我国智能电网研究主要关注的十项关键技术
时间:06-07
来源:互联网
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3.新型电力电子器件及应用技术
电力电子技术和装备应用于交、直流输电系统,可以显著提高电网发、输、配、用各个环节的可控性,推动风能、太阳能等可再生能源的开发和利用,是实现坚强智能电网的重要保障。随着材料技术的发展,电力电子器件级的技术会响应取得突破,对输电技术体系产生巨大影响,将促进电力系统实现整体技术提升。
3.1柔性交流输电技术
国家电网公司编制了“电力系统电力电子关键技术研究框架”,加紧开展柔性交流输电技术的研发。目前基于晶闸管半控器件的FACTS装置已推广应用;基于全控器件的静止同步补偿器(STATCOM)也取得了重大技术突破,逐步得到应用。
3.2柔性直流输电技术
国家电网公司于2006年5月制订了《电压源换相高压直流输电系统关键技术研究框架》,全面启动了该技术的系统研究。目前,上海南汇风电场VSC-HVDC示范工程已投入运行;大连1000MW级VSC-HVDC工程进入建设阶段;舟山VSC-HVDC工程也开始前期工作。
(1)电压源换相高压直流输电技术(VSC—HVDC)
采用新型全控型电力电子器件IGBT构成换流器,其主要特点如下:可以对有功和无功功率进行精确控制。无需外部交流网提供换相电压,不会发生换相失败。可以很好地解决换流器谐波问题。大大减少无功补偿容量和换流站占地位置。大大减少无功补偿容量和换流站占地面积。
(2)电压源换相高压直流(VSC-HVDC)配电网
采用VSC-HVDC技术,构成配电网,能够实现对电网参数,网络结构的灵活快速控制,输送功率的合理分配。这属于前瞻性配电网技术,目前处于基础理论研究阶段,尚无工程应用。
4.大规模交、直流混合电网安全稳定控制技术
电力系统被誉为最复杂的人造系统,也是可靠性要求极高的庞大系统,必须应用现金的安全稳定控制技术,建立完善的大规模交直流混合电网电网协调控制体系。
大规模交直流混联电网安全稳定控制技术体现在以下几个方面:
(1)建立在线安全分析、评估和决策理论,构建防范电网大面积停电的在线实时预警和防御体系。
(2)智能PSS和TCSC、SVC等FACTS设备推广应用,达到对网络潮流和母线电压的快速、平滑调节与控制。
(3)应用现金控制及信息技术,针对交直流混合、多滞留亏馈入和新能源发电并网等,构建具有高度适应性的电网安全控制系统。
5.电网调度的全局优化与协调控制技术
电网智能化调度在智能电网体系中起到“神经中枢”的作用。借助先进的计算机、通信、电力系统分析和控制理论及技术,实现对电网调度的全局优化与协调控制,保证大电网的安全、经济运行。
(1)构建智能调度中心
在信息支撑方面,建立分布式一体化数据和参数共享平台,实现基于三维可视化的智能互动式人机交互系统;在电网安全防御方面,建成在线安全评估和预警防控体系;实现基于PMU的高级应用和广域安全稳定监控;在电网运行优化方面,实现计划和调度的时空优化协调,实现基于全局信息优化的有功、无功闭环控制。
(2)建立适应新能源发电的新型能量管理系统
随着风、光、储系统和电动汽车等大规模商业化运行,建立与之相适应的新型能量管理系统。对接入电网的发、用、储等设备进行统一调度管理,有效平衡间歇性发电功率和电网负荷状态之间的不同步性,提高接纳间歇性可再生能源发电的能力。
6.可再生能源发电友好接入技术
开发和应用间歇性电源友好接入技术,将直接推动风电、太阳能等可再生能源的开发利用。实现各种类型可再生能源发电过程建模,掌握可再生能源大规模接入后的系统运行特性。建立可再生能源发电的功率预测系统和现金的运行控制装置,实现对大规模间歇式电源有功、无功等物理量的全面控制。
7.大容量储能技术
主要着眼于最有可能出现突破并世纪推广应用的大容量电池储能技术。该项技术一旦突破,将使目前的配用电体系发生重大变革,并且也将对风电、太阳能等可再生能源的间歇性问题提供一种可行的解决方案。
8.智能配电网和微网技术
着力于提高配电网的智能化水平,重点是配电网对分布式电源、微网、电动汽车等新型配用电设备或系统的接纳和适应。开发高级配电自动化系统,适应分布式电源、储能系统、用户定制电力技术、电动汽车充放电设施等方面的要求;构建智能配电终端软、硬件平台,实现短路接地故障的快速自愈,以及电压和无功综合优化控制等功能。
9.灵活接入、双向互动的综合用户服务技术
智能用电技术实现在供电侧与用户之间的双向互动,从用户的角度来看,未来电网不再局限于传统的“供电”,而形成即是综合供能的现代能源网络,又能提供信息服务等新型功能的综合网络。
电力电子技术和装备应用于交、直流输电系统,可以显著提高电网发、输、配、用各个环节的可控性,推动风能、太阳能等可再生能源的开发和利用,是实现坚强智能电网的重要保障。随着材料技术的发展,电力电子器件级的技术会响应取得突破,对输电技术体系产生巨大影响,将促进电力系统实现整体技术提升。
3.1柔性交流输电技术
国家电网公司编制了“电力系统电力电子关键技术研究框架”,加紧开展柔性交流输电技术的研发。目前基于晶闸管半控器件的FACTS装置已推广应用;基于全控器件的静止同步补偿器(STATCOM)也取得了重大技术突破,逐步得到应用。
3.2柔性直流输电技术
国家电网公司于2006年5月制订了《电压源换相高压直流输电系统关键技术研究框架》,全面启动了该技术的系统研究。目前,上海南汇风电场VSC-HVDC示范工程已投入运行;大连1000MW级VSC-HVDC工程进入建设阶段;舟山VSC-HVDC工程也开始前期工作。
(1)电压源换相高压直流输电技术(VSC—HVDC)
采用新型全控型电力电子器件IGBT构成换流器,其主要特点如下:可以对有功和无功功率进行精确控制。无需外部交流网提供换相电压,不会发生换相失败。可以很好地解决换流器谐波问题。大大减少无功补偿容量和换流站占地位置。大大减少无功补偿容量和换流站占地面积。
(2)电压源换相高压直流(VSC-HVDC)配电网
采用VSC-HVDC技术,构成配电网,能够实现对电网参数,网络结构的灵活快速控制,输送功率的合理分配。这属于前瞻性配电网技术,目前处于基础理论研究阶段,尚无工程应用。
4.大规模交、直流混合电网安全稳定控制技术
电力系统被誉为最复杂的人造系统,也是可靠性要求极高的庞大系统,必须应用现金的安全稳定控制技术,建立完善的大规模交直流混合电网电网协调控制体系。
大规模交直流混联电网安全稳定控制技术体现在以下几个方面:
(1)建立在线安全分析、评估和决策理论,构建防范电网大面积停电的在线实时预警和防御体系。
(2)智能PSS和TCSC、SVC等FACTS设备推广应用,达到对网络潮流和母线电压的快速、平滑调节与控制。
(3)应用现金控制及信息技术,针对交直流混合、多滞留亏馈入和新能源发电并网等,构建具有高度适应性的电网安全控制系统。
5.电网调度的全局优化与协调控制技术
电网智能化调度在智能电网体系中起到“神经中枢”的作用。借助先进的计算机、通信、电力系统分析和控制理论及技术,实现对电网调度的全局优化与协调控制,保证大电网的安全、经济运行。
(1)构建智能调度中心
在信息支撑方面,建立分布式一体化数据和参数共享平台,实现基于三维可视化的智能互动式人机交互系统;在电网安全防御方面,建成在线安全评估和预警防控体系;实现基于PMU的高级应用和广域安全稳定监控;在电网运行优化方面,实现计划和调度的时空优化协调,实现基于全局信息优化的有功、无功闭环控制。
(2)建立适应新能源发电的新型能量管理系统
随着风、光、储系统和电动汽车等大规模商业化运行,建立与之相适应的新型能量管理系统。对接入电网的发、用、储等设备进行统一调度管理,有效平衡间歇性发电功率和电网负荷状态之间的不同步性,提高接纳间歇性可再生能源发电的能力。
6.可再生能源发电友好接入技术
开发和应用间歇性电源友好接入技术,将直接推动风电、太阳能等可再生能源的开发利用。实现各种类型可再生能源发电过程建模,掌握可再生能源大规模接入后的系统运行特性。建立可再生能源发电的功率预测系统和现金的运行控制装置,实现对大规模间歇式电源有功、无功等物理量的全面控制。
7.大容量储能技术
主要着眼于最有可能出现突破并世纪推广应用的大容量电池储能技术。该项技术一旦突破,将使目前的配用电体系发生重大变革,并且也将对风电、太阳能等可再生能源的间歇性问题提供一种可行的解决方案。
8.智能配电网和微网技术
着力于提高配电网的智能化水平,重点是配电网对分布式电源、微网、电动汽车等新型配用电设备或系统的接纳和适应。开发高级配电自动化系统,适应分布式电源、储能系统、用户定制电力技术、电动汽车充放电设施等方面的要求;构建智能配电终端软、硬件平台,实现短路接地故障的快速自愈,以及电压和无功综合优化控制等功能。
9.灵活接入、双向互动的综合用户服务技术
智能用电技术实现在供电侧与用户之间的双向互动,从用户的角度来看,未来电网不再局限于传统的“供电”,而形成即是综合供能的现代能源网络,又能提供信息服务等新型功能的综合网络。
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