摘? 要:智能電網是傳統電網發展的必然趨勢,它集合了發、輸、配、用、儲等多種功能,是智能、靈活、可調的人工電網。簡要介紹了智能用電和智能電網的含義、內容和發展前景等,通過分析智能用電案例,勾畫出一幅美好的電網藍圖。
關鍵詞:智能用電;智能電網;電網建設;通信技術
中圖分類號:TM727 ????????????文獻標識碼:A?? ????????????文章編號:2095-6835(2014)23-0013-02
1? 智能用電和智能電網
智能用電突破了傳統用電管理的理念,采用先進的測量、控制、通信和儲能等技術,實現迅速、精確、實時、便捷、多樣的用電服務和管理,與用電客戶的信息、業務等建立互動、實時的新型供電關系。智能電網突破了傳統電網的管理模式,將輸、配、供協調調配、監控,實現了供電的智能化、網絡化、互動化和遠程控制。
隨著中國智能電網的穩步發展,其正處于實驗和示范階段,“十二五”末將全面提高其智能化水平。預計在2015-01召開的“第六屆智能電網建設及分布式能源高峰論壇”上,重點討論加強分布式能源產業化的應用,努力共筑能源中國夢。到2015年,我國的智能電網將達到1.7×104 kW。
2? 智能用電
2.1? 智能用電的主要內容
智能用電是一個依托現代通信技術、信息技術、網絡技術、營銷技術和調控技術等為用戶提供主動、及時、快速、高效用電服務的綜合體系,它的發展必然會加速智能電網及其他配套技術的建設速度。采用智能用電后,供電部門與電力用戶將構成一種新型的服務關系。智能用電服務體系將供電端到用戶端的所有設備通過傳感器連接起來,形成緊密、完整的用電網絡,并對相關信息加以整合、分析,實現電力資源的最佳配置,實現降低用戶用電成本、提升供電可靠性、提高用電效率的目的,從而帶動智能家居、智能交通、智能社區和智能城市的發展。
2.2? 智能用電案例分析
2.2.1? 國外智能用電案例
國外智能用電主要包括智能計量、電池技術、家庭用電自動化和微型電網等,而圍繞智能電網建設要求的發展能力主要是指智能調度、即插即用式電力設備、智能保護裝置和監測設備等。國外智能用電突出表現在以下兩方面:①在應對颶風等惡劣氣候對電力中斷造成的影響時,力求在最短時間內恢復供電;②用戶和各行業在電力管理和生產等方面的參與度不斷提高,比如,能否參與發電、售電等。對整個電網發展來說,新能源發電和分布式電電源并網技術是其升級改造的主要方向。美國2012年太陽能的發電總量是2011年的2倍,而公共事業機構裝機容量的持續增長使光伏發電項目在美國獲得了良好的發展契機。
荷蘭有1個家庭利用鋪在房頂上的太陽能光板光伏發電,除了能滿足自家的日常消耗外,還設計了能為其電動汽車充電的接口。不僅如此,他們家還將剩余電量賣給了供電公司,以此作為家庭收入的一部分。
2.2.2? 國內智能用電案例
國內某供電公司使用智能機器人取代了人工進行24 h電纜巡視,并配合電網調控一體化,大幅度提高了故障的快速處置能力,以此提升供電可靠性。采用了雙電源、雙線路和雙接入設計后,當主供電源、線路發生故障時,電網可以及時作出反應,并切換到后備電源、線路,8 s就可以恢復供電,大幅縮短了居民的年停電時間。在還沒有發生停電故障時,智能用電系統就能提前作出預判,這也是智能用電最重要的一點。運用智能檢測手段可以預先發現故障前兆,以“預智型”搶修代替傳統的被動搶修,提高了故障搶修速度和服務質量。在2014年夏季用電高峰時段,因為配電設備發生故障,某供電公司220 kV變電站中的24條10 kV出線全部停運。配網調度員立即執行事故處理預案,通過配電自動化遙控操作快速轉供10 kV負荷,55 min操作了53步,完成了傳統操作下需要數小時甚至更長時間才能完成的操作,迅速恢復了供電,充分展示了智能電網的“智”和這種“智”的強大功能,被譽為“智慧城市”建設的典型案例。
在我國2013年發布的《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》承諾中,將促進光伏、風電、天然氣等分布式電源并入國家電網,并提出了電價補貼等優惠政策。2015年,國家電網將接納1×107 kW的風電入網。在北京,也有一個利用光伏發電技術發電、售電的家庭,這為發展家庭分布式電源的發展起到了示范帶頭作用。我國光伏發電并網容量為2.71×106 kW,在建的光伏發電項目為1.26×106 kW,到2015年,太陽能發電裝機容量有望達到2.1×107 kW以上。目前,我國的太陽能屋頂和金太陽項目正在申請政府許可的過程中。
3? 構建智能電網
傳統電網發只管發、供只管供、配只管配,造成了三者間的不協調運作,經常會因為停電頻率高、停電時間長而使用戶不滿意。智能電網將發、供、配三者智能調配,聯網操作,使用電更加合理化,提高了供電的可靠性和安全性。
目前,智能電網的發展取得了一定的成果,而現階段研討的重點問題之一就是新能源的開發和利用。2014-11-09,“智能電網與新能源電力開發利用學術研討會”在珠海召開,會議議題之一就是我國智能電網和新能源電力開發利用的現狀及面臨的挑戰、機遇和應對之策。而在2014-06召開的中央經濟工作領導小組會議上,供電形式的開放性指明了我國智能電網建設的另一個重大轉向——大用戶申請售電牌照,使直供電和配售分離,這將成為未來電力改革的主要方向。未來的電網不僅是智能化的,也是開放性的,它將帶動分布式發電、儲能科技、新能源汽車等領域同步發展。而要想實現智能電網的這些功能,就要在技術上下功夫,具體做法有以下兩點:①發展特高壓。特高壓能將能源資源大規模、遠距離輸送到目的地,是解決能源和電力發展深層次矛盾的根本辦法。②建設和壯大配電網,提高配電網的智能化級別。我國配電網相對還是比較落后的,問題越積越多,急需升級改造來滿足城鎮化、城市化的發展需求。
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作者簡介:李春艷(1972—),女,1995年畢業于中國人民大學會計學專業(本科),主要從事營銷管理方面的工作,在營銷自動化管理、電力市場管理和智能用電管理方面有一定經驗。
〔編輯:白潔〕
The Theory of Intelligent Power and Its Development Prospect
Li Chunyan
Abstract: The Smart Grid is the inevitable trend of development of the traditional power grid; it is a collection, transmission, distribution, use, storage and other functions, is a smart, flexible, adjustable artificial grid. Briefly the meaning of smart power and smart grid, content and development prospects by analyzing smart power case, lays out a blueprint for a better grid.
Key words: intelligent power; smart grid; grid construction; communications technology