開關(guān)電源應(yīng)用之智能電網(wǎng)建設(shè)新成就及面臨挑戰(zhàn)分析
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、科技水平的提高以及全球資源和環(huán)境問題的日益突出，電網(wǎng)發(fā)展面臨新課題和新挑戰(zhàn)。依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù)，積極發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求，已成為世界電力發(fā)展的共同選擇。
智能電網(wǎng)建設(shè)成就
2009年以來，國家電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)研究實(shí)踐工作，取得了八個(gè)方面的重要成果。
一是先后建成3個(gè)世界上電壓最高、容量最大的特高壓交、直流工程，已累計(jì)送電超過800億千瓦時(shí)。
二是取得多項(xiàng)大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究成果，支撐了新能源的開發(fā)、消納和行業(yè)發(fā)展。經(jīng)營區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)已超過6000萬千瓦。
三是一批智能輸電技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了輸電業(yè)務(wù)的精益化管理和電網(wǎng)安全運(yùn)行決策。已在15個(gè)省完成了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)部署。
四是開展了兩代智能變電站的持續(xù)實(shí)踐。在兩批共74座試點(diǎn)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)原有智能變電站技術(shù)方案，大幅優(yōu)化主接線及平面布局，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)并深化高級(jí)應(yīng)用功能。已新建并投運(yùn)智能變電站500多座，研制成功多項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備并得到規(guī)模應(yīng)用。
五是配電自動(dòng)化加速推廣應(yīng)用，在配電網(wǎng)自愈控制等方面取得進(jìn)展，在64個(gè)城市核心區(qū)建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，提升了配電網(wǎng)的智能化運(yùn)行水平。
六是累計(jì)實(shí)現(xiàn)1.55億戶用電信息采集，構(gòu)建了大規(guī)模的高級(jí)量測體系(AMI)，支撐了智能用電服務(wù)的提升。
七是電動(dòng)汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)全面推進(jìn)，在26個(gè)省(區(qū))建成投運(yùn)了電動(dòng)汽車充換電站360座、充電樁15333個(gè)，帶動(dòng)了電動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
八是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)全面推廣應(yīng)用，建成投運(yùn)了31個(gè)省級(jí)以上的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，提升了大電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。
深化智能電網(wǎng)建設(shè)的挑戰(zhàn)
更大范圍優(yōu)化資源配置能力亟待提高
中國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡性，決定了資源大規(guī)模跨區(qū)域調(diào)配、全國范圍優(yōu)化配置的必然性。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力需求持續(xù)快速增長，就地平衡的電力發(fā)展方式與資源和生產(chǎn)力布局不均衡的矛盾日益突出。缺電與窩電現(xiàn)象并存，跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)滯后，區(qū)域間輸送及交換能力不足，電力資源配置范圍和配置效率受到很大限制，更大范圍優(yōu)化資源配置能力亟待提高。另外，由于環(huán)境問題日益突出，尤其是東部地區(qū)頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣帶來的環(huán)保壓力，也要求加快建設(shè)以電為中心，實(shí)現(xiàn)“電從遠(yuǎn)方來”的能源配置體系。
新能源接入與控制能力需要進(jìn)一步強(qiáng)化
中國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)展迅猛。一方面，八大千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地正在加快建設(shè)，呈現(xiàn)大規(guī)模、集約化開發(fā)的特點(diǎn)。另一方面，分布式新能源及其他形式發(fā)電方興未艾，未來存在爆發(fā)式增長的可能。2002年以來，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)年均增長74.9%，光伏發(fā)電裝機(jī)年均增長52.2%。這給電網(wǎng)運(yùn)行帶來了重大的挑戰(zhàn)。一是需要進(jìn)一步提高天氣預(yù)報(bào)的精度，提高新能源發(fā)電預(yù)測準(zhǔn)確性；二是需要合理安排新能源并網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光與傳統(tǒng)電源、儲(chǔ)能等的聯(lián)合運(yùn)行；三是需要進(jìn)一步提升大電網(wǎng)的安全性、適應(yīng)性和調(diào)控能力；四是需要進(jìn)一步加強(qiáng)城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)與改造，要求配電網(wǎng)具有自愈重構(gòu)、調(diào)度靈活的特點(diǎn)，具備分布式清潔能源接納能力。
電網(wǎng)裝備智能化水平需持續(xù)提升
自2009年以來，國家電網(wǎng)公司應(yīng)用了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障綜合分析告警、配電網(wǎng)自愈等一批先進(jìn)適用技術(shù)，但整體來說，這些技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模、范圍和深度仍較低，需要進(jìn)一步加大推廣。同時(shí)，需更加注重應(yīng)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息和自動(dòng)控制等基礎(chǔ)技術(shù)，進(jìn)一步提升電網(wǎng)在線智能分析、預(yù)警、決策、控制等方面的智能化水平，滿足各級(jí)電網(wǎng)協(xié)同控制的要求，支撐智能電網(wǎng)的一體化運(yùn)行。
與用戶的互動(dòng)需不斷增強(qiáng)
隨著用戶側(cè)、配網(wǎng)側(cè)分布式電源的快速發(fā)展，尤其是隨著屋頂太陽能發(fā)電、電動(dòng)汽車的大量使用，電網(wǎng)中電力流和信息流的雙向互動(dòng)不斷加強(qiáng)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和管理將產(chǎn)生重大影響。一是需要重點(diǎn)研究由此帶來的電網(wǎng)物理特性的改變，建立數(shù)學(xué)、物理模型，解決信息交換及調(diào)度控制等相關(guān)問題；二是需要大力探索配套政策與商業(yè)運(yùn)營模式，適應(yīng)分布式電源并網(wǎng)的需要，豐富服務(wù)內(nèi)涵，拓展終端用能服務(wù)領(lǐng)域和內(nèi)容，促進(jìn)終端用能效率的提升，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.
以上由開關(guān)電源公司提供！
智能電網(wǎng)建設(shè)成就
2009年以來，國家電網(wǎng)公司全面啟動(dòng)了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)研究實(shí)踐工作，取得了八個(gè)方面的重要成果。
一是先后建成3個(gè)世界上電壓最高、容量最大的特高壓交、直流工程，已累計(jì)送電超過800億千瓦時(shí)。
二是取得多項(xiàng)大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究成果，支撐了新能源的開發(fā)、消納和行業(yè)發(fā)展。經(jīng)營區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)已超過6000萬千瓦。
三是一批智能輸電技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了輸電業(yè)務(wù)的精益化管理和電網(wǎng)安全運(yùn)行決策。已在15個(gè)省完成了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)部署。
四是開展了兩代智能變電站的持續(xù)實(shí)踐。在兩批共74座試點(diǎn)工程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)原有智能變電站技術(shù)方案，大幅優(yōu)化主接線及平面布局，構(gòu)建一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)并深化高級(jí)應(yīng)用功能。已新建并投運(yùn)智能變電站500多座，研制成功多項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備并得到規(guī)模應(yīng)用。
五是配電自動(dòng)化加速推廣應(yīng)用，在配電網(wǎng)自愈控制等方面取得進(jìn)展，在64個(gè)城市核心區(qū)建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，提升了配電網(wǎng)的智能化運(yùn)行水平。
六是累計(jì)實(shí)現(xiàn)1.55億戶用電信息采集，構(gòu)建了大規(guī)模的高級(jí)量測體系(AMI)，支撐了智能用電服務(wù)的提升。
七是電動(dòng)汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)全面推進(jìn)，在26個(gè)省(區(qū))建成投運(yùn)了電動(dòng)汽車充換電站360座、充電樁15333個(gè)，帶動(dòng)了電動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
八是智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)全面推廣應(yīng)用，建成投運(yùn)了31個(gè)省級(jí)以上的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，提升了大電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。
深化智能電網(wǎng)建設(shè)的挑戰(zhàn)
更大范圍優(yōu)化資源配置能力亟待提高
中國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡性，決定了資源大規(guī)模跨區(qū)域調(diào)配、全國范圍優(yōu)化配置的必然性。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力需求持續(xù)快速增長，就地平衡的電力發(fā)展方式與資源和生產(chǎn)力布局不均衡的矛盾日益突出。缺電與窩電現(xiàn)象并存，跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)建設(shè)滯后，區(qū)域間輸送及交換能力不足，電力資源配置范圍和配置效率受到很大限制，更大范圍優(yōu)化資源配置能力亟待提高。另外，由于環(huán)境問題日益突出，尤其是東部地區(qū)頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣帶來的環(huán)保壓力，也要求加快建設(shè)以電為中心，實(shí)現(xiàn)“電從遠(yuǎn)方來”的能源配置體系。
新能源接入與控制能力需要進(jìn)一步強(qiáng)化
中國風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)展迅猛。一方面，八大千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地正在加快建設(shè)，呈現(xiàn)大規(guī)模、集約化開發(fā)的特點(diǎn)。另一方面，分布式新能源及其他形式發(fā)電方興未艾，未來存在爆發(fā)式增長的可能。2002年以來，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)年均增長74.9%，光伏發(fā)電裝機(jī)年均增長52.2%。這給電網(wǎng)運(yùn)行帶來了重大的挑戰(zhàn)。一是需要進(jìn)一步提高天氣預(yù)報(bào)的精度，提高新能源發(fā)電預(yù)測準(zhǔn)確性；二是需要合理安排新能源并網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光與傳統(tǒng)電源、儲(chǔ)能等的聯(lián)合運(yùn)行；三是需要進(jìn)一步提升大電網(wǎng)的安全性、適應(yīng)性和調(diào)控能力；四是需要進(jìn)一步加強(qiáng)城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)與改造，要求配電網(wǎng)具有自愈重構(gòu)、調(diào)度靈活的特點(diǎn)，具備分布式清潔能源接納能力。
電網(wǎng)裝備智能化水平需持續(xù)提升
自2009年以來，國家電網(wǎng)公司應(yīng)用了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障綜合分析告警、配電網(wǎng)自愈等一批先進(jìn)適用技術(shù)，但整體來說，這些技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模、范圍和深度仍較低，需要進(jìn)一步加大推廣。同時(shí)，需更加注重應(yīng)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息和自動(dòng)控制等基礎(chǔ)技術(shù)，進(jìn)一步提升電網(wǎng)在線智能分析、預(yù)警、決策、控制等方面的智能化水平，滿足各級(jí)電網(wǎng)協(xié)同控制的要求，支撐智能電網(wǎng)的一體化運(yùn)行。
與用戶的互動(dòng)需不斷增強(qiáng)
隨著用戶側(cè)、配網(wǎng)側(cè)分布式電源的快速發(fā)展，尤其是隨著屋頂太陽能發(fā)電、電動(dòng)汽車的大量使用，電網(wǎng)中電力流和信息流的雙向互動(dòng)不斷加強(qiáng)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和管理將產(chǎn)生重大影響。一是需要重點(diǎn)研究由此帶來的電網(wǎng)物理特性的改變，建立數(shù)學(xué)、物理模型，解決信息交換及調(diào)度控制等相關(guān)問題；二是需要大力探索配套政策與商業(yè)運(yùn)營模式，適應(yīng)分布式電源并網(wǎng)的需要，豐富服務(wù)內(nèi)涵，拓展終端用能服務(wù)領(lǐng)域和內(nèi)容，促進(jìn)終端用能效率的提升，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.
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