智能電網(wǎng)論文

1、關(guān)于智能電網(wǎng)開展的研究論文摘要：在全球電網(wǎng)逐漸不能滿足用戶需要的大背景下,智能電網(wǎng)應(yīng)運而生；簡要概括了智能電網(wǎng)相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)的特點；介紹了智能電網(wǎng)在世界幾個典型的國家和地區(qū)的開展；最后簡述了智能電網(wǎng)在未來的開展前景.關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；開展0引言在這種全球經(jīng)濟不斷開展、用戶對于電能質(zhì)量的要求日益提升以及人們對環(huán)境保護愈來愈重視的背景下,人們希望建立一個更加可靠、具有較高自愈水平、與用戶之間實現(xiàn)密切互動的現(xiàn)代化電網(wǎng),于是智能電網(wǎng)應(yīng)運而生.在智能電網(wǎng)中,可以將能源開發(fā)、發(fā)電、輸電、配電、供電、售電、效勞以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其用能設(shè)施,通過數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)連接起來,并通過智能化的限制實

2、現(xiàn)整個系統(tǒng)的優(yōu)化；充分利用各種能源資源,注重低碳環(huán)保,依靠分布式能源系統(tǒng)、能源梯級利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等組合優(yōu)化配置,實現(xiàn)精確供能對應(yīng)供能、互助功能和互補功能,將能源利用效率提升到一個全新的水平,使用戶投資效益和本錢到達一種合理有利的狀態(tài).本文主要以幾個典型的國家和地區(qū)為例簡要介紹一下智能電網(wǎng)的由來,特征,開展歷程、現(xiàn)狀及廣闊前景.1智能電網(wǎng)的產(chǎn)生背景及由來首先,自從進入信息時代,互聯(lián)網(wǎng)的飛速開展給我們的生活帶來了翻天覆地的變化,與之相比,一些國家和地區(qū)的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并沒有跟上時代開展的潮流,電能供給不夠穩(wěn)定,特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經(jīng)濟損失,現(xiàn)行的電力系統(tǒng)壓力不

3、斷加大.2003年8月14日下午,美國東北部和加拿大局部地區(qū)發(fā)生大面積停電,停電影響了地鐵、電梯以及機場的正常運營,在一些地方造成了交通擁堵,給成千上萬市民的工作和生活造成了極大不便；2005年8月25日,美國加利福尼亞州南部地區(qū)供電的一條主要輸電線路出現(xiàn)故障,力吩卜I電力主管部門緊急啟動限電舉措,造成大約50萬居民斷電半個小時.其次,隨著經(jīng)濟水平的迅速提升,用戶對于電能質(zhì)量的要求愈來愈高.人們希望獲得更可靠、更優(yōu)質(zhì)的電能,在目前電網(wǎng)中,電壓跌落是最多的電能質(zhì)量問題.由于電壓跌落大局部不可預(yù)見和不可控的事件引起的.電壓跌落發(fā)生的次數(shù)在電力系統(tǒng)中每年都不一樣.電能質(zhì)量對于工業(yè)和制造廠是一個大問題

4、,對于日益復(fù)雜的計算機限制的生產(chǎn)線加工廠,極小的電能擾動都可能帶來極大的破壞力.并且,人們對于環(huán)境問題越來越關(guān)注,而現(xiàn)在電網(wǎng)中輸送的電能大局部都是火電,1度火電產(chǎn)生的二氧化碳約為0.96kg,那么可想而知,全球每年由于發(fā)電而產(chǎn)生的二氧化碳的數(shù)量是非常巨大的.另一方面,風(fēng)能、太陽能等清潔能源又得不到充分的利用,面對這種矛盾,人們希望建立一個相對能夠可持續(xù)開展的電網(wǎng)系統(tǒng).在這些大的背景下,2001年,美國EPRI電力研究院最早提出“IntelliGrid智能電網(wǎng)概念,并且開始進行相關(guān)研究.歐洲2005年成立“智能電網(wǎng)SmartGrids歐洲技術(shù)論壇,也將“SmartGrids上升到戰(zhàn)略地位開展研究

5、.2006年IBM提出的“智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)平安運行、提升可靠性,從其在中國發(fā)布的?建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運營治理一中國電力開展的新思路?白皮書可以看出,該方案提供了一個大的框架,通過對電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化治理,為相關(guān)企業(yè)提升運行效率及可靠性、降低本錢描繪了一個藍(lán)圖.所謂智能電網(wǎng)是舊M一個市場推廣策略.奧巴馬上任后提出的能源方案,除了以公布的方案,美國還將著重集中對每年要消耗1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進行升級換代,建立美國橫跨四個時區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；開展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè),最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價值和效率,將逐步實現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)治理；全面推進分布

6、式能源治理,創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率.2021年5月,國家電網(wǎng)公司提出在我國全面建設(shè)“堅強智能電網(wǎng),以應(yīng)對資源環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn),全面提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置水平和電力系統(tǒng)的運行效率,引領(lǐng)引導(dǎo)并支持能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備升級,構(gòu)筑起穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、平安的能源供給體系,以能源的可持續(xù)開展支持經(jīng)濟社會的可自進入信息時代,全球壓力不斷增大,能源需求不斷增加,電力市場化的不斷加深,用戶對電能可靠性和質(zhì)量的要求也不斷提升.2智能電網(wǎng)主要的特點2.1 智能電網(wǎng)的自愈性這是智能電網(wǎng)最主要的特征,也是智能電網(wǎng)的核心功能,這就需要對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行連續(xù)的的在線評估,并采取預(yù)防性的限制手段,對可能出現(xiàn)的問

7、題迅速做出預(yù)測、檢測和相應(yīng),故障發(fā)生時,在沒有或少量人工干預(yù)下能夠快速隔離故障、自我恢復(fù),防止大面積停電的發(fā)生.2.2 智能電網(wǎng)的互動性在電網(wǎng)中,電網(wǎng)與環(huán)境、設(shè)備、用戶互相之間的互動是智能電網(wǎng)的另一重要特征.系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現(xiàn)無縫銜接,支持交易的有效開展,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；同時通過市場交易更好地鼓勵電力市場的主體參與電網(wǎng)平安治理,提升電力系統(tǒng)的平安運行水平.這樣,一方面為用戶節(jié)省了開支,同時也會大量減少輸電線路不必要的損耗.在這種互動機制下,能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能、太陽能等清潔能源的充分利用,還可以利用電價這一驅(qū)動力,削峰填谷,這對于整個電網(wǎng)的運行都有極大的好處.2.3 智能電網(wǎng)對多種能

8、源的兼容性智能電網(wǎng)的本質(zhì)是能源替代和兼容利用,它可以實現(xiàn)清潔的可再生資源的轉(zhuǎn)化整合,并輸送到國家電網(wǎng)中來,有利于綠色電網(wǎng)的建設(shè).當(dāng)然這一點是與智能電網(wǎng)的互動性分不開的.另外,各種各樣的分布式電源的接入,一方面減少了對外來能源的依賴,另一方面提升了供電的可靠性與電能的質(zhì)量.2.4 智能電網(wǎng)的堅強可靠性智能電網(wǎng)的每一個元素都應(yīng)該有平安需求的考慮,在整個系統(tǒng)中應(yīng)保證一定的集成和平衡.對其根底設(shè)施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊,在智能電網(wǎng)中應(yīng)該在抵御這些攻擊的同時,盡量降低本錢,獲得實際的效益.2.5 智能電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)性智能電網(wǎng)中運用的先進技術(shù)將同時減少電力輸送系統(tǒng)中的帶能質(zhì)量問題和保護用戶的敏感電子

9、設(shè)備,總之其終端目的都是將清潔、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能送到用戶.3智能電網(wǎng)在世界上的開展3.1美國的智能電網(wǎng)總體來說,美國的智能電網(wǎng)主要是為了建立一個發(fā)電和配電更有效更平安的現(xiàn)代化電網(wǎng)來滿足當(dāng)前用戶的需求.2001年,美國電力科學(xué)研究院創(chuàng)立了智能電網(wǎng)聯(lián)盟,推動“IntelliGrid研究.這個工程主要有兩個目標(biāo)：分析出電力系統(tǒng)的商業(yè)需求,包括現(xiàn)在、未來的各種需求,如自愈電網(wǎng)概念等；以基于這些分析得出的電力系統(tǒng)的需求作為根底,提出支撐未來電力系統(tǒng)的信息需求系統(tǒng)使用戰(zhàn)術(shù)性的方法來建立一個戰(zhàn)略視圖,以戰(zhàn)略的高度建立一個不依賴具體技術(shù)的視圖框架.為了使美國電網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)在化,保證經(jīng)濟平安和國家平安,美國能源部(

10、DOE于2003年發(fā)布了“Grid2030,對美國未來電網(wǎng)遠(yuǎn)景做了闡述.DOEf2004年有進一步發(fā)布了“國家輸電技術(shù)路線圖,為實現(xiàn)“Grid2030進行了戰(zhàn)略部署.在這兩份文件以及工業(yè)界的指導(dǎo)下,2004年在DOE的支持下,電網(wǎng)智能化工程(GridWise)啟動.2005-2006年,DOEW美國國家能源技術(shù)實驗室(NETL合作,發(fā)起了“現(xiàn)代電網(wǎng)建議,任務(wù)是進一步細(xì)化電網(wǎng)現(xiàn)代化遠(yuǎn)景和方案,并在全國范圍內(nèi)達成共識,.國家電工委員會IEC于2021年籌建了SG31?能電網(wǎng)戰(zhàn)略工作組,以制定智能電網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),推進智能電網(wǎng)的進程,促進智能電網(wǎng)開展過程中的一致性.2021年4月16日,美國副總統(tǒng)拜登

11、公布了能源部開展智能電網(wǎng)的詳細(xì)規(guī)劃.能源部將設(shè)立兩個專項方案,分別為“智能電網(wǎng)投資撥款工程(SmartGridInvestmentGrantProgram)和智能電網(wǎng)示范工程(SmartGridDemonstrationProjects),投資額分別為33.75億美元和6.15億美元.2021年4月,美國NationalGrid向馬薩諸塞州公共事業(yè)部提交了一份持續(xù)兩年、總投資達5700萬元的電網(wǎng)示范工程.2007年初Xcel能源公司推出了智能電網(wǎng)概念,選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進智能電網(wǎng)城市工程,并付諸實施.在資金方面,Xcel能源公司預(yù)計與其合伙人資助一億美元,并方案調(diào)動其他來源,包括政

12、府補助金,做到讓消費者無本錢投入.2021年美國博爾德市已經(jīng)成為了全美第一個智能電網(wǎng)城市.3.2 歐洲智能電網(wǎng)2004年,歐盟委員會啟動了相關(guān)的研究與建設(shè)工作提出了歐洲要建設(shè)智能電網(wǎng).2006年,歐盟理事會能源綠皮書?歐洲可持續(xù)的、競爭的和平安的電能策略?明確指出,歐洲已經(jīng)進入新能源時代,智能電網(wǎng)技術(shù)是保證電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)和開展方向.保證供電的持續(xù)性、競爭性和平安性是歐洲能源政策最重要的目標(biāo),也是歐洲電力市場和電網(wǎng)必須面對的新挑戰(zhàn).未來整個歐洲的電網(wǎng)必須向用戶提供高度可靠、經(jīng)濟有效的電能,并充分開發(fā)利用大型集中發(fā)電機和小型分布式電源.2021年7月1日,意大利國家電力公司(ENEL)負(fù)責(zé)啟動

13、了歐盟11個國家25個合作伙伴聯(lián)合承當(dāng)?shù)腁DRES工程.該工程總預(yù)算為1600萬歐元,目的是開發(fā)互動式配電能源網(wǎng)絡(luò),讓電力用戶主動參與到電力市場及電力效勞中.20012021年,意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表,覆蓋率已到達95%剩余局部將于2021年前完成.2021年4月,西班牙電力公司ENDESA頭,與當(dāng)?shù)卣献髟谖靼嘌滥喜砍鞘蠵uertoReal開展智能城市工程試點,包括智能發(fā)電(分布式發(fā)電)、智能化電力交易、智能化電網(wǎng)、智能化計量、智能化家庭,共計投資3150萬歐元.當(dāng)?shù)卣鲑Y25%方案用4年完成智能城市建設(shè).該工程涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和6

14、5個傳輸線中央.2021年6月,荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(SmartCity)方案.該方案包括可再生能源利用、下一代節(jié)能設(shè)備、CO2減排等內(nèi)容.法國的規(guī)劃是從2021年1月開始,將所有新裝電表更換為智能電表.英國能源和氣候變化部2021年3月30日宣布,將于2021年前完成為英國3000萬戶住宅及商業(yè)建筑物安裝5300萬臺智能電表的方案.目前英國的人口約為6000萬,約有2300萬戶家庭,該方案幾乎涉及英國所有住宅和商業(yè)建筑.作為歐洲2021年及后續(xù)的電力開展目標(biāo),未來歐洲電網(wǎng)應(yīng)滿足以下需求：；靈活性,在適應(yīng)未來電網(wǎng)變化與挑戰(zhàn)的同時,滿足用戶多樣

15、化的電力需求；可接入性,使所有用戶都可接入電網(wǎng),尤其是推廣用戶的對可再生、高效、清潔能源的利用；可靠性,提升電力供給的可靠性與平安性以滿足數(shù)字化時代的電力需求；經(jīng)濟性,通過技術(shù)創(chuàng)新、能源有效治理、有序市場競爭及相關(guān)政策提升電網(wǎng)的經(jīng)濟效益.3.3 日本的智能電網(wǎng)日本政府通過深入比擬與美國電力工業(yè)的不同特征,結(jié)合自身國情,決定本國的智能電網(wǎng)的開展.日本政府大規(guī)模開展新能源,保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,構(gòu)建智能電網(wǎng).據(jù)2021年3月17日日本?電氣新聞?報道,針對美國提出的智能電網(wǎng),日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)副部長望月晴文指出,美國的脆弱電力系統(tǒng)與日本的堅強電力系統(tǒng)無法單純比擬,日本將根據(jù)本身國情,主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽

16、能等新能源,保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定,構(gòu)建智能電網(wǎng).經(jīng)產(chǎn)省根據(jù)日本企業(yè)在智能電網(wǎng)的技術(shù)先進性,選出了7領(lǐng)域26項重要技術(shù)工程作為開展重點.如輸電領(lǐng)域的輸電系統(tǒng)廣域監(jiān)視限制系統(tǒng)WASA配電領(lǐng)域的配電自動化、儲能領(lǐng)域的系統(tǒng)用蓄電池的最優(yōu)限制、電動汽車領(lǐng)域的快速充電和信息治理和智能電表領(lǐng)域的廣域通訊等列入其中.2021年4月,日本經(jīng)產(chǎn)省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網(wǎng)實證工程.京都府京阪奈節(jié)能城市工程,利用智能電表開展節(jié)能技術(shù)實證；橫濱市開展智能家居技術(shù)實證；北九州市開展新能源接入技術(shù)實證；豐田市開展電動汽車技術(shù)實證.3.4 中國的堅強智能電網(wǎng)我國關(guān)于智能電網(wǎng)的研究進展緩慢,甚至是剛剛起步.

17、2007年10月,華東電網(wǎng)公司啟動了智能電網(wǎng)可行性的研究,密切跟蹤國際先進電力企業(yè)和研究機構(gòu)對智能電網(wǎng)的研究,并結(jié)合華東電網(wǎng)的現(xiàn)狀和今后的開展要求,提出了三個階段的開展思路和行動規(guī)劃一一2021年初步建成電網(wǎng)高級調(diào)度中央,2021年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng),2030年真正建成具有自愈水平的智能電網(wǎng).2021至2021年國家電網(wǎng)總投資3.45萬億元,其中智能化投資3841億元,占電網(wǎng)總投資的11.1%,未來10年將建成堅強智能電網(wǎng)2021至2021年為規(guī)劃試點階段,重點開展堅強智能電網(wǎng)開展規(guī)劃工作,制定技術(shù)和治理標(biāo)準(zhǔn),開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)的試點工作；2021至2021年

18、為全面建設(shè)階段,加快建設(shè)華北、華東、華中“三華特高壓同步電網(wǎng),初步形成智能電網(wǎng)運行限制和互動效勞體系,關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；2021至2021年為引領(lǐng)提升階段,全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng),技術(shù)和裝備全面到達國際先進水平.中國國家電網(wǎng)公司目前正在推進“一特四大的電網(wǎng)開展戰(zhàn)略以特高壓電網(wǎng)為根底,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā),在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置.以大型能源基地為依托,建設(shè)由1000千伏交流和800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng),形成電力“高速公路.同時,將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)開展的堅強電網(wǎng)為根底,開展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng).4智能電網(wǎng)的廣闊的開展前景作為世界各國都在著重研究開展的新一代電網(wǎng),應(yīng)該說,智能電網(wǎng)的開展前景還是很廣闊的.通過以上的分析我們可以看出,與當(dāng)前的傳統(tǒng)型電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)有其獨特的優(yōu)勢,它可以解決很多當(dāng)前電網(wǎng)所不能解決的問題.它的自愈性理論上可以使當(dāng)前電網(wǎng)中出現(xiàn)的大停電事件變?yōu)榱憧赡?；并且其互動性是極具現(xiàn)實意義的,通過供電公司與用戶的雙重反應(yīng)可以極大的促進當(dāng)前風(fēng)電等不可控電能的利用和