對我國發展智慧型電網的建議

2021-09-20 07:35:33 字數 4668 閱讀 4261

在當前的國內外經濟社會形勢下,建設中國智慧型電網對於促進節能減排,發展低碳經濟,拉動內需,帶動相關產業發展,改善民生,保障經濟社會和諧發展,彰顯大國責任具有重要意義,因此是國家能源戰略的必然選擇。

智慧型電網的建設是一項高度複雜的系統工程,不僅要解決眾多的技術難題,還需要深入研究與之配套的巨集觀政策、社會經濟、發展戰略、市場機制、經營管理等方面的軟科學問題,在此提出下列建議:

(1)發揮一體化管理優勢,積極有序推進智慧型電網研究及建設

建議以國家巨集觀政策為導向,立足於世界電力發展技術的前沿,從我國電力行業實際需求出發,堅持統一設計、整體推動、試點先行、逐步推廣的方針,依託科技創新和管理創新,充分調動系統內外資源,形成前瞻研究、試點應用、大範圍推廣梯級推進機制,建立技術標準和管理標準體系,建設貫穿於電力行業全領域、全過程、全壽命的廣域全景分布式一體化架構,建成符合我國能源戰略和企業發展要求的智慧型電網。

(2)開展我國智慧型電網架構設計

建議立足我國電網自身的特點和現有的資訊、控制、管理系統發展水平,綜合考慮未來相關技術的發展方向,參考國外的研究成果,提出我國發展智慧型電網的構架和體系,保證我國智慧型電網具備可靠、靈活、開放的特點,能夠同時滿足電網規劃建設、執行控制、資產管理、使用者管理等方面的需要。

(3)制定試點方案及實施計畫

建議在遵循所制定的智慧型電網發展路線圖基礎上,開展智慧型排程、數位化變電站、**安全穩定分析和預警等關鍵技術研究與試點,初步建設高階排程中心,統一網路資料模型,實現具有視覺化功能的電網**監測與預警系統,提公升輔助決策能力。選擇區域、省網公司進行智慧型電網建設試點,評估試點效果,積累相關經驗。在此基礎上,配合特高壓電網建設程序,選取先進適用技術,在國家電網公司系統內逐步推廣應用,推動智慧型電網的全面實施。

(4)統籌考慮電網規劃、建設、改造和技術公升級

建議我國在特高壓輸電系統的基礎上,在電網建設和引入資訊、控制等技術過程中,統籌考慮電網規劃、建設、改造和技術公升級,實現整個電網在執行控制和管理維護上的智慧型化,達到電網更安全可靠、經濟環保的目的。

(5)輸配電網與用電的協調排程與控制

研究利用資訊系統和智慧型終端控制,通過提高負荷功率因數、優化電源及用電負荷安排等,實現從發電、輸電、配電到終端使用者的協調排程與優化執行,提高系統的安全穩定水平,滿足可靠供電的要求。建議重點開展協調排程的相關通訊和資訊支撐技術、電網穩定執行理論及**安全穩定控制技術、提高電力系統穩定性控制策略和預防系統崩潰的控制技術及相關**技術研究。

(6)發輸配用電的協調安全與經濟執行

協調安全與經濟執行是智慧型電網建設的重要目標。建議我國在智慧型電網研究中,充分利用資訊科技、**和分析技術,在統一的電力系統模型內將電網安全協調執行和經濟執行結合起來分析和監控,提高電網安全性和經濟性,建設資源節約型、環境友好型電網。

(7)注重理論和技術創新與應用

理論和技術創新與應用是實現智慧型電網的必由之路。建議研究新型輸電技術(採用 facts、vsc-hvdc、超導輸電等)以提高系統執行靈活性和經濟性;研究廣域通訊技術實現網路自動化、**服務和需求側管理(dsm);研發使用者電力技術(dstatcom、apf、dvr、ssts 等)提高供電可靠性和供電質量;研發電力儲能技術解決可再生能源間歇性供電問題;研究採用參數量測技術監視裝置健康狀態與網路狀態、支援繼電保護、計量電能;研究電網穩定執行理論及**監測、預警新技術,為智慧型電網分析提供科學的理論依據;研究利用決策支援技術增強各級執行人員的決策能力。

(8)形成完整的智慧型電網規範和標準體系

建立統一的規則和標準體系是我國智慧型電網建設的關鍵環節,也是智慧型電網能夠正常執行的基本保證。建議由國家電網公司統一部署,通過組織各方面的研究力量集中科研攻關,把電力工業的標準、通訊標準整合到電力系統的架構中,形成完整的智慧型電網規範和標準體系。最終目標是實現從發電到用電各個環節中相關資訊的整合與共享。

(9)研究建立電網綜合知識支撐體系

為了有效地從電網海量資訊中獲取、發布、共享、管理和利用知識資源,消除資訊孤島和知識孤島, 建立實現廣域、多層次的知識資源智慧型共享的電網綜合知識支撐體系,實現基於知識的高效的電網智慧型排程執行與控制是未來智慧型電網的必由之路。研究如何構建電網綜合知識支撐體系,研究如何通過知識流提供知識服務,從而實現與電網各智慧型應用系統協同,輔助實現知識創新、協同工作、問題解決和決策支援,更好地保證電網的安全、穩定、經濟、優質執行,推動一體化管理向深度方向發展,最大限度地提高決策效率,提公升服務質量,實現電網綜合資源利用和增值服務。

(10)建立智慧型電網試驗基地

智慧型配電網對配電系統執行方式、經濟性、管理、可靠性和服務質量將產生重大的影響,必須充分吸收以前配網自動化的經驗教訓,通過實驗對相關技術、系統和裝置等進行測試和驗證。同時由於分布式電源或微電網併網對於配電網系統的影響重大,如:孤島效應的控制、雙向保護技術等,理論分析對於配電網系統的影響研究是不夠的,而且智慧型配電網的建設也是乙個不斷開發和完善的過程,因此必須有乙個國家電網公司級的實驗基地提供支撐。

同時,應特別注意我國發展智慧型電網要根據國情制定發展路線:

(1)我國的國情與美國、歐洲的情況相去甚遠,智慧型電網發展的思路自然也應不一樣。美國、歐洲等發達國家電網的格局已基本穩定,負荷增長很小,所以他們將智慧型電網的研究及應用重點放在配電和用電領域。而我國電網的格局還將快速發展,負荷也增長很快,輸電網的建設也在快速發展,特高壓輸電技術的研究及應用還應繼續深入,所以我國在智慧型電網的研究和應用方面,應圍繞輸電網的安全執行、可靠經濟、自癒性等要求展開技術研究,在近期應將重點放在輸電網智慧型化領域。

(2)可再生能源接入方面。歐洲因天然氣管網發達、風能資源便利等原因大力發展了分布式發電,作為智慧型電網中主要的可再生能源接入方式。我國的風能、太陽能資源集中,主要分布在我國電網的邊緣地帶,故不能完全採用國外的發展模式,而應發展大容量、遠距離可再生能源輸電,綜合考慮水火、水風、水光結合等輸電方式,同時應加強儲能技術研究和應用。

輸電系統智慧型電網發展建議

1我國應優先發展智慧型輸電網

美國和歐洲的電力工業已步入成熟期,電網建設趨於平穩,電力需求趨於飽和,電力**及冗餘儲備趨向平衡,輸電網架構變化很小。為了提高電網安全和市場效益最大化,當前智慧型電網的研究及應用重點放在配電和用電領域。 我國經濟快速增長的態勢將長期存在,負荷增長快,電網處於快速發展期,網架變化快。

我國以大型能源基地為依託,通過建設特高壓電網,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源的集約化開發,實現更大範圍內能源資源優化配置。這些特點決定了我國構建智慧型電網必須具有中國特色,當前應優先發展智慧型輸電網,兼顧智慧型配電網建設,解決大電網安全穩定執行問題和可再生能源接入問題,應對電力行業未來面臨的挑戰。

2電網的規劃、設計和建設

建議我國在特高壓輸電系統的基礎上,在電網建設和引入資訊、控制等技術過程中,統籌考慮電網規劃、建設、改造和技術公升級,實現整個電網在執行控制和管理維護上的智慧型化,達到電網更安全可靠、經濟環保的目的。

3 理論和技術創新與應用

理論和技術創新與應用是實現智慧型電網的必由之路。建議研究新型輸電技術(採用 facts、vsc-hvdc、超導輸電等)以提高系統執行靈活性和經濟性;研究廣域通訊技術實現網路自動化、**服務和需求側管理(dsm);研發使用者電力技術(dstatcom、apf、dvr、ssts 等)提高供電可靠性和供電質量;研發電力儲能技術解決可再生能源間歇性供電問題;研究採用參數量測技術監視裝置健康狀態與網路狀態、支援繼電保護、計量電能;研究電網穩定執行理論及**監測、預警新技術,為智慧型電網分析提供科學的理論依據;研究利用決策支援技術增強各級執行人員的決策能力。

4 智慧型電網的規範和標準建設

建立統一的規則和標準體系是我國智慧型電網建設的關鍵環節,也是智慧型電網能夠正常執行的基本保證。建議由國家電網公司統一部署,通過組織各方面的研究力量集中科研攻關,把電力工業的標準、通訊標準整合到電力系統的架構中,形成完整的基於電網智慧型化的規範和標準體系。最終目標是實現從發電到用電各個環節中相關資訊的整合與共享。

我國智慧型電網建設的有關建議

第一,結合我國具體國情,重視智慧型電網發展戰略的研究,提公升大電網整體效能。通過制定發展戰略,明確智慧型電網在我國電力行業發展不同階段的定位、發展框架和實施步驟。當前重點研究全電壓等級智慧型電網協調發展,智慧型電網發展與特高壓電網的發展關係,在電力市場環境下智慧型電網的發展問題。

第二,盡快開展智慧型電網標準化體系研究。通過標準化建設可以節約經費,少走彎路,為各個智慧型電網互聯創造條件。建立完善規劃設計標準和規範,確立統一有效、層次分明、功能清晰、相互銜接的規劃體系,實現智慧型電網規劃建設的標準化和規範化,進而形成全面的智慧型電網標準化方案。

第三,應加強智慧型電網發展相關體制、機制的研究,重點突出電力市場環境下智慧型電網發展相關問題。認真研究智慧型電網與我國正在進行的電力市場化改革的關係、影響,電價機制的確定等方面,研究與我國市場化改革相適應的智慧型電網的發展目標和路徑。

第四,加強基於需求側管理的排程智慧型化工作,目前電網排程對於電源側的資料資料掌握得很豐富,而對於使用者側的資料掌握不全,所以應該通過加強使用者側資料的智慧型管理,通過合同協議方式,在系統出現緊急情況下對使用者,特別是大使用者負荷進行排程。

第五,我國智慧型電網建設應該重視可再生能源和分布式發電帶來的影響,特別是對於風電大容量、遠距離接入電網的影響,實現中、短期氣象**與電網排程的無縫鏈結,加強發電計畫制定和調整工作的智慧型化。

發展策略

建設中國特色智慧型電網應在專注科技發展的同時,關注如何創造更高的商業價值,將兩者有機結合起來,才能把電網建好和用好。

縱向發展方面。北美和歐洲的電力負荷市場已接近飽和,而中國經濟仍將保持高速發展。同時,中國未來城鎮化程序將持續30年到35年。

所以,中國電力負荷市場仍將保持高速增長,預計可再持續10年到30年。所以,滿足高速需求增長,促進西部大開發,目前開展東西、南北長距離的特高壓、超高壓電網以及跨區送電工程建設,是明智選擇。同時,以超導和奈米材料以及智慧型電網來改進輸電損耗問題,以發展超導配電網、加強客戶服務為重點來推動智慧型電網,待電力負荷市場已接近飽和時再全面發展智慧型超導輸電網。

智慧型電網的現狀及發展趨勢

自從市場化改革以來,如何使我國配電網路產業發展成乙個開放 公平的網路產業,已成為電力高科技產業關 注的焦點。因此建立合理可靠 公平競爭的網路平台對這些網路產業其他環節的發展起著至關重要的作用。配電領 域的技術效能不足,大面積使用陳舊的裝置,導致電力事故頻繁發生,造成一些裝置損壞,嚴重的危及人身安全,...

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