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智能电网发展现状精选(九篇)

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智能电网发展现状

第1篇:智能电网发展现状范文

1 智能电网的含义

目前智能电网的定义尚未统一,较有代表性的有以下几种:

美国电科院《智能电网成本与收益评估报告》中,“智能电网”被定义为,一种能够进行自我监测与保护的现代化电力传输系统,它能将各个相互关联的环节进行自动优化——通过高压输电网络和配电系统,把中央电源和分布电源与工业用户、楼宇自动化系统、能量储备装置以及终端用户的温控器、电动汽车、家用电器及其他家用设备串连在一起。[1]

欧洲技术论坛对其的定义是,集创新工具和技术、产品与服务于一体,利用高级感应、通信和控制技术,为客服的终端装置及设备提供发电、输电和配电一条龙服务,它实现了与客户的双向交换,从而提供更多信息选择、更大的能量输出、更高的需求参与率及能源效率。[2]

中电联电力工业“十二五”规划研究工作组给出的定义是:智能电网是将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术和控制技术等深度应用于电网,形成先进技术与物理电网高度集成的现代化电网,实现电力行业的大变革。[3]

总而言之,智能电网的本质就是能源替代和兼容利用。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时、高速、双向的效果,整体性提高电网的综合效率,实现节能减排的目标。[4]

2 智能电网建设现状

2.1 美国

美国对智能电网已进行了长时间的论证、探讨、研究与实验,在技术上已相当完善,基础理论构架已经完成。虽然智能电网的概念是在2001年由美国电力科学研究院提出,但是在此之前的1998年,美国就开始了智能电网技术研发工作,项目名称为“复杂交互式网络/系统研究”,目的是打造高可靠、完全自动化的美国电网,是美国智能电网的理论雏形。随后的1999年,2002年,又进行了“电力基础设施战略防护系统研究”,和“Intelli grid项目”研发,这些研究项目为美国智能电网的政策提出奠定了理论基础,特别是“Intelli grid项目”,它是世界上第一次进行智能电网框架研究的项目,为世界其他各国的智能电网研究提供了技术蓝图和样板。

2003年,美国颁布《Grid 2030-美国电力系统下一个百年的国家愿景》,首次从国家战略高度对美国电网的远景进行了全面系统地规划和阐述。目标是将美国电网建设成为由全国性骨干网、区域电网、地方配电网和分布式微型电网构成的综合性电网。

从2007年开始,美国通过完善法律为智能电网建设提供政策保障。2007年颁布《能源独立安全法》(The Energy Independence and Security Act,EISA),在第8部分,规定美国政府必须支持美国现有电网的现代化改造,实现安全可靠的传输和配送系统,并通过项目的形式在研发、电网装配等方面进行投资,是目前美国智能电网产业政策的基本框架。2007年的《能源独立安全法》(The Energy Independence and Security Act,EISA)为电网现代化制定了国家政策,成立了新的联邦委员会,为其界定了角色和职责,并为投资提供了奖励措施。[5]

2009年美国出台《经济复苏和再投资法》(The American Recovery and Reinvestment Act),对《能源独立安全法》中关于智能电网部分进行了修订,不仅明确了已经建立的智能电网推动机制,继承了现有的智能电网主要项目,并且通过大规模投资来实现智能电网的全面部署。

从2009年开始,美国进入智能电网的建设时期。美国能源部下属的能源配送和可靠性办公室主要负责政府投资于智能电网工程工作,其中最大的两个工程是“智能电网投资工程”(SGIG) 和“智能电网示范项目工程”(SGDP)。这两个工程也由《能源独立安全法》最初建立,并通过《经济复苏和再投资法》进一步修订,都是为期五年(截至2012年)的工程。其中SGIG主要是利用现有技术进行电网改造,升级传统电网设备,在智能电网的政府投资比重中达到80%。SGDP 主要用于演示新能源技术, 为未来相关技术的应用做评估,在智能电网政府投资中所占比重为14%。[6]

2.2 欧盟

与全球其他区域主要由单一国家为主体推进智能电网建设的特点不同,欧洲智能电网的发展主要以欧盟为主导,由其制定整体目标和方向,并提供政策及资金支撑。欧洲智能电网发展的最根本出发点是推动欧洲的可持续发展,减少能源消耗及温室气体排放。2005年,欧盟出台了《欧洲智能电网技术纲要:欧盟未来电网发展战略规划》,这是一个具有战略意义的纲要,计划到2020年建立起横跨欧洲的智能电网。最终目标是,在欧洲范围内实现交互式发电和输配电,通过分布式发电,可再生能源发电,需求侧响应,需求侧管理和电能储存等方式替代大型发电厂的部分燃油、燃煤发电。

2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确指出,欧洲已经进入一个新能源时代,智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。2009年初,欧盟在有关圆桌会议中进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网,以实现可再生能源大规模并网发电的跳跃式发展。2011年4月中旬,欧盟委员会在了一份名为《智能电网:从创新到部署》的通报文件,在文件中确定了推动未来欧洲电网部署的政策方向。

欧盟委员会指出,2012年9月前,欧盟各成员国需要制定一份大范围安装智能电表的计划表。在过去10年,欧洲地区开展了约300个智能电网项目,总投入超过55亿欧元,其中来自欧盟预算的约3亿欧元。

总体而言,欧盟仍处于智能电网实际部署的初期阶段,仅有约10%的欧盟家庭安装了智能电表,且大部分还不能提供完整服务。

2.3 中国

我国在智能电网概念的提出方面虽然稍晚,但之前就在相关技术领域开展了相关研究工作。1999年进行的“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究”,就已经提出过“数字电力系统”的概念。2007 年10 月,华东电网启动了智能电网可行性研究项目,计划建成具有自愈能力的智能电网。

我国是从2009年开始进入智能电网的战略部署阶段。国家电网公司在“2009年特高压输电技术国际会议”上,正式坚强智能电网规划,并提出了“坚强智能电网”的概念。标志着我国正式进入智能电网建设时代。所谓的“坚强智能电网”,就是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的电网为基础,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”高度一体化融合的现代电网。

2010年智能电网建设首次写入《政府工作报告》,上升到国家战略层面。2011年,智能电网正式被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》。2012年5月4日,科技部《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》,标志着我国智能电网建设进入全面实施阶段。

3 智能电网节能潜力分析

智能电网所带来的节能效果是非常明显的,据美国电科院分析,如果美国目前的电网运行效率提高5%,所节省下来的能源,相当于5300万辆汽车所耗的燃油量。中科院院士邬贺铨说,智能电网使用双向通信、高级传感器和分布式计算机可改善交换和使用的效率,提升电网输送能力和运行控制灵活性,提高发电设备的综合利用效率和可靠性,保守估计,智能电网可使能源效率提高15%。

智能电网的建设目标就是提高电网的运行效率和运行安全,降低输配电电力损失,提高可再生能源并网发电能力,完善用户侧管理,由此带来巨大的减排效果。预计到2020 年,全世界智能电网可以实现减排20.3 亿吨二氧化碳的目标。主要通过以下几个途径实现节能目标:

3.1 降低输配电损耗

据全球电子可持续性战略合作联盟(GeSI)开展的研究,预计到2020年,全球总发电量是25,000 TWh(太瓦时),输配电平均损失量是总电量的18%,约4,400 TWh(太瓦时)。预计通过建设智能电网,全球平均可减少输配电损失35%,则节电1,540 TWh(太瓦时)。

3.2 通过需求侧管理实现的节能潜力

对于智能电网,在需求侧管理方面,通过提高电网储能技术水平,到2020年,减少3%的储能,可以节电34.22 TWh(太瓦时),相当于减排0.2亿吨二氧化碳。

3.3 通过需求侧响应实现的节能潜力

需求侧响应是指电力用户对市场价格信号或控制指令作出响应,并改变常规电力消费模式的市场参与行为。强调电力用户根据调度指令或市场信号,主动进行负荷调整,从而作为一种资源,对市场的稳定和电网的可靠性起到促进作用,需求侧响应的实施与智能电网建设密切相关。

预计到2020年,通过智能电网建设,全面提高电力终端用户的需求侧响应效果,实现75%的新住宅建筑和50%的住宅改造建筑,以及60%的新商业建筑和50%的商业改造建筑用电减少5%,则可以节电479.11 TWh(太瓦时),相当于减排2.8亿吨。

参考文献:

[1] 国家电网公司智能电网专栏编辑组.美国电科院《智能电网成本与收益评估报告》(一)——关于全面建设智能电网的投资需求与结果效益的初级评估. 百度文库.

[3] 中电联电力工业“十二五”规划研究工作组. 加快推进坚强智能电网建设——“十二五”电网发展规划思路. 中国电力企业管理,2011(1).

[4] 孙毅.智能电网——电力通信的机遇和挑战. 百度文库.

[5] 智能电网网站组.国外智能电网最新发展情况综述系列——北美地区. 省略.

[6] 邬明罡.美国智能电网优势显著 政府、法律起关键作用.世界电信,2012(Z1).

[7] 曾鸣.电力需求侧响应原理及其在电力市场中的应用.北京:中国电力出版社,2011.

第2篇:智能电网发展现状范文

关键词:智能配电功能;现状;存在问题;运行技术分析;展望

中图分类号:TM715 文献标识码:A

由于智能化低压断路器在市场上的投放,使得人们很快就发现了智能化断路器的潜在功能,因此,相关人员对配电系统的智能化、网络化展开进一步地研究,终于成功研制出了低压配电系统,从此之后,智能配电系统就逐渐进入人们视线。

1.智能配电系统的结构与功能分析

1.1 智能配电系统结构特征

(1)组成部分为一次强电回路、通信回路以及二次控制回路。

(2)成套开关设备中采用智能控制器测量并显示。

(3)通信系统自身带有现场总线、通信适配器、网络连接器等各种通信配套附件。

(4)通信回路以智能化低压电器为系统子站,以工控机作为系统主站,采用的是标准的总线系统。

1.2 智能配电系统功能特征

智能配电系统划分为高级型智能配电系统和基本型智能配电系统,各自的功能如下:

(1)高级型智能配电系统功能:实现高压和低压配电系统的无缝连接、电气设备上有寿命指示针、完善的过电压保护系统、对电网质量能进行监控与分析。

(2)基本型智能配电系统功能:记录与储存系统故障问题、采用智能水表的电量计量、采集电网运行参数。

2.我国智能配电系统的发展趋势

2.1 配电系统发展历史

20世纪诞生了第一代智能配电系统,但由于对其管理机制上的问题,导致其智能化发展缓慢。到2008年,美国总统奥巴马提出建设智能化电网的要求,国家电网公司积极制定智能电网的发展规划:2009年,完成智能配电系统标准体系建立;2011年,基本完成智能配电系统体系构建;2020年之前,彻底完成智能配电系统建设工作。

第一轮的配电改造计划目标:到2020年,用户的年均停电时间不能超过1h,供电的可靠率要达到99.99%,供电质量要达到国际先进水平;城镇地区的供电可靠率在99.97%,智能电表覆盖率达90%,通信网覆盖率达95%,年均停电时间不超过10h。

从上边的建设目标看,2020年之前对智能配电系统改造的任务是很重的,该技术实施的重点依然离不开低压电网建设与改造。

现如今,我国的高压、特高压配电系统的发展已经成熟,但由于管理机制、系统设计技术等方面的原因,在推广应用上,我国的智能化发展仍处于初级阶段。我国配电系统的发展已经基本跟上时展的潮流,为解决在推广应用上的落后问题,2015年9月国家了配电网建设改造行动计划,其通知的关键是对城乡、农网突出智能化。

2.2 当前智能化配电系统存在的问题

当前智能化配电系统应该在建立可靠与反应速度的变电以及自动化方面进行合理地改造,为确保用户的安全可靠用电,需要对自动化配电系统进行必要地隔离,并且适当增加在自动化系统建设方面的投资,用最安全、最先进的设备为千万人更好地服务,早配电系统建设中应着重减少停电的影响范围,在配电系统出现故障时需要中断供电负荷的时候,相关操作人员一定要当机立断,自行辨别关键用户,避免出现大型用电企业因停电而给社会带来的不良影响,尤其是对用户的监控控制反应更为灵敏,提供的消息更要有准确性。实现配电系统监控和数据采集的一体化与界面化,网络结构获取的数据采集与监控系统巷地理信息系统供应配电要及时地进行数据运行,选择使用配电自动化终端。为满足社会发展对实时用电价格上的需求,尽量减少系统的复杂性,并有效减少终端数量,与此同时,要具备对供电质量进行检测、系统故障录波及仪表等各项功能。

3.智能化配电系统的设计与运行技术

可再生能源的发电对未配电系统的运行和管理都提出了新的要求。

3.1 智能化配系统的市场设计

配电系统市场的设计对分布式电源的运行效率具有直接的影响作用。可以通过市场价格为手段,减少系统运行成本和用户的用电成本,不仅可以实现分布式发电和负荷响应的相互协调,更重要地是提高了分布式发电公司和零售机构的经济效益。配电的市场设计要遵守这几条重要原则:

(1)配电市场电价的制定不但要具有合理性,同时应为分布式电源和负荷响应提供正确的导向。

(2)保证参与配电系统市场的参与者都能得到合理的收益,即体现其公平性。

(3)为提高配电系统运行的经济效益,系统市场的信息要进行公开,充分发挥起市场机制的作用。

3.2 配电系统的控制与运行

分布式电源的接入和电力负荷特性的变化极大地改变了传统电力系统的集中运行与控制模式。比如说,分布式电源调度出现的间歇性与随机性的问题,还有电动汽车等负荷响应引起的电能质量问题,都对配电系统的运行与控制提出了更高的要求。另外一方面,由于分布式电源和负荷响应在配电系统的运行控制系统中增加了配电系统的复杂性,主要是因为在其中引用了大量随机的因素,至于怎样把将这些影响的因素结合起来进行系统地分析与优化,还需进行下一步地深层研究。

3.3 对于智能化配电系统故障的恢复

分布式电源和电动汽车的V2G模式不仅增大了配电系统的短路电流,还为配电系统提供了发电基础。如果无法正确分析出分布式电源出现的故障电流的大小,就会使故障的范围加大,使故障出现定位现象,使得各个环节的操作难度进一步加大。在配电系统发生故障后,V2G的电动汽车具有随机性不好掌控,但是可以为故障的处理提供动力与电力供应,使分布式电源可以独自运行并进入系统,对于如何预测分布式垫于的发电、配电系统负荷分布划分故障后的孤岛、负荷恢复之间个部件的协调与配合等等一系列问题仍旧作为下一步研究的主体,以便能充分利用配电系统的能力减少用户的停电时间。

3.4 智能化低压电器的寿命指标技术

低压电器寿命最简单的测定方法就是,当触头超程达到0或者接近0的时候电器的寿命就没有了,低压电器寿命一般分为电气寿命和机械寿命,电气寿命的检测方法相对较为复杂些,它所负载的电流不同,还需要建立不同的分段电流,最后再通过计算机统计出其电的寿命,在具体操作中是有一定难度的。

4.对智能化配电系统未来发展的要求

4.1 大数据技术。以信息为纽带,将物理信息系统和信息网路相结合为一体,实现高科技的快、准。

4.2 物联网技术。通过信息传播设备,进行信息的交换,以实现智能化识别、监控和管理等高级运用的新型网路形式。

4.3 综合性考虑。不仅要考虑到季节交替,还应考虑天然气、风能、电能等,在规划中考虑运行策略的影响以及形成交替互动的求解过程。

结语

随着国家对新一轮电网建设加大投资和对智能化配电系统的全面改造计划的实施,对我国的智能化电网的建设起着很好的推动作用,超级智能化低压电器的诞生为以后的智能化配电系统的发展提供强有力的技术支撑,尽管目前发展仍有些缓慢,但放眼未来,相信智能化配电系统的发展前景一片大好。

参考文献

[1]何瑞华.我国智能低压配电系统发展现状与趋势[J].现代建筑电气,2015,6(11):1-6.

第3篇:智能电网发展现状范文

【关键词】智能电网;关键技术;发展

0 前言

作为一项新兴的电力技术,智能电网较传统电网具有很强的经济性可靠性和安全性以其强大的可观可控、安全可靠、自愈和环保节能特性不仅可以通过提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗来提高电力系统的性能还能够通过提高能源的利用效率减少对环境的危害。可以说智能电网将成为世界电网发展的新趋势。

1 智能电网的特点

智能电网就是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网。它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

智能电网的特点可归结为:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。

1.1 自愈

在电力系统中,智能电网是“自愈电网”,具备强大的“免疫功能”,是智能电网的一个突出特征,最大限度地保证供电质量。“自愈电网”进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题,发现已经存在的或潜在的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。“自愈电网”确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率,能够最大限度地确保企业、个人用户的用电安全。

1.2 兼容

支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接人,适应分布式发电和微电网的并网运行,做到“即插即用”,可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置,满足用户多样化的电力需求。

1.3 交互

智能电网是“交互式电网”,能实现电力公司与用户的双向交流,以达到电力供给的相互适应。在智能电网中,用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求,减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少开支,通过降低线损,实现更大的环境效益。在智能电网中,通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案。

1.4 协调

与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接,有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

1.5 高效

引入最先进的信息和监控技术。优化设备和资源的使用效益,可以提高单个资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化,降低其运行维护成本和投资。

1.6 优质

在数字化、高科技占主导的经济模式下,电力用户的电能质量能够得到有效保障,实现电能质量的差别定价。

1.7 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、规范化和精细化管理

1.8 绿色

智能电网可将边远地区的清洁能源源源不断地输送到负荷中心,为用户提供更多的绿色能源,用户还可以利用太阳能、风能开发分布式清洁能源,作为家庭用电补充形式,同时可将多余能源向电网输送,未来困扰我国的“各地区能源供需不平衡”问题将得到较大程度缓解,使清洁能源在能源消费中的比重进一步提高,有效减少温室气体排放。

2 智能电网的关键技术

2.1 先进的发电与储能技术

从能源的角度来看,在电力生产中,发、输、配、用四个阶段实际上完成的是能源转化、传输和使用的过程,在这过程中,排量最大,同时也是最具减排潜力的无疑是发电环节。这也是智能电网非常强调风电水电等多种分布式新能源接入的原因。分布式能源(DER)包括分布式发电和分布式储能,其中分布式发电技术包括:风力发电技术、太阳能光伏发电技术、燃料电池发电技术、潮汐能发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术等;分布式储能装置包括机械蓄能(包括抽水蓄能技术、飞轮蓄能技术、压缩空气蓄能等方式)、电磁蓄能、蓄电池储能、超导储能等。配电网中的DER由于靠近负荷中心,降低了对电网扩展的需要。并提高了供电可靠性,因此被广泛采用,特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源,在许多国家政府政策上的大力支持下,得到了迅速增长。在我国以风能、太阳能发电的主要发展方式是在沙漠、戈壁滩等偏远地区大容量集中开发,但其在地理位置上分布不均匀,易受天气影响,而且具有波动性和间歇性的特点,会对可靠供电造成冲击,当地电网无法适应可再生能源集中开发和利用,这就需要解决风能、太阳能等可再生能源大规模开发的间歇性、不确定性问题,保证电力的大规模接入和远距离送,这将是接入各种可再生能源电源和分布式能源电源面临的一大挑战。

2.2 能够降低损耗的输配电技术

2.2.1 特高压输电技术

特高压输电技术是指在500kV及750kV交流和500kV直流之上采用更高一级电压等级的输电技术,包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术。国外研究特高压输电技术已有将近40年的历史,其目的仍然是继续提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,以及实现远距离的电力系统互连,建成联合电力系统。

2.2.2 高温超导输电技术

超导特性是指部分道题在某一特定温度下电阻为零的特性。1986年以前,超导技术在电力系统的应用一直处于设想和实验阶段。直到1986年,IBM实验室科学家发现一转变温度高于30K的多合金超导材料,随后美国、中国科学家相继发现转变温度高于90K的超导体,开始了液氮温区超导体时代,由于液氮价格相对较低,这使得超导体有实验室走向了应用阶段。随着临界温度高于77K的高温超导材料的卡法及低温冷却技术的迅速发展,高温超导体电缆已成为超导电缆发展的主流。与常规电缆相比,高温超导体损耗少,污染小,占用走廊宽度低等优点,有着广阔的发展前景。

2.3 先进的电力电子技术

随着电力电子技术的不断发展和电力系统运行要求的不断提高,电力电子在电力系统发、输、配、用等各个环节都得到了广泛的应用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了全控型大功率电力电子器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术,包括可控硅并联电抗器、多功能固态开关、智能电子装置(I EDs)、静止同步补偿器(STATCOM)、有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)、故障电流限制器(FCL)、以及高乐直流输电以及高压直流输电(HVDC)所用装置和配网用的柔性输电系统装置(如SVC和D-Statcom)等。

2.4 智能变电站技术

变电站是电网中通过变压器转变为不同电压等级,以降低电能的传输损耗和方便使用的一个环节,智能变电站是指由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成,以高速网络通信平台为信息传输基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站,是智能电网的重要基础支撑。

智能变电站以智能一次技术(包括智能高压开关设备,电子式互感器,智能电力变压器,一次设备在线检测与智能诊断技术)、智能二次技术(智能继电保护技术,在线式五防技术,网络通信检测分析技术,智能变电站高级应用技术)和高速可靠的光纤网络技术(网络结构划分)为依托,实现高度自动化,为智能调度提供可靠的信息保障。

2.5 智能调度技术

智能调度是智能电网建设中的重要环节,调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展,智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心,是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。

调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术,协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合防御体系智能化调度的核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防。

2.6 自动集抄系统和需求侧管理

智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运营的可靠性和能源利用效率。所以电网的智能化首先需要电力供应机构精确得知用户的用电规律,从而对需求和供应有一个更好的平衡。因此目前国外推动智能电网建设,一般以构建高级量测体系为切人点。

自动集抄系统(远程自动集中抄表系统)由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统和连接它们的通信系统组成,近来,为了加强需求侧管理,又将其延伸到用户住宅内的室内网络(HAN)。这些智能电表能根据需要设定计量间隔,并具有双向通信功能,支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。同时,自动集抄系统为电力系统提供了系统范围的可观性。不但可以使用户参与实时电力市场。而且能够实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应,构建智能化的用户管理与服务体系,实现电力企业与用户之问基本的双向互动管理与服务功能以及营销管理的现代化运行。

随着技术的发展,将来的智能电表还可能作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。

2.7 高级配电自动化

高级的配电自动化(ADA)将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互(如负荷管理、量测和实时定价等)。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行,ADA既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率,也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。

西方发达国家的配电自动化已经经历了3个阶段:第1阶段,是20世纪70年代实现重要线路故障自动隔离、自动抄表等;第2阶段,从20世纪80年代开始,进行了大量的配电自动化试点工作及馈线自动化、营业自动化、负荷控制的试点工作;第3阶段,从20世纪末开始,伴随计算机与网络通信技术发展以及电力工业市场化改革,以配电管理系统、配电自动化、用户自动化为主要内容的综合自动化成为配电网自动化的发展方向。1999年原国家电力公司《配电系统自动化规划设计导则》正式对“配电系统自动化”的概念进行了定义。中国从20世纪90年代中后期开始了配电自动化的试点工作,目前基本处于发达国家发展历程中的第2阶段。

第4篇:智能电网发展现状范文

关键词:低压电力线载波通信智能电网

中图分类号:TN913.6文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)03-0000-00

1、前言

智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,是指在现有供用电系统的基础上提高供用电网运行的可靠性和经济性;在公用电网上方便地接入各种分布式可再生能源,达到降低碳排放,改善人类生存环境,增强抗外界干扰冲击的能力;把供用电管理理念转变为主动服务理念,做到优质服务,指导电力用户科学用电,节约用电。在智能电网的建设中,用电信息采集系统的建设是其中重要的一环,它建立在集合的、稳定的、高速双向通信网络的基础上。目前主要分为两种:一种方式是需要建立专门的通信信道,这种方式费用较大,还给用户带来不便,在实际工程中难以推广。另一种方式是基于低压电力线载波数据通信技术,充分利用现有的电力线路实现数据传输。

2、低压电力载波通信技术介绍

低压电力线载波通信(PLC,Power Line Communication)是指利用已有的低压配电网作为传输媒介,即高频的通信信号与电力工频电流通过占用不同的频段来实现数据传递和信息交互的一种技术。低压电力线载波通信主要应用于居民供电台区,通过居民家庭供电线路进行数据传输,广泛应用于低压集抄系统。基本通信原理如图1所示,由信号处理器、调制解调器、信号放大电路、信号耦合电路、低压电力网络几部分组成,下面对各部分功能简单说明。

(1)信号处理器:向电力线发送一连串数字控制信号,并且能够接收识别电力线返回的数字代码信号。

(2)调制解调器:通过调制,不仅可以进行频谱搬移,把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号在许多信道中部适宜直接进行传输,因此在通信系统中通常需要有调制的过程,而在接收端则需要有反调制的过程,也就是解调的过程。

(3)信号放大:电力线衰减非常大,提高的载波通信的性能的最有效的手段就是将信号进行幅度放大,以此保证接收端的可靠接收。

(4)信号耦合电路:将已调信号通过信号耦合电路耦合到电力线上,能够将载波发送接收电路与电力网隔离,可提高系统得抗干扰能力。

(5)低压电力网络:对低压电力载波通信而言,低压电力网络是载波模块之间传输的通道。

3、低压电力载波在我国智能电网中的应用情况

随着电力线载波通信技术的日趋成熟,电力线载波应用研究也逐渐成为热点。由于电力线载波通信技术具有无可比拟的方便、免维护、可靠性、经济性、即插即用等优势,在用电信息采集系统得到大范围应用,目前国内广泛应用载波芯片厂商为:青岛东软、青岛鼎信、北京福星晓程、深圳力合微、深圳瑞斯康。

青岛东软在调制方式上采用63位直序列扩频通信FSK技术,中心频率为270K,自适应数字信号处理和模糊处理技术,具备前向纠错功能,帧中继转发机制。目前在网运行的多为东软3代、3.5代和4代产品。其中东软3代在2008年底推出,2009年开始批量使用,在2代的基础上改进了网络层协议,支持7级中继,应用层支持DL/T645-1997/2007;电路板改成了MOS管发送,提高了电路的可靠性。东软3.5代芯片在3代的基础上进行了网络层协议修改,符合Q / GDW376.2―2009 标准要求,同时修改了支持上电自动读取表号作为MAC地址,路由方式支持洪泛方式。东软4代在2011年底推出,所应用的载波芯片PLCI38-IV,内部集成了低噪声放大器和BFSK数字解调单元,不需要使用AFE4361模拟前端,芯片的集成度更高,采用三相解调、三相同发同收、过零发送接收,同时通信速率可调,支持300bps、400bps、600bps、800bps。

青岛鼎信在调制方式上为BFSK,中心频率为421 KHz,产品主要特点:软件相关器和匹配滤波器,80位正交码序列;扩频通信技术;高效率前向纠错;BFSK调制、半双工通信。目前在国网使用的为TCC081,TCC081C,TCC082C表端、采集器端载波芯片。其中 TCC081为鼎信低速芯片,仅支持50bps、100bps低速模式,TCC081C支持鼎信高速模式,速率可达到600bps、1200bps。TCC082C提供对于采集器不带地址模式的支持,专用于国网采集器可带、可不带采集器地址模式的采集器载波方案。近期,鼎信公司推出了TCRS081C路由芯片,集成了TCS081C以及TCR300,路由板硬件采用三相硬过零电路,不再强调A相必须供电。

北京福星晓程于2000年前后推出载波ASIC芯片,最初产品为PL3105,后继推出了PL3106(CEP2002AC),PL3201(CEP3001AC): CEP2002EX系列芯片,采用PSK调制直序扩频方式,载波频率为120 KHz,速率500bps。由于晓程芯片采用数字解调、解扩,抗干扰性能优于青岛东软,在实际使用中物理层的通信距离较好,传输速率较快。但是由于其最早开发的产品载波芯片实际上是一个带载波MODEM的单片机,只有物理层、链路层,应用层需要各厂家自己开发,缺乏路由组网及中继算法的研究,同时由于存在多个厂家基于晓程载波芯片进行链路层开发,出现了同是采用晓程芯片也未必能互联互通的局面,限制了其产品的通用性。

深圳力合微最早采用OFDM调制方式,推出了LME2210载波芯片, 内置MCU及FLASH程序存储器, 采用先进的正交四载波调制解调技术, 具有载波频率可选, 自动差错控制, 内置可变增益接收放大器, 灵活方便的MCU数据接口。随后又推出了LME2980载波芯片,调制方式:1280子载波OFDM;载波中心频率:352K;最大载波带宽:96KHZ;通信速率:20kbps。在网络路由方面采用了盲中继动态路由,支持最大中继级数为7级。近年来,力合微又分别推出了中心频率为421 KHz的吉林方案(鼎信低速方案)以及中心频率为390 KHz的新的OFDM方案。

深圳瑞斯康成立于2004年,随后推出了智能网络系统芯片(SoC):Rise3301,3501.载波通讯中心频率为132KHz,通讯速率最高达5480比特/秒,BPSK调制;具有物理层N节点通信时避免数据包碰撞的CSMA防冲突机制,为分布式网络奠定基础。在网络路由方面采用了分布式路由。

4、低压电力载波通讯技术未来发展方向

对于低压电力线载波通讯技术未来的发展方向,尽管各厂家目前所采用的技术方案不尽相同,但针对各载波厂家产品更新换代情况以及国家智能电网建设中的进一步要求,有以下几方面仍是有迹可循的:

(1)进一步提高电力线载波通讯速率,满足数据采集及远程拉合闸的实时性要求,满足电网公司在远程预付费方面的应用。

(2)降低载波发射功率,采用过零发送等手段避免连续发送对电网造成的干扰,防止出现因载波应用导致用户继电保护开关误动作事件。

(3)部分用电现场载波干扰源的存在以及长距离架空线路、地埋线路对载波通讯的影响,载波抄表的瓶颈依然存在。通过电力线载波通讯技术与微功率无线通讯技术的融合,电力线载波通信技术与光纤通讯技术的融合成为载波厂商需要考虑的内容。

(4)鉴于目前窄带调制方式FSK,PSK的中心频率高于欧洲标准以及宽带电力线载波通讯技术的发展,OFDM方案仍是下一步的研究重点,同时会进一步加强对G3标准的研究。

(5)集中式路由是目前路由算法的核心,但分布式路由以及盲中继路由方案的研究仍将继续开展。

(6)支持采集器无地址方式的应用,具备表号搜索、事件主动上报功能会成为以后国网及各省市招标的强制要求,将成为各载波方案的必备功能。

第5篇:智能电网发展现状范文

【关键词】智能电网;环境基础;发展趋势

能源短缺和环境污染严重的问题随着社会的发展日渐暴露出来,电网的发展和安全面临着新的挑战。随着技术的发展,各种低碳技术开始大规模的应用于可再生能源发电和终端用户方面,传统电网发电侧和用户端特性也发生了重大的变化,在这样的局势下,智能电网应运而生,受到了全世界各国的广泛关注和认同。

1 美国智能电网的现状研究和面临的困难

1.1 智能电网的发展现状

智能电网在美国是国家战略,美国政府颁布了立法和政策框架报告,组织和引导了智能电网建设,通过对智能电网进行资金投入,资助研发和示范项目,激发电力公司的创新能力和工作热情,形成了成熟的技术方案和相适宜的市场机制和商业模式,并且激励各利益相关方长期的投资和参与,推动了智能电网建设的可持续发展。美国从2010年开始陆续的下发45亿$政府资金,来支持智能电网的研究和技术应用[1]。

2012年7月美国能源部了SGIG街阶段性报告,在报告中对智能电网实施情况进行了总结:

1.1.1 输电系统

主要任务是部署PMU、输电线路监测和输电系统通信网;已完成287套PMU部署,待完成800套。

1.1.2 配电系统

部署自动开关、电容器和变压器的自动传感及其控制系统。

1.1.3 AMI

智能电表及其通信系统、统计数据管理系统,已完成1080万块智能电表;占现有总电表数量的8%,目标是1550万;全美预计在2015年将部署6500玩块。

1.1.4 用户侧系统

部署家庭显示器、可编程恒温器、用户侧网关,实施动态电价。

报告中列举了一些成功项目,通过部署家庭显示器、家庭网关和可编程恒温器,实施需求响应,降低可负荷峰值,在未来对15万用户实施需求响应,预计可减少高峰时210MW发电容量。

1.2 仍需克服的困难

虽然政府对美国的智能电网项目的进展给予了肯定,但是对于工业界和民众来讲,智能电网的发展进程仍然缓慢,不能很好的通过用户与电网之间的双向通信,使各类用户更方便的对自身能源生产和消费进行管理,为社会提供更多的就业机会。虽然政府投入大力的资金建设,但是美国电力资产所有权和管理权比较分散,电力设备投资较大,寿命周期也比较长,电力公司需要考虑成本和效益的问题,就很难做出投资决策对智能电网的研究和发展有了很大的几次,但是一些电力公司和其他的私有企业对智能电网的投资热情并不高。智能电网技术的广泛应用和部署,面临着许多困难[2]。

2 英国智能电网的现状研究和面临的困难

2.1 智能电网的发展现状

为了更好的落实英国低碳转型计划的国家战略,英国提出了智能电网的建设,并制定了详细的智能电网建设的计划。目前英国已经开展的工作如下:

2.1.1 加大对智能电表的安装

据了解,英国将于2020年前把普通家庭正在使用的4700万块普通电表换成智能电表。这一项工程预计耗资86亿英镑,在未来的20年或可因此受益146亿英镑。

2.1.2 组建智能电网示范基金

英国对智能电表技术投入了600万英镑科研资金,资助比例最高可达项目总成本的25%,英国煤气电力市场办公室还提供了5亿英镑,协助相关机构开展智能电网试点工作。

2.1.3 规范智能电网产业的运作模式

智能电网将由政府全权负责,智能电表则按市场化经营,但是所有的供应商必须取得政府颁发的营业执照。

2.2 仍需克服的困难

英国研究表明目前的智能电网技术的部署主要面临的不是技术困难,而是来自监管和政策方面:现有的技术之间缺乏互操作性,互操作标准制定工作滞后需要发展;在智能电网新应用中,角色没有明确的职责划分,各方成本和效益的分摊不确定,相关的监管机制和智能电网的发展不相适应。另外,除了政策方面存在问题和障碍,持续的资金保障也是令人堪忧的问题,受到信贷危机的影响,英国智能电网的发展速度和资金投入上存在着一定的不确定性。

3 中国智能电网的现状研究和面临的困难

3.1 智能电网的发展现状

为了支持可再生能源发展和节能降耗建设,中国政府提出了“加强智能电网建设”工作报告,并将智能电网建设纳入了国民经济和社会发展“十二五”规划纲要中,智能电网已经成为了我国战略予以推进实施,智能电网工作的研究得到了国家科技部、国家能源部和国际标准委员会的大力支持[3]。

国家电网公司是国内智能电网的主要推动者和建设者,也是智能电网建设的投资者,至2009年以来国家电网公司全面启动了坚强智能电网烟具和实践工作,结合各地区的电网特点,开展智能电网试点项目建设。通过智能电网试点和推广建设,取得了以下重要成果:

(1)建成了3个世界上电压最高、容量组大的特高压交、直流工程,已经累计送点超过800亿kw/h。

(2)取得了多项大规模新能源发电并网关键技术的研究成果,支撑了新能源的开发、消纳和行业发展。经营区域内并网风电装机已超过了6000万kW。

(3)一批智能输电技术得到了广泛应用,实现了输电业务的精益化管理和电网安全 决策。已经在15个省完成了输电设备状态监测系统部署。

(4)开展了两代智能变电站的持续实践,在两批共74座试点工程的基础上进一步升级原有智能变电站技术方案,大幅度优化主接线及平面布局。

(5)配电自动化加速推广应用,在配电网自愈控制等方面取得了进展,在64个城市核心区建设配电自动化系统,提升了配电网的职能化运行水平。

3.2 仍需克服的困难

(1)欧美国家的职能电网建设是国家的战略,得到了国家立法的保证,但是中国目前对智能电网的发展并没有具体的方针和政策,使我国的智能电网建设充斥着不确定和分散性,降低了智能电网的战略地位。

(2)智能电网的建设需要大量的投资,应该由政(下转第218页)(上接第142页)府主导,带动全社会共同参与智能电网的建设投资。但是目前我国的智能电网的投资方是电网公司,电网投资的规模大,回收周期较长,短期内的效益不明显,这就给电网公司造成了较大的压力。

4 智能电网的发展前景

随着国际能源的形势日益严峻,全球各个国家纷纷把智能电网作为提高能源利用率、保障清洁能源有效介入的解决手段。智能电网的概念也在不断扩展,智能能源系统、智能社区、智能城市新概念也逐渐被提出,这些新的概念与智能电网都有着密切的联系,对智能电网的发展有着积极的推动作用,信息通信技术和新能源技术也在不断发展和创新,对智能电网的发展有着重要的影响,智能电网的建设在技术上有很强的后盾和支持,在来来智能电网将以核心试点城市向其他城市逐步展开进入蓬勃发展时期。

5 结束语

智能电网作为重要的节能手段,是保证国家经济可持续发展的重要措施,各国要针对自身的不足,积极的采取有效的解决方法,保证智能电网的顺利建设和推广部署。

【参考文献】

[1]古丽萍.国外智能电网发展概述[J].电力信息化,2010,26(08):121-122.

第6篇:智能电网发展现状范文

关键词:智能电网;挑战;解决

进入二十一世纪以来,全球普遍呈现出能源紧缺、环境压力巨大的态势,不同经济发展状况下的国家和地区对于电力能源的需求也不断增大,同时,不同的用户对于电能的供给量和质量的要求也不断严格,这使得电力行业面临着前所未有的压力和挑战,需要无数行业先锋为此而建言献策,更新技术,以求达到用户的要求。二十世纪末以来,计算机技术从单纯的计算功能发展成为一个沟通全世界政治、经济、文化、资源等领域的巨型网络,一方面,用户在数字化和信息化时代的理念引导下对于电网的技术性要求提升得显而易见,另一方面,各个行业的信息化管理和精确化控制也成为了电力行业必须更新电网技术的前提和背景之一。在此二者的共同作用下,智能电网作为一个催生品不仅需要面对广大用户的品评,还需要承担起支持经济社会信息网络的重任,其压力和挑战可想而知。

一、智能电网概述

从现有的理论层面而言,智能电网指的是以物理电网为基础,综合现代化的信息技术、通讯技术、计算机技术等高新科技技术而将原始电网高度集成的新型电网系统,它具有开放性、安全性、高效性等特点,是现代化电力系统的首选网络模式。以目前掌握的智能电网推广程度和使用效果来看,它合理利用了现代通信技术,安全高效地实现了多种现代化技术的综合和融合,既完美取代了传统的电力网络而以可靠、经济的优势为广大用户所接受,又以其高度的漏洞自查能力和数字化配合能力为现代化企业的信息网络运行提供了技术基础,为数据的整合和收集,以及综合分析提供了一个方便快捷的工具,同样为现代化企业经营者所青睐。

由智能电网引出的一个成体系的管理系统即是电力营销信息化管理系统网络,这是以电力网络局域网为核心,以具体的业务工作站为前端,从而构成的统一的大型服务平台。就通俗意义而言,电力营销信息化管理系统即传统意义上的与用户直接对接的服务点,它包揽了具体到单个用户的电力能源服务细节,如电力计量、电费收取、用电管理等日常熟悉的电力行业服务项目,还有业务扩张,技术检测等技术性较强的上升型业务。智能电网推广之后,电力营销管理系统自然也应脱离于传统的机械化管理操作和业务服务,而做到与时俱进,更新为信息化的电力营销管理系统,将电力服务的具体业务覆盖到电力系统的每个环节和每个用户,实现营销业务的丰富和具体化,实现多流程、多环节、多思路的营销模式,使现代化电力网络营销成为可能,从而以全新的系统化面貌迎接智能电网时代的到来。

二、智能电网面临的挑战

1 行业技术竞争压力

改革开放以来,我国的电力行业发展水平与日俱增,在积极借鉴了国外先进技术同时综合本国技术发展现状而构建起的电力网络帮助国人度过了一个发展浪潮。但欧美各国早在本世纪就已经进入了电力系统技术化更新换代的收尾阶段,其中美国早在上世纪末就已经将注意力转移到了智能电网与电子监控的融合上,美国政府更是将能源技术发展中心确定在了全美电网的统一化和智能电网的普及化和升级化上,同时积极利用新能源资源,大力开发风能、太阳能、地热能等新兴能源,与智能电网共同配合,为全美的电力系统和能源供应提供了一个保障。纵观世界,再反观国内,尽管我国的电力系统在改革开放以来屡屡更新,且及时地引进了智能网络技术,但与欧美各国相比,我国仍处于智能电网利用的初级阶段,就电力行业而言,技术竞争压力依旧存在。

2 设备配合和适应能力的差距

尽管我国广泛吸收了世界各国的电力系统技术经验,但本国的电力系统基础设施仍处于原始阶段,技术的更新并未完全带动基础设施的及时更新,因而在设备和技术的配合问题上仍然存在且长期存在着差距。

3 与社会总体技术发展趋势的适应问题

现代意义上的智能电网指的是由计算机电子控制的电力系统,而传统的电力系统控制源主要是由机电组成,智能电网在国内的普及和发展,无疑要面对与传统控制源的磨合,甚至于传统的机电控制源还要让位于现代化的计算机控制系统,如此方可将技术和设施二者结合起来,共同作用于经济社会的发张。

三、相应的解决措施

1 提高电力通信平台的可靠程度

在现代化的智能电网之中,通信平台不仅是一个通信通道,更是智能电网不可或缺的一部分,在业务划分和规整上,它需要与智能电网相互配合,统一规划。为了达到电力通信平台的作用功能最大化,同时使平台间的基础设施可以相互沟通操作,实现纽带联系的功能,保证业务的顺利实施。因此为保证智能电网的顺利推广和技术革新,其中最重要的一点是提高电力通信平台的可靠程度,同时提升其保密性和抵御非法攻击的能力,在电网安全的保证上起到一定作用。

2 强化信息通信保障网络

信息化社会的电力系统自然逃不开信息传递和通信功能的强化问题,尤其是当电网配电功能出现问题,或是网络接入点错误时,及时的信息通信能够保证电网控制源及时掌握电网每个细节的具体情况,从而突破建设瓶颈,从细节出发,各个击破,由细节到整体地保障智能电网网络通信的顺畅,这也是一个刻不容缓的问题。

3 注重技术行业化改进

现阶段的智能电网对于通行的通信网存在着硬性要求,如数据量的要求,传输速率的差异要求,具体到业务的技术要求,具体的环境和管理模式要求等,这些要求无一不是在要求智能电网总体系统能够达到先进的技术水平,从而从行业高度提升整体的电力网络技术改进,为现代化经济社会的发展和进步提供一个能源网络保障。

四、结语

就目前的信息化发展水平而言,电力行业所能采取的智能电网模式并非只有一种。对于每一个国家和地区而言,他们又需要根据本国和本地区的综合发展现状确定智能电网的使用模式,解决在智能电网普及过程中所遇到的一些技术性和突发性状况。考虑到智能电网技术上处于起步阶段,尽管普及范围较广,但技术提升空间依旧很大,在必要前提下可以采用试点方案进行检测使用,再逐步进行大范围推广,这不失为一个减少失误和突发状况的好方法。

参考文献:

[1]邓俊杰.智能电网发展机理研究[J].电子制作.2016(10)

[2]宋菁,唐静,肖峰.??国内外智能电网的发展现状与分析[J].电工电气. 2010(03)

第7篇:智能电网发展现状范文

摘要:随着经济的发展和社会的进步,配电网自动化的发展已成为我国电力市场不断壮大的必然趋势,但是从目前的情况来看,配电网的建设好没有得到充分的重视,配电网建设资金短缺、技术落后等情况依然制约着配电系统的发展,本文就从配电网发展的现状着手,论述配电网在发展过程中会存在的问题,探讨其今后的发展趋势。

关键字:配电网发展现状存在问题未来形势

随着电力市场的发展以及电力供应的需求,电力系统的高效运行已经成为大家关注的重点。电力系统主要由发电、输电、配电以及用电四部分组成,配电网从输电网中接受电能,再通过配电设施分配电能,满足用户用电的需求,在整个电力系统中起着十分重要的作用,但是从目前配电网的发展现状中却看出一些问题。

一 配电网发展及配电网自动化发展现状及存在问题

随着经济的发展,我国配电网也经过不断地建设和改进,供电能力有明显的提高,已经能够基本满足需求,但是却也有着一些问题。

(一)配电网发展现状及存在问题

1 运输过程电能损耗严重

配电网在建设初期采用的导线过细,加上配电网络的检修工作缺乏,高能耗的设备又多,导致线损过高,个别区域配电网的损耗会达到30%,因此电量在传输的过程中会因为以上原因造成能源的浪费,同时也会给环境造成污染。

2 电力配套设施不完备

随着城市建设的不断发展,电力系统的供应能力也应该不断提高,但是由于资金和技术的制约,电力配套设施不能够及时完善,输电线的半径过小,线路又过长,瓶颈效应凸显,这就导致电能在输出的过程受到制约。

3 配电网建设投资力度不够

配电网的建设需要大量的资金支持,以减少供电不可靠因素造成的影响,但是由于配电网建设的资金支持不够,造成供电设备的老化,供电事故频发,影响了正常的生产生活,因此说加强资金的支持,是配电网建设发展的重要动力支持。

4 电力需求与电网设施矛盾突出

随着电力市场的建立,配电网的薄弱环节也渐渐凸显,其中电力需求与电网设施的矛盾尤为突出。城市的发展需要有更多的电量支持,但是电力设施的不完善却成为电能输送的一个障碍,这两方面的矛盾制约了电力市场的长远发展,及时解决电力设施这个瓶颈,已经势在必行。

虽然配电网在建设的过程中仍然存在以上问题,但是其也在进行不断地改进措施,我国也颁布电力法,将其纳入到法律的范围之内进行管理,电力也作为商品进入到市场接受用户的监督,这就使得配电网在进行电能输送的过程中更加注重满足用户需求,保证供电的可靠性。

(二)配电网自动化发展的现状及存在问题

随着技术的发展,配电网自动化已经成为一种趋势,但是其发展过程中也存在一些问题。

1 功能设计过于单一

配电系统功能设计的一般思路是应用配电自动化系统,来提高供电的可靠性,但是从电力可靠性中心的简报数据显示,目前阶段影响供电可靠性的主要因素是传统的周期检查方式造成的预安排停电,所以说当故障停电时间过长时,才能体现这一功能的作用,因此说这样的设计过于单一,不能充分考虑到其他的情况。

2 设备选择具有盲目性

在配电网自动化的设备选择中,管理者盲目了事,缺乏全面的考虑,忽视自身的基础,因此无法取得高效的结果,影响了自动化系统发挥作用。

3 管理系统存在弊端

配电网自动化系统覆盖了营销和生产两个方面,因此说完善的管理系统十分重要,但是现阶过分强调垂直只能专业的管理,没有横向和纵向结合的管理,导致系统的功效不能充分发挥,同时在系统功能的设计中,轻客户、轻管理、轻实效的现象普遍存在,也是管理系统的弊端。

4 自动化系统结构设计不合理

在配电网自动化系统的设计中,设计者往往顾此失彼,不能够统筹兼顾,经常会出现控制端与主站功能不匹配、一次网架设备不适应、通信通道的容量不足等情况,同时将先进的自动化系统应用到陈旧的设备上,也导致了自动化系统不能充分发挥其高效的作用。

二 配电网未来发展形势

(一)着力解决配电网自动化的缺陷

配电网自动化系统是电力发展的趋势,要想实现电网系统的高效运行,实现配电网自动化运行是十分必要的,因此说要克服其现阶段的缺陷。首先需要根据配电网应用的实际情况采取相应的技术,进行有规划的设计;其次需要将自动化作为设计的核心,设计适合当地实际情况的自动化系统;最后选择具有开放性和兼容性的操作平台,为自动化系统的应用打下良好基础。需要注意的是,自动化系统中远方通讯技术是关键,因此需要重点把握。

(二)以技术为核心

现阶段配电网的运行过程中依然存在许多问题,除了设备陈旧之外,发达的技术水平也是一个制约因素,因此说,要想使配电网实现优化运行,一定要严把技术关,除引进先进的技术设备之外,还要根据我国供电的实际情况自主研发适合我国配电网应用的新技术,实现配电网自动化高效运输。

(三)优化配电网运行

电力市场的竞争促使电力企业不断把工作的重心放在高效管理和优质服务上面,因此说电力系统的运行上也要不断的分析电网的运行性能,并制定出优化的运行方案,如提高供电质量、维护供电设备、降低运输能耗等,从而实现电网运行优化,这是未来发展不可忽视的。

(四)确保电能质量

电能质量不完全取决于电力的生产部门,同时在不同的供电时刻也具有不同的指标,因此说,电能质量涉及的范围很广,需要格外注意。在配电网自动化发展的过程中,一定要开发具备电能监测、电能统计、电能分析与控制的高效系统,实现对电能质量的重点监测,确保电能质量。

(五)实现电网的智能化和集成化

之前的配电网自动化系统采用的是独立发展、单项运作来解决问题,但是配电网之间各环节存在着不同程度的联系,这样的方法很难发挥作用,同时配电网自动化系统中的各个环节又处在不断的发展变化之中,因此说,掌握他们的变化,应用全面解决问题的方案,实现电网应用的智能化和集成化,更加方便的解决配电网传输过程中的问题。

结束语:随着经济的发展,人们对电力的需求越来越大,要求也越来越高,因此配电网的发展也需要格外关注。配电网自动化对于电能的输送具有重要的作用,因此在今后的发展过程中,一定要克服配电网自动化发展系统中的缺陷,建立一个开放、稳固与平稳的电力发展系统,保障电力输送的安全性与可靠性。

参考文献:

[1] 张继卉 试论我国配电网自动化技术的现状及发展 民营科技,2011年12期

[2] 徐腊元 我国配电网设备现状及发展 农村电气化,2001年第01期

[3] 田炎明 浅析10kV配电网存在的问题及解决办法 机电信息,2011年第36期

第8篇:智能电网发展现状范文

Ma Lu

(Tongren Power Supply Bureau,Tongren 554300,Guizhou,China)

【摘 要】变电站是电网运行的重要基础和支撑。阐述了变电站技术的从常规变电站向数字化变电站的变化及其技术特点。分析了数字化变电站的发展现状,同时简单设想了以智能变电站为发展方向的技术要求和发展前景。

【关键词】数字化变电站;智能变电站smart substation;智能组件intelligent combination;智能电网

【Abstract】The substation is an important foundation for grid operation and support.Described from conventional substation substation technology change and its technical characteristics to the digital substation.Analysis of the current development of digital substation, the simple idea of the technical requirements for the development of intelligent substations and development prospects.

【Key words】digital substation; smart substation; intelligent combination; smart Grid

随着当今电网的高速发展,电网自动化水平的不断提高。一般的常规化变电站已不能满足电力生产的要求,因此建立以计算机为核心的新型变电站是势在必行。数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革,对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。

1 数字化变电站

数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化,二次设备网络化,符合IEC61850标准”,即数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。

我国微机保护在原理和技术上已相当成熟,常规变电站发生事故的主要原因在于电缆老化接地造成误动、CT特性恶化和特性不一致引起故障、季节性切换压板易出错等。这些问题在数字化变电站中都能得到根本性的解决。

数字化变电站中采用电子式互感器根本性地解决了CT动态范围小及饱和问题,从源头保证了保护的可靠性。信息传递全部采用光纤网络后,二次回路设计极大简化,保护压板、按钮和把手大大减少,显著减少运行维护人员的“三误”事故,光纤的应用也彻底解决了电缆老化问题,系统可靠性得到充分保障。

2 数字化变电站技术发展现状和趋势

以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟,智能化一次设备技术不成熟,网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟,间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。

这几年国内智能化一次设备产品质量提升非常快,从一些数字化站的近期反馈情况可以看出,智能化一次设备已经从初期的不稳定达到了基本满足现场应用的水平。工业以太网是随着微机保护开始应用于电力系统的,更是成为近几年的变电站自动化系统的主流通信方式。在大量的工程实践证明站控层与间隔层之间的以太网通信的可靠性不存在任何问题。而间隔层与过程层的通信对实时性、可靠性提出了更高的要求,但通过近两年的研究与实践,这一难点问题也已经解决。可以说原来制约数字化变电站发展的因素目前已经得到逐一排除。

目前,电网公司、用户、设备制造商都在积极努力地推动着数字化变电站的发展,由此可以预见,三、四年以后成熟的数字化变电站将完全具备取代常规变电站所需的条件。而随着技术的不断成熟完善,数字化变电站将更加的智能化,从而实现智能变电站。

3 智能变电站

智能变电站是比数字化变电站更为先进的应用,其重要体现特征为“智能性”,即设备智能化与高级智能应用的综合。采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。智能变电站通过以下组成来实现更多的高级应用功能:

3.1 智能组件:对一次设备进行测量、控制、保护、计量、检测等一个或多个二次设备的集合。

3.2 测量单元:实现对一次设备各类信息采集功能的元件,是智能组件的组成部分。

3.3 控制单元:接收、执行指令,反馈执行信息,实现对一次设备控制功能的元件,是智能组件的组成部分。

3.4 保护单元:实现对一次设备保护功能的元件,是智能组件的组成部分。

3.5 计量单元:实现电能量计量功能的元件,是智能组件的组成部分。

3.6 状态监测单元:实现对一次设备状态监测功能的元件,是智能组件的组成部分。

3.7 智能设备: 一次设备与其智能组件的有机结合体,两者共同组成一台(套)完整的智能设备。

3.8 全景数据:反映变电站电力系统运行的稳态、暂态、动态数据以及变电站设备运行状态、图像等的数据的集合。

3.9 顺序控制:发出整批指令,由系统根据设备状态信息变化情况判断每步操作是否到位,确认到位后自动执行下一指令,直至执行完所有指令。

3.10 站域控制:通过对变电站内信息的分布协同利用或集中处理判断,实现站内自动控制功能的装置或系统。

3.11 站域保护:一种基于变电站统一采集的实时信息,以集中分析或分布协同方式判定故障,自动调整动作决策的继电保护。

4 结束语:

数字化变电站强调实现手段的数字化,而今后智能电网的建设,对变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用、对智能电网的支撑等功能提出了新的要求。数字化变电站是智能变电站的技术基础,智能变电站则将是变电站整体技术跨越和未来变电站的发展方向。

参考文献

[1]王允平.智能变电站及技术特点分析 电力系统保护与控制2010年38卷18期

[2]胡学浩.智能电网-未来电网的发展态势 电网技术 2009年第33卷第14期

第9篇:智能电网发展现状范文

【关键词】 电力系统自动化 技术现状 发展趋势

一、概述

电力系统的智能化控制是我国电力系统发展的重要方向,电力系统智能控制的实现是电力系统完整控制的重要标志。电力系统的发展壮大离不开自动化技术的支持,电力系统自动化技术在电力系统运行控制中发挥着不可替代的作用。

二、电力系统自动化技术发展的现状

我国的电力系统自动化技术在建国之初就有了初步的发展,并保持了快速的发展趋势,互联网技术和计算机计技术的迅猛发展为电力系统自动化技术的发展提供了巨大的技术支持。

2.1自动化技术在电网调度中的应用

电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心,计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析,并完成系统操作的高效进行。电网的调度自动化操作,通过自动控制技术的应用,实现电网运行状态的实时监测,确保了电网运行的质量和可靠性,实现了电能的充分供应,使人们的需求得到满足。[1]自动化技术应用的同时,将能源损耗达到最低,确保了供电的经济性和环保性,实现了电能的节约。

2.2自动化技术在配电网络中的应用

计算机技术在配电网络的自动化控制中发挥着重要作用,随着电网技术的不断发展,配电系统的现代化和网络化程度越来越高,实现了配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构,配电系统网络化的发展,使通信传输的速度得到保障,自动化系统的性能得到提高。系统的继电保护控制得到加强,大面积停电现象减少,电力供应得到保障,电力系统的可靠性和安全性得到提高,电网事故快速排除机制得到优化,科学的事故紧急应对机制得以建立,故障停电时间明显缩短;电力企业对电力系统的掌控能力加强,对电力系统运行状态的了解更加便利;常规的值班方式被打破,无人职守电站得以出现,工作人员的效率大大提高。[2]

2.3自动化技术在变电系统中的应用

变电系统通过计算机技术、通信技术和网络技术的应用,汽对二次系统的监测得得以实现,通过功能设计的优化,协调科学的综合性系统得到建立,设备的运行操作信息可以被方便的搜集。

三、电力系统自动化技术发展的展望

随着自动化控制技术、计算机技术以及网络通信技术的快速发展,电力系统已经形成由自动化控制技术、计算机技术、网络通信技术以及电力设备构成的有机整体,日趋庞大的电力系统产生的系统信息越来越多,电力系统的技术开发需要考虑的因素也逐渐增多,可以直接监测的设备对象也越来越多,为我国电力系统的发展提供了良好的环境基础。

3.1电力自动化系统的发展规模

随着接入信息的数量、种类以及范围的不断增大,电力自动化系统的规模也在迅速增大,由于系统运行实时监控的要求,对自动化系统的硬件和软件要求进一步提高,对系统的经济性和稳定性重视程度也在提高。

3.2电力自动化技术的发展方向

m应化、最优化、智能化和协调化是电力自动化技术在电力系统应用中的发展方向。电力自动化技术功能从单一化向全面化和综合性发展。为实现服务和管理的自动化,系统运行效率得到提高,经济效益得到保障;继电保护设备性能趋于灵活化和快速化。电力自动化技术在电力系统的设计分析和理论研究得到广泛应用,在电力系统的开发应用中得到广泛推广,对整个系统产生了深远的影响。电力自动化技术是电力系统电能供应和使用的安全性得到保障,并使电能质量标准得到提升,降低了系统干扰。

电力系统自动化技术对系统对电力系统运行成本的降低发挥了积极的作用。[3]随着电力系统的发展,电力系统自动化技术将对电力系统产生更为深远的影响,促进系统更加快速高效的发展。

四、结论

随着自动化控制技术、计算机技术以及网络通信技术的快速发展,电力系统自动化技术已经成为建设发展必不可少的部分,其为电网的安全、可靠、高效的运行提供了巨大的技术支持,极大的促进了社会经济的迅速发展。

参 考 文 献

[1] 陈建明.电力自动化技术的发展现状及方向[J].中国科技信息,2014(5):143-144.