智能电网论文

智能电网含义及发展概述TheSummaryofSmartGrid’sDefinitionandDevelopment摘要：本文阐述了智能电网的发展需要、含义、特征及其发展现状与发展前景关键词：智能电网、发展需要、含义、主要特点、发展目标、现状、前景ABSTRACT:Thisarticledescribessmartgrid’sneeds,meaning,featuresanddevelopmentstatusandprospectsKEYWORDS:smartgrid;growthneed;mainmeaning;features;developmentgoal;status;prospects引言：近年来，智能电网这个名字不断出现在各类新闻报道及专业杂志期刊中。那么，到底什么是智能电网，它与我们的生活又有怎样的联系呢？本文将从发展智能电网的需要，智能电网的含义、特点，智能电网的发展现状及前景等发面让大家对智能电网有一个初步了解。1、发展智能电网的需要根据美国工程院的估计，20世纪人类取得的最伟大的技术成就就是电气化。但电气系统却面临着越来越多的挑战。（1）基于环境保护、节能减排和可持续发展的要求，越来越多的分布式电源渗透在电系统基础设施中。传统的智适合于单向潮流的配电系统由于需要集成数以万计的分布式电源的并网运行而面临双向潮流等问题。（2）现时电网的利用系数很低，浪费了大量的固定资产投入。因此，需要开发高级的配电市场，通过电力公司与终端客户的互动，实现更具有弹性负荷需求特性，优化资产管理和利用。（3）近20年，通讯和信息技术得到了长足的发展，数字化技术及其应用在各行各业日益普及。它对配电网的供电可靠性和电能提出了很高的要求。然而，目前的电网是按照模拟技术设计的，适合不了数字化社会的需要；同时，它在数字化技术的应用方面相对落后，他别是配电方面，尽管技术的进步已经使得对电力系统的实时监控和资产管理进一步扩展到配电网络日益经济可行。这些原因都使得对智能电网的发展要求越来越迫切，发展智能电网成为现时欧美各国及中国的重要目标。2、智能电网的含义智能电网并没有一个确定的概念，各个领域的专家从不同角度阐述了智能电网的内涵，并且随着研究和实践的深入对其不断细化。天津大学余贻鑫院士给出如下定义：智能电网是指一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到实时监控，并保证从电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。智能电网通过广泛应用的分布智能和宽带通信，以及自动控制系统的集成，能保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。根据IBM中国公司高级电力专家MartinHauske的解释，智能电网有3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。埃森哲认为，智能电网利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将电网信息集成到电力公司的流程和系统，使电网可观测(能够监测电网所有元件的状态)、可控制(能够控制电网所有元件的状态)和自动化(可自适应并实现自愈)，从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。总之，智能电网就是通过传感器把各种设各、资产连接到一起，形成一个客户服务总线，从而对信息进行整合分析，以此来降低成本，提高效率，提高整个电网的可靠性，使运行和管理达到最优化。3、智能电网的主要特点智能电网包括八个方面的主要特征，这些特征从功能上描述了电网的特性，而不是最终应用的具体技术，它们形成了智能电网完整的景象。智能电网的这八个主要特征为：.智能电网是自愈电网.智能电网激励和包括用户.智能电网将抵御攻击.智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量.智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件.智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入.智能电网将使电力市场蓬勃发展.智能电网优化其资产应用，使运行更加高效4、智能电网的发展目标智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网。智能电网必须更加可靠—智能电网不管用户在何时何地，都能提供可靠的电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的告警，并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。它在用户受到断电影响之前就能采取有效的校正措施，以使电网用户免受供电中断的影响。智能电网必须更加安全—智能电网能够经受物理的和网络的攻击而不会出现大面积停电或者不会付出高昂的恢复费用。它更不容易受到自然灾害的影响。智能电网必须更加经济—智能电网运行在供求平衡的基本规律之下，价格公平且供应充足。智能电网必须更加高效—智能电网利用投资，控制成本，减少电力输送和分配的损耗，电力生产和资产利用更加高效。通过控制潮流的方法，以减少输送功率拥堵和允许低成本的电源包括可再生能源的接入。智能电网必须更加环境友好—智能电网通过在发电、输电、配电、储能和消费过程中的创新来减少对环境的影响。进一步扩大可再生能源的接入。在可能的情况下，在未来的设计中，智能电网的资产将占用更少的土地，减少对景观的实际影响。智能电网必须是使用安全的—智能电网必须不能伤害到公众或电网工人，也就是对电力的使用必须是安全的。5、智能电网的发展现状自从智能电网的概念被提出以来，其发展就收到了高度重视。目前在智能电网概念的发展上已有三个里程碑：第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。可以看出美国政府的智能电网有三个目的，一个是由于美国电网设备比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭；三是提高能源利用效率。第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网，英文为InteractiveSmartGrid，它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的回售；可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连，由此可以优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。6、智能电网的发展前景智能电网是经济和技术发展的必然结果，在未来的低碳社会中，智能电网的前景一片光明。参考文献【1】余贻鑫，栾文鹏．智能电网【J】．电网与清洁能源，2009【2】IBM论坛2009，点亮智慧的地球[EB／OL]．http：／／．ibm．com／cn／forum2009／wisdom．shtmI．【3】武建东．全面推互动电网革命拉动经济创新转型[EB／OL】．2009-02·03．http：／／．chinapower．enm．en／artiele／l146／artl146899．asp