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智能电网建设给输配电产业带来哪些契机?

        2014中国输配电产业论坛暨中国首家输配电产业园 山东金乡经济开发区招商推介会于 7 18日在北京隆重举行。在会上,北京国际电器工程有限责任公司部长王迎旭做了主题为 智能电网建设对输配电产业的积极影响 的演讲,内容如下:

尊敬的各位领导,各位朋友们,大家下午好 !

我很高兴能够参加这个论坛,能够同这么多的专家、学者一起交流意见,相互学习。

我们这次研讨会的主题非常重要,说到我国的输配电产业发展,这是一个关系到亿万家庭生产生活的头等大事,是关系到国民生产经济命脉的最为复杂的系统技术之一。随着人们生产生活水平的持续不断提高,人们对电力的需求也在随之增长,我国目前面临着严重的电力资源紧张的局面,国家为了确保人们生产生活正常可持续发展,通过逐步实现智能电网升级,农业电网改造高压特高压调度控制技术方面不断的加大各项投入,切实保障了现代电力系统的生产和运行。造福于人民,服务于生产。

我今天主要是想围绕智能电网建设对输配电产业的积极影响 谈一些个人的看法。在拿到主办方给我提供的发言主题的时候,我开玩笑的说,这么短的时间讲这么大的话题,这是讲不完也讲不透的。所以,我今天主要讲三点:

一、智能电网的优势特点

智能电网的应用很大程度上降低成本,安全生产,为我们的日常生活提供更加便捷的服务。

减少电网固定资产投资支出。通过智能电表与分时电价手段的结合,可抑制电力高峰负荷需求增长,减少和延缓电网投资 ;通过设备状态监测,可实现对设备更好的管理和维护,延长设备寿命,延迟设备投资 ;通过对设备状态和用户负荷情况的详细掌握,可提高电网投资和改造的针对性、合理性。

减少电网运行费用。自动计量管理能帮助电网企业缩短电费回收时间,减少窃电损失,减少客服成本 ;远程资产监控能够避免设备出现事故维修和更换 ;移动作业能有效的提高现场作业效率,减少作业人员和费用。

提高供电可靠性。通过网络实时重构,保证电力设施运行在额定范围内,减少停电发生 ;故障发生时,快速检测、定位和隔离故障,并指导作业人员快速确定停电原因,恢复供电,缩短停电时间。

提高运营管理和资产管理水平。通过实施智能电网,梳理和完善业务流程 ;逐步从传统检修模式向状态检修过渡 ;

加强需求侧管理,提高客户服务水平。智能电网不是一个单纯的技术问题,还涉及到电网企业的业务流程和管理模式。因此,在考虑智能电网时,要首先对电网企业的业务流程进行梳理,业务变革和管理变革要先行。国际实践表明,智能电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题,对智能电网进行裁剪和调整,以适合自己的情况。

一般来说,智能电网具有以下特点:

自愈—— 稳定可靠。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能,指无需或仅需少量人为干预,实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行,最小化或避免用户的供电中断。通过进行连续的评估自测,智能电网可以检测、分析、响应甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。

安全—— 抵御攻击。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击,智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害,一旦发生中断,也能很快恢复运行。

兼容—— 发电资源。传统电力网络主要是面向远端集中式发电的,通过在电源互联领域引入类似于计算机中的 即插即用 技术 (尤其是分布式发电资源 ),电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置。

交互—— 电力用户。电网在运行中与用户设备和行为进行交互,将其视为电力系统的完整组成部分之一,可以促使电力用户发挥积极作用,实现电力运行和环境保护等多方面的收益。

协调—— 电力市场。与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接,有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

高效—— 资产优化。引入最先进的信息和监控技术优化设备和资源的使用效益,可以提高单个资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化,降低它的运行维护成本和投资。

优质—— 电能质量。在数字化、高科技占主导的经济模式下,电力用户的电能质量能够得到有效保障,实现电能质量的差别定价。

集成—— 信息系统。实现包括监视、控制、维护、能量管理 (EMS)、配电管理 (DMS)、市场运营 (MOS)、企业资源规划 (ERP)等和其他各类信息系统之间的综合集成,并实现在此基础上的业务集成。

二、智能电网的发展趋势

我们知道,07 年华东电网提出的 三步走 战略从一定意义上说是开启了我国智能电网的新篇章,根据当时的 三步走 战略,到 2030年我们国家将要建成真正具有自愈能力的智能电网体系。在这其间,我国在智能电网建设方面,综合考虑各方面因素,根据我国能源产业的实际于负荷消纳地域分布特点 ;综合分析我国当前和未来社会发展形势,采取更加符合生产生活的实际需求这一发展模式,对各类传统能源的科技创新,加大可持续发展力度,对新型能源的充分开发和利用,进一步扩大我国各种能源资源的范围、在智能电网建设方面进行高效配置。实现并充分体现智能电网的各项优势和潜能。

应对全球环境变化和能源挑战

随着全球经济发展水平的提高,能源供给面临不足,大气中的温室气体的浓度也达到了前所未有的水平,为了应对气候变化给人类生存环境带来的挑战,发展绿色可再生能源成为了必然选择,这也客观推动了智能电网的研发,以解决各种形式的新能源接入电网的复杂问题。

电网的安全高效运行

NERC就美国电网停电事故的统计,每年影响 1-10万户的停电次数为 5-10 ;影响 10-100万户的停电次数为 1-5 ;影响 100-1000万户的停电次数为 0-1次。其中, 40%的大停电由级联事件演变而成。

当代电网的安全控制中,紧急状态下的紧急控制主要由 离线整定、实时动作 的继电保护和稳定补救装置来实现。这些装置除不具备事态发展的评估能力外,还可能发生诸如保护动作过慢导致震荡或不必要的解列等问题。

突出自愈功能的智能电网,采用事件启动的快速仿真、评估事态发展、决定是否隔离、如何分区等。自愈功能除可制止或缩小事态的扩大外,并能在故障区内,通过由分散发电、分布储能和需求相应资源组成的分布能源 DER提供辅助服务,至少保证用户的基本用电。

电网的互动需求

传统电网特别是垄断经营时期的发输配用电,是从上而下的单向供需关系。那些由用户控制启停的自备电厂,都被视为是虚拟负荷,即使接入输配电系统,也不参与自动发电控制,甚至在配网侧安装逆功率继电器,正常时不向电网注入功率,更不用说量大面广的可再生能源发电了。

经济效益和社会效益

智能电网投入将带来的经济和社会效益高回报,是其发展的又一个重要推动力。

据美国EPRI 估计,未来20年需要投资 1650亿美元的美国智能电网,实现后的综合效益可达 6280-8020亿美元。奥巴马的顾问在一份科技投资对就业的影响的报告中分析,投资 100亿美元建设智能电网,可创造 23.6万个就业岗位。

覆盖发输配用和电力市场、包含一、二次系统的智能电网,几乎每个环节都具有巨大的经济效益和社会效益。如,据统计,智能电网每为美国的电网提高 5%,相当于减少 5300万辆汽车的碳排放。

我国 十二五 规划当中明确提出,我国在智能电网建设方面要加大力度,到 2015年,新建智能变电站将要达到 5182座左右,其中新建的 750千伏智能变电站近 19座, 500千伏智能变电站近 182座, 330千伏智能变电站近 60座, 220千伏智能变电站近