中国智能电网发展模式及关键技术

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1、中国智能电网发展模式及关键技术第25卷第4期2O1O年8月电力J()URNAIOFEIECTRICPOWERVo1.25No.4Aug.2010文章编号:1005～6548(2010)04—0287—05中国智能电网发展模式及关键技术董小瑞,乔琨(山西省电力公司运城供电分公司,山西运城044000)摘要:随着"智能电网"概念的提出,大家对于发展智能电网的重-Pr性和宏观意义认识高度一致.然而对于智能电网要解决的问题,电网的模式,服务的对象和要解决的关键技术等仍在探索.针对这些问题提出了构建大主干网下的智能化微网,协调我

2、国因能源分布不均衡所必须的大电网与安全和可持续发展要求下的互联网式分布电网之间的矛盾.它对中国未来的智能化电网提供了一种可行的发展模式.关键词:智能电网;分布能源;微网;关键技术中圈分类号:TM734文献标识码:A奥巴马的能源新政使"智能电网"成为全球能源界热议的焦点].为提高美国电网安全水平以满足不断增加的电力需求,美国能源部成立了负责输配电的办公室(()ETD),并提出了构建安全可靠电网的"Grid2030计划".该计划旨在采用先进技术和先进材料,超导技术,电力电子控制技术,广域测量技术,实时仿真技术,分布式的微型

3、燃气冷热电技术,储能技术,可再生能源发电技术等,构建全美骨干电网,区域性电网,地方电网和由分布式能源系统支撑的微电网等多层次电力网络构架,以保障整个电网的安全性,稳定性和负荷变化的应对性,供电的可靠性,电能品质的优良,提高能源利用效率,减少污染排放.在欧洲,其电力发展模式是向分布式发电,交互式供电的分散智能电网过渡,更加强调对环境的保护和可再生能源发电的发展l3].目前这些国家和地区的电网是联合的,但由于交互式供电,柔性交流输电技术的发展,电网的发展方向在发生改变.其把天然气作为发电用能源,发电装机的增量或存量调整主要

4、依赖新能源或可再生能源,电力需求趋于饱和,因此,他们能源发展终期目标是分布式发电,而不是强调电网规模的扩大.1中国电网现状在中国,2020年发电总装机容量将超过16亿kW,煤,水,风等能源资源与生产力布局很不平衡,这决定了中国必须走大规模集中开发,远距离外送电之路,这需要主干输电网的保障.因此,国网提出了"坚强电网"的概念.然而,一个"坚强的国家电网"仅靠特高压,超高压端的巩固是不够的,也难以确保"坚强"."8?14"大停电告诉我们,仅仅凭借电网自身的能力,即便采用更多的先进技术和设备,也无法确保供电安全l5].自然灾

5、害,恐怖袭击等都可以随时使电力系统瘫痪.金字塔式的由上至下的电力系统,无法满足现代社会对电能品质,供电安全,能源利用效率,温室气体排放控制的要求.只有通过实施更有效的需求侧管理,建立各种各样的分布式能源系统,发展智能化的微电网.],调动更多的市场主体以及更大能源消费者积极参与,从用电终端响应供电安全和提高能效,才可能从根本上解决电力系统的安全性和可持续发展等难题.2我国智能电网可行的发展模式2.1智能电网要解决的问题我们的智能电网要解决什么问题,这是目前需要弄清的一个焦点.智能电网要服务于终端用户,而不是仅仅服务于大电

6、网.要首先从终端实现优化配置,要解决用户自己的可再生能源和分布式能源,以及资源综合利用发电设备的系统接入和电能利用,而不是数千公里之外的"风电三峡","光伏三峡","生物质三峡"的潮起潮落.智能电网要解决如收稿日期:2010—02—05作者简介:董小瑞(1977一),男,山西运城人,工程师,主要研究方向为电力系统运行,(E—mail)sxdxrl977@l26.com288电力第25卷F问题:(1)精确供能——提高需求侧的节能效率.通过电子感应,探测,遥控等信息技术对需求进行实时跟踪,并进行智能化分析,控制,实现高效精

7、确供能.在人们需要的地方,按需求能源的形式,以实际需求的量度,有针对性地进行能源供应.比如,在有人的房间,根据室内的实际照度,使用者对色温的要求,进行适当的,有针对性的照明,就可以既满足人的需求,又将能源浪费控制在最低水平,摆脱长期以来靠人的自觉性节能的被动方式,使人们在生活质量不受影响甚至更舒适的情况下,靠信息技术进步将能源节约下来.(2)电网自由接入——通过供需互动解决分布式能源及可再生能源并网.太阳能发电,风电,燃料电池,生物质发电等可再生能源,其电力品质难以符合人们的需求,使可再生能源电力接人系统受到很大限制.

8、对于传统的被动受电式电网,这样的电能大量接入系统,会对电网和其他电源的经济运行及安全构成危胁.如何通过能源供应和能源使用的互动,解决好可再生能源的优化利用,一直就是一个极大的难题.(3)需求侧管理ll8..l——提高终端响应能力.靠人的积极性进行需求侧管理,电力紧张时,需求侧管理成为拉闸限电的代名词;电力过剩时,需求侧管理成了电力