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【深度】智能电网与微电网的思考

2015-04-11 09:24
天堂的苦涩
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    南方电网科研院智能电网研究所的研究人员董旭柱,在2014年第11期《电器工业》杂志上撰文,南方电网具有远距离、大容量、交直流混合并联运行的特点,是国内结构最复杂,科技含量最高的电网。南方电网东西跨度2000km,500kV主网架采用交、直流混合运行,至2011年底已形成50kV“八交五直”共13条西电东送大通道,每回通道输送距离均在1000km以上,最大输电能力达到24.15GW。南方电网水电比例高,但电源远离负荷中心,且存在西部小水电接入引发系统功率波动的问题;风能、太阳能、生物质能源等新能源所占比例较低,风能可开发储量严重偏低。其独特的资源禀赋与历史发展沿革决定着智能电网独特的发展目标与建设方式。

    一、南方电网智能电网发展思路

    南方电网远距离、大容量、超高压输电,交直流混合运行,是国内结构最复杂、联系最紧密、科技含量最高的电网。而保障交直流电网安全稳定运行,减少大面积停电发生是南方电网中长期所面临的主要挑战,也是建设3C绿色电网的总体目标之一。

    随着南网区域负荷中心,珠三角地区的电网结构日趋紧密,短路电流水平迅速增大将严重威胁电网的安全稳定运行。如何有效限制短路电流是电网运行所亟需解决的问题。而且,近年来,南方电网区域新能源发展迅速,解决新能源并网与消纳,推动新能源发展,促进节能减排亦是南方电网面临的一个重要挑战。

    建设清洁、高效、安全、可靠的智能电网已成为南方电网可持续发展之路的必然选择。智能电网是指利用先进的计算机技术、通信技术、控制技术升级改造传统电网,实现电网发展向更加智能、高效、可靠、绿色方向转变。

    打造一个智能、高效、可靠的绿色电网,是南方电网发展的总体目标,即3C绿色电网。其中,智能旨在实现电网信息的标准化、一体化、全局化、实时化、共享化、感知化、智能化,开展电网全方位、全过程、全要素的监测、诊断,完善电网精当决策、精准控制、精细管理,支撑电网的高效、可靠运行,支撑绿色电网的发展。

    高效旨在推进制度创新,以管理创新和流程再造,建设管理与信息化深度融合的新型管理模式,提高电网精益化管理水平;提高电网资产利用效率;全面提升大电网资源优化配置的能力。可靠旨在以制度与技术创新,保障电力设备的可靠运行,提高大电网的综合应急能力,为社会提供安全可靠、质量合格的电能。绿色旨在提高电网承载可再生能源发电的能力,推广节能发电调度,降低输配电网损,激励合理用电、节约用电、高效用电,支撑电动汽车产业发展。

    南方电网智能电网总体目标是“四提高、一促进”:即提高电力系统安全稳定运行水平;提高系统和资产利用效率;提高用户侧的能效管理和优质服务水平;提高资源优化配置和高效利用能力;促进资源集约型、环境友好型社会的建设和发展。3C绿色电网发展重点是建设面向客户的友好、灵活、互动的配用电。

    二、南方电网智能电网技术研究

    南方电网智能电网发展主线是以3C绿色技术升级改造电网为发展主线,在新能源、柔性直流输电、智能变电站、配电、分布式电源接入、微电网、用电机信息通信领域开展技术研究,实现“以科研促进示范,以示范促进标准,以标准推动智能电网技术发展和应用”。

    南方电网公司目前已完成公司智能电网顶层设计:“南方电网发展智能电网的战略与规划研究”和“南方电网绿色电网建设研究”,并在5个领域(发电、输电、配电、用电、信息通信)的17个关键技术,通过57个试点示范工程展开了一系列的研究与试点工作,主编或参编了多项与智能电网相关的国标和行标。

    (一)新能源并网技术

    新能源电源规划:建立光伏/风电新能源仿真模型库;研究大规模和分布式新能源并网影响;分布式功能/光储一体化/冷热电联供研究及示范工程。新能源发电预测:开展新能源功率短期和超短期预测;建设风电功率预测调度主站建设;编写了多个企业标准。海上风电:建立广东首个海上风电——桂山海上风电项目,总投资42亿,总装机容量19.8万kW。

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