物联网与智能电网
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1.3.1 智能电网的基本内涵

我国正处于经济建设高速发展时期,电力系统基础设施的建设面临巨大压力。同时,地区能源分布和经济发展情况极不平衡:负荷中心在中东部地区,能源中心却在西部和北部地区,其中蕴藏量极大的风能主要分布于东北、西北、华北及沿海地区,太阳能资源则主要分布在西藏、新疆和内蒙古等北部和西部地区。因此,智能电网应以特高压骨干输电网为基础,建立坚强的输电系统,以便于实现能源的大范围合理配置,为电力系统更高层次的智能化提供坚实的基础。

根据经济社会发展对未来电网的要求,国家电网公司提出坚强智能电网应具备以下五个方面的基本内涵:坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动。

1.坚强可靠

坚强可靠是指拥有坚强的网架、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应,从而实现资源的优化调配,减少大范围停电事故的发生;当故障发生时,能够快速检测、定位和隔离故障,并指导作业人员快速确定停电原因、恢复供电,缩短停电时间。坚强可靠是坚强智能电网发展的物理基础,是实施国家宏观能源战略,实现大范围资源优化配置,保证国家能源安全的基石,同时也是抵御多重故障、外力破坏、信息攻击、防灾抗灾的基础。

2.经济高效

经济高效是指提高电网运行效率和输送效率,降低运营成本,促进能源资源的高效利用。

经济高效是对坚强智能电网发展的基本要求:一是通过信息整合及共享,可以推进管理精益化,提高管理效益;二是实现对系统运营的控制优化,提高运行和输送效率,降低运营成本;三是实现全网资源优化和全寿命优化,提高资产及投资利用率;四是推动发电侧挖潜改造、均衡发展,提升能源投资效益;五是引导电力用户科学用电、节约用电。

3.清洁环保

清洁环保是指促进可再生能源发展与利用,提高清洁电能在终端能源消费中的比重,降低能源消耗和污染物排放。

清洁环保是经济社会对坚强智能电网的基本诉求:一是坚强智能电网在业务重组、信息重构、技术提升、架构优化的基础上,能够极大地提高资源综合利用效率,直接或间接地服务于清洁环保;二是积极鼓励和推进清洁能源的发展,促进传统电源节能减排,减少化石能源消耗;三是通过推动友好互动的用户服务,推广低耗节能设备、电动汽车和智能家电等智能设备的大规模应用,改变终端用户用能方式,提高清洁电能在终端能源消费中的比重,降低能耗并减少排放;四是提高社会综合环保能力,建立与自然和谐共融的社会公共基础产业。

4.透明开放

透明开放旨在为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台,提供高品质的附加增值服务。

透明开放是坚强智能电网的发展理念:一是能够为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台,实现各类电源和用户的无歧视接入;二是以公开、透明的市场规则对电源与用户进行管理、提供服务,并满足源端及用户的多元化、差异化需求,为其提供高品质的服务;三是以开放的形态,充分利用电网资源向社会提供附加增值服务,充分利用社会公共资源提高综合资源利用率,提升电力行业和其他产业的核心竞争力,适应技术进步和需求的变化。

5.友好互动

友好互动是指调整电网运行方式,友好兼容各类电源和用户的接入与退出,激励电源和用户主动参与电网调节。

友好互动是中国坚强智能电网的主要运行特征:一是坚强智能电网能够依据实时运行状态和多维约束条件,灵活调整电网运行方式,友好兼容各类电源和用户接入与退出;二是在保证电网安全的条件下,最大限度地满足电源侧和用户侧的多元需求;三是通过双向互动,激励电源侧、用户侧主动参与电网安全运行,实现发电及用电资源优化配置。