智能电网特点(6篇)

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智能电网特点篇1

【关键词】智能电网;电力系统;电力技术

经济的快速发展导致社会对电力的需求猛增,能源消耗巨大,不利于可持续发展,所以现代社会对电网技术有着新的、更高的要求,发展新的电网技术是必然趋势。通过阐述智能电网技术的概念、特征、关键技术和智能化,分析电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。在当今时代,面临着能源短缺的局面,可持续发展是当今社会发展的主流,所以在电力技术方面,现代社会对电力技术有着更高的要求:电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景,而智能电网正能够适应当今市场发展的需求,因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的,智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面,来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。

一、智能电网的概念

在2005年,埃贝尔发明了一种利用群体行为原理使大楼电器相互协调的技术和一种无线控制器,智能电网由此时开始出现。智能电网又称“未来电网”,它不是一件事或物,而是将先进的一些技术以及电网基础设施集成的一种新型现代化电网,具有“更可靠、安全经济、高效、更环境友好”的特点,其关键技术领域涉及较广,具体有传感量测技术、分析决策技术、制动控制技术、计算机技术等等。要想清晰认识智能电网,需要从其概念、内涵特征、关键技术、智能化等各方面进行分析。

二、智能电网的内涵与特征

基于市场、环境、安全灯各方面的因素,智能电网具有8个特点:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。其中自愈是指在电力供应方面,智能电网能够不断发现存在或潜在的问题,然后纠正或控制,最终保证供电质量,可靠、安全、高效,是较为突出的特征。交互是指“交互式”,为了能达到双方相互适应,智能电网能够实现“双向交流、双向通信”,用户根据实际情况于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能电网应用了许多先进技术与监控技术,能够更好地降低成本和增加效益,实现高效。“绿色”是另一突出的特征,智能电网通过利用绿色能源、洁净能源、再生能源,降低环境污染,缓解能源消耗巨大的问题,同时能缓解地区能源供给不平衡问题。

除此之外,智能电网更适应计算机和自动化生产要求,并且能够支持地方性革新和全国易。

三、智能电网的关键技术

1.发电与储能技术

在能源转化、传输、使用这几个环节,其中发电环节是整个过程中最有可能减少排量的,所以智能电网采用风电水电多种新能源进行分布式发电和分布式储能,其中分布式发电技术有很多,例如风力发电技术、生物质能发电技术和地热发电技术等等,分布式储能装置有电磁蓄能、超导储能等等。由于使用新能源、洁净能源和再生资源,对环境改善方面具有很大的积极作用,特别是减轻温室效应方面,同时能够提高供电的安全性与可靠性,以及缓解能源供给不平衡问题,所以该技术被广泛应用。但是由于环境影响以及一些不确定因素,例如:风能和太阳能与天气相关,具有不确定性,分布式发电技术与储能技术将面临较大的挑战。

2.输配电技术

输配电技术包括特高压输电技术和高温超导输电技术,特高压输电技术是能够实现大功率、远距离传输电的输电技术,提高了输电能力,并能实现远距离电力系统互相连接;高温超导输电技术是利用高温超导体材料特性的技术,与常规技术相比,它具有污染少、损耗小等特点。

3.高速双向通信技术

智能电网采用了高速双向通信技术,涉及较多电子设备,如智能表计、电力电子控制器等,利用这些智能电子设备进行网络化通信,同时坚持各种干扰与自我监测,充分体现出“自愈”这一特性。

4.智能固态表针

与传统采用的电磁表计相比,智能固态表针能够进行双向通信、计量多时段的电力情况和价格、编制时间表等等。

5.先进的电力电子技术

智能电网采用先进的电力电子技术,使用各种新型的高性能设备与装备,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。

6.智能调度技术

该技术是智能电网中最关键、重要的技术,能够全面进行资源优化配置,科学决策管理、高效调度等,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。

四、智能化

由于智能电网采用了上面所述的先进技术,使得智能电网可观测、可控制、能实时分析与决策、自愈以及制动优化调整,充分体现出智能化。例如实时分析和决策是指智能电网能够通过分析信息与数据进行智能化决策。

五、智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用

1.电网规划在电力系统中的意义

由于现在我国电网规划工作规划不到位、不全面等原因,甚至有些新电网建设投运在较短的时间内就出现超负荷、长期负荷等,还有些施工难度大。总之,因为各种原因造成无法保证电网建设工程质量或存在较大的安全隐患等等。

除此之外,我国存在着电源与电网这两种发展不协调、不平衡的问题。这一矛盾在资源锐减的当今社会中越来越激烈,同时由于我国的电力输送能力较差,我国资源供给不平衡问题仍然严峻,还造成交通紧张等,例如我国北部、西部的电力往我国负荷较为密集的地区输送较为困难。

另外,我国互联电输电能力较差,区域之间的电网互济与跨流域补偿等能力也较差,由于上述各种原因,想要大容量、远距离传输电是较难满足需求的。所以电力系统中的电网规划很重要。

2.智能电网具有的优点

智能电网具有实现双向通信、实时监控与数据整合、及时调度、智能化资源配置、接入新能源实现分布式能源管理等优点,从整体上看,智能电网使供电效率得到提高,供电的质量得到改善,实现电网商业化,同时对环境保护、减少资源消耗有积极作用。

3.智能电网规在电力系统规划中的作用

智能电网实现智能化、优化调度,进行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能电网的最大优点是能够利用新型的、洁净的、可再生的资源进行间歇性发电,实现保护环境、减少资源损耗,对于当今时代所提倡的“发展低碳经济、生活”是有积极的作用,符合可持续发展,在未来的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景。

除此之外,由于智能电网具有“自愈”的特点,该功能能提高电网的安全性,对于企业的发展是有利的,同时,企业的发展促进了智能电网的发展。

总结智能电网对电力系统的规划的作用,共有三点:电网规划需要更加注重资源战略计划的发展,电网规划需要注重用户侧的特性,电网规划需要更加注重电网的动态运行特点。

六、总结

智能电网是电网发展中一种新前景,成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国,投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网,并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略,是我国目前的奋斗目标,也是发展前景。

参考文献

[1]史忠植.智能主体及其应用[M].北京:科学出版社,2000:1-9.

智能电网特点篇2

【关键词】继电保护技术;智能电网;电力系统;应用

1.引言

智能电网是电网发展过程中的必然趋势,它无可比拟的各项优势在建设高性能电网的过程中,带来了不断更新的新技术和新设备。随着智能电网运行研究的不断深入,继电保护技术也相对快速发展起来,迈入了一个新的阶段,继电保护装置越来越广阔的功能和应用范围同时也为智能电网提供了稳定的发展基础。文章通过对继电保护与智能电网之间相互作用关系的技术应用分析,深入探讨了继电保护技术在智能电网中的应用,为继电保护装置的正常运行提供了有效的参考价值。

2.浅析继电保护装置技术

(1)继电保护装置的发展现状

目前,电力系统的发展趋势朝着超高压电压和大联网系统的方向发展,在发展过程中有效提高继电保护的可靠性、灵敏性、快速性和选择性是重要的研究课题。近年来经过我国电力技术人员的实践研究,继电保护理论和实践都积累了大量的经验,充分组建了一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的现代电力系统。

(2)继电保护装置的任务

继电保护是保护电力系统中的元件,避免元件发生短路或异常,通过这些情况的控制来实现电气量的变化保护措施。在供电系统运行正常时,继电保护就需要完整的监视各种电力设备的运行状况,使之安全的正常运转,并及时切除供电系统发生故障时的故障部分,保证其他电力设备能够正常运行,并能够及时发出警报,促使相关工作人员尽快处理故障部分。在这过程中继电保护有效的为值班人员提供了可靠的运行依据。

(3)继电保护装置的基本特性

继电保护装置在运行过程中有着十分明显的基本特征,例如选择性、灵敏性、速动性、可靠性等。在智能电网的运行中,先进的科技水平更进一步强化了继电保护的各种性能,使之更加合理有效。

3.关于智能电网的分析认识

(1)智能电网的含义

智能电网又被称为电网的智能化,它是在高速通行、集成系统的基础上进行双向信息处理的,以特高压电网为主干网架,利用先进的电子传感技术,通过灵敏的控制方法和有效快捷的管理手段对电网信息进行统一收集、处理,使之安全、高速运行的运行方式。职能电网包含着整个电网的数字化、互动化、信息化,通过全面,先进的技术来解决多个设备以及变电站网络的具体问题,从而满足高性能、高质量的电能供应,实现继电保护的高起点、快发展的基础条件。在继电保护技术的深入研究中,也能保证智能电网的安全运行。

(2)智能电网中的继电保护发展

在智能电网继电保护的过程中,智能电网的交互式供电、分布式发电的特点对继电保护系统的影响很大。在数字化技术和信息技术普及的时代,智能电网的运用完善了继电保护原理,智能传感器还对输电、发电、供电以及配电系统进行了实时监控。所有监控数据进行整理、审核、分析后就可以看到全体设备的运行状况,实时监测保护定值和保护功能的远程动态。

智能电网的技术针对现有的继电保护系统来说,具有数字化,网络化、广域化特性的深刻影响,智能电网中的新技术和新方法使得继电保护的整体配置和相关软件能够快速适应智能电网的新需求。智能电网数字化的特征让继电保护技术实现了测量手段和信息传输方式的数字化,同时网络化特征让继电保护中的相关信息完成了数据共享和统一建模的智能数字信号的网络传输,特别是WAMS网络和智能信息系统的设定为继电保护服务提供了广域信息的收集和处理,充分提高了继电保护安全自动装置的性能。

4.继电保护技术在智能电网中的应用

高智能化电网的出现,意味着在电力系统领域继电保护的研究和发展不可忽视。在智能电网建设中,继电保护的应用过程越来越难以掌握,在研究过程中,继电保护的应用技术越发囊括了信息技术、网络技术、电子技术、控制技术等多专业技术的优势,通过技术的相互融合和发展创新,我国继电保护装置得到了很好地发展。

当继电保护应用于智能电网时,我们需要考虑多个问题,从原理上实现继电保护技术在智能电网中的应用。

(1)综合考虑继电保护灵活的运行方式以及不确定的潮流流向,在实现距离保护、电流保护原理时要做好实时的调整,确保定值具有适应功能。

(2)保护装置的定值、保护范围、保护功能要根据运行方式的变化做相应的调整,综合电网中的所有信息对保护定值进行实时修正。

(3)智能电网是通过散布在电网中的传感器获得最及时的信息监控输电线路的温度和容量,合理调整功率使其接近运营极限。在这过程中必须调整输电线路的负荷保护定值,从而适应温度和容量变化带来的影响。

(4)智能电网信息化和数字化的特点推动着继电保护技术不断发展,近年来,智能电网随着遗产算法、神经网络、模糊逻辑以及进化规划等人工智能技术的出现,也被广泛运用到继电保护的应用领域。智能电网继电保护系统在实际工作中运用人工智能技术,解决了很多复杂的非线性问题,推动着继电保护技术向着更高层次的方向发展。

(5)智能电网继电保护系统的自适应控制技术主要是根据电力系统的运行方式和电气故障状态的变化实行改变保护特性、性能以及定值等内容的技术。自适应继电保护作为一种新型的继电保护技术,它的应用让继电保护技术在很短的时间里适应了电力系统的各项变化,不仅增强了智能电网继电保护的可靠性,改善了系统的保护作用,同时也提高了经济效益。

5.智能电网与传统电网继电保护的区别

传统电网继电保护中电源点的潮流流向通常是朝着同一个方向发展的,它在保护输入过程中通常针对的是本侧电气量,特别是三相电流和三相电压的判别保护需求。通过对实际情况的分析和研究可以知道,传统继电保护的电气判别量基本上是固定不变的,基本上也只需要输入被保护线路对策的电流,保证保护对象的电气量不被影响。

在智能电网的继电保护中,则需要全面考虑灵活的运行方式、不确定的潮流流向,并要求保护定值具有自适应功能。通过对智能电网继电保护构成的分析,利用传感器对发电,输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,通过对智能电网电源点和电网相连线路的连接实现距离保护和电流保护,确保智能电网中的保护定值能根据继电保护运行方式的变化进行实时调整。

6.继电保护技术在智能电网中所起的作用

随着智能电网越来越快的发展,继电保护承担着更多更重的任务。继电保护装置在电力系统中需要随时防备设备出现亚健康的预警、提高输电断面的安全性、全面控制系统出现故障的频率。

(1)要发展继电保护的“预保护功能”,增强预防事故发生的功能,提高事故预警、保护两项保护功能,满足智能电网的新要求,则要注意智能电网子系统的不平衡功率,发展失步解列控制系统,减少事故发生的损失。

(2)为提升输电断面的安全性保护要全面发展输电线路的过负荷保护措施,自动避免连锁过载跳闸,全面停电的事故,强化电网的保护力度。充分利用现代技术,最大程度满足电网安全运行,实现智能电网中继电保护装置的作用。

(3)合理运行继电保护技术和继电保护装置。继电保护技术包含了一个完整的体系,它通过对电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术的完善和利用杜绝电气元件发生故障或不正常运行状态。

(4)智能电网继电保护的构成促进了继电保护技术的升级。智能电网的智能化特点和电网的发展为网络技术、信息技术在电力领域的应用起到了强而有效的作用。通过对智能网络系统利用智能传感器收集的相关数据进行智能化处理,使智能电网的继电保护装置不仅仅具备基本的继电保护功能,还有着智能化的故障诊断和自我修复、快速隔离的功能。

(5)智能电网的建设及规划使继电保护技术具有更全面的特点。数字化、信息化的智能电网与继电保护技术交相呼应,也随之升级换代,继电保护技术在智能电网时代具备了数字化、网络化、自动整定技术等多项特点。在智能电网之中,新一代的继电保护装置提高了装置性能。为电气量信息的传输带来了更为便利的基础条件。继电保护系统和互联网相互连接,对电网中的继电保护装置进行了智能化的配置。

7.结束语

智能电网是电网未来的发展方向,而继电保护将随着智能电网的发展不断前进,为智能电网的建设提供坚实的技术设备。与此同时,智能电网的发展将推动继电保护技术朝着网络化、计算机化、信息化以及控制、保护、测量和数据通信一体化的方向发展,尽力维护继电保护装置的安全稳定运行,强化继电保护装置在电网故障与电力控制系统中的隔离功能,促使电力系统成为更加安全、更加稳定、更加可靠的保护系统,为我国智能电网的建设垫定基础,进而提升我国的继电保护管理水平。

参考文献

[1]庄伟,牟龙华.智能配电网信息物理融合保护系统的研究[J].电力系统保护与控制,2012,40(4):113-118.

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[4]张保会,郝治国,ZhiqianBO等.智能电网继电保护研究的进展(三)——保护功能的发展[J].电力自动化设备,2010,30(3):1-6.

[5]刘京津.基于多智能体的故障诊断技术在智能电网中的应用展望[C].2011年江苏省城市供用电专业学术年会论文集,2011:39-45.

[6]汪旸.高压电网有限广域智能保护研究[D].华中科技大学,2009.

智能电网特点篇3

关键词:智能电网关键技术组成核心标准

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1007-9416(2012)07-0179-02

1、引言

当前,节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。人类能源发展面临的第一挑战,是以可再生能源逐步替代化石能源,创新能源利用体系,以信息技术彻底改造现有的能源利用体系,最大限度地提高电网体系能源效率。因此期望通过一个数字化信息网络系统,将能源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务及蓄能等过程与能源终端用户的各种电气设备以及其它用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新水平,将污染与温室气体排放降低到环境可接受程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。这就是智能电网的思想。智能电网,是经济和技术发展的必然结果。

本文阐述了国内外对于智能电网的不同定义以及智能电网区别于传统电网的特点,重点详述了智能电网主要关键技术组成及研究重难点,最后介绍分析了目前智能电网的国内外核心标准,以飨读者。

2、智能电网的概念

2.1智能电网的含义

由于各国的社会发展、电网发展现状、资源分布等情况不同,不同地区智能电网发展的思路、路径和重点也各不相同,不同领域专家的研究角度不同,对智能电网的研究方法、理解状况也存在一定的差别。因此,目前,智能电网尚未形成世界性的统一定义。

我国国家电网目前分别提出了智能电网和坚强智能电网的概念,智能电网:是将先进的传感量测技术、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。坚强智能电网:是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、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。

虽然智能电网尚未形成世界性的统一定义,但从本国资源分布和需求入手,以经济发展和电力发展的实际状况为基础,是当前各国开展智能电网建设的基本原则。

2.2智能电网的特点

同传统电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合等显著特征,其主要特点为:

(1)坚强。在电网发生大扰动和故障时,仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故;在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行;具有确保电力信息安全的能力。

(2)自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,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。

(3)兼容。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,能够实现与用户的交互和高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。

(4)经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展,实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高能源利用效率。

(5)集成。实现电网信息的高度集成和共享,采用统一的平台和模型,实现标准化、规范化和精益化管理。

(6)优化。优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。

3、智能电网关键技术组成及研究重难点

3.1高级量测体系(AMI)

AMI主要功能是使系统同负荷建立起联系,使用户参与电网运行,其技术组成和功能主要包括:

(1)智能仪表(SmartMeter)。具有双向通信功能,支持远程设置、接通或断离、双向计量、定时或随机计量读取。同时,也可作为通向用户室内网络的网关,起到用户端口(CustomerPortal)的作用,提供给用户实时电价和用电信息,并实现对用户室内用电装置的负荷控制,达到需求侧管理目的。与传统电能表相比,智能电能表除了基本计量功能外,还具备以下功能:1)有功电能和无功电能双向计量,支持分布式能源用户的接入;2)具备阶梯电价、预付费及远程通断电功能,支持智能需求侧管理;3)可以实时监测电网运行状态、电能质量和环境参量,支持智能用电用能服务;4)具备异常用电状况在线监测、诊断、报警及智能化处理功能,满足计量装置故障处理和在线监测的需求;5)配备专用安全加密模块,保障电能表信息安全储存、运算和传输。

(2)通信网络。基于开放体系并高度集成的通信系统,实现对系统中每一个成员的实时控制和信息交换,使得系统的每一部分都可双向通信采取固定的双向通信网络,能把采集的数据信息实时地从智能电表传到数据中心,是所有高级应用功能的技术基础。

(3)计量数据管理系统(MDMS)。带有分析工具的数据库,通过与AMI自动数据收集系统的配合使用,处理和储存电表的计量值。

(4)用户室内网(HAN)。通过网关或用户入口把智能电表和用户户内可控的电器或装置(如可编程的温控器)连接起来,使得用户能根据电力公司的需要,积极参与需求响应或电力市场。

3.2高级配电运行体系(ADOI)

ADOI的技术组成和功能主要包括:

智能电网特点篇4

【关键词】智能电网关键技术现状与发展

智能电网作为一种新兴的电力技术,以其强大的经济性、可靠性和安全性以及可调可控、自愈性、环保节能等特点,在世界电网发展中备受关注。智能电网的应用可以有效地减少输电网的电能损耗,提高能源利用率和保护环境。事实证明,智能电网建设符合未来电网发展的具体要求,因此要重视智能电网关键技术的研究,通过对相关技术运行现状分析来制定合理的发展规划。

1智能电网的概念及特点

将信息技术、通信技术、计算机技术融入到原有的输配电基础设施中而形成的高度集成的新型电网即为智能电网。智能电网的特殊性在于其具有完全自动化的电力传输网络和能够实现对每个用户和电网节点的监视和控制,从而保证了电厂与用户之间的信息和电能的双向流动。计算机及信息技术的应用使其能实现分布式计算和提供实时信息,通过信息的采集分析,能很好的优化负荷分布、实现供需平衡。

当前智能电网的主要特点主要包括以下几点:

(1)安全性保障。在电网故障状态下保持电网的安全供电。

(2)自愈性。智能电网可以实现对故障的解析、预测、防御及自我修复功能,并迅速恢复供电。

(3)兼容性。集中式发电、分布式发电、可再生能源等多种发电方式均能在智能电网中得到很好的应用。

(4)交互性。智能电网的信息系统建设可以通过用户接口方便与用户的联系,为系统优化设计提供参考。

(5)高效性。智能电网系统的不断优化能促进电网生产管理效率的再次提高。智能电网的应用对于提高能源利用率、保证供电安全性和可靠性和减少电能损耗有着重要意义。

2智能电网技术分析

2.1发电与储能技术

电力生产中发电、输电、配电、用电这四个阶段实际上是对能源的转化、传输和使用的过程。由于发电环节中伴随着大量的能量损失,所以在新型智能电网建设中,开发了多种分布式新能源,如风能、水能等。分布式能源包括分布式发电技术和储能装置。其中分布式发电技术主要包括:

(1)风力发电技术。

(2)太阳能光伏发电技术。

(3)潮汐能发电技术。

(4)生物质能发电技术。

(5)地热发电技术。

分布式储能装置包括:

(1)机械蓄能。

(2)电磁蓄能。

(3)蓄电池储能。

(4)超导储能。

这种新型的分布式可再生能源的利用,对于减轻温室效应、降低能耗、促进可持续发展有着重要意义。但目前分布式新能源的开发集中在偏远地区,不均匀的地理分布导致电能供应具有波动性和间歇性,未来可再生能源电源和分布式能源电源的开发需要解决其中的多种不确定因素,以保证电力的大规模远距离传送。

2.2输配电技术

当前智能电网的输配电技术能够很好地降低传输过程中的电能损耗,包括特高压输电技术和高温超导输电技术。其高压输电技术又包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术,特高压输电技术的研究和发展对于进一步提高输电能力、节省工程投资、保护生态环境、实现大功率远距离输电、建立联合电力系统有重要意义,也是发展智能电网的必然选择。

高温超导技术利用导体在特定温度下零电阻的特性实现低损耗和低污染。新型超导体的研发有着广阔的发展前景,高温超导体电缆已经成为当前超导电缆发展的重心。

2.3智能变电站技术

智能变电站由各种先进、节能、可靠、集成的设备组合而成,融合了先进的网络通信技术,可以自动完成对信息的采集、测量等一系列处理,在实现不同电压等级转换的基础上有效的降低电能传输中的损耗。智能变电站中主要应用的技术主要有:智能一次技术、智能二次技术、高速可靠的光纤网络技术,是实现变电站高度自动化、提供可靠信息的保障。

当前智能变电站技术还能对电网进行必要的实时控制、通过在线分析决策和协同互动来实现变电站的智能调节,智能变电站技术已然成为智能电网建设的重要基础支撑。

2.4通信系统建设

智能电网要求实现对系统状态的实时监视和分析,以保证对故障的预测和对故障信号的及时响应。开放、标准、集成的通信系统的建设,可以通过对信息的整合分析,为电网的规划、建设和管理提供系统的信息服务,建立集成企业资产管理和电网生产运行管理平台,更好更快地实现远距离、大规模输电和大范围资源优化配置。

3智能电网的发展趋势

我国经济的迅猛发展对电力的要求也日益严格,虽然我国智能电网在我国的发展起步不早,但智能电网在我国的发展环境已经相当成熟,智能电网的建设代表着电网发展的深刻变化。在智能电网的输电网发展中,随着特高压电网建设的不断完善,智能电网的安全性和可靠性将得到进一步提高,实现电网发展模式的优化创新。在配电网建设中,要加强对分布电源的接入控制,根据高效环保的思路建设上规模和数量的风电基地,将智能电网建设与绿色能源利用有机的结合起来,全面提高人们的生活水平和生活质量。

此外,我国智能电网建设还应发挥一体化的管理优势,积极开展我国智能电网架构设计,制定全面的试点方案和实施计划,统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级,真正实现发、输、配、用电的协调安全与经济运行。

4结语

电网是关乎国民经济的重要基础设施,我国智能电网的发展应当重视理论和技术创新的综合应用,加快完整智能电网规范和标准体系建设,建设具有中国特色的智能电网。

参考文献

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[3]卢杰.智能电网的现状和发展前景分析[J].中国科技信息,2013(06).

智能电网特点篇5

国务院总理5日主持召开国务院常务会议,决定实施新一轮农村电网改造升级工程。受此利好消息刺激,上周电气设备板块(尤其是智能电网概念股)大幅逞强,成为了近期大盘一道亮丽的风景线。

以特高压为骨干

新能源规划指出到2022年我国非化石能源占一次能源消费的比重将达到15%,新能源已成为未来的能源发展方向。我国的新能源发电存在发电不稳定和可协调性低等问题,而现有的电网却不支持大规模间歇性电源与分布式电源接入,无法满足新能源发展的要求。在这种背景下,智能电网备受期待。智能电网是现代电网朝着更清洁、更安全方向的全面升级,是兼容性更强、能源使用率更高、运行更稳定的电网,是信息与能源双向流动的电网,是未来电力系统的发展方向。

我国的智能电网定义为‚坚强的智能电网‛,坚强电网是指以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的电网,智能电网是指利用通信、信息和控制技术,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的电网。‚坚强的智能电网‛坚强是基础,智能是目标。根据国家电网的规划,坚强智能电网的建设将分为三个阶段,规划试点阶段进展顺利,目前即将进入以特高压为骨干网架的初步智能电网的全面建设阶段。

智能电网规划试点阶段进展顺利

2009年8月,国家电网确定坚强智能电网第一批试点项目,坚强智能电网试点全面启动。这些试点项目主要包括上海世博园智能电网综合示范工程、风光储一体化示范工程、常规电源网厂协调、输电线路状态监测系统、智能变电站、配电自动化、用户信息采集系统、电动汽车充放电站和智能电网调度技术支持系统。智能电网第一批试点项目已于2010年3月完成,在此期间智能电网主要技术标准、部分关键技术研究和重要设备研制都取得了突破性进展。

2010年4月,国家电网启动第二批试点项目,主要包括中新天津生态城智能电网综合示范工程、大规模风电功率预测及运行控制、输电线路直升机/无人机智能巡检、柔性直流输电、分布式光伏发电接入及微网运行控制、省级集中95598供电服务中心、智能用电小区/楼宇、信息平台及安全和电力光纤到户等9项覆盖智能电网各个环节及通信信息平台,具备‚信息化、自动化、互动化‛特征,能够显著提升电网技术和企业生产力水平的试点工程;以及电网运行集中监控、输变电设备状态监测系统和农网营销配调管理模式优化等3项试点工程。这些试点工程,贯穿智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度各个环节,是智能电网建设推进的重要引擎。可以预见,伴随着这些试点工作的开展,智能电网的实践战果的逐步扩大,整个行业迎来重大发展机遇。

设备供应商喜迎盛宴

智能电网的试点规划阶段已经进入尾声,进展效果良好,即将到来的智能电网全面建设阶段将会有更多的项目展开。根据国网规划,智能电网全面建设阶段,智能化投资占电网投资的比重将由规划试点阶段的6.19%进一步提高至11.67%,年均智能化投资额也将由170亿元/年提高至350亿元/年。智能电网全面建设阶段将为智能化各环节设备供应商带来一场投资盛宴。智能电网全面建设阶段智能化投资的各环节中,用电、配电环节智能化投资比重最重,分别为33%和22%,显著高于变电、输电、发电、调度环节。

智能电网全面建设阶段的项目覆盖发电、输电,变电、配电、用电、调度六个环节,我们关注各个环节在此阶段重点项目及其所需的设备,进而寻找相关的投资机会。

发电环节的重点项目有加强风电、光伏发电的接入、运行和控制,建立抽水蓄能电站设备综合评估体系和管理体系,所需的设备有储能电池、光伏逆变器、风电变流器。未来五年三项设备的投资额将达28亿元左右。目前光伏逆变器和风电变流器设备制造方面,我国技术水平远低于世界一流水平,根据我国提升设备国产化率的政策,相关上市公司如实现技术突破则成为业绩成长的一个亮点。储能电池方面国内可关注的相关上市公司有浙富股份、比亚迪、思源电气。

输电环节重点项目有全面建成覆盖全网范围的总部和各网省公司输电设备状态监测系统,所需的设备主要是柔性输电设备,我们预计柔性输电设备需求未来五年市场容量将达91亿元左右。目前柔性输电设备的市场龙头企业是电科院、荣信股份,思源电气、南瑞继保、许继电气三家企业也在努力的扩大自己的市场份额。

变电环节的重点项目有智能变电站的新建和改造。与传统变电站不同,智能变电站应用了电子式互感器,采纳了IEC61850通信标准,从源头保证了保护的可靠性。我们认为未来五年数字化变电站的市场容量在360亿元左右,其中电子互感器和数字化续电保护及自动化成套设备都将达到150亿元。目前具有电子式互感器生产能力的上市公司仅有国电南瑞、南瑞继保、许继电气三家,能向国网提供数字化续电保护及自动化成套设备的企业有国电南瑞、北京四方、南瑞继保、许继电气四家。

配电环节的重点项目有完成核心区域的配电自动化系统和配网调控一体化智能技术支持系统建设。我们认为未来五年配电自动化系统的市场容量将达到250亿元。目前国内主要的供应商有北京科锐、许继电气,国电南瑞和国电南自正在努力进军该领域。

用电环节的重点项目有智能电表和用户信息采集系统的推广。智能电表的需求一方面了来自新开工楼宇需求另一方面来自更新换代需求,假设未来5年需求稳定,市场容量约为90亿元。智能电表的技术壁垒相对较低,市场竞争较为激烈,大部分都非上市公司,主要的上市公司有科陆电子。用户信息采集系统未来五年市场容量将达到400亿元,目前威盛集团、科陆电子、华立科技处于领先地位,国电南瑞、国电南自等也在积极布局该市场。

调度环节的重点项目是高级调度系统的全面推广和原有调度系统的更新升级。智能调度自动化将逐步取代目前运行的传统调度自动化产品,预计未来五年年均市场约在60亿元。智能电网自动化产品技术壁垒比较高,目前只有国电南瑞、积成电子、东方电子三家上市公司全面掌握该项技术。

投资策略

电气设备指数2010年上涨20%,而沪深300指数跌去11.5%,电气设备行业全年强于大市。目前,电气设备行业整体PE为44倍,PB为5.4倍,处于历史估值中等偏上的位置,考虑到行业成长性,整体电力设备估值相对合理,而其中的一些具有中长期内在价值的公司其估值风险更小。行业中长期来看依然具有较好的投资价值。2011年是电网“十二五”规划的第一年,同时特高压交直流以及智能电网将进入全面建设的阶段,电气设备行业有望迎来历史的黄金发展时期,因此我们维持行业“强于大市”的投资评级。重点推荐特变电工、中国西电、四方股份。并给予东方电气、荣信股份、汇川技术、金风科技、置信电气等“增持”评级。

特变电工(600089):公司在国内目前的变压器市场占有率排居第一,高端市场优势明显,逐步实现国际竞争优势,已开拓美国、印度、俄罗斯、巴西等60多个国家和地区,实现了较好的经济效益和国际品牌。

智能电网特点篇6

[关键词]智能电网;特征;比较;建议

对智能电网内涵的解读不同国家各有不同,各国建设智能电网的侧重点也不尽相同,但最基本的内容是一致的,国际能源大会对智能电网的定义是:智能电网是建立在高度集成的双向通信网络基础上,通过先进的传感、测量技术以及先进的控制、决策支持系统,实现电网的安全可靠、经济、高效的目标。智能电网是IT产业与能源产业结合的产物,它通过用户与电网公司之间的网络互动实现数据读取的实时、高速、双向,从而优化电网管理,提高电网运行效率。

智能电网的概念最早是由美国推出的。美国电网是世界上最大的电网,在时间和空间上都很复杂,具有强非线性及不确定性。随着风能、太阳能等可再生能源入网规模的增大,电网的不稳定性问题日益突出。2003年美国大停电后美国努力提高电网运行的可靠和效率,在电网安装大量的传感器以采集电网安全稳定运行与控制需要的信息,智能电网应运而生。

一、智能电网的特征

与传统电网相比,智能电网具有电力流、信息流和业务流高度融合的特点,智能电网的主要特征有:

(一)互动性。建立需求侧和发电商互动关系,在满足电力用户多样化需求的同时,引导用户将高峰时段的用电负荷转移到低谷时段,降低高峰负荷,提高电网效率。由于可再生能源等分布式能源的引入,电力用户既是传统意义的消费者,也可能成为电力供应者,向电网输送电,具有双重身份。

(二)自愈性。有系统安全运行及事故预测、故障诊断、系统隔离及系统自恢复等功能。

(三)坚强性。无论是物理系统还是计算机都能有效抵御外部攻击。

(四)兼容性。电网可以容纳包含集中式发电和分布式能源在内的多种不同类型电源甚至是储能装置,并实现“即插即用”。

(五)集成性。可实现信息的高度集成和共享,为运行管理提供全方位的数据,并能提供辅助决策支持和应对预案。

(六)协调性。从孤立、分散的电网到大区电网互联。在电网信息共享的基础上,实现大区域电网的统一管理、统一调度,优化资源配置。

二、各国智能电网建设比较

目前智能电网还处于初期研究阶段,国际上尚无统一的标准,各国根据自己的需求和实际能力打造合乎本国国情的智能电网。

美国能源部在2007年就对现代电网的性能、特点、技术要求和评价指标做出了系统的阐述,并连同环境保护署等部门组建了联邦智能电网工作小组。从2008年起在科罗拉多州的一个小镇波尔得(Boulder)建设全美第一个“智能电网”城市:构建配电网双向通信网络;建设“智能”变电站;安装智能电表;应用小型风电和太阳能发电、混合电力汽车等分布式发电储能技术。这是至今最系统的“智能配用电”实践。

欧盟于2005年成立欧洲智能电网技术论坛,并发表了《欧洲未来电网的愿景和策略》《战略性研究议程》《欧洲未来电网发展策略》报告。其智能电网建设侧重于对新能源的消纳上,对于并网的风能及太阳能的管理与控制,体现了欧洲智能电网的特色。智能电网技术将帮助欧洲在未来12年内减少排放15%。

德国很少使用“智能电网”这个名词,而是用E-Energy(“信息化能源”)。2008年以来,德国政府投资1.4亿欧元实施“E-Energy”计划。德国PPC公司不仅实现了智能抄表业务,还在同一通信平台上开展负荷监测、配变监测、家居自动化等业务。

日本式能源资源紧缺的国家,其发展智能电网立足于这一基本国情,侧重于发展新能源分布式能源,特别是太阳能发电,日本计划2030年太阳能发电5300万千瓦。日本政府还计划2022年安装智能电表5000万部。

虽然各国都在大力开发智能电网,但智能电网的建设还面临不少问题,如:在智能电网建设初期,投资大,短期收益小;还有许多关键技术需要突破;缺乏统一的标准体系等。

三、我国智能电网建设

我国与国外发达国家建设智能电网的背景不同,我国智能电网建设不能照搬国外模式。国外发达国家的电力工业已步入成熟期,输电网架构变化很小,电网发展趋于平稳,电力需求趋于饱和。中国经济社会高速发展,电力需求不断增长,中国电力工业建设进入快速发展时期,且我国电力需求不平衡,中东部经济较发达地区电力需求大,但煤炭资源匮乏,对区外煤炭的依赖度很高,导致煤电运力紧张,电厂煤炭储量常常低于警戒线,一旦遇到自然灾害影响煤炭运输就会威胁电力系统的安全运行,给经济健康发展带来重大隐患。2022年前我国电力需求的区域分布格局不会发生根本转变,我国跨区输电的需求将长期存在。

我国经济高速发展对电力需求不断增长,能源资源分布、经济发展不均衡,决定了我国必须提高电网输送能力,发展远距离、大跨距、大容量输电,加强统一协调和规划建设,确保电力供应的安全可靠性。提高输电效率、发展可再生能源、保证电能质量、实现对用户的优质服务也是我国发展智能电网的动因。我国对智能电网内涵的界定是:统一坚强智能电网是以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,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,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。

我国智能电网建设分为三个阶段:2009-2010年为规划试点阶段,主要进行智能电网规划、研究开发关键技术、制定技术标准、开展试点;2011-2015年为全面建设阶段,加快特高压和配电网建设,初步形成智能电网的服务体系;2016-2022年为提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网。

我国建设中国特色智能电要兼顾供电安全可靠性、可持续发展性及市场竞争性等诸方面,全面规划,协调发展。我国今后发展智能电网应注意以下几点:

(一)智能电网建设一次性投入大,政府要给予资金、财税政策的支持。

(二)智能电网建设在世界上还处于起步阶段,有很多关键技术需要进行科技攻关,我国应加大人力、物力投入,抢占智能电网发展的先机。

(三)加强标准化建设。制定统一的软件架构标准体系,制定建设与运营、通信、信息等方面的标准。2009年国际电工委员会标准化管理委员会组织成立的智能电网国际战略工作组提出了与智能电网有关的标准列表,对我国制订智能电网标准体系有借鉴作用。

(四)建设统一的电力信息平台。实现数据一体化、集成应用一体化,完善全网的动态监控和优化调度。还要防范信息安全的风险,保障信息采集安全、通信安全和数据安全,防止黑客的入侵和病毒的攻击。

(五)建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展的坚强电网,提高远距离输电能力,这是智能电网的基础。

(六)在终端用户侧安装智能电表,实时监控、反馈用电侧信息。实现信息交互、自动控制等。

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