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近年来,德国在可再生能源利用方面取得了长足进展。
完善法律法规体系
德国可再生能源利用法律法规涵盖了供电、采暖、交通、建筑等各个领域,并在法律法规中明确了可再生能源利用的目标和任务。如供电领域的《可再生能源法》就明确了可再生能源发展目标,即到2020年,利用可再生能源发电比例至少达到35%,2050年达到80%。同期可再生能源占最终能源消费从18%提高到60%。《生物燃料配额法》规定,为实现交通领域的减排目标,必须利用生物燃料达到一定比例。
同时,德国根据新情况和新变化及时调整法律法规。在近年的立法或修订中,所有和能源相关的法律法规都设立了促进可再生能源使用的条款。比如,德国近年修订和推出的《建筑节能法》,规定新建筑不再使用煤炭、石油、天然气,强制使用可再生能源(生物质、太阳能、地热),政府每年拿出5亿欧元支持存量建筑物节能改造。
法律法规由各个联邦州具体落实。为此,各州制定了具体工作计划。国家层面的“百万太阳能屋顶计划”从1999年1月起实施,政府提供了总计约5.1亿欧元的财政预算。
以柏林为例,市政府与柏林伙伴公司合作,为50万座大楼的屋顶是否适合利用太阳能做出测算和分析。经过十几年的努力,目前,通过相关网站的三维地图,用不同颜色标识,可清晰显示每个建筑屋顶是否适合建造太阳能,该楼的最大太阳能装置面积以及需要多少投资等详细信息。
提高可再生能源利用率
针对这一系列法律法规,德国政府制定了完善的配套措施。
一是新设备投资补偿。可再生能源发电新设备可获得政府的投资补偿,补偿幅度以设备投产的年度确定,期限为20年。为使企业不断创新,提高设备利用率,降低成本,补偿幅度每年降低1.5%。
二是可再生能源利用补贴。政府对以各种方式利用可再生能源给与补贴。如对使用生物原料发电和采用可再生能源取暖分别给予补贴等。为提高可再生能源利用率,不同类型的补贴还可以累加。
三是税收优惠政策。如对矿物能源、天然气等征收生态税,对使用风能、太阳能、地热、水力、垃圾、生物能源等可再生能源发电则免征生态税。
四是融资政策支持。对可再生能源利用效果好的企业,政府给予国家担保贷款或低息优惠。德国复兴银行对于开发利用可再生能源的企业可以100%提供贷款。
重视技术研发和创新
德国政府认为,可再生能源能否高效运用,关键在于技术上的突破。
在德国,不仅企业可以从事可再生能源发电,每个大楼的每个家庭都有并网的地下电缆。凡是家庭利用可再生能源发电没有用完的,可以输入电网,并获得收入。目前,德国已着手研究进一步升级智能电网,以平衡风能和太阳能的产量波动,有效利用分布于全国的几十万台家庭太阳能发电机和小型燃气发电机。政府计划在2011年设计出“目标电网2050”,并开始建设南北输电线,用于将北部的风电运往西部和南部城市。
可再生能源大幅推广应用的重要途径是减低成本,缩小其发电与普通电价的差距。为此,政府鼓励企业技术创新。德国政府实施“高科技战略”规划以来,已投入40亿欧元用于支持和奖励企业可再生能源创新。德国可再生能源发展报告显示,其在能源利用技术研发经费的投入实现了高速持续增长。
充分发挥民众和社会组织的作用
德国民众有较高的环保意识和利用可再生能源的积极性。
德国政府组建了400多家专门的能源能效信息咨询服务机构,确保社会参与的制度化。政府研究机构会对民众的可再生能源消费行为进行调查,认真分析,并强调从战略高度总结哪些是可再生能源利用的关键领域。联邦能源署还在其主页上提供了二氧化碳计算器,人们可以计算CO2排放量。政府通过各种宣传媒体告知民众,在供暖、供电、行走、食物等方面如何提高可再生能源的利用率。
关键词:智能电网;电力;设计;研究
智能电网是在新的时代背景下,出现的一种电力发展趋势。其优越性能的发挥在某种程度上可以很好的缓解目前各个国家与地区所面临的能源资源紧张局面。电力设计处于电力建设与发展的首要位置,在某种程度上能对电力系统的正常运行造成直接影响,因此需要引起我们的关注与重视。近年来,随着智能电网的不断深入发展,如何促进电力设计的发展与进步就成为人们研究与探讨的热点。
1 智能电网概述
对于这个问题,为了理解与阐述的方便,我们主要可以从智能电网的定义、智能电网的特征以及智能电网的关键技术等几个方面来进行分析。
(1)智能电网的定义。所谓智能电网就是指在物理电网的基础上,通过将现代化的计算机技术、通信技术以及传感测量技术等结合起来,从而形成较为稳定的智能化供电网络。智能电网的目标与核心是将电网建设成为信息化、数字化、互动化和自动化的电网。
(2)智能电网的特征。与传统的电网相比,智能电网具有很多的特点与优势,其中比较显著的就是兼容、绿色、高效、优质、集成、交互以及协调等,所谓绿色是指智能电网所利用的均为洁净能源和可再生能源,以尽可能地降低环境污染,所谓交互就是指智能电网可以实现双向交流与通信。
(3)智能电网的关键技术。智能电网的关键技术主要有输配电技术、智能调度技术以及发电储能技术等几种,其中输配电技术又包括特高压输电技术和高温超导输电技术两种,前者可以实现远距离电力系统的连接,后者主要具有损耗小、污染少等特点与优势。智能调度技术是智能电网中非常关键和重要的一项技术,它能够实现对资源的优化配置与高效调度等。发电储能技术贯穿于能源转化、传输和使用等几个环节,由于发电所使用的均为清洁能源,所以在提高供电安全性的同时也大大改善了环境。
2 智能电网的设计背景
智能电网背景下,电力市场面临着非常大的机遇,归结起来,主要有高效可靠的电能质量保证体系、多样化的交易主体以及全面信息化的智能交易平台等几个方面。首先,高效可靠的电能质量保证体系。智能电网与传统电网不同,它从发电、电网以及用户端等各个方面对电力系统的运行状况进行实时监测,为电能质量提供了非常可靠的保证。比如,在电厂方面,智能电网中的并网技术可以将绿色能源安全有效的接入电力系统,在用户方面,智能电网通过采取技术和管理两种手段来对电能质量所能造成的不利影响进行消除;其次,多样化的交易主体。在智能电网的背景下,信息技术与双向互动通信得到较为充分的应用,这些都导致电力市场的交易主体也发生了很大的变化,不仅包括传统的发电商、电网运营商以及各种单纯以追求经济利益为目的的中间商、投资商等,还包括大量的普通电力用户以及各种能源微电网等。市场主体的增加,可以在某种程度上强化电力市场竞争的力度,从而更好的推动电力资源的优化配置;最后,全面信息化的智能交易平台。一般来说,一个成熟的电力市场需要强大的信息技术与平台的支持,智能电网在某种程度上就可以为电力市场提供全面有效的技术保证。与传统的电力系统相比,智能电网可以通过先进的传感技术以及测量技术等对系统中的中压和低压进行实时查看。除此之外,智能电网背景下,交易平台的智能化也能为电力市场的运行提供其所需的各项技术指标,以满足各种业务的需求。
3 智能电网的设计要点
3.1 智能电网的可靠性
对于智能电网来说,可靠性是最基本的要求,也是智能电网的设计中首先要考虑的因素。一般的普通电网,在发生比较大的故障时,电网的正常运行就受到影响,智能电网就能弥补这一缺点,所以在设计中一定要考虑。通过合理的设计,不仅可以让电网的安全和可靠得到保证,还能防止电网的信息泄露,给电网企业和国家带来严重的经济损失。
3.2 智能电网的自我修复性
智能电网的自我修复性也是电网可靠性的具体的一部分,所谓自我修复性,就是在发生故障时,只能电网可以对故障作出自我诊断,找出发生故障的位置。另一方面,智能电网可以对电路中的故障情况进行预测,把故障造成的损失降低。
3.3 智能电网的兼容性
对于现代的电网的建设,我国的发电已经不仅仅局限于传统的火力发电了,而是向风力发电、水力发电、核电等方向发展,而智能电网被大力推广。传统的电网在风力发电、核电等地区覆盖率低,电网的承受力很差,对电负荷的承受力小,只有一小部分电力能被利用,不仅可靠性低,也浪费了资源的浪费,所以智能电网的设计一定要考虑兼容性,结合现代高科技手段,提高智能电网对环境的承受力和兼容性,满足现代社会对电力的需求。
3.4 智能电网的互动性
智能电网的设计最主要的要求是满足实际应用,对电价实施有效的管理、让居民对电的需求能够得到更好的满足,提供质量更高的电。所以,智能电网的互动性要好,可以与现代电器等有很好的联系,更合理的对电能进行利用。
3.5 节能环保的设计原则
智能电网与传统电网相比,最大的优点是节能和环保,据数据表明,我国的智能电网每年送电可以节约到5~10%的电能,也可以减少二氧化碳的排放。智能电网的设计中也要有节能环保的意识,可以通过绿色材料的应用,采用合理的线路、总线设计,达到节能环保的原则。
4 智能电网背景下的具体电力设计
在智能电网环境下,需要更好的推进电力设计的发展与进步,归结起来,智能电网背景下的电力设计主要包括短路电流和设备的设计、电气二次部分的设计以及自动化系统的设计等几个方面。
(1)短路电流和设备的设计。从整体上来看,所有的电力设计都必须在严格按照国家电网公司对新建变电站的设计补充规定的基础上来进行,比如,对于220kV屋外配电装置来说,通常采用的设计方式为双母线设计,并将管母线、断路器等进行中型布置;110kV屋外配电装置来说,与220kV屋外配电装置的设计基本相同,而对于35kV来说,所采用的设计方式为单母分段接线,对配电装置进行单列布置;
(2)电气二次部分的设计。电气二次部分的设计要充分结合智能变电站优化集成设计建设指导意见进行,对于一台应用数据服务器来说,集成变电站的辅助控制系统需对主机进行在线监测,除此之外,还需对故障录波和网络分析系统进行一体化配置,对过程层交换机进行间隔配置,只有这样才有可能更好的实现电力设计的优化;
(3)自动化系统的设计。对于自动化系统的设计来说,为了更好的实现对系统数据的处理与备份,尽量对主机配置2台以上的操作员工作站,而对于220kV、110kV电压等级的电压表则应进行单独配置。除此之外,在对终端进行设计与配置时,还必须遵循特定的要求与标准。
5 结束语
在未来不长的一段时期内,随着我国电力行业的发展以及能源资源紧张局势的不断加剧,要想实现电力系统的正常稳定运行,就必须在电力设计上多做努力。电力设计是电力系统运行过程中的一个重要环节,其设计质量的好坏将会直接影响到电力系统的实际运行状况,在智能电网背景下,加强对电力设计的重视与关注显得尤为重要。本文从智能电网概述、智能电网背景下电力市场面临的机遇以及智能电网背景下的电力设计等几个方面进行了分析与阐述,希望可以为以后的相关研究与实践提供某些有价值的参考与借鉴。
参考文献
[1],刘成斌,姜涛,孔祥玉.智能电网下的电网安全性与稳定性.电网与清洁能源,2013(2).
[2]李玲,付生辉,张丽.浅谈智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的应用Ⅱ.神州,2012(35).
[3]刘卉.浅谈智能电网背景下的电力工程项目管理.科协论坛(下半月),2013(4).
关键词:智能电网 信息安全 安全防护
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0170-01
1、引言
电力系统在不断发展的同时,面临许多矛盾和问题,例如:经济发展与电力建设之间的矛盾、电网复杂度增加与控制技术之间的矛盾、电力质量与用户要求之间的矛盾,等[1]。针对电力系统发展面临的矛盾与挑战,智能电网的概念被提出,国外政府部门及研究机构纷纷提出了各自的智能电网计划,中国国家电网公司提出了建设特高压电网为骨干,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网的发展目标[2]。
智能电网是基于数字控制的,大量的电网相关设备连接到计算机上,基于计算机和计算机网络的信息安全威胁着电力系统的正常运行,如果电力系统中存在安全漏洞且被不怀好意之人利用,可以直接造成特定地区大面积停电,进而影响国民经济生产,甚至对国家安全造成严重威胁,所以信息安全防护系统是智能电网的重要组成部分。
2、智能电网概述
目前,世界各国掀起了智能电网研究的热潮,由于各国经济水平发展情况、电网建设能力存在不同,所以各国对智能电网建设上的侧重点也有所不同,美国对智能电网的描述为:智能电网通过利用数字技术提高电力系统的可靠性、安全性和运行效率,利用信息技术实现对电力系统运行、维护和对规划方案的动态优化,对各类资源和服务进行整合重组。欧洲的智能电网概述为:通过采用创新性的产品和服务,使用智能检测、控制和自愈技术,整合发电方和用户的行文和行动,保证电力供应持续、安全和经济。我国提出了坚强智能电网概念:以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,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[3]。
总体而言,智能电网包括发电、输电、控制、配电及用户等方面,智能电网的组成系统有:能源提供系统、能量管理系统(EMS)、数据采集与监控(SCADA)系统、相量测量单元/广域测量系统(PMU/WAMS)和用户信息系统等。智能电网具有自愈、安全、兼容、交互、协调、高效、优质、集成的特征。
3、智能电网的信息安全防护技术
智能电网要求实现各分布式计算机管理系统及监控系统的互联互通,基于计算机和网络技术的管理和监控系统的信息安全问题给电力系统带了的威胁越来越大。针对电力系统的攻击可分为三类:根据电力设备及管理漏洞,直接对电力系统进行攻击;利用电力设施,实现对国家的攻击;透过电力系统攻击国家。电力系统的信息安全涉及到电力系统乃至国家和社会的稳定,智能电网的各个环节及系统均需要采取必要的安全防护技术,保证电网的稳定、高效运行。智能电网系统涉及到的安全防护技术主要有下述几类。
3.1 身份认证和访问控制技术
作为智能电网重要组成部分的电网监控系统大多数支持远程登陆,用以支持专业人员进行远程登陆、调试和检测及故障处理,如果远程登陆系统存在安全隐患必将对电力系统带来巨大的危害,所以远程登陆必须要有严格的认证机制和加密机制。基于角色的访问控制技术是一种成熟的资源存取控制机制,其基本上思想是将数据库的访问权限封装在角色中,用户通过被赋予不同的角色来访问数据库资源,一个用户可以隶属于不同的角色,一个角色也可以包括若干个用户,用户和角色的关系是动态变化的。基于角色的访问控制优点是能够灵活表达和实现组织的安全策略,并且简化了授权管理。
3.2 VPN技术
VPN(Virtual Private Network)是虚拟专用网的简称,这种网络的架设是为了实现本机构的主机之间的机构内部通信,如果该网络不同网点之间的通信必须经过公用的因特网,但又有保密要求,那么所有通过因特网的数据必须加密。VPN在效果上和真正地专用网一样,可以保证数据经由因特网的安全,构建VPN网络必须为通信的不同网点配置专门的硬件和软件。智能电网对网络业务传输的实时性和安全性要求都很高,VPN技术可以对智能电网的建设提供支持。
3.3 防火墙和入侵检测技术
不管是基于windows系统还是linux系统的电力管理系统和监控系统,如果维护不当,操作系统本生就有很多的安全漏洞,且基于web技术的大量应用程序的使用加大了计算机系统遭受木马和病毒攻击的概率,防火墙和入侵检测系统的部署对于智能电网的的网络安全意义重大。防火墙是网络之间加强访问控制的一系列网络设备,包括了整个网络的安全策略和行为,是保障网络安全的重要手段。入侵检测系统检测来自外部的网络入侵行为以及违反安全策略的内部行为。防火墙和入侵检测系统在智能电网中的部署可以有效防范网络攻击和用户本身的一些不安全操作。
参考文献
[1]江道灼,申屠刚,李海翔 等.基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用和意义[J].电力系统自动化,2009,33(20):1-6.
[2]马韬韬,郭创新,曹一家 等.电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化,2010,34(9):7-11.
【关键词】无线通信技术 智能配电网 应用
在经济发展的推动下,人们的生活水平不断提高,对电能的需求量不断增加,进而对电网的运行效率提出了更高的要求。传统的配电网络自动化水平较低、供电可靠性较差、电能质量偏低,难以满足电网的发展要求,因此智能配电网成为电网建设和发展的新方向。而通信技术是电网智能化发展的重要应用技术,在科技迅速发展的背景下,无线通信技术的应用价值逐渐体现出来,凭借其显著的特点和优势,提高了数据信息传输的安全性能,为智能配电网的建设与发展奠定了坚实的基础。
1 无线通信技术概述
传统的有线通信技术常常受到各种因素的制约和困扰,在智能化、自动化方面凸显出诸多不足,无线通信技术在有线通信技术的基础上不断完善和发展,对内部通信模块的组合模式进行了精简,极大提高了通信网络的运行效率,从而在智能配电网中发挥出重要的应用作用。本文对无线通信技术的优势进行了简单概括,主要包括以下几点:
1.1 成本较低
在过去,由于科技发展水平有限,有线通信技术是通信行业的主要发展模式,这种通信技术的很多工程需要较多的建设资金投入,例如开挖沟槽、架设电缆等,因此耗费了大量的成本,而无线通信技术避免了大量的地面施工成本,只需要将信号接收器安装在信号接收点,就可以实现各种信息的接收工作,在很大程度上降低了施工成本。
1.2 建设周期短
传统的有线通信工程的建设涉及众多的施工任务,通信设备的安装环节较为复杂,因此造成了施工周期较长。无线通信工程与有限通信工程相比,大大减少了基本通信设施的数量,不需要进行复杂的施工作业,因此建设周期得到有效缩短,及时满足了大多数通信用户的信号传递需求。
1.3 适应性强
从信号强度的角度分析,有线通信技术常常受到各种外界因素的影响,例如地理位置较偏僻就会影响通信质量,从而给用户的正常生活和工作造成困扰,而无线通信就在很大程度上避免了此类问题,外界因素对其造成的影响较小,从而具有较强的适用性。
1.4 扩展性大
目前无线通信技术在我国经济较为发达的地区得到了广泛应用,并正在逐步取代有线通信技术。随着经济的快速发展和科技的不断进步,无线通信技术将充分发挥其较强的拓展性能,并覆盖更多的偏远地区,从而促进通信行业的发展。
2 无线通信技术在智能配电网中的应用
2.1 3G技术
3G技术已经实现了较为成熟的网络部署,形成了一成套建网的理论基础,涉及对网络的链路预算、传播模型的预算、计算机仿真等,具有十分重要的商业应用价值,市场前景十分广阔。目前很多国家和地区在智能配电网的建设中加强了3G技术网络的开发和应用。
2.2 WLAN技术
目前来看,Wifi作为WLAN技术的重要组成部分,在相关设备产品以及技术应用方面日趋成熟,得到了广泛的开发和利用。Wifi技术是在有线网络的基础上拓展出来的,比较适用于无线局域网,可以采用射频技术,以空气为传播介质,进行数据的传送与接收,提高了智能配电网的智能化程度。
2.3 LMDS技术
本地多点分布业务系统形成LMDS技术,是一种一点对多点通信的无线接入技术。属于固定宽带模式,其工作频率不低于20GHZ。LMDS技术通过毫米波完成传输,在一定的设定范围内,可以实现数字双工语音、因特网数据、视频信息的提供,在宽带固定无线接入中的优势地位十分明显,因此可以在智能配电网中得到应用。
2.4 WMN技术
WMN技术是一种新兴的无线通信技术,具有十分广泛的应用价值,主要涉及无线宽带、数据整理和分析、图像采集等内容,对目标对象可以进行实时监控以及数据采集等工作任务,在工业、交通、环境等领域具有一定的发展空间。同时,WMN能够融合更多先进的新技术,不断进行完善,保障了智能配电网的科学性与实效性。
2.5 无线通信技术的具体应用方案
以上各种无线通信技术在智能配电网中的应用,主要涉及通信速率、数据容量两方面的问题。智能配电网的建设和发展过程中,一部分控制模式需要更多的信息资源,例如分布式控制以及集中式控制模式等,使得无线通信技术的应用具有一定困难。在实际的应用过程中,要而根据配电网的通信网络层次,进行更加明确的划分。可以通过有线网络技术与无线网络技术相结合的方式,例如主站和子站之间的通信可以采用光纤有线通信方式,配电终端与用电终端可以采用无线通信方式,从而实现智能配电网电力信息数据的实时分享和快速传播。
3 结束Z
总而言之,随着科技的不断进步,配电网朝着更加智能化、自动化的方向发展,需要可靠的通信技术作支持。无线通信技术具有成本低、建设周期短、适用性和拓展性较强的特点,在智能配电网中具有十分重要的应用前景,能够进一步加强智能配电网构建的规范性、科学性。
参考文献
[1]李晨光,王芸波,刘太学.无线通信技术在智能配电网中的应用研究[J].中国电力教育,2010(27):258-260.
[2]何建明.无线通信技术在智能配电网中的应用研究[J].企业技术开发,2011(21):8-9+26.
[3]贾蓓,李倩茹,刘强.无线通信技术在智能配电网中的实施要点分析[J].中国新通信,2014(20):20.
作者简介
宋金沙(1987-),女,河北省衡水市人。硕士学位。现为山西农业大学信息学院讲师。
关键词:智能电网;高级计量构架;智能变电站;自动调压器
中图分类号:TM76
文献标识码:A
文章编号:1009-8631(2012)05-0064-02
近年来,“智能电网”已成为一个热点话题,从国际到国内都掀起了一股研究智能电网的热潮。现代的电力系统已经迎来了机遇和挑战并存的关键期。打造“电能最优、服务更优”双优电网的陕西省地方电力(集团)有限公司,建立了智能电网的研究机构和主管部门,以创建富平全国性电气化示范县为起点,结合富平地区电网的组网和运行情况,全力开展了智能电网的研究和实践。本文针对在开展智能电网的实践过程中,对建设智能电网的驱动力进行了总结,对配电网中智能电网技术的开发应用进行了探讨。
1 智能电网的概述和特征
1.1智能电网的概述
智能电网的核心内涵是,在电力系统的各业务环节,实现新型信息和通信技术的集成,促进智能水平的提高,其覆盖范围包括从需求侧设施到广泛分散的分布式发电再到电力市场的整个电力系统和所有相关环节。
埃森哲公司认为智能电网是利用传感器,嵌入式处理,数字化通信和IT技术,将电网信息集成到电力企业的业务流程和系统中,使电网实现可观测(能够监测电网所有元件状态)、可控制(能够控制电网所有元件的状态)和自动化(可适应并实现自愈),同时有效支撑电力传输效率、资产管理水平和用户体验的提升,从而打造更加清洁、高效、安全,可靠的电力系统。
而后,陕西省地方电力(集团)有限公司提出了“多指标,自趋优”的智能电网新概念。意在说明智能电网要满足电网的各项指标,保证电网的健康运行。
1.2智能电网的特征
尽管智能电网尚有待于规范定义,但智能电网与传统电网的区别,已逐步形成共识。其特征表现在:一方面,智能电网拥有双向流动的电力潮流和数字信息流,是高度自动化的和分布广泛的电能供应网络。另一方面,智能电网要求高效的新能源材料占有的比重不断增大。
2 智能电网驱动力
尽管各国都将智能电网作为其未来电网的发展目标,但是驱动力略有不同。陕西地电根据自己的实际情况,将发展智能电网的驱动力归结为以下几个因素。这些因素既是智能电网的驱动力,也是智能电网所追求的目标。
2.1落实政府环保要求
能耗和排放导致全球变暖,已是一个不争的事实。国务院总理在政府工作报告中指出“大力开发低碳技术,推广高效节能技术,积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设”。可见,政府对环保的要求,推动了智能电网的研发。
2.2实现企业内涵式发展
随着特高压工程的运行,电网建设进入了一个规模持续加大、要求不断提高、环境日趋复杂的新阶段。坚持走内涵式发展道路,加快建设坚强智能电网,是现在的既定目标。科技工作重点需要转移到支撑坚强智能电网的建设和发展上来,突出强化重大关键技术攻关,争取在特高压、大电网稳定控制、智能技术等重点领域实现突破,取得一批水平高、价值大的科技成果。
2.3适应农网改造要求
农村电网经常会遇到“低电压”,农业生产供电线路差、电压不稳定等问题。在提出建设坚强智能电网的战略发展目标后,加快建设以坚强为基础、智能为特征的新型农网,成为农网与各级电网协调发展的必然要求。
2.4改善用户体验
对于用户来说,用电费用的降低,获得更好的服务:停电率降低,用电更加可靠,能够获得更快速的响应服务。消费者用电习惯的转型:从被动型用户转向双向选择型。电力公司需要提供如不同时间不同电价等多样化服务,鼓励用户高效地用电和在峰荷期间降低电能消耗。可见,改善用户体验,成为智能电网追求的一个目标。
2.5提升电网控制能力
当代电网的安全控制,紧急状态下的紧急控制主要由“离线整定、实时动作”的继电保护和/或稳定补救装置来实现。这些自动装置除了不具备事态发展的评估能力外,如离线模拟和在实际出入较大时,还可能发生诸如保护动作过慢导致震荡或不必要的解列等问题,因此,必须通过加强正常状态下动态安全评估的预防性控制,及时予以修正。智能电网主动灵活分区实现的故障隔离,具有潜在的巨大效益。
2.6提高电网运行效率
智能电网除通过优化运行和资产管理,提高设备使用率降低运行成本外,还采用高性价比的新技术,如高温超导、储能和电力电子技术等,对传统电网进行改造或适应电网的发展。其中,高温超导(high temperature superconducting,HTS)技术,可以通过狭窄通道向远方传输大量电力,而网损电压降几乎为零,提高电网的高效运行。
3 配电网中智能电网技术的开发应用
随着我国产业的升级,会有日益增多的数字化企业对供电可靠性和电能质量提出更高的要求,电能质量问题多起源于配电网,90%的停电和故障扰动发生在配电网中。大力发展配电系统对提高用户的供电能力和服务水平、保证电能质量、促进技术发展和拉动经济大有好处。表1列出了去年我国某城市35-110kV高压配网线损率和前年线损率的比较。
城网丙配网线损率同比上升的主要原因有两点。一是个别关口计量出现故障,影响高压配网线损下降1.12个百分点,在2011年度一季度予以追补,影响高压配网线损上升0.97个百分点:二是个别线路长,线径细,导致线路损耗增大。图1为该城市2011、2010年高压配网累计线损率各月对比曲线。
为了进一步降低高压配电网的线损率,可望通过催生新的技术来实现。如采用先进的计量基础设施,配电自动化系统,智能变电站的建立。
3.1先进的计量基础设备
包含智能计量系统开发和计量数据管理,支持和用户间的双向潮流,主动交互。目的是提高电网的可靠性,减少电网的高峰负荷。高级计量构架(AMI)是实现智能电网的“信息化、自动化、互动化”的坚实基础,是实现智能电网的关键技术。
3.2配电自动化系统
配电系统中自动化设备的投切可减少运行人员对设备的手动操作,以便及时对网络结构进行修改,适应运行的要求。实现配电网的运行监视和控制的自动化系统,具备配电数据采集与监视控制(SCADA)系统、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能。
3.3智能变电站
变电站能在必要时通过AVR调整电压的定值来减少线损、稳定电压和提高电能质量。另一个特点是智能检修技术,能够监测变电站设备的状态,如:变压器、避雷器、母线、互感器、隔离开关或断路器等,达到状态检修,降低人力成本和优化资产使用。