我國智能電網研究主要的十項關鍵技術-國際節能環保網-行業資訊

   電dian力li係xi統tong是shi一yi個ge技ji術shu密mi集ji型xing的de行xing業ye，新xin技ji術shu的de應ying用yong與yu電dian力li係xi統tong發fa展zhan是shi密mi切qie相xiang關guan的de，也ye是shi推tui動dong電dian網wang發fa展zhan的de強qiang大da動dong力li。我wo們men國guo家jia現xian在zai的de電dian網wang發fa展zhan已yi經jing進jin入ru了le一yi個ge新xin的de發fa展zhan階jie段duan，建jian成cheng了le一yi個ge特te高gao壓ya的de骨gu幹gan網wang架jia，根gen據ju電dian網wang電dian壓ya協xie調tiao發fa展zhan的de堅jian強qiang智zhi能neng電dian網wang正zheng在zai穩wen步bu推tui進jin。要yao實shi行xing電dian網wang智zhi能neng話hua發fa展zhan，存cun在zai很hen多duo技ji術shu性xing問wen題ti和he挑tiao戰zhan。
   要解決風電場大規模並網，給電力係統安全穩定性評估分析及對策等問題。解決變電站自動化調度中心自愈能力。分布式發電並網、需求式管理。攻克新型直流輸電、大規模儲能，超導電力等技術問題。在電力市場方麵，要解決市場體係設計、電價機製設計、電力發展機製等問題。
   中國電力科學院總工程師印永華介紹，目前我國智能電網研究主要關注以下十項關鍵技術上：
   1、特高壓交、直流輸電技術
   （1）2011年12月份，特高壓科技工程順利投入運行，特高壓交流輸電技術順利通過了500萬千瓦的輸電能力考驗，具備了大電源在集體外送輸電工程中往外運送的條件，我們一期工程最大隻能輸送240萬千瓦左右的能力，經過擴建以後，增加了變壓器，輸送能力超過了500萬千瓦12月8日12時~15時，工程在電網全接線運行方式下，穩定運行在500萬千瓦水平，平均功率518.7萬千瓦。其中14時12分~48分，進行了超500萬千瓦功率運行實驗，平均功率533.8萬千瓦。
   （2）大容量特高壓開關
   我國在國際上率先建立了63千安特高壓開關的試驗能力，並首次研製成功電力等級最高、電流開斷能力最強的特高壓開關，實現了世界高壓開關試驗和製造技術的重大突破。
   （3）特高壓升壓變壓器
   nengyuanjididaxingfadianjizutongguotegaoyashengyabianyaqizhijiejierudianwang，youliyutigaodianyuansongchutongdaoshusongnengli，fahuitegaoyadarongliangshudiandeyoushi。tegaoyashengyabianyaqishushijieshouciyanzhi，guowanggongsizuzhisandabianyaqichanglianhegongguan，zaishijieshangshouciyanzhichenggongedingrongliang100萬千伏安的雙柱特高壓變壓器，代表了國際同類設備製造的最高水平。
   （4）特高壓同塔雙回輸電技術
   特高壓同塔雙回路的走廊寬度與兩個單回路相比，可以從140米下降至80米，結合後續特高壓工程，對特高壓同塔雙回輸電的關鍵技術進行了深入研究，功課了過電壓絕緣配合、導線排列、雷電防護、潛供電流、杆塔設計等關鍵技術。目前，已在安徽淮南―上海特高壓輸電工程中得到應用。
   （5）特高壓可控高抗技術
   采(cai)用(yong)可(ke)控(kong)高(gao)抗(kang)技(ji)術(shu)，能(neng)夠(gou)動(dong)態(tai)補(bu)償(chang)輸(shu)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)柔(rou)性(xing)輸(shu)電(dian)功(gong)率(lv)，調(tiao)節(jie)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)，可(ke)以(yi)限(xian)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)電(dian)壓(ya)，提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。特(te)高(gao)壓(ya)可(ke)控(kong)高(gao)抗(kang)技(ji)術(shu)在(zai)世(shi)界(jie)上(shang)屬(shu)於(yu)首(shou)次(ci)研(yan)製(zhi)。目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)全(quan)麵(mian)突(tu)破(po)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)等(deng)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。
   （6）±1100kV特高壓直流輸電技術
   ±1100kV特高壓直流輸電關鍵技術研究已經取得重大進展，技術規範已正式發布，為全麵開展設備研製和成套設計和試驗打下了堅實的基礎。
   （7）特高壓多段直流輸電技術
   特高壓多段直流輸電技術研究已全麵展開，主回路結構、主接線方式、過電壓及絕緣配合、係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)及(ji)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)等(deng)試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)已(yi)取(qu)得(de)初(chu)步(bu)成(cheng)果(guo)。在(zai)能(neng)源(yuan)基(ji)地(di)多(duo)個(ge)電(dian)源(yuan)協(xie)調(tiao)外(wai)送(song)，向(xiang)多(duo)個(ge)受(shou)端(duan)係(xi)統(tong)供(gong)電(dian)等(deng)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)，將(jiang)提(ti)高(gao)特(te)高(gao)壓(ya)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)。
   2、智能輸變電裝備技術
   裝備技術是實現智能電網的基礎，通過將智能技術整合到輸變電裝備中，使其向大容量、低損耗、環境友好、智能化方向發展，是提高供電可靠性的重要保障。
   （1）變壓器
   朝著高可靠性、安全（難燃、低噪聲）、低損耗、智能化及緊湊化方向發展，其技術經濟指標將會進一步提高，隨著未來新材料和新技術的發展，變壓器也將隨之出現變革。
   （2）斷路器
   SF6斷路器繼續在高電壓、大電流、高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)選(xuan)相(xiang)控(kong)製(zhi)的(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。真(zhen)空(kong)斷(duan)路(lu)器(qi)會(hui)繼(ji)續(xu)向(xiang)高(gao)電(dian)壓(ya)發(fa)展(zhan)，固(gu)態(tai)斷(duan)路(lu)器(qi)將(jiang)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)一(yi)些(xie)需(xu)要(yao)高(gao)性(xing)能(neng)開(kai)斷(duan)和(he)投(tou)入(ru)的(de)場(chang)合(he)。在(zai)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)領(ling)域(yu)，高(gao)壓(ya)直(zhi)流(liu)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)研(yan)製(zhi)和(he)應(ying)用(yong)，將(jiang)推(tui)動(dong)多(duo)段(duan)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)的(de)發(fa)展(zhan)，推(tui)進(jin)電(dian)網(wang)形(xing)態(tai)發(fa)生(sheng)變(bian)革(ge)。
   （3）電子式互感器
   電子式互感器將得到廣泛應用，研究的重點包括：技術規範化和智能化；外國相關技術；功能拓展等等。
   （4）輸變電設備在線監測及故障診斷技術
   變bian電dian站zhan和he輸shu電dian線xian路lu的de在zai線xian監jian測ce和he智zhi能neng維wei護hu技ji術shu將jiang迅xun速su發fa展zhan，全quan麵mian采cai用yong智zhi能neng傳chuan感gan技ji術shu和he自zi動dong實shi時shi的de預yu警jing機ji製zhi。逐zhu步bu實shi現xian變bian電dian站zhan一yi次ci主zhu設she備bei的de全quan息xi監jian測ce和he實shi時shi狀zhuang態tai評ping價jia，在zai輸shu電dian線xian路lu中zhong安an裝zhuang監jian測ce導dao線xian、杆塔、絕緣子的電、熱、力、像等傳感器，實現在線監測。
   （5）輸電設備新材料
   為了進一步節約走廊、提高輸送容量、減小損耗，輸電設備大量采用節能、環保的新材料，輸電導線的電、熱、機械性能將進一步提高。大截麵導線、耐熱導線、複合材料芯導線、複合絕緣子、高強度鋼材和鋼管杆塔將廣泛應用；高壓複合材料杆塔將開始研製。隨著超導材料技術的突破，遠期超導輸電技術將逐步得到應用。
   3.新型電力電子器件及應用技術
   電力電子技術和裝備應用於交、直流輸電係統，可以顯著提高電網發、輸、配、用各個環節的可控性，推動風能、太(tai)陽(yang)能(neng)等(deng)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)和(he)利(li)用(yong)，是(shi)實(shi)現(xian)堅(jian)強(qiang)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)重(zhong)要(yao)保(bao)障(zhang)。隨(sui)著(zhe)材(cai)料(liao)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)級(ji)的(de)技(ji)術(shu)會(hui)響(xiang)應(ying)取(qu)得(de)突(tu)破(po)，對(dui)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)體(ti)係(xi)產(chan)生(sheng)巨(ju)大(da)影(ying)響(xiang)，將(jiang)促(cu)進(jin)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)整(zheng)體(ti)技(ji)術(shu)提(ti)升(sheng)。
   3.1柔性交流輸電技術
   國家電網公司編製了“電力係統電力電子關鍵技術研究框架”，加緊開展柔性交流輸電技術的研發。目前基於晶閘管半控器件的FACTS裝置已推廣應用；基於全控器件的靜止同步補償器（STATCOM）也取得了重大技術突破，逐步得到應用。
   3.2柔性直流輸電技術
   國家電網公司於2006年5月製訂了《電壓源換相高壓直流輸電係統關鍵技術研究框架》，全麵啟動了該技術的係統研究。目前，上海南彙風電場VSC-HVDC示範工程已投入運行；大連1000MW級VSC-HVDC工程進入建設階段；舟山VSC-HVDC工程也開始前期工作。
   （1）電壓源換相高壓直流輸電技術（VSC―HVDC）
   采用新型全控型電力電子器件IGBT構成換流器，其主要特點如下：keyiduiyougonghewugonggonglvjinxingjingquekongzhi。wuxuwaibujiaoliuwangtigonghuanxiangdianya，buhuifashenghuanxiangshibai。keyihenhaodijiejuehuanliuqixiebowenti。dadajianshaowugongbuchangronglianghehuanliuzhanzhandiweizhi。dadajianshaowugongbuchangronglianghehuanliuzhanzhandimianji。
   （2）電壓源換相高壓直流（VSC-HVDC）配電網
   采用VSC-HVDCjishu，gouchengpeidianwang，nenggoushixianduidianwangcanshu，wangluojiegoudelinghuokuaisukongzhi，shusonggonglvdehelifenpei。zheshuyuqianzhanxingpeidianwangjishu，muqianchuyujichulilunyanjiujieduan，shangwugongchengyingyong。
   4.大規模交、直流混合電網安全穩定控製技術
   dianlixitongbeiyuweizuifuzaderenzaoxitong，yeshikekaoxingyaoqiujigaodepangdaxitong，bixuyingyongxianjindeanquanwendingkongzhijishu，jianliwanshandedaguimojiaozhiliuhunhedianwangdianwangxietiaokongzhitixi。
   大規模交直流混聯電網安全穩定控製技術體現在以下幾個方麵：
   （1）建立在線安全分析、評估和決策理論，構建防範電網大麵積停電的在線實時預警和防禦體係。
   （2）智能PSS和TCSC、SVC等FACTS設備推廣應用，達到對網絡潮流和母線電壓的快速、平滑調節與控製。
   （3）應用現金控製及信息技術，針對交直流混合、多滯留虧饋入和新能源發電並網等，構建具有高度適應性的電網安全控製係統。
   5.電網調度的全局優化與協調控製技術
   電網智能化調度在智能電網體係中起到“神經中樞”的作用。借助先進的計算機、通信、電力係統分析和控製理論及技術，實現對電網調度的全局優化與協調控製，保證大電網的安全、經濟運行。
   （1）構建智能調度中心
   在信息支撐方麵，建立分布式一體化數據和參數共享平台，實現基於三維可視化的智能互動式人機交互係統；在電網安全防禦方麵，建成在線安全評估和預警防控體係；實現基於PMU的高級應用和廣域安全穩定監控；在電網運行優化方麵，實現計劃和調度的時空優化協調，實現基於全局信息優化的有功、無功閉環控製。
   （2）建立適應新能源發電的新型能量管理係統
   隨著風、光、儲係統和電動汽車等大規模商業化運行，建立與之相適應的新型能量管理係統。對接入電網的發、用、儲等設備進行統一調度管理，有效平衡間歇性發電功率和電網負荷狀態之間的不同步性，提高接納間歇性可再生能源發電的能力。
   6.可再生能源發電友好接入技術
   開發和應用間歇性電源友好接入技術，將直接推動風電、太(tai)陽(yang)能(neng)等(deng)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)。實(shi)現(xian)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)過(guo)程(cheng)建(jian)模(mo)，掌(zhang)握(wo)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)大(da)規(gui)模(mo)接(jie)入(ru)後(hou)的(de)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)。建(jian)立(li)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的(de)功(gong)率(lv)預(yu)測(ce)係(xi)統(tong)和(he)現(xian)金(jin)的(de)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)，實(shi)現(xian)對(dui)大(da)規(gui)模(mo)間(jian)歇(xie)式(shi)電(dian)源(yuan)有(you)功(gong)、無功等物理量的全麵控製。
   7.大容量儲能技術
   主(zhu)要(yao)著(zhe)眼(yan)於(yu)最(zui)有(you)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)突(tu)破(po)並(bing)世(shi)紀(ji)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)的(de)大(da)容(rong)量(liang)電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)。該(gai)項(xiang)技(ji)術(shu)一(yi)旦(dan)突(tu)破(po)，將(jiang)使(shi)目(mu)前(qian)的(de)配(pei)用(yong)電(dian)體(ti)係(xi)發(fa)生(sheng)重(zhong)大(da)變(bian)革(ge)，並(bing)且(qie)也(ye)將(jiang)對(dui)風(feng)電(dian)、太陽能等可再生能源的間歇性問題提供一種可行的解決方案。
   8.智能配電網和微網技術
   著力於提高配電網的智能化水平，重點是配電網對分布式電源、微網、電動汽車等新型配用電設備或係統的接納和適應。開發高級配電自動化係統，適應分布式電源、儲能係統、用戶定製電力技術、電動汽車充放電設施等方麵的要求；構建智能配電終端軟、硬件平台，實現短路接地故障的快速自愈，以及電壓和無功綜合優化控製等功能。
   9.靈活接入、雙向互動的綜合用戶服務技術
   智能用電技術實現在供電側與用戶之間的雙向互動，從用戶的角度來看，未來電網不再局限於傳統的“供電”，而形成即是綜合供能的現代能源網絡，又能提供信息服務等新型功能的綜合網絡。
   10.低碳、高效的電力市場技術
   建設低碳環保、開放有序、競爭充分、搞笑協調、促進安全、服務用戶的電力市場。將可再生、分布式新能源與電動汽車、儲能元件等新型市場成員納入市場配置平台，提供安全、清潔、優質的電能服務。
   為保障國民經濟發展和人民生活水平的提高，我國電網正處於加快發展的關鍵時期，必須加強新技術和新裝備的研發，為建設安全可靠、經濟高效、清潔低碳、靈活智能的現代化電網提供堅強的保障。

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