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智能電力係統發展展望
更新時間:2019-10-29 點擊:73

       以煤炭、石油為主逐步轉向以可再生能源為基礎的可持續能源供應體係將是二十一世紀人類發展的重大轉變之一。電力作為可再生能源轉換利用主要手段和清潔、高效、便利的能源消費形式,在能源供應與使用中將占據中心地位,這對電力係統不斷提高智能化水平提出了迫切要求。

  智能電力係統是將先進的傳感量測、信息通信、自動控製、新型材料、先進儲能等技術,與電力係統中發輸配變用和調度各環節基礎設施高度集成,具備全方位、全過程、全要素的智能監測、診斷、通信、控製、決策與自愈能力,能夠承載大規模可再生能源發電和分布式能源發電上網,具有多指標自趨優運行能力,高度信息化、自動化、互動化的新型現代化電力係統。

  智能電力係統的基本特征

  智能電力係統的特征包括:可靠自愈、靈活互動、清潔綠色、優質高效、信息集成、資產優化。

  可靠自愈。自愈是智能電力係統的一個顯著特征,也是其可靠性的本質要求。可靠自愈要求智能電力係統通過在線自我評估,預測電網可能出現的問題,並在很少或不用人為幹預的情況下將故障元件從係統中隔離出來使電網迅速恢複到正常運行狀態,實現對用戶不間斷的供電服務。

  靈活互動。一方麵,智能電力係統可靈活支持可再生能源、分布式發電、微電網以及電動汽車等新型用戶等的大規模接入;另一方麵,智能電力係統可實現電網運行與電力市場、電力交易無縫銜接,促進負荷側管理和用戶能效管理等措施落實,推動電力資源的優化配置。

  清潔綠色。智能電力係統能促進可再生能源發展與利用,提高清潔電能在終端能源消費中的比重,降低能源消耗,大大減少對環境的負麵影響,促進電力清潔綠色發展。

  優質高效。智能電力係統能夠以不同的價格水平提供不同等級的電能質量,以滿足用戶差異化的需求;通過應用超導材、儲能以及改善電能質量的電力電子技術,減少由於閃電、開關湧流和諧波源引起等的擾動;通過監測和執行相關的標準,限製用戶負荷產生的諧波電流注入電力係統。通過對係統運行狀態的實時監測,並更好地調控發輸配電各環節,可以有效減少傳輸中的能量損耗,促進發電廠高效發電。

  信息集成。包括監視、控製、維護、能量管理、配電管理、市場運營、ERP等和其他各類信息係統之間的綜合集成,並要求在此基礎上實現業務集成。通過不斷的流程優化,信息整合,實現電網企業管理、生產管理、調度自動化與電力市場管理業務的集成,形成全麵的輔助決策支持體係,支撐企業管理的規範化和精益化,不斷提升電力企業的管理效率。支持電力市場和電力交易的有效開展,實現資源的合理配置、降低電網損耗、提高能源利用效率。

  資產優化。電力係統是一個高科技、資產密集型的龐大係統,運行設備種類繁多,數量巨大。智能電力係統通過高速通信網絡實現對運行設備的在線狀態監測,以獲取設備的運行狀態,實現設備的狀態檢修,同時使設備運行在最佳狀態;通過調整係統的控製裝置到降低損耗和消除阻塞的狀態,選擇最小成本的能源輸送係統,提高運行的效率;通過先進的信息技術可以提供大量的數據和資料,並能集成到現有的企業係統中,使係統運行和維護費用以及電網建設投資得到有效管理。

  智能電力係統的發展目標

  智能電力係統關鍵技術可劃分以下三個層次:

  第一個層次:係統一次新技術和智能發電、用電基礎技術,包括可再生能源發電技術、特高壓技術、智能輸配電設備、大容量儲能、電動汽車和智能用電技術與產品等。

  第二個層次:係統二次新技術,包括先進的傳感、測量、通信技術,保護和自動化技術等。

  第三個層次:電力係統調度、控製與管理技術,包括先進的信息采集處理技術、先進的係統控製技術、適應電力市場和雙向互動的新型係統運行與管理技術等。

  智能電力係統發展的最高形式是具有多指標、自趨優運行的能力,也是智能電力係統的遠景目標。

  多指標就是指表征智能電力係統安全、清潔、經濟、高效、兼容、自愈、互動等特征的指標體現。

  自趨優是指在合理規劃與建設的基礎上,依托完善統一的基礎設施和先進的傳感、信息、控製等技術,通過全麵的自我監測和信息共享,實現自我狀態的準確認知,並通過智能分析形成決策和綜合調控,使得電力係統狀態自動自主趨向多指標最優。(作者單位:中國電力企業聯合會)


 
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