出版时间:2012年09月 |
一 智能电网的提出
电力为现代化的社会经济发展提供了便捷、洁净的能源,电力系统被普遍认为是人类有史以来最为复杂的自动化系统,其发展水平充分体现出一个国家的经济发展实力与科技水平。电网是运载电力的专用网络,是电力系统的重要组成部分。由于电力工业伴随经济的快速发展,以及多种不同性质的电源接入,对电力系统的安全稳定运行提出了新的要求,电网面临着升级换代的切实需求。21世纪初,以美国和欧洲一些国家为首的西方发达国家提出了智能电网概念,世界各国政府、科研机构、企事业单位等纷纷响应。
智能电网(Smart Grid)是当前电力研究领域的一个炙手可热的名词,最早出现于美国。2000年左右,美国电力科学院提出了Intelli-Grid的概念(这是Intelligent Grid的一个缩写),认为它既是未来电网发展的趋势,同时也是解决当前电网所面临的各种问题的途径。2004年左右,美国能源部(DOE)启动了以配电网智能化为主要研究对象的电网智能化(Grid-Wise)项目。2008年以后,智能电网这个名词开始在全世界范围内被专家和学者所普遍接受。
智能电网是当前继IT技术革命之后的又一次新的技术革命,代表着未来电力系统新的发展方向。我国政府、电网公司和学界也逐渐认识到了智能电网的重要意义与作用,智能电网技术和应用的研究正方兴未艾。
一 智能电网的特点与定义
(一)国内、外对智能电网的理解和定义
当前,虽然智能电网已经在国内外被普遍认可,并积极推广,但对于智能电网的理解和认识世界各国并不完全一致,在不同的学者之间,也有一定的差异。以下摘取一部分学者和组织对智能电网的理解和定义。
中国科学院院士周孝信认为:第一代电网以小机组、小电网为特征,第二代电网的特征是大机组、大电网;经过这两个发展阶段之后,当前世界范围内正在发展与建设第三代电网,即以大规模可再生能源利用结合智能化为特征的第三代电网,也即智能电网。[1]
中国社会科学院数量经济与技术经济研究所发展报告(2012)报告五 中国智能电网建设发展报告 工程院院士、天津大学教授余贻鑫(2009)给出如下定义:智能电网是完全自动化的供电网络,即每一个用户节点以及电网节点都得到实时监控,并保证从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息这两者都能实现双向自由流动。
根据IBM中国公司高级电力专家 Martin Hauske(2009)的解释,智能电网有三个层面的含义:首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合;最后通过对数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行的优化管理。
美国智能电网的含义:一个完全自动化的电力网络传输系统,可以监测控制每一个用户及节点,并保证信息及电能在发电厂、设备及其间任意点进行双向流动,可以监控、保护并且自动地优化与之相连的设备的运行,这些设备包括集中式的和分布式的电源和通过高压网络和配电系统与之相连接的工业用户、楼宇自动化系统、储能装置、终端用户和它们的自动调温器、电动汽车、电器以及其他家用设备。
欧洲电力工业联盟在2009年5月给出了智能电网的定义:智能电网是能够整合发电方、用户或者同时具有发电和用电特性的成员的行为和行动,以期保证电力供应持续、经济和安全的电力网络,它能够交互运行,可容纳广大范围的小型分布式发电系统并网。
(二)智能电网的内涵小结
智能电网是一个新生事物,短期内对智能电网的发展模式与演变方向很难达成共识。到目前为止,智能电网还未形成一个统一的理解和固定的概念,即没有形成一个学界和业界公认的概念,但这不会成为阻碍实施智能电网战略的因素。智能电网是电网未来发展的一个趋势和目标,虽然各国发展智能电网都会基于自身的国情,但无论是欧美国家、还是中国,均是以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础,以电网设备间的信息交互为手段,以实现电网安全、可靠、经济、节能为目的,建设本国先进的现代化电力系统。图5-1说明了智能电网定义的内涵。
我国在“十二五”规划纲要中关于智能电网的名词解释如下:“智能电网是将现代信息、通信和控制技术等深度集成应用于电网各个领域,涵盖发电、输电、变电、配电、用电、储能和调度各个环节,各参与