當(dāng)前,資源環(huán)境問題已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注的焦點,人類社會對環(huán)境保護、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的呼聲越來越高。近年來,歐美國家率先提出了”智能電網(wǎng)”并進行了相關(guān)研究,引起了世界各國電力工業(yè)界的廣泛關(guān)注,智能電網(wǎng)也逐漸成為現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢和新潮流。根據(jù)我國宏觀政策和用戶對電能質(zhì)量的實際需要,未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。發(fā)展智能電網(wǎng),有助于提高能源利用效率,減小環(huán)境污染,促進節(jié)能減排,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;同時能夠保證供電的安全性與可靠性,降低輸電網(wǎng)的電能損耗,減少用戶的電費支出??梢?,智能電網(wǎng)是我國國民經(jīng)濟和電力工業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。目前,雖然智能電網(wǎng)的建設(shè)尚處于初期研究和規(guī)劃試點階段,但其在未來必將給電力工業(yè)的變革帶來巨大影響,因此對智能電網(wǎng)進行相關(guān)探討尤為必要。本文將從智能電網(wǎng)的定義與特點、國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景等方面進行分析,為建設(shè)國際領(lǐng)先、中國特色的智能電網(wǎng)提出積極的建議。
一、智能電網(wǎng)的定義與特點
由于智能電網(wǎng)的研究利丌發(fā)尚處于起步階段,各國國情及資源分布不同,發(fā)展的方向和側(cè)重點也不盡相同, 此尉際上對其還沒有達成統(tǒng)一而明確的定義。根據(jù)門前的研究情況,智能電網(wǎng)就是為電網(wǎng)注入新技術(shù),包括先進的通信技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)和電力工程技術(shù)等,從而賦予電網(wǎng)某種人工智能,使其具有較強的應(yīng)變能力,成為一個完全自動化的供電網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)有以下特點 :
?。ㄒ唬┳杂?。能夠自動檢測、分析故障,實現(xiàn)故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)。
?。ǘ﹫詮姟D軌蛴行У钟匀粸?zāi)害或人為的外力破壞,保證電網(wǎng)安全可靠運行。
?。ㄈ┗?。用戶將和電網(wǎng)進行自適應(yīng)交互,成為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一。
?。ㄋ模﹥?yōu)質(zhì)。提供2l世紀所需要的優(yōu)質(zhì)電能,用戶的電能質(zhì)量將得到有效保證。
?。ㄎ澹┙?jīng)濟。實現(xiàn)資源合理配置,提高能源利用效率,減少電能損耗,降低投資成本和運行維護成本
?。┘嫒?。可以容納集中式發(fā)電、分布式發(fā)電等多種不同類型的電源,滿足用戶多樣化的電力需求
?。ㄆ撸﹨f(xié)調(diào)。實現(xiàn)電力系統(tǒng)標準化、規(guī)范化、精細化管理,進一步促進電力市場化。
二、國內(nèi)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來.我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,電力需求同益增強,在電網(wǎng)建設(shè)與改造上投入了大量資金,電網(wǎng)的覆蓋面、供電能力以及設(shè)備的數(shù)字化程度都有了大幅度的提高。根據(jù)我國能源資源的分布特點和國家發(fā)展戰(zhàn)略部署,我們必須建設(shè)中國特色的堅強智能電網(wǎng)。
目前,國內(nèi)在智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量的研究和實踐,輸電技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平,配用電領(lǐng)域的智能化應(yīng)用研究也在積極探索之中。2007年,華東電網(wǎng)公司啟動了以提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行能力為目的的智能互動電網(wǎng)可行性研究項目,啟動了高級調(diào)度中心和統(tǒng)一信息平臺等智能電網(wǎng)試點工程。2008年,華北電網(wǎng)公司也開始進行智能電網(wǎng)相關(guān)的研究和建設(shè),致力于打造智能調(diào)度體系,搭建智能電網(wǎng)信息架構(gòu),研發(fā)清潔能源關(guān)鍵技術(shù),為建設(shè)智能輸電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。上海市電力公司也相繼開展了智能配電網(wǎng)研究,重點關(guān)注智能表計、配電自動化以及用戶互動等方面。同時,天津大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校也相繼成立了智能電網(wǎng)研究機構(gòu),對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進行研究和探索。
2009年初,國家電網(wǎng)公司啟動了一系列有關(guān)智能電網(wǎng)的重要課題研究,通過積極探索國內(nèi)外智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展動態(tài),分析建設(shè)中國特色智能電網(wǎng)的技術(shù)嬰求,調(diào)研中國智能電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀,揭示了堅強智能電網(wǎng)的內(nèi)涵與特征,制定了發(fā)展目標、技術(shù)框架體系與實施計劃等。除此之外, 家電網(wǎng)晉東南-南陽.荊門lo00kV特高壓交流試驗示范工程和南方電網(wǎng)云南.廣東±800kV特高壓直流輸電工程相繼投入運行,實現(xiàn)了我國在具有長距離、大容量特征的特高壓核心技術(shù)上的重大突破,構(gòu)建了智能電網(wǎng)的堅強骨干網(wǎng)架,為中國智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
2009年5月21日,在北京召丌的”2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上,國家電網(wǎng)公司提出了發(fā)展堅強智能電網(wǎng)的內(nèi)涵,是以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ),以信息通信平臺為支撐,以智能控制為手段,包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)”電力流、信息流、業(yè)
務(wù)流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代化電網(wǎng)。發(fā)展堅強智能電網(wǎng)的目標是加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架, 級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化特征的統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)。與此同時, 家電網(wǎng)公司公布了規(guī)劃試點、全面建設(shè)、引領(lǐng)提升三階段的建設(shè)方案,確定了智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。
三、對發(fā)展智能電網(wǎng)的建議及前景展望
中國智能電網(wǎng)的發(fā)展,必須結(jié)合國內(nèi)特點,兼顧當(dāng)前的實際情況和未來的發(fā)展嬰求,把握機遇,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。針對國內(nèi)智能電網(wǎng)的研究和實踐現(xiàn)狀,筆者提出以下建議:
(一)立足國情,科學(xué)規(guī)劃。我國是世界上水電資源最豐富、水電裝機容量最大的國家,而火電資源集中在西部地區(qū),電力負荷中心卻在中東部地區(qū)。發(fā)展智能電網(wǎng)必須正確對待電力需求快速增長和能源分布不平衡的實際情況,注重發(fā)揮水電優(yōu)勢,處理好水電、火電、核電等各類發(fā)電方式的關(guān)系。同時,必須綜合考慮可再生能源與不可再生能源、本地發(fā)電與外電輸送、電力供應(yīng)與利用、電力企業(yè)與客戶利益等各方面因素,加強統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃,實現(xiàn)又好又快的發(fā)展。
?。ǘ┩怀鎏厣?,自主創(chuàng)新。發(fā)展智能電網(wǎng)并沒有現(xiàn)成的模式可以遵循,世界各國發(fā)展側(cè)重點不同,我們必須結(jié)合自身特色,鼓勵理論和技術(shù)的創(chuàng)新與實踐。通過發(fā)展特高壓輸電技術(shù),構(gòu)建堅強網(wǎng)架,提高系統(tǒng)運行的可靠性和靈活性,逐步實現(xiàn)電網(wǎng)信息化、數(shù)字化、自動化、互動化。同時,應(yīng)該注重信息技術(shù)和電器工業(yè)的發(fā)展,大力推進電氣設(shè)備國產(chǎn)化,為拉動國民經(jīng)濟快速發(fā)展做出貢獻。
(三)規(guī)范管理,健全體系。為了保證未來的智能電網(wǎng)正常運行,必須建立完整的一體化管理體系,以國家宏觀政策為指導(dǎo),建立健全規(guī)范合理的技術(shù)標準和管理標準,實現(xiàn)智能調(diào)度和控制,提高決策效率,提升服務(wù)質(zhì)量:必須充分利用先進的智能化技術(shù),保障電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)安全與經(jīng)濟運行,努力建成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的現(xiàn)代化電網(wǎng)。
四、結(jié)語
中國電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)歷了從分散到統(tǒng)一、從落后到先進的發(fā)展歷程,具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好等性能的智能電網(wǎng)必將給世界能源革命帶來巨大影響。建設(shè)智能電網(wǎng)不僅是我國電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,也是推動國民經(jīng)濟發(fā)展、構(gòu)建兩型社會的實際需要。中國的智能電網(wǎng)發(fā)展,必須突出中國特色,立足于基本國情和自身電網(wǎng)發(fā)展特點,博采眾長,吸取國外發(fā)展智能電網(wǎng)的先進理念和技術(shù),把握機遇和挑戰(zhàn),充分發(fā)揮自身電網(wǎng)優(yōu)勢和自主創(chuàng)新精神,建設(shè)符合我國能源戰(zhàn)略和國民需求的現(xiàn)代化電網(wǎng)。