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2002年,美国电科院提出了一个名为“IntelliGrid”的项目研究,开展电能和通讯系统框架整合项目研究。18个月后,这个项目被正式命名为智能电网框架(IntelliGrid Architecture),世界上第一个智能电网框架诞生。
先行者的实践已经证明,通过智能电网的建设,电力输、配、售、用电的各个领域都将发生质的飞跃和提高,因此智能电网已经成为整个电力行业未来技术发展和管理模式的转型方向,是各国电网未来发展方向的共同选择。
过去1~2年内,智能电网的内涵已大大扩展,从原来主要关心AMI扩展到以下领域:①家域网(home area network,HAN),这有可能成为创新和投资的新热门;②网络侧的有效应用(如无功控制和自动化);③电力公司的未来功能(如分布式发电、太阳能光伏发电、电动汽车)等。④将需求响应与AMI相结合也是一种趋势,因为需求响应会大大改变用户的行为,同时智能温度调节器、智能开关、智能用电器等的采用将吸引各种产品制造商参与进来,而电力公司应具备增值服务能力,响应客户各种要求。
这种具备强大功能的智能电网,实质是通过各种信息传感设备全面识别、感知电力基础设备、人员及微环境,并通过通信网络进行实时可靠传输,利用后台的业务系统来进行智能分析和管理,业务系统之间通过协同和互动,使整个电网内外部可以相互感知和反馈控制,形成一个更加智能的电网。而这就是智能电网的最新发展趋势:全联接电网。
今年第11届APEC(亚太经合组织)能源部长会议上,中国国家电网公司董事长刘振亚提出构建全球能源互联网,其主旨就是未来的智能电网是全联接的电网,通过统筹电能的开发、配置、利用,保障电能的安全、清洁、高效和可持续供应,实现电能的无时不在,无处不在,每瓦必用。
与传统的智能电网相比,全联接电网具备如下四个特征:互动兼容、智慧调控、统一协同、坚强自愈。
全联接的智能电网
互动兼容。首先,随着新能源,特别是分布式能源及微电网的兴起,消费者和电力公司的互动需求越来越多。其次,新能源具有随机性、波动性和间歇性的特点,其并网电量随机波动较大、可调节性差,并网时会产生较大的冲击电流,影响到电力系统的安全稳定运行。新能源在电力消费中所占的比重越来越高,如何能让这些新能源并入大电网就是“兼容”要解决的问题。
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