220kV變電站電氣一次初步設計 李輝
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華 北 電 力 大 學 科 技 學 院畢 業(yè) 設 計(論 文)附 件外 文 文 獻 翻 譯學 號: 071901010710姓 名:李輝所在系別: 電力工程系 專業(yè)班級: 電氣07k6 指導教師: 胡永強 原文標題: Review of Smart Grid and its Development Prospectin Sichuan2011年 6 月四川智能電網回顧及發(fā)展前景杜昕偉,葉七盎四川電力試驗研究院四川省電力公司摘要由于不斷上升的能源意識和環(huán)境要求,電力電網要求為消費者提供更加安全的,穩(wěn)定的以及高可靠和高質量的電能。智能電網已成為共同的發(fā)展目標,將決定著整個世界的電力發(fā)展前景。同時伴隨著區(qū)域電網在世界各地蓬勃發(fā)展,四川電網在中國有其特殊的發(fā)展特點。論文中提到在四川實施智能電網建設的原因,還有對智能電網的流程,安全和實用意義的描述,以及對電網的穩(wěn)定,國家對能源結構優(yōu)化的要求,等都有一定的闡述。首先,根據在世界各地的各種智能電網的發(fā)展情況,作者對智能電網概念的理解進行了闡述。也對中國企業(yè)所面對的機遇和巨大的挑戰(zhàn)進行了分析,從中對中國發(fā)展智能電網的前景可以得到寶貴的啟示。最后,是對四川電網作簡要的介紹,指出現狀和特點,并在各方面提出若干建議,還對四川智能電網建設進行了展望。一、簡介隨著不斷上升的能源意識,提高電網的安全性,以及高品質電能,并一直為消費者可靠的電力供應,一直是中國電網的發(fā)展目標,它關系到整個電力行業(yè)的發(fā)展前景12。隨著社會責任感的提高,國家電網積極推動中國發(fā)電公司的發(fā)電技術的發(fā)展和創(chuàng)新,并提出了在加強智能電網的基礎上建設特高壓電網和各級網絡結構,并采用先進的通訊,信息和控制技術,使電網更加自動化、數字化和互動3。這都由國家電網和全國各省智能電網研究機構計劃制定和實施。由此智能電網將實現從概念轉變?yōu)橄到y(tǒng)的科學技術。于此同時作出相應研究,并逐步實現提高整個電網的科學技術化水平,其中包括電力發(fā)電、輸電、配電和電力供應。這將創(chuàng)建一個更加安全、節(jié)能、環(huán)保、經濟的電網體系。區(qū)域電網在世界各地快速發(fā)展四,川電網有其與眾不同的特點。中國在超高壓技術上也快速發(fā)展。四川的高壓輸電建設由許多特高壓交,直流線路,形成了一個多終端,大容量,遠距離傳遞的全國性電力系統(tǒng)。四川電網的可靠性高,但它的控制、保護和防護是有一定的困難的。四川也有小規(guī)模的電網,其中面臨著問題和挑戰(zhàn),例如,水電站的管理、調度、控制措施都異常復雜。四川電力電網發(fā)展,就必須廣泛的應用先進的電力安全控制技術系統(tǒng)及FACTS裝置。以提高其抗干擾,功率發(fā)射能力的水平。二、智能電網的構思與特征目前,智能電網建設處于初始階段,許多國家或組織有不同的理解和概念4。因此智能電網標準和規(guī)范都尚未形成。整合各種對智能電網理解 ,并考慮到四川電網的特點 ,智能電網主要包括以下四個方面:電網水平、環(huán)境水平、管理水平和市場水平。1:電網水平對于電網來說,自我修復和抗干擾能力是基礎。首先,電網必須具有監(jiān)控整個網絡的運行和檢測網絡故障隱患,并不斷的進行自我分析,自我診斷,然后使用自動裝置將事故消除在萌芽狀態(tài)的能力。其次,電網可以探測到溫度變化,外部功率因素等,并積極采取智能回復手段5。對于像冰,雪極端自然災害,地震等,網絡可以表現出高抗干擾能力。最后,在發(fā)生停電情況下,電力系統(tǒng)能迅速響應和恢復秩序,最大限度地減少故障影響。2:環(huán)境水平清潔,綠色能源,是智能電網的發(fā)展要求6。智能電網要求電網能與集中式和分布式的發(fā)電兼容,能支持風能、太陽能等清潔能源發(fā)電。通過全面合理的管理發(fā)電與儲能設備的調控,并實現在微功率和超高電壓電網之間可相互補充和相互支持7 8 9。3:管理水平對于智能電網集團化,高效率的管理是保證智能電網的發(fā)展前提。首先,通過建立統(tǒng)一平臺和規(guī)范,使電力生產和企業(yè)管理將擁有一個更加細致,高效率的標準,程序和評估制度,這將大大提高管理和業(yè)務水平。更何況,合理的建設規(guī)模和電力項目,方便于設備操作與維護,全面提高現有資產的效率和降低成本,實現電網科學發(fā)展。4:市場水平靈活,互動的電力市場是智能電網最終的發(fā)展方向。智能電網提供了一個開放式的電力市場和電力交易平臺,提供優(yōu)質的服務和進行優(yōu)化資源配置,促進電力工業(yè)和諧發(fā)展。對于社會、經濟和環(huán)境。在開放的基礎上進行信息共享,實時連接電源和電網公司,從而與消費者實現高速,雙向互動10。消費者可以選擇最佳的供電方案,和電網公司。鼓勵消費者參與功率調節(jié)。三、全球智能電網的發(fā)展狀況1:全球智能電網發(fā)展為了解決各自存在的環(huán)境,能源問題,美國和歐洲電網提出了智能電網的概念,自2003年以來,進行了一系列實驗11。逐步讓智能電網在世界各地得到認真對待。對智能電網的發(fā)展,美國和歐洲走了不同的道路。美國關注電網基礎設施的更新,以及對智能電網建設。在歐洲更致力于再生資源,分布式能源的發(fā)展。從美國電力工業(yè)的現狀對智能電網的遠景進行分析,并提出了多種理解,智能電網的計劃的自2003年起,其中最具代表性的是智能電網的定義。美國電力科學研究院提出的“智能電網2030年計劃”,將其定意為一個完全自動化其中每個節(jié)點,電網可以監(jiān)測和控制,能量可以在發(fā)電廠,設備和電網任何節(jié)點雙向流動。2004年,歐洲委員會開展智能電網相關的研究和建設工作。在“智能電網項目報告”中提出,2020年歐洲電網的將變得更加靈活,易于訪問、可靠、經濟。2:對我們的啟示全球電力行業(yè)的發(fā)展正面臨著許多挑戰(zhàn),中國企業(yè)也面臨著電能的巨大挑戰(zhàn),主要體現在以下幾個方面。(1)隨著電網規(guī)模,檔次的增加,安全與可靠運行的能力越來越弱;(2)能源問題是一個不可避免的環(huán)境問題。(3)有待加強抗干擾和抵御自然災害的能力。(4)消費者參與能源管理的愿望逐漸增強。(5)電力企業(yè)管理的重要性更加突出。(6)電力設備利用率應加以改進。世界各地的發(fā)展智能電網實踐,將成為我們建設智能電網的寶貴經驗,我們應該應用積極的方式來處理上述挑戰(zhàn)。首先,智能電網將實現全面升級,包括電源、輸電、配電等各個環(huán)節(jié),形成統(tǒng)一的系統(tǒng)。加強特高壓電網的建設。其次,結合先進的信息和控制技術實現電網的智能化。第三,網絡和分布式發(fā)電互相補充,實現能源結構更平衡和電力更加環(huán)保。第四,電力管理企業(yè)高效運營提高資產利用率。第五,智能電網可以逐步擴大新的服務領域,與電力企業(yè)和消費者之間形成新的互動模式??傊?,智能電網可以協(xié)調處理電能管理和滿足消費者更高的需求。四、四川電網的特征1:簡介四川電網四川擁有極其豐富的水電資源,其中主要分布在四川西部。為了滿足負荷集中在四川東部地區(qū)的電力需求。如今,四川220千伏電網已覆蓋全省,500千伏電網也已進一步完善并形成了一定規(guī)模。隨著特高壓電力在中國快速發(fā)展傳播,不久四川南北雙通道500千伏路也將建成,從而建立一個良好的特高壓交流和直流線路網絡,其中包括特高壓交流雅安到重慶、向家壩、錦屏特高壓直流線路,四川電網將形成多終端、大容量、長距離傳輸的電力系統(tǒng)。2:四川電網的特性展望在四川發(fā)展智能電網有很多特點和發(fā)展優(yōu)勢,其中包括:(1)水能資源非常豐富,四川,未來將形成一個特高壓交,直流一體化,大容量,遠距離電力傳輸電網。該電網運行方式變化很大,它的控制,保護和防御有一定困難(2)電源決定了四川電力在國家電力調控的重要性。(3)四川小水電已達到一定規(guī)模,并在四川西部有豐富的太陽能。(4)電動傳送渠道很多坐落在極端自然災害的地區(qū)??构綦娋W的能力有待進一步加強。一般來說,開展智能電網研究和在四川實施是非常必要的。隨著特高壓電網,計算機和電子設備的應用,電網自我恢復和抵御外部干擾能力越來越強。在環(huán)境方面,采用清潔能源和節(jié)能減排的手段,可以實現電網可持續(xù)發(fā)展。在管理水平,通過信息集成和決策支持系統(tǒng),可以更加有效管理資產,使利用率達到最大。市場層面,將新的和高品質的產品和服務提供客戶。通過以上四個層次,四川電網將實現由實體的概念全面升級為了創(chuàng)造一個更清潔、安全、可靠、經濟 的電力系統(tǒng)。五、智能電網在四川的發(fā)展狀況1:智能電網的研究基礎智能電網的研究必須從基本概念本身著手,包括確定研究的范圍和建設目標,并起草智能電網相關標準和規(guī)范。朝推動四川的社會、經濟、工業(yè)和其他方面的發(fā)展進行深入研究,最后實施在四川智能電網建設的遠景規(guī)劃。此外,智能電網的利用技術在全球發(fā)展的重要問題中占據一席之地。2:研究所需的電網水平加強電網自我修復水平是權衡電網的核心問題。(1)設備是智能電網一個重要組成部分。加強對特高壓電網的研究將有助于電網電壓調整和潮流動態(tài)監(jiān)控,大大提高了電力系統(tǒng)的可控性。(2)近年來寬廣域測量系統(tǒng)(WAMS)被廣泛關注和快速發(fā)展,它也是一個重要的數據源。但隨著新的控制措施手段的應用,廣域測量系統(tǒng)還處于探索階段,需要進一步的研究和實踐。(3)自我修復是一個智能電網的重要的特點。根據具體的實例電網,多層次,分區(qū)付諸實踐。(4)加強電網電力系統(tǒng)要求處理災難冗余能力和應變能力,但很多在四川變電站查出頻繁發(fā)生的自然區(qū)災害和惡劣的地形,特別是在有特高壓電網施工線路防冰,防地震研究有偉大的工程意義。(5)在數字化變電站方面和智能設備方面,幾個基本理論技術仍然沒有結果,IEC61850的實施需要加強研究。此外,電網層次的研究還包括智能調度、響應外部因素、超實時模擬、先進的配電網等。3:環(huán)境需要隨著全球能源危機和環(huán)境問題加劇,分布式發(fā)電和儲能技術成為智能電網重要組成部分。(1)風力發(fā)電在四川不足,但太西部高原陽能資源相對豐富。太陽能和可接入技術研究,包括分布式發(fā)電技術,對準入分布式發(fā)電到電力系統(tǒng)等(2)作為一種分布式發(fā)電,小水電站在四川有很大的產業(yè)優(yōu)勢。管理模型和交易系統(tǒng)可以對未來分布式發(fā)電進行研究(3)研究和應用大型儲能技術如smallhydro發(fā)電,光伏發(fā)電等,此外,環(huán)境方面的研究還包括汽車和電動汽車的充電站,節(jié)能調度理論等。4:研究所需的管理水平智能電網提出了更高的要求,企業(yè)管理能力和信息化程度。(1)隨著“SG186”工程,國家電子系統(tǒng)電網公司,四川信息平臺分階段進行建設,逐步形成一個全面的管理系統(tǒng)。(2)合理安排檢修輸電線路和變壓器,這將降低維修成本,提高設備效率和企業(yè)經濟效益。另外,管理水平的研究還包括資產生命周期管理,強大和靈活的通信網絡,電網發(fā)展效益評價等。5:研究所需的市場水平最終體現智能電網成熟的目標是的電力市場結構,實現對電力企業(yè)和消費者之間的新模式。通過根據不同情況雙向通信,分布式能源管理,業(yè)務擴展,等等,整體優(yōu)化管理系統(tǒng)運行和市場將形成,促進轉型經濟,節(jié)能和環(huán)保網絡。從目前情況來看,四川電網沒有建立互動電網的條件,但實踐中前瞻性研究和先進的智能電表管理系統(tǒng)可以關注的。從長遠來看,市場水平的研究還包括用戶管理和雙向互動平臺,智能電網和智能電網示范住宅小區(qū)附加服務等。六、結論(1)2003年由美國和歐洲提出智能電網的概念,智能電網逐步被世界各地認可。國家電網公司還提出了“統(tǒng)一的智能電網”的戰(zhàn)略設想。智能電網是全面升級發(fā)電、輸電、配電和消費的思想,這一直是整個世界電力的發(fā)展的共同目標。(2)目前,許多國家或組織有不同的認識和觀念。整合各類理解的智能電網,智能電網主要包含四個級別:電網水平、環(huán)境水平、管理水平和市場水平。(3)總的來說,在四川開展智能電網的研究和的實施是非常必要的,發(fā)展四川電網必須把重點放在眾多的小水電,特高壓交直流混合網絡,注意頻繁的自然災害,等等,發(fā)展川式智能電網。(4)智能電網的發(fā)展,必須逐步進行從基礎、能源、環(huán)境、管理、市場營銷等各方面??梢灶A見,這是一個長期而艱巨的任務。參考文獻:1 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