城市级智能电网规划体系研究

发表时间:2021/4/15   来源:《当代电力文化》2020年31期   作者:罗喜瑞
[导读] 在电力网技术的发展中,智能电网成为中国电力系统未来发展的重要趋势之一

        罗喜瑞
        国网新疆电力公司喀什供电公司城区供电中心  新疆 喀什  844000

        摘要:在电力网技术的发展中,智能电网成为中国电力系统未来发展的重要趋势之一,是因为它的科学性、安全性和安全性。传统输电网建设不能完全满足电力资源目前的社会开发需求,因此,电力产业追求更高级的电力工学技术和设备,增加智能电网建设路径,在作业练习中有效地提高可靠性和电力系统的稳定性,促进智能电网的平滑结构。
关键词:城市级;智能电网;规划体系
        引言
        以电为中心、清洁化和智能化为特征的新一轮能源革命正在世界范围兴起。同时随着智慧城市的建设,城市智能电网迎来加速发展时期。城市智能电网规划通过先进的理念,清洁能源供应技术,互联网+新技术等应用,城市的产出高效特性将得以突显,城市布局紧凑,功能综合,其能源供应、城市的建设也将与环境融合度进一步提升,城市管理运行更加趋于数字化。
        1智能电网行业产业链分析
        1.1主要环节的增值空间
        在“工业4.0”、“中国制造2025”等大背景下,利用互联网+、物联网、人工智能、大数据分析、云计算、虚拟现实等新概念和新技术,对传统电网进行系统升级,建设更安全、更高效、更经济、更环保的现代化智能电网。2005年以来,智能电网关注度就逐渐提升,这既是现代电力系统日益复杂的要求,也受益于ICT技术的成熟。智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成应用新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息通信技术和自动控制技术,形成的具有高度信息化、自动化、互动化特征的新型现代化电网,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。发展智能电网是实现我国能源生产、消费和技术革命的重要手段,是发展能源互联网的重要基础。从产业链来看,智能电网以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节。
        1.2与上下游行业之间的关联性
        智能电网产业链上游主要是各类发电能源,可以分为可再生能源和不可再生能源两大类。其中可再生能源包括风能、水力、太阳能等,不可再生能源则有煤等燃料,两种能源涉及各类不同发电站。下游主要通过智能电表和调度管理用于居民用电、工业用电和商业用电。
        2城市级智能电网规划体系
        2.1城区智能电网模块
        2.1.1保障高可靠性供电
        根据城区发展规划和高质量用电需求,高起点、高标准规划建设配电网,确保供电能力充足;利用需求侧管理及虚拟电厂技术提高调峰能力。充分利用各种可控资源,以“互联网+智能技术+市场化手段”的方式开展群调群控和需求侧管理,量体裁衣制定负荷减少或增加策略,实现分散资源的聚合控制,调整用电行为,优化电力潮流分布,有效降低高峰负荷,促进分布式能源消纳;在网架建设条件不具备的区域,充分借助储能、需求侧管理、虚拟电厂等技术,改变当地电力潮流分布,补充配电网供电容量,降低尖峰用电负荷,延缓配电网升级改造,为配电网网架提升提供新的方式。


        2.1.2满足智能用电需求
        通过物联网、人工智能、移动应用等新技术,实现营业厅业务、设备、服务环境、服务内容的智慧升级,提高客户对多元化服务渠道的体验,推动从业务办理功能向客户体验远程渠道功能转型,引导客户业务办理习惯,推动客户向远程服务渠道转变,提高办理传统业务量效率,适时开展用户精细化账单、用电分析与节能服务等多样化电力增值服务。推动电动汽车车网互动。建设电动汽车充电服务及车网互动平台,为各类不同电动汽车用户提供友好互动的充换电服务和增值服务,有效引导电动汽车参与车网互动,提高充换电服务的智能化水平,促进电动汽车参与电力辅助服务。开展综合能源服务,提高能源服务水平。在居民、商业或公共服务区域,部署分布式能源管理系统,采集分布式能源与用能信息,深入进行信息挖掘,分析用户用电习惯,识别用户用电行为,描绘用户画像,实现部署区域内发电与用能信息的分析与展示,精准化提供能效服务。
        2.2园区智能电网模块
        2.2.1差异化供电服务
        优化配电网架构,根据园区电源位置、负荷分布及产业特点,按照用户不同需求规划相应配电网架、接线形式和设备选型等,为用户量身定制电力服务。加强配电自动化建设,推广集中式配电网自动化终端模式,逐步实现“三遥”终端全覆盖;推进配网柔性化。在分布式电源、储能、电动汽车等直流资源密集地区,推进低压电网直流化改造,在园区建设柔性直流换流器,组建低压直流电网,按照独立孤岛或交直流并列运行。开展中低压柔性交直流混合配电网建设,高效接纳直流电源和负荷,提供动态无功补偿,减少系统损耗,提高电能质量。
        2.2.2提供综合能源服务
        面向园区内分布式发电、储能、电动汽车、可控负荷等多种可调资源,以分层分级的控制模式构建网源荷储协调控制系统,实现对配电系统的多目标主动控制与管理,提高园区配电网安全稳定运行能力,抑制光伏、风电发电带来的电网波动,助力清洁能源消纳;促进园区分布式发电市场化交易。在园区内基于由政府、电网企业、分布式发电企业、用户组成的四方机制,构建电力直接交易模式,建设分布式电力交易平台,降低园区内用户的电价负担;提供园区节能及能效管理服务。在工商业用户分析能源利用现状及能源管理体系建设情况,指导客户全面提升能效水平,分析能耗薄弱环节和挖掘节能潜力。部署企业用能管理服务系统和终端,采集企业用电信息,提供能效评测、综合节能等多样化服务。引导企业接收电网公司电价、错峰移峰等信号,制定需求响应策略,调整企业用电行为。
        2.3全域智能电网模块
        全域智能电网是在城区、农村、园区智能电网建设的基础上,通过云计算、人工智能、大数据、物联网等先进技术,采集、分析、整合各区域信息,打造城市电网大脑,实现对于电网规划、建设、运行、管理的全方位支撑,进一步发展和完善城市智能电网,对内提升电网利用效率,优化电网的管理与服务能力,对外支撑智慧城市、智慧交通建设。结合城区、农村、园区智能电网规划内容,根据城市智能电网的发展需求,提出以下几点作为全域智能电网的主要内容。110/220kV电压等级电网建设,在各模块配电网建设的基础上,统筹考虑上级电网及内部电源的建设情况,确保将外部电源安全可靠接入,保障各区域的电力供应;开展多时间尺度精细化调控。构建分布式能源信息监视体系,逐步形成分层、分级的分布式能源信息监视体系提升新能源预测覆盖率及准确率,同时完善新能源出力预测能力,促进新能源消纳。整合电力生产和电能使用的发输变配用和调度、生产、营销等各个环节的电网运行和设备监测、营销及管理数据,对内实现电网状态监测及运维、企业内部精细化运营管理、电力营销管理等功能,支持电力交易市场建设,对外为政府提供数据决策支持,支撑智慧城市建设;构建城区公共充电网络,满足电动汽车充电需求。按照从经济发达区域向欠发达区域过渡,逐步增大公共充电基础设施分布密度,在城区及道路的停车区域合理配套,建设快慢结合的充电基础设施网络。
        3结语
        智能电网贯穿了电力系统各个环节,是推动能源革命的重要手段,是构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的核心,是支撑智慧城市发展的基石。城市智能电网的规划是个系统性工程,需自上而下成体系地开展研究。
参考文献
[1]宋璇坤,韩柳,等.中国智能电网技术发展实践综述[J].电力建设,2016,7.
[2]辛培哲,蔡声霞,等.适应经济社会发展的智能电网发展战略研究[J].分布式能源,2018,1.
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