智能电网
2009/8/17 8:59:00
摘要：针对电力系统在新世纪面临的分布式电源并网、电网利用系数低以及数字化技术应用等诸多挑战，提出智能电网的概念，阐述了智能电网的特点、目标和主要组成，引用国外例证，估算了智能电网的投资和效益，指出智能电网是经济和技术发展的必然结果，应加快我国智能电网研究。
关键词：智能电网；分布式电源；快速仿真与模拟；高级配电自动化；高级计量体系
根据美国工程院的评估，20世纪人类取得的最伟大的技术成就是电气化。然而，与我们生活息息相关的电力系统却面临着越来越多的挑战：
（1）基于环境保护、节能减排和可持续性发展的要求，越来越多的分布式电源（简记为DER,含分布式发电、分布式储能和需求侧管理）渗透在配电系统基础设施中。传统的只适合于单向潮流的配电系统由于需要集成数以万计的分布式电源的并网运行而面临双向潮流等问题。
（2）现时电网的利用系数很低（据美国统计约为55%），浪费了大量的固定资产投入。因此，需要开发高级的配电市场，通过电力公司与终端用户的互动，实现更具弹性的负荷需求特性，优化资产管理和利用。
（3）近２０年，通讯和信息技术得到了长足的发展，数字化技术及应用在各行各业日益普及。它对配电网的供电可靠性和电能质量提出了很高的要求。然而，目前的电网是按照模拟技术设计的，适应不了数字化社会的需要；同时，它在数字化技术的应用方面也相对落后，特别是在配电网方面，尽管技术的进步已经使得对电力系统的实时监控和资产管理进一步扩展到配电网络日益经济可行。
为了解决这些问题，在北美和欧洲已经形成了强大的研究群体，开展IntelliGrid/SHG（SelfHealingGrid，自愈电网）/ModernGrid/SmartGrid[1-6]的研究。这些词具有相似的内涵，目前使用较多的是SmartGrid，在本文中我们将使用智能电网一词。由于目前在同发、输、配、用电这一链条中，同发电和输电环节相比，配电、用电以及电力公司和终端用户的合作等环节上相对薄弱，影响了系统的整体性能和效率，所以这些研究重点关注的是配电网。本文将主要针对智能配电网给出提纲式的简述。
1智能电网的概念
到目前为止，智能电网并没有统一的定义。它是指一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到了实时监控，并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成，它能保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动[7]。
1.1智能电网的特点和目标
（1）自愈，不论发生什么事故，智能电网都能自身解决以保证电力系统的安全性;
（2）鼓励和包括末端电力用户，使之与电网自适应交互；
（3）防范网络攻击和抵御自然灾害；
（4）提供21世纪所需要的电能质量；
（5）优化，以使资产和设备得到最好的应用；
（6）协调发电和储能选择；
（7）使电力市场化可以进一步实现。
1.2智能电网结构基本要求
未来智能电网的结构必须能支持现在配电系统的结构所不能支持的两个基本要求：
（1）综合考虑终端用户（分布式电源，电力调节设备，无功补偿设备和用户能量管理系统）控制和总体配电系统控制，以达到系统性能的优化，取得期望的稳定性和电能质量。
（2）支持高比重的分布式电源，以提高系统的整体性、效率和灵活性。如，通过协同的、分布式的控制，可以利用分布式电源来优化系统性能；而在发生重大系统故障时可利用它们进行局部供电（微型电网）。
表1提供了目前电网和智能电网的一般比较。
表1目前电网和智能电网的比较
关键词：智能电网；分布式电源；快速仿真与模拟；高级配电自动化；高级计量体系
根据美国工程院的评估，20世纪人类取得的最伟大的技术成就是电气化。然而，与我们生活息息相关的电力系统却面临着越来越多的挑战：
（1）基于环境保护、节能减排和可持续性发展的要求，越来越多的分布式电源（简记为DER,含分布式发电、分布式储能和需求侧管理）渗透在配电系统基础设施中。传统的只适合于单向潮流的配电系统由于需要集成数以万计的分布式电源的并网运行而面临双向潮流等问题。
（2）现时电网的利用系数很低（据美国统计约为55%），浪费了大量的固定资产投入。因此，需要开发高级的配电市场，通过电力公司与终端用户的互动，实现更具弹性的负荷需求特性，优化资产管理和利用。
（3）近２０年，通讯和信息技术得到了长足的发展，数字化技术及应用在各行各业日益普及。它对配电网的供电可靠性和电能质量提出了很高的要求。然而，目前的电网是按照模拟技术设计的，适应不了数字化社会的需要；同时，它在数字化技术的应用方面也相对落后，特别是在配电网方面，尽管技术的进步已经使得对电力系统的实时监控和资产管理进一步扩展到配电网络日益经济可行。
为了解决这些问题，在北美和欧洲已经形成了强大的研究群体，开展IntelliGrid/SHG（SelfHealingGrid，自愈电网）/ModernGrid/SmartGrid[1-6]的研究。这些词具有相似的内涵，目前使用较多的是SmartGrid，在本文中我们将使用智能电网一词。由于目前在同发、输、配、用电这一链条中，同发电和输电环节相比，配电、用电以及电力公司和终端用户的合作等环节上相对薄弱，影响了系统的整体性能和效率，所以这些研究重点关注的是配电网。本文将主要针对智能配电网给出提纲式的简述。
1智能电网的概念
到目前为止，智能电网并没有统一的定义。它是指一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到了实时监控，并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成，它能保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动[7]。
1.1智能电网的特点和目标
（1）自愈，不论发生什么事故，智能电网都能自身解决以保证电力系统的安全性;
（2）鼓励和包括末端电力用户，使之与电网自适应交互；
（3）防范网络攻击和抵御自然灾害；
（4）提供21世纪所需要的电能质量；
（5）优化，以使资产和设备得到最好的应用；
（6）协调发电和储能选择；
（7）使电力市场化可以进一步实现。
1.2智能电网结构基本要求
未来智能电网的结构必须能支持现在配电系统的结构所不能支持的两个基本要求：
（1）综合考虑终端用户（分布式电源，电力调节设备，无功补偿设备和用户能量管理系统）控制和总体配电系统控制，以达到系统性能的优化，取得期望的稳定性和电能质量。
（2）支持高比重的分布式电源，以提高系统的整体性、效率和灵活性。如，通过协同的、分布式的控制，可以利用分布式电源来优化系统性能；而在发生重大系统故障时可利用它们进行局部供电（微型电网）。
表1提供了目前电网和智能电网的一般比较。
表1目前电网和智能电网的比较
|
|
目前电网
|
智能电网
|
|
通讯
|
没有或单向
|
双向
|
|
与用户交互
|
很少
|
很多
|
|
仪表型式
提交
查看更多评论
其他资讯
SOR油位开关安装手册中英俄文 PHCP100A汽轮机油净化机中文操作维护手册 HNP021净油机中文操作维护手册 Fisher8580旋转阀样本 基于LabWindows/ CVI的水电机组在线振动监测系统在水电厂上的应用 |
投诉建议
