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智能电网技术的发展现状及趋势
时间:2018-02-07 16:38:02 来源:互联网
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  在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,传统电网已不能满足电力行业的需求,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。

  从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,各国国情及资源分布不同,发展的方向和侧重点也不尽相同, 国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况,智能电网就是为电网注入新技术,包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等,从而赋予电网某种人工智能,使其具有较强的应变能力,成为一个完全自动化的供电网络。

  智能电网定义及功能特点

  坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。

  其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。

  智能电网发展趋势

  电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时,电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在电网中得到集成应用,极大提升了电网系统功能。

  (1)智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来,通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用,并与传统电力技术有机融合,极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用,为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持,使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展,为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用,促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成,智能电网应运而生。

  (2)发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳,电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰,电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本,促进节能减排,电网运行必须更为经济高效,同时须对用电设备进行智能控制,尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展,改变了传统的供用电模式,促使电力流、信息流、业务流不断融合,以满足日益多样化的用户需求。   电力技术的发展,使电网逐渐呈现出诸多新特征,如自愈、兼容、集成、优化,而电力市场的变革,又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求,从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。

  2020年,中国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如RS485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。

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