智能电网论文

1、关于智能电网开展的研究论文摘要：在全球电网逐渐不能满足用户需要的大背景下,智能电网应运而生；简要概括了智能电网相对于传统电网的特点；介绍了智能电网在世界几个典型的国家和地区的开展；最后简述了智能电网在未来的开展前景.关键词：智能电网；开展0引言在这种全球经济不断开展、用户对于电能质量的要求日益提升以及人们对环境保护愈来愈重视的背景下,人们希望建立一个更加可靠、具有较高自愈水平、与用户之间实现密切互动的现代化电网,于是智能电网应运而生.在智能电网中,可以将能源开发、发电、输电、配电、供电、售电、效劳以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其用能设施,通过数字化信息网络连接起来,并通过智能化的限制实

2、现整个系统的优化；充分利用各种能源资源,注重低碳环保,依靠分布式能源系统、能源梯级利用系统、蓄能系统和蓄电交通系统等组合优化配置,实现精确供能对应供能、互助功能和互补功能,将能源利用效率提升到一个全新的水平,使用户投资效益和本钱到达一种合理有利的状态.本文主要以几个典型的国家和地区为例简要介绍一下智能电网的由来,特征,开展历程、现状及广阔前景.1智能电网的产生背景及由来首先,自从进入信息时代,互联网的飞速开展给我们的生活带来了翻天覆地的变化,与之相比,一些国家和地区的电力网络系统并没有跟上时代开展的潮流,电能供给不够稳定,特别是几次震惊世界的大停电事件带来了巨大的经济损失,现行的电力系统压力不

3、断加大.2003年8月14日下午,美国东北部和加拿大局部地区发生大面积停电,停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营,在一些地方造成了交通拥堵,给成千上万市民的工作和生活造成了极大不便；2005年8月25日,美国加利福尼亚州南部地区供电的一条主要输电线路出现故障,力吩卜I电力主管部门紧急启动限电举措,造成大约50万居民断电半个小时.其次,随着经济水平的迅速提升,用户对于电能质量的要求愈来愈高.人们希望获得更可靠、更优质的电能,在目前电网中,电压跌落是最多的电能质量问题.由于电压跌落大局部不可预见和不可控的事件引起的.电压跌落发生的次数在电力系统中每年都不一样.电能质量对于工业和制造厂是一个大问题

4、,对于日益复杂的计算机限制的生产线加工厂,极小的电能扰动都可能带来极大的破坏力.并且,人们对于环境问题越来越关注,而现在电网中输送的电能大局部都是火电,1度火电产生的二氧化碳约为0.96kg,那么可想而知,全球每年由于发电而产生的二氧化碳的数量是非常巨大的.另一方面,风能、太阳能等清洁能源又得不到充分的利用,面对这种矛盾,人们希望建立一个相对能够可持续开展的电网系统.在这些大的背景下,2001年,美国EPRI电力研究院最早提出“IntelliGrid智能电网概念,并且开始进行相关研究.欧洲2005年成立“智能电网SmartGrids欧洲技术论坛,也将“SmartGrids上升到战略地位开展研究

5、.2006年IBM提出的“智能电网主要是解决电网平安运行、提升可靠性,从其在中国发布的?建设智能电网创新运营治理一中国电力开展的新思路?白皮书可以看出,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治理,为相关企业提升运行效率及可靠性、降低本钱描绘了一个蓝图.所谓智能电网是旧M一个市场推广策略.奥巴马上任后提出的能源方案,除了以公布的方案,美国还将着重集中对每年要消耗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；开展智能电网产业,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、地热能的统一入网治理；全面推进分布

6、式能源治理,创造世界上最高的能源使用效率.2021年5月,国家电网公司提出在我国全面建设“坚强智能电网,以应对资源环境问题带来的挑战,全面提升电网的资源优化配置水平和电力系统的运行效率,引领引导并支持能源及相关产业技术和装备升级,构筑起稳定、经济、清洁、平安的能源供给体系,以能源的可持续开展支持经济社会的可自进入信息时代,全球压力不断增大,能源需求不断增加,电力市场化的不断加深,用户对电能可靠性和质量的要求也不断提升.2智能电网主要的特点2.1 智能电网的自愈性这是智能电网最主要的特征,也是智能电网的核心功能,这就需要对电网的运行状态进行连续的的在线评估,并采取预防性的限制手段,对可能出现的问

7、题迅速做出预测、检测和相应,故障发生时,在没有或少量人工干预下能够快速隔离故障、自我恢复,防止大面积停电的发生.2.2 智能电网的互动性在电网中,电网与环境、设备、用户互相之间的互动是智能电网的另一重要特征.系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接,支持交易的有效开展,实现资源的优化配置；同时通过市场交易更好地鼓励电力市场的主体参与电网平安治理,提升电力系统的平安运行水平.这样,一方面为用户节省了开支,同时也会大量减少输电线路不必要的损耗.在这种互动机制下,能够实现风能、太阳能等清洁能源的充分利用,还可以利用电价这一驱动力,削峰填谷,这对于整个电网的运行都有极大的好处.2.3 智能电网对多种能

8、源的兼容性智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它可以实现清洁的可再生资源的转化整合,并输送到国家电网中来,有利于绿色电网的建设.当然这一点是与智能电网的互动性分不开的.另外,各种各样的分布式电源的接入,一方面减少了对外来能源的依赖,另一方面提升了供电的可靠性与电能的质量.2.4 智能电网的坚强可靠性智能电网的每一个元素都应该有平安需求的考虑,在整个系统中应保证一定的集成和平衡.对其根底设施的攻击主要分为物理攻击和信息攻击,在智能电网中应该在抵御这些攻击的同时,尽量降低本钱,获得实际的效益.2.5 智能电网的优质性智能电网中运用的先进技术将同时减少电力输送系统中的带能质量问题和保护用户的敏感电子

9、设备,总之其终端目的都是将清洁、可靠、优质的电能送到用户.3智能电网在世界上的开展3.1美国的智能电网总体来说,美国的智能电网主要是为了建立一个发电和配电更有效更平安的现代化电网来满足当前用户的需求.2001年,美国电力科学研究院创立了智能电网联盟,推动“IntelliGrid研究.这个工程主要有两个目标：分析出电力系统的商业需求,包括现在、未来的各种需求,如自愈电网概念等；以基于这些分析得出的电力系统的需求作为根底,提出支撑未来电力系统的信息需求系统使用战术性的方法来建立一个战略视图,以战略的高度建立一个不依赖具体技术的视图框架.为了使美国电网实现现在化,保证经济平安和国家平安,美国能源部(

10、DOE于2003年发布了“Grid2030,对美国未来电网远景做了阐述.DOEf2004年有进一步发布了“国家输电技术路线图,为实现“Grid2030进行了战略部署.在这两份文件以及工业界的指导下,2004年在DOE的支持下,电网智能化工程(GridWise)启动.2005-2006年,DOEW美国国家能源技术实验室(NETL合作,发起了“现代电网建议,任务是进一步细化电网现代化远景和方案,并在全国范围内达成共识,.国家电工委员会IEC于2021年筹建了SG31?能电网战略工作组,以制定智能电网的相关标准,推进智能电网的进程,促进智能电网开展过程中的一致性.2021年4月16日,美国副总统拜登

11、公布了能源部开展智能电网的详细规划.能源部将设立两个专项方案,分别为“智能电网投资拨款工程(SmartGridInvestmentGrantProgram)和智能电网示范工程(SmartGridDemonstrationProjects),投资额分别为33.75亿美元和6.15亿美元.2021年4月,美国NationalGrid向马萨诸塞州公共事业部提交了一份持续两年、总投资达5700万元的电网示范工程.2007年初Xcel能源公司推出了智能电网概念,选择美国科罗拉多州的博尔德是推进智能电网城市工程,并付诸实施.在资金方面,Xcel能源公司预计与其合伙人资助一亿美元,并方案调动其他来源,包括政

12、府补助金,做到让消费者无本钱投入.2021年美国博尔德市已经成为了全美第一个智能电网城市.3.2 欧洲智能电网2004年,欧盟委员会启动了相关的研究与建设工作提出了欧洲要建设智能电网.2006年,欧盟理事会能源绿皮书?欧洲可持续的、竞争的和平安的电能策略?明确指出,欧洲已经进入新能源时代,智能电网技术是保证电能质量的关键技术和开展方向.保证供电的持续性、竞争性和平安性是欧洲能源政策最重要的目标,也是欧洲电力市场和电网必须面对的新挑战.未来整个欧洲的电网必须向用户提供高度可靠、经济有效的电能,并充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源.2021年7月1日,意大利国家电力公司(ENEL)负责启动

13、了欧盟11个国家25个合作伙伴联合承当的ADRES工程.该工程总预算为1600万欧元,目的是开发互动式配电能源网络,让电力用户主动参与到电力市场及电力效劳中.20012021年,意大利国家电力公司累计安装了3180万块智能电表,覆盖率已到达95%剩余局部将于2021年前完成.2021年4月,西班牙电力公司ENDESA头,与当地政府合作在西班牙南部城市PuertoReal开展智能城市工程试点,包括智能发电(分布式发电)、智能化电力交易、智能化电网、智能化计量、智能化家庭,共计投资3150万欧元.当地政府出资25%方案用4年完成智能城市建设.该工程涉及9000个用户、1个变电站以及5条中压线路和6

14、5个传输线中央.2021年6月,荷兰阿姆斯特丹选择埃森哲(Accenture)公司帮助自己完成“智能城市(SmartCity)方案.该方案包括可再生能源利用、下一代节能设备、CO2减排等内容.法国的规划是从2021年1月开始,将所有新装电表更换为智能电表.英国能源和气候变化部2021年3月30日宣布,将于2021年前完成为英国3000万户住宅及商业建筑物安装5300万台智能电表的方案.目前英国的人口约为6000万,约有2300万户家庭,该方案几乎涉及英国所有住宅和商业建筑.作为欧洲2021年及后续的电力开展目标,未来欧洲电网应满足以下需求：；灵活性,在适应未来电网变化与挑战的同时,满足用户多样

15、化的电力需求；可接入性,使所有用户都可接入电网,尤其是推广用户的对可再生、高效、清洁能源的利用；可靠性,提升电力供给的可靠性与平安性以满足数字化时代的电力需求；经济性,通过技术创新、能源有效治理、有序市场竞争及相关政策提升电网的经济效益.3.3 日本的智能电网日本政府通过深入比拟与美国电力工业的不同特征,结合自身国情,决定本国的智能电网的开展.日本政府大规模开展新能源,保证电力系统的稳定,构建智能电网.据2021年3月17日日本?电气新闻?报道,针对美国提出的智能电网,日本经济产业副部长望月晴文指出,美国的脆弱电力系统与日本的坚强电力系统无法单纯比拟,日本将根据本身国情,主要围绕大规模开发太阳

16、能等新能源,保证电力系统稳定,构建智能电网.经产省根据日本企业在智能电网的技术先进性,选出了7领域26项重要技术工程作为开展重点.如输电领域的输电系统广域监视限制系统WASA配电领域的配电自动化、储能领域的系统用蓄电池的最优限制、电动汽车领域的快速充电和信息治理和智能电表领域的广域通讯等列入其中.2021年4月,日本经产省在横滨市、丰田市、京都府和北九州市开展了智能电网实证工程.京都府京阪奈节能城市工程,利用智能电表开展节能技术实证；横滨市开展智能家居技术实证；北九州市开展新能源接入技术实证；丰田市开展电动汽车技术实证.3.4 中国的坚强智能电网我国关于智能电网的研究进展缓慢,甚至是刚刚起步.

17、2007年10月,华东电网公司启动了智能电网可行性的研究,密切跟踪国际先进电力企业和研究机构对智能电网的研究,并结合华东电网的现状和今后的开展要求,提出了三个阶段的开展思路和行动规划一一2021年初步建成电网高级调度中央,2021年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈水平的智能电网.2021至2021年国家电网总投资3.45万亿元,其中智能化投资3841亿元,占电网总投资的11.1%,未来10年将建成坚强智能电网2021至2021年为规划试点阶段,重点开展坚强智能电网开展规划工作,制定技术和治理标准,开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作；2021至2021年

18、为全面建设阶段,加快建设华北、华东、华中“三华特高压同步电网,初步形成智能电网运行限制和互动效劳体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2021至2021年为引领提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备全面到达国际先进水平.中国国家电网公司目前正在推进“一特四大的电网开展战略以特高压电网为根底,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发,在全国范围内实现资源优化配置.以大型能源基地为依托,建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网,形成电力“高速公路.同时,将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调开展的坚强电网为根底,开展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网.4智能电网的广阔的开展前景作为世界各国都在着重研究开展的新一代电网,应该说,智能电网的开展前景还是很广阔的.通过以上的分析我们可以看出,与当前的传统型电网相比,智能电网有其独特的优势,它可以解决很多当前电网所不能解决的问题.它的自愈性理论上可以使当前电网中出现的大停电事件变为零可能；并且其互动性是极具现实意义的,通过供电公司与用户的双重反应可以极大的促进当前风电等不可控电能的利用