智能电网是一项涉及多领域、跨行业的庞大系统工程,小到客户单独使用的智能电表,大到覆盖整个电网的智能电网调度控制系统,均属其研究范围。
2015年1月9日,“国家电网智能电网创新工程”项目获得2014年度国家科学技术进步一等奖。来了解一下智能电网的那些典型项目。
新能源并网 风电场与电网间可互联互通
新能源并网技术主要包括资源评估与功率预测技术、新能源发电智能监控与并网技术、试验检测与认证技术、多类型电源协调运行控制技术等。目前,我国在大规模新能源发电功率预测、试验检测、风光储联合运行控制关键技术方面整体处于国际先进水平。
无人机巡检 实现一键升降、GPS自主导航
无人机巡检可有效降低人员安全风险,提高对隐患、故障的定位监测,替代人工对于高山密林、广袤农田区域的杆塔、线路巡视,最大限度保护自然和农业环境。
智能变电站 智能化、集成化、自主自治
2009年,国家电网公司启动智能变电站建设。智能变电站以智能化、集成化、协同互动、自主自治为特征。站内一次设备信息可实现就地采集处理,电缆长度及二次屏位数分别缩减78%、60%;应用预制舱、隔离断路器等一体化集成化设备,建筑面积减少40%;投资水平与常规变电站基本相当;建设工期节约25%。
直流融冰 观测冰情的千里眼和顺风耳
国家电网公司与气象部门合作,发现了影响电网覆冰的17个关键因子,揭示了“日地气耦合”电网覆冰规律,开发了电网覆冰自动预报系统,成功解决电网冰情预测这一世界难题。研制出了具有覆冰图像防雾、抗电磁干扰能力强等特点的红外动态图像监测装置,使输电线路覆冰自动监测系统真正实现了冰情观测的千里眼和顺风耳的作用。研制的交直流融冰装置性价比优于国内外同类产品,极大地提高了电网防冰融冰应急处置的效果和效率。
配电自动化 让分布式电源运行更经济可靠
我国配电自动化建设规模和技术应用水平均达到国际先进水平。我国配电自动化建设改造项目在主站、终端、信息交互、配网通信等多个领域实现了技术突破。建立了包含分布式电源以及储能电动汽车充换电站等分布式终端的协同调度系统,实现储能主动负荷调度,以及分布式电源与电网间的协同互补,显著增强了电网对分布式电源的消纳能力,提高了分布式电源运行的可靠性与经济性。
电动汽车换电 提出国际标准填补国内空白
国家电网公司成功立项IEC标准《IEC62840 电动汽车换电站安全性要求》,实现了电动汽车领域由我国提出国际标准零的突破。成功研发了交直流充电设备、电池更换设备、智能充换电服务网络运营管理系统等系列产品,在充电服务网络规划设计、与智能电网融合技术、高效能量转换及传递技术、运营管理技术、动力电池及充换电设备检测技术等领域取得重大突破,填补了国内空白,并成功进行了推广应用。
用电信息采集系统 满足分布式能源计量
我国的用电信息采集技术达到国际领先水平。国家电网公司在全球首次提出了涵盖主站、通信协议、采集终端、智能电能表、安全密钥的用电信息采集系统技术标准体系,并据此规划建设了世界用户规模最大、实施范围最广、数据处理能力最强、提供基础用电信息最多的用电信息采集系统。首次提出远程及本地通信单元模块化、可互换的设计方案,将国内1491种电能表的外观型式统一为4种、1032种电能信息采集终端的外观型式统一为6种,彻底解决了智能电能表和采集终端技术标准多样化、技术指标不统一的技术瓶颈。
智能电网调度控制系统 提升驾驭大电网能力
智能电网调度控制系统是具有世界领先水平的电网调度自动化系统。国家电网公司完成了基于全国产化软硬件的智能电网调度控制系统研究开发和推广应用,填补了国内空白;研发了一体化支撑平台。智能电网调度控制系统的主要研究成果达到国际领先水平,确立了我国在电网调度领域的国际领先地位,保障了国家电网的安全稳定经济运行。该系统的建设还有力促进了国产软硬件在电力行业的规模化应用。
如果没有智能电网
如果没有建设智能电网,将难以支撑近几年风电年均增长98%,光伏发电增长近60倍,分布式光伏增长近20倍的迅猛增长;
如果没有建设智能电网,将难以应对近几年多达20余次的大范围冰冻灾害,将难以使重点城市核心区用户年均停电时间下降至5分钟的水平,电能质量的改善也不会如此显著;
如果没有建设智能电网,将难以有效支持阶梯电价和峰谷电价的执行,将难以开展对用户的双向互动服务,将难以应对电动汽车年均80%的快速发展。
2015年智能电网建设目标
国家电网公司科技部(智能电网部)提出,2015年,在智能电网建设方面,要完成6类41项智能电网创新示范工程建设任务,建成50座新一代智能变电站;
确保福建厦门柔性直流示范工程按期投运;
完成17项国家级智能电网项目,建成投运9项智能电网综合建设工程。在重点领域科技攻关上,要强化智能电网关键技术研究,开展新一代站、智能输电线路、主动配电网和大数据、云计算、物联网等技术研究。