智能电网论文

1、在过去的20年里，虽然信息、通信技术发生了翻天覆地的变化，但日渐老 化的传统电网结构并没有跟上技术变革的步伐， 用户对电力供应提出了越来越高 的要求，国家安全、环保等各方面政策都对电网的建设和管理提出了更高的标准。智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础 上,通过先进的传感和测量技术、 先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的 决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使 用安全的目标。智能电网的主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提 供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力 市场以及资产的优化高效运行。

2、本文首先介绍了不同国家对于智能电网概念的不同理解， 然后介绍了智能电 网的主要应用和特征，最后着重介绍了智能电网在国内外发展的现状和一些自己 的思考，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命 力。【关键词】智能电网不同国家生命力ABSTRACTIn the past 20 years, although the in formati on, com muni cati on tech no logy have changed a lot , but the traditional structure of power grid did not keep up with t

3、he pace of tech no logical cha nges,the user of the power supply had a great in creas ing dema nds, and con sumers put forward high requireme nts of the n ati onal security, en vir onmen tal protect ion and other aspects of policy of power grid con structi on and man ageme nt .The smart grid is a gr

4、id of in tellige nee, it is based on the in tegrati on, high-speed bidirecti onal com muni cati on n etwork , through the adva need sensing and measuri ng tech no logy, adva need tech ni cal equipme nt, adva need con trol method and adva need tech no logy of decisi on-mak ing support system for powe

5、r grid applicati on, reliable, safe, econo mic, efficie nt, en vir onmen tal frie ndly and the use of safety target. Smart grid features the self-heali ng, incen tive and in eludes user, resist the attack, provided to meet the n eeds of users of electrical en ergy quality twen ty-first Cen tury, all

6、ow for various forms of gen erati on power market access, starti ng and optimize asset efficie nt operati on.This paper firstly in troduces the differe nt eoun tries have differe nt un dersta nding of the eoncept of the smart grid, then introduces smart grid applications and characteristics, at last

7、 introduces the smart grid in the domestic and foreign developme nt prese nt situati on with my own thinking, scie nee and tech no logy lead the social cha nges of the times, the smart grid will show its stro ng vitality.【Key wordS Smart Grid different Countries Vitality2005年，一位名叫马克？坎贝尔的加拿大人发明了一种无线控

8、制器，这种控 制器与大楼的各个电器相连，让大楼里的电器互相协调，减少了大楼在用电高峰 期的用电量。欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已经形成强大的研究群体， 由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势，着力技术创 新，研究与实践并举，在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智 能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。2009年5月，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式发布了 坚强智能电网” 发展战略。2009年8月，国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究 与制定、研究检

9、测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。在2010年3月召开的全国 两会”上，温家宝总理在政府工作报告中强调：大力发展低碳经济，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建 设”。这标志着智能电网建设已成为国家的基本发展战略。第一章不同国家对智能电网的定义不同的国家对智能电网的理解不同，定义不同，具体如下：美国电科院（EPR）:智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协 调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求；利用现代通信技术， 实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务；具有快速 诊断、消除故障的自愈功能。欧洲技术论坛：智能电网是集

10、创新工具和技术、 产品与服务于一体，利用高 级感应、通信和控制技术，为客服的终端装置及设备提供发电、 输电和配电一条 龙服务，它实现了与客户的双向交换，从而提供更多信息选择、更大的能量 输 出、更高的需要参与率及能源效率。日本电力中央研究所：智能电网是实现低碳社会必须的，能够确保安全可靠 供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、 统筹电力用户需求实现 节能和提高能效的综合系统。国家电网公司：智能电网是以特高压电网韦骨干网架，各级电网协调发展， 具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。南方电网公司等：当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中， 但只能点 味甘的

11、概念已涵盖了提高电网科技含量， 提高能源综合利用效率，提高点味甘供 电可靠性，促进节能减排，促进新能源的利用，促进资源优化配置等内容，是一 项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益最大化。中国科学院经济时报武建东：智能电网核心实质是“互动电网”，是“智 能能源网”的一个有机组成部分。建设“智能能源网”是为了整合电力、水、热 等各类网络性资源/能源，提高能源/资源的利用效率。由于智能电网的研究利用尚处于起步阶段， 各国国情及资源分布不同，发展 的方向和侧重点也不尽相同，国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术， 包括先进的通信技术、计算 机技

12、术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等， 从而赋予电网某种人工智 能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。第二章智能电网的主要功能和特征智能电网和传统电网相比，有很多不同的特征和优点，具体体现在以下这些方面: 主要功能：（1）鼓励电力用户参与电力生产和进行选择性消费。提供充分的实时电价信息 和洞中用电方案，促使用户主动选择与调整电能消费方式。（2）最大限度兼容各类分布式发电和储能。使分布式电源和集中式大型电源相 互补充。（3）支持电力市场化。允许灵活进行定时间范围的预定电力交易、实时电力交（4）满足电能质量需要，提供多种的质量-价格方案。（5）实现电网运营优化。以电网的智

13、能化和资产管理软件深度集成为基础，使 电力资源和设备得到最有效的利用；（6）抵御外界攻击。具有快速恢复能力，能够识别外界恶意攻击并加以抵御， 确保供电安全。主要特征:电网对故障具育自适应与恢艮的能力应对电网攻 击具有更序 的安全性监测、控制、保护、系统的全面巢成协调管理趨越地理和绸织边界分 布的资源、设徵，営息系统美国电力科学研究院智能电网定文（1）坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发 生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的 安全运行；具有确保电力信息安全的能力。（2）自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防

14、控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。（3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接 入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用 户的增值服务。（4）经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置， 降低电网损耗，提高能源利用效率。（5）集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标 准化、规范化和精益化管理。（6）优化。优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。一个口标第三章 国内外智能电网的发展现状第一节我国的智能电网的发展现状随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增强，而国内能源

15、结构不合理、 能源分布不均衡严重制约电力行业的发展。特高压电网解决了远距离、大容量输 电问题，在一定程度上解决了能源输送问题，但“重电源轻电网”导致供电可靠 性较低，同时网架结构薄弱则限制了新能源有效利用。2007年10月，华东电网正式启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的 的智能互动电网可行性研究项目。2008年4月，在前期智能电网研究成果的基 础上，华东电网启动高级调度中心项目群建设， 该项目是智能电网建设蓝图“三 步走”的第一阶段“巩固提升”的重点内容。2009年5月21日，在北京召开的“ 2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式宣布将建设“坚强的 智能电网”，并公布了规划

16、试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案。坚强智能电网的概念，如图所示：4T切汨山帀切%.- - 1M第二节 国外智能电网的发展现状早在2003年美国电力研究院（EPRI）就已经将未来电网定义为“智能电网”， 同年6月，美国能源部输配电办公室发布的“ Grid 2030 :电力的下一个100年 的国家设想”的报告描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验 工作的分阶段目标。2004年美国Battelle 研究所和IBM公司也先后提出自己对“智能电网”的理解。美国PJM (宾夕法尼亚一新泽西一马里兰互联电网)公司 在2006年底完成的战略规划将智能电网建设作为其发展愿景。2008年美国

17、科罗拉多州的波尔得(Boulder)宣布成为全美第一个智能电网城市，家庭用户可以和 电网互动，了解实时电价，合理安排用电；同时电网还可以根据实际情况进行电 力的实时调配，提高供电可靠性。2001年意大利的电力公司就安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，欧洲其他国家也将智能网络作为一项革命进行推广。2006年欧盟理事会的能源绿皮书欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略(A European Strategy for Susta in able，Competitive and Secure En ergy) 明确强调欧洲已经进入一个新能源时代，而智能电网技术是保证欧盟电网电能质量

18、的一个关键技 术和发展方向。其他国家也纷纷启动智能电网相关研究和建设规划。日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验；韩国计划 在2011年前建立一个“智能电网”综合性试点项目，届时能提高该国环保能源 的能力；澳大利亚政府在最新的预算案中已划拨1亿澳元用于智能电网建设。德国智能电网的发展现状：与中国相比，德国人正在做着相反的事情：加速新能源的应用范围，最好令 其无空不入。他们的新计划是，在每个家庭的房顶上，都装上太阳能发电装置， 再在庭院里建一个小型风能发电站，用它们来满足每个家庭对电和热的全部需 求。德国人之所以敢这样做，是因为在德国，一张无所不能的智

19、能电网正在铺开。 这张网建立起来之后，新能源的利用率几乎可以达到 100%这才是真正的能源 革命。所谓建立智能网，也就是把所有能源产生的电量，都放在一张电网上进行传 输，这张网就叫智能电网。但它又与普通电网不同，其最大的特点是，它应用了 大量的IT技术，使其更像一张互联网，因此具有极强的互动性。比如，德国家 庭安装的各种小型发电站，如果发电量超出了家庭需求量，那么就可以把多出的 这部分电量通过智能电网传输到其他需要用电的地方。但这是一种“卖电”的行为，家庭因此可以获得收入。如果碰上阴天或者没有风的天气， 家庭太阳能和风 能发电站就无法正常工作，此时用户想用电，则可以通过智能电网购买所需电能，

20、这又是一种买电的行为。在买与卖之间，便形成了良好的互动性。更神奇的是，用户可以根据电价的 波动（在很多国家用电高峰期的电价是很贵的），来选择一个合适的时机买卖电 能。电价信息由智能电网提供，而获得这些信息的方式则有很多种， 比如在互联 网上、手机上甚至收音机上。用户获得信息之后，再通过互联网等手段，将买卖 命令发送给家中已安装好的智能仪表（电表的替换物），由智能仪表来控制是接收 电能还是输出电能。这样下来，用户就可以低价买入电能，再高价卖出，很像炒 股。美国智能电网的发展现状美国发展智能电网重点在配电和用电侧， 推动可再生能源发展，注重商业模 式的创新和用户服务的提升。2006 年,美国IBM

21、公司与全球电力专业研究机构、 电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。电力公司可以通过使用传感器、计 量表、数字控件和分析工具，自动监控电网，优化电网性能、防止断电、更快地 恢复供电，消费者对电力使用的管理。也可细化到每个联网的装置。2009年2月，IBM与地中海岛国马耳他签署协议一一双方将建立一个“智能公用系统”， 以实现该国电网和供水系统的数字化，其中包括在电网中建立一个传感器网络。 IBM将提供搜集分析数据的软件，帮助电厂发现机会，降低成本以及碳的排放量。第四章智能电网的几点思考基于每个国家对于智能电网概念的理解不同， 需求不同。所以，我们不能用 一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。国外对智能电网的研究相对于我国来说更早，同时技术也更加成熟，深刻。 所以我们要吸收他们的先进技术和经验， 但是也不能全盘接收，应该发展中国特 色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。