| |
智能電網(wǎng)的研究進展及發(fā)展趨勢 |
|
[ 通信界 / 張文亮，劉壯志，王明俊，楊旭升（中國電力科學研究院，北京市 海淀區(qū) 100192） / www.k-94.cn / 2010/1/4 20:54:57 ] |
|
|
|
| |
智能電網(wǎng)的發(fā)展，嚴格的溫室氣體排放政策顯然起到了更大的推動作用，分布式能源和可再生能源接入研究也相應獲得了更多的支持。
國外電力企業(yè)智能電網(wǎng)的應用實踐工作主要集中在配電和用戶側(cè)。在輸電側(cè)目前有EPRI、ABB、PJM 等機構(gòu)和企業(yè)開展相關(guān)研究，但其研究缺少整體性，且缺少實際的應用推廣支撐。
2003 年4 月2—3 日，美國65 位來自電力公司、電力設備制造商、聯(lián)邦和州政府官員、大學和國家實驗室的高級專家匯聚一堂，討論美國未來的電力系統(tǒng)。會后，于2003 年6 月以美國能源部輸配電辦公室的名義發(fā)布了一份名為“Grid 2030——電力的下一個100 年的國家設想”的報告[9]。這份報告可謂是美國電力改革的綱領(lǐng)性文件，描繪了美國未來電力系統(tǒng)的設想，并確定了各項研發(fā)和試驗工作的分階段目標。2003 年初到2004 年歷時18 個月先期完成的綜合能源及通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(integratedenergy and communication architecture ，IECSA)[10-11]，和隨后延伸的智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)(Intelligrid Architecture)，都是由美國EPRI 創(chuàng)建、GE 公司管理，有UCA、SISCO、Lucent、EnerNex、Hypertek 等公司參與的一個研究未來電力系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的國際科學合作項目。Intelligrid 研究計劃致力于開發(fā)智能電網(wǎng)架構(gòu)，目標是為未來的電網(wǎng)建立一個全面、開放的技術(shù)體系，支持電網(wǎng)及其設備間的通信與信息交換[12]。2004 年，完成了IECSA 研究；2005 年發(fā)布的成果中包含了EPRI 稱為“分布式自治實時架構(gòu)(DART)”的自動化系統(tǒng)架構(gòu)。其配電和用戶側(cè)的研究越來越呈現(xiàn)出相互耦合、密不可分的方向。目前，EPRI 的研究成果大多數(shù)都在配電和用戶側(cè)實施，這也與美國當前智能電網(wǎng)發(fā)展的大氣候相吻合。
歐洲于2005 年成立了歐洲智能電網(wǎng)論壇，目前，論壇已發(fā)表3 份報告：《歐洲未來電網(wǎng)的愿景和策略》重點研究了未來歐洲電網(wǎng)的愿景和需求[1]；《戰(zhàn)略性研究議程》主要關(guān)注優(yōu)先研究的內(nèi)容[13]；《歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展策略》提出了歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展重點和路線圖[14]。其優(yōu)先關(guān)注的重點領(lǐng)域包括：1）優(yōu)化電網(wǎng)的運行和使用；2）優(yōu)化電網(wǎng)基礎(chǔ)設施；3）大規(guī)模間歇性電源集成；4）信息和通信技術(shù)；5）主動的配電網(wǎng)；6）新電力市場的地區(qū)、用戶和能效。
世界著名的IBM、Google、Intel、Simens、Duke等公司也提出了自己的技術(shù)解決方案[15-16]，具有代表性的是IBM 與ABB、GE、SBC 等設備制造商聯(lián)合提出了智能電網(wǎng)解決方案。IBM 的“智能電網(wǎng)”解決方案涵蓋了完整、規(guī)范的數(shù)據(jù)采集，基于IP 協(xié)議的實時數(shù)據(jù)傳輸，應用服務無縫集成，完整、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)分析，有針對性的信息展現(xiàn)等5 個層次。
谷歌(Google)已宣布了一個與太平洋煤氣和電力公司(PG&E)的測試合作項目。2008 年9 月，Google 與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明，宣布他們正在共同開發(fā)清潔能源業(yè)務，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)。同時強調(diào)，21 世紀的電力系統(tǒng)必須結(jié)合先進的能源和信息技術(shù)，而這正是通用電氣和谷歌的優(yōu)勢領(lǐng)域。目前美國大約有1.3 億塊電表，倘若包括計算機、傳感器和網(wǎng)絡系統(tǒng)的投資在內(nèi)，實現(xiàn)市場轉(zhuǎn)型，這項改革將拉動超過萬億美元以上的投資，對美國的信息產(chǎn)業(yè)也是一個巨大的機會。
值得一提的是，2009 年1 月25 日美國白宮最新發(fā)布的《復蘇計劃尺度報告》宣布：將鋪設或更新3000 英里輸電線路，并為4000 萬美國家庭安裝智能電表——美國將推動智能電網(wǎng)的整體革命。
西門子(Simens)公司預期未來智能電網(wǎng)將整合分布式電源和各種儲能元件，實現(xiàn)廠站自動化、智能表計化、負荷可控化以及樓宇(可作為負荷、電源和儲能設備)自動化，并通過IP/以太網(wǎng)實現(xiàn)電網(wǎng)各成員間的通信網(wǎng)絡，具有自適應、自優(yōu)化和自愈功能，為用戶提供安全可持續(xù)和高效率的電力供應。Simens 公司認為智能電網(wǎng)具有4 個特性：1）柔性，滿足用戶需求；2）易接入，保證所有用戶的連接通暢，尤其對于可再生能源和高效、零或低碳排放的本地發(fā)電；3）可靠，保障和提高供電的安全性和質(zhì)量；4）經(jīng)濟，通過改革及競爭調(diào)節(jié)實現(xiàn)最有效的能源管理。2004 年，西門子收購了丹麥Bonus公司，從此進入風電市場并持續(xù)不斷擴大其生產(chǎn)能力。西門子公司在丹麥投入運行的風電接入控制系統(tǒng)可以使風電接入被有效制，并參與電網(wǎng)的調(diào)頻，對電網(wǎng)的影響從負面轉(zhuǎn)向正面。風電是可控的、可以調(diào)節(jié)的，不是發(fā)多少就接入多少，而是要按照電網(wǎng)的要求來發(fā)電，不僅考慮風機的最大效益，而且要實現(xiàn)機網(wǎng)的最大程度協(xié)調(diào)。此外，要做好風電預測，并與調(diào)度計劃編制相結(jié)合，充分發(fā)揮輸電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置作用。
在輸電側(cè)，作為美國電力市場典型的獨立系統(tǒng)運行商(independent system operator，ISO)，PJM 負責美國13 個州的電網(wǎng)調(diào)度運行和電力市場組織，因此其智能電網(wǎng)實施主要側(cè)重于調(diào)度和電力市場業(yè)務建設。PJM 目前主要從同步相量技術(shù)和高級控制中心(AC2)著手開展智能輸電網(wǎng)研究工作[17]。
在配用電領(lǐng)域，國外電力公司開展了大量的智能化實踐，包括智能表計、用戶電壓控制、動態(tài)儲能等。例如：意大利電力公司(ENEL)和法國電力公司(EDF)通過安裝智能雙上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] ... 下一頁 >> |
作者：張文亮，劉壯志，王明俊，楊旭升（中國電力科學研究院，北京市 海淀區(qū) 100192） 合作媒體：專網(wǎng)通信世界-中國電力通信網(wǎng) 編輯：顧北 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
| 版權(quán)與免責聲明： ① 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：通信界”的所有作品，版權(quán)均屬于通信界，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：通信界”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
② 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：XXX（非通信界）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。
③ 如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一月內(nèi)進行。 |
|
|
|
|
|
