物联网与智能电网
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1.1.3 智能电网的特征

智能电网是能源产业发展变革的动向,代表着电网发展的未来方向。智能电网具备以下几种典型特征,它们形成了智能电网完整的景象。

1.自愈性

智能电网具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力,能对运行中可能出现的问题迅速做出预测、监测和响应;具有自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复能力,在发生事故时能自动恢复基本服务,提高了电网的可靠性和生存性。

2.互动性

在智能电网中,电网与环境、设备、用户相互之间的互动是智能电网的另一重要特征。需求侧响应程序提供的可测量性(包括电网状况、能源价格、电量分时电价及外部天气环境等),使得电网与用户的双向互动成为可能;智能电网通过革新电力服务的传统模式,可以为用户提供更加优质、便捷的服务。

3.健壮性

智能电网的体系结构对人为失误、恶意攻击和自然灾害等各种风险和威胁具有更强的抵抗力和健壮性。当电网发生大扰动和故障时,智能电网仍能保持对用户的供电能力,而不发生大面积停电事故;在自然灾害、极端气候或外来破坏下,智能电网仍能保证电网的安全运行,具有确保电力信息安全的能力。

4.经济高效

智能电网可以激励相关产业群的升级和优化,推动相关领域的技术创新,促进装备制造和信息通信等行业的技术升级,扩大就业,促进社会经济的可持续发展;能够支持电力市场运营和电力交易的有效开展,实现资源的优化配置,降低电网损耗,提高能源利用效率。

5.安全可靠

智能电网能够保证基础设施受到良好保护,并且能够更好地对人为或自然发生的扰动做出辨识与反应。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击,智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害及对其他领域形成的伤害;一旦发生中断,智能电网也能很快恢复运行。

6.集成

智能电网对包括建设、控制、维护、能量管理(Energy Management System,EMS)、配电管理(Distribution Management System,DMS)、电力市场运营技术支持(Electricity Market Operation System,MOS)、企业资源规划(Enterprise Resource Planning,ERP)等各类电网信息进行高度集成和共享,并且采用统一的平台和模型,实现标准化、规范化和精益化管理。

7.优化

智能电网优化资产的利用,降低了投资成本和运行维护成本;通过动态评估技术,使得资产得到了最优配置和利用;提高了电网控制系统的运行效率,降低了电网运行费用。

8.清洁

建设坚强智能电网可以显著提高电网对清洁能源的接入、消纳和调节能力,有力推动清洁能源的发展。

(1)智能电网应用先进的控制技术及储能技术,完善清洁能源发电并网的技术标准,提高了清洁能源接纳能力。

(2)智能电网引导用户合理安排用电时段,降低高峰负荷,稳定火电机组出力,降低发电煤耗。

(3)智能电网促进特高压、柔性输电、经济调度等先进技术的推广和应用,降低了输电损失率,提高了电网运行的经济性。

(4)智能电网实现了电网与用户的有效互动,推广了智能用电技术,提高了用电效率。

(5)智能电网推动了电动汽车的大规模应用,促进了低碳经济的发展,实现了减排效益。