電力自動(dòng)儀表在智能電網(wǎng)建設中的應用
2010-11-24 10:13:21智能電網(wǎng)的探索之路
自2003年起，美國多個(gè)政府和民間組織就對智能電網(wǎng)愿景進(jìn)行了分析，提出了各自的定義和行動(dòng)計劃建議，其中最有典型意義的是美國電力科學(xué)研究院提出的智能電網(wǎng)。
2004年，歐盟委員會(huì )啟動(dòng)了相關(guān)的研究與建設工作，提出了要在歐洲建設智能電網(wǎng)。法國電力公司試驗“智能電網(wǎng)”以提高風(fēng)電使用率。目前正在試驗一種動(dòng)態(tài)能源儲存系統，有助于電網(wǎng)協(xié)調來(lái)自北海的間歇性風(fēng)電。
2006年，美國IBM提出了“智能電網(wǎng)”解決方案，主要包括三個(gè)方面：一是通過(guò)傳感器連接資產(chǎn)和設備提高數字化程度；二是數據的整合體系和收集體系；三是進(jìn)行分析能力。
2007年10月，華東電網(wǎng)公司正式啟動(dòng)智能電網(wǎng)可行性研究項目，并規劃了從2008年至2030年的“三步走”戰略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級調度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項目的啟動(dòng)標志著(zhù)中國開(kāi)始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
奧巴馬上任后提出的能源計劃，除了以公布的計劃，美國還將著(zhù)重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統進(jìn)行升級換代，建立美國橫跨四個(gè)時(shí)區的統一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現美國太陽(yáng)能、風(fēng)能、地熱能的統一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng )造世界上最高的能源使用效率。
中國能源專(zhuān)家武建東提出的“互動(dòng)電網(wǎng)。它將智能電網(wǎng)的含義涵蓋其中?；?dòng)電網(wǎng)集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性的效率變革，在開(kāi)放和互聯(lián)的信息模式基礎上，通過(guò)加載系統數字設備和升級電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )管理系統，實(shí)現發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶(hù)售電、電網(wǎng)分級調度、綜合服務(wù)等多種用途開(kāi)發(fā)。
日本、加拿大、澳大利亞等國也開(kāi)始注意到電網(wǎng)的這一新動(dòng)向，正在積極跟進(jìn)，助推“智能電網(wǎng)”的發(fā)展。
中國的堅強智能電網(wǎng)
國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞說(shuō)：“積極發(fā)展智能電網(wǎng)已成為世界電力發(fā)展的新趨勢。智能電網(wǎng)首先應當是一個(gè)堅強的電網(wǎng)。堅強是智能電網(wǎng)的基礎基礎，智能是堅強智能電網(wǎng)充分發(fā)揮作用的關(guān)鍵，兩者相輔相成、協(xié)調統一。”結合我國的基本國情和特高壓實(shí)踐，中國提出了堅強智能電網(wǎng)，具有數字化、信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征。
2009年5月21日國家電網(wǎng)首次公布了智能電網(wǎng)計劃，其內容有：以堅強智能電網(wǎng)以堅強網(wǎng)架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個(gè)環(huán)節，覆蓋所有電壓等級，實(shí)現“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)的現代電網(wǎng)。具體分為三個(gè)階段：
2009年—2010年是規劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開(kāi)展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規劃，制定技術(shù)和管理標準，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設備研制，開(kāi)展各環(huán)節的試點(diǎn)；
2011年—2015年是全面建設階段，將加快特高壓電網(wǎng)和城鄉配電網(wǎng)建設，初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現重大突破和廣泛應用。
2016年—2020年是引領(lǐng)提升階段，將全面建成統一的堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達到國際先進(jìn)水平。屆時(shí)，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機比例達到35％，分布式電源實(shí)現“即插即用”，智能電表普及應用。到2020年，可全面建成統一的“堅強智能電網(wǎng)”。
智能電網(wǎng)建設中的關(guān)鍵技術(shù)
智能電網(wǎng)技術(shù)是由高級量測技術(shù)、高級配電運行、高級輸電運行和高級資產(chǎn)管理組成。高級量測技術(shù)（AMI），是一個(gè)用來(lái)測量、收集、儲存、分析和運用用戶(hù)用電信息的完整的網(wǎng)絡(luò )和系統，由智能電表、廣域通信網(wǎng)絡(luò )、量測數據管理系統和用戶(hù)戶(hù)內網(wǎng)絡(luò )等四部分構成。通過(guò)廣域通信網(wǎng)絡(luò ),AMI把用戶(hù)和電力公司緊密相連,為將來(lái)配電自動(dòng)化等智能電網(wǎng)功能的實(shí)現奠定基礎。其實(shí)現的系統范圍的測量和可視性能夠大幅提升現有的電力公司的運行機制和資產(chǎn)管理流程。
高級配電運行（ADO）包括高級配電自動(dòng)化、高級保護與控制、配電快速仿真與模擬、新型電力電子裝置、DER運行、AC/DC微網(wǎng)運行和運行管理系統組成。
高級輸電運行（ATO）包括變電站自動(dòng)化、輸電地理信息系統、廣域量測系統、高速信息處理、高級保護與控制、模擬、仿真和可視化工具、高級輸電網(wǎng)絡(luò )元件及先進(jìn)區域電網(wǎng)運行組成。
高級資產(chǎn)管理(AAM)由優(yōu)化資產(chǎn)使用運行、輸配電網(wǎng)規劃、基于條件的維修、工程設計與建造、顧客服務(wù)、工作于資產(chǎn)管理及模擬仿真組成。
智能電網(wǎng)通過(guò)高級量測體系（AMI）、高級配電運行（ADO）、高級輸電運行（ATO）和高級資產(chǎn)管理（AAM）之間的密切配合來(lái)實(shí)現電網(wǎng)安全穩定運行；使分布式電源得到有效的利用；提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率；提高用戶(hù)用電的效率、可靠性和電能質(zhì)量。
在建設智能電網(wǎng)中需要關(guān)注堅強實(shí)體電網(wǎng)、智能電網(wǎng)裝備、信息交互平臺、電源電網(wǎng)協(xié)調及雙向互動(dòng)供電的研究。專(zhuān)家建議，智能電網(wǎng)作為目前的一個(gè)熱點(diǎn)，當前要密切跟蹤和深入研究未來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)，大力發(fā)展特高壓電網(wǎng)及其他各級電網(wǎng)，高度關(guān)注配電、用電側的智能電網(wǎng)技術(shù)，加強互聯(lián)網(wǎng)安全防護體系的開(kāi)發(fā)、研究手段的建設和國外的交流合作。
