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文檔簡介
國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告前言當前,世界各國為應對氣候變化、保證能源安全,日益重視進展清潔能源和提高能源利用效率,世界能源進展出現(xiàn)出清潔化、低碳化、高效化的新趨勢。歐美等發(fā)達國家普遍加快了新能源、新材料、信息網(wǎng)絡技術、節(jié)能環(huán)保等高新技術研究和新興產(chǎn)業(yè)的進展。作為實現(xiàn)低碳電力的基礎與前提,智能電網(wǎng)技術近年來在專門多國家得到快速進展,并有力促進了電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)已成為以后電網(wǎng)進展趨勢。我國電力工業(yè)也面臨著新的形勢,能源進展格局、電力供需狀況、電力進展方式正在發(fā)生著深刻變化。面對新形勢和新挑戰(zhàn),國家電網(wǎng)公司深入貫徹落實科學進展觀,認真貫徹落實中央的有關決策部署,提出加快建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)和諧進展,以信息化、自動化、互動化為特點的堅強智能電網(wǎng),努力實現(xiàn)我國電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟、清潔、互動的現(xiàn)代電網(wǎng)的升級和跨過,積極促進清潔能源進展,為實現(xiàn)經(jīng)濟社會又好又快進展提供強大支撐。依照國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一部署,公司智能電網(wǎng)部組織國網(wǎng)能源研究院和各網(wǎng)省公司,在公司有關業(yè)務部門的協(xié)作配合下,按照“統(tǒng)籌安排、統(tǒng)一規(guī)范、自上而下、同步推進”的原則,從2009年7月開始,組織開展了國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃研究與編制工作。國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃的編制以《堅強智能電網(wǎng)綜合研究報告》、《堅強智能電網(wǎng)進展規(guī)劃綱要》等研究成果為指導,以《國家電網(wǎng)總體規(guī)劃設計》、《堅強智能電網(wǎng)第一時期重點項目實施方案綜合報告》、《智能電網(wǎng)技術標準體系研究及制定規(guī)劃》、《智能電網(wǎng)關鍵設備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》和“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃設計、“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃等研究成果為基礎,按照《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃編制工作大綱》、《網(wǎng)省電網(wǎng)智能化規(guī)劃編制規(guī)范》等有關文件要求,開展專項研究報告和網(wǎng)省公司規(guī)劃分報告的編制工作,并以此為基礎,研究形成《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告》。規(guī)劃總報告在分析智能電網(wǎng)進展基礎和形勢的基礎上,明確了國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃的指導思想和進展目標,重點從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度、通信信息七個方面提出電網(wǎng)智能化的規(guī)劃目標、進展路線、技術標準、關鍵技術、重點項目、估算投資,分析建設堅強智能電網(wǎng)的社會經(jīng)濟效益以及對公司經(jīng)營治理的阻礙,提出規(guī)劃實施的保證措施及政策建議。
1智能電網(wǎng)進展基礎電網(wǎng)進展總體情形電網(wǎng)現(xiàn)狀公司經(jīng)營區(qū)域內五個區(qū)域電網(wǎng),西北電網(wǎng)初步形成750/330kV主網(wǎng)架,其它區(qū)域電網(wǎng)差不多形成500/220kV主網(wǎng)架。截至2009年底,公司經(jīng)營區(qū)域110kV及以上輸電線路長度約65.2萬km,變電容量20.1億kVA。特高壓交流試驗示范工程于2009年1月初建成投運,已安全運行超過一周年。向家壩~上海特高壓直流示范工程2009年底成功實現(xiàn)800kV全線帶電,錦屏~蘇南特高壓直流工程開工建設。西北750kV骨干網(wǎng)架工程750kV蘭州東至平?jīng)鲋燎h輸變電工程竣工投產(chǎn),西北750kV主網(wǎng)架初步形成。寶雞~德陽直流工程單極投運,呼遼直流、寧東~山東等重要跨區(qū)跨省電網(wǎng)項目加快建設。一批500kV輸變電工程建成投產(chǎn),網(wǎng)架結構得到加強。截至2009年底,全國裝機容量達到8.6億kW。其中,水電、火電、核電、新能源及其它裝機分別達到18412、65438、885、1429萬kW。2009年全國全社會用電量達到3.64萬億kWh,同比增長5.96%,其中,公司經(jīng)營區(qū)域全社會用電量2.92萬億kWh,同比增長6.74%。公司經(jīng)營區(qū)域內網(wǎng)省間電量交換達3595億kWh,其中公司經(jīng)營范疇內區(qū)間交換740億kWh,與經(jīng)營區(qū)域外交換593億kWh,經(jīng)營區(qū)域內省間交換2262億kWh。1.1.2存在的問題我國電力工業(yè)取得龐大成就的同時,電力進展仍面臨以下幾方面問題:(1)更大范疇優(yōu)化資源配置能力亟待提高我國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟進展的不均衡性,決定了資源大規(guī)模跨區(qū)域調配、全國范疇優(yōu)化配置的必定性。隨著我國經(jīng)濟的高速進展,電力需求連續(xù)快速增長,就地平穩(wěn)的電力進展方式與我國資源和生產(chǎn)力布局不均衡的矛盾日益突出。近年來,電煤價格大幅上漲,全國性的煤電運連續(xù)緊張,部分電廠缺煤停機,導致一些地區(qū)顯現(xiàn)拉閘限電。與此同時,西北、東北等地區(qū)電力富余容量較大。目前我國特高壓電網(wǎng)建設尚處于起步時期,跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)的強度較弱,區(qū)域間輸送及交換能力不足,電力資源配置范疇和配置效率受到專門大限制,更大范疇優(yōu)化資源配置能力亟待提高。(2)電網(wǎng)建設仍需進一步加強一是電網(wǎng)結構薄弱。部分斷面輸電能力不足,電磁環(huán)網(wǎng)等問題仍舊存在,短路電流超標問題比較突出,電網(wǎng)抵御事故的能力不強,發(fā)生大面積停電的風險尚未排除。二是城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設與改造要進一步加強,以滿足負荷快速增長和清潔能源發(fā)電接入的要求。以后將有大量的分布式清潔能源發(fā)電及其他形式發(fā)電接入電網(wǎng),要求配電網(wǎng)具備靈活重構、潮流優(yōu)化、清潔能源接納能力。(3)電網(wǎng)技術和裝備水平需要提升“十五”以來,先進適用技術應用取得進展,但應用程度仍較低,需要進一步加大推廣力度。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大,線路走廊、站址、極址資源日益緊張,水電基地、煤電基地與負荷中心的距離越來越遠,僅靠進展500kV電網(wǎng)已不適應電力需求增長的要求,客觀上要求提升電壓等級。我國在輸變電關鍵技術與設備領域的自主開發(fā)和設計制造能力還不強,需要依靠重點工程,加快輸變電設備制造業(yè)自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。在電網(wǎng)技術和裝備水平的提升上要更加注重應用先進的網(wǎng)絡信息和自動操縱等技術。(4)現(xiàn)有電力系統(tǒng)難以適應清潔能源跨過式進展和用戶互動的進展需要隨著清潔能源發(fā)電裝機總量的快速增加,清潔能源并網(wǎng)將對電網(wǎng)的安全性、適應性、資源配置能力等提出新的要求,如電網(wǎng)應具有更強的輸電能力、調峰調頻能力、電壓操縱能力等。另外,以后隨著用戶側、配網(wǎng)側分布式電源增多,專門是隨著屋頂太陽能發(fā)電、電動汽車大量使用,電網(wǎng)中電力流和信息流的雙向互動會逐步增多,對電網(wǎng)運行和治理將產(chǎn)生重大阻礙。1.2電網(wǎng)智能化進展現(xiàn)狀近年來,國家電網(wǎng)公司深入開展電網(wǎng)現(xiàn)代化建設和運行治理技術的相關研究和實踐工作,部分項目已進入試點時期,大量科研成果已轉化并廣泛應用到實際工程中,部分電網(wǎng)技術和裝備已處于國際領先水平,為建設堅強智能電網(wǎng)提供了堅實的技術支撐和設備保證,并積存了較豐富的工程實踐體會。在大電網(wǎng)運行操縱方面,我國具有“統(tǒng)一調度”的體制優(yōu)勢和深厚的運行技術積存,調度技術裝備水平達到國際一流,自主研發(fā)的調度自動化系統(tǒng)和繼電愛護裝置廣泛應用;廣域相量測量、在線安全穩(wěn)固分析等新技術的研究與應用居世界領先地位。在通信信息平臺建設方面,我國建成“三縱四橫”的電力通信主干網(wǎng)絡,形成了以光纖通信為主,微波、載波等多種通信方式并存的通信網(wǎng)絡格局;以“SG186”工程為代表的國家電網(wǎng)信息系統(tǒng)集成開發(fā)整合工作已于2009年底差不多完成,各項功能得到廣泛應用。在研究能力方面,我國形成了目前世界上試驗能力最強、技術水平最高的特高壓試驗研究體系,具備了世界上最高參數(shù)的高電壓、強電流試驗條件,特高壓試驗研究能力達到國際領先水平。同時,電網(wǎng)防災減災、輸電線路狀態(tài)檢修及在線監(jiān)測、超導輸電技術、數(shù)字化變電站、配電自動化等領域的試驗研究能力已達到國際先進水平。在關鍵設備研制和技術標準體系建設方面,公司組織力量針對智能電網(wǎng)建設內容和技術領域需求,分別制定了《智能電網(wǎng)關鍵設備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》和《智能電網(wǎng)技術標準體系研究及制定規(guī)劃》。設備研制規(guī)劃提出了關鍵設備的研制目標,并制定了關鍵設備的研制打算和實施方案;制定的技術標準體系用于指導智能電網(wǎng)標準的制定和實施,增強我國在智能電網(wǎng)國際標準制定中的話語權,為加快建設堅強智能電網(wǎng)提供強有力的技術支撐。在清潔能源并網(wǎng)及大容量儲能方面,公司深入開展了風電、光伏發(fā)電監(jiān)控及并網(wǎng)操縱等關鍵技術研究,建立了風電接入電網(wǎng)仿真分析平臺,制定了風電場接入電網(wǎng)技術規(guī)定、光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定等相關標準,開展了大容量電化學儲能等前沿課題基礎性研究工作。1.2.1發(fā)電環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀近年來,我國發(fā)電裝機規(guī)??焖僭鲩L,發(fā)電設備裝備水平明顯改善,電源類型出現(xiàn)多元化趨勢,清潔能源發(fā)電迅速進展?;痣?、水電、核電保持了較快增長,風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等間歇性清潔能源迅猛進展。常規(guī)電源實現(xiàn)了發(fā)電機勵磁、調速系統(tǒng)、分散操縱系統(tǒng)(DCS)等裝備的信息化、自動化;操縱參數(shù)差不多滿足可觀測和在線可調的要求,但國產(chǎn)化水平有待提高;在部分網(wǎng)省公司已完成常規(guī)電源發(fā)電機勵磁系統(tǒng)參數(shù)實測和電力系統(tǒng)穩(wěn)固器(PSS)的參數(shù)配置工作,實現(xiàn)機組自動發(fā)電操縱(AGC)和一次調頻的全過程監(jiān)控,并試點推進自動電壓操縱(AVC)功能;啟動了風能、太陽能發(fā)電研究檢測中心建設和河北張北地區(qū)風光儲輸示范項目;深入開展了網(wǎng)廠和諧技術研究,并對大規(guī)模清潔能源發(fā)電運行操縱、發(fā)電出力推測、電網(wǎng)接納能力、對電網(wǎng)安全穩(wěn)固阻礙等關鍵技術開展了大量研究;風電、光伏發(fā)電等間歇性、不確定性清潔能源并網(wǎng)技術新標準的制定工作差不多取得了初步成果并逐步開展推廣試行;開發(fā)了風電功率推測示范系統(tǒng),把握了鈉硫電池制造的核心技術,建成了多種電池的試驗工程。(2)存在的不足我國電源結構以火電為主,由于地理條件和資源稟賦限制,水電、抽水蓄能、燃氣發(fā)電等快速調劑電源配置結構不甚合理。隨著間歇性、不確定性清潔能源的迅猛進展,電網(wǎng)調峰調頻的矛盾愈加突出,亟需研究間歇性、不確定性清潔能源與電網(wǎng)的網(wǎng)廠和諧技術;亟需補充制定風電場低電壓穿越能力、風力發(fā)電功率推測、光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)等方面的標準;對大容量機組和直流輸電、特高壓輸電的相互阻礙研究尚不充分;隨著點對網(wǎng)輸電方式及直流換流站增多,次同步諧振問題日益突出;抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、發(fā)電機次同步振蕩及諧振的技術需要進一步研究;AGC操縱調劑有待進一步優(yōu)化;涉網(wǎng)設備監(jiān)測、操縱能力仍需進一步提升;水電優(yōu)化調度和操縱缺乏技術平臺的高層次應用;風電運行操縱技術尚不能滿足大規(guī)模接入電網(wǎng)要求;光伏發(fā)電操縱及并網(wǎng)技術處于起步時期;抽水蓄能規(guī)??偭科。淮笕萘績δ芗夹g研究尚處于起步時期。1.2.2輸電環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀近年來,公司加快建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)和諧進展的堅強電網(wǎng),在輸電線路建設和生產(chǎn)治理方面取得了一系列重大技術成果,并得到廣泛應用。全面把握了特高壓輸電核心技術,研制了代表世界最高水平的特高壓交流設備,特高壓交流試驗示范工程成功投運;特高壓交流、直流、桿塔、西藏高海拔試驗基地和國家電網(wǎng)仿真中心全面建成,形成了目前世界上試驗能力最強、技術水平最高的特高壓試驗研究體系;成功開展1000kV交流特高壓輸電線路帶電作業(yè);常規(guī)直流輸電技術廣泛應用,向家壩~上海±800kV特高壓直流輸電示范工程于2009年12月帶電;公布了特高壓技術交直流標準125項;連續(xù)加大電網(wǎng)建設和改造,有效提升了電網(wǎng)的安全性和輸送能力;電網(wǎng)防災減災科技攻關取得突破,融冰裝置投入運行并發(fā)揮作用;加快實施輸電線路標準化建設,推廣“兩型三新”(資源節(jié)約型、環(huán)境友好型,新技術、新材料、新工藝)輸電線路應用;開展輸電線路狀態(tài)檢修、在線監(jiān)測等重大技術研究,提升線路安全運行水平;積極推進超導輸電技術試驗段工程前期工作;積極采納大截面導線、鋼管塔等新技術、新材料、新工藝;可控串補(TCSC)、靜止無功補償器(SVC)等柔性交流輸電技術(FACTS)開展現(xiàn)范應用。(2)存在的不足技術標準方面,補充制定在線監(jiān)測、狀態(tài)檢修、故障推測等方面的通用技術要求和規(guī)程規(guī)范;與國外先進水平相比,我國電網(wǎng)結構仍舊薄弱,資源大范疇優(yōu)化配置能力不強等問題依舊突出;我國輸電線路規(guī)劃、設計、建設、運行等全過程技術和治理標準化程度不一;運行愛護與設備治理較為粗放,線路巡視檢測、評估診斷與輔助決策的技術手段和模型不夠完善;線路運行狀態(tài)、氣象與環(huán)境監(jiān)測相關工作有待深入;750kV及以上電壓等級的柔性交流輸電技術有待突破;輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)相關設備和柔性交流、柔性直流輸電關鍵裝備研制工作亟待突破;特高壓直流設備有待實現(xiàn)全面國產(chǎn)化。1.2.3變電環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀公司全面開展了電網(wǎng)技術改造、設備狀態(tài)檢修、變電站綜合自動化建設。變電站自動化領域已居國際先進水平,具有自主知識產(chǎn)權的變電站自動化系統(tǒng)和設備完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化;變電站自動化技術標準比較成熟;新建站均配備了變電站綜合自動化系統(tǒng),大部分老站通過技改進行了變電站綜合自動化改造;數(shù)字化變電站技術在工程化和有用化方面走在世界前列,已在200多座變電站開展試驗示范工作;設備狀態(tài)監(jiān)測覆蓋面逐步增大,可靠性水平和檢修效率顯著提高,初步構建資產(chǎn)全壽命周期治理體系;要緊變電設備的技術水平明顯提高,公司系統(tǒng)1000kV、750kV設備運行穩(wěn)固,500kV等級1000MVA、1200MVA大容量變壓器大量使用;國內110(66)kV及以上變電站差不多實現(xiàn)了遙測、遙信、遙控、遙調“四遙”功能。(2)存在的不足技術標準方面,亟需補充完善智能變電站、變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)方面的標準;目前變電站自動化系統(tǒng)信息共享程度較低,綜合利用效能還未充分發(fā)揮;狀態(tài)檢修尚未全面推廣,需要加快由定期檢修向狀態(tài)檢修的設備檢修模式過渡;設備的狀態(tài)檢測和評判等技術存在不足;一次裝備的智能化技術水平有待提高;智能變電站缺乏檢測與評估體系;需要對750kV智能變電站中的一次設備智能化方式、電子互感器的工程應用方案等進行研究探討;部分老式變電站目前仍在采納RTU裝置,亟需進行改造;電網(wǎng)愛護微機化率盡管達到了較高水平,但微機愛護應具有的智能及聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢并未充分發(fā)揮;變電站運行治理模式需要轉變,變電站運行愛護治理集約化建設需要加快;缺乏能夠實現(xiàn)智能分析決策的變電站信息系統(tǒng)。1.2.4配電環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀公司連續(xù)加強配電網(wǎng)網(wǎng)架建設,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)電網(wǎng)進展,加快新農(nóng)村電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的建設與改造,加大重點都市及地、縣級電網(wǎng)建設改造,加強和完善地區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架,逐步排除供電“瓶頸”,不斷提升供電能力和供電可靠性;配電自動化技術研究較為深入并得到初步應用,配電自動化水平逐步提高;配電網(wǎng)側分布式發(fā)電與清潔能源接入技術研究取得較為顯著的成果;部分都市配電治理系統(tǒng)差不多涵蓋了地理信息系統(tǒng)(GIS)、生產(chǎn)治理系統(tǒng)(PMS)、故障治理系統(tǒng)(OMS)和工作治理系統(tǒng)(WMS),并實現(xiàn)了與配電監(jiān)控系統(tǒng)(DSCADA)、客戶治理系統(tǒng)(CMS)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)等系統(tǒng)的接口,初步建成了配電生產(chǎn)業(yè)務高效處理的公共支撐平臺。(2)存在的不足技術標準方面,亟需補充制定智能配電網(wǎng)運行、調度、智能操縱終端等方面的標準;與國外先進國家相比,我國配電網(wǎng)整體供電能力和可靠性水平偏低,治理手段相對落后;配電自動化系統(tǒng)覆蓋范疇不到9%,遠遠低于先進國家水平;由于技術不成熟、網(wǎng)架結構調整頻繁、運行愛護力量不足等緣故,配電自動化有用化水平較低,部分裝置處于閑置狀態(tài);配電側、用戶側通信信息網(wǎng)絡仍處在研究摸索時期,數(shù)據(jù)傳輸通道存在明顯不足;部分地區(qū)都市配電變壓器經(jīng)濟運行水平不高,配網(wǎng)節(jié)能降耗技術應用不足;農(nóng)村配電網(wǎng)負荷分散、點多面廣、運行環(huán)境差、進展不平穩(wěn)、用電需求差異明顯,關鍵技術研發(fā)應用投入不足;配電網(wǎng)相關技術和治理制度欠缺,亟待完善;分布式發(fā)電與微網(wǎng)的研究、應用不足。1.2.5用電環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀近年來,公司統(tǒng)籌規(guī)劃,逐步構建集約化營銷治理模式、標準化的營銷業(yè)務組織模式,統(tǒng)一開發(fā)了營銷業(yè)務應用系統(tǒng),初步構建了營銷自動化系統(tǒng),實現(xiàn)了營銷業(yè)務標準化的應用,開展了供電客戶服務標準化體系研究和應用,95598客戶服務系統(tǒng)建設和完善工作開展順利。用電信息采集系統(tǒng)研究全面開展,部分地區(qū)開展了集中抄表系統(tǒng)等類似用電信息采集系統(tǒng)的建設與試點,目前大用戶負荷治理和低壓集中抄表系統(tǒng)已安裝使用約900萬戶(其中10kV專變大用戶142.9萬戶,已建設63.7萬戶,覆蓋率達44.6%,電量比例為38.1%);初步形成了較為完善的技術方案和技術標準體系;全面推進需求側治理工作,取得了可觀的節(jié)能成效;開展了相關標準、規(guī)程、規(guī)范的制定工作,初步形成了以現(xiàn)代電力和信息技術為基礎的電力營銷技術支持系統(tǒng)和多渠道服務接入系統(tǒng);啟動了電動汽車充電等關鍵技術的研究,編制了相應的標準與規(guī)范,為實現(xiàn)用電環(huán)節(jié)智能化奠定了堅實基礎。(2)存在的不足公司智能雙向互動服務平臺還沒有建立,與電力用戶的雙向互動服務還沒有開展;用電信息采集系統(tǒng)、智能用能服務系統(tǒng)等技術支持系統(tǒng)有待建設與完善;智能用電小區(qū)/樓宇、用戶側分布式電源及儲能等關鍵技術需要深入研究;智能化計量裝置的檢測與治理、新興智能用電設備的檢測還沒有開展;智能用電相關標準體系有待完善。1.2.6調度環(huán)節(jié)(1)現(xiàn)狀我國調度系統(tǒng)技術和裝備目前已居國際先進水平。在繼電愛護和安自裝置、廣域相量測量、在線穩(wěn)固分析與預警、電力二次系統(tǒng)安全防護等方面有著深厚積存和明顯技術優(yōu)勢。截至2009年12月公司系統(tǒng)五級調度現(xiàn)有SCADA/EMS約1500套,地級以上調度覆蓋率為100%;PMU裝置695套,500kV及以上廠站覆蓋率達到80%;220kV及以上愛護微機化率達到96%;通信光纜總長度逾40萬公里,形成了以光纖為主的電力通信網(wǎng)絡。公司在數(shù)字電網(wǎng)關鍵技術、電網(wǎng)調度自動化技術、電力系統(tǒng)在線穩(wěn)固分析、電網(wǎng)操縱技術、電網(wǎng)可視化和數(shù)據(jù)整合、電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、監(jiān)控系統(tǒng)的標準化建設等方面開展了大量的研究和應用工作。國產(chǎn)能量治理系統(tǒng)(EMS)總體技術達到國際先進水平,廣域相量測量系統(tǒng)(WAMS)得到成功應用,部分省級以上調度機構建設了電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)固監(jiān)測預警系統(tǒng);建成了電力二次系統(tǒng)安全防護體系,有效保證了調度信息安全;建成了以光纖環(huán)網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的電力通信專網(wǎng),電網(wǎng)運行信息化水平進一步提升;自動化系統(tǒng)的國產(chǎn)化差不多達到相當高的程度,電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)固監(jiān)測預警系統(tǒng)、WAMS、調度打算系統(tǒng)、OMS、LLS等主站系統(tǒng)和廠站PMU設備,國產(chǎn)化率均達到100%,繼電愛護和安穩(wěn)操縱裝置的國產(chǎn)化水平差不多專門高,電力通信設備的國產(chǎn)化率近幾年提高專門快,但還相對較低。(2)存在的不足技術標準方面,亟需補充制定大規(guī)模分布式電源接入和特高壓電網(wǎng)運行特點的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)固分析與操縱方面的標準。相關于特高壓大電網(wǎng)和大型能源基地的建設進展,電網(wǎng)調度技術水平還不能完全滿足以后電網(wǎng)運行的需要,要緊表現(xiàn)在:電網(wǎng)在線安全分析、操縱手段需要進一步完善提高;愛護、安自裝置數(shù)字化、集成化、信息化需要提高;對大容量風電、太陽能等間歇性電源的出力推測和調控能力不足,節(jié)能環(huán)保調度工作需進一步提高;次日和實時電力市場相關調度技術尚處在起步時期;調度技術支持系統(tǒng)技術標準不統(tǒng)一、建設不規(guī)范;電力通信網(wǎng)絡結構仍需強化和完善;需要深入研究“三華”同步電網(wǎng)統(tǒng)一運算、分析和治理的機制和方法,進一步提升大受端電網(wǎng)的安全分析水平和操縱手段。1.2.7通信信息平臺(1)現(xiàn)狀通信信息平臺是智能電網(wǎng)的重要支持系統(tǒng),是貫穿六大應用環(huán)節(jié)的基礎。通過多年建設,各環(huán)節(jié)均已建立較成熟的業(yè)務信息系統(tǒng),在電網(wǎng)信息模型融合、統(tǒng)一信息平臺等方面已開展了大量研究與應用工作。截至2009年底,公司全面建成了SG186工程,并按照建設堅強智能電網(wǎng)和人財物集約化治理的要求,正積極推進國家電網(wǎng)資源打算系統(tǒng)(SG-ERP)建設。ERP、營銷、生產(chǎn)等業(yè)務應用系統(tǒng)已完成大規(guī)模推廣建設,正在開展資產(chǎn)全壽命周期治理、用戶用電信息采集、企業(yè)全面風險治理等企業(yè)級應用研究與試點建設。已建成先進可靠的電力通信網(wǎng)絡,形成了以光纖通信為主,微波、載波、衛(wèi)星等多種通信方式并存,分層分級自愈環(huán)網(wǎng)為要緊特點的電力專用通信網(wǎng)絡體系架構。截至2009年底,公司系統(tǒng)通信光纜總長度達到40萬公里,主干網(wǎng)絡已100%數(shù)字化,傳輸媒介光纖化,業(yè)務承載網(wǎng)絡化,運行監(jiān)視和治理正在逐步實現(xiàn)自動化和信息化。在配電、用電領域,利用230MHz專用頻率和電力線通信(PLC)技術,實現(xiàn)自動抄表、配電治理、用戶服務雙向通信。(2)存在的不足技術標準方面,亟需補充制定通信業(yè)務系統(tǒng)、骨干傳輸網(wǎng)、一體化信息模型、電力系統(tǒng)安全防護等級要求等標準。目前通信信息支撐體系還存在以下問題:信息化進展不平穩(wěn);信息資源的集成和電力通信信息資源優(yōu)化整合需要進一步加強;信息系統(tǒng)的應用深度和有用化水平有待提高;網(wǎng)絡信任體系不健全,無線安全體系待建立、主動防備能力還不強,數(shù)據(jù)標準、平臺技術標準欠缺;配電側和面向用戶側的通信網(wǎng)絡資源不足,電力通信傳輸網(wǎng)絡結構需要進一步優(yōu)化,骨干傳輸網(wǎng)絡支撐能力有待提升;綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)建設嚴峻滯后,新業(yè)務接入能力有待提高;一體化信息平臺建設需要進一步完善,系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享能力有待提高;數(shù)據(jù)質量和分析水平需要連續(xù)提高,實時決策分析能力需要增強;部分區(qū)段光纜資源緊張,受外力破壞嚴峻。2智能電網(wǎng)進展面臨的形勢2009年底,哥本哈根會議在經(jīng)歷了曲折之后,以大會決定的形式發(fā)表《哥本哈根協(xié)議》,進一步明確了發(fā)達國家和進展中國家依照“共同但有區(qū)別的責任”原則,分別應當承擔的義務和采取的行動,表達了國際社會在應對氣候變化長期目標、資金、技術和行動透亮度等問題上的共識。應當看到,為了應對全球氣候變化,降低對化石能源的依靠程度,實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的可連續(xù)進展,世界能源進展格局正發(fā)生著重大而深刻的變化,新一輪的世界能源變革的序幕差不多拉開。本輪能源變革的目標是通過科技創(chuàng)新,實現(xiàn)以低碳能源為核心的低碳經(jīng)濟。目前電力工業(yè)是全球最要緊的二氧化碳排放源(45%的二氧化碳來自電力生產(chǎn))。因此,實現(xiàn)電力減排和清潔生產(chǎn),降低電力輸送損耗,全面優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送、消費全過程,將有助于推動低碳電力、低碳能源乃至低碳經(jīng)濟的進展。在此過程中,智能電網(wǎng)在推動電力清潔生產(chǎn),促進電力高效利用以及保證可靠電力供應等方面將發(fā)揮重要作用,差不多成為世界電網(wǎng)進展的必定趨勢。因此,世界要緊發(fā)達國家紛紛把進展智能電網(wǎng)作為搶占以后低碳經(jīng)濟制高點的一項重要戰(zhàn)略措施,掀起了一場全球范疇的智能電網(wǎng)建設熱潮。國內外智能電網(wǎng)研究和進展概述國外智能電網(wǎng)進展概述(1)國外智能電網(wǎng)進展動因解決能源安全與環(huán)保問題,應對氣候變化,是國外進展智能電網(wǎng)最要緊的共性動因。大力進展清潔能源和電氣化交通是各發(fā)達國家實現(xiàn)能源獨立、保證能源安全和愛護環(huán)境、應對氣候變化的重要途徑。搶占產(chǎn)業(yè)制高點,制造新的經(jīng)濟增長點與就業(yè)崗位,是國外要緊發(fā)達國家進展智能電網(wǎng)的共性經(jīng)濟動因。美國的高爾文電力行動打算有關研究指出,推廣智能電網(wǎng)技術能夠制造眾多新的經(jīng)濟增長點,僅是大規(guī)模部署應用分布式發(fā)電和儲能技術就有望在2020年之前為美國帶來100億美元/年的經(jīng)濟增長(按照2020年分布式發(fā)電裝機占總裝機的10%估量)。荷蘭跨國咨詢機構KEMA推測,2009~2020年間,智能電網(wǎng)項目將在美國國內直截了當制造約28萬個工作崗位。由于國情不同,各國進展智能電網(wǎng)的基礎和側重點有所不同。就各國進展智能電網(wǎng)的基礎來看,美國和歐洲部分國家的電網(wǎng)設施陳舊,需要通過電網(wǎng)升級改造,提高系統(tǒng)可靠性,幸免美加8.14大停電和歐洲11.4大停電等類似事故再次發(fā)生;對日本而言,其電力系統(tǒng)的自動化水平較高,可靠性和效率差不多達到了較高水平。就各國進展智能電網(wǎng)近中期側重解決的問題來看,美國要緊側重于加大現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施的投入,積極進展清潔能源,推廣可插電式混合動力汽車,實現(xiàn)分布式電源和儲能的并網(wǎng)運行;歐洲要緊側重于研究和解決電網(wǎng)對風電,專門是大規(guī)模海上風電的消納、分布式能源并網(wǎng)、需求側治理等問題;日本要緊側重于研究和解決分布式光伏發(fā)電和風能發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)問題,以及電動汽車和電網(wǎng)的互動問題。(2)國外智能電網(wǎng)進展戰(zhàn)略框架制定美國的戰(zhàn)略框架2007年12月,美國國會頒布了“能源獨立與安全法案”,其中的第13號法令為智能電網(wǎng)法令,該法案用法律形式確立了智能電網(wǎng)的國策地位,并就定期報告、組織形式、技術研究、示范工程、政府資助、和諧合作框架、各州職責、私有線路法案阻礙、以及智能電網(wǎng)安全性等問題進行了詳細和明確的規(guī)定。2009年2月,美國國會頒布了“復蘇與再投資法案”,確定投資45億美元用于智能電網(wǎng)項目資助、標準制定、人員培養(yǎng)、能源資源評估、需求推測與電網(wǎng)分析等,并將智能電網(wǎng)項目配套資金的資助力度由2007年的20%提高到50%。2009年7月,美國能源部向國會遞交了第一部“智能電網(wǎng)系統(tǒng)報告”,制定了由20項指標組成的評判指標體系,對美國智能電網(wǎng)的進展現(xiàn)狀進行了評判,并總結了進展過程中遇到的技術、商業(yè)以及財政等方面的挑戰(zhàn)。歐洲的戰(zhàn)略框架2006~2008年,歐盟依次公布了“歐洲以后電網(wǎng)的愿景與戰(zhàn)略”、“戰(zhàn)略性研究打算”、“戰(zhàn)略部署文件”等三份戰(zhàn)略性文件,構成了歐盟的智能電網(wǎng)進展戰(zhàn)略框架。就其要緊成員國來看,英國2009年依次公布了“英國可再生能源進展戰(zhàn)略”和“英國低碳轉型打算”兩份戰(zhàn)略性文件。德國2009年公布了名為“新思路、新能源——2020年能源政策路線圖”的戰(zhàn)略性文件。日韓的戰(zhàn)略框架日本于2009年4月公布了“日本進展戰(zhàn)略與經(jīng)濟增長打算”,其中包括了太陽能發(fā)電并網(wǎng)、以后日本智能電網(wǎng)實證試驗、電動汽車快速充電裝置等與智能電網(wǎng)緊密相關的內容。日本電氣事業(yè)聯(lián)合會在2009年7月表示,將全面開發(fā)“日本版智能電網(wǎng)”。韓國在2008年公布了“綠色能源工業(yè)策略”,推出了“韓國版智能電網(wǎng)”設想。(3)政府鼓舞措施和企業(yè)參與美國的政府鼓舞措施和企業(yè)參與依照美國“復蘇與再投資法案”,美國政府將在以后兩三年向電力傳輸部門投資110億美元,其中能源部所屬電力傳輸與能源可靠性辦公室(OE)獲得45億美元,要緊用于推動智能電網(wǎng)進展;能源部的BPA電力局和WAPA電力局各獲得32.5億美元的國庫借款權,要緊用于加強電網(wǎng)基礎設施,專門是新建線路,以適應清潔能源并網(wǎng)的要求。OE的45億美元中,有34億美元用于智能電網(wǎng)項目資助打算,6.15億美元用于示范工程建設。奧巴馬總統(tǒng)于2009年10月底正式批準了獲得資助的項目,共有100個機構將獲得政府資助,帶動的私有機構投資將超過47億美元。示范工程方面,共有32項示范工程入選,帶動的私有機構投資超過10億美元??傮w上來看,美國政府的投資有效地帶動了相關行業(yè)的參與和投資,差不多確立了一大批智能電網(wǎng)待建項目,估量總投資將超過100億美元。美國能源部還多次組織由政府、產(chǎn)業(yè)界和科研院所廣泛參與的研討會,就智能電網(wǎng)的特點和評判指標體系達成了共識。眾多風險投資公司也紛紛支持智能電網(wǎng)項目建設,2002~2007年美國與智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關的風險投資金額年均增長率為27%,2007年達到近2億美元。歐洲的政府鼓舞措施和企業(yè)參與英國監(jiān)管機構Ofgem在2009年8月宣布了新的智能電網(wǎng)建設打算,將在5年內投資5億英鎊建設4個“智能都市”。德國政府由環(huán)境、自然愛護與核安全部(BMU)和經(jīng)濟與技術部(BMWI)在2008年聯(lián)合啟動了“E-Energy”示范工程打算,目前已確定6個“燈塔示范項目”,分別由6個技術聯(lián)盟負責實施,政府投入6千萬歐元,另外8千萬歐元由技術聯(lián)盟自籌。丹麥啟動了EDISON示范項目,要緊研究集成大規(guī)模分布式風電和電動汽車的智能電網(wǎng),丹麥電網(wǎng)公司Energinet對項目進行了資助,IBM與西門子公司也參與了項目建設。歐洲其他國家,如荷蘭、意大利、法國、西班牙等國也在智能電表,風電與太陽能并網(wǎng)等方面開展了大量工作。日韓的政府鼓舞措施和企業(yè)參與日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)?。∕ETI)積極引導日本企業(yè)參與國內外的智能電網(wǎng)建設。METI與美國新墨西哥州簽訂了合作協(xié)議,日方將參與該州智能電網(wǎng)示范工程的投資與建設;對內啟動了日本國內的智能電網(wǎng)工程,由九州電力公司和沖繩電力公司在十個獨立的島嶼上建設示范項目,項目整體預算為90億日元,其中政府將資助60億日元。韓國知識經(jīng)濟部決定在2009~2020年間,投入2547億韓元推進智能電網(wǎng)技術的商用化。韓國電力公司打算花費6500萬美元在2011年完成濟州島智能電網(wǎng)示范項目,并在其承擔的菲律賓電力項目中采納了智能電網(wǎng)技術。(4)國外技術標準的制定美國標準與技術研究院(NIST)提出將分三個時期建立智能電網(wǎng)標準。在2009年9月,美國商務部長駱家輝在GridWeek大會上宣布了NIST在第一時期的最新進展報告,選取了近80項現(xiàn)有標準,用于指導和支撐當前智能電網(wǎng)進展,明確了14個需要優(yōu)先研究和解決的方面,并專門分析了信息安全方面的標準。國際電工委員會(IEC,InternationalElectrotechnicalCommission)的標準化治理委員會(SMB,StandardizationManagementBoard)組織成立了第三戰(zhàn)略工作組——智能電網(wǎng)國際戰(zhàn)略工作組。該工作組明確了智能電網(wǎng)戰(zhàn)略工作組的職責范疇,其要緊任務是在對智能電網(wǎng)的標準進行系統(tǒng)的分析的基礎上,研究并提出標準修訂和新標準制定的建議,包括應優(yōu)先建立的、滿足設備和系統(tǒng)互操作的規(guī)約和模型的標準化建議。美國GE公司發(fā)起了電動汽車插頭標準制定工作,并得到業(yè)內其他公司的積極響應和支持。其設計的標準插頭有5個觸頭,能夠支持最高240伏電壓和70安培電流,還能夠支持電力載波通信。日本東京電力公司、富士集團以及三菱公司聯(lián)合制定了電動汽車接入電網(wǎng)標準,為電動汽車接入電網(wǎng)打下了良好基礎。2.1.2 國內智能電網(wǎng)進展概述2008年以來,公司專門注重對世界電網(wǎng)智能化進展趨勢的關注和跟蹤。2009年5月,在北京召開的“2009特高壓輸電國際會議”上,公司公布了我國堅強智能電網(wǎng)進展戰(zhàn)略,進展特高壓技術、建設堅強智能電網(wǎng)在會上達成廣泛共識。總的來看,在特高壓取得重大突破的基礎上,公司準確把握國內外形勢,從保證我國能源安全、優(yōu)化能源結構、促進節(jié)能減排和提高公司服務水平的要求動身,提出了建設堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略部署,在國內外引起了積極反響和高度認可,引領和推動了國內智能電網(wǎng)進展,并在理論創(chuàng)新、工程實踐、關鍵設備研制、科研和標準體系建設等方面積極開展工作。理論創(chuàng)新獲得廣泛認可。公司提出的堅強智能電網(wǎng),得到了國內外有關電力組織、權威機構和專家們的支持,起到了引領作用。2009年7月,美國能源部長與商務部長在訪華期間,專程到公司考察我國特高壓工程和堅強智能電網(wǎng)工作。此后不久,美國政府提出建設可實現(xiàn)電力在美國東西海岸傳輸?shù)母鼒詮姟⒏悄艿碾娋W(wǎng)。公司在開展了大量前期研究和調研基礎上,差不多形成了《堅強智能電網(wǎng)綜合研究報告》以及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)和通信信息平臺等七個專項研究分報告,對堅強智能電網(wǎng)總體和各環(huán)節(jié)的進展目標、特點與內涵、差不多架構以及進展技術路線進行了系統(tǒng)梳理和分析,為相關實踐工作的高效、有序開展提供了有效的指導。工程實踐扎實有效推進。晉東南-南陽-荊門1000kV特高壓交流試驗示范工程自2009年初成功投運以來,一直保持安全穩(wěn)固運行;向家壩-上海特高壓直流示范工程已于2009年底帶電。公司差不多建成“四基地兩中心”,形成了目前世界上試驗能力最強、手段最完善、技術水平最高的特高壓研究體系,建立了系統(tǒng)的特高壓技術標準體系。公司在世界各大電網(wǎng)企業(yè)中領先組建了智能電網(wǎng)部,統(tǒng)一組織、和諧公司的智能電網(wǎng)工作;制定了《堅強智能電網(wǎng)第一時期重點項目實施方案》,提出了包括電網(wǎng)智能化規(guī)劃、試點工程、基礎建設、重點專項研究等內容在內的第一時期重點項目實施方案,有關工作正在有條不紊地開展。關鍵設備(系統(tǒng))研制進展順利。公司在國際上首次提出了基于智能組件的一次設備智能化技術方案。750kV及以上電壓等級FACTS前期技術研究工作差不多完成,關鍵設備研制和示范工程應用取得重要進展,大容量高壓直流換流閥和柔性直流輸電關鍵技術研究取得重要成果。新型碳纖維復合芯導線研制成功。提出了輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設方案。智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)研發(fā)取得時期性成果,完成了總體建設框架、總體設計、支撐平臺以及高級應用的功能規(guī)范編制,承擔的基礎平臺和基礎應用功能開發(fā)差不多完成,應用軟件開發(fā)全面啟動。完成用電信息采集系統(tǒng)相關產(chǎn)品研發(fā),并開展試點應用。完成電網(wǎng)應急指揮信息平臺開發(fā)并推廣應用。公司還組織編制了《智能電網(wǎng)關鍵設備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》,指導智能設備的研制工作??蒲泻蜆藴手贫üぷ鞒尚э@著。公司差不多初步完成堅強智能電網(wǎng)的研究框架和重點科研布局,形成技術進展路線圖,為整體推進堅強智能電網(wǎng)的科研工作奠定了基礎。已初步提出堅強智能電網(wǎng)技術標準體系框架,并制定了智能電網(wǎng)標準制定規(guī)劃。《風電場接入電網(wǎng)技術規(guī)定》、《配電自動化技術導則》、《智能變電站技術導則》、《智能電能表功能規(guī)范》(12項)、《用電信息采集系統(tǒng)技術標準》(24項)等智能化標準已作為企業(yè)標準或技術文件印發(fā),《智能變電站設計與改造技術規(guī)范》等100余項標準差不多完成編制。向國際電工委員會(IEC)提出了15項關于IEC智能電網(wǎng)標準體系框架的修改建議,受到該組織智能電網(wǎng)戰(zhàn)略組的高度重視,為在智能電網(wǎng)國際標準中增加中國元素制造了條件。2.1.3 國內外進展智能電網(wǎng)的對比分析從進展時期來看,國內外的智能電網(wǎng)進展都處于起步時期。國外發(fā)達國家對智能電網(wǎng)的研究起步時刻相對稍早,然而真正開展實質性的大規(guī)模投資和建設也只是近一兩年的情況,因此,在以智能電網(wǎng)為核心的新一代電網(wǎng)技術革命中,我國和國外發(fā)達國家處于同一起跑線上。這將有助于我國電網(wǎng)實現(xiàn)跨過式進展,建成有世界一流電網(wǎng)。從進展動因來看,我國和國外發(fā)達國家存在顯著的不同,要緊表現(xiàn)在:一是我國能源資源與需求逆向分布的國情要求顯著提高電網(wǎng)大范疇資源優(yōu)化配置能力,必須建設以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強電網(wǎng);二是我國以煤為主的能源結構與清潔進展之間的矛盾;三是我國電力需求的快速增長要求電力企業(yè)高效運營和創(chuàng)新進展;四是電網(wǎng)自身進展要求處理好網(wǎng)架等基礎設施建設與信息化、自動化、互動化等先進技術應用之間的關系。因此,我國的智能電網(wǎng)建設任務更加艱巨,面臨的技術、經(jīng)濟、政策問題也更為復雜。從推進方式來看,國外發(fā)達國家要緊是采納政府為主導的推進方式,部分國家差不多形成了較為系統(tǒng)的政策和法規(guī)框架,并通過政府投資和補助等方式鼓舞有關行業(yè)積極參與智能電網(wǎng)建設。截至2009年底,我國以政府為主導的智能電網(wǎng)推進方式尚未形成,有關政策和法規(guī)框架尚未有效建立,對有關行業(yè)參與智能電網(wǎng)建設的鼓舞政策和配套措施尚未出臺。因此,盡快研究適合中國國情的智能電網(wǎng)推進方式,從政府層面出臺有關政策和法規(guī),制定相關鼓舞政策和配套措施是我國目前亟待解決的問題。電力需求分析1國民經(jīng)濟進展推測2009年,在全球空前一致的財政和貨幣政策刺激下,金融危機帶來的負面阻礙似已見底,世界經(jīng)濟初顯穩(wěn)固跡象。2010年世界經(jīng)濟增長預期盡管仍低于3%,但將明顯好于2009年。為抵御金融危機對我國的不利阻礙,防止國民經(jīng)濟深度下滑,我國政府強力啟動了一系列經(jīng)濟刺激打算,實施積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策,擴大國內需求。經(jīng)濟刺激打算的實施有效遏制了經(jīng)濟增速快速下滑的勢頭,宏觀經(jīng)濟出現(xiàn)企穩(wěn)向好的積極變化。估量“十一五”期間我國GDP年均增長10.5%左右。1《進展堅強智能電網(wǎng)的社會經(jīng)濟效益及對公司經(jīng)營治理的阻礙分析》報告從中長期看,國際金融危機并沒有改變我國經(jīng)濟增長的差不多面,在世界經(jīng)濟不斷復原、我國經(jīng)濟增長不斷回升的情形下,我國經(jīng)濟有望進入新一輪上升周期,同時經(jīng)濟結構的不斷調整將為經(jīng)濟增長打下更為堅實牢固的基礎,我國工業(yè)化和都市化水平將連續(xù)加快。到2020年前后,工業(yè)化將逐步擺脫對國外的高度依靠,進入重工業(yè)與裝備制造業(yè)共同繁榮進展的時期,都市化及相應產(chǎn)業(yè)向中西部地區(qū)擴散,經(jīng)濟規(guī)?;?、效益化水平不斷提高,我國經(jīng)濟進展逐步走向成熟,估量“十二五”期間我國經(jīng)濟年均增長9.0%左右。“十三五”期間,我國經(jīng)濟年均增長6.5%左右。2020年在優(yōu)化結構、提高效益、降低消耗、愛護環(huán)境的基礎上,實現(xiàn)人均國內生產(chǎn)總值比2000年翻兩番,我國將實現(xiàn)全面建設小康社會的奮斗目標。表2-12005~2020年GDP推測表經(jīng)濟(億元,2005年價格)增速(%)20052008201020202020十一五十二五十三五高方案18308525274130219548551769702210.59.97.5中方案18308525274130109846386963554110.59.06.5低方案18308525274130000143648657047010.47.85.52.2.2電力需求推測及展望堅強智能電網(wǎng)的建設一方面有助于加大清潔能源開發(fā),提高電能占終端能源比重,擴大電能使用范疇,促進電力需求的增長;另一方面促進了電網(wǎng)與用戶的靈活互動,提高電能利用效率,減少部分電力需求。1)從發(fā)電環(huán)節(jié)來看,堅強智能電網(wǎng)的建設,將使大規(guī)模清潔能源接入電網(wǎng)成為可能,促進分布式能源得到較快進展,使得更多的清潔能源轉換為電力使用,促進用電量的增長。智能電網(wǎng)的建設將使更多的儲能設備接入電網(wǎng)。在2020年前,儲能設施要緊以抽水蓄能電站為主。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)進展情形下抽水蓄能裝機規(guī)模增大1080萬kW。按照抽水蓄能電站效率為75%運算,將增加用電36億kWh。另一方面,火電廠在運行中,由于電力系統(tǒng)存在峰谷差,必須改變運行曲線,滿足電力需求的變化,火電廠在調峰將造成發(fā)電煤耗上升。智能電網(wǎng)在滿足電力用戶多樣化需求和提供增值服務的同時,能夠通過“需求側響應”機制,引導用戶將高峰時段的用電負荷轉移到低谷時段,從而能夠降低高峰負荷,提高用電負荷率,提升機組利用率,進而穩(wěn)固發(fā)電機組出力,降低火電機組發(fā)電煤耗,電廠耗煤量將大大降低,電廠廠用電率也將趨于下降,這將減少部分用電量。按照堅強智能電網(wǎng)比傳統(tǒng)電網(wǎng)廠用電率下降0.1個百分點測算,估量2020年因負荷率的提高將使電廠廠用電下降約77億kWh。2)從電網(wǎng)環(huán)節(jié)來看,智能電網(wǎng)的建設有助于提高電網(wǎng)輸送效率,提升電網(wǎng)負荷率,減少輸變電容量,降低相應的設備制造、安裝和運行用電量。智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)和靈活輸電技術在實現(xiàn)智能站點的智能操縱、電力用戶的實時雙向交互以及優(yōu)化系統(tǒng)的潮流分布、提高輸電網(wǎng)絡的輸送效率、降低輸電網(wǎng)線損率等方面具有重要作用。同時,隨著堅強智能電網(wǎng)建設的推進,配電網(wǎng)線損也將呈下降趨勢。按照堅強智能電網(wǎng)比傳統(tǒng)電網(wǎng)線損率下降0.1個百分點測算,估量2020年因堅強智能電網(wǎng)的進展將減少線損電量約72億kWh。3)從用戶環(huán)節(jié)來看,堅強智能電網(wǎng)的建設,有助于用戶和電網(wǎng)的互動,用戶使用電能更加靈活方便,將有助于促進電能替代,增加電力消費。據(jù)國網(wǎng)能源研究院研究報告《電能替代其他能源途徑及評判模型研究》中對10大用電行業(yè)的分析測算,2020年我國電能替代潛力超過2850億kWh(不含電動汽車),假定其中有20%為智能電網(wǎng)成效,則可增加用電量約562億kWh。但另一方面,智能電網(wǎng)一個重要的特點確實是能夠通過創(chuàng)新營銷策略實現(xiàn)電網(wǎng)與電力用戶的雙向互動,引導用戶主動參與市場競爭,實現(xiàn)有效的“需求側響應”。用戶能夠依照自己的用電適應、電價水平以及用電環(huán)境,給各種用電設備設定參數(shù),自動優(yōu)化其用電方式,以期達到最佳的用電成效,進而提高用電設備的電能利用效率,實現(xiàn)節(jié)電。估量2020年第二產(chǎn)業(yè)用電量比重較目前有所下降,2020年第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電比重分別為1%:73%:12%:14%??紤]到三次產(chǎn)業(yè)和居民生活用電負荷特性的不同,估量第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電設備因智能電網(wǎng)的建設效率提高5%左右,第二產(chǎn)業(yè)用電設備因智能電網(wǎng)的建設效率提高1%左右。由于用電設備效率提高將相應減少用電量約1567億kWh。全社會最大用電負荷將下降4900萬kW左右(2020年),下降3.7%左右。汽車是我國能耗大戶,目前我國石油進口依存度差不多超過50%,隨著汽車保有量的不斷上升,耗油量還將上升,給我國能源安全帶來龐大的隱患;汽車尾氣排放也成為都市大氣污染的重要來源。電動汽車是指以電能為動力的汽車,一樣采納高效率充電電池、或燃料電池為動力源。從能源利用效率方面來講,燃油為交通工具提供動力的能源轉換效率在15%~20%之間,專門難再大幅度提升。而電能轉換動能的效率可達90%,加之蓄電池充電效率在90%,因此從電到動力的效率超過80%。天然氣全部轉換電能的效率在55%~58%,石油轉換電能效率50%~55%,煤炭轉換電能效率40%~45%。因此,電動汽車的能源利用效率在32%~47%,較燃油汽車提高1~2倍以上。堅強智能電網(wǎng)的建設將大大促進電動汽車的進展。依照2009年國家正式公布的《汽車產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃》要求,到2011年,全國形成50萬輛純電動汽車、充電式混合動力和一般型混合動力等新能源汽車產(chǎn)能。2020年,假定全國電動汽車保有量達到3000萬輛,按照每輛車年行駛1萬公里,小型電動汽車每百公里耗電20kWh運算,電動汽車將增加用電量約600億kWh。總體來看,堅強智能電網(wǎng)的建設將使全社會用電量和最大負荷增速趨緩,其中對負荷的阻礙大于對電量的阻礙。綜合堅強智能電網(wǎng)、低碳經(jīng)濟的進展阻礙,估量2010年全國用電量需求將達到4萬億kWh,“十一五”期間年均增長10.1%左右。2020年全國用電量需求將達到6萬億kWh,“十二五”期間年均增長8.3%左右。2020年全國用電量需求將達到7.7萬億kWh,“十三五”期間年均用電量增長5.1%左右。表2-2全國全社會用電量推測表單位:億kWh2005年2008年2010年2020年2020年堅強智能電網(wǎng)模式2478134380400345970076700傳統(tǒng)電網(wǎng)模式2478134380400345993977217估量2010年,全國最大負荷達到6.4億kW,“十五”期間年均增長10.8%左右;2020年,全國最大負荷將達到9.9億kW,“十一五”期間年均增長9.1%左右;2020年最大負荷達到12.7億kW,“十三五”年均增長5.2%左右。表2-3全國最大負荷推測表單位:萬kW2005年2008年2010年2020年2020年堅強智能電網(wǎng)模式38467513486411198901127399傳統(tǒng)電網(wǎng)模式3846751348641111008821323032.3進展形勢與需求從國際形勢來看,智能電網(wǎng)建設盡管處于起步時期,但其進展代表了以后電力工業(yè)進展的趨勢,是新的能源科技革命的重要組成部分。哪個國家能夠把握智能電網(wǎng)的核心技術,就有可能成為世界電力工業(yè)新的領導者,就有可能在以后的全球競爭中占據(jù)有利地位。因此,智能電網(wǎng)的進展為我國電力工業(yè)實現(xiàn)跨過式進展,建設世界一流電網(wǎng)提供了歷史機遇。從國內形勢來看,我國能源工業(yè)進展面臨的安全、效率與環(huán)境問題變得日益突出,需要通過建設堅強智能電網(wǎng)以推動電網(wǎng)進展方式的轉變,進而推動能源開發(fā)、輸送和利用方式的轉變,從而實現(xiàn)能源工業(yè)的可連續(xù)進展。初步估算,到2020年,通過進展堅強智能電網(wǎng),提高電網(wǎng)輸電效率和電能終端使用效率,推動水電、風能及太陽能等清潔能源開發(fā)利用,可節(jié)約標煤4.7億噸,減排二氧化碳13.8億噸。此外,堅強智能電網(wǎng)建設關于拉動經(jīng)濟增長,解決社會勞動就業(yè)也將發(fā)揮重大作用。因此,縱觀國內外進展形勢,我國關于智能電網(wǎng)的需求要緊表達在以下幾個方面:(1)滿足我國電力工業(yè)搶占以后低碳經(jīng)濟戰(zhàn)略制高點的需求。智能電網(wǎng)是以后電網(wǎng)的進展方向,國內外差不多處于同一起跑線上。這是我國電力工業(yè)實現(xiàn)跨過式進展,達到世界先進水平的重要戰(zhàn)略機遇,也是我國電力工業(yè)搶占以后低碳經(jīng)濟戰(zhàn)略制高點所必須面對的挑戰(zhàn)。(2)提高我國電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力的需要。我國能源資源與需求呈逆向分布,進展堅強智能電網(wǎng)有利于提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力和實現(xiàn)資源的集約式開發(fā),從而滿足我國快速增長的能源需求,保證能源安全。(3)應對全球氣候變化,推進能源工業(yè)可連續(xù)進展的需要。我國能源資源結構不均衡,環(huán)境壓力日益加大。進展堅強智能電網(wǎng)能夠積極推動水電、核電、風能及太陽能等清潔能源開發(fā)利用,推進能源工業(yè)可連續(xù)進展,應對全球氣候變暖。堅強智能電網(wǎng)還能夠促進電氣化交通的推廣,提高電能在終端能源消費中的比例,實現(xiàn)節(jié)能減排。(4)提升電網(wǎng)性能和多樣化服務的需要。我國需要提升電網(wǎng)的運行效率、安全性和提供多樣化用電服務。進展堅強智能電網(wǎng)能夠利用先進的信息技術、操縱技術和儲能技術,實現(xiàn)電網(wǎng)中各個環(huán)節(jié)之間的互動,實現(xiàn)集中式電源和分布式電源的和諧運行,從而全面提升電網(wǎng)的性能和多樣化服務。(5)推動我國經(jīng)濟進展方式轉變的需要。我國經(jīng)濟需要轉變進展方式,進展智能電網(wǎng)能制造新的經(jīng)濟增長點,帶動相關行業(yè)進展,促進就業(yè),具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。3指導思想和進展目標立足我國能源及需求分布和我國電力工業(yè)進展的實際,適應并促進新一輪能源變革,建設包含電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)、覆蓋所有電壓等級的堅強智能電網(wǎng)已成為我國電網(wǎng)進展的新趨勢。在總結分析已有電網(wǎng)進展成果的基礎上,系統(tǒng)全面地規(guī)劃電網(wǎng)智能化進展方向、要緊目標和建設重點,關于規(guī)范有序地建設堅強智能電網(wǎng)具有重要意義。公司以高度的社會責任感和歷史使命感,在認真分析世界電網(wǎng)進展新趨勢和我國國情的基礎上,提出了新形勢下我國電網(wǎng)建設的進展目標,即以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設為原則,建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)和諧進展,具有信息化、自動化、互動化特點,自主創(chuàng)新、國際領先的堅強智能電網(wǎng)。3.1堅強智能電網(wǎng)的定義堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)和諧進展的堅強網(wǎng)架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特點,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)?!皥詮姟迸c“智能”是現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個差不多進展要求?!皥詮姟笔腔A,“智能”是關鍵。強調堅強網(wǎng)架與電網(wǎng)智能化的高度融合,是以整體性、系統(tǒng)性的方法來客觀描述現(xiàn)代電網(wǎng)進展的差不多特點。電網(wǎng)的“堅強”與“智能”本身也相互交叉,不可拆分。圖3-1堅強智能電網(wǎng)體系架構示意圖堅強智能電網(wǎng)是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透亮開放和友好互動的電網(wǎng)。堅強可靠,指具有堅強的網(wǎng)架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應;經(jīng)濟高效,指提高電網(wǎng)運行和輸送效率,降低運營成本,促進能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用;清潔環(huán)保,指促進清潔能源進展與利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費中的比重;透亮開放,指電網(wǎng)、電源和用戶的信息透亮共享,電網(wǎng)無鄙視開放;友好互動,指實現(xiàn)電網(wǎng)運行方式的靈活調整,友好兼容各類電源和用戶接入,促進發(fā)電企業(yè)和用戶主動參與電網(wǎng)運行調劑。3.2 指導思想國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃的指導思想是:深入貫徹落實科學進展觀,以國家能源進展戰(zhàn)略為指導,以現(xiàn)有電網(wǎng)進展成果為基礎,以實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化和互動化特點為目標,以先進適用技術為支撐,以滿足多元化電力服務需求為目的,立足國情,統(tǒng)籌規(guī)劃,實現(xiàn)電網(wǎng)“智能”與“堅強”高度融合,實現(xiàn)電網(wǎng)智能化各環(huán)節(jié)的和諧進展。3.3 規(guī)劃原則(一)符合國家能源進展戰(zhàn)略的原則國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃必須以國家整體能源進展戰(zhàn)略為基礎,以適應并促進風能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用為差不多目標之一,為清潔能源開發(fā)利用提供堅強的電網(wǎng)支撐;提升電網(wǎng)運行效率,促進電網(wǎng)節(jié)能減排潛力的發(fā)揮,同時提高用戶需求側的電能使用效率、促進節(jié)能減排,實現(xiàn)我國電力及能源工業(yè)的可連續(xù)進展。(二)遵循統(tǒng)籌兼顧、和諧進展的原則國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃必須以實體電網(wǎng)為基礎,與國家電網(wǎng)總體規(guī)劃、配電網(wǎng)規(guī)劃、通信規(guī)劃等和諧統(tǒng)一。堅持上級規(guī)劃指導下級規(guī)劃、以國家電網(wǎng)總體規(guī)劃為指導,統(tǒng)籌發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度及通信信息各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)之間的和諧進展。(三)堅持電網(wǎng)堅強與智能化高度融合的原則堅強智能電網(wǎng)是包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度等各個環(huán)節(jié)和各電壓等級的有機整體,是一個完整的智能電力系統(tǒng)。堅強網(wǎng)架與智能化的高度融合是我國電網(wǎng)進展的方向。堅持智能化與主網(wǎng)架進展相和諧的原則是我國電網(wǎng)進展的內在要求。(四)堅持技術領先的原則智能電網(wǎng)建設將帶動以電力工業(yè)為代表的新型材料研發(fā)、設備制造、技術革新等整個產(chǎn)業(yè)鏈。在迅速吸取和消化國外先進技術的基礎上,堅持自主創(chuàng)新,把握智能電網(wǎng)的核心技術,占據(jù)世界技術制高點,并以此帶動相關產(chǎn)業(yè)的進展,成為我國智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的重要內容。(五)堅持經(jīng)濟合理的原則堅強智能電網(wǎng)建設必須遵循我國電網(wǎng)進展的客觀規(guī)律,充分利用已有的電網(wǎng)進展成果,以需求為導向,適度超前,實現(xiàn)技術先進性和經(jīng)濟性的統(tǒng)一,幸免產(chǎn)能過剩和重復建設。注重投入產(chǎn)出分析,注重企業(yè)效益與社會綜合效益的統(tǒng)一,以電網(wǎng)基礎設施的綜合效益最大化為導向,節(jié)約社會資源。(六)堅持因地制宜規(guī)劃原則堅強智能電網(wǎng)建設必須在各地電網(wǎng)設施建設具體情形的基礎上,依照不同地區(qū)的資源、技術及市場特點,深入分析電力供給和消費的實際需求,形成能夠適應并推動當?shù)亟?jīng)濟社會進展的電網(wǎng)智能化規(guī)劃??傮w目標及分時期目標堅強智能電網(wǎng)總體目標堅強智能電網(wǎng)的總體進展目標是:建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)和諧進展的堅強電網(wǎng)為基礎,以信息化、自動化、互動化為特點的自主創(chuàng)新、國際領先的現(xiàn)代電網(wǎng)。(1)具備強大的資源優(yōu)化配置能力。智能電網(wǎng)建成后,將形成結構堅強的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng),電力承載能力顯著加強,形成“強交、強直”特高壓輸電網(wǎng)絡,實現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大可再生能源的跨區(qū)域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送,區(qū)域間電力交換能力明顯提升,有效緩解我國能源資源和生產(chǎn)力分布不平穩(wěn)的矛盾。(2)具備良好的安全穩(wěn)固運行水平。堅強智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)固性和供電可靠性將進一步提升,電網(wǎng)運行將更好的滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)固的相關規(guī)程要求,各級防線之間緊密和諧,具備抵御突發(fā)性事件和嚴峻故障的能力,有效幸免大范疇聯(lián)鎖故障的發(fā)生,顯著提高用戶供電可靠率。(3)適應并促進清潔能源進展。堅強智能電網(wǎng)建成后,將在風電功率推測和動態(tài)建模、低電壓穿越和有功無功操縱、常規(guī)機組快速調劑等技術領域取得突破,大容量儲能技術等得到推廣應用,清潔能源發(fā)電及其并網(wǎng)運行操縱能力顯著提升,滿足能源消費結構調整的國家戰(zhàn)略要求,實現(xiàn)集中與分散開發(fā)模式并存的清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用,使清潔能源成為更加經(jīng)濟、高效、可靠的能源。(4)實現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調度。堅強智能電網(wǎng)將全面建成橫向集成、縱向貫穿的智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng),滿足各級電網(wǎng)調度和集中監(jiān)控的要求,實現(xiàn)大電網(wǎng)聯(lián)鎖事件條件下的在線智能分析、預警、決策,各類新型發(fā)輸電技術設備的高效調控和特高壓交直流混合電網(wǎng)的精益化操縱,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的調度一體化運行。(5)滿足電動汽車等新型電力用戶的電力服務要求。堅強智能電網(wǎng)包括建成完善的電動汽車配套充放電基礎設施網(wǎng)絡,形成科學合理的電動汽車充放電站布局,充放電站基礎設施滿足電動汽車行業(yè)進展和消費者的需要,電動汽車與電網(wǎng)的高效互動得到全面應用。分布式儲能技術得到廣泛應用。(6)實現(xiàn)電網(wǎng)治理信息化和精益化。將建成貫穿發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié)的通信骨干傳輸網(wǎng)、配用電通信網(wǎng)、通信支撐網(wǎng)等堅強通信網(wǎng)絡體系,實現(xiàn)電網(wǎng)主數(shù)據(jù)治理、海量實時數(shù)據(jù)治理、信息運維綜合監(jiān)管、電網(wǎng)空間信息服務、生產(chǎn)和調度應用集成等功能,完全實現(xiàn)電網(wǎng)治理的信息化。建成電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期治理體系、財務管控體系、成本考核體系,建立資產(chǎn)全壽命周期治理模式,實現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)智能規(guī)劃、投資優(yōu)化輔助決策、供應商關系治理等高級應用,形成與電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期治理相適應的治理流程和工作機制,實現(xiàn)電網(wǎng)設施全壽命周期內的統(tǒng)籌治理,通過智能調度和需求側治理,大幅提升電網(wǎng)資產(chǎn)利用小時數(shù)和公司資產(chǎn)利用效率,實現(xiàn)電網(wǎng)的精益化治理。(7)實現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便利互動。堅強智能電網(wǎng)將建成智能用電互動平臺,通過營銷技術支持平臺,實現(xiàn)信息公布及查詢服務、在線費用支付、電力故障報修的在線全過程服務等基礎服務功能;實現(xiàn)用戶分類和信用等級評判,為用戶提供個性化智能用電治理服務,滿足不同情形下用戶對用電的不同需求;通過建立完善需求側治理、分布式電源綜合利用治理系統(tǒng)等,為配網(wǎng)、調度相關系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息,滿足合理調配用戶充電時段、統(tǒng)計分析客戶充電等需求,實現(xiàn)客戶有序充放電、平穩(wěn)電網(wǎng)負荷等應用,提高設備利用率。(8)發(fā)揮電網(wǎng)基礎設置的增值服務潛力。實現(xiàn)電力光纖到戶,為用戶提供互聯(lián)網(wǎng)、IPTV、語音等集成服務,為供水、熱力、燃氣等行業(yè)的信息化、互動化提供平臺支持,拓展及提升電網(wǎng)基礎設施增值服務的范疇和能力。3.4.2電網(wǎng)智能化分時期進展目標為實現(xiàn)我國智能電網(wǎng)的健康可連續(xù)進展,需分時期穩(wěn)步推進電網(wǎng)智能化建設,分別是規(guī)劃試點時期、全面建設時期和引領提升時期。第一時期:規(guī)劃試點時期(2009~2010年)本時期的要緊目標是:就智能電網(wǎng)所包含的各個環(huán)節(jié)智能化建設內容,開展關鍵性、基礎性、共用性技術研究工作,加強基礎能力建設,進行技術和應用試點,全面積存實踐體會,為下一時期建設奠定基礎;開展堅強智能電網(wǎng)戰(zhàn)略、政策及機制研究,制定國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃;結合試點工程建設,加快技術標準制定和關鍵設備研制工作,完成對已有標準的全面梳理以及部分急需標準的制定;全面開展智能電網(wǎng)關鍵技術設備研究,重點保證試點工程順利開展,并初步滿足后續(xù)建設的需求。開展智能電網(wǎng)綜合示范工程試點建設,形成窗口效應。完成上海世博園和中新天津生態(tài)城試點在本時期的建設任務,專門是保證上海世博園綜合示范工程高質量如期完工,利用上海世博會的契機,向全世界展現(xiàn)公司堅強智能電網(wǎng)的眾多研究成果,傳播堅強智能電網(wǎng)的建設理念,彰顯公司在世界電力科技創(chuàng)新方面的奉獻和實力。廣泛開展覆蓋智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的試點工作。包括風光儲輸聯(lián)合示范工程、輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、智能變電站、配電自動化、用戶用電信息采集系統(tǒng)、電動汽車配套基礎設施、電力光纖到戶、智能用電小區(qū)、智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)等覆蓋智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的試點工程。結合試點工程建設的需要,完成配套通信和信息平臺的建設工作和試點應用。結合試點工程的全面開展,逐步建立起較為系統(tǒng)和全面的電網(wǎng)智能化技術標準體系,促進關鍵設備(系統(tǒng))的研制和完善,全面推進國家太陽能發(fā)電、國家風力發(fā)電和智能用電技術研究檢測中心建設。積極開展試點工程的后評估工作,總結實踐體會,在試點工程基礎上形成綜合效益明顯、經(jīng)濟技術可行的典型設計與建設方案,推進標準化建設工作的開展;深化公司運行和治理模式改革,提出適應智能電網(wǎng)進展的可行措施,推進公司集約化進展。第二時期:全面建設時期(2011-2020年)本時期的要緊目標是:在跟蹤進展需要、技術進步和進行試點評估的基礎上,滾動修訂完善電網(wǎng)智能化規(guī)劃和建設標準,全面推進堅強智能電網(wǎng)建設,實現(xiàn)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)智能化建設的和諧有序快速推進;技術標準體系差不多完善,基礎能力實現(xiàn)大幅度提升,在關鍵技術和設備上實現(xiàn)重大突破和廣泛應用,電網(wǎng)運行和治理體制改革連續(xù)深化,差不多滿足智能電網(wǎng)大規(guī)模建設和運行的需要,“十二五”末電網(wǎng)智能化達到較高水平。(1)發(fā)電和調度智能化建設風能、太陽能等清潔能源發(fā)電并網(wǎng)及和諧操縱技術全面推廣,配套大容量儲能設施得到較大規(guī)模應用,抽水蓄能容量達到2900萬kW。國家太陽能發(fā)電、國家風力發(fā)電研究檢測中心的研究能力和水平達到國際一流。分時期推進智能調度技術支持系統(tǒng)建設,在2020年前公司系統(tǒng)省級以上調度機構調度技術支持系統(tǒng)全面改造和升級為智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)。網(wǎng)廠和諧、節(jié)能調度等優(yōu)化運行技術得到全面推廣應用,100%完成機組勵磁、調速等參數(shù)實測,AGC和AVC等優(yōu)化操縱方案得到較大規(guī)模實際應用。到2020年,實現(xiàn)接入風電規(guī)模超過6000萬kW、光伏發(fā)電超過480萬kW;大電網(wǎng)的安全性和電力系統(tǒng)整體運行效率與系統(tǒng)可靠性指標有較大幅度提高,系統(tǒng)的峰谷特性的調劑能力顯著加強。(2)輸變電智能化建設柔性輸電技術全面推廣應用,關鍵技術和裝備達到國際領先水平;特高壓串聯(lián)補償器和靜止同步串聯(lián)補償器關鍵技術實現(xiàn)示范應用。全面建成覆蓋全網(wǎng)范疇的總部和各網(wǎng)省公司的輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。新建變電站全部按照智能變電站技術標準建設;貫徹全壽命周期治理理念,重點對投運年限較長的變電站、以及定位由終端站轉變?yōu)闃屑~及中心站進行智能化改造。連續(xù)深化變電運維集約化治理,優(yōu)化愛護檢修治理模式,進一步提升電網(wǎng)資產(chǎn)治理效率和經(jīng)營效益,設備壽命接近國際水平。(3)配用電智能化建設分時期在重點都市和部分條件成熟市縣的核心區(qū)域開展配電自動化建設,同步推廣配網(wǎng)調控一體化智能技術支持系統(tǒng)。擴展和完善配用電相關應用系統(tǒng)功能,促進配用電治理和服務的集約化進展。開展分布式電源/儲能及微網(wǎng)接入與和諧操縱試點,形成典型模式和標準體系,實現(xiàn)標準化建設和規(guī)范化并網(wǎng)。積極開展電動汽車配套基礎設施、智能用電小區(qū)/樓宇建設,滿足各種新型的用電需求。智能用電技術研究檢測中心的研究能力和水平達到國際一流。到2020年,都市配電網(wǎng)線損率進一步下降到6%;農(nóng)網(wǎng)綜合線損率低于6.2%、供電可靠率高于99.73%、綜合供電電壓合格率高于98.45%;電能占終端能源消費比重提高到23.2%。(4)通信信息平臺建設結合各個環(huán)節(jié)智能化建設關于通信的需求,形成公司堅強智能電網(wǎng)的通信體系架構,建立智能電網(wǎng)通信標準體系。建成滿足“三華”同步電網(wǎng)需求的安全可靠的電力廣域同步網(wǎng);結合各環(huán)節(jié)智能化建設開展有關通信技術研究和通信系統(tǒng)建設;差不多建成電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)測、治理、預警系統(tǒng)。實現(xiàn)電力光纖到戶的技術突破和推廣應用,為用戶提供社區(qū)廣告、IPTV、語音等集成服務,為供水、熱力、燃氣等行業(yè)的信息化、互動化提供平臺支持,拓展及提升電網(wǎng)基礎設施增值服務的范疇和能力,創(chuàng)新運營模式,相關市場和產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。差不多建成SG-ERP系統(tǒng),要緊業(yè)務應用達到國際領先水平,初步實現(xiàn)各環(huán)節(jié)集成共享、流程互動的智能應用集成功能;一體化企業(yè)級信息模型和有關數(shù)據(jù)治理平臺得到推廣應用,系統(tǒng)規(guī)范性和性能進一步完善;信息安全主動防備和預警與應急防備等安全機制建立和完善,能夠滿足系統(tǒng)關于安全性的要求。第三時期:引領提升時期(2021~2020年)在全面建設的基礎上,評估建設績效,結合應用需求和技術進展,進一步完善和提升智能電網(wǎng)的綜合水平,引領國際智能電網(wǎng)的技術進展。到2020年,差不多建成堅強智能電網(wǎng),國家電網(wǎng)智能化水平達到國際領先。清潔能源并網(wǎng)與和諧操縱技術進一步完善和提高,大容量儲能技術實現(xiàn)突破并得到大規(guī)模應用,電網(wǎng)接納可再生能源發(fā)電的能力大幅度提高,到2020年實現(xiàn)全國電網(wǎng)接入風電規(guī)模超過1億kW、光伏發(fā)電2000萬kW,電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力超過4億kW。智能化關鍵技術和設備得到廣泛應用,通信和信息平臺全面建成,輸電、變電、配電、用電以及調度環(huán)節(jié)差不多實現(xiàn)全面智能化,國家電網(wǎng)整體智能化水平國際領先,有效促進電力系統(tǒng)運行效率、電網(wǎng)可靠性和電能質量的全面提升,到2020年,線損率下降到5.8%、電能占終端能源消費比重達到26%。電動汽車配套基礎設施、智能用電小區(qū)/樓宇以及電網(wǎng)基礎設施增值服務等新型用電服務全面展開,關鍵技術和設備不斷得以完善與創(chuàng)新,新型商業(yè)模式得以建立并被廣泛同意,產(chǎn)業(yè)鏈趨于完整,形成龐大的市場空間。4分環(huán)節(jié)進展重點4.1 發(fā)電環(huán)節(jié)發(fā)電環(huán)節(jié)智能化要緊包括常規(guī)電源網(wǎng)廠和諧關鍵技術(參數(shù)實測、常規(guī)機組快速調劑技術以及常規(guī)電源調峰技術等)研究及應用,風電場、太陽能發(fā)電站的建模、系統(tǒng)仿真、功率推測和并網(wǎng)運行操縱等先進技術的研發(fā)、關鍵設備的研制及推廣應用,大容量儲能設備的研發(fā)和應用等方面。4.1.1 規(guī)劃目標和進展路線總體目標:優(yōu)化電源結構,強化網(wǎng)廠和諧,提高電力系統(tǒng)安全運行水平;研究和應用常規(guī)機組快速調劑技術;依靠國家風電和太陽能發(fā)電研究檢測中心等重點工程,加快清潔能源發(fā)電及其并網(wǎng)運行操縱技術研究,重點開展風電功率推測和風電場多時刻尺度建模、低電壓穿越和有功無功操縱等問題研究,促進大規(guī)模清潔能源科學合理利用;開展風光儲輸聯(lián)合示范工程,為清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)運行提供技術保證和工程示范;推動大容量儲能技術研究,適應間歇性電源快速進展需要。分時期目標:第一時期(2009~2010年)廣泛開展機組勵磁、調速、電力系統(tǒng)穩(wěn)固器(PSS)等參數(shù)實測工作,完成100MW及以上的火電機組和50MW及以上的水電機組的參數(shù)實測,完善電力系統(tǒng)穩(wěn)固運算的數(shù)學模型及參數(shù),開展抑制次同步諧振的技術研究。建立國家風電和太陽能發(fā)電研究檢測中心,對不同類型風電機組、風電場和光伏電站建模的機理、方法和實踐進行研究,建立運算分析所需相關模型。開展風光儲輸聯(lián)合示范工程,為清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)運行提供技術保證和工程示范。加強風電和太陽能發(fā)電功率推測技術研究與開發(fā),制定風電、太陽能發(fā)電接入與運行相關技術規(guī)定,規(guī)范清潔能源的接入與運行調度。科學合理規(guī)劃抽水蓄能電站進展,開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的抽蓄關鍵技術;完成大容量電池設備的關鍵技術研究。第二時期(2011~2020年)100%完成機組勵磁、調速等參數(shù)實測;實現(xiàn)重要常規(guī)機組要緊設備工況在線監(jiān)測,實現(xiàn)調度端一次調頻實時監(jiān)控功能。完成AGC和AVC綜合和諧優(yōu)化操縱理論、模型、算法及操縱策略研究。依據(jù)網(wǎng)廠和諧相關技術成果和技術標準,研制出達到國際領先水平的大型發(fā)電機組勵磁調速等操縱系統(tǒng)和愛護系統(tǒng)并推廣應用,研制出次同步諧振抑制裝置并重點應用。風電功率推測在西北、東北、華北等大型風電基地得到全面應用。建立風電和太陽能發(fā)電功率推測和治理操縱系統(tǒng),滿足電網(wǎng)對間歇性電源接入調峰和自動發(fā)電要求;電網(wǎng)接入風電超過6000萬kW、光伏發(fā)電超過480萬kW、抽水蓄能建成2900萬kW。開發(fā)和試點應用兆瓦級與清潔能源配套的大容量儲能設備。第三時期(2021~2020年)進一步完善AGC優(yōu)化操縱策略;廣泛應用常規(guī)機組快速調劑和深度調峰等靈活運行技術,提升運行靈活性和經(jīng)濟性;次同步諧振抑制技術得到推廣應用,電力系統(tǒng)安全穩(wěn)固水平得到進一步提升。全面應用風電推測和治理操縱系統(tǒng),部分太陽能發(fā)電集中地區(qū)應用太陽能發(fā)電推測和治理操縱系統(tǒng),實現(xiàn)風電、太陽能發(fā)電的科學合理利用;電網(wǎng)接入風電超過1億kW、光伏發(fā)電超過2000萬kW、抽水蓄能達到5000萬kW。推廣應用10兆瓦級大容量儲能設備。進展路線:常規(guī)電源網(wǎng)廠和諧關鍵技術應用。深入研究火電、水電、燃氣機組等電源的運行操縱特性,研究和應用抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、發(fā)電機次同步振蕩/諧振的技術,加強機組操縱系統(tǒng)參數(shù)實測和輔助服務能力,優(yōu)化機組經(jīng)濟和環(huán)保性能,提高機組可靠性水平和故障預警能力,支持電網(wǎng)可靠運行。(1)開展發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、調速系統(tǒng)、電力系統(tǒng)穩(wěn)固器(PSS)的參數(shù)實測工作,提高仿真模型和運算的精度以及大機組運行的可控性,改善電網(wǎng)的調峰能力。(2)常規(guī)機組快速調劑技術研究與應用,要緊包括:火電機組AGC和AVC的調劑速率、調劑范疇和操縱精度等操縱性能改善技術;調度EMS系統(tǒng)與火電機組AGC和AVC系統(tǒng)間和諧運行提高技術;基于火電機組AGC和AVC考核指標的火電機組AGC和AVC操縱系統(tǒng)優(yōu)化技術等。(3)常規(guī)電源調峰技術研究,要緊包括:用電負荷特性研究;低谷負荷下運行安全性分析;本地電源結構和調峰能力研究;調峰技術分析及價格補償機制研究;各類燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組啟停調峰能力分析;各類機組變負荷煤耗對比等。清潔能源發(fā)電的并網(wǎng)、運行操縱。進一步加強清潔能源發(fā)電及其并網(wǎng)運行操縱技術研究,開發(fā)和應用風電和太陽能發(fā)電(包括光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電)功率推測系統(tǒng),推動大容量儲能技術研究與應用。優(yōu)化電源結構,促進清潔能源的開發(fā)利用,保證電力工業(yè)的節(jié)能、環(huán)保、和諧和可連續(xù)進展。(1)風能、太陽能等間歇性電源的并網(wǎng)運行操縱技術研究。重點解決有功出力波動性、無功電壓支撐、多種電源和諧操縱、電能質量等問題。開發(fā)風電場運行調度操縱系統(tǒng),依照電網(wǎng)的實時運行情形給出輔助決策,使風電場具有調壓、調峰、調頻、潮流調整等功能,提高風電場運行與電網(wǎng)運行的和諧性,降低風電功率波動對電網(wǎng)的阻礙,增強電網(wǎng)運行的穩(wěn)固性及調劑能力。深入研究風電機組運行特性及操縱技術,加快風電場的信息化、自動化技術的研究開發(fā)。研究大規(guī)模風電并網(wǎng)和遠距離輸送的問題,專門是快速調劑和深度調峰性能;研究風電的調度機制和操縱策略;研究風電的機網(wǎng)和諧關鍵技術,如含有大規(guī)模風電場的電網(wǎng)二次調頻技術,常規(guī)水火電廠AGC與風電場的智能和諧技術等。(2)風電和太陽能發(fā)電功率推測系統(tǒng)開發(fā)和應用。采納數(shù)值天氣預報對風電場和太陽能電站的輸出功率進行推測。建立不同類型風電機組、風場和太陽能電站的運算分析模型,依照各區(qū)域特點,因地制宜開發(fā)和積極推廣風電和太陽能發(fā)電功率推測系統(tǒng),保證發(fā)電打算制定的科學性和電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性,實現(xiàn)風電和太陽能發(fā)電的有效調度和科學治理。大容量儲能技術研究。研究大規(guī)模儲能對電網(wǎng)安全穩(wěn)固運行、削峰填谷、間歇性能源柔性接入、提高供電可靠性和電能質量等方面的綜合性技術經(jīng)濟問題具有重要意義。發(fā)電環(huán)節(jié)中提到的大容量儲能設備一樣與電壓等級110(66)kV及以上輸電線路連接。開發(fā)大容量化學電池模塊化集成系統(tǒng)、大容量化學電池儲能系統(tǒng)能量轉換設備、大容量高溫超導儲能設備、大容量飛輪儲能設
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