智能電網(wǎng)探討

智能電網(wǎng)(smartgrid)是把最新的信息化、通訊、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度結(jié)合，形成一個(gè)新型電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化。智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，智能電網(wǎng)必須更加安全 ，智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好。 智能電網(wǎng)是滿足用戶多樣化需求，提升電網(wǎng)的互動(dòng)和增值服務(wù)能力的友好途徑。智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)是發(fā)電、輸電、配電、用電和調(diào)度智能化。

一、什么是智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)(smartgrid)就是把最新的信息化、通訊、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度結(jié)合，形成一個(gè)新型電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化。智能電網(wǎng)可以提高能源效率、減少對(duì)環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗。

復(fù)雜的電力系統(tǒng)要求電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展。從發(fā)電、輸電到配電和用電是個(gè)環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)，因此對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)要求越來(lái)越高。任何新事物的出現(xiàn)，都必然會(huì)有一定的驅(qū)動(dòng)力。隨著全球資源、環(huán)境壓力的不斷增大，電力市場(chǎng)化進(jìn)程的不斷深入，以及用戶對(duì)電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升，電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，建設(shè)更加安全、可靠、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的電力系統(tǒng)，已經(jīng)成為全球電力行業(yè)的共同目標(biāo)。除了這些驅(qū)動(dòng)力，電力系統(tǒng)首先應(yīng)該滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

智能電網(wǎng)技術(shù)事例：

1. 智能儀表與電廠實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，實(shí)時(shí)將電力負(fù)荷與電價(jià)信息傳回電廠，消費(fèi)者能及時(shí)了解到自己所消費(fèi)的電量及所要繳納的電費(fèi)。

2.有了智能儀表中的相關(guān)信息，人們可以為家用電器設(shè)置相應(yīng)的程序，在用電需求量大時(shí)調(diào)小電器功率或關(guān)閉電器，在用電量小時(shí)開啟電器，電廠甚至可以直接向電器發(fā)出指令，減少用電高峰的電力負(fù)荷。

3.智能儀表能夠?qū)L(fēng)能、太陽(yáng)陽(yáng)能等分散的、間歇性的可再生能源發(fā)電并入電網(wǎng)，并使消費(fèi)者將自家多余電量賣入電網(wǎng)。

4.智能電網(wǎng)可同時(shí)協(xié)調(diào)多輛電動(dòng)汽車充電。充滿的電動(dòng)汽車同時(shí)也是移動(dòng)能量存儲(chǔ)器。

將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電網(wǎng)之中，將數(shù)字傳感器、遙控裝置等加入現(xiàn)有的電力傳輸及分配系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接、采集、整合，再進(jìn)行科學(xué)的分析，使電網(wǎng)變得更加智能、綠色、高效。而且這樣的“智能電網(wǎng)”能更加及時(shí)、透明地反應(yīng)電網(wǎng)狀況。

二、智能電網(wǎng)目標(biāo)

智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)必須更加可靠—智能電網(wǎng)不管用戶在何時(shí)何地，都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能的問題提出充分的告警，并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。

智能電網(wǎng)必須更加安全—智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響，智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下，價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效—智能電網(wǎng)利用投資，控制成本，減少電力輸送和分配的損耗，電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過控制潮流的方法，以減少輸送功率擁堵和允許成本的電源包括再生能源的接入。

智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好—智能電網(wǎng)通過在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過程中的創(chuàng)新來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來(lái)的設(shè)計(jì)中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)占用更少的土地，減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的—智能電網(wǎng)不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人，也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。

智能電網(wǎng)主要特征：

1.是自愈電網(wǎng)。

2.激勵(lì)和包括用戶。

3.將抵御攻擊。

4.是提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量。

5.將減少來(lái)自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。

6.將允許各種不同類型發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入。

7.將使電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。

8.優(yōu)化其資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效。

三、智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)

1.發(fā)電智能化。研究先進(jìn)的發(fā)電廠控制、監(jiān)測(cè)、狀態(tài)診斷和優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)，強(qiáng)化廠網(wǎng)協(xié)調(diào)和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，提高電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，開展“數(shù)字化電廠”技術(shù)研究與示范，加快專家管理系統(tǒng)應(yīng)用，全面提升發(fā)電廠的運(yùn)行管理水平，加快清潔能源發(fā)電及其并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)研究，開展風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合示范工程為清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行提供技術(shù)保障，推動(dòng)大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)研究，適應(yīng)間歇性電源快速發(fā)展需要。

2.輸電智能化。在各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)輸電環(huán)節(jié)勘測(cè)數(shù)字化、設(shè)計(jì)模塊化、運(yùn)行狀態(tài)化、信息標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化，全面實(shí)施輸電線路狀態(tài)檢修和全壽命周期管理，建設(shè)輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，廣泛采用柔性交流輸電技術(shù)。

3.變電智能化。變電環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)全站信息數(shù)字化，通過平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化，信息共享標(biāo)準(zhǔn)化，高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)全面采集和實(shí)時(shí)共享，支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、智能調(diào)節(jié)和各類高級(jí)應(yīng)用，貫徹全壽命周期管理理念，加快對(duì)樞紐及中心變電站進(jìn)行智能化改造。

4.配電智能化。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、數(shù)字系統(tǒng)控制技術(shù)、靈活高效的通信技術(shù)和傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙方運(yùn)作與高度整合，構(gòu)建具備集成、互動(dòng)、自愈、兼容、優(yōu)化等特征的智能配電系統(tǒng)，提高配網(wǎng)靈活重構(gòu)、優(yōu)化和接納可生能源的能力。加快微網(wǎng)技術(shù)示范推廣，滿足分布式發(fā)電接入要求，提高配電網(wǎng)可靠性。

5.用電智能化。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷管理的現(xiàn)代化運(yùn)行和營(yíng)銷業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用，開展基于分時(shí)電價(jià)等的雙向互動(dòng)用電服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，提升用戶服務(wù)質(zhì)量，滿足用戶多元化需求。推動(dòng)智能家電、、智能用電小區(qū)和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，改善終端用戶能模式，提升用電效率，提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重。

6.調(diào)度智能化。適應(yīng)智能電力系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，靈活協(xié)調(diào)，優(yōu)化高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的要求，構(gòu)建涵蓋電網(wǎng)年月方式分析、日前計(jì)劃校核、實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行等三大環(huán)節(jié)的調(diào)度安全防線，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化，運(yùn)行監(jiān)視全景化、安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化、調(diào)度決策精細(xì)化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)最優(yōu)化，研發(fā)建設(shè)具有國(guó)際領(lǐng)先水平、自主創(chuàng)新的一體化智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，形成一體化的智能調(diào)度體系。