智能電網的誤解和偏見

一、智能電網的特點
智能電網的特點是電力和信息的雙向流動性,以便建立一個高度自動化的和廣泛分布的能量交換網絡。為了實時交換信息和達到設備層次上近乎瞬時的供需平衡,把分布式計算和通信的優勢引入電網。
智能電網在物理上包括以下幾個特點:集成的能量與通訊體系。在智能電網中不僅輸電網支路上的潮流是雙向的,配電網支路上的潮流也可能是雙向的,所以整個電網都成了電力交換系統。而且電所及之處都有可靠的雙向通訊。由于電能與其他能源之間的轉換比較方便,所以智能電網會成為智能能源網的核心;而且由于智能電網的量測到戶,所以其信息通信系統也將為智能城市的建設提供契機。 高度自動化與廣泛分布式。目前對高度自動化這一點認識得可能比較多,但是在廣泛分布式這方面還需要提高認識。
二、智能電網的總體設想 智能電網的總體設想是智能化、高效、包容、激勵、機遇、重視質量、抗干擾能力(魯棒性)強和環保等,而不是單純的智能化,或單純的將智能化技術應用于電網。
這些機能可以簡明解釋為:
智能化:具有可遙感系統不安全狀態的能力和網絡“自愈”能力,以防止或減輕潛在的停電;在系統需要做出人為無法實現的快速反應時,能根據電力公司、消費者和監管人員的要求,自主地工作。
高效:在少增加乃至不增加基礎設施的前提下,最大化滿足日益增長的消費需求。
包容:能夠容易和透明地接受任何種類的能源,包括太陽能和風能;能夠集成各種已經得到市場證明和可以接入電網的優良技術,如成熟的儲能技術。
激勵:使消費者與電力公司之間能夠實時地溝通,從而使消費者可以根據個人偏好定制其電能消費。
機遇:具有隨時隨地利用“即插即用”創新的能力,從而創造新的機遇和市場。 重視質量:能夠提供數字化經濟所需的可靠性和電能質量(如極小化電壓的凹陷、尖峰、諧波、干擾和中斷)。
魯棒:具有自愈功能且更為分散,并采用了安全協議,因而系統能對恐怖襲擊、軍事威脅、元件故障、自然災害等擾動作出自愈的響應。設想中更魯棒的電網,在緊急狀態下能分片實現“自適應孤島運行”,并且其后能夠快速恢復供電。
環保:減緩全球氣候變化,提供可大幅度改善環境的切實有效的途徑。
三、智能電網的技術內涵 智能電網將加強電力交換系統的方方面面,包括發電、輸電、配電和消費等。 它將:
(1)提供大范圍的態勢感知,該項工作有助于緩解電網的阻塞和瓶頸,縮小乃至防止大停電;
(2)為電網運行人員提供更好“粒度”的系統可觀性,使他們能夠優化潮流控制和資產管理,并使電網具有自愈和事故后快速恢復的能力;
(3)大量集成和使用分布式電源,特別是可再生清潔能源發電;
(4)電力公司可通過雙向的可見性,倡導、鼓勵和支持消費者參與電力市場和提供需求響應;
(5)為消費者提供機會,使其能以前所未有的程度積極參與能源選擇。
四、智能電網相關的技術 與智能電網相關的技術可分為3類,即智能電網技術、智能電網可帶動的技術、為智能電網創建平臺的技術。
(1)智能電網技術,依其運行功能可以分為以下4部分:·高級量測體系,其主要功能是授權給用戶,使系統與負荷間建立聯系,以便 用戶能夠支持電網的運行。 ·高級配電運行,其主要功能是使系統具備“自愈”的功能,同時與其余功能密切配合實現配電系統的高效運行和資產管理的優化。 ·高級輸電運行,重點關注阻塞管理和降低大規模停運的風險,同時與其余功能密切配合實現輸電系統的高效運行和資產管理的優化。 ·高級資產管理,可大大改進電網的運行方式并提高運行效率。
(2)智能電網可帶動的技術:作為一個平臺,智能電網可推動和促進創新,使許多新技術可行,為它們的發展提供機會,并形成產業規模。
(3)為智能電網創建平臺的技術:國外可供借鑒的將推動智能電網的5個基礎性技術是:集成的通信。基于安全和開放式的通信體系結構,為系統中所有節點提供可靠的雙向通信,以便實現對電網中每個成員的實時信息交換和控制,并確保網絡安全和信息的保密性、完整性和可用性。 傳感和測量技術。用以支持系統優化運行、資產管理和更快速、更準確地系統響應,例如遠程監測、分時電價和需求側管理等。 高級的組件。應用超導技術、儲能技術、電力電子技術和診斷技術等方面最新研究成果。
先進的控制方法。以使快速診斷和各種事件的精確解決成為可能。 完善的接口和決策支持。用以輔助人類的決策,使電網運行和管理人員對系統的內在問題清晰全面了解。
作者:能見派
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