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智能电网:轻重缓急 信息交互“软肋”需亟待攻坚

阅读次数:次    发布时间:2013-1-21 11:05:07

近年来,伴随着国家经济的发展,电网建设也得到了迅速发展。电网智能化发展事态逐渐扩大,智能电网成为电网发展趋势。近一年来,经历过狂热追捧,也经历过概念质疑,智能电网从热炒预期逐渐落实到国内各大设备商的技术研发平台和产品生产线上。事实证明,建设智能电网符合我国国情。
    随着电网系统运行电压等级不断提高,网络规模也不断扩大,截至2011年底,全国220千伏及以上输电线路总长度达48万公里,变电容量约22亿千伏安,电网规模跃居世界第一。在此期间,一大批重大输电工程开工建设。其中,海南联网、呼辽直流、新疆与西北联网以及特高压交、直流等一批高电压等级、长距离、大容量的输电工程已建成投产,开启了我国大电网时代,增强了跨区域电力输送能力。
    我国智能电网建设步伐加快,特高压电网工程逐步开展,1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程顺利通过国家验收,标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段。2011年10月,皖电东送淮南-上海特高压交流输电示范工程获国家发改委核准,成为继晋东南—荆门输电工程后全国第二条获准建设的特高压交流输电项目。目前电网建设已成为我国电力建设的重要方向,“十二五”期间我国电网投资规模持续扩张。
    智能电网走节能道路
    “十二五”期间,我国电网建设继续保持上升势头,国家电网公司提出了建设坚强智能电网的目标,电网网损率也逐步降低,有利于提高电能利用效率,对国家节能减排目标起到促进作用。国家在对输变电项目开展能评工作后,取得了较大成绩。新建输变电项目更加重视节能工作,从节能角度进一步优化导线型号及截面选择,采用节能金具、采取防止电晕措施等,从而降低线路损耗;主变压器、高压电抗器、低压电抗器及站用变压器等设备进一步采用高效节能型号,降低变电设备损耗;站用空调、风机、水泵、照明等辅助和附属用电设备选用达到国家I级能效水平的产品,降低站用电能耗。就目前项目能评情况来看,电网项目还可以在以下几方面进一步改进完善,降低网损,做到最大节能。
    首先,能评后新建电网项目所采用主要变电设备能效水平基本已达到国内先进水平。但根据市场调研,主变压器等相关设备能耗指标还有一定的降低空间,国产变电设备能耗指标与进口产品还有一定差距。建议电网类项目在设备招标过程中增加变电设备能耗指标的权重,优先选用能耗更低的变电设备,同时促进设备厂商加强节能产品的研发和生产。
    第二,部分既有电网建设较早,运行中的设备能耗指标与现有市场上更先进的节能产品有一定差距。建议在加强对既有电网的节能改造时,对运行中的能耗指标较高的设备进行更新替换。
    第三、促进新技术、新材料、新工艺在电网工程建设中的应用,开发导电率更高和防止电晕效果更好的钢芯铝合金导线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线等几种较常规钢芯铝绞线。
    第四,进一步降低站用电水平,主要通过优化变电站设计和站内布置,积极推广节能建筑、新型节能照明光源等。
    智能电网建设尚存不足
    我国电网目前存在着一些突出的问题:快速调节电源不足,不能满足大规模接入电网要求;线路巡视检测、评估诊断与辅助决策的技术手段和模型不够完善;网架结构相对薄弱;配、用电网缺乏可靠、经济、实用化的通信方式,对公众用户支持能力不足……
    解决这些问题,需要依靠智能电网的建设。智能电网能够在保证电网安全稳定运行的前提下,使更多的新能源上网;同时,依靠柔性交流输电技术,进一步提高电网的安全运行水平;可以通过优化需求侧管理,有效提升能源使用效率。简而言之,就是要将“信息流”和“电力流”有效结合并平行发展:先进的通信和网络技术将成为电力系统的重要组成部分,它们将在智能设备和优选的运算法则的帮助下实现电力系统的功能。
    比如,电网管理者可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网、优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置,从而提高电网的综合效率。再比如,与传统电网相比,智能电网能更迅速地对人为或自然发生的扰动做出辨识和反应,以便在自然灾害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。另外,智能电网能优化资源配置,提高设备传输容量和利用率,借助先进的传感和自控技术,在不同区域间及时进行调度,以平衡电力供应。此外,智能电网具有强大的兼容性,支持可再生能源的接入和大规模应用。
    讲究轻重缓急,建设中国特色智能电网
    电网格局的不同,决定了我国智能电网的重点发展领域应与欧美不同。美国、欧洲等发达国家电网格局已基本稳定,负荷增长很小,智能电网的研究及应用重点放在配电和用电领域;我国电网格局还将快速发展,负荷增长很快,输电网建设也在快速发展,因此,在智能电网的研究和应用方面,应围绕输电网的安全运行、可靠经济、自愈性等要求开展智能化技术研究,在目前阶段应将重点放在输电网智能化领域。
    可再生能源分布的不同,也使得系统的接入方式有所不同。欧洲天然气管网发达,风能资源便利,大力发展了分布式发电,作为智能电网中主要的可再生能源接入方式;我国的风能、太阳能资源集中,主要分布在我国电网的边远地区,因此,不能完全采用国外的发展模式,而应发展大容量、远距离可再生能源输电,综合考虑水火、水风、水光结合等输电方式,同时应加强储能技术研究和应用。
    智能电网建设的关键是要让电网有“大脑”,同时具备强大的神经中枢,其中,信息交互的能力最为关键。这就需要构建一个协调一致的电子传输协议和标准框架。智能电网的建设有个过程:首先是通讯技术、IT,以及测量、传感技术的应用,这是智能电网的前提和基础;然后是控制设备和控制软件的使用。因此,在资本市场上最先受益的应该是与智能电网相关的电力通信、电力IT行业,接下来将是大功率电力电子行业受益。
    与智能电网相关的通信、IT技术主要包括:支持智能电网的电力软件开发、智能电网信息采集系统、智能应用集成系统以及综合展现系统等,相关受益公司包括东华软件、长城开发、科陆电子等;与大功率电力电子技术相关的受益公司主要有许继电气、国电南瑞和荣信股份等。

来源:北极星电力软件网

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