“四步走”構(gòu)建技術(shù)發(fā)展路線圖智能電網(wǎng)的中國(guó)式思考盡管目前世界各國(guó)對(duì)于何謂智能電網(wǎng)還存有爭(zhēng)議，但作為當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，智能電網(wǎng)的發(fā)展還是被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì)。
筆者認(rèn)為，智能電網(wǎng)無(wú)論如何定義，首先是現(xiàn)代電力系統(tǒng)，其次應(yīng)是動(dòng)態(tài)的概念，即其在不同的時(shí)期應(yīng)有不同的定義。例如，筆者去年到美國(guó)進(jìn)行考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，美國(guó)的智能電網(wǎng)與國(guó)際能源署的定義截然不同。因此，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)也應(yīng)明確目標(biāo)，建立適合中國(guó)國(guó)情的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。
不同的要義
應(yīng)該看到，當(dāng)前各國(guó)專家針對(duì)電力工業(yè)應(yīng)致力于提高電網(wǎng)智能化水平及等級(jí)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，但是智能電網(wǎng)建設(shè)仍處于初期研究階段，國(guó)際上尚無(wú)統(tǒng)一、明確的定義。
目前，關(guān)于智能電網(wǎng)有幾個(gè)主流概念。
第一是通過(guò)傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能，防止斷電，更快地恢復(fù)供電，增強(qiáng)能源利用率;通過(guò)智能電表與分時(shí)電價(jià)、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)等手段，最大限度降低電網(wǎng)設(shè)備損耗，減少電網(wǎng)的固定資產(chǎn)投資和電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用;消費(fèi)者可通過(guò)智能電表的實(shí)時(shí)監(jiān)控，做到自主選擇用電量;對(duì)可再生能源發(fā)電具有最大高兼容性。
第二是在發(fā)電方式多樣化與分布式能源體系下，采用最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式，將電能輸送給終端用戶;同時(shí)，運(yùn)用高度自動(dòng)化智能設(shè)備，對(duì)輸配電網(wǎng)和用電端(用電客戶端)采取實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的最優(yōu)配置與利用。
第三是在開放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過(guò)加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等全流程的智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理。形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。
第四是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。
從這四個(gè)定義來(lái)看，各有差異與側(cè)重。其中，第一個(gè)定義是由美國(guó)電力科學(xué)研究院提出的，其定義強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)可靠性，降低損耗，減少投資;第二個(gè)定義則強(qiáng)調(diào)了電網(wǎng)的系統(tǒng)集成;第三個(gè)定義由美國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出的，意在強(qiáng)調(diào)了多樣化能源的接入;第四個(gè)定義是由我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司提出的，配合特高壓，涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié)。
事實(shí)上，由于發(fā)展環(huán)境和驅(qū)動(dòng)因素不同，不同國(guó)家的電網(wǎng)企業(yè)和組織都在以自己的方式來(lái)理解智能電網(wǎng)，對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行研究和實(shí)踐，各國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的思路、路徑和重點(diǎn)也各不相同。
不過(guò)，筆者認(rèn)為，不同的定義之間也存在相似之處。例如就智能電網(wǎng)的主要功能而言，第一是要增加增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性，縮小負(fù)荷峰谷差，實(shí)現(xiàn)可再生能源、分布式能源的接入;第二是增強(qiáng)電網(wǎng)可靠性和避免系統(tǒng)崩潰;第三是開放電力市場(chǎng)和提高透明度，這對(duì)于智能電網(wǎng)發(fā)展是非常重要的;第四是提高電能質(zhì)量;第五是應(yīng)具備提高效率、節(jié)能環(huán)保的作用。
筆者認(rèn)為，未來(lái)的智能電網(wǎng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)4A系統(tǒng)集成，主要包括高級(jí)計(jì)量體系(AMI)、高級(jí)配電運(yùn)行系統(tǒng)(ADO)、高級(jí)輸電運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)、高級(jí)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(AAM)。盡管期間在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同的設(shè)備、不同的實(shí)現(xiàn)方式，但這四個(gè)系統(tǒng)的最大集成化將涵蓋智能電網(wǎng)的主要內(nèi)容。其核心是具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的調(diào)度、保護(hù)、反饋控制系統(tǒng)，并由先進(jìn)的控制原理和系統(tǒng)研發(fā)、高集成度自動(dòng)化電力設(shè)備、高自動(dòng)化系統(tǒng)集成、自動(dòng)化操作元件及基礎(chǔ)元器件所組成。
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