摘要:“十三五”期间,经济的快速发展导致社会对电力的需求增长迅速,化石能源需求总量进一步增大,不利于可持续发展,快速的社会化进程对电网发展提出了更高的要求,加快转变电网发展方式是电力系统发展的必然趋势。本文概述了坚强智能电网的概念及特点,分析了智能电网规划的应用,探讨了提升智能电网规划管理水平的措施 。
关键词:坚强智能电网;规划;应用
引言
“十三五”期间,随着经济的快速发展,导致社会对电力的需求增长迅速,化石能源需求总量进一步增大,不利于可持续发展,快速的社会化进程对电网发展提出了更高的要求,加快转变电网发展方式是电力系统发展的必然趋势,坚强智能电网的发展理念已逐渐成为全社会的共识。
一、坚强智能电网的概念及特点
坚强智能电网的概念由国家电网公司首次提出,即以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以通信信息化平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,涵盖电源接入、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现电力流、信息流、业务流高度一体化融合的现代电网。
坚强智能电网具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动等特点。坚强可靠,是指具有坚强的网架结构、强大的电能输送能力和安全可靠的电力供应。经济高效,是指提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用。清洁环保,是指促进清洁能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放、提高清洁电能在终端能源消费中的比重。透明开放,是指实现电网、电源和用户的信息透明共享,电网公平开放。友好互动,是指实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。
不同于欧美发达国家发展智能电网重在配电、用电环节以及电网的技术改造等方面,坚强智能电网突出强调坚强网架与智能化的有机统一。坚强是基础,智能是关键,两者相辅相成、协调统一。坚强网架与智能化的高度融合,是我国智能电网今后发展的方向。
二、智能电网规划的应用
1、负荷预测
负荷预测是进行电网规划的基础工作也是前期工作,正确的负荷预测能够使施工设计人员科学合理地布置电源点、确定电网规划的规模等,因此要结合电力的负荷特性,针对不同的电力系统,以及不同时期、不同地域选择合适的预测方法。
负荷预测目前主要采用模糊聚类识别预测法。模糊聚类识别预测法是通过对历史的数据信息进行提炼,制定出典型的模型,然后通过负荷变化的主要因素,对未来的发生状态进行判定,从而选择合理的预测模型,实现负荷预测的目的。在进行预测时,选择用电量的增长量为被预测值,国内的生产总值、人口增长值、各产业总值作为影响用电量发生变化的因素。以历史环境和电量的增量为模型,建立未来被测的历史环境因素的特性,从而在模型中选出最接近的历史环境,确定电量的增加。该种方法还可以与回归分析法共同使用,在历史数据的基础上预测用电量,使得负荷预测效果显著。
2、网络结构规划
电网规划的主要工作任务就是网格结构优化,在结构优化时,要满足电力系统的正常运行,并且还必须考虑网络规划因素和变电站的容载比等技术环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段的网络结构规划的算法较多,但是应用最为广泛的是在遗传算法进行网络结构规划。
遗传算法是控制理论和生物遗传学研究的成果,是从自然遗传中演变来的一种准确的算法,把他应用到网络结构优化工作中,能够实现对电网进行无功优化的目的。具体可以分为以下几个步骤:(1)数据准备阶段,首先要确定好电源点布点位置,相关电力设备的元件电阻信息、电抗信息和允许最大温度极限的信息等;(2)编码阶段,根据各个阶段的控制变量信息进行编码操作;(3)确定评价函数,必须考虑到所有因素的评价,把外界环境的影响因素考虑进去,并把所有的影响因素准确地写入函数表中;(4)遗传操作,在进行充分的交叉变异操作后,最后逐渐形成整个系统的结构优化。
3、电气计算
电气计算主要包括以下几个方面:潮流计算、稳定性计算以及断路电流计算等。运行模式采用的是一种辅助计算机手段,对系统中多种运行设备进行模拟计算,从而效验网架结构的可行性。用未来的网架方案和规划的预测负荷对网架进行检查,实际上就是对未来的网架结构进行模拟运行。在模拟运行完成后,能够明确网络的供电能力、电压水平、潮流流向、网损等各个方面的数据信息,从而对规划中存在的问题进行改进。还可以对已经确定的网架结构进行短路计算,以效验网络的短路电流水平,并为电力设备型号的选择和运行方式等提供计算依据。
三、提升智能电网规划管理水平的措施
1、立足国情和电力工业实际,提高智能电网规划管理水平
在智能电网的规划和运营管理过程中需要立足国情和电力工业实际,通过提高需求侧管理手段,提高规划管理水平。智能电网规划管理的一体化要求智能电网数据、供需和功能能够达到一体化。要实现管理手段的一体化就需要投入大量的科技力量,通过高端科技的灵活运用,来采集有效且合理的电网信息,并能够及时进行反馈,从而改进智能电网规划的管理水平。例如在提高需求侧管理的应用上,就需要使用负荷管理,提倡用户合理用电,培养用户的节电省电意识,实现资源的优化配置。
2、坚强智能电网的重点建设内容和方向
应全面推进发电、输电、变电、配电、用电、调度等各环节智能化,提高电网安全经济运行水平;构建智能通信信息平台,推进实现数据采集数字化、生产过程自动化、业务处理互动化、经营管理信息化、战略决策科学化;拓展网络服务功能,推进与公共服务资源的集成与融合,推进实现能源流、信息流的高度集成和综合应用,打造新型智能化公共服务平台。
3、培养专业的智能电网规划人才
提高智能电网的规划水平,除了革新规划思路之外,还应该加强电网规划人才的培养,不断提升规划人员的业务水平,突破常规的规划思想,更深层次的认识和理解智能电网规划。
结束语
提高智能电网规划管理水平,对于加快转变电网发展方式,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地集约化开发,适应分布式电源和用户多样化需求,实现电力大范围优化配置,保障能源安全、清洁、高效、可持续供应起着至关重要的作用。
参考文献:
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[3]胡蔚.智能电网在电力系统规划中的应用[J].硅谷,2013(13).
论文作者:陈宏达
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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