电网发展范文（精选12篇）

电网发展 第1篇

关键词：智能电网,分布式电源,计量体系,需求侧管理,智能调度

随着全球气候变化的加剧和资源环境压力的不断增大, 节能减排、绿色能源、可持续发展逐渐成为各国关注的焦点。这时, 最大限度地开发电网体系的能源效率, 成为未来电网的发展方向。为此人们提出了发展智能电网, 并积极推动其建设和发展。本文将介绍智能电网的特征、发展和研究现状, 阐述智能电网的建设意义, 同时就其关键技术问题展开讨论。

1 智能电网的概述

1.1 智能电网的定义。

智能电网是以坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段的现代电网。它包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等各个环节, 覆盖所有电压等级, 实现了“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。

1.2 智能电网的主要特征。

智能电网具有极强的抵抗能力, 在发生大规模的故障时, 也能够保证对广大用户的正常供电, 在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下, 也能够保证自身的安全运行, 此外, 能够保障电力信息的安全。智能电网拥有强大的自愈能力, 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。智能电网具有兼容性, 它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。

智能电网具有经济实用性, 它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。智能电网具有集成功能, 它能够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。智能电网能够实现资产的优化, 使资产得到充分利用, 降低投资成本和运行维护成本。

2 国内外发展现状

2009年5月, 在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上, 国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。我国智能电网的发展与发达国家相比还有很大的差距, 我们应当认识到研究推进智能电网建设应使符合我国国情的重要举措, 发展智能电网是社会的共同愿望, 同时也是电网发展到目前程度的必然需求。

美国国会曾于2007年颁布“能源独立与安全法案”, 其中的第13号法令为智能电网法令, 该法案用法律形式确立了智能电网的国策地位。2009年2月, 美国国会颁布了“复苏与再投资法案”, 确定投资45亿美元用于智能电网项目建设, 并将智能电网项目配套资金的资助力度由2007年的20%提高到50%。美国政府支持智能电网的发展, 重视电网的维护和电网技术的研发, 智能电网的发展具有宽松有利的发展环境。

3 智能电网的技术支撑

3.1 坚强而灵活的网络拓扑。

结合具体国情, 我国能源分布与生产力布局很不平衡, 为了实现资源的有效配置, 实现资源的最大利用, 因而制订了“西电东送”的政策, 并开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。大规模的电网建设, 使得电网输电的稳定性与安全性成为一个亟待解决的问题, 坚强而灵活的网络拓扑使得智能电网能够承受冰雪等自然灾害的袭击, 保证正常供电。

3.2 集成的能量与通讯体系。

随着智能电网的快速发展, 电力信息安全成为困扰我们的又一大难题, 集成的能量与通讯体系可以实时监视和分析系统目前的状态, 可以识别故障早期征兆发出预报, 可以对智能电网系统实现大规模、全方位的覆盖。

3.3 系统快速仿真与模拟。快速与高效是智能电网发展的目标, 系

统的快速仿真与模拟可以大大减少智能电网事故的发生, 更好的保障用户的安全正常用电, 在智能电网的发展中具有十分重要的意义。

3.4 灵活的分布式电源。

在国家的政策支持下, 电网以往采用的单一能源模式得到改变, 诸如风能、太阳能等新型能源得到大量使用, 分布式电源的接入方式也大大增加了智能电网应对自然灾害的能力, 保证了供电的安全。

3.5 智能调度技术和广域防护系统。

智能调度系统是智能电网建设的核心, 有利于实现资源的优化配置、提高纵深风险防御能力、实现科学决策、提高部门管理能力、实现公平友好的市场调配。

3.6 电力电子设备。

电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制, 保证用户的电能质量、满足其特定需求的电力, 它们也是能量转换系统的关键部分, 在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。

3.7 高级计量体系和需求侧管理。

智能电网的核心在于构建具备智能判断与调节能力的、多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统。要实现智能电网的优化与发展, 电力部门需要及时得到用户详细的用电需求, 从而及时调整电力的配送。

4 意义

4.1 电力设备、人身和网络安全方面的收益。

智能电网的发展使得电网技术得到不断提升, 电力设备得到良好的维护与使用。由于智能电网具有应对冰雪等自然灾害的能力, 在发生故障时也不会造成大面积的停电事故, 从而保障了用户的正常安全用电, 使广大电力用户受益。此外, 智能电网具有强大的网络支撑, 集成的能量与通迅体系可以实时监视和分析系统目前的状态, 保证了电力信息的安全。

4.2 能源资源配置意义。

智能电网坚强而灵活的网络拓扑, 实现了人力资源和电力资源的有效配置。智能调度技术和广域防护系统的建设, 使得电力部门得以快速地实现科学决策。灵敏的计量设备使得电力部门能够快速得到用户详细的用电信息, 明确用户的用电需求, 从而对供电方案进行调整。

4.3 清洁能源发展的意义。

随着智能电网技术的飞速发展, 以前单一的能源模式已经不能满足电网发展的需求。在沙漠、戈壁滩、高原等偏远地区, 风能、太阳能等是常见的能源模式, 它们在地理位置上分布不均, 容易受到天气、地形等自然条件的影响, 智能电网采用多种能源多接点入网的模式, 这就大大提高了可再生能源的利用效率, 有益于我国资源节约型社会的建设, 为节能减排做出贡献。

4.4 社会经济效益。

智能电网的建设有利于保证国家的电力信息安全, 使得输电系统的安全得到更好的保护, 有利于保障居民生活用电的正常供应以及经济生产用电的持续供应, 减少了大规模停电事故所带来的巨额经济损失。智能电网能够检测用户用电情况, 实现电力资源的合理配置, 提高了资源利用效率, 也提高了经济效益。除此之外, 智能电网技术的发展使得可再生能源得到了更多的使用, 有利于改善我国的能源结构, 实现能源的优化配置, 对节能减排具有积极地作用。

结语

智能电网的建设时我国电力行业发展的必然趋势, 加快智能电网建设, 加强电网技术的研发具有重要的占率意义。智能电网强大的抵抗能力为电力的正常运输保驾护航, 智能化的检测体系能够实时保障电力信息的安全, 智能化的计量设备能够实现资源的优化配置, 提高经济效益和社会效益。相信经过一代代电力工作者的不懈努力, 我国智能电网的明天定会美好!

参考文献

[1]谢开, 刘永奇, 朱治中, 等.面向未来的智能电网[J].中国电力, 2008.[1]谢开, 刘永奇, 朱治中, 等.面向未来的智能电网[J].中国电力, 2008.

基层电网企业企业发展思路 第2篇

电公司发展机遇年、挑战攻坚年、实干突破年，更是继往开来、加快创先、科学发展的关键年。因此，要牢牢把握加快发展主题，立足当前，抢抓机遇，顺势攀登，巩固加快发展的态势，全力推动电网企业科学发展再上新台阶。

一、抢占先机，释放加快发展优势

时下，巢湖地方经济回升基础还不牢固，高耗能行业比重依然较高，传统产业升级压力仍然很大，经济发展中不确定、不可预料因素仍然很多。但巢湖供电公司发展仍有许多有利支撑因素：一是国务院批复《皖江城市带承接产业转移示范区规划》和巢湖市实施大建设、大发展战略，必将促进地方投资的拉动性和消费增长的稳定性，对公司加快发展产生强大动力；二是国家需求的上升，也将带动巢湖市资源型工业保持快速增长态势，对工业电量增长形成强劲拉动；三是巢湖四县工业发展迅速，今年有一批大项目陆续竣工投产，必将推动电力市场快速发展；四是国家今年启动新一轮农网升级改造工程，省公司会有一系列农网政策的出台，有利于支撑农电快速发展；五是电网企业全面推进“两个转变”，不断加强“三个建设”，发展势头将由“弯道超越”转为“直道提速”，还有近年来持续稳健发展的实力积蓄，有风正气顺图发展的工作环境，有历次应对严峻考验的洗礼和磨练，更有长期团结协作、创新变革、雷厉风行、意志顽强的队伍，这些都有利于集聚力量、加快发展，巢湖供电公司已进入大有可为的重要时期。

二、乘势突破，把握加快发展原则

在新一轮大发展机遇中，作为基层电网企业必须要积极争取与巢湖市新发展对接、与国家电网公司、省电力公司政策支持相吻合，紧密结合实际，加快推进“两个转变”，深化对电网企业发展规律和特点的认识，建立健全有利于两个发展方式转变的体制机制，实现依靠科学发展带动业绩指标提升，破解发展中的困难和问题；坚持变革管理模式，把握发展主动，敢于打破常规，推进重点领域和关键环节的改革，以更加开放的视野和胸襟谋划公司发展，以创新变革激发公司活力，加快发展。“加快发展”要求更加注重解放思想、更新观念。要始终把基层电网企业的发展放在国家电网公司、省电力公司和地方经济社会大局的战略中去考量，把握发展、变革、创新的主旋律，以战略思维眼光来探索处理公司发展中新途径和新方法，不断深化“两个转变”，努力实现各项重点工作的新突破，为电网发展和公司发展的总体布局和长远规划奠定基础。“加快发展”要求更加注重统筹兼顾、突出重点。要全面遵循国家电网公司“三集五大”新的管理体系建设要求，充分发挥公司的资源优势、人才优势、技术优势，推进公司定位、组织形态和技术路线的变革，在创新变革中提升发展质量，在突出特色中提升发展空间，不断形成推动电网企业管理水平上台阶的整体合力。“加快发展”要求更加注重转变作风、能力提升。要增强工作的敏锐性和机遇意识，主动适应发展环境的新变化和公司发展的新要求，转变工作作风，强化统筹意识，不断深化对发展重大问题的认识，提高处理复杂问题能力，在加快发展的实践中，使工作方法、发展环境和落实工作有新的改进，实现电网企业运营效益、供电服务水平和队伍整体素质再上台阶，在新一轮大发展中脱颖而出。

三、科学务实，突出加快发展重点

实现基层电网企业科学发展再上新台阶，最根本、最紧要的任务是：拓展发展空间、增添发展动力，促进业绩指标争先进位，突出特色优势增强实力。

狠抓安全诚信建设，实现安全持续稳固发展。创新安全发展。在公司系统全面、全员、全方位、全过程深入开展“安全生产诚信建设”年活动，以“零违章现场”、“零违章班组”创建为抓手，建立安全诚信“反违章”信息征集、考核体系，进一步增强员工遵章守纪的“诚信意识”；以评选安全诚信班组和员工活动为载体，充分发挥党、政、工安全生产齐抓共管的整体功能，推进安全诚信效能监察工作，开展安全诚信“亮身份、树形象”活动，举办诚信故事演讲赛、启动安全诚信建设成果发布会等系列举措，形成安全诚信教育的重叠效应，实现安全管理由他律向自律转变。推进安全管理。认真贯彻百日安全活动的目标和重点，坚持以保人身、保电网、保设备为主线，建立领导干部履职信息管理系统，健全涵盖基建、生产、农电、信息、高危客户供电在内的安全管理体系，统筹力量做好各类资源配置，圆满完成迎峰度夏和世博保电工作，确保“三个不发生”百日安全活动取得实效。

狠抓电网建设管理，推进坚强智能电网建设。推

动电网发展方式转变。建立覆盖各电压等级的统一大规划体系，合理储备项目，科学完成公司“十二五”发展规划编制，推动巢湖电网产业升级。应用资产全寿命周期管理理念，加强经济效益评价和分析，合理确定投资规模，保证电网建设与经济社会发展相协调。强化战略统领作用，积极协调政府将电网规划纳入地方相关建设规划。紧密结合巢湖实际，按照“规划试点、全面建设、引领提升”三步走战略，完善巢湖电网智能化规划，稳步推进智能电网用电体系建设，有效控制建设成本，严把工程建设质量，按期完成10座电动汽车充电桩、9.65万户用电信息采集系统建设任务。规范电网管理。按照erp和基建管控模块的要求，严格执行里程碑工期计划，确保工程项目有序推进。积极推进“两型一化”变电站和“两型三新”线路建设，努力提高建设质量，加快施工进度，降低工程造价。继续做好省公司电网对接项目建设，加大城市配电网和农村配电网建设和改造力度，突出抓好新一轮农网改造工作，推进新农村电气化建设，不断提高供电质量和可靠性。

狠抓营销管理基础，全面提高公司创效能力。增强营销运作能力。围绕皖江城市带承接产业转移巢湖示范区和巢湖重点项目建设，挖掘潜在用电需求，做好供电服务，积极巩固和开拓电力市场。加强电价管理，严格电费回收目标管理，建立电费日报制度，落实责任，防范风险，实现电费回收“双结零”。稳步推广银行代扣和负控预售、低压集抄等技术的应用。加强线损管理，开展营业普查，依法处置违约用电和窃电行为，推动公司经济效益不断增长。提升经营管理水平。以大规划促进大计划，不断强化经营责任，实现生产经营目标可控、在控。加强综合计划归口管理，健全覆盖规划设计、生产基建、财务营销、信息和人力资源等业务领域的综合计划工作标准体系，严格计划执行情况考核，实施综合计划闭环管理，提升综合计划的控制力和约束力。推进标准成本管理，完善标准成本核定办法，开展预算执行情况评价和考核，发挥好业务预算、财务预算及综合计划的统筹协调作用，提高预算综合控制能力。落实项目风险评估和投资约束机制，完善电网投资项目后评价机制。

狠抓企业管理变革，适应“三集五大”工作要求。全面加强人财物集约化管理。加强人力资源的统一规划，强化定员定编、机构岗位的规范管理，建立不同岗位、单位之间员工有序流动机制，优先把新进员工安排到关键紧缺岗位和生产一线岗位，逐步解决人力资源分布不均衡的问题。完善员工岗位成长机制，健全职业发展通道，加大员工培训力度，提高培训工作的针对性和实效性，着力解决高层次人才短缺、一线技能人才不足等问题。牢牢把握财务“六统一”，认真抓好“五集中”的各项重点措施，加快“一体化”进程，实现财务与物资、基建等专业的信息集成，全面落实省公司“一本帐”工作要求。坚持以提高效率和效益为主线，夯实物资供应链基础管理，强化物资采购标准应用，统一物资采购合同管理，加大对供应商履约监督力度，加快物资仓储配送体系建设，持续推动物资集约化管理。健全管理体制和运行机制。坚持以省电力公司业绩考核管理办法为导向，加大考核指标管控力度，不断强化企业业绩考核，促进业绩指标争先进位。继续充分发挥同业对标和管理过程评价的引领和导向作用，组织开展二维对标工作。建立健全依法决策、依法经营、依法管理、依法办事的制度体系和工作机制，增强规则意识，提高规章制度执行力，做到有令必行，有禁必止。推进sg186信息系统应用，加快深化erp系统应用，切实发挥信息系统对公司经营管理的支撑作用。

电网发展 第3篇

关键词：电网规划；电网运行；安全

中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1671-864X（2015）11-0132-02

长期以来，电网规划和调度运行是两条基本独立运作的业务链条，电网规划面向电网可持续协调发展，调度运行负责电网安全生产运行。如今需求在与时俱进，随着特高压工程的陆续实施和智能电网建设的推进，各省之间电网联系越来越紧密，像以前那样各自埋头研究电网数据并独立规划设计的工作方式将不能够满足进阶需求，宏观的数据流概念越来越成为必需，规划和调度越来越需要紧密衔接，以提高电网规划的准确性和科学性。规划与调度数据深入融合以后，实现统一标准、统一参数、统一平台，也将帮助各级的电网规划设计工作逐步进入规范化轨道。

一、各级电网规划设计原则

重点介绍主网：500kV电网；城市高压电网：城市220kV、110kV高压电网。

（一）500kV电网结构。

1.近期以特高压电网为依托，加强完善500kV“两纵四横”的梯形主网架结构。

2.远期根据省内电源布局和特高压电网发展，加强与特高压电网衔接的河南500kV送电通道建设，进一步推动河南电网形成以特高压交流变电站为500kV网架支撑，以哈豫直流、准豫直流为电源补充，相邻区域间具备较强支援能力的500kV目标网架。

（二）220kV城市电网结构。

1.以500kV变电站为中心，220kV电网分区供电。各分区正常运行方式下相互独立，但应具备线路检修或方式调整情况下一定的相互支援能力。

2.城市220kV主干网架采用双回路链式结构或双回路环网结构，消除“小三角”网络结构；每一回路或每一链中220kV变电站数量不应超过4座。

3.在城市外围一般形成双环网结构。在环网的短路容量超过规定值的情况下，则可在现有环网外围建设高一级电压的环网，并将原有的环网分片或开环。

4.一般要求变电站有来自两个不同方向的独立电源。对于处在城市郊区或市区中心的终端变电站，也可考虑由城市220kV环网引出2回或3回线形成辐射结构，220kV侧采用双母线或线路-变压器组的接线方式，但必须保证下一级电压电网具有足够的支援能力。

5.城市220kV电网不应采用“T”接方式构网。

6.枢纽变电站最终应有3条及以上的电源线路。

（三）110kV电网结构。

1.以220kV变电站为中心，110kV电网实现分片供电的模式，各供电片区正常方式下相对独立，但应具备事故情况下相互支援的能力。

2.一般情况下，110kV变电站宜满足“双电源”供电要求，电源可以取自两个独立的电源点（发电厂或220kV变电站），也可取自同一座变电站的不同母线。

3.当线路上T接或链入3座及以上变电站时，线路宜在两侧有电源进线，正常运行时两侧电源不并列。

4.城市110kV电网宜采用以下基本接线形式：

（1）第一类地区宜采用“三T”（或“πT”结合）、双回链、双回辐射形式。“三T”（或“πT”结合）接线网络一般可连接3座变电站、双回链接线网络一般链接2～3座变电站，双回辐射接线网络一般连接1座变电站。

（2）第二类、第三类地区宜采用“双T”、双回链、双回辐射形式。

“双T”、双回链接线网络一般连接2～3座变电站，最多不超过4座；双回辐射接线网络一般连接1～2座变电站。

二、坚强智能电网面临的新挑战

为切实抓好电网运行安全工作，调度系统相继采取多项措施严把安全生产关，细化相关工作，开展调度系统大运行体系“抓协同、建流程、控风险、促提升”安全专项活动。通过采取一系列措施，将全面提升电网调度系统安全管理水平，为电网的安全稳定运行铸就一道牢固的安全屏障。

（一）维护电力系统安全意义重大。

电力系统安全事关国民经济发展和人民群众生活的大局，是国家、社会、发供电企业和电力客户的共同利益之所在。维护电力系统安全稳定运行，永远是电网调度机构最重要、最基本的任务。在电力系统安全和经济效益发生矛盾时，首先要保证电力系统安全。要依法坚持统一调度、分级管理的原则，严格履行调度机构在确保电力系统安全方面的职责，保证调度系统指挥畅通。平等对待市场主体，严格执行调度规则和市场运营规则，切实维护正常的市场秩序。在电煤矛盾突出的形势下，从优化运行方式、挖掘发电能力、帮助协调电煤问题等方面。

（二）全面保障电网安全运行。

生产运行管理和技术监督严重不到位，电网运行管理手段落后，监管不到位。检查时存在走形式，走过场，不能真正发现安全隐患。目前多数运行单位的技术监督仍然停留在按周期开展的一般性预防性试验工作上，缺少采用新技术新设备对特殊方式、重点设备和重点时段的针对性的检测试验。继电保护设备的周期校验或和设备停电时进行试验传动仍然存在项目不全，传动不细的问题。针对各种可能影响到电网运行安全的因素，必须对症下药。才能更大程度上地防范事故的发生。以防范人身伤害、电网稳定破坏、电网大面积停电为重点，紧密围绕电网结构、运行控制、现场作业、供电安全、信息安全、应急管理等方面，全面检查安全工作组织落实情况，排查安全事故隐患。

（三）主动适应电网发展方式转变。

随着特高压大电网技术的快速发展，以及坚强智能电网的重点建设，电网公司以“构建‘大运行’体系、适应大电网发展”为中心，“安全、基础、保障、创新、人才”为主线，把握安全要素，提高电网稳定控制能力；夯实管理基础，促进调度专业持续发展；增强保障手段，加快调度技术装备升级；勇于探索创新，适应两个发展方式转变；强化人才培养，加强专业队伍建设。结合电网运行实际，启动以“六抓六防”为主题的电网运行安全质量行活动，加强电网运行机理的研究分析，以“年度运行方式”指导电网建设、改造和运行；深化电网安全风险管控模式，全面推广应用典型经验；加强继电保护和安全稳定控制装置全过程管理，筑牢电网安全稳定“三道防线”；开展“转流程、建机制、树红旗”主题活动，深化调度安全内控机制建设；全面推进调度系统应急体系和机制建设，提前做好电网安全度夏准备；严格按照“大运行”方案，明细分工界面，细化业务流程，严控变革风险，修编调控管理制度、核心流程及三大标准，确保公司“五大”试点顺利实施。

三、融合电网规划与调度数据，达到规划电网与运行电网良好互动

电网的合理规划是电网运行安全的基础，在电网合理规划的前提下，电网运行安全也是电网建设的另一个重要指标。它与国家安全、社会稳定有着重要的联系，特别是近几年来，随着电力系统远距离、大容量联网运行，电网的安全运行重要性日益突出。

电网规划基础数据将梳理分解为八大类基础数据：社会经济、能源资源、电力供需、电网设备、电源设备、电网运行、地理信息、典型参数。在不久的将来，规划设计将从输电网规划、配电网规划、成果/标准管理、规划项目库、电网发展诊断5大业务层面全面支撑大规划的电网规划业务。规划设计将电网规划数据和运行调度数据融合，对于我国电力行业信息化建设来说可谓一次里程碑式的事件。这是国网公司顺应时势转变电网管理方式与公司管理模式的实质性尝试与突破。最难的并不是技术，更重要的是管理理念的创新和突破，这仰仗的是高层的良好沟通与衔接。除了提供规划作业的舞台、作为信息传递的渠道之外，国网公司上下将第一次真正在同一套基础数据上进行规划与仿真计算的技术方案比选。

四、结束语

不同的情况，电力企业的安全管理工作要有不同的措施。在当前，电力企业的安全管理中必须要加入系统思维方式和安全生产软管理方式，以科技进步为手段，确保电网安全稳定运行，防止大面积停电事故的发生。

总之，无论是电网的前期规划还是后期的安全运行，宗旨就是为经济发展服务，保证人民的生产生活。事实证明，只要做到科学规划，遵章运行，就能取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施.国家电网，2005，（6）

[2]SD131-1984电力系统技术导则

电网发展 第4篇

1 智能电网定义和特征

1.1 智能电网的定义

“运用先进的网络分析技术及最新的智能化技术手段, 将电力企业的各种设备、控制系统、生产任务及工作人员有机地联系在一起, 在一种公共信息模型’ (Common Information Model, CIM) 的基础上自动收集和存储数据, 对供电系统的运行及电力企业的经营管理进行全面、深入的分析, 客观正确地优化其资产管理和供电服务”。这是IBM关于智能电网的定义。

根据美国能源部现代电网委员会的说法, “智能电网是将先进的传感技术、控制理论、通信等先进技术集成到现行的电力系统的输配电领域的一项综合技术”。

中国国家电网公司给出的智能电网的定义是“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础, 利用先进的通信、信息和控制技术, 构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网”。

从以上3种目前关于智能电网的最具代表性的定义来看, 各方对于智能电网的定义都是以各自拥有的实际物理电网为出发点, 通过寻求与现代相关技术的有机结合达到智能化, 从而实现电网的坚强和智能。实际上智能电网是把信息技术、通讯技术、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。中国特色坚强智能电网具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动五个基本内涵, 如图1所示。

1.2 智能电网的特征

未来的智能电网应该具有以下功能特点:

(1) 自愈稳定可靠。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能, 指无需或仅需少量人为干预, 实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常, 最小化或避免用户的供电中断。通过进行连续的评估自测, 智能电网可以检测、分析、诊断以及恢复电力元件或局部网络的异常运行。

(2) 安全抵御攻击。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击, 智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害, 一旦发生中断, 也能很快恢复运行。

(3) 兼容发电资源。传统电力网络主要是面向远端集中式发电的, 通过在电源互联领域引入类似于计算机中“即插即用”技术 (尤其是分布式发电资源) , 电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型发电, 甚至是储能装置。

(4) 交互电力用户。电网运行中与用户设备和行为进行交互, 将其视为电力系统的完整组成部分之一, 可以促使电力用户发挥积极作用, 实现电力运行和环境保护等多方面的收益。

(5) 协调电力市场。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。

(6) 高效资产优化。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, 从整体上实现网路运行和扩容的优化, 降低它的运行维护成本和投资。

(7) 优质电能质量。在数学化、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。

(8) 集成信息系统。实现包括监控、控制、维护、能量管理 (EMS) 、配电管理 (DMS) 、ERP等和其他各类信息系统之间综合集成, 并实现在此基础上的业务集成。

2 智能电网涉及的关键技术

智能电网以实现电力系统运行安全、可靠、高效、清洁、经济为目标, 集成先进的传感测量、故障诊断、远程通信、智能设备、自动控制和管理决策支持等高新技术为一体。坚强智能电网将主要围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度6个环节以及通信信息平台共7个技术领域进行研制规划并展开全面建设。建设坚强智能电网目标的实现如图2所示。

2.1 发电环节

随着人们对环境问题的关注程度不断加深, 低碳经济和绿色经济成为全球经济的发展趋势, 未来能源的形式将向多元化发展。在常规能源方面, 将研制大型能源基地机组群接入电网的协调控制系统及设备;在清洁能源方面, 将研制大规模可再生能源接入电网安全稳定控制系统、可再生能源功率预测系统、风/光/储互补发电及接入系统等;在储能应用方面, 将研制大规模储能设备, 适应清洁能源快速发展的需要。

2.2 输电环节

输电线路的运行状态是线路安全健康水平的直接反应, 通过研制先进适用、稳定可靠的线路运行状态检测装置, 可及时获取线路运行信息, 以便在发现线路隐患时及时预警和检修处理, 从而避免电网事故的发生。线路检测的重要内容:气象参数, 环境参数, 雷击故障, 电晕等。通过开发线路设备状态监测系统, 以有效的集中监测和管理手段来获取线路自身运行和周围环境状态, 实现输电线路安全预警和辅助决策, 推动智能电网输电环节工作的深入开展。输电环节的关键技术涉及柔性输电系统技术、高压直流输电技术以及可再生能源的建设等。

2.3 变电环节

智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、低碳、环保、集成的智能化设备组合而成, 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施自动控制、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。智能变电站将实现电网运行数据的全面采集和实时共享, 支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用;实现变电站设备信息和运行维护策略与电力调度全面互动;实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化。

2.4 配电环节

配电网是电力系统的一个重要环节, 随着配电系统规模不断扩大, 新能源的发展使得配电网系统有可能大量接入分布式电源、微网、电动汽车、储能装置等, 因此智能化的配电系统运行应满足自愈、互动、兼容、即插即用等需求。该环节涉及的关键技术包括智能配电设备、配电自动化与配网规划、分布式电源接入与微网运行控制等。

2.5 用电环节

智能电网用户与电网的信息交换主要通过高速实时双向通信 (如AMI) 和智能显示终端技术来实现。根据电网提供的实时电价、停电计划和电网负荷信息, 用户可自主安排用电计划, 甚至可以选择传统能源发电供电或者是新能源发电供电。随着家庭太阳能发电和插入式混合动力机车的使用, 用户可以适时地向电网馈送电能, 而不是仅仅充当传统的消费者角色, 从而提高了用户参与电力系统运行和管理程度, 提高供用电的经济性。用电环节涉及的技术具体包括用电信息采集技术、双向互动营销技术、用户储能技术、用电仿真技术、智能用电小区、智能大用户服务、电动汽车充放电、智能营业厅等。

2.6 调度环节

智能调度体系可以实现数据传输网络化、运行监控全景化、调度决策精细化、运行控制自动化、机网协调最优化。该体系将以服务特高压大电网安全运行为目标, 构建涵盖电网年、月方式分析、日前计划校核、实时调度运行等三大环节的调度安全防线。调度环节的关键技术具体包括大电网安全稳定分析技术、仿真建模技术、经济运行技术、综合预警和辅助决策技术、大电网控制技术、安全防御技术、运行管理等技术。

2.7 通信信息平台

通信信息平台是智能电网的重要支持系统, 同时也是贯穿智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节的基础支撑平台, 其涉及的关键技术包括分散式自律体系架构的通信方式、时钟同步、智能变电站/配电/用电/家庭通信、无线通信、载波通信、通信管理等技术。

3 智能电网的发展现状及面临的挑战

近些年来, 中国加快了电网互联的步伐, 全国统一电网即将形成, 电网安全性形势日益严峻, 发展智能电网是提高电网安全性的有效手段。国内开展智能电网的体系性研究虽然稍晚, 但在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践, 在输电领域多项研究应用达到国际先进水平, 配、用电领域智能化应用研究也正在积极探索。结合国际电网技术发展方向和我国电网发展特点, 国家电网公司重点组织开展了新型能源接入、特高压输电、大电网运行控制、数字化变电站与数字化电网、灵活交直流输电及储能、电网防灾减灾与城乡电网安全可靠供电、电网环保与节能等方面的研究, 培育出一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果, 在特高压输电技术、电网广域监测分析保护控制技术、电网频率质量控制技术、稳态/暂态/动态三位一体安全防御技术和自动电压控制技术等方面处于国际领先地位。

智能电网的发展也正面临不同层次的挑战。在系统规划和维护层, 存在政府部门和当地居民为减少工业用地反对新发电厂和输配电线路建设;新能源发电的间断性、多变性、不可预知性带来储能和并网压力, 缺少可预知型实时系统控制模型。在能源消费层, 实时电价信息的提供和消费者参与需求侧管理 (DSM) 程度有待提高。在信息技术应用层, 电力系统内部不同的信息资源分散, 横向不能共享, 上下级间纵向贯通困难, 形成了以纵向层次多、横向系统多为主要特征的“信息孤岛”;就厂站端的应用系统来说, 存在着规约繁杂、信息承载率低、信息不完整、信息杂乱、系统联调复杂、数据采集资源重复浪费等问题。在数字化变电站的建设方面, 目前国内还没有形成统一的体系结构, 对数字化一次设备的计量、检验及验证也缺乏统一的标准, 迫切需要制定相关技术标准来规范数字化变电站的建设和数字化一次设备的入网试验、计量检验和验证。

4 结束语

发展中国特色的、坚强的智能电网是应对未来电网发展所面临的新形势, 是构建稳定、经济、清洁、安全的现代能源供应体系的客观需求。智能电网增强了电网的可观测性, 使电网资产具有可控性, 提高了电网的可靠性和安全性, 降低了电网运行、维护和规划的成本。同时, 智能电网将实时地处理负荷和市场参与者的随机性, 提高了电能质量, 多种可再生资源的发电并网, 将使得电力市场不断走向成熟, 电网配置不断优化。

智能电网技术现状及其发展论文 第5篇

随着国家能源政策的有效推行和各种发电技术的成熟，各种各样的新能源已经在智能电网中有着更为广泛的应用，能源构成也已发生较大变化，以风能、太阳能、大容量储能装置等能源为代表的分布式电源在智能电网中有了更多的应用。现阶段，坚强智能电网在发电环节的发展目标已经基本实现，能源构成秉承着环保意识和可持续发展的基本理念，在实施节能发电调度，提升常规能源利用效率等方面均取得了优秀进展。例如在环境保护方面，新能源的使用有效降低了发电环节温室气体的排放;在信息传输方面，双向交互技术使得电网对发电侧的控制水平进一步提升，促进了节能降耗;在能源使用方面、大型火力、水力、风力发电机控制技术的成熟也使得厂网协调水平有效提升。

2.2完善的智能变电站结构提升了电网的可靠性

智能变电站是一种基于全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化三大要求，利用先进的智能设备实现在线智能分析、协同互动、智能调节、实时控制等一系列功能的变电站。其作为智能电网中的核心组成，在智能电网的变电系统中发挥着不可忽视的重要作用。现阶段，智能变电站多采用如“三层两网”作为基本网络结构，整个网络结构由站控层、间隔层、过程层三层构成，并由站控层网络和过程层网络实现不同结构层之间的连接。其中，站控层是由数个管理子系统构成，具有最高权限和高度集成权，所涉及到的技术包括实时监视控制技术、电力系统通信技术、电力系统自动化控制技术等。以监视控制技术为例，站控层往往能够对全站数据进行采集以及针对全站运行过程实现监视控制，并通过站控层网络向间隔层实施二次数据传输，达到优秀的监视控制效果。而间隔层多由变电站中的二次设备构成，其功能顾名思义，旨在实现在站控层和站控层网络均失效的情况下将所在间隔的监控机进行继电保护操作，涉及到的技术包括智能继电保护技术、智能变电站高级应用技术、在线式五防技术、网络通信检测分析技术等等，是智能变电站中的核心结构。而过程层则用于实现智能变电站的具体功能，包括采集实时变电设备的运行参数量、监测变电设备实时运行状态和执行站控层下达的控制命令等等，其多是由一次设备及其附属的智能元件构成，传统变电站中常见的各类互感器、断路器和隔离开关等均属于过程层。

3智能电网的发展趋势展望

3.1调度的智能化将实现智能电网的大范围优化配置

在传统电网中，调度一直是作为电网运行控制的神经中枢发挥着重要的核心价值，随着智能电网建设工作的不断完善，调度系统也需要开始更加智能化，从而与智能电网的高要求相匹配。智能电网中的.调度系统需要开发出更为全面而准确的数据采集和分析系统，在电网正常运行时，能够将电网的实时运行情况以图表形式直接呈现给调度员，并在后台利用数据分析技术排查电网中可能存在的安全隐患，如果发现存在威胁，则通过智能安全预警功能通知调度员和检修人员，从而最大限度提升智能电网的安全性和稳定性，当调度员给出具体指令后，所配备的智能化分析系统将会给出了简要的安全与经济性分析，帮助调度人员认识到决策的可行性。对于企业而言，相关的电力企业也需要加大智能调度技术支持系统、备用调度、应急指挥控制中心建设和调度通信数据网等相关领域的建设工作，在现有的各级调度中心配备智能调度决策支持系统，将实时监控与预警、安全隐患分析、调度计划管理等应用功能落实到位，从而实现智能电网的大范围优化配置。

3.2用电设备的信息采集交互能力和智能性将有效提升

现阶段，用电设备的信息采集交互能力和智能性还处于较低水平，难以与智能电网的各项服务形成配套工作。因此，在未来的一段时间里，开展智能用电服务，推广应用智能电表，进而构建起智能化的用户电网双向互动体系将成为大势所趋。智能电表可以对用户的用电设备实现全面监控，通过定时读取用户的用电功率、用电量、工作电压等计量参数，实现用户和电网之间的信息交互。而电网方面的计量数据管理系统(MDMS)也将被进一步完善，其可以通过智能电表等高级量测装置互联，实现对所收集数据的储存和处理，如若发现异常，则可以借助未来将发展成熟的物联网通信技术把智能电表和用户室内的各类可控电器或装置相连接，实现安全隐患的实时报警。而在智能楼宇、智能家电等新兴领域上，也同样可以预见智能家电人机交互、楼宇电力数据双向传输、用户富余电能的回收等功能将成为可能，整个智能电网将通过与用户的多样化交互形成各式各样的服务功能，从而发展成为互动运转的全新模式，让整个电网的可靠性和综合效率真正得到提升。

3.3人工智能技术将成为智能电网技术的核心发展方向

现阶段，在电路、电磁、电机电器等领域中已经能初步窥见人工智能技术使用的曙光，随着未来数字技术和信息技术等尖端产业不不断成熟，未来的智能电网中的电力设备和配套的应用将会由传统的工厂设计向计算机辅助设计作进一步的转变，而在这样的前提下，加入人工智能技术，不仅可以使得新产品与新系统的创造周期与生产周期有效缩短，更可以使得系统设计的可靠性与智能型达到前所未有的新高度。从另一个角度而言，未来的智能电网中将存在着大量的自动控制装置，包括自动继电器、自动保护装置、自动断路器等，这些局部控制的协同作用看似简单，但不同的装置将会构成整个电力系统复杂的实时控制，考虑到人工智能技术具有清晰的逻辑思维和快速的处理能力，可有效实现智能电网中电力系统的保护实时控制，故人工智能技术将成为未来智能电网技术的重要发展方向。

4结束语

智能电网:打通风电发展瓶颈 第6篇

对此,国家电网公司给出答复:建设特高压智能电网是接纳清洁能源的唯一途径。日前,国家电网公司发布《绿色发展白皮书》,将积极提升消纳清洁能源能力,预计到2020年,可消纳清洁能源4.9亿~5.7亿千瓦,占电力装机总比重的32%~33%。

这是中央企业对中国政府承诺“2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%”的一个有力回应。国家电网有关人士表示:“国家电网公司以加快建设坚强智能电网,打造能源配置绿色平台作为推进绿色发展的着力点,聚合电力产业和全社会的绿色发展潜力,预计未来十年可实现二氧化碳累计减排105亿吨。”

风电:遭遇“车多路少”

酒泉市的瓜洲、玉门荒漠地区及肃北马鬃山地区素有“世界风库”之称,然而,由于酒泉风电基地远离电网和负荷中心,消纳和送出成为制约可再生能源大规模开发的一大“瓶颈”。同样,在拥有最优质和相对稳定风源的内蒙古,风电厂发了电也无法进入终端用户,大部分风机在夜间低谷期弃风停运,遭遇“车多路少”的尴尬。

内蒙古发改委能源处处长赵钢深有体会,“当前内蒙古风电发展的瓶颈是并网问题,这已严重制约风电发展”。

国家电监会《我国风电发展情况调研报告》显示,目前全国风电场普遍经营困难,甚至亏损,还有近1/ 3的风电机组处于闲置状态。

近年来,我国风电发展速度大大超出原来的规划预期,最近四年我国风电并网容量增速连续达到100%。

对此,国家电网能源研究院副院长胡兆光表示,尽管内蒙古自治区和国家电网公司都已承诺接纳内蒙古风能发电,但是目前风能发电突飞猛进,已经远远超过了电网承诺的容量。

“在当前的电网状况下,一旦风电场同时发电,当地电网将立即瘫痪。”胡兆光解释,中国风能资源丰富的地区主要分布在“三北”地区,而这些地方又是电网最弱的地区,因此中国风力发电将面临电网不堪重负的问题。

清洁能源如何“送得走”

“我国的资源禀赋、国情、技术特性和经济性决定了建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,是实现清洁能源大规模开发、远距离输送和大范围消纳的唯一方式。”国家电网公司在《绿色白皮书》中明确阐述。

我国80%的水能资源分布在西南地区,76%的煤炭资源保有储量分布在山西、内蒙古、陕西、新疆等西部和北部地区,95%以上的风能资源集中在“三北”地区和东部沿海,而2/3以上的能源需求集中在东中部地区。

清洁能源“发得出”更要“送得走”。按照“建设大基地、融入大电网”的规划布局,我国规划在内蒙古、甘肃、河北、吉林、新疆、江苏等省区建设七个千万千瓦级风电基地。国家电网公司副总经理舒印彪指出,这些风电基地所在地区大多负荷较低,电网规模小,无法就地消纳,需要依托更高电压等级、大规模远距离输送。

以风电为例,如果仅考虑在本省内的风电消纳能力,2020年全国可开发的风电规模为5000万千瓦左右;通过特高压跨区联网和加大调峰电源建设,可以扩大清洁能源的消纳能力,2020年全国风电开发规模可增加5000万千瓦到1亿千瓦。

研究表明,通过跨区联网扩大清洁能源的消纳市场,充分利用西部丰富的水电、风电等清洁能源,到2020年,每年可减少煤炭消耗4.7亿吨标准煤,可减排二氧化碳13.8亿吨,全国环境损失每年减少44.8亿元。

业内专家表示,建设特高压电网,加强区域互联,扩大消纳范围,是促进清洁能源规模化发展的重要途径。

特高压成就“电力高速路”

“去冬今春,华中地区供电紧张,通过特高压试验示范工程紧急支援的功率达248万千瓦,日均电量5000万千瓦时,已成为我国南北方向一条重要能源输送通道和南北水火互济运行、实现跨省跨区资源优化配置的工程典范。”据华中电网公司有关负责人介绍,晋东南-南阳-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程,2009年正式投运以来的一年间,已累计输送电量91亿千瓦时。

此外,于2009年年底全线成功带电的向家坝-上海±800千伏特高压直流输电示范工程投运后,可将西北清洁能源源源不断输往华东,为上海世博会的可靠稳定供电提供强有力的绿色动力。

越来越多的业内人士已达成共识,通过特高压坚强网架的建设,在全国范围内对包括煤电、清洁能源等在内的各种资源形式进行配置,为实现我国各类大型能源基地开发和电力高效送出提供了物理平台,将显著提升我国能源综合利用效率。

研究表明,2020年跨区输电方式与省网范围内消纳方式相比,可提升电网消纳风电规模近一倍。然而,据《国家电网绿色发展白皮书》分析,我国风电大规模发展和并网存在风电出力的反调节特性和有效预测困难,风电出力的随机性和间歇性会影响电网安全稳定运行,以及缺乏统一规划、技术标准和相关配套政策不完善,电能质量难以满足用户需求等亟待突破的瓶颈。

“电网的坚强程度、智能程度和系统调峰能力,在很大程度上决定了风电等间歇式能源的开发规模和利用水平。”国网能源研究院张运洲院长提出了解决之道,在规划建设大型水电、风电基地的同时,同步规划设计并网方案和跨省跨区输电通道,提高风电设备技术创新,实现风电场的功率可预测性和可控性,加快抽水蓄能、燃气电站等调峰电源的建设步伐,加强跨省跨区输电网络的建设,加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。

智能电网发展技术综述 第7篇

关键词：智能电网,智能电表,电能质量,分布式电源

0 引言

随着市场化改革的推进、气候变化的加剧，环境监管日益严格，可再生能源等分布式发电资源数量不断增加，智能电网 (Smart Grid) 的概念应运而生。其目标是利用现代测量、通信、计算机、自动化等先进技术，允许可再生能源顺利接入电网，提高电力系统的能源转换和传输效率，确保电网运行更可靠、更灵活、更经济，为用户提供更高的供电质量和更优质的服务。

本文阐述了智能电网的特点和研究目标、智能电网与传统电网的区别、国内外对智能电网的研究和应用案例，重点阐述了智能电网的关键技术和功能，最后对我国在智能电网发展中所面临的机遇和挑战作了论述。

1 智能电网的特点和研究目标

1.1 智能电网的特点

(1) 自愈性。应用嵌人系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的窄制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。

(2) 互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。

(3) 高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。

(4) 优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。

(5) 电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。

(6) 集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。

(7) 抵御攻击。实时信息技术使得电网操作人员能够快速隔离受影响的区域并重新调整潮流，具有快速恢复供电的能力。

1.2 智能电网研究的目标

(1) 以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。

(2) 使分布式电源 (包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应) 得到有效利用。

(3) 提高电网资产的利用率。

(4) 提高用户用电效率、可靠性和电能质量。

2 智能电网与传统电网的区别

从宏观上讲，智能电网与传统电网管理运行模式相比，它是一个完整的企业级信息框架和基础设施体系，可以实现对电力客户、资产及运营的持续监视，提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。传统电网的电力资源没有被合理配置，造成能源和财富的损失。

从微观上讲，与传统电网相比，智能电网进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中与分散相结合，灵活变换网络结构、智能重组系统结构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。

3 国内外智能电网研究与应用案例

3.1 国外智能电网的研究

欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已经形成强大的研究群体。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也不同。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。

2006年，美国IBM公司与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。2009年2月，IBM与地中海岛国马耳他签署协议——双方建立一个“智能公用系统”，以实现该国电网和供水系统的数字化。2008年9月，Google与GE对外宣布共同开发清洁能源业务，核心是为美国打造国家智能电网，同时强调，21世纪的电力系统必须结合先进的能源和信息技术，而这正是Google与GE的优势领域。2009年2月，Google表示已开始测试名为Google电表 (Power Meter) 的用电监测软件。2009年1月，美国白宫发布的《复苏计划尺度报告》宣布：将铺设或更新3 000输电线路，并为4 000万美国家庭安装智能电表。美国还将集中对落后的电网系统进行升级换代，建立美国横跨4个时区的统一电网，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。

智能电网欧洲技术论坛于2005年成立。欧盟第5次框架计划 (FP5) 中的“欧洲电网中的可再生能源和分布式发电整合”专题下包含了50多个项目，分为分布式发电、输电、储能、高温超导体和其他整合项目5大类，其中多数项目于2001年开始实施并达到了预期目的，被认为是发展互动电网第一代构成元件和新结构的起点。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》明确强调，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。目前英、法、意等都在加快推动智能电网的应用和变革，意大利的有关电网2001年已经率先实现了智能化。法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种特动态能源储存系统，它有助于电网协调来自北海的间歇性风电。法国电力公司同意与瑞士ABB公司之间的交易，即使用ABB公司SVC Light的“聪明电网”技术。

3.2 国内智能电网的研究

在借鉴欧美智能电网研究的基础上，国内学者对我国发展智能电网的特点、技术组成以及实现顺序等进行了研究。在2009年5月召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司公布了对智能电网内涵的定义，即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6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、友好互动的现代化电网。

华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网可行性研究，并设计了2008—2030年“三步走”的行动计划，在2008年全面启动了以高级调度中心项目群为突破的第一阶段工作，以整合提升调度系统、建设数字化变电站、完善电网规划体系、建设企业统一信息平台为4条主线，力争到2010年全面建成华东电网高级调度中心，使电网安全控制水平、经营管理水平得到全面提升。

2009年2月，作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。在控制系统新技术方面，由中国电力科学研究院等单位承担的国家973计划项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”中，研究人员开展了基于智能和专家系统的电力系统故障诊断和恢复控制技术研究，为智能型的电力系统动态调度与控制提供了基本的分析工具，开发成功电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统平台，为新的智能化电网运行控制开发提供了系统的研发平台。有专家认为我国实施智能电网改造初期投资只需要3 000—5 000亿元，但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业有较大的拉动作用。如果扩大投资规模，我国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。

3.3 智能电网的应用案例

3.3.1 美国的应用案例

(1) 美国夏威夷大学研发的配电管理系统平台。平台集成了先进的计量设备作为家庭需求响应的入口，家庭节能自动化，配电系统内分布式发电、储存、负荷的优化调度，并使配电系统成为一个可控整体与电网中其他整体配合运作。

(2) 伊利诺伊理工大学的“完美电网”。该完美电网将利用先进技术创造微网来反映不同的电网条件，提高可靠性，减少负荷。这个模型能够复制于各种市一级规模的系统，在这种系统里，用户具有参与电力市场的机会。

(3) 沿海城市微网。微网与现在的电网很相似，但规模要小得多。它的独特功能在于：在大电网受到干扰时，微网能够与大电网隔离并保证用户不被影响，而干扰消失后又能重新恢复与大电网的联系。

(4) 清洁能源技术。柯林斯堡市和市有公共事业支持多种不同的清洁能源举措，包括在市里建设一个零能耗地区，其中之一是促进配电系统的转型和现代化。在保证电力传输高效和可靠的前提下，发展一个集成各种分布式资源的系统，促进新能源如风能、太阳能的使用。

(5) 美国于2008年3月在科罗拉多州的一座小城波尔得建成了美国第一座智能电网城市。

3.3.2 欧洲的应用案例

从1984年开始，欧洲开始实施自己的研究与技术开发计划 (简称“框架计划”) ，目前已经执行了6个框架计划。该计划具有研究国际前沿和预竞争性科技难点的特点，是欧盟投资最多、内容最丰富、市场目的最明确的全欧洲性科研与技术开发计划。当前的第7个框架协议 (FP7) 认定能源研究领域为智能电力网络，其目标是：提高欧洲电气系统和网络效率、安全性和可靠性。创立于2005年的欧洲智能电网技术平台着力于将来欧洲电力网络的研究和发展，它的目标就是规划2020年及以后的欧洲电网发展，是欧洲技术平台的重要组成部分。

意大利的特拉哥斯托里项目始于2000年，2700万家庭用户应用了通过窄带宽电力通信的智能电表。在德国施图臀湖的虚拟电厂项目中，住宅区先前的能源系统已经转换为一个小型的虚拟电厂。发电单元包括：1个热电联产机组，一些太阳能光伏系统，1个既供电又当负荷的电池系统。

4 智能电网的关键技术和功能

智能电网的关键技术主要由4部分组成，分别是高级量测体系 (Advanced Metering Infrastructure, AMI) 、高级配电运行体系 (Advanced Distribution Operation Infrastructure, ADOI) 、高级输电运行体系 (Advanced Transmission Operation lnfrastructure, ATOI) 和高级资产管理体系 (Advanced Asset Management Infrastructure, AAMI) 。智能电网必须具备灵活的网络结构和集成的通信系统，才能形成上述四大体系。

4.1 高级量测体系AMI

AMI主要功能是使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行。AMI关键技术和功能主要包括：

(1) 智能电表。“智能电表”不但能显示用电量，而且能显示电能价格，将推动新的用电方式和生活方式。

(2) 通信网络。采取固定的双向通信网络，能够把采集的数据信息实时地从智能电表传到数据中心，是全部高级应用的基础。

(3) 计量数据管理系统。这是一个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。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。

(5) 提供用户服务。如分时或实时电价等。

(6) 远程接通或断开。

AMI的技术组成与功能如图1所示。

4.2 高级配电运行体系ADOI

ADOI主要的功能是使系统可自愈。为了实现自愈，电网应具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视、分析系统目前状态的能力。后者包括识别故障早期征兆的预测及对已经发生的扰动作出响应的能力。而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接到一个安全的通信网上去，是作出快速预测和响应的关键。ADOI的技术组成与功能如图2所示。

4.3 高级输电运行体系ATOI

ATOI强调阻塞管理和降低大规模停运的风险，ATOI同AMl、ADOI和AAMI的密切配合实现输电系统的 (运行和资产管理) 优化。ATOI关键技术和功能主要包括：输电阻塞管理、输电SCA.DA、WAMS、输电GIS技术、EMS高级报警可视化、输电系统仿真与模拟等。ATOI的技术组成与功能如图3所示。

4.4 高级资产管理体系AAMI

AAMI主要实现电力资产管理，大大改进电网的运行和效率。主要分为4个层次：用户层、业务逻辑层、应用服务层和系统服务层。主要的管理分为：设备资产管理、缺陷管理、发电计划及项目管理、检修管理及备品备件管理等。AAMI的技术组成与功能如图4所示。

综上所述，智能电网由下述4个体系构成：AMI授权给用户，使系统同负荷建立起联系，并使用户能够支持电网的运行；ADOI使系统可自愈；ATOI强调阻塞管理；AAMI大大地改善资产管理。四者的集成将大大改进电网的运行和效率。

5 智能电网发展面临的机遇和挑战

在发展智能电网上，我国面临着很多新的机遇和挑战。在机遇方面，智能电网的建设可以大力提高我国电力工业的发展和运营水平。

(1) 智能电网的发展将为太阳能技术及设备、蓄电池及储能技术、风力发电技术及设备、谐波抑制技术、柔性输电技术及设备、智能化变电站及其智能开关等设备、配电自动化系统及其设备、通信技术等行业带来机遇。

(2) 在发展智能电网过程中，要积极深入研究，主动申报专利，保护自己的知识产权。

(3) 我国是世界上水电资源最丰富、水电年发电量最多、水电装机容量最大的国家，我国发展的智能电网必须比其他国家更加注重对水电优势的利用。

(4) 要积极研究并提前制订信息技术和运筹技术、电力信息、智能电表、智能电器等方面技术和行业标准，避免各自为政。

智能电网带来机遇的同时，也带来了挑战。

(1) 要正确认识发展智能电网没有现成的模式可以遵循，必须结合我国国情积极进行创新。

(2) 关注并积极防范投资风险。在金融危机中发展智能电网，可能需要考虑未来的还贷压力。

(3) 要积极防范信息风险。信息采集安全 (传感器) 、通信安全、数据安全都需要给予高度重视。

(4) 发展智能电网需要电力工业、电器工业、信息工业密切配合、协同发展，不是单凭电网企业自身就能发展起来的。

(5) 发展智能电网需要健全的政策和法制环境，要努力获得消费者、监管者和立法者的支持。

(6) 智能电网将带来能源观念的变革，促进电力企业管理创新和技术创新。

6 结语

未来的电网发展必须更加适应多种能源类型的发电方式的需要，更加适应高度市场化的电力交易的需要。为此，不同的国家和组织都提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网，将智能电网视为未来电网的一个发展方向。

浅谈智能电网发展 第8篇

所谓智能电网就是将先进的信息通信技术、传感量测技术、自动控制技术、分析决策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。

1 智能电网的主要特征

1.1 坚强

有较强的抗干扰能力, 在电网受到大扰动、发生大故障或在自然灾害、极端气候条件下以及受到严重外力破坏时, 仍能保证电网的安全稳定运行, 不发生大面积停电事故, 保障对用户的供电能力。

1.2 自愈

电网具备自诊断、自恢复能力, 可进行实时、在线和连续的安全评估和分析, 能够对影响电网安全的事件进行预警和预防控制, 能够实现故障隔离。

1.3 兼容

支持可再生能源、分布式电源以及微电源等多种电源方式的合理、有序接入, 可满足用户的多种电力需求, 并能与用户进行交互和互动, 提供对用户的增值服务。

1.4 经济

更有效的降低电网的运行成本、建设成本和网络损耗, 实现资源的优化配置, 提高能源利用效率。

1.5 集成

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

1.6 优化

电网资产利用小时数大幅提升, 电网资产利用率显著提高。

2 智能电网的先进性

现有电网智能化程度、协调控制能力不高, 系统自愈及自恢复能力完全依赖于物理冗余, 电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏较好的灵活性, 对用户的服务形式比较简单。

与现有电网相比, 智能电网具备信息流、电力流和业务流高度融合的特点, 主要表现在以下方面。

(1) 具有坚强的技术支撑体系和基础建设体系, 能够支持多种电源方式的接入, 能够抵御大的干扰、故障和攻击, 满足电网坚强这一基本要求。

(2) 得益于电网技术、传感技术、信息技术、自动控制技术的有机融合, 可及时获取电网的全景信息, 实现故障预警、故障隔离以及自我恢复, 从而避免大面积停电事故的发生。

(3) 直流输电、特高压技术、网厂协调、配电自动化、智能调度、电动汽车、微电网、电力储能等技术的广泛应用, 使得电网运行控制更加有效、灵活、经济。

(4) 通过现代通信技术、计算机技术和管理技术的综合应用, 实现电网信息的高度共享、集成, 将极大程度的提高电网的运行水平和管理水平。

(5) 建立与电力用户的双向互动服务模式, 更好的服务于电力用户。

3 智能电网对我国电网发展的重要意义

智能电网是电网发展的必然方向, 我国建设智能电网的重要意义主要体现在以下方面。

3.1 资源优化配置能力明显提升

智能电网建成后, 我国将形成“强交、强直”的特高压输电网络, 电力承载能力显著加强, 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, 构造出结构坚强的国家电网, 区域间电力交换能力明显提升。

3.2 安全稳定运行水平显著提高

智能电网建成后, 电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升, 能够有效避免大范围连锁故障的发生, 电网各级防线之间紧密协调, 具备抵御突发性事件和严重故障的能力, 减少停电损失, 显著提高供电可靠性。

3.3 对清洁能源的运行控制能力将显著提升

结合大容量储能技术的推广应用, 智能电网具备常规机组快速调节、低电压穿越有功无功控制以及风电机组功率预测和动态建模等控制机制, 将极大程度的促进清洁、可再生能源的发展。

3.4 实现电网调度高度智能化

实现电网调度在线预警、分析和决策, 全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统。

3.5 满足电动汽车行业的发展需要

为满足电动汽车等新型电力用户的服务要求, 实现电动汽车与电网的有效互动, 将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网。

3.6 电网资产利用效率显著提高

通过智能电网调度和需求侧管理, 可实现电网设施全寿命周期管理, 电网资产利用率大幅提升。

3.7 为用户提供优质的电力服务

通过智能用电互动平台, 实现电力用户与电网之间的便捷互动, 完善需求侧管理, 为电力用户提供更加优质的服务。

4 智能电网在我国的实现方式

智能电网建设是一项高度复杂的系统工程, 在我国的实现方式包括发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信这七项基本方式。

4.1 智能发电

智能发电主要涉及常规能源、清洁能源和大容量储能应用等技术领域。

(1) 在常规能源方面, 智能电网的研究领域主要涉及:大型能源基地机组群接入电网的协调控制系统及设备, 常规电源网厂协调关键技术研究应用, 机组和设备状态监测与故障诊断系统, 水电、火电、核电机组优化控制系统等。

(2) 在清洁能源方面, 智能电网的研究领域主要涉及:大规模可再生能源接入电网安全稳定控制系统研发, 光伏电站、风电厂的仿真建模、并网运行控制和功率预测等先进技术的研究, 可再生能源功率预测系统研发应用, 可再生能源发电站综合控制及可靠性评估系统及风光储互补发电及接入系统研发等。

(3) 在储能应用方面, 智能电网需结合各种储能技术的特点, 研制大容量储能设备, 尤其是要在化学电池储能装置以及抽水蓄能电站的智能调度运行控制系统等方面实现突破。

4.2 智能变电

智能变电主要是指智能化变电站的推广应用, 当前电网公司在智能变电站的研究和应用已积累了一部分经验, 需继续摸索, 不断推进智能化变电站的实施应用。

4.3 智能配电

智能配电的发展目标是充分利用现代管理理念, 采用先进的计算机、电力电子、数字控制, 通信、信息和传感器等技术, 实现配电网“电子流、信息流、业务流”的高度融合, 使配电网可靠性、运行效率、供电质量和主要技术装备达到国际先进水平。

4.4 智能用电

构建智能用电服务体系, 实现营销管理的现代化运行和营销业务的智能化应用;全面开展双向互动用电服务, 实现电网与用户的双向互动, 提升用户服务质量, 满足用户多元化需求;推动智能用电领域技术创新, 带动相关产业发展;推动终端用户用能模式的转变, 提升用电效率, 提高电能在终端能源消费中的比重。

4.5 智能调度

智能调度是智能电网的重要组成部分, 与其他环节紧密联系, 主要涉及如下技术领域。

(1) 电网运行数据的精确测量与网络传输技术领域。包括广域测量技术、调度专用数据网络相关技术。

(2) 电网运行监视全景化与可视化技术领域。指能够从时间、空间、业务等多维度, 实现调度生产全景监视、智能告警、电网运行数据、分析结果的全面整合、共享和多角度可视化展示的相关技术。

(3) 在线安全稳定分析评估与辅助决策技术领域。

(4) 调度决策技术领域。

(5) 运行控制自动化技术领域。

(6) 网厂协调技术领域。

4.6 通信信息

面向智能电网的通信网络应是结构合理、安全可靠、绿色环保、经济高兴、覆盖面全、具有时间同步和业务感知能力的下一代大容量、以光纤传输和光纤接入为主的高速通信网络。主要表现为:支撑大电网安全稳定运行, 骨干传输网结构优化、规模提升;支撑智能配用电, 中低压通信接入网延伸到户、服务拓展;支撑企业信息化, 通信网带宽提升、垂直通贯;支撑通信资源优化配置, 通信网络管理平台标准统一、功能提升。

5 结语

为了落实国家能源战略部署, 推动低碳经济发展, 促进经济发展方式转变, 国家电网公司提出了建设安全水平高、适应能力强、配置效率高、互动性能好、综合效益优的坚强智能电网的重大举措, 智能电网已逐渐成为社会共识。

智能电网的建设是一项高度复杂的系统工程, 国家电网公司的每名员工, 都很好的理解和掌握智能电网相关知识, 以保障智能电网建设工作顺利开展。

摘要：详细介绍了智能电网的定义、主要特征和先进性, 并从发展的角度分析了智能电网对我国电网的重要意义, 同时从实践出发阐述了在我国智能电网实现的几种方式, 以更好的理解智能电网, 加快推进智能电网的建设与发展。

关键词：智能,电网,发展

参考文献

[1]刘振亚.智能电网技术[M].2010.

微电网发展现状探讨 第9篇

关键词：微电网,分布式电源,供电

随着国家电网公司《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》的发布, 与分布式电源有关的政策相继出台。在国家政策的大力支持下, 微电网技术的应用前景一片光明。目前, 分布式电源广泛运用于微电网中, 全国各地都开始积极推动以光伏微电网为主要形式的“微电网、大供电”模式的发展。同时, 目前我国正处于社会主义农村新建设的过程中, 在农村新建设中采用微电网供电能够有效解决偏远山区供电困难的难题, 推动农村新建设步伐。可见, 微电网的运用具有极其重要的意义。

1. 微电网的控制手段与稳定性研究

为了解决微电网是否能够有效运行的问题, 那么就必须对其目前使用中的控制手段及稳定性进行相关研究, 这也是目前广大学者的研究重点。同传统电网不同, 微电网具有其自身的控制特性及稳定特性, 具体如下:

(1) 微电网运行模式包括并网运行模式及离网运行模式, 以及二者之间的切换模式;

(2) 微电网因其携带大量的分布式电源, 故其容易受周围环境波动的影响;

(3) 因分布式电源需要经过转换器才能够并入电网中, 故微电网中具有大量的电力电子转换器;

(4) 当处于离网模式时, 因缺少大电网支持, 故微电网应具备能够自身维稳的功能。[1]

1.1 微电网的控制手段

从控制范围上看, 微电网控制一般为分级别控制, 主要分为设备级别控制、微电网级别控制、群级控制。在三种控制级别当中, 最基础的控制模式为设备级别控制, 一般是控制分布式电源和载荷;微电网级控制主要是从微电网层面出发, 对网内各分布式电源之间进行综合调控;群级控制是从微电网群的层面出发, 综合控制群内的各种微电网。

1.1.1 设备级控制

因微电网中各分布式电源必须经过转化器才能够并入电网中, 故研究设备级别控制必须先对转化器进行重点研究。由于控制目标的不确定性, 设备级控制一般有以下几种分类:PV控制、PQ控制、MPPT控制以及VF控制。其中, 分布式电源向电网输出功率主要是通过PQ来控制, 而分布式电源向电网输出电压的大小主要是通过PV来控制。目前, PV控制与PQ控制大多运用在能够自身调节功率大小的分布式电源上, 如蓄电池、燃料电池等等;MPPT控制大多运用在光伏电池、风机电池等周期性分布式电源, 使其能够一直保证发出的功率为最大值[2];VF控制不仅具有PV控制能够控制电压大小功能, 还能够控制分布式电源输出电压的相位角, 它也适用于具有自身调节功率能力的分布式电源。当前, 对单个转换器的基础控制研究技术已经较为成熟。

1.1.2 网级控制

在微电网的控制技术中, 网级控制目前主要有并网控制、离网控制以及离并网切换控制三种控制手段。

(1) 并网控制

在此模式下, 以大电网为支持主体, 微电网的电能管理系统有序进行功率分配, 合理调度各分布式电源的电力输出。其中, 一些间歇性电源被调度至追踪模式, 主要负责追踪工作在最大功率点, 同时, 按照调度指令要求对部分分布式电源发出的功率进行有序分配。

(2) 离网控制

在离网模式下, 微电网脱离了大电网的主体支持, 必须依靠自身进行电压和频率维稳, 此时的控制模式主要为主从控制和对等控制。主从控制是指选择其中一个分布式电源作为供电主体, 使用VF控制手段, 对整个系统进行电压及频率维稳, 而对其余作为附属电源的分布式电源使用PQ控制或MPPT控制[3]。这种控制手段较易实现, 相对难度较低, 在实际控制中运用较为广泛, 但是它对主电源的性能有较高的要求, 一旦主电源工作失常, 整个系统便面临崩溃的危险。故已经有很多专家学者开始转变思路, 寻找更好的控制手段, 目前能够有效克服该控制缺点的控制手段为对等控制, 对等控制的主要思想是以数个分布式电源共同合作对电力系统的电压和频率进行维稳, 无主从电源之分, 因此能够极大的提升系统稳定性。随着目前微电网发展规模的日益扩大, 对等控制的优势将会逐渐呈现出来, 笔者认为其将成为未来微电网控制的必然趋势。

(3) 离并网切换控制

离并网切换控制是指离网与并网之间的相互切换控制。但二者之间切换必须满足一定的条件, 即必须满足电压的幅值、相角及频率一致方可进行切换, 否则切换过程中会产生较大的冲击。在非主动离网时因为必须进行孤岛测试, 不同步的时间比一般情况要长。因此, 目前对于如何削弱离并网切换过程产生的波动, 实现无缝对接已成为微电网工程中一个亟待解决的问题。[3]

1.1.3 群级控制

目前在微电网研究领域已经出现了一种新型控制手段, 即群级控制。所谓群级控制是指当一个系统中同时存在多个微电网时, 各微电网之间存在密切的相互控制信息联系且能够对指定的目标一致性控制。但因微电网群的概念较新, 与此领域相关的研究不多, 尚无现成的示范工程, 但因其在微电网控制上具有较大的优势, 尤其是其群内各子微电网之间可能实现的协调控制以及能量互补功能具有较大的研究价值。[4]

2. 微电网的保护

因微电网设备结构多样、控制性能高端、运行方式复杂多变, 这就要求微电网必须具备良好的自身保护功能。

2.1 配网保护

我们熟知的传统电网结构大多为简单的“单电源-辐射式”结构, 一般采用电流三级式保护, 并通过“不检重合”恢复瞬时故障后的供电。这种保护配置快捷、简便、节能, 能够有效满足一般的保护需要。微电网的随意接入完全改变了配电网“单电源-辐射式”结构, 潮流变得双向流动且受周边环境影响较大。这让传统电网的保护器及自主合闸策略不易直接应用在含微电网的配网中。[5]

2.1.1 配网保护中微电网的影响

微电网并入配电网后, 原有的分布电流及分布式电流的孤岛效应得到了改变, 这大大影响了配网保护, 主要表现为以下两方面:自动重合闸方式及继电保护配置。对于继电保护来说, 它改变了原有保护系统的灵敏度, 造成保护失效。故障产生后, 分布式电源所产生的电流提升了故障线路中的故障电流。而提升电流如果太大, 那么很可能造成保护灵敏度提高, 降低保护区域, 最终导致保护电流对线路末端的保护作用失效。[6]

2.1.2 解决方案及思路

目前来说, 对含微电网的配网保护问题切实有效的手段主要有以下三种:接入容量限制、保护阈值重新对准、方向元件的加装。对于在未来发展问题的探讨上, 在继电保护方面, 能够通过多同步数据源信息来排除故障, 但前提条件是未来配网高速通信网络的建设能够顺利进行。在自动重合闸方面, 需要考虑到配电自动化与继电保护之间的配合性。

2.2 微电网自保性

与传统电网中明显不同的是, 微电网中设备以电子变流器接口为主, 其在运行方式上也更加灵活多变, 这相对于传统电网中的大量的同步旋转设备来说有着明显的优势。但是, 微电网在自身的保护上, 目前存在的保护方法中仍存在较多的问题。[7]

2.2.1 自身保护的难度

微电网设备与传统电网在设备及运行特性上均有着较大的不同, 其在自身保护问题上具有较大的难度。首先, 在离网状态时, 微电网的短路电流小, 这相对于并网时的短路电流来说要小得多。

其次, 其分布式电源较为随机, 这大大增加了短路电流分布的多变性, 短路电流的分布不仅与随机的周边环境有关, 还与许多因素有关。

最后, 因电力电子设备反应灵敏, 造成其设备大多缺少故障跨越能功能, 故障发生时表现为连续跳闸, 最终造成系统瘫痪。[8]

2.2.2 微电网自保问题解决思路

针对目前微电网的保护困难问题, 专家们提供了较多的解决思路。一种方案是强行使用设备对微电网的特性进行转变, 使其与传统电网一样具有短路的特性, 进而移值传统保护手段到微电网中。张宗包, 袁荣湘, 赵树华等提出提供足够容量的储能加入到微电网中, 这样当短路故障发生时能够产生足以驱动过流保护设备正常工作所需电流。但是, 这种手段只适合在规模不大的微电网中, 在大微电网中不适合使用。[9]

笔者认真研究了微电网的现状及思考了微电网未来的发展趋势, 提出以下观点:“对设备来说, 为了能够提供足够的支持给继电保护, 应当采取控制保护一体化措施, 增强设备的跨越故障的能力, 从而能够快速切换设备的正常与故障状态。但是, 不管采取哪种手段, 微电网保护系统都应力求简单方便, 尽量避免繁杂, 那么就应当要把握好便捷性与保护性要求之间平衡。”

3. 结论与展望

微电网作为当前大型电网的有效补充, 已经逐渐展现出安全性、可靠性、经济性等方面的优点, 这与国家大力发展新能源的思路相符合, 已成为我国供电技术发展的新趋势。但是, 目前微电网的发展在技术上仍不完善, 也存在政策支持上的不足。从技术层面上来说, 微电网的技术很多仍旧停留在理论上, 在实践中表现乏力, 微电网的稳定性问题及分析方法仍有待研究改善;从政策层面上来说, 国家在微电网建设上的补贴及相关政策支持仍不明确, 也缺少相关的法律法规。可见, 技术和政策是阻碍微电网建设前进步伐的主要因素, 但是笔者认为尽管目前仍存在困难, 但是随着微电网技术研究的进一步深入、储能产业发展、化石能源价格不断升高以及国家相关政策的推出, 微电网发展的前景将会一片光明。

参考文献

[1]陈任峰.光伏微网大规模应用关键技术研究[D].北京:清华大学, 2013.

[2]刘邦银, 段善旭, 刘飞, 等.基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪[J].电工技术学报, 2009, 24 (6) :91-94.

[3]王阳.微电网分层运行控制系统研究[D].北京:清华大学, 2012.

[4]吴翔宇, 沈沉, 赵敏, 等.基于公共母线电压的微电网孤网运行下垂控制策略[C].中国电工技术学会学术年会, 威海, 中国, 2013.

[5]梅生伟, 刘锋, 薛安成.电力系统暂态分析中的半张量积方法[M].北京:清华大学出版社, 2010.

[6]张玉海, 王新超, 许志成, 等.微网保护分析[J].电力系统保护与控制, 2012, 40 (11) :55-60.

[7]赵上林, 吴在军, 胡敏强, 等.关于分布式发电保护与微网保护的思考[J].电力系统自动化, 2010, 34 (1) :73-77.

[8]王成山, 陈恺, 谢莹华, 等.配电网扩展规划中分布式电源的选址和定容[J].电力系统自动化, 2006, 30 (3) :38-43.

智能电网的研究与发展 第10篇

关键词：智能电网,环保性,高安全性

1智能电网的定义

综合整个智能电网的发展来看, 当今时代智能电网虽不属于新鲜事物, 但总体还处于发展初期, 就智能电网的定义而言, 现今也是众说纷纭, 未达成一致。

中国对智能电网的研究相对起步较晚, 2009年国家电网公司首次提出建设“坚强智能电网”的概念, 2011年对智能电网的建设也由试点阶段逐步全面推进, 国家电网公司将智能电网的定义为:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础, 利用先进的通信、信息和控制技术, 构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强的智能化电网。在对智能电网的定义上存在差异, 但在对智能电网关键技术的把握上, 各国还是比较一致的, 从上述两个定义中也可以看出, 智能电网是利用新技术手段对传统电网在服务及管理等方面的革新[1]。

2智能电网的主要特点

2.1智能电网的高安全性

对于电力系统来说, 高安全性是衡量其优劣的一个最重要的因素, 而智能电网采用了大量先进的调控技术, 使用了大量现代的技术设备, 为电力系统运行的高安全性提供了可靠保障。智能电网在其设计和规划阶段, 就特别考虑到抵御各类风险的能力, 使电网在受到外部环境干扰或破坏时, 能正常运行, 大面积停电事故发生的概率很低, 能对用户进行持续而可靠的供电。即使电网确实发生了故障, 也可以在很短的时间内找到故障发生的位置并进行及时抢修, 可以在很短的时间内恢复供电, 提升了电网运行的安全性。

电力系统在输电、配电和供电等过程中, 面临着非常复杂的外部环境, 可能因为各种各样的原因发生故障。智能电网可以通过先进的设备和通信手段, 及时发现故障, 减轻故障造成的损失, 同时减小电网受到的伤害。

2.2智能电网的环保性

面对环境污染问题和能源危机的日渐加重, 在未来的电力发展中, 越来越强调能源的环保性, 而清洁和可再生是环保性的两个重要方面。智能电网具备分布式可再生能源有序、合理接入能力, 能有效满足各类用户的不同电力需求。简言之, 智能电网以环保性的特点迎合了现代社会发展的绿色化和需求多样化的要求。

从技术构成来看, 智能电网的环保性特点主要表现为:通过使用低碳环保的智能设备, 智能化地完成了相关信息的采集和检测等工作, 支持电网实时的自动控制, 实现了在线发现问题、分析信息和及时决策。实现了电网管理的数字化、信息化。智能电网能协调电力系统各环节的运行, 支持新能源分布式、 有序、合理接入电网, 能有效利用新能源, 减小电网对环境的压力, 实现电网的清洁化、低碳化。

2.3电网管理的智能化

智能电网, 最突出的特点无疑在于智能, 这种智能是电网管理的数字化、信息化, 具体表现在以下二个方面:

采用智能化仪表。因为通信技术发生了革命性的进步, 如今可以使用互联网方式及时找到故障发生的具体位置。具体来说, 就是采用成本低廉的GPRS的无线数据传送作为电力系统的通信传送方式, 实现故障的及时和精确定位。因此智能化仪表可以突破时间和空间的限制, 更好地优化资源、实现电网管理的智能化、提升故障处理效率。

采用双向通信的方式。对用户端的用电状况进行实时监测, 及时将费用、电力系统的相关运行信息共享到用户端, 便于用户选择最佳的用电时间、用电模式, 优化自身用电计划, 也促进用户与电力管理系统的相互交流、沟通, 便于优化服务。

3智能电网的前沿技术

智能电网的发展离不开现代技术设备和先进科学技术的发展, 其代表了电力系统的发展趋势。智能电网的发展会促进发电、输电、变电等各个电力系统环节科学技术的发展[2]。在相互的促进中, 智能电网所要解决的前沿技术问题主要是:

1) 发电技术。在电力系统中, 虽然将部分新能源引入到电网中, 但采用传统发电方式取得电能还是占着主要部分。智能电网所要解决的技术主要是如何利用更加先进的技术对这些新能源进行管理和应用, 逐步扩大发电范围及数量, 在确保电网可靠性和稳定性的基础上, 将分布式新能源并入电网。

2) 输电技术。中国电力资源分布不均, 供应与需求之间存在较大差距, 电力输送一直是存在问题的。 特别是面对更加大量、多元化化的客户需求时, 智能电网所要解决的输电问题仍是不可忽略的。要破解这些难题, 就需要在输送电源时实现真正的智能化, 采用先进的通信技术和调控技术, 在电力输送过程中, 实现信息的实时监控, 及时进行自我检测和校正。

3) 变电技术。智能电网的建设, 需要建立智能化的变电站, 大量使用可靠性强的设备和技术, 自动采集和测量数据信息, 并进行实时分析、智能控制和保护, 实现智能电网建设下变电站的集成化、数字化、 信息化和自动化, 并促进变电站与相邻变电站、配电网之间及时互动、信息共享, 使变电技术更为优化, 真正满足客户多样化的需求, 实现智能化管理。

4结语

建设智能电网是电力系统的发展趋势, 终有一天, 电能产品也将逐渐市场化, 也将面临市场的激烈竞争。这就要求以后的电网发展必须要为用户提供更加人性化的服务, 能为用户提供更加优质和可靠的电源。而智能电网具备了相应的特点, 它能有效提升电网的安全性和可靠性, 具有较好的环保性;能支持分布式新能源接入电网, 有利于改善环境, 能实现电网的远程监控;及时发现故障、准确定位, 减少故障发生的概率和故障抢修时间, 减少停电时间, 能优化电力管理。

但中国的智能电网发展还处在初级阶段, 从理论研究到实际操作都还不太成熟, 还有很多需要解决的技术难题, 这需要不断发展中国的电力工业技术, 努力建设更加完善、可靠、安全的智能电网系统。

参考文献

[1]张岚, 闾海荣, 赵明, 等.从标准看智能电网的发展[J].中外能源, 2011 (16) :24.

电网需求侧管理发展趋势研究 第11篇

关键词：智能电网 需求侧 趋势

中图分类号：F426.1文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0183-01

电力需求侧的管理是指根据政府和政策的支持，采取激励和引导措施，通过发电企业、电网企业、社会代理监管部门和电力用户等共同努力，在改变用电方式和提高用电效率的同时，减低成本，减少电量消耗，实现节能环保和最佳社会效益。电网企业是电力需求侧管理的重要实施主体，引导用户实施电力需求侧管理，电力用户是需求侧的直接参与者，应鼓励实施技术和管理措施。电力需求侧采取的措施有经济、技术和行政方面的措施。经济措施可有效地引导和鼓励用户移峰填谷，合理规范，使用电能，控制负荷平衡和需求；通过技术管理使用成熟先进的节电管理技术，提高电力输送效率、终端用电效率和改善用电方式；通过遵循有关电力法规条例的行政措施来达到节能环保的目的；政府和供电企业还可通过技术讲座、培训宣传等形式引导用户合理消费电能。

1 电网需求侧管理内容和功能

电力需求侧管理的对象包括电能输变过程、用电储能设备、电力用户终端设备、自备电厂和用电环境设施等。在智能电网条件下，电网需求侧注重并强调用户的参与，鼓励用户参与到电网的运营中，实现用户和电网之间的双向互动，使电网真正成为一个全局意义上的可控系统，有利于增加电网运营的经济性。发展经济互动用电能更好地节能降损和提高服务质量，对于电网需求侧管理来讲，管理和分时电价有助用户合理用电，从而达到上述目标。需求侧管理包括能效管理和负荷管理两部分。能效管理是指通过用户采用先进技术和设备来提高终端用电效率，减少用电消耗；负荷管理则通过负荷调整技术改善用户的用电行为和用电方式，对整个电力系统的负荷起到“削峰填谷”的作用。电力需求侧是通过电力企业在不同时段、不同地点的实时电价作为制定市场价格的依据，引导用户选择消费。

电力需求侧具备电力市场政策和先进的通信技术等优点作支持，在智能电网未来发展中占有重要地位。智能电网条件下需求侧管理应具有如下功能：（1）将用户侧电力资源统一纳入需求侧管理范围，既规范用户用电行为，又可调整电网运行情况；（2）在用户有储能设备时，可根据自身情况和电网负荷的峰谷分布实现“削峰填谷”。随着分布式发电发展和广泛使用，用户从单纯的消费者向既是消费者又是生产者的角色转变，需求侧管理必将由以用户为中心调整电源向以新能源为中心引导电力消费方式转变。

2 电网需求侧管理发展基础

广大的电力用户是电网需求侧的直接面对者，在保证电力供求平衡、可靠供电质量的基础上，降低发电、供电的基础性消耗，合理优化资源配置，指导和调整用户在不同的时段科学用电，并通过政府行为鼓励高效、节能、环保的用电意识和氛围，通过积极开发新能源、回收能源等新途径提高整个社会的能源利用率。

大力发展智能电网的成果和应对全球气候变化，为智能电网需求侧发展创造良好的环境基础。特别是物联网技术的发展为智能电网在智能用电方面提供了巨大的应用空间。逐步发展智能家居和智能小区为满足用电负荷的多元化需求，优化用电结构提供了新坏境。另外，分布式发电、新型储能技术、虚拟电厂和分布式发电以及智能微电网等在不断发展的同时也改变着用户的地位，增加了智能电网框架下的电力需求侧管理的内容，促进需求侧管理的新发展。在智能电网条件下，电网和用户之间会表现出双向的功率流动，这就需要使用由智能电表、通信网络和数据测量系统组成的高级计量体系来支持，实现供电企业向用户供电、用户侧电源向供电企业回馈的双向业务互动。

3 电网需求侧管理新趋势

为适应以新能源为主导的电能消费模式的新方向和趋势，电网需求侧应结合实际情况合理规划发展方向，满足电能消费方式的新变化。

（1）智能电网条件下，负荷预测是制定实时电价的前提和基础，所以进一步提高负荷预测的精度和密度是需求侧管理的新趋势。目前存在的问题是电网日负荷的预测值和年负荷预测值的偏差将导致电能价格信号偏差。因此，需求侧管理应将进一步提高负荷预测的准确率和密度作为一个发展方向。

（2）为保证电力供给和需求之间的平衡关系，避免电力投资空置浪费或投资不足等影响国民经济发展，需求管理侧应对电力供给和需求的平衡性进行预警。

（3）更高的可靠性。智能电网今后发展的一个显著特征就是在大量分布式电源的接入时，确保在主网停电时用户的可靠供电。智能电网具备的自愈功能可进行实时评估分析、预防预测以及故障自诊断及自恢复，都可最大程度地减少减轻电网故障对用户带来的影响。

（4）更好的供电服务质量，做到优质高效。通过产生有效的需求响应来达到最佳的用电效率。按照电能质量的相关标准提供不同等级的电能质量，满足用户对不同电能质量水平的需求。通过互联整合，对用电设备、家用电器等进行智能管理；通过远程监控和数据通信对备用电数据进行采集和检测，在融合综合高级信息、先进技术、创新策略的基础上，智能电网将会在开放的体系建立一个统一的平台为各类需求相应提供强有力的支持。

4 结语

当前，发展智能电网给点力需求侧的管理提出了新的要求和方向，智能电网的特征要求需求侧管理在电力市场政策指导和先进技术的支持下，发挥科学管理功能，合理调整分布式发电资源，改善用户用电行为和方式实现“削峰填谷”，调整电价机制，引导用户合理消费电能，达到更加高效地利用电能和输电设备的目的。

参考文献

[1]贺辉.电力负荷预测和负荷管理[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2]王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

电网发展 第12篇

问题日益突出, 各个国家的能源使用政策和环境监管的力度也越来越强。使用者对于供电质量的要求逐步提高, 可再生能源等分散式发电资源数量不断增加, 传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。因此, 发展新一代的电网系统成了世界每个国家现阶段的迫切要求, 美国率先在世界范围内提出了建设智能电网的国家发展策略;欧盟紧随其后在2006年也提出了《欧洲智能电网技术框架》报告, 在这份报告里面详细的说明了欧洲智能电网等的发展理念和思路问题。我国对智能电网的研究与讨论起步相对较晚, 但在具体的智能电网技术研发与应用方面基本与世界先进水平同步。如华东电网公司率先在2007年进行了智能电网可行性论证;2009年华北公司基于智能电网的稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在北京顺利通过了测试验收。

二、智能电网的定义及其特点

(一) 智能电网定义的探讨

对于智能电网的概念目前停留在描述阶段, 还没有一个国际上公认的定义, 但是有的学者已经对智能电网的概念进行了探讨, 其中具有代表性的描述有:张广鑫指出, 智能电网就是把原有输配电基础设备与信息技术、通信技术以及计算机网络技术进行高度集成而整合形成的一种新型电网, 同原有的电网相比, 新型电网具有提升能源使用效率、减少对环境的负面影响、提高整个电网供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多方面的优势;谢开和、刘永奇指出, 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。

(二) 智能电网的特点

信息技术和计算机技术的综合, 其智能性主要体现在实现了人机交互界面, 同时还具备了自我调整功能, 具体来说智能电网的首要优点就是自动化性, 自动化性指的就是可以在任何时刻掌控这个电网的运行情况, 可以在最短的时间内发现、判断和清理网络上的故障隐患, 能在较少人工操作的情况下快速地实现隔离故障、自我修复, 避免因故障而形成的大面积断电;第二个优势是安全可靠而且经济效率高, 智能电网在人为原因或者发生自然灾害而对电网产生破坏时, 可以做出快速的辨别分析, 因此可以在电网系统遭受到自然力破坏、人为破坏以及不法黑客入侵的时候, 保证操作人员、电力相关设施以及整个电网的最大程度的安全;第三个优势实现与客户的交互, 实现不同电网的兼容。智能电网可以根据客户的要求, 按照最高的电力质量和供电可靠性实现客户对电能的需求, 系统将整个电网市场连接起来, 实现发电和送点的同时管理, 还可以不同发电形式和不同电网间的对接。

三、世界主要国家和地区的智能电网比较

国整个电力系统无论在电网规模和技术水平方面都比较成熟, 美国智能电网的设计主要针对的是使用者的方便和服务的一体化;欧洲的智能电网发展受多种因素影响, 有些因素是普遍的, 有些却是欧洲特有的。欧洲整体对于改善环境非常重视, 但是欧洲的传统能源非常缺乏, 只有通过进口才能弥补, 这就使得够欧洲必须大力发展智能电网, 同时欧洲原有的电网比较陈旧, 这些电网已经不能满足欧洲发展智能电网的需求, 因此欧洲也在大规模的进行传统电网的改造以适应智能电网的发展要求;我国的智能电网不同于欧美, 我国的整体配电网络不如欧洲国家成熟, 而且我国可再生能源主要涉及的是大型项目, 家用的可再生能源使用的比例较低, 因此我国智能电网在发展终端用户方面受到制约, 只能在智能电网建设的初期集中精力提升电能传送的水平和使用的效率。

四、我国发展智能电网的思考

我国智能电网的起步落后于欧美, 而且在技术储备和整个网络成熟程度上还具有很大差距, 但是我国由于国家的重视以及近几年电网建设和信息技术的进步, 因此在智能电网方面还是具有非常光明的前景, 要想实现我国智能电网赶超欧美的目标, 我国的电力建设部门还需要从以下几个方面进行入手:

(一) 开发和完善电网的管理软件系统

管理软件是整个电网实现智能化的关键, 我国的电网管理软件还处在模仿和学习国外的水平, 没有掌握关键的核心技术。因此我国在建设智能电网的时候, 还要关注电网管理软件的开发, 应该聘请国内高校的专家, 根据我国电网的自身特点, 量身打造具有自主知识产权的电网管理软件, 摆脱对于国外软件的依赖, 同时还能节省大批资金。

发展智能电网是国家一项长期的战略, 目前智能电网还是一个较为崭新的食物, 而且世界各国的智能电网还处于建设的初期阶段, 因此需要面临诸多的问题。我国要实现整个社会的平稳发展, 必须加快智能电网建设的力度, 并且建设具有我国自身特色的具有自主知识产权的智能电网网络。

(二) 发展电能储备技术

剩余电能储备一直是困扰我国电能使用效率的难题, 在传统模式中增加电能储备环节, 将使电网运行的安全性、经济性、灵活性得到大幅度的提高。由于可再生能源的使用量增加, 特别是我国大型可再生能源发电站的建设, 更需要有强大的电能储备技术作为支撑, 因此发展电能储备技术是我国建设智能电网的当务之急。

(三) 加快陈旧电网的更新换代

我国很多地区, 由于所处位置偏远等原因, 电网老化严重而且运行效率较低。要想提升我国电网的送电效率, 必须对这些老旧的电网进行改造升级, 使之适应全国未来电网发展的趋势。

参考文献

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[2]冯俊青.智能电网的实现与发展趋势[J].信息与电脑, 2010, (12)

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[4]谢开, 刘永奇.面向未来的智能电网[J].中国电力, 2008, 41 (6)

[5]李振峰.中美欧智能电网比较[J].中国电力企业管理, 2010, (2)