浅析智能电网中的并网技术(1)

摘要: 介绍了智能电网及智能电网中的并网技术,分析其在当今能源消费中的重要性之后,根据智能电网中并网技术的特点提出如何能更好地发挥并网技术的作用。

1 概述

1.1 智能电网

智能电网是以物理电网作为基础,把所谓的传感量测手段、通讯手段、信息化技术、控制技术、计算机技术和物理电网高度集成形成的新兴网络。它是以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的电力网络类型。它的主要特征是对整个电网进行全面控制。电网最大的特征是生产和消费在同一时刻发生,这对网络控制的要求非常高。

1.2 智能电网中的并网技术

智能电网建设的目的是使电网本身更加具有智慧,以应对可再生能源入网和分布式发电对电网安全的冲击并满足为实时电力平衡提供服务平台的要求。智能电网中的并网技术是建设以太阳能、风能、潮汐能等新能源联合的形式,解决当前中西部地区风电、煤电、水电的并网问题。智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术,具有自我管理与恢复、兼容性强等特点,其快速发展为清洁能源的无缝并网提供了良好的技术保障。

2 智能电网中并网技术的重要性

当前,在应对国际金融危机的过程中,为抢占未来经济、科技发展制高点,发达国家普遍加快了新能源、新材料、信息网络技术、节能环保等高新技术产业和新兴产业的发展。从能源供应的重要环节———电网的发展来说,大力推进智能电网建设,已成为世界电网发展的新趋势 [ 1 ] 。

2.1 能有效减小输送时所耗费的能量

我国最重要的煤炭资源位于山西、内蒙古、陕西、新疆等北部和西部地区,但是煤炭消耗比较大的地区主要分布在中东部地区。随着我国能源开发的加快前行,往西和往北移已经是大势所趋,如此一来就直接导致了大型煤炭能源基地与能源消费地之间的输送距离越来越远。东部地区受土地、环保、运输等因素的制约,已不适宜大规模发展燃煤电厂。要满足未来持续增长的电力需求,从根本上解决煤电运输紧张频繁反复出现等问题,促进大型煤炭能源基地的集约化开发,就必须采取智能并网技术,发展特高压电网,实施电力的大规模、远距离、高效率输送,与大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发和利用一起,形成全国范围的资源优化配置格局。只有如此,才能够显著提高电网的输送能力和运行控制的灵活性,最大限度发挥电网优化配置资源的作用;能够显著提高发电设备的综合利用效率,提高能源使用效率,促进节能减排。

2.2 新能源并网技术能有效节能降耗

大力开发和利用新型清洁能源,减少大气污染和温室效应,已成为衡量一个国家可持续发展的重要指标。当前,我国也顺应时代的变化,适时提出了建设信息化、数字化、自动化、互动化的统一智能电网,其重要意义和目的在于提高电网的运行安全和效益。智能电网可以使新能源发电更方便地接入。大型的集中型并网电站,其系统设计、维护和监控管理等较为完善,电网可以实现与并网电站系统间的信息交换和调度管理,已具备智能电网的一些特征和基本要求。新能源并网发电系统可以大量分散应用于配电网的终端用户。同时,启动新能源发电与智能电网并网,无疑将极大地推动太阳能光伏发电的商业化运作,对于我国的节能降耗有着深远意义;同时还可以加快光伏企业的技术创新、降低光伏发电成本,进而推动整个太阳能光伏行业的发展[ 2 ] 。

2.3 促进实时电力市场建设与完善,提高电力市场效率

实时电力市场是实现智能电网并网愿望的必要条件之一;同时,智能电网将为实时电力市场提供完善的技术条件,必将促进实时电力市场的建设和完善。此外,智能电网中将采用超导、远距离多落点直流输电、自动控制等先进技术和设备,不仅最大限度地降低网损,而且可提高输电网运行的灵活性,减少阻塞成本和其他交易成本;信息和网络技术以及智能电表的发展和应用,使得发电商与电力用户能够实时获取电力市场的经济信息,发电商与电力用户的互动性和响应的时效性增强,电力市场流动性和透明度将更高,效率也将更高。

3 如何发挥好智能电网中的并网技术

3.1 清洁电源的接入标准和规划方案

“电网接入”一直是新能源发展中的掣肘。目前,我国仍有1/ 3 的风电装机并网项目处于空转状态,其主要原因是由于风电等清洁能源间歇性的特点,必须通过实时、精确的发电和负荷预报,需要一些特殊的协调控制方式才可能使其满足并网运行条件。因此,必须合理规划和设计清洁电源的安装地点和容量, 分析风电、光电、火电、水电等互相配合“捆绑输出”,有效利用清洁能源和提高供电可靠性。同时,加快制订各类清洁电源并网技术标准,确保新能源发电及时上网[ 3 ] 。