费和成本。
在应用领域方面,智能电网技术已经得到了广泛应用。
首先,在发电领域,通过智能电网技术可以实现对发电设备的智能监控和管理,提高了发电效率和发电设备的可靠性。
其次,在输电领域,智能电网技术可以实现对输电线路的实时监测和故障诊断,提高了输电效率和输电系统的可靠性。
此外,在配电领域,智能电网技术可以实现对配电网络的智能化调度和管理,提高了配电设备的利用率和配电系统的可靠性。
同时,智能电网技术还应用于电力市场交易、电力负荷管理和电动汽车充电等领域,极大地促进了电力行业的发展。
未来趋势分析从目前的发展趋势来看,智能电网技术将会继续在未来得到广泛应用和推广。
首先,随着可再生能源的快速发展和普及,智能电网技术将会扮演更加重要的角色。
通过智能电网技术的应用,可以实现对可再生能源的智能接入和调度,提高了可再生能源的利用率和对电力系统的影响。
第33卷第13期电网技术V ol. 33 No. 13 2009年7月Power System Technology Jul. 2009文章编号:1000-3673(2009)13-0001-11 中图分类号:TM7 文献标志码:A 学科代码:470·4054智能电网的研究进展及发展趋势张文亮,刘壮志,王明俊,杨旭升(中国电力科学研究院,北京市海淀区 100192)Research Status and Development Trend of Smart GridZHANG Wen-liang,LIU Zhuang-zhi,WANG Ming-jun,YANG Xu-sheng(China Electric Power Research Institute,Haidian District,Beijing 100192,China)ABSTRACT: The future development trend of electric power grid is smart grid, which include such features as flexible, clean, secure, economic, friendly and so on. The concept and function characteristics of smart grid are introduced in this paper firstly; then the progress of research on smart grid home and abroad as well as the relation between key technologies and smart gird are analyzed in detail, and it is pointed out that the Agent based distributed cooperation, control, simulation and decision-making, system integeration of distributed enengy, knowledge based comprehensive decision support are the key development trend of smart grid in future. The construction of smart grids in China is a very complicated system engineering,for this reason some concrete suggestions are made, such as fully taking advantages of integrated management, carrying out architectural design of smart grids in China; drafting pilot plans and implementation schemes; coordinating secure and economic operation of power generation, transmission and distribution; paying special attention to theoretical and technological innovation and application; overall considering the planning, construction, renovation and technology upgrating of power grid, to push the research and constructionof smart grid in China actively and orderly.KEY WORDS: smart grid;distributed energy resource;multi-agent technology;knowledge based decision support摘要:具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网是未来电网的发展方向。
首先介绍了智能电网的概念和功能特点,详细分析了国内外智能电网的研究进展,对重点关键技术与智能电网的关系进行了分析和讨论,指出基于Agent的分布式协调、控制、仿真与决策技术,分布式能源的系统集成以及基于知识的综合决策支持是未来智能电网技术发展的重要方向。
中国特色智能电网的建设是一项高度复杂的系统工程,为此文章提出了积极有序地推进智能电网研究及建设的具体建议,包括:发挥一体化管理优势;开展我国智能电网架构设计;制定试点方案及实施计划;发输配用电的协调安全与经济运行;注重理论和技术创新与应用;统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级等。
关键词:智能电网;分布式能源;多Agent技术;基于知识的决策支持0 引言随着全球资源环境压力的不断增大,社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。
同时,电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应,能够适应多种能源类型发电方式的需要,能够更加适应高度市场化的电力交易的需要,能够更加适应客户的自主选择需要,进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益,提供更加优质的服务。
为此,以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,将智能电网视为未来电网的发展方向。
2009年美国总统奥巴马上任伊始,就提出了以智能电网为核心的美国能源战略。
奥巴马政府把减少碳排放作为国家战略,逐步建立碳排放交易体系,实施温室气体总量控制:一是大力发展可再生能源,加强用户侧管理,减少能源进口总量,保障国家能源安全;二是以建设智能电网为载体,实施新能源产业战略,实现美国经济振兴,积极应对全球气候变暖和国际金融危机;三是通过联邦经济刺激计划等手段,对符合国家智能电网发展目标的企业给予资金支持和补贴,引导企业在国家战略目标框架内开展智能电网研究与实践。
2009年4月16日美国政府公布智能电网技术投资计划,希望推动智能电网的开发,将划拨34亿USD用于智能电网技术开发,划拨6.15亿USD用于智能电网的演示2 张文亮等:智能电网的研究进展及发展趋势V ol. 33 No. 13项目,经认定后的智能电网示范项目,国家可给予上限达50%的项目补贴。
进入21世纪以来,我国经济持续快速发展,电力需求快速增长。
作为一次能源的最大使用者,电力行业在减少温室气体排放、降低气候影响等方面更具有义不容辞的责任。
这对于中国尤为重要。
2008年,中国的温室气体总排量居世界第二,在全世界污染最严重的前20个城市中,中国占了16个;此外,我国每年受火电废气排放带来的酸雨影响,直接损失过千亿元。
开展节能减排,建设“资源节约型,环境友好型”社会就成为我国一项十分紧迫的任务。
另外,随着数字经济和IT时代的发展,电力消费者对于供电可靠性、电能质量和电力服务的要求越来越高。
尤其在当前全球金融危机蔓延亟需提振经济的局势下,加快电力生产、输送和消费方式的转变,推动电力行业发展模式的转变,带动相关产业发展就成为了具有全社会性的问题。
为此,在2009年5月20—22日召开的特高压输电技术国际会议上,国家电网公司提出了要建设国际领先、中国特色的坚强智能电网。
尽管智能电网的研究与实践尚处于起步阶段,但是建设智能电网已经成为世界电力行业的一种美好愿景,必将进一步推动电力工业的变革与进步。
本文将对智能电网的概念、功能特点、国内外研究进展及发展趋势进行简要分析,并对建设中国智能电网提出一些初步建议。
1 智能电网的概念及功能特点美国电科院EPRI在2000年前后提出了Intelligrid的未来电网发展的概念,该英文术语译成中文的“智能电网”是比较贴切的,而美国能源部DOE当时称为Grid-Wise,叫法有些不同,但含义和目的等大同小异。
欧洲则采用Smart Grid的称呼,在我国也同样译成“智能电网”,欧洲在2006年推出了研究报告[1],全面阐述了智能电网的发展理念和思路。
美国能源部DOE在2008年也出版了一份报告[2],也采用了这个术语,目前智能电网(Smart Grid)这个称谓已被全世界普遍采用。
由于“智能电网”概念处于开始研究和开发阶段,各国、各研究机构、各电力公司、专家对该术语到底包含哪些技术、具有什么特性和功能、发挥什么作用等尚没有统一的意见,因此目前世界上也没有统一而明确的定义。
根据目前收集到的资料和初步研究,简单地说,智能电网就是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网,它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。
智能主要体现在:1)可观测——量测、传感技术;2)可控制——对观测状态进行控制;3)嵌入式自主处理技术;4)实时分析——从数据到信息的提升;5)自适应;6)自愈。
一般来说,智能电网具有以下功能特点[2-8]:1)自愈——稳定可靠。
自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能,指无需或仅需少量人为干预,实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行,最小化或避免用户的供电中断。
通过进行连续的评估自测,智能电网可以检测、分析、响应甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。
2)安全——抵御攻击。
无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击,智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害,一旦发生中断,也能很快恢复运行。
3)兼容——发电资源。
传统电力网络主要是面向远端集中式发电的,通过在电源互联领域引入类似于计算机中的“即插即用”技术(尤其是分布式发电资源),电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置。
4)交互——电力用户。
电网在运行中与用户设备和行为进行交互,将其视为电力系统的完整组成部分之一,可以促使电力用户发挥积极作用,实现电力运行和环境保护等多方面的收益。
5)协调——电力市场。
与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接,有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。
6)高效——资产优化。
引入最先进的信息和监控技术优化设备和资源的使用效益,可以提高单个资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化,降低它的运行维护成本和投资。