李 林,王霽松,劉建樹
(1.長春工程學院 電氣與信息工程學院;2.配電自動化工程研究中心,長春 130012;3.國網(wǎng)吉林省電力有限公司,長春130000;4.國網(wǎng)四平供電公司,吉林 四平136000;)
進入21世紀,地球上的資源被大量開發(fā)和利用,不可再生資源不斷減少,全球氣候變暖,環(huán)境污染嚴重等問題嚴峻,智能電網(wǎng)的提出使各國找到了發(fā)展方向。為此,國家電網(wǎng)公司結合我國基本國情,堅持以電為中心,“以電代煤、以電代油”,確定發(fā)展以特高壓電網(wǎng)作為堅強骨干網(wǎng)架基礎,各級地方電網(wǎng)公司協(xié)調發(fā)展,具有數(shù)字化、信息化、自動化、互動化的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的中國特色堅強智能電網(wǎng)發(fā)展目標。
堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展在全世界范圍還處于初級階段,學術上還沒有一個統(tǒng)一的定義。美國電力科學研究院定義[1]:智能電網(wǎng)是由眾多自動化的輸電和配電系統(tǒng)構成的電力系統(tǒng),以協(xié)調、有效和可靠的方式實現(xiàn)所有的電網(wǎng)運作,具有自愈功能,能快速響應電力市場和企業(yè)業(yè)務需求,具有智能化的通信架構,能實現(xiàn)實時、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠、經(jīng)濟的電力服務。2009年5月在“特高壓輸電技術國際會議”上,國家電網(wǎng)公司定義堅強智能電網(wǎng)[2],它是以堅強骨干網(wǎng)架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)了“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代智能電網(wǎng)。會上還提出了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展計劃,并制定了三步走方針[3]:
(1)在2009—2010年,是建設堅強智能電網(wǎng)規(guī)劃的試點階段,這期間要重點開展堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃目標,試點先行,并制定合理化技術和管理標準,積極探索關鍵技術的研發(fā)和所需設備的研制,為下一階段打好堅實的基礎。
(2)在2011—2015年,是全面建設堅強智能電網(wǎng)階段,需加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)各級電網(wǎng)建設,初步實現(xiàn)智能電網(wǎng)的運行控制,有完善的互動服務體系,做到關鍵技術和裝備實現(xiàn)重大突破,更好的應用于現(xiàn)有電力系統(tǒng)中。
(3)在2016—2020年,是全面建成堅強智能電網(wǎng)的引領和提升階段,要建成統(tǒng)一的、符合我國基本國情的中國特色的堅強智能電網(wǎng),使技術水平和裝備達到國際先進行列,引領世界共同發(fā)展。
(1)堅強性:在電網(wǎng)發(fā)生故障時,用戶仍能持續(xù)供電,不發(fā)生停電事故;在自然災害、外力破壞、計算機病毒攻擊和極端氣候條件下能保證電網(wǎng)的安全運行。
(2)自愈:在無需或僅需少量人為控制下,電網(wǎng)的運行狀態(tài)能實時、在線監(jiān)測、分析和評估,引用預防控制技術,建立了強大的預警控制系統(tǒng),自動診斷故障、隔離故障、阻斷故障的傳播并使系統(tǒng)自我恢復。
(3)兼容:支持分布式發(fā)電友好接入,支持可再生能源的大規(guī)模應用和微電網(wǎng)的接入,完善了需求側的管理功能,大大促進了電網(wǎng)與用戶間的互動。
(4)經(jīng)濟:支持水電、火電和水火電聯(lián)合運行,滿足電力市場化交易競爭要求,實時動態(tài)浮動電價制度。提供清潔和優(yōu)質電力,實現(xiàn)資源的合理配置,提高能源利用率,為用戶提供有效保障。
(5)集成:實現(xiàn)電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的高度集成,運用此共享服務平臺,實時監(jiān)控、測試、維護、運營和管理。
(6)優(yōu)化:優(yōu)化電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率,合理配置電網(wǎng)資產(chǎn),降低電網(wǎng)資產(chǎn)投資成本和電網(wǎng)資產(chǎn)維護成本。
現(xiàn)如今,資源、能源是社會發(fā)展的基本保障,關系到人民生活,關系到國家的發(fā)展。在全球資源、能源短缺,分布不平衡,氣候變化日益加劇,環(huán)境污染越來越嚴重的背景下,發(fā)展、建設堅強智能電網(wǎng)已成為世界電力的必然選擇。未來幾年,我國將全面建成小康社會,逐步走向工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化和現(xiàn)代化,作為經(jīng)濟社會發(fā)展最重要的基礎產(chǎn)業(yè)——電力行業(yè),對電網(wǎng)的發(fā)展建設提出了更高的要求。我國人口眾多,人均資源能源占有量極低,能源資源與生產(chǎn)力呈現(xiàn)逆向分布,新一輪能源革命就要到來,迫切需要建設堅強智能電網(wǎng),優(yōu)化資源能源配置,推動新型可再生能源建設,節(jié)能減排,清潔能源,要堅持電為中心,“以電代煤、以電代油”,多元發(fā)展,充分發(fā)揮電網(wǎng)的基礎性作用,為能源的可持續(xù)發(fā)展,“兩型”社會的建設打下堅實的基礎。
我們國家高度重視堅強智能電網(wǎng)的建設,它已上升到國家的戰(zhàn)略層面,面對新課題、新挑戰(zhàn),國家電網(wǎng)公司堅決貫徹執(zhí)行黨中央、國務院的方針政策,大力發(fā)展建設堅強智能電網(wǎng),隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和信息化技術的發(fā)展和智能化水平的提高,用戶對電網(wǎng)的供電可靠性、安全性,電能的質量,用電服務質量、水平更為關注,所以,建設堅強智能電網(wǎng)勢在必行。
結合我國基本國情,以國家宏觀政策為導向,從實際出發(fā),制定符合自身的發(fā)展戰(zhàn)略,試點先行,逐步推廣,整體推動,努力創(chuàng)新,科學管理,建設一個以政府為主要導向,各級電力企業(yè)共同實施、社會積極參與的宏大堅強智能電網(wǎng)工程。加快開發(fā)大型水電、風電、光伏發(fā)電和太陽能發(fā)電基地,高效發(fā)展各種清潔能源,全面推進電能替代。加大電動汽車生產(chǎn),減少石油依賴,減少大氣污染。進一步加大對特高壓的支持力度,加強骨干網(wǎng)架建設,更好的服務于新能源建設,從根本上解決能源困難。自主創(chuàng)新,整合世界先進科技資源,攻克技術難題,不斷突破自我,積極參與智能電網(wǎng)國際標準制定,建立完善的高水平研究體系,為參與全球競爭打好基礎。
堅強智能電網(wǎng)的建設是一項高度復雜的系統(tǒng)工程,具有巨大的研究和應用價值,是電網(wǎng)未來的發(fā)展目標。堅強智能電網(wǎng)的建成可促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的中國特色電網(wǎng)的大力發(fā)展。
[1]楊洋.智能電網(wǎng)研究綜述[J]. 現(xiàn)代建筑電氣,2014(S1):42-46.
[2]陳阜東.我國智能電網(wǎng)技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 電氣開關,2014(05):4-6.
[3]曾平良,許曉慧. 堅強智能電網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展[J]. 國家電網(wǎng),2013(01):82-85.