淺談我對智能電網(wǎng)的理解

1、淺談我對智能電網(wǎng)的理解四川大學電氣信息學院 08級電氣12班 楊熙 0843031133在本學期，我選修了智能電網(wǎng)這門課程，通過老師的教導和同學之間的討論，讓我對于智能電網(wǎng)有了初步的了解和思考，遂在期末來臨之際，淺談我對智能電網(wǎng)的理解。1、智能電網(wǎng)是什么智能電網(wǎng)是什么美國能源部grid2030的定義: 一個完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡, 能監(jiān)視和控制每個用戶和電網(wǎng)節(jié)點, 保證從電廠到終端用戶整個輸配電過程中所有節(jié)點之間的信息和電能的雙向流動。美國epri intelligrid的定義: 一個由眾多自動化的書店和配電系統(tǒng)構成的電力系統(tǒng), 以協(xié)調、有效和可靠的方式實現(xiàn)所有的電網(wǎng)運作; 具有自愈功能;

2、快速響應電力市場和企業(yè)業(yè)務需求; 具有智能化的通信架構, 實現(xiàn)實時、安全和靈活的信息流, 為用戶提供可靠、經(jīng)濟的電力服務。歐洲技術論壇smartg rid的定義: 一個可整合所有連接到電網(wǎng)用戶(發(fā)電機and /or電力用戶)所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡, 以有效提供持續(xù)、經(jīng)濟和安全電能。維基百科smartg rid的定義: 利用數(shù)字技術將電力由發(fā)電側送至消費側的電力網(wǎng)絡, 可節(jié)省能源、降低成本和提高供電可靠性。2、智能電網(wǎng)能干什么2008年，美國科羅拉多州一個9萬多人口的小城波爾德，成為了全美第一個“智能電網(wǎng)城市”。城中安裝了新的電能測量系統(tǒng)，不僅能測量家庭用電量，還可以將信息實時、高速、雙向地與電

3、網(wǎng)互聯(lián)。家庭中增加了家用太陽能電池板、風力渦輪機和混合動力車等裝備。波爾德市安裝了25000只新的智能電表，為用戶進行“用電情況分析”，方便居民根據(jù)實時電價靈活、合理地使用電器。風能、水能和太陽能等清潔能源經(jīng)過轉變，都可以通過智能電網(wǎng)輸送進入家庭。而在歐洲，法國和意大利是發(fā)展智能電網(wǎng)的先行者。法國提出了10年規(guī)劃，從2012年1月開始，所有新裝電表都必須是“智能電表”?！爸悄茈姳怼边M入歐洲家庭，首先帶來的是“自動抄表”的便捷體驗。據(jù)了解，意大利電力公司已經(jīng)全面實行“遠程抄表”，不需上門擾民，浪費人力，也避免了誤抄、誤算的問題。在英國，智能電網(wǎng)的探索方向是可再生能源發(fā)電和智能配電，以進一步降低碳

4、排放，實現(xiàn)環(huán)保用電。英國能源公司計劃建設8.6吉瓦的潮汐發(fā)電工程，將成為世界上最大的潮汐發(fā)電站，并計劃在2020年將“風電”直接輸入城市電網(wǎng)。2009年，英國也宣布投資5億英鎊為4個城市安裝智能電表。3、我國在智能電網(wǎng)方面的涉足1向家壩-上海# 800kv 特高壓直流輸電線路工程華東段和湘鄂段架線施工首段試點儀式隆重舉行, 該工程架線施工工藝首段試點的成功進行, 標志著特高壓直流輸電示范工程建設進入最后的攻堅階段。2國家電網(wǎng)公司對東北- 華北聯(lián)網(wǎng)高嶺背靠背換流站工程進行了達標投產(chǎn)復檢。推薦其為達標投產(chǎn)工程。3國網(wǎng)直流工程建設有限公司 特高壓直流輸電工程成套設計平臺 項目資金申請通過, 獲批中央

5、預算撥款3500萬元。該項目可為國內直流工程科研、設計等相關單位提供一個統(tǒng)一的綜合平臺。4 國家電網(wǎng)公司在# 500 千伏三峽送出龍泉政平直流系統(tǒng), 進行了首例超高壓直流輸電系統(tǒng)現(xiàn)場融冰方式試驗。此前處于研究階段的融冰運行方式在實際工程上得到成功驗證, 試驗填補了國內外超高壓直流融冰方式運行的空白。5山東電研院特高壓項目通過成果鑒定交流1100千伏套管用復合絕緣子 、 交流1100千伏復合空心支柱絕緣子 兩個項目通過了山東省科技廳組織的科技成果鑒定。 4、目前為止世界上頂尖的智能電網(wǎng)技術一、美國 1. 電網(wǎng) 2030 規(guī)劃 2003 年 2 月，美國時任總統(tǒng)布什提出 “ 電網(wǎng) 2030 規(guī)劃

6、” ，指出要建設現(xiàn)代化電力系統(tǒng)，以確保經(jīng)濟安全，同時促進電力系統(tǒng)自身的安全運行。該規(guī)劃的主要內容有：為所有用戶提供高度安全、可靠、數(shù)字化的供電服務，在全國實現(xiàn)成本合理、生產(chǎn)過程無污染、低碳排放的供電，經(jīng)濟實用的儲能設備，建成超導材料的骨干網(wǎng)架。 2. 能源獨立與安全法案 2007 為有效促進智能電網(wǎng)建設，美國于 2007 年 12 月頒布 “ 能源獨立與安全法案 2007” ，確立了國家層面的電網(wǎng)現(xiàn)代化政策，設立新的專責聯(lián)邦委員會，并界定其職責與作用，建立問責機制，同時建立激勵機制，促進股東投資。 3. 奧巴馬政府施政計劃 美國總統(tǒng)奧巴馬為振興經(jīng)濟，從節(jié)能減排、降低污染角度提出綠色能源環(huán)境氣候

7、一體化振興經(jīng)濟計劃，智能電網(wǎng)是其中的重要組成部分。 二、歐洲 歐盟為應對氣候變化、對能源進口依賴日益嚴重等挑戰(zhàn)，向客戶提供可靠便利的能源服務，正在著手制定一整套能源政策。這些政策將覆蓋資源側、輸送側以及需求側等方面，從而推動整個產(chǎn)業(yè)領域深刻變革，為客戶提供可持續(xù)發(fā)展的能源，形成低能耗的經(jīng)濟發(fā)展模式。歐洲智能電網(wǎng)技術研究主要包括網(wǎng)絡資產(chǎn)、電網(wǎng)運行、需求側和計量、發(fā)電和電能存儲四個方面。國外智能電網(wǎng)技術研究近況 按照智能電網(wǎng)本身所覆蓋的價值鏈環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)的關鍵技術可劃分為智能用電、智能網(wǎng)絡、新能源發(fā)電與智能企業(yè)四類。 1. 智能用電：包括智能表計、電池技術、家庭自動化、微型電網(wǎng)、優(yōu)質供電園區(qū)等。

8、 2. 智能網(wǎng)絡：包括調度自動化、即插即用式智能電力設備、智能保護裝置、測量監(jiān)視設備、電力電子設備、海量數(shù)據(jù)處理技術和可視化技術等。 3. 新能源發(fā)電：包括可再生能源發(fā)電、微透平技術、超導儲能技術等。 4. 智能企業(yè)：包括信息集成技術、通信技術等。 目前，智能電網(wǎng)大部分技術已經(jīng)通過試驗，有的已經(jīng)比較成熟，甚至開始商業(yè)應用，只有少數(shù)技術尚待進一步研究。然而，我們不能忽視這些尚處于研發(fā)階段的技術，它們恰恰是智能電網(wǎng)實現(xiàn)重大突破所需的關鍵技術。 國外智能電網(wǎng)建設應用介紹 各國電力行業(yè)及其他相關行業(yè)已經(jīng)開始積極探索和實踐智能電網(wǎng)。由于每個電力企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和問題不盡相同，不同國家和地區(qū)的不同電力企業(yè)選

9、擇了不同的實踐方式?？傮w來說，智能電網(wǎng)建設應用分為三個方面：智能表計、智能電網(wǎng)和智能城市。 1. 智能表計 智能表計的優(yōu)點在于：在客戶和電力企業(yè)之間建立起雙向信息流，提供互動性服務，更迅速地響應客戶需求，提升客戶滿意度；豐富電力企業(yè)需求側管理手段，提高能源利用效率；通過遠程自動化表計管理，節(jié)約人力成本，提高工作效率；通過自動數(shù)據(jù)收集，及時掌握設備運行工況，節(jié)約檢修和維護成本；有效防范竊電、盜竊破壞電力設施等違法行為。 2. 智能電網(wǎng) 優(yōu)化電力企業(yè)系統(tǒng)運行能力，實現(xiàn)電網(wǎng)運行管理和企業(yè)經(jīng)營管理集成化；智能電網(wǎng)建設策略和建設路徑研究；智能電網(wǎng)試點建設。 3. 智能城市 電力企業(yè)通過與政府和其他企業(yè)的

10、緊密合作，進行智能城市設計和試點建設。電力企業(yè)可以對整個電力輸送和消費過程進行觀測，提高對需求側反應的速度，加強引導需求能力，優(yōu)化資源配置，提高能源利用率，提高電力企業(yè)運營效率。 美國大力推動智能電網(wǎng)發(fā)展 近年來，美國電力官員一直在推介智能電網(wǎng)?，F(xiàn)在，更多人加入這一行列中。奧巴馬政府的經(jīng)濟刺激計劃中，有大約 45 億美元貸款用于智能電網(wǎng)投資和地區(qū)示范項目。奧巴馬今年元月宣稱，智能電網(wǎng)可以 “ 節(jié)省開支，保護電源免受停電或災害襲擊，在全國每一個角落奉獻可替代的潔凈電能 ” 。 智能電網(wǎng)提高電網(wǎng)效率 智能電網(wǎng)采用數(shù)字技術收集、交流、處理數(shù)據(jù)，從而提高電網(wǎng)系統(tǒng)的效率和可靠性。譬如，傳感器可以幫助用戶

11、迅速找到故障，并迅速加以排除。 智能電表可以用來監(jiān)測用電量及費用，給客戶在電能使用上更大的控制權。智能電網(wǎng)的倡導者預計，一些電力消費會轉移到價格便宜的峰谷時段，這將減少用電堵塞，并降低對新設施建設的需求。此外，電動混合汽車可以在用電需求較低的晚間充電，甚至可以在白天停放期間將電能重新輸回電網(wǎng)。 智能電網(wǎng)有待推廣和升級 日本政府通過深入比較與美國電力工業(yè)特征的不同，結合自身國情，決定構建以對應新能源為主的智能電網(wǎng)。 1. 日本政府關于智能電網(wǎng)的看法 根據(jù)3月17日日本電氣新聞報道，針對美國提出的智能電網(wǎng)，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)部副部長望月晴文指出，美國脆弱的電網(wǎng)系統(tǒng)與日本堅強的電網(wǎng)系統(tǒng)無法單純地進行比較，

12、日本將根據(jù)自身國情，主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源，確保電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，構建智能電網(wǎng)。 日本政府計劃在與電力公司協(xié)商后，于明年開始在孤島進行大規(guī)模的構建智能電網(wǎng)試驗，主要驗證在大規(guī)模利用太陽能發(fā)電的情況下，如何統(tǒng)一控制剩余電力和頻率波動，以及蓄電池等課題。日本政府期待智能電網(wǎng)試驗獲得成功并大規(guī)模實施，這樣可以通過增加電力設備投資拉動內需，創(chuàng)造更多就業(yè)機會。 2. 產(chǎn)學共同進行智能電網(wǎng)模式研究 為配合企業(yè)技術研究，東京工業(yè)大學于 3 月初成立 “ 綜合研究院 ” ，其中，赤木泰文教授主持的關于可再生能源如何與電力系統(tǒng)相融合的 “ 智能電網(wǎng)項目 ” 備受矚目。除東京電力公司外，東芝、日立等 8 家電力相關企業(yè)也積極參與到該項目研究中。該項目計劃用 3 年時間開發(fā)出高可靠性系統(tǒng)技術，使可再生能源與現(xiàn)有電力系統(tǒng)有機融合的智能電網(wǎng)模式得以實現(xiàn)?？偨Y：隨著市