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智能电网是能源安全和环境安全的重要支撑活性炭电工作鞋地面插座锆英砂桥架Frc

发布时间:2023-12-18 14:48:05 阅读: 来源:纸杯厂家
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智能电是能源安全和环境安全的重要支撑

伴随着可再生能源的发展、能源危机的加剧及环境安全的严峻局面,电力系统正面临着前所未有的挑战,发电、输电、变电、配电、用电、调度的复杂交互使得电力安全问题更加突出。智能电的提出为解决新形势下的电力能源安全注入了一剂强心剂。

在被纳入国家发展战略这一利好因素的影响下,智能电这个 概念香饽饽 越来越引人注目。截至目前,中国已全面启动智能电试点工程,国家电公司第二批试点的16个项目正在开展之中,且增加了新的项目内容;智能电标准建设也在紧锣密鼓的进行中,部分企业标准已经完成;各路资金纷纷涌入这一市场。考虑到电力系统与外部环境之间的相互影响,如何从技术层面实现智能电建设对电力安全以及环境安全的支撑作用?就这一话题采访了国电力科学研究院名誉院长、中国工程院院士薛禹胜。

《电力系统装备》:和国际上其他国家对智能电的定义不同,中国提出了 以特高压电为骨干电,各级电协调发展的坚强智能电 ,您如何看待这一独特的发展理念?

薛禹胜:智能电并没有严格的定义及固定的判据,之所以提出这个概念是因为必须改造现在的电去适应形势的发展。对如何去适应新的挑战的问题,不同国家的感受不尽相同。欧美发达国家现有的输电比较强大是科研机构、大专院校、有关厂矿进行质量检验的美标球阀经常使用装备,因此客观上允许其注意力集中在配电上,而在其主观上也因对电抵御极端灾害的认识不足,而轻视了输电的强壮性问题。中国水能主要集中在西南地区,陆地风能主要集中在东北、华北和西北,太阳能主要集中在西藏、西北地区,这些可再生能源规模大而集中,而负荷中心却集中在沿海地区。这样的能源结构必须要依靠坚强而智能的电,前者是基础,后者是支撑,两者都不可或缺。

构建坚强电可以提高系统可靠性、运行灵活性和适应性,有利于能源资源的大范围、高效协调。然而,这并不是说要先解决输电问题,再去发展配电。国家电公司提出的 以特高压电为骨干电,各级电协调发展的坚强智能电 符合中国国情及电力系统特点。

我认为应该将智能电理解为电力系统持续发展的一个愿景,而不是趋于它的具体路径。愿景中的电力供应反映在安全可靠性的不断提高,更加节能和可持续发展,更加环境友好,更加用户友好。这是个多领域、多专业的系统工程,因此不应该忽视任何薄弱环节,没有必要也不可能为不同背景的国家设计同样的路径,这是个殊途同归,而不是独木桥的问题。中国不应该简单复制国外电的发展路径,必须在广泛吸收国际经验的同时,按照自己的情况科学地决策。反过来看,许多大停电灾难发生在发达国家,是不是也有其过分迷信输电可靠性的因素呢?我相信时间还会继续证明这一点。

《电力系统装备》:在您看来智能电对能源安全和环境安全的支撑体现在哪些方面?

薛禹胜:作为最复杂的人造系统之一,电力系统生产的重要产品是能源流,它从发电厂流向用户,而资金流则逆向流动。如今分布式电源在配电侧和用户侧的大量接入使原本单向的能源流出现反方向流动,对监控、分析、保护等提出一系列新的问题。用户从以前的纯粹消费电能的角色转变为也可以参与发电,从而也影响到电力系统的资金流。为了支撑能源流和资金流,信息流应该覆盖全部流程。但当前采成猫猫粮集的信息大多局限于发电环节和输电环节,用户的深度参与使配电侧的双向信息流不能再被忽视。

除此之外,电力系统生产、传送和消费的各个环节中都会直接或间接地排放温室气体及其它环境污染物,这是电力系统与环境安全的关系日趋紧张的重要因素。电力系统能源流、资金流、信息流的不畅通,或者排放流的失控都会影响电力安全,进而影响能源、环境与社会的安全。因此,必须有效降低一次能源阻塞、环境阻塞、资金阻塞、技术阻塞、电能质量阻塞等各种广义阻塞,保证安全经济可靠供电,满足社会用电,并有效控制日趋恶化的运行环境,减少灾害频度和严重程度。

《电力系统装备》:在智能电建设中,规划广域信息的采集、分析和过程的控制,在区域电或更大范围内规划保障体系是电力系统自愈性的重要体现,请您介绍一下这方面的技术发展?

薛禹胜:通过事先估计风险并作出相应的调整叫预防控制,这项技术目前在中国高电压电中已经比较成熟并且广泛应用。但是需要指出目前这项技术针对的故障局限于电力系统内部,对于外部环境引发的电力供应阻塞甚至停电,目前的防御体系还不完善。

电力系统是能源系统和环境安全中的一部分,它们之间紧密联系,相互影响。为了保证电力安全,必须同时考虑环境安全和一次能源安全,将电力安全提高到更高的层面。

在预想故障下,如果能采用仿真决策工具做好电力安全、能源安全和环境安全的量化分析,那么就能在参数中间找到它的安全域,包括物理安全域、经济安全域和环境安全域,而安全运行点位于这3个安全域的交集中,即全局安全域。当工作点在安全域的外面,就需要评价它的不安全程度并寻找控制策略,来引导该不安全工作点回到全局安全域中。为了实现这一目标,要解决电力工业运营中信息采集、量化分析和控制策略这3个要素,并把采集的信息量从电力系统的内部延伸到外部,量化分析不仅限于分析电力系统的机理,还要扩大到雷电、风灾、污染等自然规律,还要掌握经济领域的动态行为等。

《电力系统装备》:在大型风电和太阳目前的数据显示能发电并运行的同时,该如何保证供电系统的可靠性?

薛禹胜:解决供电可靠性需要从安全性和充裕性两方面加以考虑。安全性是指系统承受扰动后而不崩溃的能力。在这方面我们已经做过很多工作,技术上有一定的把握。

充裕性是指系统在扰电视天线动后仍能提供足够的有功功率和无功功率。为了保证用户在风力突然减少时也能得到正常供电,需要配置足够的旋转备用、热备用和冷备用容量。

备用发电往往需要卫浴阀芯由化石能源提供,如果为了给可再生能源提供备用消耗太多的化石能源,就会大大降低可再生能源发电的意义。显然,完全依靠发电侧的备用并不经济环保,而需求侧管理包括可中断负荷的管理将是非常重要的措施。

《电力系统装备》:在您看来,作为支撑能源安全和环境安全的重要保证,智能电建设还面临哪些挑战?

薛禹胜:事实上,经过长期来的努力,电力系统的信息化、自动化和互动化已经取得了不少成果,只是还不能满足新环境下越来越高的要求。

从技术角度来讲,我们有诸多问题需要逐步克服。比如,在原来放射性的配电络中,继电保护采用反时限的过流保护有选择性地切除故障线路,一旦能源双向流动,就会导致潮流的方向不确定,上述继电保护不能再满足要求。故障的定位与配电的重组也对监控和恢复控制提出了新的要求。风能与太阳能等可再生能源具有随机性按传统模式、波动性和间歇性,如何可靠地保证向负荷提供高质量的电能,也是必须面对的新问题。

所以说智能电的建设牵涉领域广泛,是一项长期、复杂和艰巨的系统工程,面临着设备智能化、系统智能化、新材料研究等许多实际问题。理清概念是必要的,但不应该长期停留在概念的炒作上,现在真正需要的是实干,在每个岗位上为上述愿景做出的努力,包括提高自己的节能意识,都有利于智能电发展水平的提高。

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