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智能电网部分关键技术问题的研究
亚彬思密达!
郑州轻工业学院电气信息工程学院,郑州 450002
摘要:面对目前电力系统越来越无法满足人们对电力能源和供电可靠性增长的日益需求,具有自愈、兼容、优化、互动、集成等优点的智能电网成为今后电网发展的一个重要趋势。我们根据智能电网的概念、特征、结构等方面提出了智能电网实现的几方面关键的技术问题。我们本文主要对智能电网的先进的监控软件和辅助决策体系及分布式能源管理系统两方面进行深入探讨和研究。
关键词:智能电网;关键技术;特征;结构;监控;管理
引言
自从人类懂得用电能以后,渐渐地对电能的需求越来越大。电能关系到现代人类的日常生活。在过去的近一个世纪,电力系统已经发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统。而目前,由于能源、环境、经济、政治等多方面因素的驱动,未来的几十年内,全世界范围内都将展开一场深刻的电力系统变革。无论是发达国家还是发展中国家,传统的电力系统都面临着前所未有的挑战:(1)用于传统火力发电的煤、石油等化石燃料日益耗尽,人们必须开发新的可再生能源以满足不断增长的电力需求;(2)“温室效应”气体排放导致的气候变化问题促使传统的发电模式必须向清洁、环保的方向转变;(3)电力系统结构的高度互联和设备的日益老化问题不容忽视,任何一个发生在局部小范围内的故障都有可能迅速蔓延并影响到整个电网,近年来大停电事故频繁发生,如2003 年的美加大停电和2006 年的欧洲大停电等,充分暴露了当今电力系统的脆弱性;(4)电子设备的广泛应用使得电力用户对电能质量、可靠性和经济性有着越来越高的要求。
在如此严峻的形势下,如何保证一个可靠、安全、环保、高效和灵活的电力系统,成为了21 世纪最受人瞩目的困难和挑战。为了解决这一难题,
熊猫人! 男电气工程及其自动化09-1班
学号540901020140
E-mail:5111890123@
几年前,美国和欧盟相继提出“智能电网(Smart Grid)”的概念,并从此大力推进智能电网的研究和发展:2006 年,欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》(A European Strategy petitive and Secure Energy)[5]强调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。同年,美国IBM 公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”的解决方案。如今,我国的电力行业也开始将目光瞄准了智能电网(也称“互动电网”)的开发:2007 年10月,华东电网有限公司启动智能电网可行性研究项目,预期在2030 年将华东电网全面建成智能电网。
然而,与未来的智能电网相比,当前的电力系统还相距甚远。现阶段,进一步明确智能电网的定义,发掘、研究和解决实现智能电网过程中的各种技术问题,对于不断完善目前的电网功能并逐步向智能电网趋近,有着非常重要的意义。因此,本文将着眼于实现智能电网所必须解决的关键技术问题,展开研究与探讨。
1 智能电网的概念
智能电网就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网具有以下五个关键特征:自愈、兼容、优