哈工大电气导论调研报告

哈尔滨工业大学——电气工程导论社会调查报告HHaarrbbiinnIInnssttiittuutteeooffTTeecchhnnoollooggyy课课程程社社会会调调查查报报告告课程名称：电气工程导论报告题目：智能电网与电气工程的未来院系：电气工程及自动化学院班级：报告人：学号：指导教师：完成时间：2014/1/26哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学——电气工程导论社会调查报告智能电网与电气工程的未来姓名：指导教师：（哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001）摘要：随着电力系统的不断发展，智能电网成为世界各国竞相发展的一个重点领域，我国也提出“坚强智能电网”的概念，并计划于2020年基本建成中国的坚强智能电网。本文根据此趋势，采用查阅相关知识读本，上网查阅资料，与当地电力公司工作人员交流等方式，深入了解目前智能电网的发展现状，发展方向和已投入运行的试点项目，总结出国内电力系统的发展前景以及电气工程未来的着重点是建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性。其中坚强是基础,智能是关键。关键词：电力系统，电气工程，智能电网一、引言中国正处于经济建设高速发展时期，电力系统基础设施建设面临巨大压力；同时，地区能源分布和经济发展情况极不平衡:负荷中心在中东部地区，而能源中心则在西部和北部地区，其中蕴藏量极大的风能主要分布于东北、西北、华北以及沿海地区，太阳能资源主要分布在西藏、新疆和内蒙古等北部和西部地区。在这样的背景下,我国国家电网公司提出了坚强智能电网的概念：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。我国的智能电网必须以特高压骨干输电网为基础，建立坚强的输电系统，以便于实现能源的大范围合理配置，为电力系统更高层次的智能化提供坚实的基础。而作为一名电气工程及其自动化专业的在读大学生,了解智能电网的相关知识和发展现状是必要且重要的,因此借助此次调研机会,进行深入全面地学习，为以后的专业学习和发展规划奠定基础。二、国内外发展现状及趋势1.美国2001年,美国电力科学研究院（EPRI）提出“Intelligrid”（智能电网）的概念，并于2003年提出《智能电网研究框架》展开研究；美国能源部计划到2030年建成完全自动化、高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的输配电系统，以保障大电网的安全性、哈尔滨工业大学——电气工程导论社会调查报告稳定性，提高供电的可靠性及电能质量。2.欧洲在欧洲各国电网运营模式不同，发展趋于平缓，而国际上提倡的节能减排，低碳环保的理念也日趋深化的背景下，欧盟也在智能电网的道路上不断探索和发展。2005年欧洲提出类似的“smartgrid”概念，2006年，欧盟智能电网技术论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》，认为智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向，主要着重于输配电过程中的自动化技术。欧洲电力工业联盟在2009年5月给出了智能电网的概念：智能电网通过采用创新性的产品和服务，使用智能检测、控制、通信和自愈技术，有效整合发电方、用户或者同时具有发电和用电特性成员的行为和行动，以期保证电力供应持续、经济和安全。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。3.中国我国在智能电网概念的提出方面虽然稍晚，但之前就在相关技术领域开展了大量的研究和实践。1999年进行的“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究”，就已经提出过“数字电力系统”的概念。近年来国内也在一直不断关注国内外智能电网方面的最新研究进展。2007年10月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目，计划建成具有自愈能力的智能电网。在2009年5月召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，中国国家电网公司正式提出“坚强智能电网”的概念，并计划于2020年基本建成中国的具有“信息化，自动化，互动化”特点的坚强智能电网，正式拉开了中国坚强智能电网的研究与建设序幕。三、中国坚强智能电网的发展方向我国正处在加速工业化和城市化的发展阶段，能源和电力需求将在较长时期内保持较快增长，建设坚强智能电网的任务十分艰巨和紧迫，必须在政府宏观层面的大力引导与支持下进行统筹规划建设。因此，中国坚强智能电网建设有以下几个重点发展方向：（1）提高电网输送能力，确保电力的安全可靠供应，具有坚强的网架结构，打造坚强可靠的电网。（2）提高能源资源的利用效率，提高电网运行和输送效率，打造经济高效的电网。（3）促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，合理配置我国电源结构，打造清洁环保的绿色电网。（4）促进电源、电网、用户协调互动运行，打造灵活互动的电网。哈尔滨工业大学——电气工程导论社会调查报告四、未来发展的影响因素我国电力工业面临着类似于欧美国家的情况：在宏观政策层面，电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求，适应气候变化；在市场化改革层面，交易手段与定价方式正在改变，市场供需双方的互动将会越来越频繁。目前，中国发展智能电网的条件已经具备，通过智能电网建设，电力各领域都将发生飞跃和提升，电网的发展也将随之深刻变化。因素一：国内电网企业存在的诸多问题我国电网企业已树立了追求卓越的发展战略，电网规模正在快速扩张，用户的用电行为也在发生变化。而另一方面，我国电网企业还面临着一些特殊问题，如国家电网尚未建成坚强骨干网架，电网抵御多重故障的能力较弱；各区域电网主干网架较为薄弱，电网稳定水平偏低，电网运行灵活性不强；现有高压、超高压输电线路输送能力偏低，线路走廊利用率不高；企业信息化建设相对滞后，还没有形成一体化的生产经营管理系统，信息孤岛普遍存在，信息技术在重大决策和现代化管理中的作用还没有得到充分发挥等。为了解决此类问题，建设智能电网无疑是一个理想的解决方案。因素二：我国电网具有实现智能化的物质基础我国的电网智能化与美国相比，我国电力行业的基础建设要先进得多，美国有的变电器用了40年，我国的变电器不仅有而且很新。我国电网起点高，实现智能化更容易。我国电力行业的变电器等基础建设和装备制造能力要比美国先进得多或实力相当，具有实现智能化的物质基础。我国实施智能电网改造初期投资只需要3000亿元至5000亿元，但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业拉动巨大，每年至少可拉升国民经济一到两个百分点。十一五期间，我国电力信息化每年约有超过100亿元的投资，如果从现在开始就着眼于互动电网的建设，其效益也是非常巨大的，如果扩大投资规模，我国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。因素三：我国智能电网发展的难点我国首条特高压交流“试验示范”线路刚刚建成投运，淮南-上海、锡盟-上海、陕北-长沙特高压线路已经上马。毫无疑问，以国家电网公司为主要推动力的我国电网建设，正在向“特高压电网”建设快马加鞭。但是，我国关于智能电网方面的研究进展缓慢，甚至是刚刚起步。2007年10月，华东电网公司启动智能电网可行性研究项目，目前还处于前瞻性研究。华北电网公司今年计划开展智能电网发展规划和实施方案的研究，另外还有一些地方公司对电网安全稳定、实时预警及协调防御系统方面进行研究。这与美国哈尔滨工业大学——电气工程导论社会调查报告IBM、通用电气等公司在智能电网方面的研发仍有很大差距。五、调研结论当前，一方面，为了积极的应对气候变化，保障国家的能源安全，带动相关产业的发展；另一方面，为满足满足我国电网还处于快速发展阶段，面临着大规模清洁能源发展的客观要求，我国应加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，努力实现我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越，为实现经济社会又好又快发展提供强大支撑。另外，在具体发展方面，要利用智能电网优化我国能源资源的配置；利用新兴能源经济环保发电；利用特高压输电技术高效节能输电；利用智能可靠的变电站和配电网进行可靠供电。在智能电网的终端部分，应采用多元化，便捷化，智能化的方式为用户提供更为优质的体验。例如，研发智能电表，以电信息采集系统为数据支持，提供智能化的高级计量管理，实现智能化的计量检定、检测；利用智能交互终端设备以先进的信息通信技术，对家庭用电设备进行统一监控与管理，对电能质量、家庭用电信息等数据进行采集和分析，指导用户进行合理用电，调节电网峰谷负荷，实现电网与用户之间智能交互；研发推广智能家电，电动汽车，家用太阳能，风能发电系统，修建智能用电楼宇等等。而未来的电气工程，必定是综合材料技术、超导技术、电力电子技术，控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等诸多科学技术，不断深入开拓地发展，促进智能电网的发展，引领社会走向更加美好的明天。参考文献[1]王方方，高赐威.智能电网的技术内容及比较[J].高科技与产业化，2009(5)：9-13.[2]陈树勇，宋书芳，李兰欣，沈杰.智能电网技术综述[J].电网技术，2009(8)：23-29.[3]十方.欧美智能电网战略计划[J].中外能源，2009(6)：34-37.[4]张征容.智能电网浅述[J].云南电力技术，2009(3)：28-32.[5]寿颐如.智能电网关键技术研究展望[J].科技促进发展，2009(6)：35-39.[6]谢开，刘永奇，朱治中，于尔铿.面向未来的智能电网[J].中国电力，2008(6)：24-29.[7]丁民丞，王靖，朱治中.方兴未艾的智能电网[J].国家电网，2008(5)：5-8.[8]贺春.智能电网给中国电工行业带来机遇与挑战[J].电器工业，2009(8)：24-28.