(1.国网浙江缙云县供电公司 浙江缙云 321400;2.国网丽水供电公司 浙江丽水 323000)
摘要:智能电网的技术标准的确立对雨智能电网的发展有着非凡的意义。本文首先分析了国内外智能电网标准研究现状:美国;欧洲;日本;IEC/SMB/SG3 智能电网标准;中国,然后主要就中国智能电网标准体系进行了梳理,最后分析了智能电网的近期研究重点与发展的趋势:IEC PC 118工作;智能电网与用户侧智能设备信息交互接口;用户侧电力需求响应标准。
关键词:智能电网;技术标准;研究;综述
Abstract:the technology of smart grid,the establishment of the standard of the rain has a special significance for the development of smart grid.This paper first analyzes the smart grid standards research status at home and abroad:the United States;Europe;Japan;IEC/SMB/SG3 smart grid standards;In China,and then mainly generalizes the smart grid standards system in China,finally analyzes the smart grid of recent research and the development trend of IEC 118 PC work;Smart grid and the user side of the intelligent device information interaction interface;The user the power demand side response criteria.
Key words:smart grid;Technical standards;Research;Review;
引言
当前,智能电网的淫威具备着独有的优点而显著区别于传统的电网,智能电网简要而言便是现代化电网。智能电网已经逐步成为当前世界电网的主要发展趋势,并且智能电网的建设一项时间长且复杂的系统性的工程。智能电网涵盖面非常广,智能电网主要涵盖装备、政府和服务供应商,智能电网之中能够有着很多科研机构需要进一步努力实现的方向。[ 1 ] 其中智能电网的标准化日益受到了很大的重视,智能电网的技术标准体系的规范化能够促进智能电网的规范化发展,并且使得智能电网设计、建设与运行甚至设备制造都符合更多的技术产业化与商业化的趋势,避免出现电力生产过程之中的资源浪费与人力重复现象。
当前,很多国家都在不断争取智能电网国际标准的主导权。智能电网的技术标准体系是当前国家在进行争夺的过程之中关键点。智能电网的国家标准的争夺主要关系着对于长远利益的争夺上,掌握了智能电网的国际标准便是掌握了标准制定的主导权。[ 2 ]本文通过国内外智能电网标准研究现状差异对 比并结合我国建设智能电网的重点,从电网结构、 设备(系统)、关键技术路线等三个视角阐述了智能 电网标准体系的构架,包括各专业领域涉及的设备(系统)以及现有的或要制定的标准等等。并提出我国智能电网标准化工作思考和建议。
一、国内外智能电网标准研究现状
(一)美国
国外对于智能电网标准的研究,主要以美国为代表。由美国国家标准技术研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)主导研究美国智能电网技术标准体系。2009年4月份,NIST开展了以三步骤为主的工作计划,推动了智能电网操作标准的开发与广泛发展2010年1月NIST 针对智能电网的相关操作系统进行了规定。
(二)欧洲
欧洲智能电网的技术平台的出现早于美国,在2005年便组建起来。欧洲智能电网平台在2006年制定了欧洲智能电网标准的技术实现方略,并于 2010 年提出《能源技术发展战略》。欧洲的智能电网建设主要关注电力市场,尤其是可再 生能源的接入以及对野生动物的影响。近些年来,欧洲国家在智能电网的配电领域开展了大量的研究,其中为了实现电网的智能化做出了相当大的努力,其中主要包括动态储能、用户电压以及智能表计等具体方面的应用。
(三)日本
日本设立了“智能电网国际标准学习会”积极 研究“智能电网国际标准”的应对之策。为了能够实现智能电网技术标准对于相关的工作与研究的开发站,日本在2009年8月便已经组建了智能电网技术标准化研究组。
研究组首先确立了26个值得关注的智能电网技术发展的领域,然后重点发展这26个优先技术领域,并且主要针对这些领域开展技术标准国家化发展策略。
(四)IEC/SMB/SG3 智能电网标准
2008年在巴西圣保罗SMB第133次会议上同意成立智能电网战略专家组SG3,主要职责就是开发 一个智能电网框架,包括首先实现的智能电网设备和系统实现互操作需要的协议[ 3 ]和模型标准。
随着智能电网研究的开展,IEC国际电工委员 会也开始密切关注这一国际性课题,2008年决定成 立IEC SMB SG3智能电网战略专家组,进行智能电网标准体系研究、建设工作,并于2009年2月在 韩国首尔SMB134次会议上,向SMB汇报了工作组 组成情况以及工作组动态报告。[ 4]
IEC SMB SG3于2009年4月29至2009年4月30日 在法国巴黎召开第一次工作组会议,正式启动了智 能电网的标准化研究工作。IEC要求SG3的主要任务 是开发一个智能电网框架、研究智能电网标准体系。同时SG3推荐了5个核心标准。
(五)中国
1.国家电网
在2008年年初国家电网公司便已经开始了智能电网的部署工作,在其中主要是借鉴了美国智能电网的体系,并且在2009年组建了智能电网研究部们。
2009年国家电网公司提出了“坚强智能电网”的具有着中国特色的智能电网概念,并且制定了相关的规划进行合理的智能电网的发展[ 5 ]。
2010年颁布了两本比较重要的文件:《智能电网技术》与 《智能 电网知识读本》。这两部文件为我国的智能电网的发展奠定了一定的研究基础。
当前国家电网公司正在积极进行相关的“中国智能电网研究院”与“国家智能电器质量监督检验中心”两个研究中心的建设,并且不断加强我国电网领域的研究,主要是加强电力生产的质量监管的能力,更好地促进智能电网技术的研制以及相关的确认工作。
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2.国家发改委、能源局智能电网标准研究
能源局发改委将能源行业“十二五”科技装备规划与重大科研项目设计并且实现了重大技术装备的进行生产与研发的开展。中国电力发展示范工程的开展与发展主要是为了能够实现更好的发展。并组建了能源行业风电标准化技术委员会。能源局国家智能电网标准化总体工作推进组的 组建标志着国家层面的、全方位的标准体系工作的确立。[ 6 ]
二、中国智能电网标准体系梳理
智能电网的标准体系主要分为三个角度:电网结构;设备系统;关键技术路线,这三个角度。
(一)电网结构
大电网主要是指中国坚强主干网,中国坚强主干网是世界首创并且拥有着较为先进的国家技术并且实现了很好的特高压直流输电系统的技术标准的确立;[ 7 ] 多端直流输电 技术标准;直流网络+直流集控技术标准;直流网 与交流网的互联技术标准;欧美,超导输电技术。
中国坚强主干网需要制定相应的标准,并且实现更好的发展其中具有着比较大的规模的高压电网互联网的安全运行标准需要更好的发展,大电网安全稳定的分析与发展需要标准制度的成功的确立,需要大电网一体化的整体调度与管理;大电网联合优化与调整的进一步发展更加需要很好的技术相关的电网技术调度管理标准。
(二)设备系统
在智能电网中,一次与二次、装备与电网、装置与系统之间更加融合。[ 8 ]
智能电网的设备不仅涵盖二次系统的测控、保护、安全稳定控制等装置、还包括传统一次系统的智能电器、静止补偿装置、固态开关、优质低价和高容量的储能装置等。智能电网设备大致按以下四个层级划分:第一 层,发输变配用涵盖发输变配用等领域的智能元件、 电器;第二层,传感量测保护控制涵盖本地传感、 数据处理、智能量测、控制等;第三层,信息通信 网络、智能网络涵盖用电信息采集的统一标准、统一平台、数据集中和双向互动等;第四层,高级调 度中心、智能运行涵盖省级及以上智能电网调度技 术支持系统基础平台和支撑平台的建设。[ 9 ]
(三)关键技术路线
关键技术路线主要包括常规发电关键设备、大规模可再生能源关键设备与大规模储能关键设备三个方面。
三、智能电网的近期研究重点与发展趋势
智能电网标准体系近期研究重点主要是为了制定更加切实可行的标准与相关的技术并且研究相关的技术与技术路线,实现更好的国家化战略;着重推进配电以及相关的电动汽车等相关的演技的状况,进行间歇性电源接入电网的技术标准研究。
与此同时进行了大规模的云计算产业的研究与发展,其中包括技术层面、标准层面与法律层面等多项问题,在智能电网信息化研究方面主要研究了这些领域。[ 10 ]
1.IEC PC 118工作
为加强智能电网标准化工作,发挥我国在智能电网用户侧相关领 域的技术优势,提升我国在智能电 网标准化领域的话语权,国家电网 公司国际部组织专家通过国标委向 I E C提出成立用户接口项目委员会 并制定该领域标准的提案。2010年 5月,向IEC提交了三个关于智能 电网用户接口提案。提案一:智能 电网与用户侧智能设备信息交互接 口。提案二:用户侧电源与电网交 互接口。[ 11 ] 提案三:智能电网需求响 应。由于该提案涉及国际上重点关 注的智能配用电技术领域,得到了 IEC众多TC的广泛关注和讨论。
目前I E C P C 118用户接口项目 委员会已获准成立,秘书处设在中 国。在I E C P C 118下设立两个工作 组,分别研究制定用户侧智能设备 与电网连接的信息交互接口和用户 侧电力需求响应标准。2012年2月在 天津召开第一次会议,2012年5月将 在加州召开第二次工作组会议。相 关用户侧电源与电网交互接口的工 作由我国专家任召集人在T C 8下组 建工作组,研究制定相关用户侧电 源接入电网的标准,近期将召开工作组的首次会议。
2.智能电网与用户侧智能设备信息交互接口
面向用电侧的智能楼宇用电设备、智能家居系统、用户侧分布式 电源、电动汽车等各种设备与电网 连接信息交互接口。[ 12 ] 从电网的角度 对信息交互接口的相关内容进行定 义和描述,以满足电网对各种用电 侧智能设备的监控和调度需求,并 使得各种用户侧智能设备与电网协 同运作,从而为用户提供统一、高 效、安全的用电侧服务,提高电网 的安全稳定运行水平。适应各种应 用功能和未来扩展需要,满足开放 性和交互性要求,保证系统和设备 的安全性。
通过采用面向对象建模技术对用户侧智能设备的信息交互进行数 据建模和描述,并规范名词术语、 交互模式、数据格式、[ 13 ] 通信协议及 安全防护等内容,以适应各种应用 功能和未来扩展的需要,满足开放 性和交互性的要求。
3.用户侧电力需求响应标准
现有IEC标准主要是针对计量、计费和负荷管理设备和部分数 据交换标准,不能满足电力需求响 应开展的需求。电力需求响应与DEMS、AMI、HBES/BACS等密切相关,[ 14 ] 需求响应通过实时负荷管 理,实现一段时间内的电能量平 衡,目前相关标准尚空白,不利于 电力需求响应技术的发展。为实现 用户侧各智能系统与电网进行实时 互动的需求响应,需要规范电力需 求响应信息交互模型及相关技术要求。
标准将涵盖智能家居、智能用电楼宇[ 15 ] 、电动汽车及分布式储能等 领域,规定用户侧电力需求响应中 各智能系统与电网交互的统一通信 模型,规范各系统与电网进行交互 的基本功能、物理接口、性能指 标、调度原则与方法等内容。具备 开放性,满足扩展需要,满足安全 防护要求,确保各系统的安全。
参考文献:
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作者简介:
王曜飞,1978.10,男,汉族,浙江省丽水市,国网浙江缙云县供电公司运维检修部主任,工程师,大学本科
论文作者:王曜飞1,叶吉超2, 林峰1,崔伟1
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/5
标签:电网论文; 智能论文; 标准论文; 设备论文; 用户论文; 技术论文; 技术标准论文; 《电力设备》2016年第18期论文;