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110kV变电站电气一次系统设计含CAD图,110,kV,变电站,电气,一次,系统,设计,CAD
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华 北 电 力 大 学毕 业 设 计（论 文）附 件外 文 文 献 翻 译学 号： 071901090330 姓 名： 朱贞如 所在院系： 科技学院电力工程系 专业班级： 电气07K6 指导教师： 刘英培 原文标题： Research on Smart Grid in China 2011年3月1日中国智能电网研究原文出处及作者：电机及电子学工程师联合会2009亚洲输配电大会 陆晶晶，IEEE会员谢达，IEEE 会员艾前摘要智能电网是未来电力系统发展的最新方向。本文首先对智能电网的背景，意义，以及概念和结构进行介绍。本文先对智能电网的典型图解法进行介绍，然后，对欧美智能电网的发展现状进行阐述，同时对这些国家智能电网的发展思路、未来趋势进行了总结和比较。此外，通过对目前中国相关项目的详细介绍，分析了智能电网在中国发展的驱动力。进而，对特高压电网与智能电网的关系进行了讨论。最后，对智能电网在中国未来电网的潜在作用进行了展望，并为中国智能电网的发展指明了新方向。关键词：智能电网；特高压电网；规划；经营；管理1导言在世界经济现代化的推动下，石油价格一直保持一个上升的趋势。更引人注目的是全球能源供应短缺，对资源和环境越来越大的压力以及当前电网的低效率所导致的电能输送过程中的巨大损失。更何况，由于电力需求和用户对电能质量与可靠性的要求日益增长，电力行业正面临着前所未有的挑战和机遇。因此，建设一个环境友好、经济节约、低投高效、安全可靠且灵活的新型电力系统就成为电力工程师的目标。然而，先进测量仪表设备的出现和网络的广泛应用加速了电网智能化的进程。自20世纪90年代以来，随着分布式电源的应用增加，对电网强度提出了更多的要求。为找到一个解决这些问题的最佳方案，电力公司应采用新技术引进思路，挖掘现有电力系统及其应用使用的潜力。来自不同国家的专家学者一致认为，未来的电网必须能满足电能生产的各种需求和高度市场化的电力交易需求，使用户的自我选择需要得到满足。所有这些都将成为未来智能电网的发展方向。本文重点介绍了智能电网的发展现状，分析了智能电网的驱动力，并介绍了中国当前的示范项目。本文也讨论了特高压电网和智能电网之间的关系，然后展望了智能电网在未来的重要意义。与此同时，描绘了智能电网发展的新方向，这可能为中国智能电网的发展提供参考。2智能电网的概念智能电网是一个渐进的发展过程，这一过程伴随着技术创新，节约能源，管理需求等要求。无论是设备供应商，IT公司，咨询公司还是电力公司或发电公司，人们都应该对智能电网有自己的理解。从早先的凭借聪明智慧估计到电气测量，从输配电自动化到整体的智能化过程，智能电网的概念已经极大地丰富了。 2006年，美国IBM公司提出了“智能电网” 解决方案。这是当前智能电网一个相对完整的概念，表明其正式诞生。如图1所示，智能电网通过集传感器等多种设备和优势于一体的信息系统基本上覆盖了有形的电力系统，从而形成一个客户服务平台。它使用户和消费者可以不断监测和调整用电。因为更严格的设计限制和电网资产的优化使用，增加了资金投入的效率，使得在动态分析来自双方（需求方和用户方）需求的基础上，电网的运行管理将更加智能化，科学化。与传统电网相比，智能电网包括综合通讯系统，先进的检测、计量、测量基础设施，完全决策支持和人性化界面。特高压/超高压输电接收站先进网络控制中心发电厂升压变压器电能存储分布式发电分布式电站消费者 图1 智能电网示意图3目前的研究活动3.1欧洲与美国在智能电网领域的比较研究在美国，最近几年有几次大停电。正因如此，电力工业高度重视电能质量和可靠性；用户也对电能供应提出更多的要求。美国不断增长的国家安全要求和环保政策导致了更高标准电网建设与管理。与此同时，近几年关于基础材料，电力与信息技术的研究已经取得重大突破。这些突破实现了电网在可靠性与高效率方面取得显著提高的目标。正如超导电缆的出现，让奥巴马这一届美国新政府看到了智能电网的前途。同样，欧洲的电力用户也对电能供应和电能质量提出了更高的要求。由于对环保的极端关注，相对于美国的电网建设，欧洲人更加关注可再生能源的使用，对野生动物的影响，以及实时监测和远程控制的积极研究。所有的这些都是为了实现“即插即用”的理念，确保实现更加友好、灵活的访问和与用户的交互。在欧洲和美国，电网发展最常规的方向是寻求新能源和可再生能源发电。然而，智能电网不是一个固定静态的项目，所有国家都应根据其具体情况和主要问题去简化智能电网，使之符合自己的特点。3.2智能电网在中国的驱动力智能电网建设的驱动程序可以归纳为市场，环境，安全和电能质量。中国电力行业也面临着与欧洲和美国类似的情况：在以市场为导向的改革层面上，国家电网和国家的统一电力市场还没有完全形成。从国家角度看，在电能交易和理解在线竞标真正含义方面效果均不理想。长远看来，中国电力市场的交易途径和价格结构正在发展，市场需求和供给双方将有更频繁的互动。为了吸引更多的用户加入市场竞争，电力公司必须改善服务，加强与用户的互动，并提供更多的产品供其选择，以满足不同类型用户的需求。在宏观政策层面，电力行业需要满足资源节约型，环境友好型社会的建设要求，适应气候变化和实现可持续发展。就中国电网本身而言，一个强大的骨干网络还没有建成，且现有网络也没有强大到足以抵御多重故障。区域的骨干电网，也处于一个较低的稳定水平，这就对系统操作的灵活性造成限制。2008年初，暴风雪天气导致的大面积停电生动地揭露了当前中国电网在电力供应保障方面的弱点。此外，由于缺乏合理的电源分布，导致区域性、季节性电能短缺，甚至在一些地区出现电能过剩与短缺共存的现象。在如何提高电力投资和建设的效率，如何确保电网安全和运行可靠性来保证电能质量，如何提高电力系统维护，如何提高对用户的服务质量，以及如何改善中国电网管理方面，我们仍然面临挑战。对于这些问题，智能电网将是一个理想的解决方案。3.3目前中国的研究活动在2006年，IBM公司公布了名为“中国电力发展新思路建立智能电网和创新管理方法”的指导路线。面对当前的机遇与挑战，该指导路线建议中国电网公司通过智能电网建设和创新管理方法来改善电力投资和建设效率，提高电网稳定和公司的服务管理水平。同时，IBM提议向中国电力公司提供一个整体计划能源解决方案架构（SAFT理论）以便于使智能电网得到有效利用。SAFT理论包含几个部分：首先是改善传感器的连接设备的数字化水平，二是建立数据采集和集成系统，三是在数据分析基础上来分析SAFT优化运作过程和管理的能力。这是中国智能电网的萌芽。 2007年10月，华东电网公司涉足于智能电网可行性研究领域。这个研究项目，不仅与那些先进企业和国外的研究机构进展密切相关，而且还考虑到当前的形势和华东电网未来发展的需要。研究结果表明，基于先进的设备水平和强大的技术创新能力，在华东电网建设智能电网是可行的。在构建智能电网的过程中，华东电网公司将遵循“关注未来，随需而变，优质服务”的理念。采取“三步走”战略即在2010年建成一个先进的电网分布中心，在2020年完成基本智能数字电网建设，并于2030年建成自愈式的智能电网。此项目建设计划仍在审议中。2009年2月28日，作为华东电网公司智能电网的一部分，三态（稳态、暂态、动态）安全防御和发电监控系统接受并通过了北京的审查。该系统第一次把电源管理系统，电网动态全局监控系统和在线稳定性分析及预警系统这三个独立的系统整合成为一个整体。该公司已全面进入了无需在系统和平台上的切换的电网运行情况总体监视和决策援助阶段。此外，该系统可以通过建立管理检查平台和市场服务质量协助分析平台，有效地提高管理的规范化和相关电厂的流动检查。智能电网在中国的研究发展缓慢，且远远落后于西方国家。到目前为止，只有华东电网公司和华北电网公司进行了关于发展和实施计划的研究。强调技术发展是中国的传统，事实也表明，中国的设备远比发达国家的设备先进。因此，智能电网在中国的发展前景一片光明。4中国智能电网的发展前景为了解决发电资源和电力负荷分布失衡问题，中国应通过建立长距离，大容量电力传输系统来加强传输能力。个体和联合特高压电网的建设应与计划相协调。大规模的西电东送可以减轻中国东部能源方面和传输环保方面的压力.更重要的是，它可以加速从资源优势向经济优势的转化，并且实现国家经济的协调发展。中国政治制度，经济环境和管理制度也促进了其发展特高压电网。目前，中国正在研究更大的电网技术，也具备建设国家统一电网的能力。2009年9月16日，中国首个特高压电力线路建成并投产。无论是统一或联合特高压电网，还是分布式发电或分散式互动供电，这都是电网发展的趋势。作为统一或联合特高压电网的发展代表，中国与任何西方国家都不同。在中国，既发展特高压电网又发展智能电网是否矛盾呢？虽然作为联动效应大电网具有优化资源的优势，但它存在大面积停电的潜在风险。控制大电网并保持其稳定性的能力是电网快速发展的要求。而自愈、高可靠性的智能电网能够满足这些要求。因此，在建设特高压电网和多电压等级电网，以及提高电网运行和管理水平的同时，智能电网成为中国电网的发展方向。在当前中国发展特高压电网的先决条件和背景下，中国应更加注重以下几个方面：1）智能规划：电网应该智能化，并且具有自愈能力。电网的规划优化能力应该得到加强。所以，在特高压交/直流馈入和不同电压等级协调发展的前提下，接收端电网规划的能力也应得到加强。最重要的是要改变电力规划概念和方法，使类似于建立新电厂这样传统的电力发展概念转变为一个资源分布广泛的概念。2）智能操作：调度模式正在向协调控制方向发展，着眼于加强控制和掌握大电网的能力。未来的智能电网应该与装备有更先进的电源管理系统的控制中心相协调，这样才能达到全面改善现有EMS，MOS，WAMMAP系统的作用和能力的目标。与此同时，跟踪不同电网之间的监测和控制指标的相关性，构建一个基于电力系统监视和控制指标体系的逻辑结构。通过逐步实施动态安全监控，电力系统预报警处理和预控过程，我们可以获得更多准确，全面的电力系统运行状态信息，在此基础上，我们可以采取最有效最及时的措施和行动去实现电力系统控制和调度策略，最终提高了保障整个电力系统的稳定性和安全性的能力。3）智能管理：电力系统的管理模式正在经历一个从纵向模式向分布式模式，从职能管理到流程管理，从电网建设到电网建设与运作并重模式的演变过程。5结论智能电网是当今电力系统领域的热点话题，也公认为是21世纪科技创新和发展的风向标之一。世界上许多国家都参与到这个大趋势中，并建立了很多智能电网示范项目和测试平台。此外，智能电网的理论和实验研究已取得了一些成绩。国际交流也极大地推动了智能电网的发展。由于中国的电力分配现状和极不均衡用电负荷分布情况，中国发展特别高电压电网已刻不容缓。由于智能电网在我国的发展仍处于起步阶段，如何将特高压电网与智能电网结合起来成为当前面临的首要问题。中国智能电网的发展方向和特点，仍然有待于我们的专家和学者作进一步的研究。参考文献1 David G. Hart，Using AMI to Realize the Smart Grid，in Proc2008IEEE Power andEnergy Society General Meeting - Conversion andDelivery of Electrical Energy in the 21st Century，pp 1-22 SMassoud Amin and BF Wollenberg，Toward a Smart Grid：powerdelivery for the 21st century，IEEE Power and Energy Magazine，Vol3，No5 Sept-Oct2005，pp 34-413 DDivan and HJohal，A Smarter Grid for Improving SystemReliability and Asset Utilization，Power Electronics and MotionControl Conference，August，20064 Tai，Hand Hogain，EO，Behind the buzz In My View，IEEE TransPower and Energy Magazine，vol7，pp96 92，Mar-Apr 20095 Fujie Sun，Ming Lei and Chengbin Yang， Establishing Smart Power Grid and InnovatingManagement Methods A New Thought of theDevelopment of Electric in China,IBM CorpOnlineAvailable:/cn/services/bcs/iibv/industry/utilities.shtml.6 Richard EBrown，Impact of Smart Grid on distribution systemdesign，in Proc2008 IEEE Power and Energy Society General Meeting- Conversion and Delivery
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