智能电网概述.doc

5.4智能电网智能电网是分布式能源与需求响应的集成，它包括了可再生能源、储能、电力交通工具和用户参与控制。通过分布式电源来减少事故风险，降低电能损耗；通过分布式储能和电力交通工具，增加可用电量；通过与用户的互动，减少用电高峰时的负荷量。智能电网把最新的信息技术和各种电力基础设施高度结合，形成一个新型智能化服务网络，实现电力系统清洁、高效、安全、可靠的目标。智能电网可以提高能源效率、有效地利用资源、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗；还通过实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，提升电网运行的可靠性。智能电网相关技术主要包括：综合通信、遥感和测量、先进的设备、控制技术、改进的界面和决策支持1。综合通信建立实时信息和实时控制的基础。遥感和测量技术，支持更远和更精确的响应:如远程监控、实时电价、需求侧管理。先进的设备将应用超导、储存、电力电子和诊断上最新的研究成果。先进的控制方式，监控关键部件，能够迅速地分析和恰当地解决各种问题。改进的界面和决策支持，给调度员提供可视化的监控，增强人的决策能力2。根据美国联邦能源改革委员会2009年3月关于智能电网政策的报告，智能电网的目标和特性是3： 增加对数字信息和控制技术的利用，提高电网的可靠性、安全性和效率。 在安全性的前提下，进行电网运行和资源的动态优化。 发展和整合分布式能源和发电，包括可再生能源。 发展和协调需求侧响应、需求侧能源和高效能源。 发展“智能”（“smart”）技术（优化用户设备及应用的实时、自动、交互技术），以部署与电网运行和状态及配电自动化相关的测量和通信技术。 用户设备和“智能”应用一体化。 发展和整合先进的电能存储和调峰技术，包括电动或混合动力汽车和蓄热空调。 向消费者提供及时的信息和控制选项。 为连接到电网的装置和应用制定通信和互操作标准。 找出和减少那些对实现智能电网不合理和不必要的障碍。欧美各国对智能电网的研究开展较早。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。主要实施项目有美国能源部和电网智能化联盟主导的GridWise项目和EPRI发起的IntelliGrid项目。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展,并带动整个行业发展模式的转变。2005年智能电网欧洲技术论坛成立。欧盟第5次框架计划(FP5)(1998-2002)中的“欧洲电网中的可再生能源和分布式发电整合”专题下包含50多个项目，分为分布式发电、输电、储能、高温超导体和其他整合项目5大类,其中多数项目于2001年开始实施并达到了预期目的,被认为是发展互动电网第一代构成元件和新结构的起点，其中主要项目有Dispower、CRISP 和 Microgrids4。2009年1月25日，美国白宫最新发布的复苏计划尺度报告宣布：将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。美国还将集中对落后的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。美国能源部西北太平洋国家实验室正在协助建立电网智能化联盟并进行实地示范，如近期完成的高级需求响应网络太平洋西北电网智能化试验台。在该项目中，通过英维思控制器(Invensys Controls)将家庭网关设备连接到装有IBM软件的新型高级仪表和可编程恒温器上，将112个家庭与实时电力价格信息联系起来。最终结果表明，参与者节约了约10%的能源费用，并且需求响应良好。加州已完成第一阶段试验性200万户小区先进电表系统(advanced metering infrastructure，AMI)的安装，初步分析显示，节省电力可达16%-30%5。2006 年欧盟理事会的能源绿皮书欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略明确强调，智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。目前英、法、意等都在加快推动智能电网的应用和变革。意大利的有关电网 2001 年已经率先实现了智能化4。法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种特动态能源储存系统，它有助于电网协调来自北海的间歇性风电，法国电力公司同意与瑞士ABB公司之间的交易，即使用ABB公司SVC Light的“智能电网”技术。该系统将使用高技术的锂离子电池和超导体电力晶体管均衡连接风电场的配电网络负荷。ABB 称该系统将储存风电多余电力在高峰时期使用。该项目是个协作研究、发展和示范项目，预计在2009年末投入使用6。智能电网需要两个主要基础结构的合并：电力系统和通信基础结构。为了提高系统的性能，实现分布能源的整合和改进电力系统的可靠性和电能质量，各种智能应用和技术在功能上需要实现传感器和设备间的通信，所以通信基础结构是实现各种智能应用和技术的基础。智能电网的另外一个重要组成部分是信息系统。实现信息系统按照智能应用进行整合需要通用信息模型和实现互操作性的准则，这两个方面实现不同电网设备和信息系统间的互相通信和协调7。参考文献1 A Systems View of the Modern Grid. Appendix B1: INTEGRATED COMMUNICATIONS. Conducted by the National Energy Technology Laboratory for the U.S. Department of Energy Office of Electricity Delivery and Energy Reliability February 2007.2王方方，高赐威，智能电网的技术内容及比较J.Technology技术，2009，5.3 UNITED STATES OF AMERICA FEDERAL ENERGY REGULATORY COMMISSION， SMART GRID POLICY，March 19, 2009.4 陈树勇，宋书芳等. 智能电网技术综述J. 电网技术.2009，33(8):1-7. 5 蒋明桓关于“智能电网”与“智慧能源”情况汇编2009-03-17.6 法国电力公司试验智能电网提高风电使用率2009-01-197 Integrating New and Emergi