技術(shù)
導(dǎo)讀:2011年1月,我國(guó)首座220千伏智能變電站——西涇變電站在江蘇無(wú)錫投運(yùn),該站通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立傳感測(cè)控網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“無(wú)人值守和巡檢”。西涇變電站作為國(guó)家電網(wǎng)公司首座220千伏站,完全達(dá)到了智能變電站建設(shè)的前期預(yù)想,設(shè)計(jì)和建設(shè)水平全國(guó)領(lǐng)先,對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)智能變電站建設(shè)起到了引領(lǐng)和示范作用。
1 概述
2011年1月,我國(guó)首座220千伏智能變電站——西涇變電站在江蘇無(wú)錫投運(yùn),該站通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立傳感測(cè)控網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“無(wú)人值守和巡檢”。西涇變電站作為國(guó)家電網(wǎng)公司首座220千伏站,完全達(dá)到了智能變電站建設(shè)的前期預(yù)想,設(shè)計(jì)和建設(shè)水平全國(guó)領(lǐng)先,對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)智能變電站建設(shè)起到了引領(lǐng)和示范作用。
智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺(tái)之一,是智能電網(wǎng)的重要組成部分,也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。
未來(lái)5年,福建省將構(gòu)筑堅(jiān)強(qiáng)的主干電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)以1000千伏與華東主網(wǎng)互聯(lián);福建省還將推進(jìn)電網(wǎng)智能化建設(shè),構(gòu)建具有福建特色的智能電網(wǎng),適應(yīng)電動(dòng)汽車、三網(wǎng)融合、分布式電源等發(fā)展需要。
2 智能電網(wǎng)的概念
在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中,各國(guó)結(jié)合其電力工業(yè)發(fā)展的具體情況,通過(guò)不同領(lǐng)域的研究和實(shí)踐,形成了各自的發(fā)展方向和技術(shù)路線,也反映出各國(guó)對(duì)未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理解。近年來(lái),隨著各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì),發(fā)展智能電網(wǎng)已在世界范圍內(nèi)形成共識(shí)。
從技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的角度看,世界各國(guó)、各領(lǐng)域的專家、學(xué)者普遍認(rèn)同以下觀點(diǎn):智能電網(wǎng)是將先進(jìn)的傳感量測(cè)技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和能源電力技術(shù)相結(jié)合,并與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)全社會(huì)低碳發(fā)展的關(guān)鍵。在發(fā)電端應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)可以提升接納清潔能源的能力,還可提高傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的效率;在電網(wǎng)環(huán)節(jié)可以降低線路損耗,提高輸電效率,提升電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施資源利用率和供電可靠性,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的;在深入千家萬(wàn)戶的配電端,通過(guò)智能電表,可將用電信息反饋給用戶,提高用電效率,用戶還可通過(guò)智能電網(wǎng)將自家太陽(yáng)能發(fā)電賣給電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)智能互動(dòng)和綠色節(jié)能。
3 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀
華東電網(wǎng)公司提出更加注重全力支持特高壓骨干網(wǎng)架規(guī)劃建設(shè),認(rèn)真配合做好特高壓規(guī)劃前期和配套工程建設(shè),特別是華東特高壓受端環(huán)網(wǎng)和四個(gè)特高壓區(qū)外來(lái)電通道,積極爭(zhēng)取參加特高壓交直流工程投資,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)外來(lái)電的分配和消納工作。
更加注重持續(xù)提升電網(wǎng)智能化水平,以清潔能源接入、智能輸電網(wǎng)、智能調(diào)度技術(shù)為重點(diǎn),積極推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),促進(jìn)華東大受端電網(wǎng)智能化水平的提高,特別是要建設(shè)世界一流調(diào)度中心,在大電網(wǎng)安全掌控能力方面初步達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
更加注重全面提升資源優(yōu)化配置能力,穩(wěn)步提升電網(wǎng)輸送容量和利用效率,全面實(shí)施狀態(tài)檢修和資產(chǎn)全壽命周期管理,提高電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量;優(yōu)化電源布局和電網(wǎng)結(jié)構(gòu),促進(jìn)新能源與常規(guī)能源的協(xié)調(diào)發(fā)展;加大電力市場(chǎng)建設(shè)力度,推廣應(yīng)用節(jié)能發(fā)電調(diào)度,促進(jìn)全網(wǎng)節(jié)能減排。
2010年,南方電網(wǎng)建設(shè)加快,投資達(dá)883億元。成功建成了世界上第一個(gè)±800千伏特高壓直流輸電工程——云南至廣東特高壓直流輸電工程,工程自主化率達(dá)到62.9%,申報(bào)國(guó)家專利106項(xiàng)。還制定了發(fā)展智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,開(kāi)展20千伏配電網(wǎng)試點(diǎn)建設(shè)。
圍繞國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo),南方電網(wǎng)將向更加智能、高效、可靠、綠色的方向轉(zhuǎn)變,為社會(huì)綠色轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)可靠的能源供應(yīng)基礎(chǔ)平臺(tái)。
福建龍巖電業(yè)局在國(guó)網(wǎng)公司智能電網(wǎng)運(yùn)行集中監(jiān)控試點(diǎn)項(xiàng)目中率先建成了電網(wǎng)調(diào)度和集中監(jiān)控一體化運(yùn)行的支撐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備模型、監(jiān)控信息、網(wǎng)絡(luò)分析三個(gè)層面上的深度整合和綜合應(yīng)用,滿足了地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行集中監(jiān)控的業(yè)務(wù)需求。
2011年5月,國(guó)網(wǎng)公司智能電網(wǎng)運(yùn)行集中監(jiān)控試點(diǎn)項(xiàng)目工程驗(yàn)收組正式宣布智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目福建龍巖工程順利通過(guò)驗(yàn)收,標(biāo)志著龍巖電業(yè)局智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目成為國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)首家通過(guò)驗(yàn)收的試點(diǎn)項(xiàng)目。
在四川,今年建成的北川110千伏智能變電站建設(shè)完全遵循國(guó)網(wǎng)公司智能電網(wǎng)“三統(tǒng)一”原則(即統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)),在技術(shù)上,該變電站實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)突破:徹底解決了傳統(tǒng)變電站二次信號(hào)易受干擾的技術(shù)難題,提高了變電站運(yùn)行的可靠性;大量減少傳統(tǒng)銅芯電纜的使用,減少了有色金屬的用量;變?cè)瓉?lái)的定期檢修為按需檢修,可極大地提高對(duì)用戶連續(xù)供電的能力,提高設(shè)備的使用壽命,減少變電站維護(hù)成本,在變電站全壽命周期內(nèi),體現(xiàn)了資源節(jié)約、環(huán)境友好的建設(shè)方針。
北川110千伏智能變電站是國(guó)家電網(wǎng)智能變電站第二批試點(diǎn)工程項(xiàng)目之一,也是四川省電力公司兩個(gè)智能變電站試點(diǎn)工程之一,更是國(guó)內(nèi)首個(gè)縣級(jí)智能變電站。
4 我國(guó)智能電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展
“十二五”期間,國(guó)家電網(wǎng)將投資5000億元,建成連接西部大型能源基地與東部主要電力負(fù)荷中心的“三橫三縱”特高壓骨干網(wǎng)架和13回長(zhǎng)距離支流輸電工程,初步建成核心的世界一流的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
重點(diǎn)開(kāi)展以下工作:
第一,大力轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式,推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式的變革。國(guó)家電網(wǎng)公司將加快轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式,輸煤、輸電并舉,大力發(fā)展輸電,形成大規(guī)模西電東送、北電南送的格局,實(shí)現(xiàn)能源資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。
第二,全面加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè),打造靈活、安全、高效的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?!笆濉逼陂g,國(guó)家電網(wǎng)公司將統(tǒng)籌開(kāi)展發(fā)電、輸電、配電、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化建設(shè)與改造,實(shí)現(xiàn)電力資源高效配置、電能高效利用。
第三,全力促進(jìn)可再生能源的利用,實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)水電裝機(jī)將達(dá)到3.4億千瓦,風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1.5億千瓦,太陽(yáng)能發(fā)電達(dá)到2400萬(wàn)千瓦。加快新能源接入電網(wǎng)工程和通電通道建設(shè),充分發(fā)揮電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)功能,有效解決清潔能源的消納問(wèn)題,加強(qiáng)抽水蓄能、電站調(diào)風(fēng)調(diào)能電源技術(shù),促進(jìn)新能源的規(guī)?;l(fā)展。
第四,以改善民生為重點(diǎn),加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)。
第五,發(fā)揮電網(wǎng)的平臺(tái)作用,促進(jìn)節(jié)能減排。繼續(xù)落實(shí)上大壓小、配電電網(wǎng)工程,積極支持電動(dòng)汽車等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)以電代油,以電代煤,以電代氣的實(shí)施,進(jìn)一步提高電氣化水平。
對(duì)于福建省來(lái)講,未來(lái)5年,在主干網(wǎng)方面,福建省電力公司將致力構(gòu)筑堅(jiān)強(qiáng)的福建主干電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)以1000千伏與華東主網(wǎng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)“省內(nèi)環(huán)網(wǎng)、沿海雙廊”的500千伏目標(biāo)網(wǎng)架,滿足核電及其它新能源的送出和電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要;在智能網(wǎng)方面,將推進(jìn)電網(wǎng)智能化建設(shè),構(gòu)建具有福建特色的智能電網(wǎng),適應(yīng)電動(dòng)汽車、三網(wǎng)融合、分布式電源等發(fā)展需要。
“十二五”期間,福建將努力建成廈門島智能配電綜合示范區(qū),確保廈門智能化配網(wǎng)三年內(nèi)達(dá)到國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)一流水平,五年內(nèi)和新加坡電網(wǎng)接軌。
5 總結(jié)和展望
眾所周知,我國(guó)能源呈逆向分布:三分之二的煤炭資源和水電資源集中在北方和西南部,陸地風(fēng)能集中在西北部地區(qū),而三分之二的能源消費(fèi)集中在中東部地區(qū)。建成堅(jiān)強(qiáng)而智能的電網(wǎng),將有效緩解我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展帶來(lái)的節(jié)能減排壓力,緩解煤電運(yùn)緊張矛盾,促進(jìn)西部能源基地的能源外送。
此外,智能電網(wǎng)涵蓋電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程,不僅將極大地促進(jìn)新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設(shè)備、智能家電、電動(dòng)汽車、智能家居等上下游產(chǎn)業(yè),還將衍生出更多新的產(chǎn)業(yè),同時(shí)與智能城市、智能生活等更廣闊領(lǐng)域的建設(shè)發(fā)展相互呼應(yīng)。
2011年,我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段,將在示范工程、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施、新能源接納、居民智能用電等方面大力推進(jìn)。
可以預(yù)見(jiàn),隨著智能電網(wǎng)的加快建設(shè),廣大人民群眾將逐漸體會(huì)到智能電網(wǎng)帶來(lái)的便捷、舒適、高效、環(huán)保,智能電網(wǎng)將使我們的明天更美好!
該文原載于“中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》(理論)雜志2011年4月28 日出版,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處