摘要:智能电网是当今电力网络建设和电力系统建设的一个热门话题,智能电网以其多方面的特性和优势,在电力建设中得到了很大的发展。文章介绍了智能电网的概念发展和特点,提出了智能电网设计的关键技术,并为智能电网的发展研究指明方向。
关键词:智能电网;概念发展;关键技术
中图分类号:F426.61 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)12-0090-02
1智能电网的概念
目前对智能电网没有统一明确的定义,但是根据各国对智能电网的共识:智能电网可以实现最大化的优化负荷分布和利用,兼容分布能源,实现与环境的和谐发展,这样智能电网的发展有三个阶段。
①2006年,美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。其主要用处是希望可以采取合适的措施提高系统的安全稳定运行。IBM的“智能电网”解决方案对智能电网的有了初步的轮廓,对各个环节也有了基本的优化方案,可以提高电力企业安全、可靠、经济、高效的生产。②美国政府在奥巴马上任后提出能源计划,该计划着重于对美国电网的结构优化,设备更新,故障消除,对电力同完成整体的优化升级,并且推进大区域的电网建设,提高电网的稳定性。实现分布式能源的兼容,合适的将各种清洁能源技并入电网,在满足电网最大效率运行下实现环保。③我国提出坚强智能电网,“坚强智能电网”的提法较美国提出的“智能电网”加了“坚强”两个字,特点是突出电网因对各种故障和扰动的能力,我国专家认为坚强智能电网是在特高压电网的基础上建设,侧重于在通信平台上实现智能控制,做到在各个环节,不同的电压等级实现坚强、经济、高效、环保的电力系统。
2智能电网的特点
综合欧美对智能电网内涵的理解,智能电网要包含以下五个特点。
①坚强:电力网络分布合理,电力保护措施到位,电压等级协调发展,电网具有很好的静态稳定性和动态稳定性,在遭受扰动时,可以及时处理。②自愈:利用广域测量系统等技术实现对全电网的检测,实时获得电网的运行情况,快速灵敏的诊断故障和积极预防故障;在故障发生时,可以快速准确的有选择性的切除故障,保证无故障部分的安全运行,并可以实现环网自动恢复正常供电。③兼容:电网可以做到对集中式发电和分布式发电模式都适应,具有多种能源接入的功能,尤其是清洁再生能源,做到建立一个环保的电力系统。④互动:有着优良的用户接口,可以最大化的实现人机互动、人机联系、人机模拟、实现对电力系统的优化设计。⑤集成:通过统一的规范和平台实现电网信的整合,电力生产和企业管理具备更加细致、更高的标准和流程,以及完善的考核评估体系。不断高企业的管理和运营水平。
3智能电网的关键技术
智能电网的关键技术基于先进的信息技术和通信技术,电力系统将向更灵活、清洁、安全及经济的“智能电网”的方向发展。智能电网以包括发电、输电、配电和用电各环节的电力系统为对象,通过不断研究新型的电网控制技术,并将其有机结合、实现电力系统各个环节的信息的智能交流,各个环节有机联系,交互的优化电力生产、输送和使用。
①分布式发电。分布式发电是指针对特定的用户,在其附近设置机组,满足其符合需要。由于用户需求符合的波动变化,分布式发电也会具有一定的波动性具有波动性,并且用户的间歇性符合需求造成分布式发电的间歇性。这对分布式发点的并网控制带来了困难,因为波动的间歇的负荷容易对大电网造成冲击和各种不良影响,所以要优化设计分布式发电的并网技术。
②通信技术要实现电网的智能化管理,就必须实时的实现信息的交互和联系,这需要建立一个灵敏性好,高度集成,具有双向性的快速反应的通信系统。这种通信系统有助于电网在满足电能输送的基础上实现实时信息的快速处理和大电网大区域信息交互。这样智能电网就可以做到实时掌握自身系统的各种反应系统稳定特征的参数变化,诊断预测故障,还可以实现大区域的交互联系,增强系统的稳定性。
③量测技术要实现电网的智能化管理,离不开动态实时数据提供决策依据。获得动态实时的网络运行状态数据,离不开量测技术;量测技术是电网的基础部件,可以及时获得原始的基本数据并进行初步的转化处理,变成可以被上层系统理解处理的数据,为系统决策做参考。
④先进应用。基于各种先进理论和算法的电力系统分布式智能、高级应用软件,用以监视关键设备、支持各类事件的快速诊断与及时响应,促进资产管理、系统与市场运行效率的提高。
⑤决策支持。先进的可视化展示、电力系统仿真与培训工具,增强各级运行人员的决策能力。
4智能电网的研究方向
智能电网具有优异的特性,但是在研究中也遇到了很多难题。在智能电网领域,虽然进行了广泛的研究,取得了重大成果,但还是需要在某些方面继续深入研究,更好地完善强化智能电网技术。
①分布式能源的接入。大量的分布式能源接入中低压配电网,电网结构不再是由发电、输电到配电的简单的一线式,我们要构建成具有混合树状和网状的机构,每一个点本身既是负荷消耗处也是负荷提供处,实现电力资源的双向交换,这样就必须合理设计控制电力资源的流向的算法,合理地布局电力能源。②多网合一技术在建设智能电网的同时,积极研究推进因特网、电信网、电视网、电力网四网合一,可以有效的使用网络结构和智能化管理,OFDM即正交频分复用技术,是一种可较好的解决多径衰落或者多径反射所引起的信道选择性衰减,又可克服信道的窄带干扰,性能良好的正交频分复用数字调制技术。OFDM技术必然会发展成为电力线宽带数字通信的关键技术,在智能电网的发展中占据有十分重要的地位。③高度集成的开放式通信系统在智能电网中,分为分布式的监控系统和集中是监控系统;分布式系统可以收集初步处理本地的数据,选择出需要交换的数据,还可以根据系统对延时时间的不同要求,决定是继续等待控制中心指令还是由自身的智能化技术处理做出判断;集中式监控系统可以做到统筹兼顾,协调各个分布式监控系统。④输配用电的协调安全与经济运行协调安全与经济运行是智能电网建设的重要目标。建议我国在智能电网研究中,充分利用信息技术、仿真和分析技术。在统一的电力系统模型内将电网安全协调运行和经济运行结合起来分析和监控,提高电网安全性和经济性,建设资源节约型、环境友好型电网。
5结语
智能电网是通过将电力系统与先进的通信和计算机技术相结合而得到的智能网络,能够在系统发生故障和失去控制之前进行预测和自愈。具有更高的灵活性,而对于用户而言,智能电网提供的电力具有更高的可靠性和安全性,能源消耗降低,智能电网能以较低成本提供更优质的服务。虽然各国对智能电网的理解不一样,但都在积极发展研究相关技术,我国智能电网的起步研究较晚,同时由于基础设施的差异,智能电网是一项长期而艰巨的任务,我们必须制定科学的研究计划,选择合适的研究方向,科学展开智能电网关键技术研究,制定智能电网阶段合理的实施方案,制定智能电网科学的管理和运行法规和规范,勇于开展新技术应用的试点项目和示范工程。
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