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智能电网发展趋势精选(九篇)

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智能电网发展趋势

第1篇:智能电网发展趋势范文

关键词:智能电网,现状,发展

Abstract: This paper briefly explains the meaning and characteristics of the smart grid, introduces the development of smart grid and its development trend in China and other countries in the world, the great significance of the development of smart grid on the aspects of social, economic, power system, energy-saving emission reduction.

Keywords: smart grid, current situation, development

中图分类号: U665.12 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

意义 概述:智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,也被称为“电网 2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测 量技术、 先进的设备技术、 先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用, 实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征 包括自愈、 激励和包括用户、 抵御攻击、 提供满足 21 世纪用户需求的电能质量、 容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 智能电网的主要特征: 智能电网的主要特征: (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。1.世界主要国家的智能电网发展现状

1.世界主要国家的智能电网发展现状

1.1 美国的智能电网发展现状 美国的智能电网发展现状 美国已开始向部分家庭安装带有通讯功能的智能电表(SmartMeter), 目标是以家庭为单位,随时监测电力消费和管理,更加有效地实现输电和供 电。为此,对企业及地方团体实施的 100 个项目给予财政援助,计划 2013 年前在 2600 万个家庭安装智能电表,相当于 09 年 3 倍。奥巴马总统强调说,“现在是建设绿色能源高速公路的时代”。新能源产 业有望创造 43000 个就业岗位,环保产业将成为拉动未来美国经济的重要支 柱之一。

1.2 日本的智能电网发展现状 日本的智能电网发展现状 东京电力和西电力等电力公司开始投资构建第二代智能电网 (SmartGrid),目标除在所有家庭安装智能电表(SmartMeter)外,还计划 加强送变电设施及蓄电装置建设。2020 年前相关电力设施投资预计超过 1 万亿日元。 智能电表作为第二代智能电网的核心设备,主要测量每个家庭电力消费 情况及随时掌握太阳能发电量等信息。东京电力 2010 年起主要面向家庭安 装 2 千万部。 西电力 2010 年 3 月底前在 40 万个家庭安装, 并计划更换 1200 万部。预计 2020 年前日本智能电表需求量约 5 千万部,每部成本近 2 万日 元,共计约 1 万亿日元。 日本智能电网与欧美不同,主要特征是积极地利用家庭进行太阳能发电。 太阳能发电长期目标是 2020 年发电 2800 万千瓦,相当于现在 20 倍;2030 年发电 5300 万千瓦,相当于现在 30 倍。为此,需要增设电压调整装置和变 压器,预计 2030 年前追加投资 6 千亿日元。

1.3 欧洲的智能电网发展现状 欧洲的智能电网发展现状 英国目标是 2020 年在全国所有 2600 万个家庭安装智能电表,此项工作 主要通过电力公司完成。并且已正式进行了适应风力发电等可再生能源的智 能电表等相关实验。 法国 09 年秋天也了将再生能源纳入智能电网的计划,并开始征集 相关企业参与。 德国制定了“EEnergy”计划,总投资 1 亿 4 千万欧元,09 年至 2012 年 4 年时间内,在全国 6 个地点进行智能电网实证实验。

1.4 中国的智能电网发展现状 近年来,我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势, 着力技术创新,研究与实践并举,在智能电网发展模式、理念和基础理论、 技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。 2009 年 5 月,在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上,国家 电网公司正式了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月,国家电网公司 启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专 项研究和试点工程等一系列工作。 在 2010 年 3 月召开的全国“两会”上,总理在《政府工作报告》 中强调:“大力发展低碳经济,推广高效节能技术,积极发展新能源和可再 生能源,加强智能电网建设”。这标志着智能电网建设已成为国家的基本发 展战略。

2.我国智能电网的发展趋势

2.我国智能电网的发展趋势电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电 网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应 用,极大提升了电网系统功能。

2.1 智能电网是电网技术发展的必然趋势。 智能电网是电网技术发展的必然趋势。 近年来,通信、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。

2.2 发展智能电网是社会经济发展的必然选择。 发展智能电网是社会经济发展的必然选择。 为实现清洁能源的开发、 输送和消纳, 电网必须提高其灵活性和兼容性。 为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高 其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必 须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。 分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式, 促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。 电力技术的发展, 使电网逐渐呈现出诸多新特征, 如自愈、 兼容、 集成、 优化, 而电力市场的变革, 又对电网的自动化、 信息化水平提出了更高要求, 从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。

3.智能电网发展的重要意义 智能电网发展的重要意义智能电网是我国电网发展的必然趋势,它将谱写电网建设的新篇章。其 重要意义体现在以下几个方面:

3.1 给人们的生活带来的好处 坚强智能电网的建设,将推动智能小区、智能城市的发展,提升人们的 生活品质。①让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器 等智能家电的实时控制和远程控制;又可以为电信网、互联网、广播电视网 等提供接入服务;还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功 能。②让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电 等装置,并推动电动汽车的大规模应用,从而提高清洁能源消费比重,减少 城市污染。③让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变,使其兼 有用电和售电两重属性;能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台,帮助 用户合理选择用电方式,节约用能,有效降低用能费用支出

3.2 产生的社会经济效益 坚强智能电网的发展,使得电网功能逐步扩展到促进能源资源优化配置、 保障电力系统安全稳定运行、提供多元开放的电力服务、推动战略性新兴产 业发展等多个方面。作为我国重要的能源输送和配置平台,坚强智能电网从 投资建设到生产运营的全过程都将为国民经济发展、能源生产和利用、环境 保护等方面带来巨大效益。 (1)在电力系统方面。可以节约系统有效装机容量;降低系统总发电 燃料费用;提高电网设备利用效率,减少建设投资;提升电网输送效率,降 低线损。 (2)在用电客户方面。可以实现双向互动,提供便捷服务;提高终端 能源利用效率,节约电量消费;提高供电可靠性,改善电能质量。 (3) 在节能与环境方面。 可以提高能源利用效率, 带来节能减排效益; 促进清洁能源开发,实现替代减排效益;提升土地资源整体利用率,节约土 地占用。 (4)其他方面。可以带动经济发展,拉动就业;保障能源供应安全; 变输煤为输电,提高能源转换效率,减少交通运输压力。

3.3 对于电力系统的意义 (1)能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强 大的“自愈”功能,可以准确、迅速地隔离故障元件,并且在较少人为干预的 情况下使系统迅速恢复到正常状态,从而提高系统供电的安全性和可靠性。 (2) 实现电网可持续发展。 坚强智能电网建设可以促进电网技术创新, 实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升,以适应电力市场需求,推 动电网科学、可持续发展。 (3)减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特 点,通过智能化的统一调度,获得错峰和调峰等联网效益;同时通过分时电 价机制,引导用户低谷用电,减小高峰负荷,从而减少有效装机容量。 (4)降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网,可以满足煤电基地 的集约化开发,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本;同时,通过降 低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本。 (5)提高电网设备利用效率。首先,通过改善电力负荷曲线,降低峰 谷差,提高电网设备利用效率;其次,通过发挥自我诊断能力,延长电网基 础设施寿命。 (6)降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网,将大 大降低电能输送中的损失率;智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实 时双向交互,都可以优化潮流分布,减少线损;同时,分布式电源的建设与 应用,也减少了电力远距离传输的网损。

3.5 对于能源资源配置的意义我国能源资源与能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水能和风能资 源分布在西部、北部地区,而 75%以上的能源需求集中在东部、中部地区。 能源资源与能源需求分布不平衡的基本国情,要求我国必须在全国范围内实 行能源资源优化配置。建设坚强智能电网,为能源资源优化配置提供了一个 良好的平台。 坚强智能电网建成后, 将形成结构坚强的受端电网和送端电网, 电力承载能力显著加强, 形成“强交、 强直”的特高压输电网络, 实现大水电、 大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、 高效率输送,显著提升电网大范围能源资源优化配置能力。

3.6 对于清洁能源发展的意义 目前,风能、太阳能等清洁能源的开发利用以生产电能的形式为主,建 设坚强智能电网可以显著提高电网对清洁能源的接入、消纳和调节能力,有 力推动清洁能源的发展。①智能电网应用先进的控制技术以及储能技术,完 善清洁能源发电并网的技术标准,提高了清洁能源接纳能力。②智能电网合 理规划大规模清洁能源基地网架结构和送端电源结构,应用特高压、柔性输 电等技术,满足了大规模清洁能源电力输送的要求。③智能电网对大规模间 歇性清洁能源进行合理、经济调度,提高了清洁能源生产运行的经济性。④ 智能化的配用电设备,能够实现对分布式能源的接纳与协调控制,实现与用 户的友好互动,使用户享受新能源电力带来的便利。

第2篇:智能电网发展趋势范文

关键词:智能电网;智能变电站;安防及视频监控;监控系统;发展趋势

中图分类号:TM411文献标识码: A

引言

电力行业的安防监控产品一直在伴随着电力行业本身在不断的发展,像目前比较成熟的综合自动化系统也是在多年的经验积累下推出且还在不断完善的系统,但其过于专注于电力系统专用设备的管理,对电力系统中存在的消防、防盗、动环数据采集等问题没有很好的解决,现有的视频监控、消防报警等设备和系统也远远落后于安防监控市场的主流,更新换代极为缓慢。智能电网作为电力系统建设的重要组成部分,它的安全高效运行关系到整个电力系统乃至民生的稳定和安全。借助“十二五”时期国家提出的电网改革东风,电力工业的发展将沿着“安全、经济、绿色、和谐”的路径行进。

一、智能电网建设发展的现状及新需求

电力系统监控解决方案在电网智能化的进程中出现了很多新的需求,它们来自各个不同的环节,包括发电、输电、变电、调度等电力系统的各个环节,同时要求电力监控系统趋于一体化、平台化和智能化。

在变电站中,一体化一方面是指多系统的融合,解决不同监控系统信息孤岛的问题,比如融合变电设备在线监测、智能巡检、智能防误操作、视频监控及动力环境监控、通信调度于一体的智能变电站辅助监控平台;另一方面是指监控系统与一次设备的联合操控、与二次设备的通讯,实现系统的互动互补。随着变电站“无人值守”的进一步落实,电力系统监控逐渐网络化、平台化,远程控制以及管理的需求日益增加,通过平台实现整个市级电网以及省级电网的级联,实现真正的一体化、统一管理、智能化,在电力系统监控方面主要体现在系统的视频智能分析技术需求,通过智能视频分析技术,让系统自动识别和思考,保障变电站的稳定运行。

在输电线路上,主要是对融合视频监控、微气象、覆冰监测、绝缘监测、导线舞动监测等技术于一体的集成化监控系统的需求。其中对于视频监控需求的最为普遍,通过远程监控技术可以大大地减少线路巡检人员的工作量,提高生产效率,提高信息化的目的。

除了视频监控,线路现场情况的研究分析也显得非常重要;此外,智能化防窃电以及防盗防破坏系统的需求也逐渐增加。

二、智能电网安防及视频监控系统介绍

1、智能电网安防及视频监控系统(如图1所示)

图1智能电网安防及视频监控系统示意图

2、智能电网各部功能介绍

2.1智能门禁控制单元:门禁系统自动记录运行人员出入设备区域时间及个人信息,具有语音提示功能,刷卡后风机启动,SF6和氧气正常时可以开启,超标时闭锁,不能开门,通风15min后再次检测,正常方能开启大门;预留强制解锁,要需要时随时可以进入。红外射线对监测的全范围进行监控及时发现入侵事件,保证所内设备的运行安全。

2.2消防系统监控单元:当采集到火警报警信号时,系统启动自动灭火装置或火灾隔离措施,同时把信号上传至系统监控软件平台,可与图像监控联动。

2.3智能综合数据处理终端:系统信息一体化平台,采集所有设备的运行状态和信息,自动控制相应的设备,并记录相应的越界报警信息,具备短信告警及数据读取等功能。

2.4智能动力监控单元:采集动力设备运行状态,包括:空调、风机、除湿机、加热装置等,实现自动远程控制,对于辅助设备的工作模式、条件可按要求设置,运行是否正常或故障都能集中的系统展示。

2.5智能灯光控制单元:现场灯光自动采集开关状态,进行自动控制,具备远程控制、智能感光等,提高节能效率;同时与图像系统、消防烟雾探测自动联动控制。

2.6智能环境监测单元:SF6氧气气体在线监测;温度监测;湿度监测;设备接点温度监测;水位探测;越限报警将自动启动相应设备。

三、智能电网安防及视频监控系统发展趋势

1、传统变电站安防及视频监控系统

传统变电站安防及视频监控系统,主要以模拟视频监控为主的安全防范系统建设实施,达到对电力运行设备、变电站环境的远程监视。同时可集成周界防范、入侵探测、环境监测(环境温湿度、烟雾报警、水浸报警)、报警联动等诸多功能。

2、智能电网安防及视频监控系统

2.1 智能变电站辅助系统

近几年来,随着IEC61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用,我国智能电网的研究和试点已经启动,成为电网重要组成部分。数字化智能变电站概念已在工程实践中得到应用,全国已建成一定数量的数字化智能变电站。

数字化智能变电站使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。数字化智能变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据IEC通信协议草案定义,这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。新型数字化智能变电站主要由为全数字和光纤的信号采集系统、数字化继电保护和综合自动化系统、数字化视频及环境监测(智能辅助)系统构成。

众所周知,我国的电力企业主要由五大发电集团和两大电网公司构成,其中两大电网公司分别为国家电网公司和南方电网公司。智能变电站辅助系统的研究和应用,在国家电网公司、南方电网公司均得到了一定规模的推广实践。在国家电网,主要以智能变电站辅助系统综合监控平台进行推广。在南方电网,主要以变电站视频及环境监控系统进行推广。

2.2 智能变电站辅助系统综合监控平台

智能变电站综合辅助监控平台主要在国家电网应用,通常包含7大子系统,分别是视频监控子系统、动力环境监测子系统、智能控制子系统、安全警卫子系统、门禁子系统、消防子系统、四遥联动子系统。

2.2.1 视频监控子系统

视频监控子系统由各种摄像机、视频处理单元(DVR/DVS/NVR/视频存储服务器)、三合一防雷器等组成;视频监控子系统通过站端处理单元,将模拟视频、音频和数据信息压缩成网络数据包,存在在本地存储单元中,并可通过综合监控平台的统一管理经综合数据网上传至上级主站。另外,智能分析功能能够实时对变电站重点区域的情况进行分析,对异常情况进行跟踪录像,在有突发事件发生时能够迅速通知相关人员。

2.2.2 动力环境监测子系统

动力环境监测子系统由接入设备、温湿度传感器、SF6探测器、风速传感器、水浸探测器、空调控制器、通信电源接口、风机控制器、水泵控制器等组成。

2.2.3 智能控制子系统

智能控制子系统由控制单元、辅助设备等组成;智能控制系统是对站内的辅助设施进行集中智能的控制,包括灯光、通风、排水、空调等设备的控制,各设备的控制包括本地控制和软件控制两方面,并能够根据相关系统,如报警及环境监测系统的信息实现联动控制,如当室内温湿度情况超过正常温湿度范围的房间,通过控制房间内的空调、风机,使房间内温湿度达到适宜电气设备稳定高效运行的状态,保证室内电气设备的稳定运行。

2.2.4 安全警卫子系统

安全警卫子系统由红外对射报警器、红外双鉴报警器、电子围栏、按键报警器等组成;安全警卫系统是对视频监控子系统的有利补充,能够对入侵变电站的行为起到很好的威慑及提示作用。

2.5门禁子系统

门禁子系统由门禁控制主机、读卡器、开门按钮、电磁力锁等组成;门禁子系统能够有效地防止了外来人员和不相干人员随便出入变电站,并且每一次的刷卡都有记录,可供随时查看。

2.2.6 消防子系统

消防子系统由接入设备负责与消防系统主机通信。

2.2.7 四遥联动子系统

四遥联动子系统实现与综自系统基于遥控操作、事故跳闸等事件的视频联动。

2.3 电网视频安防监控管理平台

电网视频安防监控平台,是一个综合的管理平台,能够对区域内分布的多个变电站进行视频监控,并且进行联网管理,进行多级联网管理。

电网视频安防监控管理平台的系统构架主要包括支撑层、中间服务层。公共服务层和应用层等。在这几部分当中,平台的支撑系统主要包括系统平台、网络通信协议和关系型数据库组成。而中间服务层主要包括数据访问中间件、消息中间件和对象中间件三部分。一般情况下,服务层给上级的平台提供服务,主要包括服务接口、服务查找、服务注册等。

结束语

总而言之,视频监控智能化的发展及应用是一个很好的发展机遇。尽管目前传统的视频监控及录像已经得到普及,但是这远远不能满足智能电网建设的需求,智能电网需要监控系统不仅能够真实地反映电力系统的情况,并且还能够判断情况的好与坏,同时自动采取相关措施,是一个“会思考”、“能做事”的智能化系统。近年来,视频智能分析技术在电网建设中发挥了重要的作用,例如在变电站智能巡检、变电站防误操作、输电线路监测等方面,为电力系统的安全生产提供了有效的技术保障等。相信,不久的将来,智能监控将为智能电网的建设带来生机盎然的春天。

参考文献:

[1]蒋中和,王大力.智能电网安防及视频监控系统发展[J].黑龙江科技信息,2010(21).

第3篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】智能电网;运行形式

近几年来,随着电网建设的不断加快,在促进经济发展、方便人们生产生活的同时,也为我国电力发展模式提出了更高的要求。具有传播信息高速性、有效性,更高的运营安全性和稳定性的智能电网的广泛应用开启了我国电网发展的新阶段,逐渐成为目前人们生活中所最为常见的具有高效使用价值的电网类型,迅速占领了我国电网发展的主流趋势,同时在我国的经济发展中所占的地位也越来越重要,成为了国家经济、军事、文化等发展所不可或缺的一个组成部分。智能电网的应用与发展在诸多方面都与以往的电网存在发展形式有所差别,本文将从智能电网的定义、特点、定位、发展中所面临的难题以及未来的发展趋势等方面,重点对智能电网在其运行形式上的变化进行简要的论述。

1、智能电网的内涵及特点

1.1智能电网的内涵

智能电网属于电网的范畴,建立于集成、高速双效的通信网络基础之上,通过各种先进的通信技术(传感技术、测量技术和设备技术)应用,最终实现电网可靠及安全性等目标,以满足人们日益增长的需求。

1.2智能电网的特点

(1)较高的智能型元件装备。智能电网的网络结构中装配了较多的智能型元件,极大的提升了其硬件条件,增强了其自身保护能力,能够起到多方位的、高效率的抵御外界的破坏。

(2)高效的信息集合、归纳和传输性。智能电网中的多元智能元件能够高效的将各种信息流进行集合、传输和归纳,其实打造成为一个信息高速公路平台,从软件角度来分析,他可以实现多种层次信息平台来实现可视化,利用网络化的信息处理模式将各种命令、状态信息、数据代码进行控制化的科学操作,从而达到提高人员工作效率的目的。

(3)极大的提高了多类型电能产品的用电需求量。智能电网的普及应用在一定程度上刺激了我国电力市场的发展,高效性、大容量、系统化的智能电网不仅满足了我国经济发展过程中各种生产生活所需的用电能力,还能够有效的抵御高负荷用电压力,确保各项用电设施的正常运转,为我国经济建设提供强有力的后盾保障作用。

1.3信息化为智能电网的定位趋势

根据现今智能电网的只要运作方向,我们可以较明显的看出未来智能电网的发展定位趋势为信息化。在现代高速发展的信息社会中,智能电网开启了电力行业的新纪元,其重要的变革便体现在信息化的发展上,信息化的运作模式已逐步成为本次电力变革的主要内容,信息化的定位方向也将在一定程度上带动电力工业的信息化体系的不断完善。

1.4国家电网对于的认识与界定

随着智能电网在全程范围内的快速发展,并逐步占领了电网发展的主流趋势后,国家电网公司对智能电网的认识也随之逐步提高,并对其有了明确的价值定位。智能电网由于其能够将信息化、数字化、互动化和自动化等加以统一运作的特点,以及我国电信企业的信息化起步较早,国家电网便将信息化作为我国“四化”的重要突破口,使其在科学技术的发展进步背景下,逐步形成由应用系统及数据资源等诸多方面所组成的信息化的体系。

随着智能电网相关建设设施的不断跟进以及大力度的专业人才培养,促进了我国的电网企业的信息化建设已逐步进入到建设与应用共同推进的阶段,电网的信息化应用也正逐步迈入到信息体系综合化、一体化的方向,极大的提升了点网页的数字信息化程度。以上诸多因素的的综合发展为智能电网的科学化发展奠定了良好的基础作用。

2、当前智能电网在发展过程中所面临的问题

2.1智能化的元件配置及测量装置

智能电网的高效运作能力的实现主要来源于其众多先进元件的装备为其提供了较高的硬件基础,在发生情况时相应的控制中心可以通过元件的反应进行命令传输的智能化操作,从而提高了智能电网的外界干扰的抵御能力。但是就我国目前而言,先进的智能化电网的元件配置以及相关的测量装置的发展水平还比较落后,不能及时的满足其发展的需求性。

2.2在正确的选择通信方式方面

智能电网属于网络化模式中的广域网的范围,这一特征性决定了其在进行电能的传输过程中一旦因某些因素而发生相关的故障后,将在会极短的时间的迅速蔓延至相关的整体电网区域内,造成区域性电网的系统的瘫痪甚至是更为严重的后果,因此为有效的避免上述事故的发生,就应在其光速传输的过程中选择最为合理性通讯方式,通过智能电网所具有的实时性来保证其在电网运行过程中的通信的安全与高效。

2.3对智能电网运行规律的认识不具体

作为现代电网发展的主要形式和电力科学研究的主要课题,人们对于智能电网的认识程度还有待提高。人作为事物发展的一项重要的助推器,若不能对其运行的方式与规律进行系统的认识,那么必将会阻碍其前进发展的脚步。

3、智能电网信息化发展的趋势

智能电网的发展主要向信息化方向发展,信息化的建设将会随着智能电网建设的不断发展而产生不同的作用。

将来,智能电网信息化将会渗透到多个环节。智能电网建设将覆盖多个环节,如电源、售电及用电管理等环节,而信息化也会成为各个业务环节能够实现智能化的重要手段。信息化的管理部门要为多种新型业务的需求提供相应服务,这就要求信息化的部门深入各种业务,跟随智能电网的发展进行相应的业务改革。

智能电网信息化将和业务的创新深度整合。毫无疑问,智能电网建设会促进电网行业进行业务及管理创新,信息技术发展也会带动业务及管理的创新能力提升,这就促使企业去研发更多面向客户的增值类服务,同时企业管理能力创新也会对信息科技提出更高要求。这两者相互促进、形成良性的发展状态。

此外,智能电网建设的管理将会更加信息化和自动化。智能电网的建设环境要求管理的信息化与调度的自动化也会结合的更紧密。

智能化电网发展的特殊环境决定了信息化在未来扮演的不仅仅是业务支撑角色,而更多的需要信息化参与至电网企业的业务创新过程当中,通过不断引进新型信息技术来促进智能电网的进一步发展。

综上所述,电网行业事关国计民生的大事,与人们的生产生活和国家的未来发展息息相关。相信在经济形势和科学技术不断升级的背景下,电网行业也呈现出崭新的发展趋势,新型的智能电网逐渐成为社会电力行业发展的主流。然而智能电网也存在着一定的不足,需要不断的改进和完善。在智能电网中,不断采用各种新型的科学技术,从根本上提高智能电网的运行效率和可靠性,为国家和社会的发展起到积极的推进作用。

参考文献

[1]邓贵金.智能电网变电运行管理模式探讨[J].城市建设理论研究,2011,8.

第4篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】智能交通;智能交通系统;物联网系统;RFID

1.引言

智能交通是交通运输的智能化,是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个今天运输管理体系而建立的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。到目前为止,它的发展经历了智能交通系统和交通物联网系统两个阶段。本文基于国家相继制定相关政策法规和促进物联网系统的研究和应用时机,结合目前公路道路交通领域中的应用现状,指出智能交通系统和交通物联网系统之间的技术区别,以及在实际推广应用中对行业主管部门和用户带来的冲击和影响,并根据物联网系统的下一步发展趋势,进行积极地应对。

2.智能交通、智能交通系统和交通物联网系统的关系

智能交通是交通运输的智能化,是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它的突出特点是以信息的采集、处理、、交换、分析、利用为主线,为交通运输参与者提供多样化的服务,本质上是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化,更加安全、节能、高效率。

智能交通系统的前身是智能车辆道路系统,它的主要特点是从功能到信息的应用模式,即形成由上而下的信息采集应用模式,由基本独立的交通运输业务功能域需求推动应用,基于应用需求构建各自的信息采集渠道。

智能交通系统“功能->信息”采集及应用模式会导致四大弊端:(1)功能系统推广成本较大,难以形成规模效益和可持续发展;(2)信息编码、通信接口标准不一,不能实现全国形成信息联网;(3)信息只是作为工具使用一次即作废,信息的潜在巨大资源价值没有挖掘利用;(4)交通运输要素信息的重复采集,导致社会资源浪费。

交通运输物联网是物联网技术在交通运输领域中的应用,目的是实现交通运输系统的智能化管理和最优化运行。具体来讲,交通运输物联网是基于RFID技术、传感网技术、泛在通信与网络等物联网技术,将交通要素唯一化接入互联网络,实现交通要素的互联互通,实时获取交通要素的运行状态和功能状况,通过实时仿真和决策,促使交通要素间的互动和协同运作,实现整个交通系统的智能化管理和最优化运行;同时利用对实时数据的运算处理,获取对社会大众有价值的交通运输信息,提升交通运输行业服务化水平,推进行业纵深化发展。

交通运输物联网能有效建立“信息->功能”应用模式,即基于云计算的由下而上的信息资源开发应用模式。交通运输物联网的各个组成系统和各种功能都是基于标准化的交通运输信息标识、采集及存储开发的。实时、全面、准确的交通信息是实现交通运输智能化的关键,也是交通运输物联网成功实施的重要前提和基本保障,是交通运输物联网的灵魂。实际上,在许多系统中采集的大量信息除了用于生产运营业务管理外,同时还可以服务于政府部门的宏观管理、数据统计和大众信息服务。

从智能交通、智能交通系统以及交通运输物联网三者的基本概念来看,智能交通系统和交通运输物联网都属于智能交通的范畴,它们都推动着交通运输的不断智能化,只是智能交通系统属于智能交通发展的第一个阶段,而交通运输物联网属于第二阶段。[1]

它们之间的主要区别简单归纳如表1。

3.智能交通系统和交通物联网系统目前在高速公路ETC领域上的技术应用特点

智能交通系统和交通物联网系统在高速公路ETC领域里都得到了很大的应用和发展。目前国内的不停车电子收费系统,从技术层面区分,主要分为两大派系,一类是基于DSRC技术为基础的5.8G有源电子终端现场业务交易系统,它属于智能交通系统的典型应用技术代表;另一类是以RFID技术为基础的无源电子标签后台业务交易系统,它属于交通物联网的典型应用技术代表。

3.1 基于DSRC技术的不停车电子收费系统

车辆进入RSU主机射频区以后,车载OBU设备被激活唤醒。接着车载OBU设备响应RSU主机的交易指令,经过多次的业务交易指令,先后完成了车载OBU设备的身份认证和扣款交易,如果交易成功,由现场控制单元进行相应的系列控制,从而完成抬杆放行[2]。

现场的交易信息经过几天或者若干时间后,通过网络将交易信息上传给后台的数据库,进行存储,如图1所示。

3.2 基于RFID技术的不停车电子收费系统

车辆进入RSU主机射频区以后,RFID电子标签被激活唤醒,接着RSU主机接收RFID电子标签发射的ID后,通过网络传输传递给智能处理层,后台系统进行业务交易,先后完成RFID电子标签的身份认证和扣款交易,如果交易成功,由现场控制单元进行相应的系列控制,从而完成抬杆放行如图2所示。

3.3 两种技术系统的应用比对

这两种不停车电子收费系统的技术路线在很多方面存在差异,如表2所示。

4.高速公路ETC领域上的技术发展趋势和应对策略

随着技术的迅猛发展,全球,包括中国,大力推动的物联网和云计算技术政策正在逐渐地深刻影响着高速公路ETC领域的技术应用,由此作为指导的行业管理部门和运营的高速公路运营单位需要进行相应地了解和采取相应的应对策略。

4.1 技术发展趋势

目前应用设备的技术发展趋势是应用终端简单化,无源化和免维护,业务交易通过网络传输和云计算技术,在后成处理。作为在高速公路ETC应用而言,仅仅需要获取车辆的ID即可,通过日益发达的网络传输,借助云计算技术等强大的功能,不仅可以完成最基本的电子收费,而且可以完成其它更多的功能,从而使得运营部门和主管部门把更多的精力放在行业的发展上。

作为目前炒来炒去的“车车间”和“车路间”通讯,都是以专用的车载OBU设备为载体,这种技术路线就是发展数据处理功能强大的设备终端,而这不是交通行业信息化部门制定标准并推动技术的优势。

随着技术的迅猛发展,以发展设备终端强大处理功能的技术路线,已经被“腾云(计算)驾物(联网)”的技术路线所取代。终端设备的发展趋势有以下特征:

A.显示屏折叠化,设备尺寸小型化

终端设备在不久的将来,显示屏会变得和计算机一样大,但是折叠的,这样设备将会小型化。

B.设备仅由RFID、显示屏和网络芯片三部分组成

设备具有一个代表自己身份的RFID,用手指在显示屏上完成所有的操作请求,通过网络芯片将请求通过网络传输以及云计算技术进行处理。

4.2 应对策略

目前越来越多的领域正在采用“物联网+云计算”的技术,因为这不仅是全球和国家推动的技术政策,确实也符合技术发展到一个新的阶段带来的相应变化。高速公路ETC的技术应用也不例外,物联网系统逐步会取代目前的智能交通系统。那么如何适应这个过渡阶段,采取什么样的策略哪?首先对于高速公路ETC的应用,可以考虑将以RFID为代表的物联网系统技术与以DSRC为代表的智能交通系统技术进行融合,及早进行准备,这样虽然每一个ETC收费口会增加3-5万元的RSU设备费用,但是却可以减少车载OBU的数目,让更多的车辆选用廉价的电子标签,从而让整个系统的费用迅速将下来。其次,对于“车车间”和“车路间”通讯,可以采用和工信部以及全国电子设备厂商合作的方式推动,将“车车间”和“车路间”的应用成为一个纯民间应用,激活民间的群智群力,这样才会像手机的发展一样,价格又低,功能又强,彻底摆脱由交通部门去发展信息产品的劣势。

5.结束语

交通运输物联网以面向交通要素的方式来实现整个交通运输领域物联,将整个交通系统看作交通工具(汽车、火车、飞机等)、交通对象(旅客、货物)以及交通基础设施(道路、铁路、港口、机场、航线等)所构成的整体,它们之间存在的功能交互构成了整个交通系统的功能域。高速公路ETC的技术发展趋势,也必然是按照这个思路和方向发展,从而提高高速公路安全监管及应急处置能力,提升社会经济效益。

参考文献

[1]中国工程院.“物联网及其在重要领域的应用”咨询研究项目课题之四——物联网在交通运输领域的应用[C].中国工程院重大咨询项目,2011,01.

第5篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】:电网调度;自动化技术;发展趋势

引言

调度自动化系统是保障电网能够稳定运行的可靠系统之一,在电网不断发展的今天,电力运行与管理方面在不断发生变化,供电企业要保障用户的安全用电,在调度自动化系统上就要不断进行升级,在社会不断创新发展的今天,依靠现代化科技技术积极发展智能电网,是时展的必然选择。

1、电网调度自动化的基本特征

笔者根据调查,查阅了众多的参考文献,发现电网调度自动化具有以下特征。(1)电网调度自动化能够准确的采集、检测处理电网中不同元件在系统中实时运行的过程,以及是否发生故障。(2)电网调度自动化能够根据内部元件的运行状态,在达到经济指标的要求中,为工作人员提供准确的调度信息以及给出相关依据。3、电网调度自动化能够将整个电力系统进行协调,保障供电网的安全,减少供电企业不必要的经济损失,还能够根据要求提供优质化的供电。4、电网调度自动化能够提升工作效率,减少电力事件的突发概率,最大化的延长设备的使用寿命,尤其是针对突发停电事件能够起到预防作用。

2、电网调度自动化技术的应用现状

2.1CC-2000电网调度自动化系统

这是我国电力科学园以及东北电力集团与清华大学共同研发的产品,具体的功能是使将采集到的数据进行处理后,根据不同功能在ALPHA服务器重的节点分布,即使有部分节点出现问题时,整个电网调度自动化系统也能够保持正常运行。目前CC-2000电网调度自动化系统以其成熟、稳定、通用性高的特点,为我国电力系统提供了安全,可靠的保障,在我国目前的电力系统中大批量使用。

2.2SD-6000能量管理系统

这种系统使用开放的平台进行管理,使用了超大型的调度投影屏以及调度电话的自动拨号技术。SD-6000是我国目前技术先进,功能调达的电网调度自动化系统,主要分布在北京,南京,郑州等地区,因其技术的经费以及后续的维护,并没有投放在大量的城市中。

3、我国电网调度自动化未来的发展趋势

3.1智能化调度技术

智能化技术的普及使我国电网调度自动化技术能够不断创新智能,是电网调度自动化发展的必然,在未来,智能化的调度技术,能够利用大数据与云计算能够有效的获取电力系统在运行时的发生的问题,并对电力系统实行实时监测与优化,并对基础的故障进行自动修复,将监测的每一步都不断细节化,达到对故障的预判,并分析出解决策略等。对于突发现象,也能够实时预报警系统,让相关的工作人员能够提前预支到电网调度自动化中的状况,进行智能化的管理。

3.2可视化电网调度自动化技术

目前我国的电网调度自动化技术还是使用专门的数据进行故障分析,需要专业的人才对电网调度进行把控。随着计算机技术的普及,人们越来越依赖利用图片的信息来获取信息,所以,在未来的电网调度自动化技术中,可以对传统的利用数字,文字或是表格与现代化的图像相结合,以便于调度人员能够更直观的看到通过图像技术表达的电网中的不同信息,也能够对不同的电网故障做出准确的判断,例如发生的电压波动现象,可视化的电网调度自动化技术就能够直接通过图像的形式告诉调度人员发生的故障原因。更好的让调度人员直观的看出不同图像代表的含义,第一时间做出维修,减少经济损失。

3.3面向对象技术

面向对象技术能够让电网调度自动化实时传递出其中信息,产生的问题或是预估可能发生的故障。这对于电网调度自动化来说是一个高效的发展技术,但面向对象技术需要一定的计算机进行辅助,在实现上还存在着一定的难度。但这并不代表着在我国未来电网调度自动化不能够与面向对象技术相结合,一定会在时代的进步中找到适合的手法,进行融合,提升电网调度自动化的实效性。

3.4实施无人监管模式

目前我国对电网调度上还是处于轮班状态,但电网在很大时间内是不会发生故障及问题,所以从某些层面上浪费了一定的人员消耗。所以,在未来的电网调度自动化技术中,可以实施无人监管几桶,对电网的运行状态实施自动化的监控,对其状态,安全性进行分析。可以利用智能化设备,在电网调度自动化系统出现问题时及时报警,并将故障信息通过信息的形式传递到工作人员的手机上,这样一方面能够让工作人员过来处理问题,也能够减少工作人员的排查时间,在发现故障后直接带着相关技术人员过来解决问题。实施无人监管模式,减少值守人员,提升供电企业的工作效率,让更多的员工到需要的岗位中。

结语

调度自动化技术的广泛应用是时展的必然趋势,其会带领电力行业在未来走向全新的阶段。所以相关部门应该加大对智能电网的重视力度,要有坚定的信心实现技术难关的克服。除此之外,还要与政府政策、市场需求以及管理营销措施等进行结合,采取一切手段确保调度自动化技术能够实现人民进行正常的生产、生活。从当前的情况看,智能电网还具有很多不足和缺陷,本文也针对其提出了一些解决措施,以帮助电力行业能够不断完善。在能源解决方面,引领我国智能电网建设的关键信息都是已有的信息资料以及技术指导等,用以帮助早日建立具有我国特色的自动化技术,推动世界电网朝着更经济、更节能、更有效的方向发展。

【参考文献】:

[1]段红艳.新世纪电网调度自动化技术发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(10):3879-3879.

[2]郝向.电网调度自动化技术的应用[J].军民两用技术与产品,2015,(24):67.

[3]程霞,汪国红,徐忍忍等.电网调度自动化技术的应用与发展[J].军民两用技术与产品,2016,(14):161.

第6篇:智能电网发展趋势范文

【关键字】智能电网;配网自动化;主要构成

1.引言

目前,国内的电力发展正逐步由工业化向信息化转变,面对这样的发展趋势,为提高整体的能源利用率,同时也为了应对全球化的能源危机,智能电网将成为可持续发展的主推产业之一。智能电网技术结合了新的控制、信息和管理技术,实现了输配电到用户全过程的智能交流,科学地优化了电力的有效分配和利用。目前,大量的数据说明了电力的利用率较低,如美国的统计资料显示2007年电网的利用率仅有55%。面对电网系统出现的诸多问题,智能电网配网的自动化不是一个局部的解决方案,而将成为一种现代化、智能化电力网络的发展趋势。

2.智能电网配网自动化的技术现状

在一些发达国家,配网自动化的发展是显著的。从20世纪70-80年代开始,英国、美国、日本等国家已将电子自动控制技术引入电力配网系统,此阶段由于经济条件和计算机技术的制约,自动化技术的应用非常有限,但已经实现了远程监控、故障自动隔离和恢复供电、电压调控等功能的配网自动化技术。直至20世纪90年代初,依靠各方面成熟技术的支持,配网监控与管理得到了长远的发展,甚至有些国家已出现了各种各具特色的配网自动化商品,所涉及的著名电力系统设备制造商也层出不穷,如德国的西门子公司、美国的COOPER公司、英国的ABB公司、日本的东芝公司等等。

智能电网配网自动化在国内的发展主要是从20世纪90年代开始的。国内的配网自动化技术并不落后于国外的发展,尤其在馈线终端装置和通信技术方面具有更为先进的平台。但是,由于推广时间的限制,相比于国外配网自动化的发展,国内的发展还比较年轻,需要更多的资金的和技术支持。随着用户对供电需求的不断提高,完善配网自动化技术将成为智能电网的主要发展趋势。

3.智能电网配网自动化的技术优势

传统的配网方式缺乏对实时电网情况的相应,缺乏弹性,反应迟钝,无法进行实时、可配置、可重组的的操作,且自愈能力差、依赖性强,对客户的服务单一,缺乏信息的共享。虽然目前传统的配网方式在一些方面已得到改善,但因其信息的不全面和共享能力差的根本问题无法得到解决,故不能形成一个有机的整体,智能化程度较低。

与传统配网方式相比,智能电网配网自动化具有以下几点技术优势:

(1)良好的安全保障。配网自动化技术依靠了电子、通讯、计算机等技术的支持,能够更为有效的抵御外在的不稳定因素,保证了使用的安全性;

(2)自愈的能力。配网自动化技术对电网系统能够进行实时的监测,及时排除故障,纠正操作,同时保证用户的正常用电;

(3)较高的资源利用率。配网自动化通过对电网系统的实施监控,能够对电网中电力的配给进行及时调控,提高资源的利用率,优化了电流的分布,提高产业效益。另外,配网自动化能够对参与配电的设备情况进行反馈,调控设备的使用情况,提高设备的运行效率,同时也可对存在故障的设备及时检修,达到延长配网设备寿命的目的;

(4)完善的信息流通。智能电网配网自动化能够将配电网的运行和管理数据进行高度综合、深度集成,完善电力信息的通路,加强与用户间使用信息的交流,实现设备、检修、控电的管理信息化。

4.智能电网配网自动化系统实现的主要构成

目前,智能电网配网自动化系统一般采用分层分布式结构,即配电主站层和配电终端层,系统结构。各个层结构通过通讯介质进行信息交流,实现配网自动化的管理。

4.1 配网自动化主站层

配网主站层主要是从整体上对各配电子站进行监控,分析系统的运行情况、协调各层站间的关系,有效的监控配网自动化的实现状态。一般情况下,配网自动化主站层内部都是采用以太网进行高速传输,及时对各实时数据的更新和共享。配网自动化主站层由三个部分组成,分别为配电SCADA主站系统、配电故障诊断恢复和配网应用子系统DAS、配电AM/FM/GIS应用子系统DMS。配电SCADA主站系统主要负责信息数据的传输和存储;而配电故障诊断恢复和配网应用子系统DAS则是为了保证配网自动化系统在运行中,对配电故障和恢复进行联调测试,其中主要依据配网自动化装置的技术特点和整体方案进行控制;配电AM/FM/GIS应用子系统DMS主要用于应对更为复杂、分散的配电系统,实现综合管理水平的配电管理系统(DMS)。总而言之,配网自动化主站层就是以SCADA系统为基础平台,配合各种应用软件完成DA/DMS功能的系统管理与控制中心。

4.2 配网自动化终端层

配网自动化终端层主要负责对各种信息的采集、监控并执行控制命令,且在特殊情况下,能够实现智能化的电网结构重组功能。配网自动化终端层主要包括安装在柱上的FTU、配变上的TTU、以及开闭所、配电站、环网单元的FTU等。配网自动化终端层可以在进行不同层面执行不同的功能,也可用于协调不同层面的工作,更能够依据原有配电网的具体情况和自动化系统的特点,优化系统,达到各集散子系统的有效分配。

4.3 配网自动化实现的注意事项

作为一项系统工程,智能电网配网自动化存在部门多、投资大等具体问题,可见,对配网自动化系统进行有效规划显得极为重要。因此,在配网自动化的实现过程中,应注重制定详细的实施计划,整体规划,分批分项实施,与供电方进行内部信息的协调,且有效的调度原有的配网系统,实现整体的、统一的配网自动化。

除此之外,智能电网配网自动化系统的相关设备对操作环境提出了较高的要求。在自动化实施的过程中必须考虑雷击、低温、高温、暴晒、雨淋、风沙、大雪等涉外环境的影响。另外,在配网自动化元件的开发过程中可以考虑采用高性价比的材料,既控制了资金的投入,又能够有效的应对各种复杂的环境,从而提高了配网自动化系统实现的可行性。

第7篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】智能电网 必然性

一 智能电网

智能电网是把电力市场上生电、输电、配电、储电和用电所有相关实体连接在一起的一体化网络。智能电网覆盖了从发电到最终用户用电的整个能源转换链。智能电网把分散的大型和小型发电商和电力用户都整合到一个总体结构中,具有很高的透明度和灵活性,允许最终用户作为产消合一的“生产消费者”参与能源市场的活动。

智能电网是一个相对灵活的电力产销用一体网络,可以根据用户对用电频率、数量等的不同需求而改变,或者根据用电变化而变化,这样就能满足来自世界各地的能源需求商们日益增加和变化的供电需求。

二 智能电网的重要地位及其智能化技术

智能电网项目在全球均被列入重要或首要位置。世界范围内智能电网的建设进程已全面启动,许多国家都确定了智能电网的建设目标、行动路线、投资计划等,同时根据自身情况拟定了不同的战略。比如美国的智能电网计划致力于在基础设施老化背景下建设安全可靠的现代化电网并提高用电侧效率、降低用电成本;欧盟的超级智能电网计划则以分布式电源和可再生能源的大规模利用为主要目标,同时注重能源效率的改善和提高。巴西致力于推行智能电表,并且进一步加快了智能电网的建设和改进工作。在中国,智能电网建设工作被列为绿色通道项目近期,发改委又对智能电网等多个绿色通道项目采取即报即审、简化程序、尽快发行的方针,可见智能电网的建设受到从上到下的重视。

智能电网技术包括大规模可再生能源发电的接入技术及其与大规模储能联合运行技术;大电网互联及远距离输电及其相关控制技术;配电自动化和微网;用户侧的智能电表及需求响应技术等。可以说,智能电表是智能电网智能化的先行者,智能电网要靠这些技术支持、配合,最终实现智能化。

三 建设智能电网的必然性

1.建设智能电网是世界也是我国能源形势和节能经济的需求使然

能源问题一直是困扰全球的首要大事,世界能源紧张趋势不减,催生了众多有关节能的项目,智能电网就是在节能大背景影响下生成的项目之一。

我国能源的电力发展现状面临两个基本现实:一是能源资源贫乏,难以支撑现在的社会经济发展模式,而且能源资源与用电需求地理分布不均;二是气候变化催生的低碳社会经济发展模式对电力系统发展的压力迫在眉睫。适应能源需求和气候变化的压力,各种新能源和可再生能源发电的发展目标是作为传统火力发电的替代电源而非补充电源,而集约化的发展模式带来的并网技术难题远远超越了世界上的其他国家和地区。建设智能电网可以在发电、输变电、配用电及电网运行控制等各个环节实现全面的技术跨越,在不断提升电网输配电能力的基础上,通过现代先进技术的高度融合,大规模开发和利用新能源和可再生能源,全面提高大电网运行控制的智能化水平,提高电网输电及供电能力,抵御重大故障及自然灾害的能力,提升供电服务能力和水平,实现我国电网的跨越式发展。

2.建设智能电网是国家政策鼓励和支持的重要项目

我国正在大力发展以智能化为主要特征的智能电网,不仅给新能源带来了巨大的机遇,也给储能行业带来了新的发展空间。我国已坚定了智能电网建设之路,风电、太阳能发电等可再生能源的大规模利用和储能行业的发展正在被凸显。2012年国务院《政府工作报告》将控制能源消费总量作为重要任务,这在我国尚属首次。鼓励新能源发展、改善能源消耗和使用效率也成为了重要的国家政策。

“十二五”期间,国家电网将投资5000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。到2015后基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,形成以华北、华中、华东为受端,以西北、东北电网为送端的三大同步电网,使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平都得到全面提升。

3.智能电网能从根本上改善和提高能源效率,发展节能经济

智能电网是实施新的能源战略和优化能源资源配置的重要平台,涵盖了发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节,将广泛利用先进的住处和材料等技术,实现清洁能源的大规模接入与利用,提高能源利用效率,确保安全、可靠、优质的电力供应。国家已经将建设智能电网列入重大科技产业化工程。实施智能电网重大科技产业化工程,对于调整能源结构、节能减排、应对气候变化具有重大意义。

4 智能电网能带动其他能源行业前进

作为智能电网分布式发电、微网、电动汽车和可再生能源发展的关键环节,储能产业正成为能源领域投资的热点之一,是国家战略新兴产业计划2009年将要发展成为国民经济的先导性产业,在国民经济体系中具有重要的战略地位。储能行业具有广泛的应用前景,但到目前为止,我国能达到规模,真正能提供技术支持的电网仅有国网的张北项目和南网的储能示范项目。

另外,智能电网的实现还可以推动光通信产业,电力光纤到户工程已全面启动。电力光纤到户具有明显的成本优势,供电企业在铺设电缆的同时,把光纤包含在电缆内,不仅能节约成本,避免重复投资,同时能够随电缆深入千家万户,拥有天然的电力客户优势,节约了与业主、物业之间的沟通、协调成本,对于宽带网络的普及应用是一个有益补充。

第8篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】智能电网 关键技术 分析与探讨

智能电网就是电网的智能化即更坚强、更智能,是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感测量技术、信息通信技术、先进的设备、先进的决策控制方法以及自动控制技术和能源电力技术支持系统的应用,与电网基础设施高度集成的可靠、安全、经济、高效和环境友好的新型现代化电网。随着全球信息化、数字化的不断发展,以及全球气候变暖、环境恶化等现象, 可持续发展、节能减排已经成为首要的焦点问题。依靠着电网的信息化、数字化,智能电网的发展成为了必然的发展趋势。智能电网的提出符合快速发展的现代社会对电力的迫切需求,实现电力网络 系统运行更加可靠、经济、环保这一根本目标。

一、智能电网的优势

智能电网与传统电网相比,传统电网是一个刚性系统, 电能量的传输和电源的接入与退出等缺乏弹性,没有可组性和动态柔性,系统自愈和恢复能力完全依赖于实体,而且多级控制机制反应迟缓,服务简单单向,缺乏信息共享不能构建可重组、可配置的系统。由于信息的不完善和共享能力弱等特点,使得传统电网系统中是局部的、孤立的自动化系统,不能构成一个有机统一整体。对比起来,智能电网的信息就有完整、正确、精确时间断面的、标准化信息等特点。以坚强、可靠的实体电网信息交互平台为基础,可以生产需求全过程服务,实时生产和运营信息共享,对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化,来最大程度地实现及时、准确、的电网运行和管理。

二、智能电网与传统电网比较所具有的特点

虽然每个国家对智能电网的理解以及研究思路等存在差异,但是他们都有着建设电网的驱动却一致,都考虑到了市场机制与电网安全性能、电能质量以及周围环境等因素。因此,与传统电网相比,智能电网有以下七项特点:

(一)自愈特点

自愈特点是对智能电网能够安全运行有重要的影响,因此,它是电网系统中较为显著的特点。自愈特点表现在智能电网受到各种影响时,不需要或是仅需较少的人为采取干预措施,就可以隔离电力系统中的故障元件或是将故障元件转变成正常元件,而保障电力系统正常工作。

(二)兼容特点

智能电网可以将风能、电能、太阳能等可再生的清洁能源应用其中,并且具有实现分布式发电与微电网同时作用的优势。其中,它还具有“即插即用”功能,兼容各式各样的电源与储能装置,在很大程度上可以实现用户对电力不同层次的需求。

(三)交互特点

智能电网具有在运行过程中实现用户设备和行为交互的特点。这种特点能够发挥电力用户作用,减少对环境污染,并且可以完善需求侧管理。

(四)协调特点

智能电网的协调特点能够实现电力市场的对接,并且市场设计合理化,在一定程度上可以促进电力系统高效运行。

(五)高效特点

现代信息技术的有效应用在电力系统中,可以整合资源,优化电网运行速度,减少电网系统在运行时所需投入的资金。

(六)优质特点

在市场经济中,电力用户使用的电力质量存在差别定价。

(七)集成特点

该特点可以对电网进行标准化管理,集成电网信息,共享资源。

三、智能电网的关键技术

(一)灵活的网络拓扑

我国的资源分布因地理位置而呈现出不均衡状态,并且在很久以前,我国采取了西电东送方针只为充分利用资源,改善资源现状。而随着国家电网的规模与形式发展越来越快,国家相关部门越来越重视电网系统运行时的稳定性及安全性。在主网架构标准增加的同时,电网结构应采取灵活的网络拓扑结构保证其在极度恶劣的天气条件下也能正常运行。

(二)集成的通信系统

智能电网是新时代下的一种新型的电力系统,它有着较高的安全性及稳定性等,并且智能电网在建设过程中应该加入故障预测能力以及故障处理能力。智能电网具备实时监测能力,能够全面的监测电网设备以及外延应用支撑等的状态。

(三)智能调度技术和广域防护系统

智能电网建设中一般都会应用到智能调度技术,并且在智能调度研究领域该项技术支撑系统尤为重要,并且它具有多种功能,比如,它具有优化资源的功能,对电网系统进行科学调控能力等。此外,它还能够有效的提升调度系统,并且具备驾驭大型的电网能力,并为电力系统提供一定的技术基础。 实现调度智能化能够将网络保护与一些先进的技术有效结合,促进系统形成较强的安全防御防线,提高系统运行时对故障的灵敏度。

(四)高级电力电子设备

电力电子设备在能量转换系统中占有重要角色,它能够改善用户使用的电能质量,满足其需求。电子电力技术在智能电网中应用范围较大,几乎所有的电子设备与系统中都涉及到了该项技术的应用。比如,拓扑系统与有源滤波器等。

四、结束语

随着信息技术的发展,电力系统的发展取得了一定的进步。因此,智能电网建设不仅要结合现代信息技术发展状况,使电力系统拥有现代信息技术含量,还应该从国家实际国情与经济实力出发,立足该阶段社会对电力系统的需要,着眼未来电力系统的发展趋势,而进行合理的研究。

参考文献:

[1]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报,2011(34).

第9篇:智能电网发展趋势范文

【关键词】电力系统自动化;发展;趋势;智能电网

1.前言

电力行业与我们生活息息相关,现代社会的发展对电力的依赖达到了前所未有的程度,我国是一个人口大国,也是一个资源消耗大国,尤其是随着改革开放的不断深入,电力系统的发展对我国经济的稳步增长将起着举足轻重的作用。虽然近30年来我国电力行业一直在保持着高速的发展,但仍不能满足需求,并且随着我国经济的高速发展,在今后相当长一段时间内电力需求仍会保持较快增长。电力系统主要由发电、输电、变电、配电及用电等部分组成,通常也可以分成一次设备和二次设备,如发电机、变压器、输电线等设备为一次设备,电力系统中的保护装置、通信设备、监控设备以及控制系统使用的计算机系统等为二次设备,二次设备主要是用来对一次设备进行在线测试、保护和调度的,二次设备基本上包含了电力系统自动化的全部技术[1]。电力系统自动化是科学技术和经济发展的一个必然方向,它主要包括以下三个方面:发电控制的自动化,电力调度的自动化,配电自动化。

2.电力系统自动化简介

电力系统是由发电机、变电站、电力线路、用电设备联系在一起组成的统一整体。总的来看,电力系统自动化不外乎两大部分:监测和控制,主要包括发电过程的自动检测和控制,自动调度,系统和设备的自动安全保护以及信息的自动传输等。根据具体的发电配电过程,电力系统自动化主要包括电厂综合自动化、电网调度自动化、供电系统自动化等多个方面,并实现分层分级管理。随着世界社会经济的发展,负载终端设备变得多样化,电力系统这张网络越来越大,越来越复杂,逐渐演变为一个地域分布广阔,由各自独立的发电站、变电站、输配电网络、配电网络和用电设备组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量,具体体现在电压和频率上面,使系统安全可靠地运行,管理能力更加高效有力,实现较高的经济效益和生态效益。

3.电力系统自动化发展历程

电力系统自动化的发展历程可以说就是一个各行业先进技术不断进步和应用的过程,20世纪50年代以前,电力系统容量都在几百万千瓦左右,单机容量也较小,基本上都在10万千瓦以下,电力系统自动化设备比较单一,如各种继电器,主要用于发电机和电网的保护,还有锅炉的安全阀、并网的自动同期装置以及发电机电压的自动调节等,这些装置仅是以安全保护和过程自动调节为主的单个设备或者单项自动装置。远动技术是电力系统自动化的一项重要技术,主要应用在电力调度的自动化环节,其主要内容是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视和控制。20世纪30~40年代,构成远动设备的主要是继电器和电子管,这些设备虽然简单,但运行是可靠的,在电力调度的管理历史上发挥过很大的作用。

20世纪50~60年代,由于世界经济的复苏和全球工业经济的发展,电力系统规模迅速膨胀,大概增加到上千万千瓦,单机容量也有了成倍的增加,区域联网开始出现,这些变化对电力系统自动化提出了新的要求,工程师们不得不在电站综合自动化、电力调度以及配电系统安全稳定方面采取新的更有力的措施,模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置开始为工程师所用,机、炉、电单元式集中控制开始出现。远动通信技术被广泛采用,这个时期的远动技术主要以半导体器件为主,采用模数转换技术和脉冲编码技术等与计算机技术相结合的综合远动设备,调制解调器以调频制为主。

20世纪70~80年代,以计算机为主体的电网实时监控系统(SCADA)开始出现。1978年8月我国第一个全国产化的电网计算机监视系统在东北电网投入运行,取得了良好的效果,其他一些电网也相继开展了计算机电网监视工作,这个时期,大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。在水力发电站,计算机实时监控也开始应用在大坝监测、水库调度和电厂综合自动化方面,微型计算机开始使用在各种自动调节装置和继电保护装置中。而由于计算机技术的发展,远动系统可以由微型计算机构成,其主要特点是在主站端行程前置接收、处理远动信息,可以接收多个远方站的信息,并可以向上级发送信息和驱动模拟盘,应该被称为网络化的远动装置。

20世纪80年代以后,电力系统自动化开始步入高速发展时期,常被称为信息密集型阶段。分散控制系统开始广泛应用,常规仪表和手操设备已基本取消,许多电厂的自动控制系统的投入比例已接近100%。;远动技术也有了里程碑式发展,远动装置开始从单CPU向多CPU方向转变,交流采样的远程终端也得到了普遍的推广和应用。

综合来看,近30年来,随着电力电子技术、计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已经成为一个由多种专业和技术支撑起来的庞大综合体,其中主要包括计算机、通信、控制和电力装备及电力电子,简称为“CCCP”。在这个框架基础之上,电力系统自动化监测、处理、传输和控制的信息越来越多,直接可观可测的范围越来越广,其内涵和外延都在不断深入和扩展。

4.电力系统自动化的发展趋势

通过电力系统自动化的发展历程可以看出,电力系统这张网正在向超大规模发展,并且不断实现互联。区域互联后,电力系统的安全经济运行也将提出更高的要求。

具体来讲,以下几个方面的发展趋势比较值得关注:

在电网调度自动化方面,将不断深化整个系统的彼此融合,信息的测控和共享,提高效率,促进电力调度系统的信息化和现代化;在电站自动化方面,将逐步扩大DCS的应用范围并增强DCS的功能,大范围使用现场总线技术,加强电站监控系统的网络化、全面化以及自动化;在配电自动化方面,将综合考虑配电网的监控、保护、远动和管理等工作,实现配电网的自动监视、控制与管理。

从宏观上来说,电力系统自动化的发展则趋向于以下几个方面:

由开环监测向闭环控制发展;由单个元件或区域向全系统发展;由单一功能向多功能、一体化发展;装置性能向数字化、快速化、灵活化发展;追求的目标向最优化、协调化、智能化发展[2];除了要求提高运行的安全性、经济性和效率,还追求管理、服务的自动化扩展。

纵观全球社会经济的整体发展趋势,不难看出,智能化将是电力系统自动化发展一个重要的方向,智能电网是我们追求的一个远大目标,当然,它是一个综合概念,虽然现代高度自动化的电力系统中已经多少有一些智能化成分,但离智能电网还有很大的差距。所谓智能电网,就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础之上,通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及先进的决策支持系统的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励、兼容、优化、互动、集成及抵御攻击等,能提供用户需求的高质量电能,容许各种不同发电形式的接入,启动电力市场和资产的优化高效运行。具体来讲,未来的智能电网将可以给我们的生活带来巨大的变化,如可以通过自动关闭家庭、办公室和工厂中指定的设备,降低高峰电力;通过隔离电网中的干扰因素,降低停电风险;也可以鼓励厂商生产智能设备,降低资源消耗。

说到智能电网,就不能不提电力系统自动化发展过程中一个里程碑式的技术—柔流输电系统(FACTS)技术,它已在电能的生产、传输和分配的各个环节中都得到了应用。所谓“柔流输电系统”技术,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠、可控和节能,能大大提高压输电的效率,改善电能质量。柔流输电系统(FACTS)这个概念是美国电力系统专家N.G.Hingorani在1986年正式提出的,之后得到了世界各国电力部门的高度重视,它实际上指出了如何利用现有的电力系统资源,维持和改善电力系统稳定方法。

智能电网的目标是在特高压电网为骨干电网架、各种网协调发展的坚强电网基础之,集成应用新的技术、材料和工艺,实现勘测数字化、设计模块化、运行状态化、信息标准化和应用网络化。输电线路的智能化是智能电网的发展目标之一,实现智能输电,需广泛采用柔流输电技术,以提高输电电路的输送功率和电压,增强潮流控制的灵活性,因此,FACTS技术在智能电网的实现中的作用是至关重要的,将能解决智能电网技术层面仍然存在的无功储能不足、大电网运行控制薄弱等问题。另外,随着人们环保意识的不断增强,将来智能电网也需要考虑新能源的接入和分布式能源的隔离等技术,而FACTS技术是新能源、清洁能源等大规模接入电网系统的关键技术之一。FACTS技术将电力电子技术和现代控制技术相结合,实现电力半导体开关的全面控制,通过对电力系统参数的连续调节监控,可有效降低负荷电路的潮流和系统的损耗,提高系统的传输能力,保证电力系统的稳定。

在科学技术日新月异的当今,我们也惊喜的看到,很多新技术也都有希望应用到电力系统自动化的发展当中来,工程师们都在默默的努力探索中,如远动控制技术、现场总线技术、计算机视觉技术、蓝牙技术、大屏幕技术、软交换技术、以及用户电力技术等。近代计算机技术、控制技术、电力电子技术及信息通信技术的高速发展,使得电力系统自动化面临着空前的变革。我们有理由相信,在当今科学技术迅猛发展的基础之上,电力系统自动化必将高速发展,智能电网将是社会经济发展的必然趋势,未来展现在我们面前的必然会是一个能抵御多种自然灾害、稳定、灵活兼容以及经济高效的智能电力系统。

参考文献

[1]贾云得.机器视觉[M].北京:科学出版社,2000.

[2]陈显治.现代通讯技术[M].北京:电子工业出版社, 2001.

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