智能電網范例6篇

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智能電網

智能電網范文1

【關鍵詞】 智能電網 智能配電網

1. 智能電網介紹

智能配電網就是以配電網高級自動化技術為基礎, 通過應用和融合 先進的測量和傳感技術、控制技術、計算機和網絡技術、信息與通信 等技術,利用智能化的開關設備、配電終端設備,在堅強電網架構和 雙向通信網絡的物理支持以及各種集成高級應用功能的可視化軟件 支持下,允許可再生能源和分布式發電單元的大量接入和微網運行, 鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網互動, 以實現配電網在正常運行 狀態下完善的監測、保護、控制、優化和非正常運行狀態下的自愈控 制,最終為電力用戶提供安全、可靠、優質、經濟、環保的電力供應 和其它附加服務。

智能配電網主要由主站系統、子站系統、通信系統、配電遠方終端 組成,通過對配電網各個環節、模塊和設備的智能化,同時結合地理 信息系統應用, 實現正常情況下配電網與電力系統各個環節的協調和 優化運行以及故障情況下的快速定位、 隔離、 恢復、 負荷轉移等功能, 從而為用戶提供優質可靠的電能,為電力企業提供便捷、高效的管理 平臺和途徑,進而實現電力企業管理者、電力用戶、系統運行操作的協調和統一。

主要功能:

(1)鼓勵電力用戶參與電力生產和進行選擇性消費。提供充分的實 時電價信息和洞中用電方案,促使用戶主動選擇與調整電能消費方 式。

(2)最大限度兼容各類分布式發電和儲能。使分布式電源和集中式 大型電源相互補充。

(3)支持電力市場化。允許靈活進行定時間范圍的預定電力交易、 實時電力交易等。

(4)滿足電能質量需要,提供多種的質量-價格方案。

(5)實現電網運營優化。以電網的智能化和資產管理軟件深度集成 為基礎,使電力資源和設備得到最有效的利用;

(6))抵御外界攻擊。具有快速恢復能力,能夠識別外界惡意攻擊并 加以抵御,確保供電安全。

國網和南網兩大電網公司未來在智能電網方面的總投資將不低于 2000 億,2015 年之前將完成主要框架建設。投資構成上,結合中 國式電網的幾大部分目前的狀態和未來的發展方向。預計,智能電網的投資構成上,不考慮大規模儲能裝置,配網自動化和用戶側系統將 占 40%,智能變電站占 20%、智能調度占 15%、柔性輸電系統(含 清潔能源接入側設備)占 10%,其他投資占 15%。

2. 智能電網在國內的發展情況。

就國內而言,智能電網建設的推進是迅速和高效的,但是這個智能 電力網的建設僅僅是智能能源網的網架建設的主要部分而非全部, 我 們不能以智能電網的局部競爭而放棄在智能網領域的整體創造,而 且, 這個體系建設所缺憾的就是還沒有一個世界領先的技術標準體系。 與智能電網不同, 中國正在籌備建設的智能能源網, 是將現有的電力、 水務、熱力、燃氣等單向運轉而且浪費巨大的能源網絡改造為高效互 動的創新網絡。

政府為解決由于新能源并網帶來的調峰問題和電網適應性不夠的 問題,“十二五”期間將普遍推行智能能源網。核電、風電等新能源要 投入民用,離不開智能能源網,如果說核電、風電是“汽車”,智能電 能源網就是“高速公路”。

就國內智能電網的建設而言, 其體系淵源源自歐美國家智能電網思 想和實踐,其標準之應用也在很大程度上受制于國際力量的影響。從 組織目標運轉而言,其向更高級別的互動能源網絡結構躍進之時,也 許架構的升級路線只有選擇分級疊加的更換方式,因此,目前國內電 力企業運轉的智能電網改革模式和美國實施的智能電網建設應屬相 同的產業變革類型。

3. 智能電網關鍵技術

3.1配電網自愈控制技術

智能配電網的自愈控制通過應用先進的數學和控制理論, 建立起 配電網在異常脆弱區、故障擾動區、檢修維護區、正常運行區下的自動判別算法,在穩定評價指標、電能質量評價指標、經濟評價指標、 兼容評價指標、用戶服務評價指標體系下,對配電網運行狀態進行實 時評估和隱患預測,并執行相應區域的控制方案,以實現配電網優化 運行和自愈控制的目的,達到安全可靠、經濟高效、清潔環保、靈活 互動和友好開放的供電要求。

3.2分布式發電與智能微網技術

微網技術是新型電力電子技術和分布式發電、 可再生能源發電技 術和儲能技術的綜合, 集成多個分布式發電單元和負荷作為一個單獨 的系統,為用戶提供電能和熱能。在合理的控制方式下,微網可以并 網運行也可以脫離主電網孤立運行, 并可實現兩種運行模式的無縫轉換。

DG是微網系統形成的物理基礎,大量的DG并入電網以后,會給 電網帶來積極影響,符合智能配電網要求。但大量的DG并入電網以 后,改變了傳統配電網潮流單向流動的現狀,給配電網帶來了很多新的技術問題:

(1)電壓調整問題;

(2)繼電保護問題;

(3)對短路電流水平的影響;

(4)對配電網電能質量的影響。

3.3 AMI技術

高級量測系統(AMI)是自動抄表技術(AMR)的高級發展, AMI和配 電管理系統(DMS)是實現智能電網的重要一步。 將兩者有機地結合起 來, 可以提高電網運行效率和實現資源的優化配置, 可實現如下目標:

(1) 使用AMI與現場設備通信 ;

(2)使用AMI數據改善在線潮流的計算效果;

(3) 使用AMI數據實現配網狀態估計;

(4)使用AMI優化無功/電壓的控制策略;

(5) 使用AMI提高停電管理系統的效率;

(6) 使用AMI增強電網與用戶之間的互動能力。

3.4配電網快速仿真與模擬技術

配電網快速仿真與模擬技術(DFSM)是實現配電網自愈的重要工 具,它能夠實現的主要功能包括自適應保護、故障自動定位和排除、 網絡重構、自動電壓和無功控制等,仿真工具包括配電網狀態評估、 電網潮流優化、電網動態安全評估、負荷預測等,建模工具包括網絡 拓撲分析、設備模型、負荷模型和發電模型等

4. 智能電網的幾點思考

基于每個國家對于智能電網概念的理解不同,需求不同。所以, 我們不能用一種眼觀來看待世界各國智能電網的發展。

國外對智能電網的研究相對于我國來說更早,同時技術也更加成 熟,深刻。所以我們要吸收他們的先進技術和經驗,但是也不能全盤 接收,應該發展中國特色的智能電網。

開放才會更快的促進科技的發展。這個觀點對于智能電網的研究 和發展同樣適用。開放、統一標準,讓更多的研究機構加入,就會有 更多的新技術產生。

給用戶提供更多的方便和實惠。人性化的電網概念是至關重要 的,智能電網的設計除了在技術方面要深入研究之外,怎樣最大限度 的滿足用戶的需要,提供更加便捷的服務是很重要的。

智能電網范文2

關鍵詞:智能電網;技術進步;標準統一

中圖分類號:U665.12文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)03-0-01

目前國家電網公司也是正在全面建設堅強的智能電網,即建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網,并實現電網的信息化、數字化、自動化、互動化,在供電安全、可靠和優質的基礎上,進一步實現清潔、高效、互動的目標。

中國電網智能化的全面建設其實已經在很早就開始進行建設,目前僅針對中國數字化電網建設可以算是智能電網的基本雛形。目前中國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節,組成部分包括:信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔流輸電,變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理采集系統等。

一、數字化變電站對電氣設備行業影響

現代社會的發展,以科學技術為第一生產力為主要目標,如今的數字化變電站將會導致二次設備行業、互感器行業甚至開關行業的洗牌,并且以IEC61850為紐帶將促進一次設備和二次設備企業的相互合作與滲透,新的并購機會將會產生。

國家電網公司堅強智能電網分三步走:

(1)2009~2010年為規劃試點階段,重點開展堅強智能電網發展規劃工作,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發、設備研制及各環節的試點工作。顯著受益上市公司有特變電工、平高電氣、天威保變、國電南瑞、思源電氣、榮信股份、科陸電子

(2)2011~2015年為全面建設階段,加快建設華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系,關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用。顯著受益上市公司有特變電工、平高電氣、天威保變、國電南瑞、思源電氣、榮信股份、科陸電子、許繼電氣、國電南自、長園集團、東方電子。

(3)2016~2020年為引領提升階段,全面建成統一的堅強智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。

二、智能電網與互動電網之間的對比

由于我國的基本國情以及發展階段和資源分布的情況各部相同,中國的智能電網和美國的智能電網在內涵及發展的方向和主要重點等諸多方面都有著非常明顯的“區別”。

中國的智能電網的建設首先是需要建立在一個堅強的電網基礎之上,在此情況之下具有長距離、大容量的輸電特征和特高壓電網將成為核心環節。這是根據中國經濟發展階段、能源集中分布不同的一些特點所決定的。

提及“智能電網”這一概念在國內的興起,不得不提及著名能源問題專家武建東先生。他今年1月19日獨家在東方早報發表《奧巴馬如何以能源革命再將美帶到全球經濟的頂端》一文,率先解讀了美國大力推進智能電網的戰略意圖。其后,武建東連續在早報上發表了4篇論述中國應該發展有別于歐美模式的“互動電網”。

針對開放性和互聯的信息模式基礎上,通過加載系統數字設備和升級電網網絡管理系統,實現發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等電力產業全流程的智能化、信息化、分級化互動管理,是集合了產業革命、技術革命和管理革命的綜合性的效率變革。這是“互動電網”定義,兩者相較之下的對比可得出智能電網的發展是社會發展的必然趨勢。

三、不只靠技術進步更需要標準統一

當今的科學發展可謂的日新月異,但是在加強智能電網的建設之上我們若之是單單的依靠科學技術的進步還是遠遠不夠的,我還需要一個標準的統一才能全面貫徹落實智能電網的整體的可實施性,我們會想過去的20年之間,互聯網的快速發展打造出了信息高速公路,那么未來的20年,我相信智能電網的全面實施與使用也必然是打造電網高速公路,簡而言之在建設初期我們必須貫徹落實國家能源戰略,應大力發展特高壓輸電技術,全反方位的優化能源結構,高效率的提高能源效率,以確保能源安全為首要目標。

例如:針對地區不同能源生產地和能源消費地區,相隔距離比較遠的原因,那么發展遠距離、大容量的特高壓電網就成為了首要選擇目標。

因此,制定一個統一相關的標準是相關重要的要素,哪怕你技術在先進,在沒有一個能適應發展的前提下和統一實施的標準之下,先進的科學技術也可能英雄無用武之地,所以標準統一的模式的制定必須要存在一個開放兼容的廣泛環境的方式下進行全面運作,以確保各方的利益都能在發展過程中得到體現和重視。

在標準制定的過程當中,針對各個主要的相關行業的負責人員必須都要參與其中,共同研究適應市場生命周期的產品標準。這些行業涵蓋了電力、通訊和IT行業,還包括汽車、消費以及醫療保健等,政府也需要全面的參與進來,在政府部門的大力支持下確保各地區的需求得到全面解決。

智能電網的發展前景將會像網絡一樣不斷變化,面對未知的未來世界,智能化能達到什么樣的程度,我們現在所面對的還是在初期的建設過程當中,什么時候會真正走向成熟,是難以預測。電網的通信和傳輸將會在新的科學技術上不斷發展,電動汽車和智能交通的整合將會不斷發展,智能城市、智能家居等也將不斷發展,然而整合了發電和輸電系統的智能電網也將會不斷的有著全新的發展前景。

參考文獻:

[1]中國國際智能電網論壇即將舉辦[J].電氣應用,2009(21).

智能電網范文3

[關鍵詞]智能電網;技術;特征

中圖分類號:TM76;TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)23-0010-01

引言

首先,原來的預測技術和數據處理技術不能為用戶在適當的時間提供期望的電力,但輸配電、發電、信息化、數字化等技術的進步為解決這一問題提供了相應的支持;其次,環境問題的提出和能源的地緣依賴性限制了經濟增長規模,當今電網需要應對日益嚴峻的資源和環境壓力,實現大范圍的資源優化配置,提高全天候供電運行能力,滿足能源結構調整的需要,適應電力體制改革?,F代電力系統網絡面臨的主要挑戰如下所示。

a)全球暖化、能源壓力和生態文明意識的提升。

b)能源供應商和客戶之間的隱私問題。

c)網絡攻擊的安全威脅。

d)國家采用替電能源的目標。

e)間歇供應時保持穩定的電力更加復雜。

f)減少高峰用電需求過程中浪費的能量,從而確保足夠的儲備。

為解決這些挑戰,北美和歐洲已經形成了相應的研究群體,開展“智能電網”的研究和實踐,我國也已開始相關研究。智能電網(Smart Grid)也叫知識型電網(Intelligrid)或者現代電網(Modern Grid),是有機融合了信息、通信、控制等多種前沿技術的輸配電系統;其發展目標是建設節能、環保、高效、可靠、穩定的現代化電網。

一、智能電網的概念與特征

智能電網又稱為“電網2.0",也就是應用現代科學技術實現電網的智能化。智能電網是通過使用先進的生產設備、傳感和測量技術、控制方法、控制系統、決策系統、智能技術等一切可以結合的先進科學技術,對高速、集成的雙向網絡進行優化、更新,提高電網的安全性、經濟性、高效性、節能性,實現安全使用、保護環境等目標。其主要特征簡單概括為:滿足用戶對電能數量和質量的需求,自我管理與自我恢復,優質電能質量,保證接入安全,雙向電力服務,兼容與開放,經濟高效。

二、我國目前智能電網發展狀況

直到2006-2007年,智能電網的概念才從國外引進到中國,在國內大范圍傳播。在2007年。華東電網公司進行了智能電網在中國的可行性研究,之后又對智能電網進行了試點工程,啟動了統一信息平臺和高級調度中心等工程。2008年,華北電網公司把部分精力放在如何有效建設智能調度體系,進行研究和建設有關智能電網的主體一電網信息構架。2009年,國家電網首次提出“堅強的電網”計劃,并于2010年4月公示《綠色發展白皮書》,計劃在2020年在全國范圍基本完成堅強智能電網的建設,建設綠色能源的配置平臺。這個計劃要求在大規模電力輸送過程中,輸送清潔能源,提升電力系統的建設情況,提高能源利用效率,擴大電力的利用范圍,減少空氣污染,建設資源節約型、環境友好型社會。

我國在863計劃中首次在國家層面提出對智能電網開展相關研究,計劃在“十二五,,期問投資10.5億元對智能電網進行專項研究。這項研究包括二十幾個課題,研究內容主要是風電接入原有電網、太陽能發電技術、輸變電設備、電力利用新技術等,每一個課題都將會落實一個試點項目,進行試驗,如果成功將會在適當調整后進行全國范圍的推廣。

三、商業管理

智能電網的發展并不需要更換現有的電力網絡,這一過程從技術和經濟方面考慮是不現實的。相反,發展智能電網可以加強現存網絡的服務和功能,同時盡可能地利用原來的物理基礎設施。智能電網的幾個功能如下所示。

a)需要具有自愈能力。

b)具有高可靠性。

c)資產優化管理。

d)經濟高效。

e)與用戶友好互動。

f)兼容大量分布式電源的接入。

智能電網技術從根本上改變了電力市場運行模式,出現一些新的市場成員,如能源零售商和貿易商、分布式發電運營商等。

四、關鍵的技術問題

智能電網的技術組成有多種,其包括分布式發電、量測技術等。這里主要討論通信和控制技術,提出多層通信結構模式。

4.1 通信結構與技術

智能電網的實現需要高速、雙向、實時、集成的通信系統作為基礎,因為智能電網中的數據獲取與傳輸、保護和控制都是一個雙向實時的過程。這一技術領域主要關注三個問題:首先,是開放的通信架構,它形成一個“即插即用”的環境,使電網各個元件之間能夠進行網絡化的通信;其次,統一的技術標準,它主要是保證傳感器、智能電子設備以及應用系統之間實現無縫通信,也就是信息在所有這些設備和系統之間能夠得到完全的理解,實現設備和設備之間、設備和系統之間、系統和系統之間的互操作功能;最后,通信過程中會遇到亂序和時延問題,在建立模型和實際過程中要根據具體情況來分析。下面根據已有的經驗,提出一個多層通信結構。

智能電網一般在大范圍內布設,因此其通信設施必須覆蓋整個區域,下面(圖1)給出其通信設施的一個多層結構。

智能電網的發電、輸電、配電,使用過程中都存在數據流。多種技術將用來設計通信結構,以便為控制中心提供足夠的信息量。通信網絡的多層拓撲結構的主要問題是子網絡間的互操作性。智能設備所產生的數據量在未來將出現爆炸式增長,這會給智能電網的通信設施相當大的負荷。大量的實時和已有數據出現在智能電網中,并且一天內不同時段數據量變化很大,因此通信交通要適應數據的快速變化能力。高峰時段,數據通信需要更高的數據傳輸速率和更可靠的服務。由于數據傳輸延遲、帶寬、可靠性和安全性等區別,不同類別的數據具有不同的服務優先級。

4.2 控制技術

智能電網控制技術體系融合了先進控制與設備制造技術、信息與通信技術、標準與試驗評估技術等眾多技術(圖2),其中信息與通信技術是實現智能電網控制功能的“中樞神經”,電力電子與儲能技術則扮演智能電網控制的“執行機構”,而標準與試驗評估則構成智能電網控制得以順利實施的制度與管理層面的“保障”。

五、結論

電網智能化是全球電網未來發展的必由之路,其中尚未解決的問題還有很多,如多智能體技術如何在智能網中得以應用,分布式估計和預測問題等,下一步的研究重點為智能電網中的通信和控制問題以及分布式優化問題。我國應大力發展分布式儲能技術和分布式智能電網,打造具有中國特色的堅強智能電網。

參考文獻

[1] 劉東堯.智能電網技術[A].云南電網公司、云南省電機工程學會.2010年云南電力技術論壇論文集(文摘部分)[C].云南電網公司、云南省電機工程學會:2010:8.

[2] 王硯澤.智能電網技術的發展簡史[D].山西大學,2012.

智能電網范文4

智能電網,在國內已經喧囂了好幾年。但對絕大多數居民而言,他們依舊沒有感受到智能電網的存在。在未來10年左右的時間,這一狀況有望得到改觀。

今年上半年,國家能源局全面啟動智能電網相關政策研究和試點工作,建設智能電網正從國家戰略規劃層面逐步落實到政策措施和工程實踐中。

6月28日,由中國國家能源局、美國聯邦能源管理委員會、美國貿易發展署主辦的中美智能電網對話會在深圳舉行。會上,國家能源局再次傳遞了大力發展智能電網的信號。

實際上,智能電網已經開始進入我們的生活。目前,國家電網公司已在25個?。▍^、市)建成智能用電信息采集系統,安裝應用智能電表5000余萬塊,這一數字還在不斷攀升。 據了解,如今北京、上海、重慶等地已建有28個智能小區和智能樓宇,3.5萬居民提前過上了智能生活,在這些家庭中,遠程控制空調、熱水器等智能家電已經成為可能。

當然,智能電網的妙處并不僅限于此。只是智能電網將來會給我們生活帶來的改變,很多人并沒有清晰的認識。

智能電網時代,都有哪些妙處?

專家表示,首先,智能電網采用以后,我們的電力供給將會更加充分,在夏天用電的高峰時刻,也可以少受少電、斷電之苦。近些年,隨著我國經濟的高速發展,電力供應越來越緊張,在這樣的局面下,風電、太陽能發電等新型電力開始發展起來,但是制約它們發展的一個致命的問題是其發展遇到了并網的難題,這就導致了它們發的電輸送不出去。然而,未來智能電網的使用,可以解決這個問題,它可以實現 “即插即用”,無擾接入、有序退出,從而支持風能、太陽能等可再生能源的大規模應用,為用戶提供更豐富的清潔能源。

其次,智能電網具有較高的安全性。它可以更好地對人為或自然發生的擾動作出辨識與反應,在自然災害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設備、電網的安全;而通過對電網的實時監測、在線分析預測及自動控制,可以及時發現故障隱患,并可以快速消除故障,使之自我恢復,從而避免發生大面積停電,提高電網運行的可靠性。

另外,由于智能電網實現了電網的優化運行、電力設施檢修智能化管理和削峰填谷的舉措,可以增強電網輸送能力,延長設備使用年限,并提高能源利用效率。

對家庭而言,智能電網的推廣使用還可以起到很好的節能作用。據有關調查顯示,家庭用戶若能通過智能電表實時了解耗電信息、轉變用電習慣,每月的電費開支將下降5%~15%。因此,今后人們的生活也將因智能電網而更加低碳。

分享千億市場蛋糕

智能電網全面推進后將對市場產生較大影響。有專家提出,我國實施智能電網改造對變壓器、智能終端、網絡管理技術等行業拉動巨大,每年至少可拉升國民經濟1~2個百分點。

智能電網范文5

關鍵詞:云計算;智能電網;智能云

中圖分類號:U665文獻標識碼: A

引 言

隨著電力系統互聯程度的加強和遠距離輸電系統的不斷發展,能覆蓋一個甚至多個國家的超大規模電力系統正在不斷出現。電力系統規模的不斷擴大和結構的日趨復雜使得安全評估、安全與經濟運行、系統控制變得越發困難。此外,最近2年在世界范圍內成為熱潮的電力系統智能化趨勢也給現有的電力系統分析計算和控制工具帶來了極大挑戰。根據美國能源部的定義,智能電網應具有若干重要特征:有很強的自愈性,并能夠抵御外來攻擊;能有效支持大規模的間歇性可再生能源和分布式電源的接入;能保證供電的可靠性和電能質量;能促進電力市場的公平和有效運行;能促進用戶參與等。要滿足上述要求,未來的電力系統調度中心應具有強大的計算能力和信息采集、集成、分析功能?,F有的集中式電力系統計算平臺難以滿足上述要求,這已經成為了實現智能電網的主要瓶頸之一。

所有的關于智能電網的描述都具有共同的思想:提高整個電力系統信息網絡系統收集、整合、分析、挖掘數據的能力;實現整個電力系統的智能化、信息化、分級化互動管理;構建一個低成本的電力系統設備和信息網絡。針對這些構想,將云計算引入電力系統,通過建立電力系統智能云可以在現有電力設備基本不變的情況下,利用中國電力系統內網建立智能云,可以充分的整合系統內部的計算處理和儲存資源,極大提高電網數據處理和交互能力,成為智能電網在中國實現有力的技術組成。

1 云計算概述

1.1 定義與主要特征

由于云計算仍處于其發展的早期階段,其定義還在不斷的發展和完善之中。一般云計算定義如下:云計算是一種大規模分布式計算模式;通過云計算可以形成一個抽象的、虛擬的、可動態擴展的資源池,該資源池可以通過Internet向用戶按需提供計算能力、存儲能力、開發平臺和軟件等服務。與傳統的計算模式相比,云計算有以下幾個主要特征:

1)能夠整合大規模異構計算資源

傳統的分布式計算一般僅能應用于一個小范圍的計算網絡(如局域網),且對計算資源的同構性要求較高,難以處理在計算和存儲能力、操作系統、開發平臺等方面存在很大差異的計算資源。而通過云計算則可以整合分布在一個廣闊地域內的、分屬于若干個組織的計算資源,形成一個功能非常強大的計算和存儲平臺。另外,云計算并不要求計算設備在硬件或軟件上具有很強的共性,絕大部分計算設備都可以被整合成為云計算平臺的一部分。

2)易于動態擴展

可擴展性是云計算與傳統計算模式相比的最大優勢之一。由于云計算能夠集成硬件種類、網絡類型、操作系統、軟件平臺等各不相同的各種計算設備,因此,在需要時云計算平臺的計算和存儲能力可以得到方便和快速的擴展。與傳統計算平臺需要幾天甚至幾個星期的系統升級時間相比,云計算平臺的升級一般僅需要幾分鐘,且可以在不影響系統整體運行的情況下動態進行。此外,云計算平臺可以建立在現有的硬件基礎上,在升級時也只需按照需求增添相應設備,而不需要像升級傳統計算平臺那樣將設備完全更換,從而可節省大量硬件購置成本。

3)虛擬化與服務

虛擬化也是云計算的一個重要特征。無論一個云計算平臺實際整合了多少計算設備,在用戶看來其就是一個單一實體,也是獲得計算服務的唯一接口。由于應用了虛擬化技術,云計算平臺既可以將多個計算任務放在同一臺功能強大的設備(如大型工作站)上運行,也可以將一個計算任務拆分成若干部分,分別在多臺設備上運行。這樣,就可以最大限度地利用系統內的閑置計算資源。此外,通過利用虛擬化技術,云計算平臺可以根據客戶的需求動態分配計算資源和構造系統平臺。此外,若干設備的故障不影響云計算平臺整體運行,也不會中斷向用戶提供服務。

4)以Internet為基礎的通信平臺

與傳統分布式計算不同,云計算通過Internet進行各個設備之間的通信。由于Internet已經有了非常成熟的標準、體系和技術,這在很大程度上保證了云計算系統通信的可靠性和安全性。此外,由于云計算建立在國際通行的通信協議的基礎上,這使得其易于與各種流行的軟件開發技術集成。

5)有很強的規模經濟效益

經濟效益是推動云計算研究與應用的重要動力?,F代電力系統中存在大量閑置的計算和存儲資源。利用云計算可以將閑置資源整合,減少在信息設備上的投入。前已述及,在需要升級時,云計算平臺的投資一般也大大低于傳統計算平臺。此外,目前各省電力公司都有各自獨立的計算平臺,且功能非常相似。這造成了電力信息系統的重復建設和資源浪費。未來可以考慮將各個獨立的計算平臺進行整合,形成區域性甚至全國性的電力系統云計算平臺。這樣做可以大大減少整個電力系統在信息系統方面的投資。另一方面,也有利于促進各省級電力系統之間的協作和信息共享,實現大范圍內電力系統的安全與優化運行。

2 電力系統智能云

2.1 智能云組成

中國現有電力系統的特點是電網分布的地域特征不同,網絡的拓撲結構不同,電網的電氣特點等將電網劃分成多個子網,各子網的調度、運行、監控、保護、輸配、營銷由各子網中心負責,各中心擁有并維護著所轄電網的詳細參數。各網絡都針對所轄區域內的電網建立了較為詳細的電力系統模型,而對相鄰電網的模型則在一定程度上進行簡化和等值,并在此系統模型的基礎上進行計算機仿真,為電力調度、運行、監控、保護、輸配電、營銷提供重要依據。這種簡化等值的方法克服了由于中國地域遼闊而導致電力系統數據資源廣域分布所帶來的數據難以收集的困難,降低了系統仿真的復雜程度,但是簡化等值模型的適用范圍有限,智能云能較好地解決這一問題。鑒于電力系統數據的敏感性和中國電力系統內網的完整性,在中國電力系統完全可以利用現有的系統內網的物理網絡設備建立電力系統私有的云。利用這種云計算模式,電力系統完全控制云計算方式,這樣的云儲存和計算資源的訪問可以完全由電力系統自己控制,而不是公用的云計算服務的提供商,相當于使用系統自己建立的內部云。

2. 2智能云技術體系

電力系統智能云通過集群應用、分布式計算等系統功能將電力系統內網絡中的幾乎所有網絡和計算應用軟件集合起來協同工作,共同對各級電網和計算機終端提供數據儲存和計算服務。將集群功能、分布式處理等功能聯合起來,通過軟件接口,為電力系統各級電網和計算機終端提供智能云服務。

2. 3智能云特點

1)良好的擴展性和經濟性。即使建立電網中再小的節點或者計算機終端,需要配置顯示器、硬盤、CPU、內存等一整套設備,并且確保其性能滿足該節點或終端的計算和儲存需要。但利用電力系統智能云,可能只需要一個現實設備,接入電力系統廣域網,就可以根據權限實現計算和儲存功能,而且不必擔心自己購置的設備被淘汰,因為智能云所采用的硬件設備是系統核心節點單位負責維護和更新,這樣電力系統在信息交互的這個層面就具有良好的擴展性和經濟型。

2)強大的計算和存儲能力。電力系統智能云將系統各節點和終端的計算和數據分布在大量的分布式計算機上,云海中成千上萬的計算機提供強大的計算能力,針對中國巨大的電網規模和龐大的系統數據,智能云提供強大的計算和儲存能力。

3)系統數據高安全性。在智能云中,數據集中存儲,因而更容易實現安全監測。尤其針對電力系統安全I區,電力系統內部管理者對數據進行統一管理、分配資源、均衡負載、部署軟件、控制安全,并進行可靠的安全實時監測,從而最大限度地保證各級電網的數據安全和數據權限。

4)計算和儲存的虛擬化。虛擬化是電力系統智能云的技術基礎,它將底層的硬件,包括服務器、存儲與系統內網設備,全面虛擬化,以建立起一個共享的、可以按需分配的龐大的電力系統內部資源池。

5)資源動態擴展、分配。系統信息網的各種資源可以隨需分配和自動增長,而上層的數據及應用可以根據級別和重要程度的不同,搭配出各種互相隔離的應用,形成一個服務導向的內部智能云架構。

6)電力系統智能化。由于電力系統智能云的建立,基于系統海量數據的數據挖掘技術來獲得大量的系統知識。海量的數據加上海量的分析大于知識。

3 智能云在電力系統的展望

根據電力系統的基本特點,智能云的建立不能完全的效仿普通的云計算,而是要構建適合電力系統現有信息網絡架構的電力智能云。

(1)電力系統結構龐大,并且分布廣,如果任何一個小節點或者計算機終端的計算要求都提交到需求分配的總中心的話,中心壓力很大,并且權限的判定也比較繁瑣。但是電力系統分級管理的層次很清晰,通過級別建立主云和子云來限定權限和資源分配,從而減少系統內部不必要的權限管理和資源調配,是智能云的資源和權限更為合理。

(2)目前,電力系統已經有比較完整系統內部網絡的物理架構和分布在整個電網各級的計算和儲存資源,只要通過軟件和接口,就能在現有的設備上建立電力系統智能云。

(3)當前,電力系統的發展很快,電網擴建很迅速。以前的擴建都需要很大的投資在處理器和儲存設備上。而在電力系統智能云的體系架構下擴建電網,信息設備只需要要很小的投資,只需要投資顯示和外設,這樣可以大大節省硬件投資。

4 結 論

電力系統智能云的提出和建立,將對整個電力系統信息交互、計算和儲存帶來巨大的影響。通過智能云的建立,在完全不改變現有系統內網和設備的情況下,最大限度挖掘系統現有計算和儲存資源能力,提高當前系統的整體性能。并且通過基于智能云的數字化變電站,極大的提高了電網在智能云下的可擴展性,為虛擬變電站的實現提供的新方法,減少了電網擴建的大量投資,為智能電網在我國的建立和實現提供強有力的技術支持。

參考文獻

[1] Toby Velte,Anthony Velte, Robert Elsenpeter.Cloud Computing,A PracticalApproach,Mcgraw-Hill Education, 2009.

[2] 陳全,鄧倩妮,云計算及其關鍵技術[J],計算機應用,2009,29(9):2562-2564。

[3] 徐剛,云計算與云安全[J],信息安全與技術。

智能電網范文6

【關鍵字】智能電網;電網系統;分布式能源;智能化

中圖分類號: U665.12 文獻標識碼: A

智能電網包含了一個智能型電表基礎建設,用于記錄系統所有電能的流動。通過智能電表,它會隨時監測電力使用的狀況。智能電網包括超導傳輸線以減少電能的傳輸損耗,還具有集成新能源,如風能,太陽能等的能力。從技術發展和應用的角度看,世界各國、各領域的專家、學者普遍認同以下觀點:智能電網是將先進的傳感測量技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術相結合,并與電網基礎設施高度集成而形成的新型現代化電網。根據目前的研究情況,智能電網就是為電網注入新技術,包括先進的通信技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術和電力工程技術等,從而賦予電網某種人工智能,使其具有較強的應變能力,成為一個完全自動化的供電網絡。

智能電網(smart power grids),就是電網的智能化,智能電網就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。

1、 智能電網分布式能源的智能管理系統和高級的智能儀表體系

1.1分布式能源的智能管理系統

分布式能源是指分布在用戶側的以小規模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶附近的系統,主要包括分布式發電、分布式儲能、并網技術和具有潛在功率產品價值的需求,利用側負荷響應能源梯級資源和可再生能源及資源綜合利用設施,如以太陽能發電、風能發電、熱電聯產、沼氣利用等。分布式能源直接安裝在用戶端,盡量減少中間輸送環節的損耗實現對資源利用的最大化。分布式能源是智能電網的技術基礎,既可獨立運行,也可并網運行,而不管規模大小、使用什么燃料或應用的技術。

1.1.1分布式發電

分布式電網發電可以視為虛擬負荷的分布式發電設備直接由用戶控制啟停。即使接入配電系統,也可不參與自動發電控制,甚至在配網側安裝逆功率繼電器,正常時不向電網注入功率。分布式發電系統自身的特點決定了它不是采用煤作為一次能源,而是大量采用環境友善的可再生能源。可以說,分布式發電技術是與新能源技術密切相關的。

1.1.2分布式儲能

基于系統穩定性和經濟性的考慮,分布式發電系統要存儲一定數量的電能,這樣既可以穩定供電,同時,又能提供備用電力以及提高分布式發電機組的可調度性。到目前為止,人們已經開發了多種形式的儲能方式,主要分為化學儲能和物理儲能。然而,成本過高是限制很多儲能技術在分布式發電中大量推廣應用的問題,因此,提高能量轉換效率和降低成本是今后儲能技術研究的重要方向。

1.1.3并網技術

在電力系統中引入分布式電源所帶來的運行上的問題包括:調壓、繼電保護、瞬態重合閘、電閃、諧波、變壓器接地、孤島檢測等。依據分布式發電系統的特點與功能及其與傳統電系統之間的關系,將分布式發電并網系統分為規劃、電能質量、繼電保護、可靠性等方面的影響。有關研究出了利用電抗器高阻抗值的特性,限制分布式電源提供的短路電流,從而有效地解決了分布式電源與保護之間的協調性問題。

1.1.4需求相應資源

對電網而言,分布式發電的啟??梢钥闯墒翘摂M負荷的減少和增加。同樣,負荷的減少和增加也可等效于虛擬發電的增減。隨著電力市場的深入發展,負荷相當于潛在的功率產品的價值正在日益凸現。智能電網的任務在于實現需求響應資源的系統集成,使之在正常、緊急和恢復狀態下協調運行。這除了需要研發有關電約束、供電合同、平衡市場以及現貨市場外,還需要研發正常、緊急、恢復狀態下的各種運行軟件,諸如正常狀態下的直接負荷控制、固定負荷消費水平、按通知減負荷、分布式發電參與負荷響應程序、緩解輸配電阻塞,緊急狀態下的頻率控制、電壓控制、備用和黑啟動等。

1.2高級智能儀表體系及需求側管理

智能電網是在物理的電網之上,建立基礎的信息溝通平臺,將相關的設備、裝置、系統、用戶、員工、電能等互動起來。通過對用戶側和需求側的隨需訪問和智能分析,從而實現更智慧、更科學、更優化的電網運營管理,以實現更高的安全保障、更可控的節能減排和可持續發展的目標。智能電網要廣泛應用先進的設備技術,極大地提高輸配電系統的性能。未來的智能電網中的設備將充分應用在材料、超導、儲能、電力電子和微電子技術方面的最新研究成果,從而提高功率密度、供電可靠性和電能質量以及電力生產的效率。未來智能電網將主要應用三個方面的先進技術:電力電子技術、超導技術以及大容量儲能技術。通過采用新技術和在電網和負荷特性之間尋求最佳的平衡點來提高電能質量。

智能電網通過建立一個數字化信息網絡系統將能源資源從開發到終端用戶的各種電氣設備和其它耗能設施結合起來,通過智能化控制實現供能的精確化、對應化、互助化和互補化,全面提高能源利用效率和能源供應安全水平,將污染與溫室氣體排放降低到環境可以接受的程序,使用戶成本和投資效益達到一種合理的狀態。將形成覆蓋電網各個環節的通信網絡體系,實現電網數據管理、信息運行維護綜合監管、電網空間信息服務以及生產和調度應用集成等功能,全面實現電網管理的信息化和精益化。

2、 智能電網的幾點思考

基于每個國家對于智能電網概念的理解不同,需求不同。所以,我們不能用一種眼觀來看待世界各國智能電網的發展。

國外對智能電網的研究相對于我國來說更早,同時技術也更加成熟,深刻。所以我們要吸收他們的先進技術和經驗,但是也不能全盤接收,應該發展中國特色的智能電網。開放才會更快的促進科技的發展。這個觀點對于智能電網的研究和發展同樣適用。開放、統一標準,讓更多的研究機構加入,就會有更多的新技術產生。

給用戶提供更多的方便和實惠。人性化的電網概念是至關重要的,智能電網的設計除了在技術方面要深入研究之外,怎樣最大限度的滿足用戶的需要,提供更加便捷的服務是很重要的。開放的市場。就如前面德國對于智能電網的發展一樣。用戶可以根據自己的需要進行“買電”和“賣電”,這樣不僅能夠在一定程度上促進電能的有效利用,也會增加用戶對電的概念的理解和興趣。減輕政府部門的工作量。

由于智能電網的研究利用尚處于起步階段,各國國情及資源分布不同,發展的方向和側重點也不盡相同, 國際上對其還沒有達成統一而明確的定義。根據目前的研究情況,智能電網就是為電網注入新技術,包括先進的通信技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術和電力工程技術等,從而賦予電網某種人工智能,使其具有較強的應變能力,成為一個完全自動化的供電網絡。

智能電網的發展就像一切事物的發展規律一樣:總的趨勢是向前的,但是在前進的道路上難免會遇到挫折和考驗。這需要我們堅持信念和提高技術,將新的科技應用于實踐。在國家政府的扶持下,智能電網必定會展現出其特有的生命力!

參考文獻

[1 ]劉向陽,總后勤部某研究所,2009.11

[2] 劉琦琳.智能電網的現實意義[J].互聯網周刊,2008.4

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