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智能电网技术应用与发展

智能电网技术应用与发展
智能电网技术应用与发展

智能电网技术应用与发展

【摘要】近年来,随着全球经济的快速发展,智能电网作为一项新兴的电力技术已成为世界主流国家电力工业发展的趋势,坚强的智能电网能为国家的经济建设提供更稳定可靠的电力保障。本文从国内、外智能电网研究应用情况,归纳和评述了智能电网技术实现的功能。

【关键词】智能电网;电力技术;功能

智能电网,就是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入启动电力市场以及资产的优化高效运行。

1.智能电网技术的发展

1.1智能化通信技术

实现智能电网的基础,就是要建立高速、双向、实时、集成的通信系统,智能电网的诸多特点都是通过高速双向信息通信系统来实现的。把通信技术作为基础的智能电网,不仅仅是能够实现通过信息的高速双向传输来满足用户与电网的实时互动,更重要的是能够利用先进的量测技术对电网中的各项参数进行实时的、连续不断地自我监测与校正,再利用先进的信息技术体现电网各系统的自愈功能,实时的收获完整的电网信息,从而真正的达到提高供电可靠性、安全性和优化电网性能这一目标。

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展 发表时间:2018-06-11T16:25:11.753Z 来源:《河南电力》2018年2期作者:蔡皓晴 [导读] 随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。 (国网天津城南公司天津市 300201) 摘要:随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。传统电表在用户缴费后,将完成充值的电卡装入电表,电表根据卡中的额度进行供电,额度用尽之后就会停止供电,直到用户再次进行充值。这一过程不仅程序繁琐,也对客户的用电带来非常不好的影响。智能电表的出现,可以很地解决这一问题。智能电表在具备传统电表计费供电功能的同时,还具备更多先进的功能,不仅适应建设智能电网的需要,也符合我国可持续发展战略,智能电表在智能电网建设中的应用意义重大。 关键词:智能电网;智能电表;传统电表;应用;发展 1智能电表的功能 1.1双向通信功能 现代化的智能电表,里面设置了具有通信功能的模块,使其具有了双向通信的功能。供电企业可以通过智能电表与用户进行互动,一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户;另一方面,用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候,供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息,引导用户合理安排用电计划,为用户节省电费的同时,降低了电网高峰负荷的压力。 1.2实现智能的用电控制 智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能,对用户来说可以减少用电的消耗。智能电表可以与现代智能家电密切配合,根据实时电价,合理地控制智能家电的启动停止,通过调整大功率用电设备的开关时间,为用户节约用电。目前全国都已实行了分时电价,智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷,在用电高峰时削减负荷,在用电低谷时的提高负荷,很好地降低了用户的用电成本,提高了经济效益,最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献,大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况。 1.3双向计量 智能电表对于有储能设备,发电设备等分布式的用电大户,可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量,减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能,太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的,如储冷,储热和储电的经济类设备,减轻电网电量的压力。实践证明,通过智能电表的双向计量功能,向用户即时的反馈用电情况,可以有效减少一个家庭每年13%~15%的用电量,减少3%~15%能源消耗,大大提升了环境效益和社会效益。 2在智能电网中智能电表的应用 2.1结算和配网状态估计 通过使用智能电表可以实时,准确的提供结算费用的信息,改变了过去用电账户上的复杂处理过程。在结账信息化的电力市场下,调度的人员可以方便,及时的更换能源的零售商,在未来还可以实现全自动的切换功能,而且用户也可以及时准确的得到用电账务信息。当前,配网的分布信息不是很准确,这主要因为这个用电信息是根据负载估计值,网络模型和变电站的高压测量得到的,有一定的不确定性。若在用户附近增加智能电表,就可以获得更加及时准确的负载量信息,避免由于电能质量下滑和电力设备负载过大导致的不良后果。通过大量数据的整合,将逐步实现未知状态的测量和估计数据的准确校核。 2.2电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户,建立相适应的管理系统,为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求,还有助于减少客户对电力的浪费,有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户,有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外,还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况,促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品,提升用电的管理水平,最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 2.3远程监控及非法用电检测 通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载,而且还对部分电力用户进行强制监督,电力公司通过使用控制开关按钮,远程控制一个特定的过载,智能电表能随时检测打开电表箱,使电表的软件更新升级,如果出现私自改线等现象,可以及时发现该情况,通过获取大量的仪表数据进行比较分析,是能够准确地检测私自篡改线路的情况,此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。 3智能电网中智能电表的应用发展 3.1接口一体化 在未来的一段时间内,电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作,需要很大的人力和物力资源来协调工作,广泛地推广应用智能电表势在必行,必要对目前的安装检测模式进行变革,最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱,在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作,大大增加了测试的时间,而且占用太多的资源和管理成本,从而影响运营效率,导致过多的接口设置复杂,不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此,要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的,这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。 3.2网络化、系统化和模块化 智能电表未来的发展必然是向着网络化,模块化,系统化的方向发展。其中智能电表的网络化可以帮助电网在各种不同的场合采集,储存电能的信息,通过无线网络将信息传输到信息管理库里,方便整理和分析。智能电表的模块化可以避免对整个电能表进行更换的操作,只要改变部分的模块就可以了。而且由于模块化与结构的标准化,用电管理部门不用过于依赖某一家电能表的厂商,为规范电能表的开发与研究提供支持。模块化还可以通过远程或现场升级来更换故障的模块,节约维护费用。智能电表的系统化则利用了电力系统自动化

(家电企业管理)国家电网智能电网知识题库

一、选择题 1. 与现有电网相比,智能电网体现出 A 的显著特点。 A. 电力流、信息流和业务流高度融合 B. 对用户的服务形式简单、信息单向 C. 电源的接入与退出、电能量的传输等更为灵活 D. 以上都不是 2. 智能电网的先进性主要体现在以下哪些方面 D 。 A. 信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合,可获取电网的全景信息,及时发现、预见可能发生的故障。 B. 通信、信息和现代管理技术的综合运用,将大大提高电力设备使用效率,降低电能耗损,使电网运行更加经济和高效。 C. 实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。 D. 以上都是 3. 2009年5月,国家电网公司在 B 会议上正式发布了“坚强智能电网”发展战略。 ,温家宝总理在《政府工作报告》中强调:“大力发展低碳经济,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。” A. 中央企业社会责任工作会议;2010年2月 B. 2009特高压输电技术国际会议;2010年3月 C. 国际大电网会议;2010年4月 D. 美国智能电网周(GridWeek)开幕式;2010年5月 4. 建设智能电网对我国电网发展有哪些重要意义?D A. 智能电网具备强大的资源优化配置能力,具备更高的安全稳定运行水平,适应并促进清洁能源发展。 B. 智能电网能实现高速智能化的电网调度,能满足电动汽车等新型电力用户的服务要求,能实现电网资产高效利用和全寿命周期管理和电力用户与电网之间的便捷互动。 C. 智能电网能实现电网管理信息化和精益化,在发挥电网基础设施增值服务潜力的同时促进电网相关产业的快速发展。 D. 以上都是 5. 智能电网是 C 和发展的必然选择。 A. 电网技术;自然环境 B. 科学技术;社会经济 C. 电网技术;社会经济 D. 科学技术;自然环境 6. 坚强智能电网是以 C 为骨干网架、协调发展的坚强网架为基础,以为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、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“”的高度一体化融合的现代电网。 A. 特高压电网;各级电网;通信平台;电力流、信息流、技术流 B. 超高压电网;各级电网;通信信息平台;电力流、信息流、业务流 C. 特高压电网;各级电网;通信信息平台;电力流、信息流、业务流 D. 超高压电网;各级电网;通信平台;电力流、信息流、技术流 7. 智能电网将使人们的生活 A 。 A. 更便捷、更低碳、更经济 B. 更便捷、更舒适、更经济 C. 更舒适、更低碳、更经济 D. 更便捷、更舒适、更低碳 8. 到 B ,国家电网公司基本建成以为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强国家电网,全面提高电网的安全性,经济性,适应性和互动性。 A. 2020年;智能电网 B. 2020年;特高压电网 C. 2020年;超高压电网 D. 2015年;特高压电网 9. 坚强智能电网的体系架构包括 D 、、和四个部分。

国内外智能电网的发展现状与分析

国内外智能电网的发展现状与分析 发表时间:2016-01-11T16:36:35.487Z 来源:《电力设备》2015年6期供稿作者:邓宏赵武 [导读] 国网山西省电力公司武乡县供电公司客户对电能质量的要求逐步提高,可再生能源等分散式发电资源数量不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。 (国网山西省电力公司武乡县供电公司 046300) 摘要:随着经济发展和市场化改革的推进,电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高,可再生能源等分散式发电资源数量不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。因此,发展智能电网就显得尤为重要,本文中笔者详细叙述了国内外智能电网的发展现状与形势,希望以此有所贡献。 关键词:国内外;智能电网;发展现状;分析 一、国内智能电网的发展现状与分析 1、国家电网公司智能电网发展现状 2009 年 5 月,在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月,国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、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。“坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础,“智能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的高度融合是以整体性、系统性的方法来客观描述现代电网发展的基本特征。 电网的“坚强”与“智能”本身也相互交叉,不可拆分。坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的电网。坚强可靠,指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应;经济高效,指提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用;清洁环保,指促进清洁能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中的比重;透明开放,指电网、电源和用户的信息透明共享,电网无歧视开放;友好互动,指实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。坚强智能电网的总体发展目标是:建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的现代电网。 2、南方电网公司智能电网发展现状 近年来南方电网公司高度重视智能电网的发展,根据国家转变经济增长方式的要求以及公司的中长期的战略发展规划,思考智能电网的发展规模以及建设的方案,研究提出了围绕南方电网核心技术,运用信现代信息技术加快传统电网的升级改造,要建设智能高效可靠的电网发展定位,明确了四个提高以及一个促进。四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平;提高系统和资产的利用率;提高用户能效管理以及优质服务水平;提高资源优化配置和高效利用的能力;同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。 四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平;提高系统和资产的利用率;提高用户能效管理以及优质服务水平;提高资源优化配置和高效利用的能力;同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。南方电网公司认为在推进智能电网建设过程汇总应注意以下几个方面: 第一,研究推进智能电网建设应符合我国国情。由于我国的能源资源分配以及南方电网公司负荷区域分配是很不合理,往往能源资源很高的地方负荷能源很高,但是低的地方负荷能源很低。为了配合电网大范围的配置实现远距离、大能源交直流混合的智能电网特征,智能电网要解决由此带来的规划以及调动包括安全运营的问题。 第二,发展智能电网是社会的共同愿望,同时也是电网发展到目前程度的必然需求。特别是南方电网的水电比例是 38%,水火对智能电网的要求是很有效的,也很高的。南方电网公司比较重视智能电网建设顶层设计,组织开展了南方电网智能电网的战略规划以及研究,同时系统描绘了推进南方电网以及智能电网研究技术、发展目标,系统建立了智能电网的标准体系,编制完成了企业智能电网技术的标准体系总的构架,要关注了新能源的接入、设备状态检测以及评估,配电网自动化,以及智能电网技术的标准,同时承担了特高压直流输电以及电动汽车充电,包括电池储能等多项国家行业标准的编制工作。 二、国外智能电网发展的形势 1、美国进行智能电网改造 2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能,防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。008年4月,美国科罗拉多州波尔得市已经营建成为全美第一个智能电网城市,与此同时,美国还有10多个州正在开始推进智能电网发展计划。2009年1月,美国政府发布了《经济复兴计划进度报告》,宣布将铺设或更新约4 800 km输电线路,并在未来三年内为美国家庭安装4万多个智能电表。2009年4月,美国政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术计划。此后,美国能源部长表示,政府向美国企业提供24亿美元,用于制造混合动力车和车用电池,美国能源部也在加强车用电池的研究作为新型电网最重要的客户工具,电池可以更大地创造智能电网的应用运转空间。这意味着美国政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。 2、欧洲电力企业的智能电网建设实践 目前,英、法、意等国都在加快推动智能电网的应用和变革,意大利的局部电网已经率先实现了智能化。2009年初,欧盟有关圆桌会议进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网,以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战,向客户提供可靠便利的能源服务,正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面,从而推动整个产业电工电气(2010 No.3)领域深刻变革,为客户提供可持续发展的能源,形成低能耗的经济发展模式。在欧洲已经有大量的电力企业在如火如荼地开展智能电网建设实践,内容覆盖发电、输电、配电和售电

智能电网中的通信技术

浅谈智能电网中的通信技术 智能电网是特高压取得突破后,国网公司在新的起点上推动国家电网科学发展水平的必然选择,建设统一坚强智能电网具有重要意义。智能电网的范畴很广,笔者在这里试图介绍下智能电网中可能运用的通信技术。 通信因其传输和感知功能被誉为电网的“神经系统”。在智能电网及其通信技术的见解中,国外各主流厂商可谓仁者见仁,智者见智。国际咨询商同时受聘于华东电网公司和安徽电力公司的埃森哲也提出了自己的观点。这里就来介绍下她对智能电网中通信技术的理解。 1、第二代互联网 目前的因特网协议是IPV4,它的下一个版本就是IPV6,这个新版协议就是第二代互联网的基础,可实现“产对产”连接,有庞大的地址数量,传输速度更快。如果说IPV4是“人机对话”,那么IPV6可以扩展到任何物间对话,如家用电器、传感器等。这个功能是比较强大的。 2、光纤以太网 以太网是众所周知局域网通信协议标准。以太网的传输介质主要是双绞线和光纤。一般主干通信网络都使用光纤,电力系统也是如此。光纤至少有两大优点是双绞线铜缆暂时不可比拟的。一是通信容量非常大,传输距离远;二是能抗电磁干扰能力强,信号串扰小,传输质量佳。 3、电力宽带

顾名思义实现电力宽带的目标就是用电力线来传输信息,而电力线通信(PLC)。PLC具有极大的便捷性,只要连接到房间内任何的插座上,就可立刻拥有4.5—45Mbps的高速网络接入。PLC利用GMSK (高斯最小频移键控、移动全球通的调制方式)和OFDM(正交频分复用)将用户数据进行调制,然后进行传输。目前国网信通下属的中电飞华公司已将电力宽带引入商用,推广到北京的一些小区中。 4、3G及4G无线通讯技术 3G对我们来说并不陌生,在国内三大运营商的鼎力支持下,3G 移动通信已如火如荼地发展起来。他的特点就是速度快、流量大,可以传输视频。无线通信中,OFDM,智能天线,MIMO(多进多出),LTE (长期演进项目)也被视为3G或4G的主流技术或标准。我觉得目前在应急通信上极有可能用上这些高速移动技术。全球排名靠前的国产设备商华为公司在这些技术储备上有一定优势。 5、新型无线网络技术 当今常见的无线网络有移动通信网,无线通信网(WiFi,Wimax)篮球网络, Adhoc网络(无中心自组织的多跳无线网络),还有较新的无线传输网络。无线传感器网络由一定数量的传感器节点,通过某种通信协议连接而成的网络体系。 在国内,中科院上海微系统所对次项技术的研究处于领先地位,并已开始参与一些国际标准的制定。 以上,便是笔者对埃森哲通信技术观点的简要介绍。可以看出,

智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况

智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况 摘要:为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战,国家电网公司提出 建设统一坚强智能电网。本文首先介绍了智能电网的概念.阐述了智能电网的内 涵和特点,总结了智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况,并对实现智能 电网在网络拓扑、通信系统、计量体系、需求侧管理、智能调度、电力电子设备、配电自动化、分布武电源接入等领域需要解决的关键技术问题进行了较为详尽的 讨论。 关键词:智能电网;关键技术;通信系统;计量体系;需求侧管理;智能调 度 1 智能电网的特点 1.1 自愈 自愈是智能电网的一个突出特征,也是电网安全可靠运行的重要保证。它是 指对于无论来自外部还是来自内部的对电网的损害。无需或仅需少量人为干预, 实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行。尽可能小地对系统 正常运行产生影响。通过进行连续的评估自测,智能电网可以检测、分析、响应 甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。 1.2 兼容 支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接入,适应分布式发电 和微电网的并网运行。做到“即插即用”,可以容纳包含集中式发电在内的多种不 同类型电源甚至是储能装置,满足用户多样化的电力需求。 1.3 交互 电网在运行中与用户设备和行为进行交互,将其视为电力系统的完整组成部 分之一,可以促使电力用户发挥积极作用,实现电力运行和环境保护等多方面的 收益,使需求侧管理的功能更加完善,实现与用户的交互和高效互动。 1.4 协调 与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接。有效的市场设计可以提 高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,电力系统管理能力的提升促进电力 市场竞争效率的提高。 1.5 高效 引人最先进的信息和监控技术,优化设备和资源的使用效益,可以提高单个 资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化。降低其运行维护成本和 投资。 1.6 优质 在数字化、高科技占主导的经济模式下,电力用户的电能质量能够得到有效 保障,实现电能质量的差别定价。 1.7 集成 实现电网信息的高度集成和共享。采用统一的平台和模型,实现标准化、规 范化和精细化管理。 2 智能电网的关键技术 2.1 坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局 很不平衡,为了缓解此现状所带来的不利影响,我国制定了“西电东送”的政策, 并开展了特高压联网工程、直流联网工程、点 45 对点或点对网送电等工程的实

智能电网的发展趋势

智能电网的发展趋势 摘要:随着电力系统运行环境的日趋复杂与电力体制改革的不断前进,传统电力网络亟待进一步提升,实现向智能电网的转变。智能电网为 电网的发展方向,它的内涵是由绩效目标、性能特征、关键技术与功 能实现等4个方面及其之间的关系综合体现的,它们分别规定了智能 电网的未来期望收益、应具备的特征性能力、为实现此能力而应当采用的关键性技术以及技术与具体业务需求的结合方式。通过对上述内容的详细阐述,描绘出未来智能电网的框架。 关键词:智能电网;自愈;分布式能源;电力市场 0引言 随着市场化改革的推进、数字经济的发展、气候变化的加剧、环境监管要求日趋严格与国家能源政策的最新调整,电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密、电能质量水平要求逐步提高、可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,气候变化初露端倪,传统 网络已经难以支撑如此多的发展要求。为此人们提出了发展智能电网(SmartGrid)的设想,实现对传统电网基础上的升级换代。国外许多研究机构和企业正在积极推动智能电建设。例如知识电(IntelliGrid)、现代电网(ModernGrid)、网络智能(GridWise)与智能电网等,可是本 质内容基本相似。为了在智能电网领域寻求突破、加强联系与合作, 已形成了一个全球性联盟组织。 1智能电网概念 智能电网并非是一堆先进技术的展示,也不是一种着眼于局部的解 决方案。智能电网是以先进的计算机、电子设备和高级元器件等为基础,通过引入通信、自动控制和其他信息技术,从实现对电力网络的改造,达到电力网络更加经济、可靠、安全、环保这一根本目标。为了 理解智能电网,需要站在全局性的角度观察问题,综合考虑智能电网 的4个维度,即绩效目标、性能特征、技术支撑和功能实现。 2智能电网的绩效目标与性能特征

A国内外智能电网的发展现状与分析

智能电网的现状与发展趋势 付凤丽 (曲阜师范大学,山东省日照市276826) DEVLAPMENT AND ANALYSIS OF SMART GRID FU Fengli (Qufu Normal University,Rizhao 276826,Shandong Province,China) ABSTRACT:Deep analysis of the domestic smart grid,including the aspects of actuality,development an d its difi culties was put up.A contrast description on the smart grid development of the foreign countri es,such as American,Japan,Britain and Italy,was carried out.National policies and measures all indi cate that the smart grid will be built into a new development trend of the world network. KEY WORDS:sm art grid:actuality;network planning 摘要:从智能电网的现状、发展重难点及其发展的意义对国内的智能电网进行了深入的分析探讨,并对美国、日本、英国、意大利等国家的智能电网的发展进行对比描述。各国政策及措施均表明智能电网建设将成为世界电网发展的新趋势。 关键词:智能电网;现状;电网规划 1 引言 随着市场化改革推进,数字经济发展,气候变化加剧,环境监管要求日趋严格以及各国能源政策的调整,电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高,可再生能源等分散式发电资源数量不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。为此人们提出了智能电网的设想,以实现传统电网的升级换代。 智能电网就是把最新的信息化、通信、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合,形成一个新型电网,实现电力系统的智能化。智能电网可以提高能源效率,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。 智能电网是对电网未来发展的一种愿景,即以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象,应用数字信息技术和自动控制技术,实现从发电到用电所有环节信息的双向交流,系统地优化电力的生产、输送和使用。 智能电网的本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之问、用户和电网公司之问形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时

智能电网大数据技术发展研究 张格琳

智能电网大数据技术发展研究张格琳 发表时间:2018-08-20T11:03:03.030Z 来源:《电力设备》2018年第15期作者:张格琳程思远程芬任国卉 [导读] 摘要:随着科学技术的飞速发展,智能电网大数据技术已经成为了目前电力企业发展的主要依靠技术,智能电网大数据技术对我国电力行业有着极大的影响,同时对我国电力行业的可持续发展提供巨大的作用。 (国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000) 摘要:随着科学技术的飞速发展,智能电网大数据技术已经成为了目前电力企业发展的主要依靠技术,智能电网大数据技术对我国电力行业有着极大的影响,同时对我国电力行业的可持续发展提供巨大的作用。本文就针对智能电网大数据技术的概念及技术发展进行深入的探讨。 关键词:智能电网;大数据;技术;发展 计算机信息技术的发展将人类带入了数据社会,带动了互联网、物联网、智能电网、新能源、智能城市、网络金融等现代服务业发展,数据的充分利用和挖掘正成为各行各业运营和发展的引擎。但这个引擎正面临着数据量大而复杂等巨大的挑战。各种业务数据正以几何级数的形式爆发,其格式、收集、储存、检索、分析、应用等中存在诸多问题,不再能以传统的信息处理技术加以解决。数据的格式也由传统的结构化数据转化为非结构化数据,数据处理的实时效应要求也更高。大数据技术经过几年的发展,已经形成了一个完整的生态技术圈,包括海量数据的的存储及分析技术。 1、智能电网中大数据与云计算的基本概念 大数据是指海量、异构、多态的数据集合,不但包括传统的符号、数字等结构化数据,也包括图像、声音、手写字体等非结构化数据。但不是数据多就能够称为大数据,必须要同时满足体量巨大、类型多样、价值密度低以及处理速度快这四个特点,才能够被称为大数据。在电力行业内,电网运行的情况及日常的监测数据等、电力企业的营销数据,以及企业的管理数据信息等可以被称为是大数据。随着智能电网的不断发展,这些数据都在以指数级的速度增长。智能电网中的数据以传统的关系型数据库中存储的结构化数据为主,包括业务数据、表单数据等。而非结构化数据主要是视频监控数据以及一些图像数据等。随着电力行业的发展和自身的特点,智能电网中的非结构化数据的比重越来越重,但分析和处理的难度却较大。另外,电力行业数据还在气象预测、能源分析等行业中有着应用意义,对智能电网的大数据分析就显得格外重要。最后,在智能电网的调动工作中,业务管理数据要求是实时数据,对实时数据的处理难度更大。云计算(CloudComputing)是指在网络技术高速发展的基础上,通过网络存储、负载均衡、虚拟化、分布式计算等现代计算机处理技术,将网络中多个计算机实体融合起来,建立一套具有强大计算能力的系统,为用户提供方便、可靠、强大的计算能力。通过不断提高云平台能力,减少用户在本地实体中投资的资金。随着云计算的不断发展,传统的依靠个人终端的存储和计算模式将逐步被为新的信息存储、处理模式所替代,数据、资源及应用程序将被保存在云平台服务器中。用户不但可以从云平台中获取数据,还可以完成应用程序的二次开发。因此,近年来云计算技术得到了飞速发展。云计算是通过云端的服务器集群提供计算、存储和处理服务,用户通过网络或其他工具直接访问。 2、发展动力和存在障碍研究 2.1智能电网大数据的发展动力 近年来,大数据来势汹汹,对传统数据商业分析模式带来了毁灭性的冲击。电力公司往往资产巨大,对于资产的监控测量和运用会产生大量复杂的数据,通过数据分析可以有效提高电网资产的设备管理水平。通过数据分析,还可以在实现数据一体化的基础上,提高电能质量,对于特殊情况进行有效的停电管理,从而减少线路损失,有效预防用于窃电,以及其他一些因素造成的损失。并且从智能电网大数据中分析出用户的用电行为,电力公司可以依照这些数据设置合适的鼓励机制和需求管理机制。以智能家居产品为例子,智能家居产品在为居民用户提供节能减少花销的同时,而且还对电力企业改善用户侧需求管理,减少二次装机中发挥了重要作用。电网作为能源与用能的载体,受到国家的重视与长期保护,尽管对于智能电网大数据以往的发展中起了限制作用,但随着国家对于智能电网大数据的重视,相关政策依旧会为电力公司发展智能电网大数据提供强而有力的支持。 2.2智能电网大数据的障碍 电力系统作为我国的一个传统行业,深受国家政策的保护,因而在发展中逐渐出现了跟不上时代脚步的现象。经验足的大都是些老一辈的技术员工,他们对于大数据的基本理念以及大数据在智能网络中的价值缺乏正确的理解。国内智能电网大数据技术起步晚,相交于国外技术有所欠缺,并且国外没有向中国这样庞大的人口,因而即便有先进的技术也不能直接照搬照抄,智能电网大数据技术仍需要进行探索。智能电网大数据技术的研发与实验都需要大量的资金投入,现今智能电网大数据缺乏明确的收益,因而很难引起投资人的兴趣与青睐。最后就是数据的隐私与安全问题,有些数据电力公司需要保证其隐秘性,因而意思保护与客户资料安全成为了发展与推广智能电网大数据技术的首要问题。 3、智能电网大数据技术的发展 3.1源网荷协同调度 根据可持续发展理念的要求,应将新能源应用到各个领域当中,以实现人与自然的和谐发展。本着上述原则,电力领域对新能源的使用水平也开始逐渐提高,如何对新能源进行准确的预测,成为了电力领域关注的重点问题。对调度方法的合理应用是解决该问题的途径。在过去很长一段时间内,电力领域一直采取传统的调度方法,通过增加系统的旋转备用解决问题,即从供给侧入手,提高电力资源应用的平衡性。但随着社会的不断发展,目前调度出发点已经从供给侧转为了需求侧,即通过市场调节的手段,从电力用户的角度出发,以调节其用电负荷的方法,达到提高电力资源应用平衡性的目的,实现网源荷协同调度。上述目的的达成要求电力领域必须保证具有大量的信息作为辅助,其中新能源出力波动便属于非常重要的一点信息。智能电网大数据技术的应用能够实现对数据的存储、出力以及调度,因此也就能够为电力领域提供所需要的辅助信息使得电力资源的优化调度能够更加顺利的实现。这是该技术发展的主要体现。 3.2负荷波动与新能源出力预测 电力用户的用电量会影响到电力负荷,而电力负荷的波动,则会影响到电力系统的运行情况。目前,对负荷波动的预测已经得到了重视。减小预测波动值与实际波动值之间的误差,能够使作出的电网管理决策更加合理,反之,则极容易导致电网运行产生风险。当前我国电力领域负荷预测主要采用的是通过对历史负荷数据的观察,以相似日法为基础,实现预测的方法。上述方法的实现所需要的历史数据量

浅析智能电网的应用与发展

浅析智能电网的应用与发展 随着我国经济的发展,科学技术的进步,电力需求正在以一种快速增长的形势进行发展,以往的区域性传统能源发电已经满足不了当今社会的新需求,各地区生产力发展和资源不平衡的情况越来越突出。所以,为了进一步的应对经济发展新情况,我们必须进一步的发展智能电网。此文,将进一步的分析智能电网的概念和特征,总结和提出智能电网的应用和进一步的创新。希望能够进一步的推动我国电力发展,更好的应用智能电网,更好的为经济发展提供动力。 标签:智能电网;国民经济;电力发展 引言:随着国民经济的发展,社会对于电力的需求也越来越大,电网规模日趋扩大,结构越来越复杂。电力用户对于电力的要求也随之增高,对其稳定性和质量有了新的要求。若电网发生故障,导致非正常停电的话,将会导致极大的损失,也给用户财产安全带来不良影响。现阶段科技的发展,智能电网的发展,提高了电力系统的稳定性和优化性,此文将进一步的分析智能电网的应用和发展。 一、概念综述 在进行调查研究之前,我们要对研究主体有一个清晰的认识,了解研究主体的含义,从而更好的进行系统的分析。 (一)智能电网 目前,随着时代的发展,世界政治局势以及能源发展的变化,人们对于电网的定位进行了新的思考,对于未来电网的发展模式提出了新的积极意义的探索,从目前来看,智能电网将进一步的利用传感技术,以及信息通信、自动化、能源电力还有电网基础设备组建一种新型的现代化电网模式。然而,不同的国家以及大型企业也根据自身发展的情况和自身需求对于电网提出了不同的见解。在争议中达成了共识,也就是智能电网是一种能够最大程度实现电网优化、资源优化,实现电力自身可持续发展的一种设施,对于人类社会的发展有着重要的意义。 (二)智能电网的应用特性 1.稳定性 智能电网的电力网络体系分布比较合理,其保护措施也比较到位,电压等级能够协调发展,其具有更加完善的动态稳定性以及静态稳定性。智能电网能够在发生特殊情况下仍旧保持着供电能力,不会出现大面积的用电事故。其也能够在自然灾害下以及受到攻击情况下保持着供电工作,尽可能的保持电力信息的安全和相关人员的财产安全,维持电力的稳定性[1]。 2.兼容性

浅谈智能电网发展

浅谈智能电网发展 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

浅谈智能电网发展智能电网对推动社会经济发展具有战略意义。我国发展的是坚强智能电网,具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的特点。建设智能电网具有良好的社会效益和经济效益,可以调整我国区域能源不平衡的问题,为我国能源结构调整提供支持,促进各种电网相关技术全面升级,加速产业结构调整,实现对化石能源的替代。同时可以降低电网企业的运营及建设成本,减少发电装机投资和发电环节运营成本。坚强智能电网所使用的特高压输电具有远距离、大容量和低损耗的优势。预计到2020年,建设运行智能电网实现的节能量相当于减少社会能源投入约1392亿元,并可实现减排二氧化碳约×108t。我国已在与智能电网发展相关的清洁能源技术、电网储能技术、输配电技术、用电技术、信息通信技术及标准与规范等方面取得了一定的技术成果,但仍面临许多问题。需要政府在重大科技项目立项、电网项目核准、电价、资金政策和标准制定方面给予支持;并应尽快启动智能电网框架设计,建立完善标准规范体系;政府应根据电力市场的垄断状况,制定出适合我国智能电网发展的投资及控股制度。 进入21世纪以来,随着信息技术的广泛应用,尤其是国外大面积停电所带来的强大冲击,美国、欧盟等国家(地区)对电力供应的安全性、电能质量等问题更加关注,围绕如何更好地为用户提供优质服务、可再生能源替代、分布式电源发展与管理、电力供应商业模式和技术手段创新等,陆续启动了相关的研究和实践,有关智能电网的应用理念逐步形成。近年来智能电网在欧美国家已经逐步上升到国家战略层面,成为国家经济发展和能源政策的重要组成部分。 我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出,要积极推动能源生产和利用方式变革,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技

智能电网发展史

智能电网发展史 1.1智能电网概念 智能电网(smart power grids),就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 1.1.1 美国电力科学研究院将智能电网定义为: 一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。 中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。 1.1.2 智能电网概念的发展有3个里程碑: 第一个就是2006年,美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。 第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重

智能电网及其发展态势

智能电网及其发展态势 提纲1.智能电网定义及特征2.国外研究现状与成果3.中国智能电网研究现状与发展趋势4.智能电网关键技术介绍 1、智能电网定义及特征 1.1 智能电网的定义 ?以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。 ?1)充分满足用户对电力的需求和优化资源配置 ?2)确保电力供应的安全性、可靠性和经济性 ?3)满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。 1.2 智能电网驱动力 美国智能电网驱动力 美国:2003年美加大停电后,美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造,开展智能电网研究,以期建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网. 关键点 ?改造老化的电网设备,提高供电的可靠性和安全性 ?提高能源的利用效率和技术的先进性 ?提高用户对电价的可承受能力 ?适用环境和气候的变化,适用可再生能源的接入,降低排放水平 ?提高在全球的竞争性(经济危机—产业) 欧洲智能电网驱动力 欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景,欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源,以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。 关键点 1)供电的安全性问题 ?一次能源的缺乏、 ?供电可靠性和电能质量 ?供电能力 (2)环境问题 ?京都协议 ?气候变化 ?保护自然 (3)国际电力市场 ?提供低廉的电价和提高能效 ?进行创新和提高竞争能力 ?有关垄断的规程修订 美国、欧洲智能电网驱动力 安全、可靠、价格合理的电力供应是国家繁荣、安全的重要保证 美国 ?电力需求的增长与日益老化的电网框架之间的矛盾。 ?运行成本控制与相应监管政策的不确定性的矛盾 ?环境压力不可再生能源的过度开采和利用,造成生态环境破坏和能源枯竭 ?信息化、数字化等新技术的驱动

浅谈发展智能电网的作用及意义

74 二 ○一一年第三十五期 华章 M a g n i f i c e n t W r i t i n g 李丽(1962—),女,副教授,硕士研究生,上海电力学院经济与管理学院,研究方向:智能电网企业息化及数据通信。 作者简介:浅谈发展智能电网的作用及意义 李丽 (上海电力学院经济与管理学院,上海200090) [摘要]随着社会和经济的发展和技术的进步,智能电网已成为未来电网的发展方向。智能电网的应用,促进清 洁能源的开发利用,优化能源结构,推动相关领域创新,推动社会经济发展有着积极的意义。 [关键词]智能电网;安全;互动智能电网(smart power grids ),就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统的基础上,实现电网的可靠、安全、经济、高效的目标,其主要特征包括自愈、激励、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场的优化高效运行。 1、智能电网概述 电力系统是目前所知最大最复杂的人造物理系统。电网将特性表现相异的发电电源与用户负荷连接在一起,为人类需求的电力流动提供了通道。电网覆盖面足够宽广,同时电网应足够坚强,才能够送出需要传输的电力,满足人类基本生产和生活需求。智能电网是以标准化接入为基础,以信息共享、智能决策和综合调控为主要手段,具有多指标自趋优运营能力的电网。 其主要特征有:(1)自愈。能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复(2)坚强。能够有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行;(3)互动。用户将和电网进行自适应交互,成为电力系统的完整组成部分之一;(4)优质。提供所需要的优质电能,用户的电能质量将得到有效保证;(5)经济。实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低运行维护成本;(6)兼容。可以容纳集中式发电、分布式发电等多种不同类型的电源,满足用户多样化的电力需求;(7)协调。实现电力系统标准化、规范化、精细化管理,进一步促进电力市场化。 2、智能电网技术对电力企业的作用 智能电网的实施,从电力行业技术和管理等方面,为电力企业带来全面的收益。智能电网“智能”技术,将融合和集成新的量测、通讯、控制和决策技术,实现电力行业的技术变革。可观测-量测、传感技术;分布智能-嵌入式处理技术;自适应;可控制-对观测状态进行控制;高级分析-数据到信息的转换;自愈。 3、智能电网的发展意义及对社会的促进作用 智能电网是我国电网发展的必然趋势,其重要意义体现在以下方面: 3.1具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距 离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。3.2具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定和供 电可靠性将大幅提升,具备抵御突发性事件和严重故障的能力大幅提升,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。 3.3适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、 高效、可靠的能源供给方式。 3.4实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。 3.5实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。同时,电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。 3.6实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系,实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能,全面实现电网管理的信息化和精益化。 3.7发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时,服务国家“三网融合”战略,为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务,为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提供平台支持,拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力, 有力推动智能城市的发展。 3.8促进电网相关产业的快速发展。建设智能电网,有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级,为我国占领世界电力装备制造领域的制高点。 对社会的促进作用,主要表现在:(1)促进清洁能源的开发利用,减少温室气体排放,推动低碳经济发展;(2)优化能源结构,实现多种能源形式的互补,确保能源供应的安全稳定;(3)有效提高能源输送和使用效率,增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性;(4)推动相关领域的技术创新,促进装备制造和信息通信等行业的技术升级;(5)实现电网与用户的双向互动,革新电力服务的传统模式,为用户提供更加优质、便捷的服务,提高人民生活质量。 4、结束 智能电网对世界经济社会发展的促进作用,智能电网建设对于应对全球气候变化,促进世界经济社会可持续发展具有重要作用,实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连,互动电网 既是下一代全球电网的基本模式, 也是中国电网现代化的核心。【参考文献】 [1]孙宏斌,张伯明,王强等.3维协调的新一代电网能量管理系统[J ]. 电力系统自动化, 2007.31.[2]JIANG Zhenhua ,LI Fangxing ,AIAO Wei ,et al.A visipn of smart transmission grids//Proceedings of IEEE Power Engineering Society Gen-eral Meeting ,July 26-30,2009,Calgary ,Alberta ,Cananda. [3]周孝信,方杰,武强等.大型互联电网运行可靠性基础研究(I )[M ].北京:清华大学出版社,2008. [4]孙宏斌,张伯明,张开明等.面向中国智能输电网的智能控制中心(SCC )[C ]2009年特高压国际会议论文集,2009.5. 本文系上海市重点学科现代电力管理项目(项目编号:J51302)。基金项目:

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