我國電網當前現狀
本網訊 中國智能電網研究始于2007年,2009年國家電網首次向社會公布中國“智能電網”發展計劃,強調分階段逐步推進,至2020年全面建成統一的“堅強智能電網”。2009-2010年國網和南網致力于各個環節的技術創新、試驗和實踐試點,中國智能電網的推廣正在加速,主要技術標準和成果已經形成。國網“十二五”期間規劃投資電網1.7萬億元,南網規劃投資4005億元,兩網合計投資超過2萬億元,共同建設聯接大型能源基地和主要用電負荷中心的“三縱三橫”結構的特高壓骨干網架。預計到2015年覆蓋我國88%國土面積的國家電網能夠支撐9000萬千瓦風電和800萬千瓦太陽能發電的接入和消納,基本建成堅強智能電網。
中國電力工業發電設備裝機容量和發電量雖位居世界第二位,但人均擁有裝機容量僅為0.21千瓦,位居世界第85位,人均發電量僅有900千瓦時,僅為世界平均水平的1/3,發達國家的1/15,缺電顯現較為明顯,在產能受限的前提下,智能電網的推進刻不容緩。被視為“第四次科技革命”的智能電網將保障能源供應、大規模接納可再生能源并實現智能互動性。目前我國在發電、輸電、變電、配電、用電、調度等各環節正全面開展智能電網建設,包括成功建設和投運了世界最高等級的特高壓交直流輸電工程,實現了超遠距離、超大規模輸電。同時國家電網接納新能源的能力顯著增強,目前已接入約3800萬千瓦風電和約45萬千瓦太陽能發電。今年夏季電荒的也可以歸咎于目前電網調度能力的局限性,當前31個重點城市核心區的配電自動化系統建設已逐步開始,智能電網的建設將提高電網的調度范圍及準確度,同等環境下電荒得到一定的緩解。此外,智能電網的建設還助力實現對整個電網的智能監控、分析及預警,實現電網調度的信息化、自動化、互動化及對電力生產的組織、指導和協調能力。
智能電網推動變電站發展
智能變電站是以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能, 實現與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。智能化變電站與目前變電站相比,增強了智能化功能,包括自適應、自協調、互動、控制等,變電環節的投資占智能化總投資額的33%。智能變電設備突出二次設備,技術門檻高,市場格局集中,是變電環節的投資重點。
智能變電站是智能電網中的重點領域,關鍵技術研究、技術標準制定、試點項目進行以及長期規劃都將促進智能變電站的長足發展。 國網前兩批試點中74個試點變電站全部完成了招標,目前已經20個變電站順利投運,從第4批起,智能站已經全部為非試點站,智能變電站監控系統在第4批中占比達到21%。目前智能變電站的二次設備價格高出常規站70%-100%,智能變電站二次設備造價比常規站有30%增長,智能變電站招標呈現放量的趨勢,預計智能變電站將全面展開大規模建設。
智能調度滿足并網需求
智能調度是智能電網的核心,是實現電網最優控制的關鍵,智能調度是通過電網調度所涉及的各種技術手段的運用,實現對電力生產過程精確指揮和精益運營,確保電網安全可靠、靈活協調、經濟環保、運行高效。電網調度普遍要求清潔能源上網電量嚴格比照負荷曲線,以確保電網的安全穩定運行,以風電為代表的絕大多數新能源的調峰能力不足,大規模的清潔能源接入電網后可能會出現電網電壓水平變動,線路傳輸功率超出極限,系統短路容量增加和系統暫態穩定性改變等一系列問題。智能調度就是要在傳統調度的基礎上,通過更加智能化的手段和工具,處理好清潔能源最大限度上網和電網安全穩定運行的關系,從而實現電網的最優控制。
智能調度的主要技術包括電網調度自動化和負荷預測技術,調度自動化系統是整個電網的控制核心,其可靠性對電網安全運行至關重要。電網調度自動化系統主要針對發電和輸電系統,是以計算機技術為基礎的現代電力系統的綜合自動化系統,用于大區級電網和省級、地級電網的調度中心,為電網調度管理人員提供電網各種實時的信息,并對電網進行調度決策管理和控制,保證電網安全運行,提高電網質量和改善電網運行的經濟性。
配電智能化產能提速
智能配電網是未來智能電網的核心,配網是智能電網技術和投資的主要吸收地,主要原因是配網側集中了分布式電源以及配網自動化等智能電網的核心部分,是支撐整個智能電網承上啟下的關鍵環節。當前配電網覆蓋面廣,包含了大量的線路損耗,智能化改造具有顯著的經濟意義,從技術可行性看,配電網電壓等級適中是最為適合進行智能化改造的環節。
現代工業對電能質量的要求越來越高,越來越多的電子設備的使用對電壓的要求也越來越苛刻。配電自動化在對配電系統的電能質量進行監測的同時可以通過電能質量補償裝置實現對配電網電能質量的補償控制智能配電環節,2011年上半年大連、寧波、天津的試點工程投入運行,其他試點城市配網正在建設中,農網配電智能化工作也開始啟動。隨著國網公司在智能配電網方面工作的推進,配網自動化將越來越受到重視,通過加強對城市配電網結構的改造,以及通過實現配電系統自動化來大幅度提高配電系統的運行管理水平,將為配電智能化類上市公司帶來利好。