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.國網吉林省電力有限公司,長春130000;4.國網四平供電公司,吉林 四平136000;)
進入21世紀,地球上的資源被大量開發和利用,不可再生資源不斷減少,全球氣候變暖,環境污染嚴重等問題嚴峻,智能電網的提出使各國找到了發展方向。為此,國家電網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”,確定發展以特高壓電網作為堅強骨干網架基礎,各級地方電網公司協調發展,具有數字化、信息化、自動化、互動化的資源節約型和環境友好型的中國特色堅強智能電網發展目標。
堅強智能電網的發展在全世界范圍還處于初級階段,學術上還沒有一個統一的定義。美國電力科學研究院定義[1]:智能電網是由眾多自動化的輸電和配電系統構成的電力系統,以協調、有效和可靠的方式實現所有的電網運作,具有自愈功能,能快速響應電力市場和企業業務需求,具有智能化的通信架構,能實現實時、安全和靈活的信息流,為用戶提供可靠、經濟的電力服務。2009年5月在“特高壓輸電技術國際會議”上,國家電網公司定義堅強智能電網[2],它是以堅強骨干網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包括電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現了“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代智能電網。會上還提出了“智能電網”的發展計劃,并制定了三步走方針[3]:
(1)在2009—2010年,是建設堅強智能電網規劃的試點階段,這期間要重點開展堅強智能電網的發展規劃目標,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階段,需加快特高壓電網和城鄉各級電網建設,初步實現智能電網的運行控制,有完善的互動服務體系,做到關鍵技術和裝備實現重大突破,更好的應用于現有電力系統中。
(3)在2016—2020年,是全面建成堅強智能電網的引領和提升階段,要建成統一的、符合我國基本國情的中國特色的堅強智能電網,使技術水平和裝備達到國際先進行列,引領世界共同發展。
(1)堅強性:在電網發生故障時,用戶仍能持續供電,不發生停電事故;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的安全運行。
(2)自愈:在無需或僅需少量人為控制下,電網的運行狀態能實時、在線監測、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,自動診斷故障、隔離故障、阻斷故障的傳播并使系統自我恢復。
(3)兼容:支持分布式發電友好接入,支持可再生能源的大規模應用和微電網的接入,完善了需求側的管理功能,大大促進了電網與用戶間的互動。
(4)經濟:支持水電、火電和水火電聯合運行,滿足電力市場化交易競爭要求,實時動態浮動電價制度。提供清潔和優質電力,實現資源的合理配置,提高能源利用率,為用戶提供有效保障。
(5)集成:實現電網信息管理系統的高度集成,運用此共享服務平臺,實時監控、測試、維護、運營和管理。
(6)優化:優化電網資產的利用率,合理配置電網資產,降低電網資產投資成本和電網資產維護成本。
現如今,資源、能源是社會發展的基本保障,關系到人民生活,關系到國家的發展。在全球資源、能源短缺,分布不平衡,氣候變化日益加劇,環境污染越來越嚴重的背景下,發展、建設堅強智能電網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,逐步走向工業化、城鎮化、信息化和現代化,作為經濟社會發展最重要的基礎產業——電力行業,對電網的發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,能源資源與生產力呈現逆向分布,新一輪能源革命就要到來,迫切需要建設堅強智能電網,優化資源能源配置,推動新型可再生能源建設,節能減排,清潔能源,要堅持電為中心,“以電代煤、以電代油”,多元發展,充分發揮電網的基礎性作用,為能源的可持續發展,“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的建設,它已上升到國家的戰略層面,面對新課題、新挑戰,國家電網公司堅決貫徹執行黨中央、國務院的方針政策,大力發展建設堅強智能電網,隨著互聯網技術和信息化技術的發展和智能化水平的提高,用戶對電網的供電可靠性、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,制定符合自身的發展戰略,試點先行,逐步推廣,整體推動,努力創新,科學管理,建設一個以政府為主要導向,各級電力企業共同實施、社會積極參與的宏大堅強智能電網工程。加快開發大型水電、風電、光伏發電和太陽能發電基地,高效發展各種清潔能源,全面推進電能替代。加大電動汽車生產,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。
堅強智能電網的建設是一項高度復雜的系統工程,具有巨大的研究和應用價值,是電網未來的發展目標。堅強智能電網的建成可促進資源節約型和環境友好型的中國特色電網的大力發展。
[1]楊洋.智能電網研究綜述[J]. 現代建筑電氣,2014(S1):42-46.
[2]陳阜東.我國智能電網技術的現狀和發展趨勢[J]. 電氣開關,2014(05):4-6.
[3]曾平良,許曉慧. 堅強智能電網的規劃與發展[J]. 國家電網,2013(01):82-85.