浅谈我对智能电网的理解

浅谈我对智能电网的理解四川大学电气信息学院 08级电气12班 杨熙 0843031133在本学期，我选修了智能电网这门课程，通过老师的教导和同学之间的讨论，让我对于智能电网有了初步的了解和思考，遂在期末来临之际，浅谈我对智能电网的理解。1、智能电网是什么智能电网是什么美国能源部Grid2030的定义: 一个完全自动化的电力传输网络, 能监视和控制每个用户和电网节点, 保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。美国EPRI IntelliGrid的定义: 一个由众多自动化的书店和配电系统构成的电力系统, 以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作; 具有自愈功能; 快速响应电力市场和企业业务需求; 具有智能化的通信架构, 实现实时、安全和灵活的信息流, 为用户提供可靠、经济的电力服务。欧洲技术论坛SmartG rid的定义: 一个可整合所有连接到电网用户(发电机and /or电力用户)所有行为的电力传输网络, 以有效提供持续、经济和安全电能。维基百科SmartG rid的定义: 利用数字技术将电力由发电侧送至消费侧的电力网络, 可节省能源、降低成本和提高供电可靠性。2、智能电网能干什么2008年，美国科罗拉多州一个9万多人口的小城波尔德，成为了全美第一个“智能电网城市”。城中安装了新的电能测量系统，不仅能测量家庭用电量，还可以将信息实时、高速、双向地与电网互联。家庭中增加了家用太阳能电池板、风力涡轮机和混合动力车等装备。波尔德市安装了25000只新的智能电表，为用户进行“用电情况分析”，方便居民根据实时电价灵活、合理地使用电器。风能、水能和太阳能等清洁能源经过转变，都可以通过智能电网输送进入家庭。而在欧洲，法国和意大利是发展智能电网的先行者。法国提出了10年规划，从2012年1月开始，所有新装电表都必须是“智能电表”。“智能电表”进入欧洲家庭，首先带来的是“自动抄表”的便捷体验。据了解，意大利电力公司已经全面实行“远程抄表”，不需上门扰民，浪费人力，也避免了误抄、误算的问题。在英国，智能电网的探索方向是可再生能源发电和智能配电，以进一步降低碳排放，实现环保用电。英国能源公司计划建设8.6吉瓦的潮汐发电工程，将成为世界上最大的潮汐发电站，并计划在2020年将“风电”直接输入城市电网。2009年，英国也宣布投资5亿英镑为4个城市安装智能电表。3、我国在智能电网方面的涉足1向家坝-上海# 800kV 特高压直流输电线路工程华东段和湘鄂段架线施工首段试点仪式隆重举行, 该工程架线施工工艺首段试点的成功进行, 标志着特高压直流输电示范工程建设进入最后的攻坚阶段。2国家电网公司对东北- 华北联网高岭背靠背换流站工程进行了达标投产复检。推荐其为达标投产工程。3国网直流工程建设有限公司 特高压直流输电工程成套设计平台 项目资金申请通过, 获批中央预算拨款3500万元。该项目可为国内直流工程科研、设计等相关单位提供一个统一的综合平台。4 国家电网公司在# 500 千伏三峡送出龙泉政平直流系统, 进行了首例超高压直流输电系统现场融冰方式试验。此前处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程上得到成功验证, 试验填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白。5山东电研院特高压项目通过成果鉴定交流1100千伏套管用复合绝缘子 、 交流1100千伏复合空心支柱绝缘子 两个项目通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定。 4、目前为止世界上顶尖的智能电网技术一、美国 1. 电网 2030 规划 2003 年 2 月，美国时任总统布什提出 “ 电网 2030 规划 ” ，指出要建设现代化电力系统，以确保经济安全，同时促进电力系统自身的安全运行。该规划的主要内容有：为所有用户提供高度安全、可靠、数字化的供电服务，在全国实现成本合理、生产过程无污染、低碳排放的供电，经济实用的储能设备，建成超导材料的骨干网架。 2. 能源独立与安全法案 2007 为有效促进智能电网建设，美国于 2007 年 12 月颁布 “ 能源独立与安全法案 2007” ，确立了国家层面的电网现代化政策，设立新的专责联邦委员会，并界定其职责与作用，建立问责机制，同时建立激励机制，促进股东投资。 3. 奥巴马政府施政计划 美国总统奥巴马为振兴经济，从节能减排、降低污染角度提出绿色能源环境气候一体化振兴经济计划，智能电网是其中的重要组成部分。 二、欧洲 欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面，从而推动整个产业领域深刻变革，为客户提供可持续发展的能源，形成低能耗的经济发展模式。欧洲智能电网技术研究主要包括网络资产、电网运行、需求侧和计量、发电和电能存储四个方面。国外智能电网技术研究近况 按照智能电网本身所覆盖的价值链环节，智能电网的关键技术可划分为智能用电、智能网络、新能源发电与智能企业四类。 1. 智能用电：包括智能表计、电池技术、家庭自动化、微型电网、优质供电园区等。 2. 智能网络：包括调度自动化、即插即用式智能电力设备、智能保护装置、测量监视设备、电力电子设备、海量数据处理技术和可视化技术等。 3. 新能源发电：包括可再生能源发电、微透平技术、超导储能技术等。 4. 智能企业：包括信息集成技术、通信技术等。 目前，智能电网大部分技术已经通过试验，有的已经比较成熟，甚至开始商业应用，只有少数技术尚待进一步研究。然而，我们不能忽视这些尚处于研发阶段的技术，它们恰恰是智能电网实现重大突破所需的关键技术。 国外智能电网建设应用介绍 各国电力行业及其他相关行业已经开始积极探索和实践智能电网。由于每个电力企业面临的挑战和问题不尽相同，不同国家和地区的不同电力企业选择了不同的实践方式。总体来说，智能电网建设应用分为三个方面：智能表计、智能电网和智能城市。 1. 智能表计 智能表计的优点在于：在客户和电力企业之间建立起双向信息流，提供互动性服务，更迅速地响应客户需求，提升客户满意度；丰富电力企业需求侧管理手段，提高能源利用效率；通过远程自动化表计管理，节约人力成本，提高工作效率；通过自动数据收集，及时掌握设备运行工况，节约检修和维护成本；有效防范窃电、盗窃破坏电力设施等违法行为。 2. 智能电网 优化电力企业系统运行能力，实现电网运行管理和企业经营管理集成化；智能电网建设策略和建设路径研究；智能电网试点建设。 3. 智能城市 电力企业通过与政府和其他企业的紧密合作，进行智能城市设计和试点建设。电力企业可以对整个电力输送和消费过程进行观测，提高对需求侧反应的速度，加强引导需求能力，优化资源配置，提高能源利用率，提高电力企业运营效率。 美国大力推动智能电网发展 近年来，美国电力官员一直在推介智能电网。现在，更多人加入这一行列中。奥巴马政府的经济刺激计划中，有大约 45 亿美元贷款用于智能电网投资和地区示范项目。奥巴马今年元月宣称，智能电网可以 “ 节省开支，保护电源免受停电或灾害袭击，在全国每一个角落奉献可替代的洁净电能 ” 。 智能电网提高电网效率 智能电网采用数字技术收集、交流、处理数据，从而提高电网系统的效率和可靠性。譬如，传感器可以帮助用户迅速找到故障，并迅速加以排除。 智能电表可以用来监测用电量及费用，给客户在电能使用上更大的控制权。智能电网的倡导者预计，一些电力消费会转移到价格便宜的峰谷时段，这将减少用电堵塞，并降低对新设施建设的需求。此外，电动混合汽车可以在用电需求较低的晚间充电，甚至可以在白天停放期间将电能重新输回电网。 智能电网有待推广和升级 日本政府通过深入比较与美国电力工业特征的不同，结合自身国情，决定构建以对应新能源为主的智能电网。 1. 日本政府关于智能电网的看法 根据3月17日日本电气新闻报道，针对美国提出的智能电网，日本经济产业部副部长望月晴文指出，美国脆弱的电网系统与日本坚强的电网系统无法单纯地进行比较，日本将根据自身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电网系统稳定，构建智能电网。 日本政府计划在与电力公司协商后，于明年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验，主要验证在大规模利用太阳能发电的情况下，如何统一控制剩余电力和频率波动，以及蓄电池等课题。日本政府期待智能电网试验获得成功并大规模实施，这样可以通过增加电力设备投资拉动内需，创造更多就业机会。 2. 产学共同进行智能电网模式研究 为配合企业技术研究，东京工业大学于 3 月初成立 “ 综合研究院 ” ，其中，赤木泰文教授主持的关于可再生能源如何与电力系统相融合的 “ 智能电网项目 ” 备受瞩目。除东京电力公司外，东芝、日立等 8 家电力相关企业也积极参与到该项目研究中。该项目计划用 3 年时间开发出高可靠性系统技术，使可再生能源与现有电力系统有机融合的智能电网模式得以实现。总结：随着市场化改革推进，数字经济发展，气候变化加剧，环境监管要求日趋严格以及各国能源政策的调整，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能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。为此，人们提出发展智能电网的设想，以实现传统电网的升级换代。也希望我国在智能电网至各领域取得骄傲的突破！最后感谢老师，让我有机会涉足智能电网，谢谢！