引言:
美國總統(tǒng)奧巴馬在宣布的新能源戰(zhàn)略中的“智能電網(wǎng)”概念時,提到:家里的電可以給新能源汽車充電,家里的用電將會根據(jù)一天用電時段的不同來自動定價,高峰時電價自動上揚,低谷時電價下調(diào),用戶還可以看到整個城市的用電情況。這并非虛構(gòu),10年后我們或?qū)崿F(xiàn)這一切。中國將是繼美國之后第二個實施此戰(zhàn)略的國家,2009.5.31國家電網(wǎng)公司劉振亞總經(jīng)理說“我們要在2020年全面建成堅強的智能電網(wǎng)。”
一、智能電網(wǎng)的概念
智能電網(wǎng)的提出雖然是這一、二年的事,但有關(guān)智能電網(wǎng)的研究確開展了很久,數(shù)字化變電站、數(shù)字化配電網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化的終端,加上基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通訊系統(tǒng)的研發(fā),所有這一切就是智能電網(wǎng)的骨干框架。現(xiàn)階段各國根據(jù)自已國家的特點對智能電網(wǎng)有著不一樣的理解。世界三大電力運營網(wǎng)北美、歐盟委員會和中國也都有自已的標(biāo)準(zhǔn)。
美國電力科學(xué)研究院將智能電網(wǎng)的主要特征歸納為:
(1)電網(wǎng)將“自動復(fù)原”:復(fù)雜的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)將預(yù)測并即時應(yīng)對系統(tǒng)問題以避免或減少斷電和電壓不穩(wěn)等電力供應(yīng)質(zhì)量問題
(2)電網(wǎng)將在自然狀態(tài)和計算機狀態(tài)下更安全:新技術(shù)的配置將可以更好地識別和應(yīng)對人為的和自然的侵害。
(3)電網(wǎng)將支持廣泛的分散電源的使用:標(biāo)準(zhǔn)化了的電力和通訊的界面接點將使得用戶可以接連燃料電池、可再生能源發(fā)電及其他分散的電源并以簡單的“即插即用”的方式就能使用。
(4)電網(wǎng)將使得用戶可以更好地控制自己的用電設(shè)備/裝置,無論是家庭用戶還是工商業(yè)用戶。電網(wǎng)將與智能建筑物的能源管理系統(tǒng)相連以幫助用戶管理其能源使用并減少能耗開銷。
(5)電網(wǎng)將達到更高的輸配量從而減少電力成本:電網(wǎng)的升級提高輸電網(wǎng)的輸送能力并使電流最優(yōu)化,這將減少損耗并將使最低成本發(fā)電的電源得到最大化的使用。同時可以更好地協(xié)調(diào)電力分配和當(dāng)?shù)刎摵煞⻊?wù)功能與地區(qū)間能源流動和通信傳輸量之間的關(guān)系。
歐盟委員會將智能電網(wǎng)的特性概括為:一是靈活性(Flexible),滿足用戶多樣化的電力需求;二是易接入性(Accessible),保證所有用戶都可接入電網(wǎng),尤其對于可再生能源和高效、清潔的本地發(fā)電;三是可靠性(Reliable),提高電力供應(yīng)的可靠性與安全性;四是經(jīng)濟性(Economic),通過改革及競爭調(diào)節(jié)實現(xiàn)最有效的能源管理,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。
英國電力雜志《TheVisionPaper(前景雜志)》明確提出了智能電網(wǎng)理念,即建立一種共享觀念,使歐洲的電網(wǎng)能響應(yīng)21世紀(jì)的各種挑戰(zhàn)和機會,使之普遍有利于消費者,具體內(nèi)容是:
——了解工業(yè)和受益者未來將面臨的各種關(guān)鍵和準(zhǔn)點
——對可能發(fā)生的事及將來必須研究開發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域進行分析
——正在發(fā)展的,而且今后還在不斷改進的政策,即市場自由化、可持續(xù)性、各種可再生能源創(chuàng)新
——由于市場的增長和主要燃料的短缺變得更不穩(wěn)定的能源價格;
——與能源問題更緊密聯(lián)系在一起的環(huán)境制約因素用能源更為靈活來保證響應(yīng)管理的需求。
[$page] 中國的專家認為,智能電網(wǎng)是以包括發(fā)電、輸電、配電和用電各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對象,通過研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù),并將其有機結(jié)合,實現(xiàn)從發(fā)電到用電所有環(huán)節(jié)信息的智能交流,系統(tǒng)地優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用。智能電網(wǎng)的主要特征為自愈、安全、經(jīng)濟、清潔,能夠提供適應(yīng)未來經(jīng)濟社會發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)。
自愈--實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患;在盡量少的人工干預(yù)下,快速隔離故障、自我恢復(fù),避免大面積停電的發(fā)生,提升電網(wǎng)運行的可靠性。
安全--更好地對人為或自然引發(fā)的擾動做出辨識與反應(yīng)。在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下,保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。
清潔--既能適應(yīng)大電源的集中接入,也能對分布式發(fā)電方式友好接入,做到“即插即用”。支持風(fēng)電、太陽能等可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,滿足電力與自然環(huán)境、經(jīng)濟社會和諧發(fā)展的要求。
二、中國智能電網(wǎng)發(fā)展方向
具體講就是:以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進的通信、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動化、數(shù)字化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)
2009~2011年為第一階段,即研究試點階段。
2012~2015年為第二階段,即全面建設(shè)階段。
2016~2020年為第三階段,即完善提升階段。