智能电网概念
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智能电网概念范文第1篇
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0004-01
电网是关系到国民经济命脉的基础产业和公用事业。随着市场化改革推进，现代电网的发展已经迎来机遇与挑战并存的关键期。人们开始提出一种新的现代化电网，这种电网需要更加适应多种能源类型的发电方式以及高度市场化的电力交易。这就是现在研究很热的“智能电网”，智能电网将成为我国电力行业发展的必经之路。
本文通过描述智能电网在国内外的发展现状，对其概念及特征进行了具体说明，同时研究分析了智能电网的关键技术，并对我国智能电网未来的发展前景做出了展望。
1 智能电网的发展现状
1.1 国外发展情况
美国的电力科学研究院于2001年开始研究智能电网；2003年美国能源部“电网2030计划”，致力于电网现代化建设；2007年颁布《新能源法案》，美国电力企业积极展开试点研究。2009年奥巴马提出了智能电网计划重点，通过对现行电网系统进行升级换代，以提高能源的利用效率。
欧洲在2005年成立了“智能电网欧洲技术论坛”，并《欧洲未来电网的远景和策略》等报告，对智能电网建设和发展引起重视。欧洲的智能电网建设更加关注电网运行、可再生能源的接入，以及对需求侧的影响等研究。
日本高度重视电网的通信功能，东京电力公司的电网则被认为是世界上唯一接近智能电网的系统。日本主要倾向于微型电网研究与智能电网的有机结合。
1.2 国内发展情况
我国的坚强智能电网是以特高压建设为基础的。2000年，我国开始进行变电站综合自动化方面的改造，2008年，国家电网公司在特高压国际大会上，公布了分三个阶段推动坚强智能电网的建设：第一阶段规划试点（2009年-2010年），重点开展智能电网的发展规划工作，进行设备研制关键技术研发，以及各环节试点工作；第二阶段全面建设（2011年-2015年），加快建设特高压电网和城乡配电网，装备和关键技术实现重大突破和广泛应用；第三阶段引领提升（2016年-2020年），全面建成统一的坚强智能电网，装备和技术达到国际领先水平。
2 智能电网的概念及特征
2.1 智能电网的概念
国家电网公司提出的智能电网概念最具代表性：坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
2.2 智能电网的基本特征
1）安全可靠。在电网自身发生故障或人为破坏时、在非正常自然气候条件下电网仍能安全运行；具有抵御计算机病毒入侵、保障信息安全的能力。
2）自治自愈。具有在线实时的安全分析和评估能力，强大的预警控制能力，系统自动故障诊断和自我恢复的能力。
3）优化管理。采用高科技手段实现设备优化管理，延长设备运行寿命，提高资源的利用效率；降低投资成本和运行维护成本。
4）经济高效。实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高电力设备利用效率，使电网运行更加经济和高效。
5）友好互动。鼓励用户参与电力系统的运行和管理，实现与用户的高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供增值服务，实现需求侧响应功能。
3 智能电网的关键技术
3.1 坚强灵活的网络拓扑
随着电网规模的扩大、互联大电网的形成，对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。系统在经历故障时，需把故障影响局限在最小范围内，并迅速恢复供电。只有灵活的电网结构才能应对突发灾害性事件对电网安全的影响。
3.2 标准集成的通信系统
智能电网的通信系统将集成各种通信技术，采用开放式的通信网架，具有高速、集成、兼容、双向的特质，可以动态响应实时信息与功率交互，使智能电网具有实时监视和分析系统当前状态的能力。
3.3 先进的电网设备技术
电网一次设备主要包括电源和储能技术、输配电技术、电力电子技术、高效能源材料技术4大类。具体包括高压、特高压直流输电和灵活交流输电技术等，是智能电网实现的物理
基础。
3.4 先进的控制技术
先进的控制方法用于智能电网中分析、诊断和预测系统状态，并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动。包括集中控制系统的协调、分布控制系统的自适应、事件启动的快速仿真、故障隔离的网络重构等。
3.5 先进的决策辅助系统
决策支持系统可识别和确定电网中的实时问题及发展趋势，然后运用知识库和科学推理方法进行分析，以提出解决问题和决策支持的方案。可用于需求侧管理系统和用户的需求响应。
4 未来智能电网的发展前景
未来坚强智能电网的建设有以下几个重点发展方向。
1）提高电网输送效率，保障供电安全可靠性，打造坚强可靠电网。
2）提高资源利用效率，提高电网运行输送能力，打造经济高效电网。
3）合理配置我国能源结构，促进可再生能源的发展与利用，打造绿色环保电网。
4）促进电网与用户交互运行，打造灵活互动电网。
5）实现信息透明同享，打造开放友好电网。
5 结束语
智能电网是经济和技术在电力能源上发展的必然趋势，也是现在世界能源领域研究的热点。中国特色的智能电网建设是一项高度复杂的系统工程，开展智能电网的研究和应用对我国社会经济发展具有重大意义。
参考文献
[1]宋菁.国内外智能电网的发展现状与分析[J].电工电气，2010（3）.
[2]胡学浩.智能电网―未来电网的发展态势[J].电网技术，2009，33（14）.
[3]张志超.智能电网发展模式和关键技术探讨[J].电力技术，2010，19（4）.
[4]李乃湖.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术，2010，4（3）.
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智能电网概念范文第2篇
近日，受国家建设智能电网消息的影响，相关概念个股成为市场关注的热点。一些个股涨幅远远超过大盘，成为市场的“新宠”。然而在经历一轮上涨后，一些个股开始出现了回调。在冷静之余，市场开始关注这次智能电网的投资规模会有多大，哪些公司会从中受益最多，智能电网相关概念股后期走势又将如何?
表现抢眼
5月21日，国家电网公司总经理刘振亚在“2009年特高压输电技术国际会议”上表示，国家电网公司将建设坚强智能电网。
受此消息影响，5月22日，在大盘拉出阴线的情况下，智能电网概念股却逆市翻红，如思源电气(002028.Sz)当天收盘21.45元，涨幅达4.89％，长城开发(000021.SZ)涨幅为4.08％，其他相关股票的涨幅也都居当日股票涨幅榜前列，成为当天A股市场一个新的兴奋点。
随后的一个交易日里，智能电网相关概念股继续受到市场资金的追捧。5月25日，尽管大盘震荡，但荣信股份(002123.SZ)、泰豪科技(600590.SH)和东源电器(002074.SZ)等相关个股都以涨停价报收。
5月26日，智能电网概念依然强势不减，受益于智能电网建设的电力设备板块继续逞强，板块指数涨幅一度超过6％，创出反弹新高。相关个股一度全部飘红，东方电子(000682.SZ)、思达高科(000676.sZ)、三变科技(002112.SZ)、许继电器(000400.SZ)、科陆电子(002121.SZ)等个股携手涨停，继续其耀眼的表现。
经过几天的大幅上涨，一些股票的价格开始回调。6月1日至3日，前期连拉5根太阳线的国电南瑞(600406，SH)，连续拉出了3根小阴线；思源电器在经过前期的涨幅后，股价也出现了小幅回调。
蛋糕有多大?
在经过市场的一轮炒作后，投资者开始追寻什么是智能电网，我国智能电网的投资究竟会有多大。
所谓智能电网，即在发电、输电、配电、用电等环节应用大量的新技术，最终实现电用的优化配置以及节能减排。目前，美国、日本等国家都推出了类似的计划。
智能电网与新能源汽车一样，已被赋予国家竞争级的战略地位。我国也注意到智能电网的重要性，并把其提到战略的高度上来。
2009年5月18日，在中国智能互动电网发展战略研讨会上，中国科学院首席能源问题专家武建东的《中国智能互动电网发展战略报告》中初步估算，从今年起，我国需要更新百万个以上变电站，需要将3000万块5000万块电表更改为智能电表。根据政策开放程度，电网还可以开放电视盒通讯等业务，这将是一个比3c业务更宏大的产业空间，更能拉动内需。他还表示，如果今年就启动国家互动电网改造，每年有可能拉动GDP--个百分店左右。
5月21日，中国国家电网公司在北京首次向社会公布了“智能电网”的发展计划，并初步披露了建设时间表。
按照规划，国家电网公司的智能电网建设将分3阶段：在2010年之前完成规划与试点工作；在2010年到2015年大面积推开；计划到2020年，全面建成统一的坚强智能电网。
规划的出台，挑动了市场的神经，专家纷纷猜测智能电网的投入规模有多大，而市场各方人士给的答案也各不相同。
申银万国认为，中国智能电网将在部分地区试点，然后在全国范围内逐步推广，最终到2020年建设完成，预计2020年智能电网总投资将不低于2000亿元。
而有专家估计到2020年，国家需要在特高压电网建设投入超过6000亿元。
财富证券分析师王璇表示，预计到2020年，智能电网投资总额将达1万亿元。
安信证券电力设备行业分析师黄守宏的预计更为大胆，他认为在这3个阶段总投资将超过4万亿元，其中第一阶段5500亿元，第二阶段27i亿元，第三阶段1.7万亿元。
对于这个数字，国家电网公司及相关专家都表示无法得到确切的证实。不过，相关人士都表示，智能电网的启动，对相关的行业制造商而言，无疑是一个巨大的机遇，可以大幅提高相关公司的业绩。
此外，有关部门已经将智能电网纳入新能源板块。这意味着与智能电网相关的上市公司将分享新能源行业的优惠政策，提高其投资价值。后市有争议
由于前期涨幅过大，智能电网概念股今后一段时间内的走势已经成为广议的话题，争论的焦点是关于智能电网的发展细则会在什么时候出台。
财富证券分析师王璇在接受记者采访时表示，由于前期涨幅很高，在7月前，相关个股将会出现短期的调整，但国电南瑞等公司能够从智能电网中真正获得收益，所以跌幅不会很大。他估计相关部门将会在7月份智能电网建设的具体细则，在此背景下，相关股票将还会有一轮上涨行情。
相对于王璇的乐观态度，中投证券电气设备行业分析师熊琳则显得谨慎很多。她表示，说7月份会出台智能电网建设具体细则的消息，都是一些媒体从相关人士或机构那里得到的，权威部门并没有这种说法，所以还存在很大的不确定性。如果7月份这个细则不能出台，则目前涨幅过高的相关智能电网概念股将面临着很大的回调压力。
东莞证券分析师陈鹏在接受记者采访时也表达了相同的担心。他认为，虽然前期相关领导表示将会大力发展智能电网，但近期管理层口风开始转紧，出现“将择机出台规则”的提法，所以7月份相关细则能不能出台还不好说，投资者对此应抱有相应的准备。
而相关部门领导向媒体的表述，似乎在印证着陈鹏的担忧。国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝日前表示，“能源局正在对智能电网的问题进行研究，我们认为，智能电网应该是清洁、高效、分布式的电网，但也有不同的意见。对于智能电网的规划，应该说还在研究中，尚无统一规划。”
本刊特约分析师表示，从上述领导的发言中可以看出，7月份出台智能电网规划的可能性较小，但也不排除出台的可能。无论如何，从目前的情况来看，智能电网已经成为中国电网的发展方向是不会改变的。
关注两公司
在智能电网的建设中，哪些行业会从中受益，哪些上市公司从中分到的蛋糕最大?
东莞证券行业分析师俞春燕表示，智能电网范畴包括可再生能源发电、特高压、超导、智能电表、电网调度等。我国的智能电网将主要以特高压电网为主干电网，国家电网公司计划在今明两年投资830亿元建设特高压。
智能电网的建设也将拉动二次设备需求。申银万国研究报告认为，二次设备主要包括电站自动化、变电站自动化、电网调度自动化和配电自动化等4类产品。
安信证券分析师黄守宏指出，在我国智能电网建设过程中，高级调度自动化系统、柔性输电。数字化开关、数字化互感器、配网自动化、用电管理采集系统市场将会有巨大的增长空间。
而在上市公司中，真正能够从智能电网建设中受益的有几家?本刊综合各券商的研究报告，发现券商重点关注表中出现频率最多的是两家公司。
智能电网概念范文第3篇
智能电网建设是电网未来发展的主要方向，能够确保人们日常生活中用所需的电能质量，电力工程技术在智能电网中的应用，更是提高了电网运行的安全和可靠性。智能电网应用电力工程技术的形式具有多种，例如：在电力能源转换、电源、输电、发电过程中的有效应用。因此，为有效提高智能电网运行的稳定性，确保人们能够获得高质量电能，本文针对智能电网特点进行评价，并对智能电网中电力工程技术进行研究，试图为之提供行之有效的可行性建议。
关键词：
智能电网；特点；电力技术；运用
引言
当前全球一体化进程不断加快，随之而来的能源问题层出不穷，全球人口的急剧增长更是加重了能源问题。研究得知，我国地域辽阔，能源丰富，但是人均资源占有量却比较低，电能作为人们生活中必不可少的能源，在人们生活中发挥着重要作用，因此，需要供应足够的电能，智能电网建设就实现了这一要求，尤其是电力工程技术的使用更是加快了智能电网的建设速度，提高了智能电网运行的可靠性，保证了高质量电能的供应。
1.智能电网概念及特点的评价分析
1.1概念
智能电网概念是2006年始于美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。目前，已经得到了广泛应用。智能电网本质是一种电力体系，特别之处是该体系的组成是多个配电和输电系统，智能电网架构示意图，如图-1所示。随着科学技术的发展，智能电网的建设能够很好地适应电力市场的发展需求，不仅提高了电力工程的建设质量，还实现了在节能环保的同时提供可靠的电能，智能电网建设是电网建设未来的主要方向。智能电网的快速发展，还得益于电力工程技术在智能电网中的应用，例如：电力能源转换方面的应用、电源部分的应用、输电过程中的应用、发电过程中的应用等。
1.2特点
智能电网的特点是节约、智能和耐久性。节约可以有效解决我国能源紧张问题；智能特点可以提高电网运行的安全稳定性；耐久性则可以使得电网能够有效应对各种气候环境。
2.电力工程技术在智能电网的应用研究
2.1在电力能源转换的应用形式
调查得知，我国电力能源紧缺，随着科学技术的发展，我国电力行业开始尝试使用低碳新能源，在智能电网建设过程中，电力企业担负着全面转换能源的重任，只有确保智能电网安全稳定运行，才能够有效实现电能的远距离传输。从能源角度来讲，电力企业在智能电网建设过程中要有效利用新能源，践行低碳、环保理念，目前，智能电网建设主要使用两种能源：分布式能源和可再生能源。可再生能源是首选能源，智能电网建设过程中要有效利用电力工程技术，将可再生能源作为核心能源使用，比如：对太阳能、风能等可再生能源，促使电力工程技术在智能电网建设电力能源转换方面发挥重要作用。
2.2在电源部分的应用形式
从电源角度来讲，电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用。电力企业输电形式有交流和直流两种，交流电源又可分为变频和恒频两种形式。智能电网建设过程中变频和恒频电流都可使用，这可以大大提高智能电网运行的安全可靠性，也能够为智能电网下一环节的安全运行垫定基础。
2.3在输电过程中的应用形式
智能电网建设应用电力工程技术，必须要保持良好的运行状态和运行环境，才能够确保电力工程技术发挥应有的作用，有效发挥电力工程技术的功能和作用。在输电过程中应用电力工程技术，主要有两种形式：无功补偿技术和谐波抑制技术，这两项技术应用较为广泛。电力企业智能电网建设输电过程中应用这两种技术，可以有效减少了输电过程中的电能损耗，提高了供电质量。其中无功补偿技术更是在低压输配电线路中广泛应用，尤其是在农业领域具有重要影响。
2.4在智能电网发电过程中的应用形式
电力工程技术应用于智能电网的发电过程中，主要是借 助于电力电子元器件全面控制电网的运行状态。比如：使用节能装置降低发电过程中的能源消耗，，从而有效提高智能电网发电效率，减少电网运行成本，降低电费，最终提高电力企业的经济效益。
3.总结
综上所述，电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用，不仅能够提高电网运行的稳定性，还能够为人们提供高质量电能。智能电网中应用的电力工程技术具有多样性、多元性，目的都是为了确保电网安全稳定运行。随着科学技术的发展，电力工程技术在智能电网建设方面应用力度会越来越大，智能电网建设会向着更好的方向发展。
参考文献
[1]钱泽文.浅析智能电网建设输电环节的关键技术[A]第八届中国通信学会学术年会论文集[C].2011
[2]杨德昌,李勇,C.Rehtanz等.中国式智能电网的构成和发展规划研究[J]电网技术.2009(20)
[3]张海瑞,韩冬,刘玉娇等.基于反熵权法的智能电网评价[J]电力系统保护与控制.2012(11)
智能电网概念范文第4篇
【关键词】智能配电网；配电自动化；快速仿真与模拟
1、前言
近年来，智能电网已成为电力界的热门话题，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网（smartdistribution grid，SDG）2方面的内容，其中，SDG具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点，对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。国内外已有不少文献介绍智能电网的基本概念及其技术内容，而专门针对SDG的研究则相对较少。SDG与业界熟悉的配电自动化（DA）技术有着密切的联系，理清SDG与DA的关系对于了解、认识SDG十分有帮助。而按照智能电网的要求，充实提高DA技术，对于推动DA技术的发展、建设SDG具有十分重要的意义。
2、SDG的基本概念
2.1 SDG的定义。根据智能电网的含义，可将SDG 定义为：一个集成了传统和前沿配电工程技术、高级传感和测控技术、现代计算机与通信技术的配电系统，更加安全、可靠、优质、高效，支持分布式电源的大量接入，并为用户提供择时用电等与配电网互动的服务。
SDG的主要技术内容有如下：（1）配电数据采集与监控（SCADA）技术；（2）变电站自动化（SA）；（3）馈线自动化（FA）与自动恢复供电技术。
3、SDG与DA的关系
3.1 DA技术
DA指利用现代计算机、通信与信息技术，将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。其作用主要是提高供电质量、用户服务质量和配电网管理效率。
DA的主要技术内容有：
①配电网运行自动化（distribution operationautomation，DOA），包括配电SCADA、SA、FA共3个方面的内容。
②配电管理自动化功能，包括设备管理、检修管理、停电管理、规划设计管理等功能。
③用户自动化，包括自动抄表与客户信息管理2部分内容。
在中国，高压配电网的运行监控一般由地区调度自动化系统完成，中压配电网的运行监控与FA由DOA系统（又称配电网调度自动化系统或配电网自动化系统）完成。SA系统在完成变电站的保护监控功能的同时，向地区调度自动化系统、DOA系统提供变电站实时运行数据。配电管理自动化功能由配电地理信息系统（GIS）完成。用户自动化系统包括AMR系统、CIS、客户呼叫管理系统。由以上DA系统集成形成的系统称为配电网综合自动化系统或配电管理系统（DMS）。
4、高级配电自动化技术
4.1 配电自动化基本概念。智能配电网概念下的DA，称为高级配电自动化（ADA），是实现接有分布式电源的配电网系统的全面控制与自动化，是传统DA的继承和发展。
4.2 高级配电自动化的主要功能。（1）配电SCADA：在ADA系统中，要求配电SCADA采集的数据更为全面、完整。配电SCADA 具备完善的控制策略和有效的控制手段，实现对DER和DFACTS的功率双向流动和稳定运行进行管理；（2）馈线自动化FA：具备完整的自愈控制策略，并在口通信网络和配电网广域测控技术的基础实现其功能；（3）ADA系统能实现电压无功补偿设备的优化调节和控制，实现电能质量的优化管理。
5、高级配电自动化支撑技术
5.1 配电网广域测控技术。配电网广域测控技术是ADOA子系统功能实现的重要支撑技术之一。配电网广域测控技术基于光纤IP通信网络和SCADA系统，完成现场终端或DER中的数据采集、传输及管理。
5.2 配电网体系架构及信息集成总线技术。在ADA中，ADOA 和ADMA 两个子系统功能集成，具有较强的松耦合性和灵活性。信息集成总线技术，可以实现ADA系统内部及ADA与其它自动化信息系统的数据共享与信息交互。而ⅢC61968和IEC61970标准为各种数据共享与信息交互提供统一的接口、标准及数据模型。构建供电企业信息集成“软总线”，解决了“信息化孤岛”问题。
5.3 配电网快速仿真与模拟技术。配电网快速仿真与模拟技术提供实时计算工具，分析预测配电网运行状态变化趋势，可对配电网操作进行仿真并进行风险评估，并向运行人员推荐调度决策方案。它是实现ADA的重要支撑技术，是保证ADA安全可靠、高效优化运行的重要技术手段。
6、高级配电自动化应用设计
ADA应用体系设计。基于配电终端站点的分布式控制和DER的优化调度与控制，融入智能多技术、广域测控技术、DFSM技术和SOA架构来进行设计分层分布式的ADA应用体系。体系架构划分为信息集成层、ADA系统高级应用层、数据处理层和广域测控层四层结构。信息集成层主要是采用信息集成总线技术实现ADA系统与其它自动化信息系统的数据共享和信息交互，解决“自动化孤岛”。ADA系统高级应用层综合利用经过处理的广域测控信息，通过广域控制、稳态与动态分析、快速仿真与模拟、故障处理、状态估计与控制、停电管理等高级应用智能模块实现ADA的各项高级应用功能。数据处理层主要是实现数据处理及应用功能，实现对各种历史数据、实时数据和非实时数据的处理及应用。广域测控层则通过广域测控模块形成广域测控协调，实现各种实时数据的采集和控制指令的下发。
基于智能多和广域测控技术的ADA应用体系能够解决配电网中各个子系统之间的自治与协调问题，并且适用于实现网络复杂配电网的自愈控制。当然，只有在实践中不断研究完善高级应用功能的开发的体系，并且需要基于DF8003D现有系统功能的基础上进一步进行二次开发，才能满足实际运行要求。
7、结束语
由于历史原因，中国配电网投资相对不足，这是目前制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节，亟待进一步加强、提高。而国家大力推动可再生能源发电以及电动车发展的政策更是给配电网提出了新挑战。智能电网的提出为解决这些问题创造了条件，给配电技术的发展指明了方向。积极研发并推广应用SDG技术，对于建设现代配电网，更好地满足中国经济与社会发展对电力系统的要求，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网.南方电网技术，2006，2（6）：14-16.
智能电网概念范文第5篇
【关键词】:智能电网;微电网;多技术;清洁分布式能源;建筑电气
中图分类号：V242.3 文献标识码：A 文章编号：
0引言
随着电力系统的不断发展，智能电网（Smart Power Grids）被提上日程，目前已成为世界各国在电力行业重点研究发展的方向。智能电网具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等主要特征。智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效和环境友好，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网。智能电网可分为智能输电网和智能配电网，其中智能配电网的组成包含了智能微电网。微电网是由分布式电源、储能装置、负荷与各种监控装置组成的微型电网，可以灵活地实现并网和孤岛运行，是智能电网的重要组成部分。1分布式电源的概念及特点
不管是近年来在世界范围内发生的几次大停电事故,还是在我国的冰灾和震灾期间出现的大面积停电事故,都为目前的电网结构及其发展敲响了警钟。这种规模不断扩大的大电网使受端电网对外来电网的依赖程度增加,大电网在可靠性和灵活性等方面存在的缺陷也日益显现。不仅如此,在目前能源发展面临着容量和环保受限的巨大压力下,分布式发电无疑是一个很好的解决手段,从而受到电力和能源界的普遍关注和重视。
分布式发电(DG)是指规模不大(几十kW到几十MW)且靠近负荷的电源高效、经济、可靠地发电。分布式发电技术包括太阳能发电、风力发电、燃料电池发电、微型燃气轮机发电等技术。近年来,欧美DG技术的发展和应用都在不断增大,DG技术的发展和应用已经成为美国和欧盟国家未来电力和能源的重点发展计划。同时,日本、韩国以及亚洲其他一些地区也把DG作为满足电能与热能需求的最重要来源之一。在我国,已将“分布式供能技术”列入2006―2020年中长期科学和技术发展规划纲要。因此,电力建设也应积极适应国家的整体发展目标,发展分布式电源技术。
分布式电源大都采用风电、太阳能等高效的新能源,节能和环保性能好,解决了能源紧缺和环保问题。分布式电源在电网中的大规模发展,使电网的可靠性、灵活性和经济性都大大提高。
2微电网的概念和优势
尽管分布式电源可靠性好、灵活性高、经济性高、节能环保,但是研究表明它对大电网的规划、运行控制和潮流等具有重要的影响,是对传统电网的运行、计算、规划的一个很大的挑战。正是由于分布式发电的这些不足,近年来提出了微电网的概念。微电网作为大电网的一个主要支撑和后备,无疑将成为未来电网发展的一大趋势。而且随着智能电网概念的提出,微电网作为一种可以进行智能化控制的单元,也将是未来智能电网的重要组成部分。美国的CERTS最早提出了这一概念,接着在欧美很多国家都开始广泛地研究微电网。
根据CERTS的定义,微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热量。微电网内部的电源由电力电子器件负责主要的能量转换,并提供必需的控制。微电网相对外部大电网是一个单一的可控元件,并可同时满足用户对电网质量和安全的要求。
微电网将发电机机、负荷、储能装置、电力电子控制装置相结合,对外网来说,是一个单一、可控的元件,对用户来说又是一个灵活、可调节的电源。微电网具有自主运行和并网运行两种运行方式,能够灵活地实现孤立运行和并网。外网故障时,孤立运行可以保证微电网内的负荷不断电,不受外网的影响;并网时可以支撑上级电网。
根据各国的不同国情,微电网的发展具有不同的特点。其中美国电网以提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量需求、降低成本、实现智能化为发展重点;日本的微电网发展目标主要定位于能源供给多样化,减少污染,满足用户的个性化电力需求;欧洲规划的未来电网则以智能性、能量利用多元化,满足电力市场的需求为主要特点。我国的微电网发展尚处在起步阶段,但是其带来的电网技术改革和经济效益是不容忽视的。
3MAS概念及其在微电网中的优势
Agent是MAS的基本单元,传统人工智能技术只是着重对这种单元的研究,如单个专家系统的知识表示、推理机制等。随着对MAS研究的深入,MAS赋予所拥有的各个智能体不同的结构、信息内容和推理、规划能力,因此对单个A-gent的研究仍然是一个重要的基础性研究内容。MAS是由多个(Agent)组成的系统,它是为了解决单个不能解决的复杂问题,由多个协调合作形成问题的求解网络。在该网络中,每个能够预测其他的作用,也能影响其他的动作。因此,在多系统中要研究一个对另一个的建模方法。同时,为了能影响另一个,需要建立间的通信方法,即多个组成一个松散耦合又协作共事的系统,就是一个多系统。为了使间能够合理、高效地进行协作,间的通信和协调机制成为多系统的重点问题。同时,值得强调的是,前面讨论的的特性大多也是多系统所具有的特点,如交互性、社会性、协作性、适应性和分布性等。此外,多系统还具有如下特点:数据分布性或分散性,计算过程异步、并发或并行,每个都具有不完全的信息和问题求解能力,不存在全局控制。
4智能微电网应用于建筑电气的优势及技术难点
4. 1智能微电网应用于建筑电气的优势
在现代建筑电气系统中,对电能质量的要求越来越高。由于微电网可以作为一个可定制的电源,以满足用户多样化的需求,因此它在建筑电气中的应用将具有独特的优势。
(1)增强供电可靠性。微电网能够快速地跟踪负荷的变化,并及时作出反应。储能装置也
能对发电设备的突然故障迅速作出反应,弥补供电有功的缺失。
(2)支持当地电压。微电网采用大量的先进电力电子技术,对于由全控器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组成的换流器可以有效地控制有功和无功,因此对于每一个分布式电源(如PV),都可以当作一个独立的无功补偿设备,发挥静止同步补偿器(STATCOM)的作用。这可对当地电压起很好的支撑作用。
(3)提高电能质量。新型的电力电子器件及脉宽调制(PWM)技术,不仅可以补偿无功,更
可以发挥有源滤波器的作用,减少谐波污染,向用户提供更高质量的电能。
4. 2技术难点
结合MAS的控制,将智能微电网应用到建筑电气中有其独有的优势,但是也存在以下技术难点:
(1)如何协调各底层元件Agent进行控制。微电网Agent将对底层元件Agent进行协调,合理地进行协调控制策略就显得尤为重要,既要保证微电网运行稳定的同时,也要考虑经济效益最大化。
(2)如何实现Agent的快速反应性。Agent的特点之一就是对环境的快速反应性,这使它在故障环境或者大扰动情况下,能够及时地作出响应,以应对环境的突变,避免问题的进一步恶化。
5结语
微电网是目前研究的热点,它不仅可以有效地管理分布式电源,更是将来智能电网的重要组成部分之一。将智能微电网用于建筑电气中,具有增加供电可靠性、改善电能质量等优点。MAS分布式控制的特点能够更加有效地管理微电网各负荷和电源,协调微电网与上级电网之间的控制。
