摘要:近来,已将能源互联网的范围从电力扩大到热能、天然气以及其他能源形式,形成了所谓的多能源输送系统。期望在整体能源管理方面的创新能够进一步提高能源利用的整体效率。本文对智能电网建设与电力产业发展进行分析,以供参考。
关键词:智能电网;建设;发展探究
引言
目前,能源消耗量大与能源紧缺已经成为我国电力产业发展过程中面临的主要问题之一。在这种情况下,相关部门不仅要进一步增强与引导人们的节能减排意识,同时也要不断加大智能电网的建设力度,以此来大大提升我国能源利用率,节省大量的电力能源,降低各种能源的消耗。
1智能电网建设与电力产业发展之间的关系
作为一项较为系统的工程,智能电网的建设需要多个方面的共同努力。这就会在无形中促进电力市场的产业化发展。同时,随着智能电网的逐步普及,电力产品的商品特性就越来越凸显。电力产品不仅可以实现用户电力产品信息的实时查询,也能够进一步推动我国当前电力体制的改革。另外,智能电网的建设也能够为电力产业的发展明确方向,充分发挥其绿色环保的价值。总之,电力产业在未来发展的过程中,要将其重点放在绿色能源方面,以此来快速推动电力产业的可持续发展。
2智能电网标准体系架构设计
(1)当前,云大物移、人工智能、区块链等新技术不断发展,新型储能材料、新型功率器件、智能传感材料等得到广泛应用。为了适应智能电网的发展现状,以坚强智能电网技术标准体系的总体架构为基准,在继承原有标准专业分支的同时,新增共性支撑专业方向;由于输电与变电间的联系日益紧密,将输电与变电专业方向合并优化为智能输变电专业方向。此外,技术经济、源网荷储、直流配电、微电网、综合能源、继电保护、市场交易、地理信息等技术领域的作用日益突出,不容忽视,也将上述领域补充到新一代智能电网标准体系中来。因此,在综合与规划专业方向中新增电力系统仿真、技术经济、源网荷储、电力三维设计等标准系列;考虑到储能技术贯穿于电力的整个生产、传输和消费环节,把智能发电专业方向中原有的电力储能移到共性支撑技术专业方向;在输变电专业方向中新增新型输电技术领域;在配电专业方向中新增柔性交直流配电网、微电网技术领域;在用电专业方向中新增综合能源、电能替代技术领域;在调度控制与交易专业方向中新增继电保护、安全稳定分析与控制、市场交易技术领域;在通信信息专业方向中新增地理信息技术领域。(2)智能电网标准体系主要分为3个层级,分别是运营层、电力层和支撑层,每层对应不同的专业方向。①运营层:目前有综合与规划、调度控制与交易、服务;②电力层:包括电力生产过程的业务各专业,智能发电、输变电、配电、用电;③支撑层:包括通用类专业,如信息与通信、共性支撑、其他技术等。通过3个层级将智能电网的各个专业方向全部包括进来,形成完善的智能电网标准体系分层架构。
3智能电网建设在电力产业发展中的作用
3.1变革能源配置方式
在现阶段,随着我国科学技术的不断创新与完善,我国的新能源也得到了有效的开发与应用。特别是在我国智能电网建设的新时期,新能源领域的开发与应用不仅可以有效降低化石类能源的消耗,同时也能够大大降低化石类能源的使用频率。这一过程不仅可以有效促进能源配置方式的变革,提高新能源的使用效率,同时也可以充分实现网络手段辅助背景下,电网能源输送的进一步优化处理。在这种情况下,随着我国电力系统储能技术的日益发展与成熟,能源资源的实用化优势也大大凸显出来,智能电网的应用与配置效果也十分突出,这就会在最大程度上增强我国电力能源资源的有效整合。目前,针对我国广大的电力用户来说,网络终端在智能电网中的应用不仅可以充分满足其多样化的电力需求,同时也能够确保用户日常的用电供应。
3.2智能电网的建设可以有效促进多种信息技术的有效融合
目前,由于我国智能电网的建设需要大量的信息技术支持,因此在电网建设的各个环节当中,施工人员要充分应用自动化监测技术来对其进行实施的监测,以此来获取大量的电力信息,并通过信息技术来进一步加强对电网的控制。同时,电力企业要加大智能电网运行控制系统软件设计与研发力度,有效提升智能电网的集成化管控水平,确保电力配网设施的高效、稳定运行。
4电力安全面临的挑战
我国的电力系统是在和平及全球化背景下快速发展起来的,在电力安全方面强调了设备保障、优化调度和管理水平等内容。近年来,在智能电网基础上,又增加了互联互通、能源综合利用等技术,进而提高了能源调配及电网互济能力,进一步保障了电力安全。随着新基建的推进,我国将在2025年基本建设完成以交直流特高压为骨干网架的能源互联网,届时全国范围内能源调配能力将显著增强,新能源消纳容量适应高比例清洁能源发展要求,为能源结构转型奠定基础。我国的电力系统具有枢纽型、平台型及共享型特点,电力安全需要站在新安全观视角进行重新审视,除了网络信息安全,还需防范更强烈度的攻击。不管是过往的热战,还是近来的疫情战,人们生活保障能力都是国家力量的重要组成部分。美国总统特朗普在2020年5月1日发布行政命令称,为确保大容量电力系统的安全,将禁止美国购买对国家安全造成风险的海外电力设备,理由是电力系统设备的外国供应对美国国家经济、公众健康和安全都会造成威胁。由此可见,目前国外也把大容量电力系统的安全保障上升到了国家安全及公众健康层面。
5电力安全观的措施
5.1输配电侧
除了多条网架的互联互济,随着电力电子技术的成熟,输配电网的柔性化,交直流混联都是提高输电网可靠性的方式。配电网处于电力系统的末端,是大电网解列后保持负荷供电能力的主要形式。通过分布式稳定系统和能量管理系统,实现多台区110kV及以下电压等级母线内源网荷协调,具备不间断离网运行能力,是主动配电网核心特征。为应对配电网内波动性分布式能源和冲击性负荷,近年来发展起来的软开关技术可形成多条配电网馈线末端实时互联,实现配电网闭环运行,增加配电网馈线间的潮流控制能力。软开关技术和以储能、分布式能源及负荷为基础的末端电网黑启动技术,都是坚强配网建设的重要部分。除了电网内通过需求响应及源网荷协同的纵向贯通,近年来还增加了水、气、热、冷等异质能源的横向综合互动,进一步增加了电力的供应安全。
5.2智能电网的实施需要强化监管
监管路径是从能源政策的一般目标三角形开始的,三角所显示的是能源供应系统变革的3种重要原动力,这些原动力是引导智能电网发展的主要影响因素,可据此设计实施智能电网的路线图。为了实现这些计划,需要在政府主导下,定义智能电网的角色和责任,定义未来的能源(包括可再生能源)供应和智能电网的长期发展目标,开放市场和明确信息共享。
结束语
智能电网技术标准体系是智能电网发展总体战略的重要内容,是指导智能电网技术相关标准研究与制定的战略性、纲领性文件,对促进智能电网相关规划设计、技术研发、装备制造、工程建设、运行管理及产业发展具有重要意义。
参考文献
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