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基于云计算的智能电网信息平台
童江松
2013年6月10日
目录
云计算的概念
结语
云计算在智能电网信息平台中的应用
基于云计算的智能电网信息平台
智能电网的概念
智能电网的概念
一、智能电网概念提出的背景
环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。
电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应,能够适应多种能源类型发电方式的需要,能够更加适应高度市场化的电力交易的需要,能够更加适应客户的自主选择需要,进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益,提供更加优质的服务。
为此,以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,将智能电网视为未来电网的发展方向。
二、世界各国的做法
(一)美国
2001 年,美国电力科学研究院(EPRI)提出“Intelligrid”(智能电网)的概念,并于2003年提出《智能电网研究框架》。
美国能源部(DOE)随即发布Grid2030 计划,通过采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术,重点研究控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等以构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网(分布式电力系统)等多层次的电力网络,争取到2030 年建成完全自动化、高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的输配电系统,以保障大电网的安全性、稳定性,提高供电的可靠性及电能质量。
(二)欧洲
2005 年欧洲提出类似的“smartgrid”概念,2006 年,欧盟智能电网技术论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》,认为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,主要着重于输配电过程中的自动化技术。
(三)中国
我国在智能电网概念的提出方面虽然稍晚,但之前就在相关技术领域开展了大量的研究和实践。1999 年进行的“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究”,就已经提出过“数字电力系统”的概念。近年来国内也在一直不断关注国内外智能电网方面的最新研究进展。
2007 年10 月,华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目,计划建成具有自愈能力的智能电网。
2008 年11 月11 日到13 日,中美清洁能源合作组织特别会议召开,在会上开始使用“Smart Grid”,中国将之翻译为“智能电网”,并在国内统一推广这一概念,以指导相关研究的开展。
在2009 年5 月召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上,中国国家电网公司正式提出“坚强智能电网”的概念,并计划于2020 年基本建成中国的坚强智能电网,正式拉开了中国坚强智能电网的研究与建设序幕。
二、智能电网的概念
(一)美国智能电网基本概念
美国将智能电网的概念描述为:智能电网是一种新的电网发展理念,通过利用数字技术提高电力系统的可靠性、安全性和效率,利用信息技术实现对电力系统运行、维护和规划方案的动态优化,对各类资源和服务进行整合重组。智能电网的范畴不仅涵盖配电和用电,还包括输电、运行、调度等方面。
美国提出智能电网要具备七大特征,以引导发展方向:
①自愈:通过安装的自动化监测装置可以及时发现电网运行的异常情况,及时预见可能发生的故障;在故障发生时也可以在没有或少量人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,从而避免大面积停电的发生,减少停电时间和经济损失
②互动:消费者可以在知情的情况下与电力系统互动,有能力选择最合适自己的供电方案;也可以向电力公司提出个性化的供电服务要求,以满足特殊需求;
③兼容:可接入各种分布式电源,如太阳能、风能等可再生能源和电能储存设备;
⑤创新:鼓励并推动创新性的产品、服务和市场的发展;
⑥优质:即电压、频率波动符合供电质量要求,谐波污染可以有效控制,从而满足数据中心、计算机、电子和自动化生产线等特殊行业对供电质量的严格需要,保障用户电能质量,并实现电能质量差别定价;
⑦安全:通过坚强的电网网架,可以提高电网应对物理攻击和网络攻击的能力,可靠处理系统故障。
(二)欧洲智能电网基本概念
欧洲电力工业联盟在2009年5月给出了智能电网的概念:智能电网通过采用创新性的产品和服务,使用智能检测、控制、通信和自愈技术,有效整合发电方、用户或者同时具有发电和用电特性成员的行为和行动,以期保证电力供应持续、经济和安全。它能够交互运行,可容纳广大范围的小型分布式发电系统并网。
欧洲智能电网发展的主要特征为:
①灵活:满足社会用户的多样性增值服务;
②易接入:保证所有用户的连接通畅,尤其对于可再生能源和高效、无二氧化碳排放或很少的发电资源要能方便接入;
③可靠:保证供电可靠性,减少停电故障;保证供电质量,满足用户供电要求;
④经济:实