未來電網(wǎng)發(fā)展的使命主體體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：

    面對(duì)電源側(cè)：具有接納大規(guī)模集中式和分布式能源、可再生能源和核能電力的能力;

    能夠?qū)㈦娏π枨髠?cè)的分布式電源、儲(chǔ)能裝置、電力和能源綜合高效利用系統(tǒng)等組成微型能源和電力網(wǎng)絡(luò)(微網(wǎng))并與電網(wǎng)有機(jī)融合，與用戶智能互動(dòng);

    大幅度提高電網(wǎng)(輸電網(wǎng)和配電網(wǎng))的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平：網(wǎng)絡(luò)電能損耗大幅降低、具有設(shè)備和系統(tǒng)的自愈能力、基本排除電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故和大面積停電、具有很高的環(huán)境兼容能力。

    未來電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展模式

    隨著新能源革命條件下電能生產(chǎn)、傳輸、應(yīng)用以及未來電網(wǎng)的使命變化，未來電網(wǎng)的發(fā)展模式也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化。未來電網(wǎng)的變革主要源于電源結(jié)構(gòu)的變化、用戶的需求和互動(dòng)，其結(jié)構(gòu)將是大規(guī)模集中式電源與大范圍分布式電源相結(jié)合。與些相應(yīng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將是適應(yīng)大容量電能傳輸?shù)墓歉呻娋W(wǎng)與適應(yīng)分布式電源和能源電力高效利用的地方電網(wǎng)、微網(wǎng)相結(jié)合。形成與此對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)模式，包括電網(wǎng)(輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微網(wǎng))的結(jié)構(gòu)、調(diào)度運(yùn)行方式、安全穩(wěn)定水平、電力市場(chǎng)體系、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

    電網(wǎng)新技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)

    新一代電網(wǎng)需要具備6大主要特征，即智能、高效、可靠、自愈、綠色、經(jīng)濟(jì)�！爸悄堋笔侵鸽娋W(wǎng)具有自我感知狀態(tài)、自我分析策略和自動(dòng)控制，形成通過一個(gè)廣域通信網(wǎng)聯(lián)接的龐大智能機(jī)器。“高效”是指單位輸電走廊的輸電能力更高、輸配電損耗更低、能源綜合利用效率更高�！翱煽俊币�求電網(wǎng)承受擾動(dòng)與沖擊的能力更強(qiáng)、運(yùn)行更加安全�！白杂�”指能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)故障、診斷故障、自動(dòng)采取控制措施，在用戶察覺前消除缺陷�！熬G色”是指可再生能源發(fā)電的比例要更高、電力傳輸損耗更小、電力工業(yè)對(duì)于環(huán)境與人更加友好�！敖�(jīng)濟(jì)”則要求電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率更高、電價(jià)能夠?qū)崿F(xiàn)電力工業(yè)利益與公眾利益的平衡。

    電力行業(yè)各領(lǐng)域的主要技術(shù)發(fā)展側(cè)重點(diǎn)不同：

    在輸電技術(shù)領(lǐng)域，主要側(cè)重于主網(wǎng)架智能技術(shù);特高壓交流以及直流輸電技術(shù);大容量FACTS設(shè)備的應(yīng)用;輸電潮流控制技術(shù);一次設(shè)備的智能化;高壓電氣設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估、狀態(tài)檢修;新型智能(數(shù)字化)變電站;新型的輸電線路技術(shù)(如超導(dǎo)、分頻輸電、半波輸電等);輸電線路狀態(tài)在線識(shí)別等方面的發(fā)展。

    在配電技術(shù)領(lǐng)域，主要側(cè)重于配網(wǎng)自動(dòng)化、智能化;分布式、新型可再生能源接入技術(shù);配網(wǎng)電力電子技術(shù);大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)及其優(yōu)化利用;快速的配電網(wǎng)仿真技術(shù);高級(jí)運(yùn)行管理技術(shù);供電的高可靠性;電能質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn);供電的低損耗;自愈系統(tǒng)等方面的發(fā)展。

    在用電技術(shù)領(lǐng)域，主要側(cè)重于智能化的計(jì)量和用電;最終用戶管理;智能終端(計(jì)量、計(jì)費(fèi)、監(jiān)測(cè)、控制、管理，集用電和數(shù)據(jù)通信于一體);家居規(guī)費(fèi)及其衍生服務(wù);用戶和電力、電網(wǎng)的互動(dòng)性;電動(dòng)汽車等方面的發(fā)展。

    在電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，主要側(cè)重于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行;能源的優(yōu)化配置;調(diào)度與運(yùn)行方式?jīng)Q策的自動(dòng)化、在線化(在線的預(yù)決策、決策系統(tǒng));基于廣域信息的大電網(wǎng)閉環(huán)以及開環(huán)控制(基于WAMS的EMS/WEMS、廣域阻尼控制、廣域電壓控制、廣域保護(hù)、廣域解列);電網(wǎng)安全運(yùn)行信息的可視化、實(shí)時(shí)化(對(duì)低頻振蕩以及電網(wǎng)阻尼的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析、對(duì)穩(wěn)定極限以及當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的可視化)等方面的發(fā)展。國際上幾家主要電力公司關(guān)注的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用方向

    美國BPA電力局

    美國邦納維爾電力管制局(BPA)2010年在以下5個(gè)領(lǐng)域中對(duì)自己的新技術(shù)做出了規(guī)劃：

    1.供電效率以及需求側(cè)管理領(lǐng)域。涉及到對(duì)居民負(fù)荷、商用負(fù)荷的需求管理以及負(fù)荷響應(yīng)技術(shù);

    2.發(fā)電以及儲(chǔ)能領(lǐng)域。涵蓋發(fā)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、高級(jí)的調(diào)速器技術(shù)、儲(chǔ)能與電力電子等;信息來自:輸配電設(shè)備網(wǎng)

    3.可再生能源領(lǐng)域。圍繞風(fēng)力發(fā)電以及海洋潮汐發(fā)電的接入，重點(diǎn)研究電能的預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能的配合、可再生能源發(fā)電的調(diào)度與控制等;

    4.設(shè)備以及人生安全領(lǐng)域。防盜竊技術(shù)、對(duì)輸電塔以及輸電線路的健康狀況的無線遙測(cè)技術(shù)、變電站員工的人身防護(hù)技術(shù)、保護(hù)重點(diǎn)設(shè)施免受恐怖襲擊的隔離欄技術(shù);

    5.輸電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。研究了20個(gè)未來技術(shù)方向，即廣域控制;新一代廣域測(cè)量;通信技術(shù);魯棒的狀態(tài)估計(jì);對(duì)廣域測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾以及可信度評(píng)估、阻尼評(píng)估的軟件;實(shí)時(shí)的負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電調(diào)度軟件;電力電子與FACTS;儲(chǔ)能技術(shù);變電站帶電檢修與故障診斷工具;狀態(tài)檢修;極端自然災(zāi)害下的電力基礎(chǔ)設(shè)備恢復(fù)技術(shù);調(diào)度員在線輔助決策系統(tǒng);調(diào)度信息可視化系統(tǒng);在線的安穩(wěn)穩(wěn)定預(yù)決策系統(tǒng);電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng);高溫超導(dǎo)以及大電流線路技術(shù);新型材料導(dǎo)線技術(shù);數(shù)字化變電站技術(shù);負(fù)荷控制技術(shù)。

    法國電力公司

    法國電力公司將其新技術(shù)研發(fā)分為發(fā)電、環(huán)保及可再生能源、能量管理、用電、電網(wǎng)與數(shù)字傳真6大方向。各領(lǐng)域主要技術(shù)發(fā)展方向如下：

    1.發(fā)電領(lǐng)域：核電可靠運(yùn)行、高效發(fā)電、可再生能源以及儲(chǔ)能、核電站的過程控制;

    2.環(huán)保以及可再生能源領(lǐng)域：電力對(duì)環(huán)境的影響;氣候變化、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、海洋能發(fā)電;

    3.能量管理：動(dòng)力經(jīng)濟(jì)分析，包括能源短缺的影響、氣候變化以及經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)電能需求的作用、能源市場(chǎng)規(guī)則分析;市場(chǎng)條件下的優(yōu)化發(fā)電;通過電價(jià)、儲(chǔ)能、需求側(cè)管理等綜合手段削峰填谷;

    4.用電方面：采用新技術(shù)降低建筑能耗以及居民用電;在建筑中采用太陽能電池、熱泵、儲(chǔ)能等綜合技術(shù)手段并由電力公司遠(yuǎn)程遙控;

    5.電網(wǎng)方面：面向分布式電源、儲(chǔ)能以及電動(dòng)汽車的新一代配網(wǎng)技術(shù)，綜合采用新的信息以及通訊手段、新的自動(dòng)化與控制技術(shù)、新的傳感器以及新的數(shù)據(jù)平臺(tái);雷擊防護(hù)技術(shù)，包括新型發(fā)電設(shè)施的防雷、雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、電網(wǎng)接地系統(tǒng)研究、能夠仿真雷擊以及操作暫態(tài)的仿真工具;自動(dòng)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)測(cè)量與分析系統(tǒng);智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)研究;

    6.數(shù)字仿真領(lǐng)域：考慮多時(shí)間尺度和多物理因素的仿真;仿真和實(shí)際測(cè)量的相互校核以及數(shù)據(jù)更新技術(shù)。

    東京電力公司

    東京電力公司確定了4大技術(shù)方向以下和5個(gè)重點(diǎn)科技項(xiàng)目。4大技術(shù)方向分別為：與安全可靠供電相關(guān)的技術(shù)，包括應(yīng)對(duì)大地震的技術(shù)、核電安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù);更好的供電以及用電技術(shù)，包括推進(jìn)家庭的全面電氣化、在工業(yè)與商業(yè)中推廣熱泵以及節(jié)能系統(tǒng);對(duì)環(huán)境友好可持續(xù)發(fā)展的電力技術(shù)，包括環(huán)境友好發(fā)電技術(shù)(例如整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC發(fā)電)、推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展、推動(dòng)可再生能源發(fā)電(例如離岸風(fēng)電場(chǎng)、太陽能發(fā)電);降低運(yùn)行維護(hù)成本的技術(shù)，包括提高設(shè)備可用率以及使用壽命、利用新型高壓絕緣技術(shù)優(yōu)化電氣設(shè)備的建設(shè)。5個(gè)重點(diǎn)科技項(xiàng)目分別為電動(dòng)汽車及快速充電、核電廠氣液兩相流檢測(cè)、熱泵節(jié)能技術(shù)、離岸風(fēng)電場(chǎng)、簡(jiǎn)化的絕緣設(shè)計(jì)。

    南方電網(wǎng)

    南方電網(wǎng)的新技術(shù)方向主要落實(shí)在4個(gè)方面：

    1.適應(yīng)西電東送與主網(wǎng)建設(shè)。主要包括主網(wǎng)架構(gòu)研究;直流、多端直流輸電技術(shù);特高壓輸電研究;FACTS在高壓電網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用;超高壓、特高壓電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)評(píng)估;超高壓、特高壓電氣一次設(shè)備智能化;數(shù)字化變電站的測(cè)量、通信以及檢測(cè)技術(shù);以可靠性為中心的狀態(tài)檢修;換流站、線路的電磁環(huán)境;新型絕緣材料、新型導(dǎo)線技術(shù);新型的基于空中的輸電線路巡檢技術(shù);

    2.電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)。包括優(yōu)化簡(jiǎn)化的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng);在線的安全穩(wěn)定決策系統(tǒng);基于廣域信息的可視化的調(diào)度輔助決策系統(tǒng);廣域電壓控制以及廣域阻尼控制系統(tǒng);計(jì)量及多饋入直流的機(jī)電電磁暫態(tài)仿真分析工具;多回直流的協(xié)調(diào)控制，交直流保護(hù)協(xié)調(diào)技術(shù);新型電力系統(tǒng)保護(hù)和控制;基于智能型的三道防線整合協(xié)調(diào);電網(wǎng)與發(fā)電機(jī)側(cè)的協(xié)調(diào);計(jì)入分布式能源的安全運(yùn)行技術(shù);

    3.適應(yīng)更加可靠、靈活、有效率的配電網(wǎng)的要求。包括配電自動(dòng)化;高級(jí)保護(hù)與控制;配電快速仿真與模擬;新型電力電子裝置;分布式電源接入;AC/DC微網(wǎng)運(yùn)行;(帶有高級(jí)傳感器的)運(yùn)行管理系統(tǒng);

    4.適應(yīng)綠色低碳電網(wǎng)的建設(shè)需求。包括儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、智能用電、用電信息采集等方面。.

    南方電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)

    南方電網(wǎng)的智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)主要體現(xiàn)在“四個(gè)提高”，即提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，提高系統(tǒng)和資產(chǎn)利用效率，提高用戶側(cè)的能效管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，提高資源優(yōu)化配置和高效利用能力，促進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展。

    南方電網(wǎng)關(guān)于智能電網(wǎng)的開發(fā)與實(shí)踐

    南方電網(wǎng)在智能電網(wǎng)研究與建設(shè)方面現(xiàn)已做了大量工作，積極推動(dòng)智能電網(wǎng)相關(guān)科研項(xiàng)目的實(shí)施，并有多項(xiàng)示范項(xiàng)目在建，包括多直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)正式投入、±200Mvar鏈?zhǔn)届o止無功補(bǔ)償器STATCOM研制、佛山863分布式供能示范工程、建立“三遙”為主要技術(shù)特征的配網(wǎng)自動(dòng)化試點(diǎn)、云南電科院微網(wǎng)項(xiàng)目、5MW級(jí)電池儲(chǔ)能電站示范項(xiàng)目，以及首批電動(dòng)汽車充電站(樁)和7大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

    另外，南網(wǎng)在智能電網(wǎng)研究方面也有諸多舉措。2010年，經(jīng)公司預(yù)算委員會(huì)批準(zhǔn)，在公司預(yù)算中增列“智能電網(wǎng)重大專項(xiàng)”資金，用于推進(jìn)公司智能電網(wǎng)研究工作。南網(wǎng)總部智能電網(wǎng)重大專項(xiàng)通過了專家評(píng)審，計(jì)劃安排第一批共10個(gè)課題。同時(shí)，積極參與“十二五”國家科技計(jì)劃優(yōu)先啟動(dòng)重大項(xiàng)目。

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