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智能電網(wǎng):電網(wǎng)2.0

2013-11-15 10:11:16 EP電力信息化網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
智能電網(wǎng)(smart power grids),就是電網(wǎng)的智能化,也被稱為電網(wǎng)2 0,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的

望的功能。這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限,而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時需要,每個資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進行很好的整合,以最大限度地發(fā)揮其功能,同時降低成本。智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以優(yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。例如,通過動態(tài)評估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最佳的能力,通過連續(xù)不斷地監(jiān)測和評價其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。

智能電網(wǎng)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對運行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測,以獲取設(shè)備的運行狀態(tài),在最恰當(dāng)?shù)臅r間給出需要維修設(shè)備的信號,實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修,同時使設(shè)備運行在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過對系統(tǒng)控制裝置的這些調(diào)整,選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng),提高運行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的運行將大大降低電網(wǎng)運行的費用。此外,先進的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料,并將集成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中,大大加強其能力,以優(yōu)化運行和維修過程。這些信息將為設(shè)計人員提供更好的工具,創(chuàng)造出最佳的設(shè)計來,為規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù),從而提高其電網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣,運行和維護費用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。

未來分時計費,分時計費、削峰填谷、合理利用電力資源成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的重要一環(huán)。通過計費差,調(diào)節(jié)波峰、波谷用電量,使用電盡量平穩(wěn)。對于用電大戶來說,這一舉措將更具經(jīng)濟效益。有效的電能管理包括三個主要的步驟,監(jiān)視、分析和控制。監(jiān)視就是查看電能的供給、消耗和使用的效率;分析就是決定如何提高性能并實施相應(yīng)的控制方案。通過監(jiān)測能夠使我們看到問題,控制就是依據(jù)這些信息可做出正確的峰谷調(diào)整,賦予電能原始數(shù)據(jù)額外的意義。最大化能源管理的關(guān)鍵在于將電力監(jiān)視和控制器件、通訊網(wǎng)絡(luò)和可視化技術(shù)集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)內(nèi)。

電只要發(fā)出來,就消耗了能量。如果能記錄用電信息,根據(jù)歷史用電信息來預(yù)測發(fā)電量,使發(fā)電量與用電量相當(dāng),不產(chǎn)生多于的電量,才是真正的節(jié)能。用戶還可以將預(yù)存的富余電力,在用電峰值時,反饋回電網(wǎng),幫助電網(wǎng)減小發(fā)電負(fù)擔(dān),從中獲得收益。[12]


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關(guān)鍵技術(shù)

通信

建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),沒有這樣的通信系統(tǒng),任何智能電網(wǎng)的特征都無法實現(xiàn),因為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持,因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶,這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò),只有這樣才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個動態(tài)的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后,它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率,繁榮電力市場,抵御電網(wǎng)受到的攻擊,從而提高電網(wǎng)價值。

高速雙向通信系統(tǒng)的建成,智能電網(wǎng)通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測和校正,

  傳感器

應(yīng)用先進的信息技術(shù),實現(xiàn)其最重要的特征自愈特征。它還可以監(jiān)測各種擾動,進行補償,重新分配潮流,避免事故的擴大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備(IEDs)、智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統(tǒng)以及用戶進行網(wǎng)絡(luò)化的通信,提高對電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。在這一技術(shù)領(lǐng)域主要有兩個方面的技術(shù)需要重點關(guān)注,其一就是開放的通信架構(gòu),它形成一個即插即用的環(huán)境,使電網(wǎng)元件之間能夠進行網(wǎng)絡(luò)化的通信;其二是統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),它能使所有的傳感器、智能電子設(shè)備(IEDs)以及應(yīng)用系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫的通信,也就是信息在所有這些設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解,實現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設(shè)備制造企業(yè)以及標(biāo)準(zhǔn)制定機構(gòu)進行通力的合作,才能實現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

量測

參數(shù)量測技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件,先進的參數(shù)量測技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息,以供智能電網(wǎng)的各個方面使用。它們評估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性,進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊

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