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未来欧洲的电网发展与电网技术

未来欧洲的电网发展与电网技术

电力工业是国民经济的基础产业,为经济发展和社会进步提供了重要保障。电力工业的可持续发展是世界各国关注的重点问题之一。而安全、经济和环保成为目前电力工业可持续发展的三大要素,与电网发展、电力市场密切相关。

近年来国际上正在重新塑造电力工业,使之在可持续发展的能源工业中发挥更加重要的作用。欧洲是国际电力工业发展的一个典型,在电网技术、未来能源发展、电网结构形式等方面具有独特的经验。本文简述了国际电网发展的2种趋势,针对欧洲的未来电网的发展方向以及相关的电网技术进行了分析,指出了欧洲发展新能源发电所面临的挑战及其对中国的启示。

1 国际电网发展的2种趋势

目前,国际上电网的发展可概括为两大趋势:一是统一或联合的特高压电网;另一个是分布发电与交互式供电的分散智能电网。

中国是统一或联合的特高压电网的发展趋势的主要代表。在中国,随着电力工业高速发展,资源分布、经济发展的不均衡,需要提高电网输送能力,发展远距离大容量输电,加强统一或协调规划建设,形成统一调度运行的统一或联合特高压电网。中国的政治体系、经济环境、管理体制等也使得电网朝这个方向推进具有一定优势。目前正开始研究未来的大电网技术,在各方面基本上具备建设全国统一电网的能力。

在欧洲,其电力发展模式是向分布式发电、交互式供电的分散智能电网过渡,更加强调对环境的保护和可再生能源发电的发展,这是引领国际电网发展的另一大趋势。目前这些国家和地区的电网是联合的,但由于交互式供电、柔性交流输电技术的发展,电网的发展方向在发生改变。能源政策对电网发展方向具有重大影响。欧洲很重视环境保护和可再生能源发电的发展,在这种能源政策的引导下,大力发展可再生能源发电;欧盟理事会能源政策的中心目标是发展风能、水电、太阳能和生物质能等可再生能源。在欧洲,天然气作为发电用能源,发电装机的增量或存量调整主要依赖新能源或可再生能源,电力需求趋于饱和,因此,能源发展终期目标是分布式发电,而不是强调电网规模的扩大。目前欧洲电网的发展方式正处于一个转折点上。

2 欧洲未来的电网与电网技术

前几年,英国的高校和政府机构专门对英国电网机构做了一系列调查,调查的题目是《英国的未来电网和未来的英国电网》,主要内容是:按目前发展状况,英国现有的电网经过20年后,其作用和现在能否一样?20年后电网将是什么形式的?为此,他们做了2个假设分析。一是“从零开始”:假设英国还没有形成整个电网,电网需从零开始建,同时基于现有电力需求,在有一次能源的地方建厂,通过与法国联网等方式进口所需能源,并配套建设电源支撑点。在这种情况下,电网现阶段是什么形式?5年后将是什么形式?10年后又将会是什么形式?二是以英国的现有电网为骨干网架,电能从北往南

送,10年或20年后的电网输电能力和电网整个框架将是什么样?这样电网的发展有没有未来?如果现在的电网形式没有未来,未来电网应是什么形式?这是个庞大而复杂的问题,是英国国家电网公司面临的最大挑战。

欧洲未来的电网

与英国电网情况相类似,欧洲电网也面临着同样的问题。与电网的大容量和超高压发展方向相反,欧洲关注更多的是智能电网技术。对其而言,未来的电网必须建立在电网信息化管理系统之上,特别是低压供电电网的信息化控制、流量平衡控制、网内分布式能源智能管理与控制系统、智能保护系统等。其电网的发展目标是可靠、高效和灵活。欧洲当前和未来电网模式示意如图1。

从图1可以看出,现在的电网是传统的形式,大型集中的发电厂发出的电能,通过输、配电网,送到终端用户。而未来电网的发展依托自然、分散的电源点,电厂自主发电或进行高度集中的网络管理。

在欧洲未来电网中,有大的发电厂,同时还有大量分散的、太阳能的或家庭用的冷热电联产(CHP)装置。在英国,很多家庭都有自己的小锅炉,可以自己发电。在这样的电力系统里,输电和配电的概念逐渐模糊了。在这种电网结构下,促进了2个很重要的电网技术——储能和电能质量控制技术的发展,电网的功能是如何去管理、调度及控制电能。有些技术在大电网技术中也会用到。因此,欧洲未来供电结构是分布式发电和交互式供电。

在英国电网中,典型的电能流向主要是从北向南,在低压用户端(电压等级400V)大多有CHP和家庭使用的太阳能等。原来的输电网还部分存在,但新建最多的就是交互式供电,如交互式的家庭式供电可将家用剩余的电能反送到电网中,这些做法在英国的电力法中已明确规定。英国的移动通信公司正在推广其开发的一项技术——智能分散能量控制系统,运用手机来控制家庭微型冷热电联产机组的启停。家庭成员可以在回家之前启动家庭热电联产机组,也可根据市场价格决定是否发电,这意味着可能会有很多小型、家庭式机组向电网供电。因此,电网公司面临着技术上的改进和创新(如需要双向保护等),这种交互式供电对电网的稳定控制、调度造成很大困难。这不但给电网技术、体系、市场、管理等方面带来很大影响,而且对传统的供电、发电、输电、配电同样也造成不同程度的影响。目前,英国政府鼓励每个家庭都拥

有小型的发电设备,如在家中安装CHP,其能源的利用率可能会比大型发电厂还高,家庭式CHP目前还没有对电网造成大的影响。

未来电网的发展形式与世界各国所关心的21世纪最重要的议题即可持续、环保的发展和新能源与可再生能源有关。

欧洲电网技术

欧洲电网技术发展趋势主要是面向可再生能源系统和未来的电力系统,并提出了近期、中期及长期的研究计划,其中主要研究重点放在能量储存和电能质量的保证方面。

储能技术

在可再生能源发展中,作为电网技术核心的储能技术,是解决可再生能源间歇性供电问题最有效的方法。在中长期发展阶段,大量不同形式的嵌入式发电方式的引入,尤其是大规模的间歇性可再生能源的应用,整个系统运行的安全性与稳定性取决于这些联合的分布式发电系统,供需平衡将是需要解决的主要问题。储能技术主要包括:抽水蓄能、压缩空气蓄能(CAES)、燃料电池、飞轮储能、超导磁储能(SMES)、超级电容器储能(比普通电容器高20—1000倍)、热储能等。

如在英国科学基金和国家项目中,有关英国电网的大部分支撑技术都是储能技术。欧共体同样关注储能技术的发展,它是解决可再生能源的有效利用问题的关键。储能技术,尤其是将分布式储能技术应用到一些变电站,建造低成本、高密度、分散式的储能装置,对保证电网的稳定性、可靠性有很大的好处,对发展大电网技术也很有利。在国外能源电力方面,这些储能技术可以支持不同能源的开发和利用。

智能电网技术

欧盟理事会在2006年的绿皮书(Cteen Paper)“欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略(A European Strategy for Sustainable,Competitive and Secure Energy)”强调欧洲已经进入一个新能源时代。欧洲能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性,从而需要通过制定一系列政策来实现。欧洲电力市场和电网必须面对这些新的挑战。未来整个欧洲电网必须向所有用户提供高度可靠、经济有效的电能,充分开发利用大型集中发电机和小型分布电源。智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。

智能电网是为满足欧洲未来供电网需要而进行的大胆尝试,其特性:一是柔性的(Flexible),满足用户需要;二是易接入的(Accessible),保证所有用户的连接通畅,尤其对于可再生能源和高效、零或低CO2排放的本地发电;三是可靠的(Reliable),保障和提高供电的安全性和质量;四是经济的

(Economic),通过改革及竞争调节实现最有效的能源管理。智能电网结构示意如图2。

智能电网的研究主要涉及以下几个方面:一是智能配电结构;二是智能运行,电能和用户适应性;二是智能电网管理;四是智能电网的欧洲互用性;五是智能电网的断面潮流问题。

实现智能电网正常运行所需的技术:一是现有配电网技术;二是新型网络技术,以提高电能传输能力和减少损耗,如气体绝缘输电线路(GIL),超导性、高运行温度、柔性交流输电(FACT)技术等;三是广域通信,保障网络自动化、在线服务、有功运行、需求响应和需求侧管理(DSM);四是电力电子技术,改善供电质量;五是静态储能装置。

实现智能电网运行的特性需要采用新技术,新的电网技术可增加电能传输量和减少能量损耗,提高供电效率,而电力电子技术则可改善供电质量。先进的仿真工具促进创新技术的应用。通信、测量和商业系统的发展在不同程度上为系统打开新通道。

3 与未来电网相应的新能源和可再生能源政策

欧盟新能源和可再生能源发电情况及相关法规指令

新能源与可再生能源,特别是风能、水电、太阳能和生物质能的发展,是欧盟理事会能源政策的中心目标。欧盟于1997年发表了《能源的未来:可再生能源》的白皮书,2000年发表了《朝着欧盟能源供应安全的战略》的绿皮书,并采取了一些政策鼓励各国更多使用可再生能源电力。2007年春季欧盟理事会上各成员国通过了到2020年实现可再生能源利用占总能源的20%,并且生物燃料能源利用占10%的发展目标,确定可再生能源成为欧洲未来能源供应的支柱。2008年1月23日欧盟理事会颁布了可再生能源框架指令(Renewable Energy Framework Directive)。2007年11月22日,欧盟理事会提交欧洲能源技术战略规划(the European Strate SicEnergy Technology Plan,

SET-Plan)。规划中提出,欧盟实现2020年和2050年战略目标,需要从4个方面着手:一是在能源工业领域制定新措施,加大财力和人力投入,提高能源利用研究和技术创新能力;二是建立欧盟能源科研联盟,加强大学、研究

院所和专业机构间的科研合作;三是改造和完善欧盟能源基地设施,建立新的欧盟能源技术数据系统;四是建立由欧盟理事会和各成员国参加的欧盟战略能源技术小组,以协调欧盟与成员国间的政策和计划。

欧盟各国的可再生能源发电比例将从1997年的%增加到2010年的%,且欧盟15个成员国(EU15)(这里指2004年前欧盟的15个成员国,因为新加入的成员国的可再生能源的利用和潜力情况在参考文献中未统计)的可再生能源工业的目标是:至2020年可再生能源发电量将达到总发电量的33%。在一系列能源政策的引导下,欧洲以分布式发电为发展方向。与此相适应,研究重点也集中在动力与能源转换设备、资源深度利用技术、智能控制与群控优化技术和综合系统优化技术上。其中与电网相关的研究主要是分布式发电系统的电网接入研究,以解决分布式发电与现有电网设施的兼容、整合和安全运行等问题。

在文献中制定的欧盟2020年的可再生能源发展目标,指出欧盟15个成员国(EU15)从1995年到2020年可再生能源发电情况以及欧盟总的可再生能源发电情况,如表1、2所示。

发展新能源与可再生能源发电需要研究及解决的问题

(1)燃料方面:发展生物燃料,侧重生物燃料生产的可持续性及与其他化石燃料的竞争力;完成国际热核聚变实验堆(ITER)聚变装置的建造。

(2)发电方面:一是最大风轮机的发电装机容量的倍增研发(主要应用于近海风场);二是大规模光伏技术和太阳能集热发电技术的商业化实现;三是各种分布式发电设备制造技术;四是变速恒频风力发电系统的商业化开发。

(3)电力电子技术:一是逆变器设计及其控制和运行(风电、光伏、微型燃气轮机);二是并网技术;三是太阳能充电控制技术;四是燃料电池功率调节系统;五是谐波抑制和能量管理。

(4)控制与运行:一是风电、太阳能转换最大化(风速、太阳光跟踪控制);二是形成欧洲智能电网,尽可能使分布式能源电力并人电网;三是供电质量及其控制问题;四是含新能源发电的配电网设计和运行;五是不同新能源发电系统联合运行;六是系统保护方案等。

(5)储能技术:探索新储能技术及在成本方面实现突破。

(6)对电网影响:一是对电力市场的影响;二是新能源项目的经济性分析;三是独立电力系统(微电网)的稳定性分析;四是新能源发电的并网对提高发电系统的稳定性、可靠性分析;五是含新能源发电的电力系统可靠性分析及评价等。

(7)能效研究方面:能效研究方面实现突破,如材料、纳米科学、信息与通讯技术、生物科学等。

4 结语

欧盟新能源与可再生能源发电发展的主要经验:明确和适时修订发展目标、制定和完善相关政策、进行资源普查和电网规划、检测认证产品和设备装备质量、标准化和系列化以降低单位成本等,这些经验和做法值得我们借鉴。

我国和欧洲在电网发展上是2个比较极端的取向:一个是大电网,一个是分散智能式电网。虽然新能源发电带来的挑战不相同,但在新能源发电对电力市场的影响、电力市场设计、经济分析等方面,我国和欧洲会遇到同样的问题。我国在新能源与可再生能源发电方面已制定了相关的近中期和长期发展目标,提出了一系列促进发展的政策措施,并根据发展的需要适时调整和完

善有关政策措施。

国外电力系统发展现状

国外电力系统发展现状 随着科技的不断进步和全球化的发展,国外各国电力系统正经历着快速而持续的发展。这些发展涵盖了多个方面,包括电力生产、传输和分配等。本文将针对国外电力系统发展现状进行介绍。 一、电力生产 国外电力系统的发展离不开电力生产的提高。目前,国外多个国家正在积极推行可再生能源的发展和利用,如风能、太阳能、水能等。这些可再生能源的利用不仅减少了对传统能源的依赖,降低了能源成本,还减少了对环境的污染。此外,核能也是国外电力生产的重要方式之一。一些国家依靠核能发电,提高了电力的稳定性和可靠性。 二、电力传输 电力传输是国外电力系统中不可或缺的一环。为了满足不断增长的电力需求,国外电力系统采用了各种先进的电力传输技术和设备。其中,高压直流输电技术是一项重要的技术突破。相比传统的交流输电,高压直流输电技术具有输电距离远、损耗小、稳定性高等优势。此外,国外电力系统还在积极研究和应用智能电网技术,以提高电力传输的效率和可靠性。 三、电力分配

电力分配是将电力送达用户的关键环节。国外电力系统在电力分配方面采取了一系列措施以满足用户的需求。首先,国外电力系统注重电力配电网络的建设和优化,以确保电力能够快速、稳定地送达用户。其次,智能电表的应用也成为国外电力分配的一个重要趋势。智能电表可以实现远程抄表、用电监控等功能,提高了电力分配的精确度和效率。 四、电力市场 国外电力市场的发展为电力系统的健康发展提供了良好的环境。国外多个国家已经建立了电力市场,实行了市场化的电力交易机制。这样的市场机制鼓励了电力生产企业的竞争,促进了电力价格的合理化。此外,国外电力市场还鼓励用户参与到电力市场中,通过自发自用、发电上网等方式实现电力的灵活调配。 五、电力安全与可靠性 国外电力系统的发展也不可避免地面临着电力安全与可靠性的挑战。为了保障电力系统的安全运行,国外各国加强了对电力设备的监测和维护,提高了电力系统的抗干扰能力。此外,国外电力系统还建立了完善的应急响应机制,以应对突发事件和故障。 总结起来,国外电力系统正处于快速发展的阶段。电力生产、传输、分配、市场等各个环节都在不断创新和改进。国外电力系统的发展

欧洲电能质量发展研究

欧洲电能质量发展研究 随着人们对环境和资源的越来越重视,欧洲地区的电能质量也变得越来越重要。电能质量是电力系统稳定运行和电能可靠供应的核心问题,可以影响标准和非标准设备的工作和寿命,并对用户的电能服务质量造成直接的影响。因此,本文旨在探讨欧洲电能质量的发展状况及其在未来的发展趋势。 一、欧洲电能质量的现状 欧洲电力系统发展已经数十年,电能质量发展水平稳步提升。目前大多数发达国家已经建立了完善的电能质量监管机制,对电能质量进行了规范化的管理和监督。在欧洲联盟内部,已通过了许多法规和标准,如欧洲委员会发起的2006/32/EC《关 于能源使用效率的指令》,将电能质量作为一项重要的指标,强制要求成员国加强对其标准和规范的遵守。 根据欧洲联盟委员会最新发布的Electricity Quality of Supply Regulations 2020,电能质量涉及的主要问题包括:电压、电流、功率因数、短时中断、谐波及其他振荡等。其中最为普遍的问题是电压波动,基本上每个电力用户都会遭受到这种影响。此外,谐波也越来越成为问题,工业用电设备中含有多种高消耗的电力设备且电子信息技术与自动化技术的日益发展对电力质量提出了更高的需求。因此在彻底了解现状的前提下,我们需要积极推进电能质量的开发和提高。 二、欧洲电能质量的未来发展趋势

1.发展清洁能源。在欧洲,清洁能源的应用始终是大势所趋。从2020年开始,欧盟将提高20%的可再生能源产量。这意味着,未来将出笼大规模的清洁能源,并将在能源转型中起到主导作用。这也对电能质量提出了更高的要求。由于清洁能源中存在不稳定、难调度、上下限频繁变化等问题,因此必须加强对电能质量进行相应的监测和调整。 2.智能电网的实施。智能电网是利用信息和通信技术,集成分布式能源和负载,协调和优化电力系统中各种能源的分配和调度,提高电力系统的灵活性和可靠性。在智能电网的实施中,电能质量的问题更为显著。要解决这些问题,必须建立有效的电能质量监测网络和管理体系,实现对电能质量的远程监测、分析、控制。 3.推行全球标准。世界电能质量标准的统一化推进将促进全球电能质量管理业务的发展。统一标准可促进国内外市场交流,提高产品质量控制,增强消费者权益。发达国家的不断发展和传统电力质量的较高水平使得欧洲在标准统一的路上已经取得了重要的一步。 三、总结 依据上述分析,欧洲电能质量的发展具有统一性和科学性的特点。随着清洁能源和智能电网等新技术的发展,电能质量问题也愈加复杂,管理难度也愈发显著。欧洲市场内各成员国间应开展一些相关合作,建立统一的标准,采用更为先进的技术,推进技术进步,规范相关行为,优化电力结构,以促进电力质

欧盟电力产业发展现状及未来趋势分析

欧盟电力产业发展现状及未来趋势分析 概述 欧盟(欧洲联盟)是一个由28个成员国组成的政治和经济联盟,拥有世界上 最大的单一市场之一。电力产业在欧盟的经济中发挥着重要的作用,并受到政府和私营部门的广泛关注。本篇文章将分析欧盟电力产业的现状和未来趋势。 1. 现状 1.1 供应 欧盟电力供应主要依赖于传统能源,如煤炭、石油和天然气。然而,为了应对 气候变化和可持续发展的需求,欧盟正在逐渐减少对化石燃料的依赖。该地区正在大力发展可再生能源,如风能、太阳能和水力发电。截至2020年,可再生能源在 欧洲的总能源消费中占比达到了20%。此外,欧盟的核能发电也扮演着重要的角色,许多成员国仍然依赖核能发电以满足供应需求。 1.2 传输和配电 欧盟电力产业在电力传输和配电方面取得了重要的进展。该地区建立了一个庞 大且高效的电力网,通过输电线路将电力从发电厂传输到用户处。此外,欧盟的电力产业还致力于升级和改进电力配电系统,以提高能源效率和电力供应的可靠性。 1.3 市场竞争 欧盟电力市场的自由化和市场竞争是欧盟电力产业发展的核心原则。该地区推 动了电力市场的开放和去垄断改革,以促进竞争和市场效率。由于市场竞争的引入,电力价格在欧盟不断下降,用户可以选择更便宜和更环保的电力供应商。然而,欧盟电力市场的竞争仍然面临一些挑战,如市场垄断和行业整合。 2. 未来趋势

2.1 可再生能源的增长 欧盟在可再生能源的开发和利用上具有巨大潜力。欧盟设定了一系列的目标,如到2030年将可再生能源的占比提高到32%,以推动可再生能源的增长。为了实现这些目标,欧盟将继续支持可再生能源的研发和部署,并提供相应的政策和经济激励措施。 2.2 能源转型和碳中和 欧盟正在积极推动能源转型和碳中和的目标。该地区致力于减少温室气体的排放,并采取措施促进清洁能源的使用和生产。欧盟成员国正在采取一系列行动,包括提高能源效率、发展碳捕获和储存技术、促进电动汽车和绿色交通等,以实现能源转型和碳中和。 2.3 数字化和智能电力系统 欧盟电力产业正逐渐向数字化和智能化转变。随着智能电力系统的出现,能源管理变得更加高效和可持续。智能电网和智能计量系统可以帮助监测和管理电力供应、优化能源消费和减少能源浪费。欧盟成员国正在推动智能电力系统的部署,并鼓励相关技术的研发和创新。 结论 欧盟的电力产业正面临着许多机遇和挑战。随着可再生能源的增长和能源转型的推进,欧盟将进一步减少对传统能源的依赖,并实现可持续能源的发展。数字化和智能化的转型也将推动电力产业的创新和发展。然而,市场竞争、政策支持和投资需求仍然是欧盟电力产业发展的重要因素。通过持续的合作和创新,欧盟电力产业将迎来更加智能、可持续和高效的未来。

德国智能电网的发展现状

德国智能电网的发展现状 摘要 本文旨在阐述德国智能电网的发展现状,主要介绍了德国智能电网的基本结构、发展历程和发展趋势。同时,介绍了德国智能电网的特点,重点讨论了德国智能电网的创新技术方面以及德国智能电网影响的政策和安全问题。本文的最后,总结并指出德国智能电网发展的未来趋势。 关键词:德国智能电网;基本结构;发展历程;创新技术;影响政策 正文 随着日益增长的技术要求,智能电网已成为未来能源供应的基础。现代智能电网需要具备较强的抗干扰性能,弹性伸缩的通信网络,可靠的安全系统以及清洁能源的支持能力。德国作为欧洲发达国家之一,在实施智能电网发展和部署新一代智能电网系统方面取得了显著进步。 德国智能电网有三个基本结构:数据通信结构、数据存储结构和数据应用结构。该国为实现智能电网发展而采取的措施有:政策决策、技术创新、市场应用和行为变革。经过多年的发展,德国在智能电网方面的技术和产品研发已达到世界领先水平,已经开发出了多项先进的电网节点技术、传感技术和能源管理技术。 此外,德国的智能电网发展涉及一系列政策及安全问题。在政策方面,德国政府采取了一系列措施,包括赋予消费者更多权

利,改善市场竞争环境,加快可再生能源技术的部署,以及为投资者提供充足的投资保障措施等。而在安全问题上,德国政府也对保护电网数据安全作出了相应的规定,以确保智能电网的安全、可靠运行。 未来,德国智能电网的发展将继续向着更低的成本和更高的可靠性的方向前进,使德国能够继续成为智能电网创新的先驱和测试中心。随着新技术的推广,如大数据、物联网和人工智能等,德国智能电网将进一步完善,提供更高效、更可靠的能源服务。 综上所述,德国智能电网的发展历程丰硕,其发展趋势呈现出更加低成本、更高可靠性的特点。未来德国将以新技术和政策的支持,继续推进智能电网的发展,努力实现更加可靠和可持续的能源服务。随着智能电网的发展,德国在利用智能电网实现能源转型方面也取得了一定的进展。为此,德国政府推出了“一体化电网”计划,通过控制可再生能源的发电,实现能源的有效利用及平衡供需。该计划是由德国国家技术责任空间和国防技术研究中心独立完成的,重点关注可再生能源利用技术、能效管理、能源价格、储能技术和市场机制等方面。 另外,德国还制定了智能电网技术标准,力求持续改进智能电网的性能,为智能电网的发展提供质量保证。该标准所覆盖的主要方面包括智能电网的安全、可靠性、灵活性及能耗等。根据这些技术标准,德国将持续完善其电网设施,以最大程度地满足其人民的需求,并为未来的能源发展开辟道路。

智能电网技术的研究现状与发展趋势

智能电网技术的研究现状与发展趋势随着社会和经济的发展,人们对能源的需求不断增加。然而, 由于传统的电网系统已经开始出现瓶颈,电网系统和能源系统也 在亟需重构和升级。智能电网作为新一代电网系统,已经成为了 未来的发展趋势。智能电网拥有着全新的技术体系,应用大数据、云计算和物联网等前沿技术,从而具有极高的可靠性、可用性和 智能化程度。 智能电网技术的研究现状 目前,智能电网技术的研究已经成为了各国科研机构关注的焦点。在国外,美国、日本和欧洲都在积极推进智能电网的研究和 应用。在我国,也有不少相关的实验和项目正在进行。 智能电网最核心的技术是智能感知技术。通过智能的感知技术,电网可以实时掌握所有用电设备和电能的运行情况,全面了解家庭、企业和公共服务设施的电能需求和供应状况,从而实现智能 化的控制和调度。为了实现智能感知技术,需要部署大量的智能 传感器和智能仪表,通过统一的数据管理平台来实现数据的采集、存储、处理和应用。

与此同时,智能电网的通讯技术也是非常重要的一环。传统的 电网通讯系统往往采用点对点的通讯方式,容易出现通讯中断和 数据丢失的情况。而智能电网通讯系统采用开放式的通讯协议, 可以支持多种设备和数据接口,具有更高的安全性和可靠性。目前,智能电网通讯系统已经采用了通信技术、互联网技术、物联 网技术等多种技术手段,从而实现了数据的快速传输和共享。 智能电网技术的发展趋势 智能电网技术的发展趋势主要包括以下几个方面: 1. 智能化的能源管理。在未来的电网中,能源管理将不再是被 动的调整和控制,而是通过智能化的技术实现主动的优化和管理。通过大数据和物联网的技术手段,电网可以对能源的供需变化进 行实时监测和预测,从而实现能源的高效分配和优化配置。 2. 智能化的电力市场。随着未来的电力市场的发展,智能化的 电力市场也将逐渐形成。通过智能合约和区块链等技术手段,将 电网产生的电能、绿色能源和分布式能源的交易和流通进行优化 管理,从而实现能源市场的智能化和高效运作。

智能电网技术的发展趋势

智能电网技术的发展趋势 随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高,对能源的需求 量不断增加。因此,对能源的供应和使用成为社会发展中的重要 问题,特别是电力。传统的电网系统已经难以满足现代社会的需要,因此,智能电网技术的发展趋势已经成为未来能源供应的发 展方向。 一、智能电网技术的发展现状 智能电网技术是一种新型的电网系统,它借鉴了计算机、通信、控制及多媒体等先进技术,能够实现能源生产、传输、消费的智 能化控制,提高电力系统的可靠性、经济性和安全性。智能电网 技术包括多个领域,如数字化控制、能源互联网、电动汽车充电 基础设施、供应链管理等。 目前,智能电网技术已经在多个国家得到了广泛的应用,其中 尤以欧洲国家、美国、日本为主。近年来,在国内,政府部门也 开始加大对智能电网技术研究力度,并于2015年发布了《国家智 能电网示范工程建设规划(2015-2020年)》。

二、智能电网技术的未来发展趋势 1. 新能源的大范围应用 随着科技的不断进步和环境保护意识的加深,新能源的占比越来越高。中国是可再生能源大国,空气质量问题也越来越成为重要问题,新能源的大范围应用也是势在必行。因此,未来必然是智能电网技术融入新能源发展的趋势,同时开发高效、可再生、低成本的能源也是关键。 2. 智能电网向数字化控制的转变 智能电网技术的使用主要是在数字技术下实现,在数字技术的基础上实现系统的智能化。数字控制技术包括系统自动化、智能遥测遥控、数据采集分析等,向数字化控制转变也是智能电网技术的未来趋势。 3. 智能电网的安全性和可靠性提高

智能电网技术不论在消费领域还是生产领域,都会面临着各种安全和可靠性的问题。在未来,技术的发展和普及将带来更多的威胁和风险,因此,提高智能电网的安全性和可靠性也成为未来发展的重要方向。加强电网系统安全保护,建立全面的安全管理系统、改进安全技术手段等,都将是智能电网技术的关键发展方向。 4. 智能电网体系标准化 智能电网技术发展可能影响市场,政策、软件开发、采购等多个方面,若没有一个统一的标准规范,将会产生很多负面影响。因此,智能电网体系标准化也是智能电网技术未来发展的重要趋势。 三、智能电网技术的推广与发展 智能电网技术正在改变电力行业的生态,虽然智能电网技术的发展对政策、投资等方面有所要求,但若有明确的发展目标和政策,更多市场主体将更支持该技术,起到积极的推动作用。

智能电网技术的现状和未来发展

智能电网技术的现状和未来发展 随着科学技术的快速发展,智能电网的发展在最近几年已成为电网在未来发展趋势上的重点话题。智能电网本身具有灵活、安全、清洁的特点,可以使再生能源的发展得到有效促进,所以智能电网成为了我国电力事业发展的一个方向。本文主要介绍一下智能电网的构成以及运行的模式,通过对比国内外智能电网发展现状,提出我国智能电网的发展方向。 1 前言 智能电网是电力系统进行变革和发展的一个重要方向,智能电网的内涵是区别于传统电网的内涵来定义的。智能电网指可及时获得完整的电网信息,优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。对于未来电网的发展形势,应该具备运用多种能源来进行发电的能力。智能电网的应用可以有效的减少输电网的电能损耗,同时提高能源利用率和保护环境。 2 智能电网技术的国内外研究现状 2.1 国外研究现状 智能电网的发展已经引起了世界范围内的广泛关注,特别欧美发达国家科学技术发展的速度比较快,对智能电网的研究比较早,直到今天,不仅形成了一整套基本完善的发展体系,并且在实践中得到了很大程度的应用。由于各国的实际情况不同,其智能电网建设的起因和关注点也存在不同,我们应该有选择的学习。欧洲大力开发清洁能

源、可再生能源,电力需求趋于饱和后提高电能质量和供电可靠性等需求。美国则是侧重对智能电网的升级和发展,利用当前有限的资源获取更多益处。 2.2 国内研究现状 研究智能电网在我国起步较晚,目前为止还没有从国家层面制定智能电网的发展战略,不过在某方面的研究还是对智能电网的发展起到了借鉴作用。华东电网公司建设智能电网呈现的特点为:规划以自愈为目标的智能电网;实现智能化调度;新型材料和智能设备的全面使用;可再生能源的友好接入;实现与用户的智能互动。国家启动了多项863高技术研究发展计划项目,在“十一五”期间,在三大先进能源技术领域设立重大项目和重点项目,包括:以煤气化为基础的多联产示范工程,MW级并网光伏电站系统,太阳能热发电技术及系统示范等项目。 3 智能电网技术分析 3.1 智能通信技术 先进的电网通信技术,是确保智能电网建设目标得以顺利实现的基础。智能电网要求实现对系统状态的实时监视和分析,以保证对故障的预测和对故障信号的及时响应。通过采用智能电网通信技术,电网在其供电可靠性与连续性也得到了提升,也极大的提高了电力设备在利用方面的效率,从而保证电网的运行的可靠性、安全性和稳定性。 3.2 智能变电站技术 智能变电站技术是信息处理技术和计算监控技术的有机融合。信

智能电网技术的前沿探究

智能电网技术的前沿探究 近年来,智能电网技术的发展取得了很大的进展,它被认为是 未来电力系统的关键技术之一。智能电网技术是指利用先进的通信、控制和计算技术,建立高效、可靠、安全的电力系统。它与 传统电网相比,能够更好地适应未来能源系统的需求,实现高效 用电、节能减排以及可靠稳定的用电保障。本文将从多个方面对 智能电网技术进行探究。 一、智能电网技术的发展历程 智能电网技术的发展历程可以追溯到20世纪70年代,那个时候,欧美地区已经开始对电力系统进行数字化改造了。而在中国,智能电网技术的发展起步较晚,到了21世纪初才逐渐开始进入人 们的视野。 随着新能源技术的快速发展,智能电网技术也开始被广泛运用,目前在国内外,广电通信、电力、交通运输等行业都已经使用了 智能电网技术。 二、智能电网技术的特点

1. 双向通信:智能电网技术实现了电力系统内外部信息的双向传输,能够实现能量的双向流动,可以更好地适应不同场景下的用电需求。 2. 多源协同:智能电网技术能够协调不同的发电、储能、负荷等设施之间的关系,协同调节电力系统内部的供需关系。 3. 摆脱电网的立方化极限:传统的电力系统是基于能源中心的单向供电模式,能量的分配和调节是由发电厂和电网运营商来控制。智能电网则是可以控制多个设备之间的能量流动,能够根据系统实时的需求来调节能源的分配。 4. 具有预测能力:智能电网技术能够根据实际的用电需求以及天气预测等因素来预测未来电力系统的供需情况,从而更好地规划电力系统的运行。 三、智能电网技术的应用

1. 智能电力多媒体终端:智能电力多媒体终端是一种智能可视化的终端设备,可以实时显示电力系统的运行状态,包括用电情况、余电量、能源来源等信息。 2. 智能电力调度系统:智能电力调度系统可以对电力系统进行实时监控,同时能够实现对发电设备、储能设备和负荷设备的协同调度和控制。 3. 智能电力传感器:智能电力传感器是一种能够实时检测电力系统各种参数的设备,包括电流、电压、功率等参数。 4. 智能电力计费系统:智能电力计费系统是根据实时用电情况来计算电费,从而能够更加精确地计算用户的用电费用。 四、智能电网技术的未来发展方向 智能电网技术的发展方向主要分为以下几个方面:

范明天:欧洲配电网智能化发展中的规划技术(图)

范明天:欧洲配电网智能化发展中的规划技 术(图) 目前欧洲大多数称之为“智能电网”的项目实际上与电网问题本身关系不大,配电网智能化发展过程中的规划技术,与其他技术不同,规划技术是系统性的技术,而且是与网络结构及一次设备关系密切的技术,强调的是规划方案本身的灵活性和适应性,从而可以应对长期负荷预测和各种新技术发展的不确定性。新的监管政策和电力市场的发展会改变电力系统传统逻辑,即从发电顺应需求到整合需求以优化发电的改变,从而达到节省和利用资源的目的。0引言欧洲配电网智能化系列专题已经介绍了欧洲配电网智能化发展的驱动力和需求分析、应用场景及其功能、技术标准化工作、控制技术及通信技术,应用场景所介绍的8种智能电网技术(分布式可再生能源的集成、配电自动化、高级测量基础设施、储能、微电网、需求响应和发电管理、分布式能源管理系统和虚拟电厂、电动汽车),其中大多数技术可减少电网峰荷的运行时间,这对配电网规划将产生很大的影响。控制技术中分析了网络解(增加或改造网络元件,传统方法)与非网络解(不增加网络元件,智能化方法)在网络控制中的作用,并提出了配电网规划需要考虑网络控制问题这一全新概念。目前欧洲大多数称之为“智能电网”的项目实际上与电网问题本身关系不大,而本文介绍配电网智能化发展过程中的规划技术,与其他技术不同,规划技术是系统性的技术,而且是与网络结构及一次设备关系密切的技术,强调的是规划方案本身的灵活性和适应性,从而可以应

对长期负荷预测和各种新技术发展的不确定性。新的监管政策和电力市场的发展会改变电力系统传统逻辑,即从发电顺应需求到整合需求以优化发电的改变,从而达到节省和利用资源的目的。为了确定配电网所需的技术经济能力,传统规划一般是基于长期负荷预测,由此确定不同运行条件下和情况下的峰值功率(峰荷),由于负荷结果有很大的不确定性,而负荷的预测结果对投资会造成很大的影响,如果现在未能科学合理地规划建设电网,则电网企业到2050年还不得不继续使用现在没有合理规划建设的电网。智能化发展过程中的电网规划技术就是要求电网规划本身也应该产生一个能够适应发展变化的计划,且在获得更为准确的负荷数据时和在必要时可以修改该计划。配电网规划的任务就是规划一个可靠且经济的配电网,而配电网运行的任务是在满足技术和经济监管条例下对电网进行有效的监测和控制,因此配电网规划与配电网运行之间存在相互协调的问题,这也是主动配电网规划需要解决的问题。1能源政策对电网规划的影响一个公认的观点和目标是,配电网给用电和分布式电源提供了灵活的市场。该市场必须在技术上是可靠的、在经济上是可持续发展的,而且不能阻碍各种社会目标的实现,例如需求侧响应、小型分布式发电并网,各种电力交易的功能以及各种节能措施等。配电网运行商(DSO)的运行任务是,在满足技术和经济监管条例下对网络进行密集的监测和控制。当前各种能源政策方面的目标对配电网的发展提出了各种新的挑战:例如各种智能电网技术和措施可迅速地降低电网上传输的电量,然而并不显著影响峰值功率,而后者在电网规划和容量设计中起决定性的作

中外智能电网发展战略

中外智能电网发展战略 智能电网:中国与国际发展趋势的比较分析 引言 智能电网是全球能源转型的关键组成部分,通过提高能源利用效率、优化资源配置、降低环境污染等方面发挥着重要作用。本文将深入探讨中国与国际智能电网发展的现状、战略与未来趋势,旨在为读者揭示智能电网在全球范围内的战略地位与发展前景。 中国智能电网发展现状 随着国家对新能源和节能减排的重视,中国智能电网发展迅速。政策支持和技术进步共同推动了中国智能电网的快速发展。在政策层面,中国政府将智能电网纳入国家发展战略,出台了一系列扶持政策,为智能电网发展提供了有力保障。在技术层面,中国不断加强科技创新,研发出一批拥有自主知识产权的智能电网关键技术,如特高压输电、智能配电网等。此外,市场需求也是中国智能电网发展的重要驱动力,随着用电需求的增长,传统电网的不足逐渐凸显,智能电网以其优越的性能逐渐成为市场新宠。 国际智能电网发展现状

全球范围内,智能电网的发展呈现出多元化和差异化特点。各国根据自己的资源禀赋、能源结构和政策导向,制定了各具特色的智能电网发展战略。例如,欧洲以可再生能源和分布式能源为基础,发展以微电网为特色的智能电网;美国则侧重于发展清洁能源和智能电网技术,提高电力系统的效率和可靠性。在国际技术方面,欧美国家在智能电网技术研发和应用方面具有较高水平,特别是在分布式能源接入、需求侧管理等方面拥有较多经验和技术优势。 中外智能电网发展战略分析 1、战略异同点 中外智能电网发展战略在目标、重点和路径上存在一定的异同。在目标方面,中国和国际社会都致力于提高电力系统的效率、可靠性和安全性,促进清洁能源的发展。在重点领域上,中国注重特高压输电和智能配电网等技术的研发和应用,而欧美国家则更加分布式能源接入和需求侧管理等方面。在发展路径上,中国以政策推动和国有企业的主导作用为主,而欧美国家则更加注重市场机制和私营企业的作用。 2、经验与启示 中外智能电网发展的经验与启示主要有以下几点:一是政策支持是推

智能电网技术的最新研究进展

智能电网技术的最新研究进展智能电网技术是近年来备受关注的一个领域,它将传统的电网 系统与先进的信息和通信技术相结合,以实现可持续发展和能源 效率的目标。在过去的几年中,世界各地的研究人员一直在探索 智能电网技术,不断发现新的领域和应用。下面就让我们一起了 解一下智能电网技术的最新研究进展。 一、能源贮存技术的发展 随着可再生能源的不断发展,能源贮存技术已成为智能电网的 关键技术。传统的电网系统大多使用燃煤和石油等非可再生能源,这导致了环境问题和能源短缺的问题。而例如太阳能和风能等可 再生能源则是一种绿色环保的能源,但它们的不稳定性也会带来 一些挑战。因此,研究人员们致力于探索更先进的能源贮存技术,以确保可再生能源的稳定供应。 有关这些技术的研究已经在世界各地展开。例如,美国的研究 人员正在探索热储能技术,该技术使用熔盐来储存太阳能。同时,欧洲的研究人员正在研究氢燃料电池技术,以作为储能设备。此外,还有一些储能技术也在不断地研发之中,例如压缩空气贮能 技术和超级电容器等。

二、智能电网的通信技术 智能电网的另一个关键技术就是通信技术。随着无线通信技术和互联网的发展,研究人员们开始探索如何将这些技术应用到电网系统中,以实现更高效、更智能的电网控制和管理。 无线通信技术可以在不需要布线的情况下实现设备之间的通信和数据传输。这对于智能电网的发展非常重要,因为它可以帮助实现对电网系统的实时监测和控制。此外,无线通信技术还可以促进电网的互连互通,使得电网系统的分布式能源、分布式负载和储能设备可以实现更有效的管理。 三、智能电网的智能化技术 智能化技术也是智能电网的关键技术之一。今天,人工智能技术和大数据分析技术已被广泛应用于智能电网系统中,以辅助实现更准确、更智能的电力管理和控制。

不可不知的微电网技术及国内外发展现状

不可不知的微电网技术及国内外发展现状微电网即微型电网是一种由负荷和微型电源共同组成的、可提供电能系统。微电网相对外部大电网表现为一个单一的可控单元,该可控单元能够满足微电网内部用户对电能质量及供电可靠性和安全性的要求。微电网特征1、微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制。2、微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。3、微电网存在两种典型的运行模式:正常情况下微电网与常规配电网并网运行,称为联网模式;当检测到电网故障或电能质量不满足要求时,微电网将及时与电网断开而独立运行,称为孤岛模式。两者之间的切换必须平滑而快速。国内外现状近年来,许多国家如美国、日本、澳大利亚等纷纷开展了对微电网技术的研究,并且解决了一部分微电网技术中的运行、保护、经济性等理论问题。国外微电网发展美国是最先提出了微电网概念的国家,1999年美国可靠性技术解决方案协会,首次对微电网在结构、控制、经济等方面进行了研究并于2002年正式提出了相对完整的微电网概念,并且是目前微电网概念中最权威的一个。欧洲国家于2005年提出“SmartPowerNetworks”计划,随后便出台该计划的技术实现方略。“SmartPowerNetworks”计划作为欧洲2020年及后续的电力发展目标表明了未来欧洲电网需具备以下特点:灵活性、可接入性、可靠性及经济性。并且提出微电源输出端逆变器相应控制策略:PQ控制VSI(voltagesourceinverter)控制策略。同时提出优

化约束方程,并对超额发出热能的弃用制订了惩罚方案。最后,在满足微电网电、热双重需求的条件下,以系统燃料耗量最低为目标,提出了优化的功率分配方案。国内微电网发展2008年初,冰雪天气导致我国发生大面积停电,只有少数小电网在支撑重要用户运行。这暴露了我国现有的网架结构在保障用户供电方面所存在的薄弱环节同时也将微型电网的作用充分展示了出来,并促使我国加快了对微型电网的研究步伐。2009年,中国国家科技部通过“973”计划项目,专门资助了分布式发电供能系统的相关基础研究。次年,中国国家科技部通过《国家高科技研究发展计划(863)》立项了近十个有关微电网方面的研究课题。“十二五”期间,我国将在太阳能、风能占优势的地区建设成微电网示范区,同时还将推动建设100座新能源示范城市。我国微电网的发展虽尚处于起始阶段,但微电网的特点适应我国电力发展的需求和方向,具有广阔的发展前景。

欧洲智能电网

欧洲智能电网 一:欧洲智能电网提出的背景 当前欧洲电网的基本结构,主要是满足大型传统化石燃料发电厂的远距离输电,而如今的能源问题使欧洲面临改变发电规划的现状。低碳发电技术的发展和需求侧管理效率的大幅提高,将使用户能与电网互动。以用户为中心的网络结构正朝我们走来,但这些根本性的改变,会给电网设计和控制带来很大影响。 在2004年12月召开的"国际可再生能源和分布式能源整合会议"上,电力工业和相关研究机构建议成立"未来电网欧洲技术论坛"(欧洲委员会下有近30个欧洲技术论坛)。之后,欧洲委员会研究总局为该技术论坛制定了基本理念和指导原则。2005年,"智能电网欧洲技术论坛"正式成立。该论坛包括了来自制造、输配电系统运行、研究机构和监管部门的代表,主要目标是:把当前的电网转换成一个用户和运营者互动的服务网,以提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性,并为分布式和可再生能源发电的大规模整合扫除各种障碍。 成立该技术论坛之前,在欧盟第5次框架计划中的"欧洲电网中的可再生能源和分布式发电整合"专题下,策划了50多个项目,分为分布式发电、输电、储能、高温超导体和其它整合项目五大类。这些项目被认为是发展互动电网第一代构成元件和新结构的起点。这些项目中有许多于2001年开始实施,并已成功达到了预期效果。 2006年4月,"智能电网欧洲技术论坛"的顾问委员提出了智能电网的愿景,之后又制定了战略研究议程,用于指导欧盟及其各国开展相关项目,促成了智能电网的实现。 二:欧洲智能电网的定义 在"智能电网欧洲技术论坛"中对智能电网的定义如下: Although there is no standard global definition, the European Technology Platform SmartGrids defines smart grids as electricity networks that can intelligently integrate the behaviour and actions of all users connected to it - generators, consumers and those that do both – in order to efficiently deliver sustainable, economic and secure electricity supplies. 简单地说就是智能电网作为一个电力网络,可以整合网络中连接的所有设备的行为,从而有效地提供可持续的、经济的、安全的电力供应。 智能电网作为为满足欧洲未来供电网需要而进行的大胆尝试,其特性有:一是柔性,满足用户需要;二是易接入性,保证所有用户的连接通畅,尤其对于可再生能源和高效、零或低CO2 排放的本地发电;三是可靠性,保障和提高供电的安全性和质量;四是经济性,通过改革及竞争调节实现最有效的能源管理。 三:欧洲智能电网的驱动因素 如图1所示,欧洲智能电网的驱动因素主要有以下三个: (1)环境问题:化石燃料发电会排放出二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和其它污染物,温室气体会引起气候变化,这是人类面临的最大的环境和经济挑战之一。要研究出最经济的技术和措施,使欧盟达到京都议定书和后京都议定书的目标。发展可再生能源和分布式发电,是欧洲应对环境问题的基本战略。 (2)电力供应安全:首先,化石燃料日益减少,威胁电力的安全供应;其次,人们对电能可靠性、供电质量,以及发电和输电容量的要求不断增长。欧洲输配电系统基础设施正日益老化,越来越威胁到电网安全、可靠和高质量供电,需要在考虑电网新功能和新挑战下重新设计电网。这需要进行大量投资,只有综合利用创新方案、技术和电网结构,才能以最有效的方式达到目的。

欧洲配电网智能化发展中的控制技术

欧洲配电网智能化发展中的控制技术 由于输配电网之间存在较大的差异,智能配电网的控制技术无法照搬输电网的现有技术。在欧洲配电网的智能化进程中,经济适用的传感器、执行器和控制系统的发展深刻地改变了配电网的控制系统模式,配电网的调度和控制模式朝着越来越主动的方向发展。 欧洲配电网智能化系列专题已经介绍了欧洲配电网智能化发展的驱动力和需求分析、应用场景,以及功能及其标准化工作,在此基础上,将继续介绍配电网控制技术、通信技术、规划技术和数据仓库技术等相关智能化技术的进展情况,这些技术是配电网实现智能化的基础。本篇注重控制系统模式,下篇注重控制对象及控制内容。 配电网与输电网的最大差异在于,配电网的节点规模比输电网的节点规模多几个数量级,且配电网节点的功率(电量)密度又远低于输电网节点的功率(电量)密度,如果直接采用输电网现成的智能化技术(如输电网的集中调度及相应的保护控制技术等),以及像输电网一样进行信息全采集,配电网的智能化改造成本将是无法接受的,因此,实施配电网智能化的技术路线,需要根据用户的可靠性需求以及配电网运营企业的投资能力综合考虑。 配电网采用辐射运行方式,可采用以变电站为中心的调度模式。现有配电系统大都只有部分线路和配变实现了自动化,而且配电控制中心的配电管理系统(DMS)的功能较单一、智能化水平不高。相比而言,输电网上的所有线路和变电站均已实现了自动化,控制中心的能量管理系统(EMS)智能化程度较高。当前智能电能表等局部智能化监测设备日益普及,但由于配电网量大面广的分布式结构,难以做到“全局”最优,因此,即使配电网的所有用户都安装智能电能表且相关节点均装备智能监测装置,也不一定能够实现配电网全局最优的系统级智能化。 无论从技术上还是从经济上,DMS都不宜直接套用EMS层次的一些技术(如状态估计等)。就智能电网的发展需求而言,DMS将有可能逐步再现输电网层次EMS的某些典型常用功能,但现有配置在配电控制中心的DMS目前则还难以全部实现这些功能。因此,要实现配电网的智能化,还需要研发适应配电网需求的控制系统模式。本文从以下几个方面对配电网的智能控制系统模式进行了介绍。 首先对未来配电网的控制系统模式进行了一般性讨论。目前,大多数智能配电网应用的控制系统采取集中式或变电站中心式,但许多研究和示范项目正在探索完全分散式架构的性能和优势,并且假如不需要在配电网层面对全电网的安全稳定性进行协调,那么点对点的局部控制系统将有可能出现可观的增长。 智能电网的最大新颖性在于:所有孤立的信息系统都将被整合,以实现对配电网的实时数据相关性、预防和校正控制、状态监测、自动化FILSR、DER的充分参与、主动需求以及储能系统等进行更好更快的数据分析。当面对一个更加复杂、集成的配电网时,被授权的配电网调度员可利用被集成和过滤的信息对很多可能发生的情况做出快速准确的决策及回应。 文章介绍了集中式配电管理系统的研究现状,其中包括未来配电管理系统的调度员

关于未来电网和电网技术的发展前景与方向

关于未来电网和电网技术的发展前景与方向 20世纪末至本世纪初,伴随着全球气候变化加剧和传统能源日渐枯竭,一场新的能源革命悄然兴起。节能,提高化石能源的清洁高效利用水平,以可再生能源逐步替代化石能源,实现可再生能源(水能、风能、太阳能、地热能、生物质能等)和核能等清洁能源在一次能源生产和消费中占更大份额,建立可持续发展的能源系统,是这一新能源革命的主要目标。 可再生能源、核能以及化石能源的清洁利用绝大部分要通过转化为电能来实现。在新能源革命条件下,电网的重要性日益突出,电网将成为全社会重要的能源输送和配给网络。与传统电网相比,未来电网使命的变化主要有如下4点:(1)接收大规模集中式和分布式可再生能源电力,成为新能源电力的输送和分配网络;(2)与分布式电源、储能装置、能源综合高效利用系统有机融合、双向互动,提高终端能源利用效率,成为灵活、高效的智能能源网络;(3)具有极高的供电可靠性,基本排除大面积停电风险,成为安全、可靠的能源电力供应系统;(4)与信息通信系统广泛结合,成为集能源、电力、信息为一体的综合服务体系。 电网(广义的电网即电力系统)作为现代工业文明的产物,经历了100多年的发展。纵观世界电网的发展历史和未来电网使命的变化,按其不同阶段的主要技术经济特征区分,可分为三代电网。第一代电网是二战结束前的小电源、低电压、小电网,是电网的兴起阶段。第二代电网是二战后至上世纪末发展的大机组、超高电压、大规模互

联电网,是电网的规模化发展阶段。第二代电网严重依赖化石能源,大电网的安全风险难以基本消除,是不可持续的电网发展模式。未来电网就是第三代电网。第三代电网是一、二代电网在新能源革命条件下的传承和发展,支持大规模新能源电力,大幅降低大电网的安全风险,并广泛融合信息通信技术,是电网的可持续化、智能化发展阶段。 当前我国能源和电力面临发展转型的新阶段。从现在起到2050年将是我国电网由第二代向第三代转型的过渡期。与电源的转型相配合,电网发展总体上将是朝向国家骨干输电网与地方输配电网、微网相结合的模式,既能适应水能、风能、太阳能发电等大规模可再生能源电力以及清洁煤电、核电等集中发电基地的电力输送、优化和间歇性功率相互补偿的需要,也能适应对分布式能源电力开放、促进微网发展、提高终端能源利用效率的需求。 从现在至2030年的中期阶段,我国输电骨干网仍将基本保持超/特高压交直流输电网模式,即2020~2030年的输电骨干网,在形态上应是超大规模超/特高压交直流混联的复杂电网。多端直流输电技术、FACTS及VSC-HVDC等电力电子技术将得到较广泛应用,储能技术有可能取得较大进展,为后期电网的转型奠定技术基础。 2030~2050年,随着我国西南大规模水电、西部和北部大规模风电及巨型荒漠太阳能电站、东部沿海海上风电等可再生能源电力的集中开发,具有间歇性、波动性电源的比重不断提高,在全国范围内建设灵活可控、低损耗、高可靠性的跨大区超级输电网络,将为大范围资源优化配置和相互补偿所必需。在这一阶段,技术发展的积累和

欧洲智能电网

欧洲智能电网:实现家电与智能电网互动 智能电网最早出现在欧洲,因此欧洲适应智能电网的家用电器技术开发起步较早,并具有自身特色。与智能电网的运行特点相适应,信息交换、需求响应、系统管理成为智能化家用电器的新功能。同时,住宅能源管理系统、燃气热电联产装置、太阳能光伏发电装置、电动汽车等进入家庭,成为智能电网终端。 2002年4月,欧盟委员会提出了“欧洲智能能源”计划,并在2003~2006年投资2.15亿欧元,支持欧盟各国和各地区开展旨在节约能源、发展可再生能源和提高能源使用效率的行动,更好地保护环境,实现可持续发展。2005年,根据可再生能源和分布式发电的发展要求,欧洲智能电网技术论坛成立。该论坛发表的报告重点研究了未来电网的发展前景和需求,提出了智能电网的优先研究内容和欧洲智能电网的重点领域。在欧盟第五、第六研发框架计划的支持下,欧洲未来电网SmartGrids(智能电网)技术平台在2005年正式启动,适应智能电网的家用电器技术开发进程也随之启动。 欧洲智能电网的发展 在环境保护和清洁能源利用方面,欧盟一直引领发展潮流,欧盟各国对智能电网技术的发展普遍表现出很高的积极性。早期智能电表进入欧洲家庭的主要目的是为了实现自动抄表。早在2001年,意大利国家电力公司就安装和改造了3000万台智能电表,建立起智能化的计量网络。意大利国家电力公司全面实行远程抄表,是为了解决上门扰民、浪费人力的问题,同时避免误抄、误算。 2006年,欧盟理事会能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确指出,欧洲已经进入新能源时代,智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。保证供电的持续性、竞争性和安全性是欧洲能源政策最重要的目标,也是欧洲电力市场和电网必须面对的新挑战。未来整个欧洲的电网必须向用户提供高度可靠、经济有效的电能,并充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源。

未来欧洲的电网发展与电网技术

未来欧洲的电网发展与电网技术 电力工业是国民经济的基础产业,为经济发展和社会进步提供了重要保障。电力工业的可持续发展是世界各国关注的重点问题之一。而安全、经济和环保成为目前电力工业可持续发展的三大要素,与电网发展、电力市场密切相关。 近年来国际上正在重新塑造电力工业,使之在可持续发展的能源工业中发挥更加重要的作用。欧洲是国际电力工业发展的一个典型,在电网技术、未来能源发展、电网结构形式等方面具有独特的经验。本文简述了国际电网发展的2种趋势,针对欧洲的未来电网的发展方向以及相关的电网技术进行了分析,指出了欧洲发展新能源发电所面临的挑战及其对中国的启示。 1 国际电网发展的2种趋势 目前,国际上电网的发展可概括为两大趋势:一是统一或联合的特高压电网;另一个是分布发电与交互式供电的分散智能电网。 中国是统一或联合的特高压电网的发展趋势的主要代表。在中国,随着电力工业高速发展,资源分布、经济发展的不均衡,需要提高电网输送能力,发展远距离大容量输电,加强统一或协调规划建设,形成统一调度运行的统一或联合特高压电网。中国的政治体系、经济环境、管理体制等也使得电网朝这个方向推进具有一定优势。目前正开始研究未来的大电网技术,在各方面基本上具备建设全国统一电网的能力。

在欧洲,其电力发展模式是向分布式发电、交互式供电的分散智能电网过渡,更加强调对环境的保护和可再生能源发电的发展,这是引领国际电网发展的另一大趋势。目前这些国家和地区的电网是联合的,但由于交互式供电、柔性交流输电技术的发展,电网的发展方向在发生改变。能源政策对电网发展方向具有重大影响。欧洲很重视环境保护和可再生能源发电的发展,在这种能源政策的引导下,大力发展可再生能源发电;欧盟理事会能源政策的中心目标是发展风能、水电、太阳能和生物质能等可再生能源。在欧洲,天然气作为发电用能源,发电装机的增量或存量调整主要依赖新能源或可再生能源,电力需求趋于饱和,因此,能源发展终期目标是分布式发电,而不是强调电网规模的扩大。目前欧洲电网的发展方式正处于一个转折点上。 2 欧洲未来的电网与电网技术 前几年,英国的高校和政府机构专门对英国电网机构做了一系列调查,调查的题目是《英国的未来电网和未来的英国电网》,主要内容是:按目前发展状况,英国现有的电网经过20年后,其作用和现在能否一样?20年后电网将是什么形式的?为此,他们做了2个假设分析。一是“从零开始”:假设英国还没有形成整个电网,电网需从零开始建,同时基于现有电力需求,在有一次能源的地方建厂,通过与法国联网等方式进口所需能源,并配套建设电源支撑点。在这种情况下,电网现阶段是什么形式?5年后将是什么形式?10年后又将会是什么形式?二是以英国的现有电网为骨干网架,电能从北往南

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