智能电网导论
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1.简述智能电网对电力通信特殊需求
答:智能电网将实现电网调度的信息化、数字化、自动化、和互动化,实现电力生产的科学组织、精确指挥、和高效协调,实现管理标准化、控制自动化和决策智能化,全面提高电网安全经济运行水平。在配电侧,将利用高级测量、高效控制、高速通信、快速储能等技术,实现相应速速、计量标准、数据实时,电力流、信息流、业务流实时互动的新型供电关系,为实现智能电网管理和控制信息传输、交换需求、通信网需要在传输速率、可靠性与安全性等方面进一步提升,建成大容量、高速、实时,具有时间同步能力与业务感知能力的新一代光传输网络。
2.结合自己的理解,请简述中国坚强智能电网的基本内涵
答:坚强智能电网的内涵,主要有以下几个方面:第一,结构坚强是物质基础。近年来,我国电力工业快速发展。截至2008年年底,发电装机容量7.92亿千瓦,全社会用电量3.43万亿千瓦时。跨区跨省电网建设快速推进,电网网架结构得到加强和完善。今年1月,我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程正式投运,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压核心输电技术和设备国产化上取得重大突破,建设智能电网具备了一定的物质基础。根据国家电网规划,今后将以大型能源基地为依托,加快建设由1000千伏交流和±800千伏、±1000千伏直流等构成的特高压电网,从而形成较为坚强的网架结构。
第二,智能是技术支撑。智能的基本特征是能够实现信息化、数字化、自动化、互动化,主要依靠信息平台的建设和信息通信技术实现。目前,我国大电网安全运行控制能力和调度技术装备水平居于国际领先地位;形成了世界上实验能力最强、技术水平最高的特高压实验研究体系,实验研究能力达到国际领先水平;形成了以光纤通信为主,微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局,以SG186工程为代表的国家电网信息系统建设取得阶段性成果。这些为智能电网的发展奠定了技术基础。
第三,各级电网协调统一。坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网,包括发电、输电、变电、配电、用电和调度等主要环节和信息化支撑平台。坚强的智能电网不仅具有各级电网协调发展的网架结构,而且从发输变配用的角度看,也是一个有机整体,必须统一规划、协调建设。
3.请分析特高压交、直流输电的特点和对智能电网的意义。(20分
答:[1]特高压交、直流输电的特点:(1)输送容量大。一回1000千伏特高压输电线路的送电能力接近500万千瓦,约为500千伏输电线路(88.5)的五倍左右。±800千伏直流特高压(4kA输电能力可达到640万千瓦,是±500千伏高压直流(3kA的2.1倍,是±620千伏高压直流的1.7倍;
(2)送电距离长。在输送相同功率的情况下,1000千伏特高压输电线路的最远送电距离约为500千伏线路的四倍。采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电成为可能,经济输电距离可以达到2500公里及以上;
(3)线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的情况下,1000千伏交流线路的电阻损耗是500千伏交流线路的四分之一。±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千伏直流线路的39%,是±620千伏直流线路的60%;
(4)节约土地资源。特高压交流:同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75米和81米,单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万千瓦/米,约为同类型500千伏线路的三倍。特高压直流:±800千伏、640万千瓦直流输电方案的线路走廊约76米,单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米,是±500千伏、300万千瓦方案的1.29倍,±620千伏、380万千瓦方案的1.37倍;(5)工程投资省。采用特高压输电技术,可以节省大量导线和铁塔材料,从而降低建设成本;
(6)联网能力强。通过交流特高压同步联网,大幅度缩短电网间的电气距离,加强电气联系,提高稳定水平,充分发挥大电网互联的水火互济、错峰、跨流域互补、减少系统装机备用容量等各种联网效益。
[2]对智能电网的意义:
发展特高压电网是建设坚强智能电网的基础。特高压输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有优势,因而得到了广泛应用。而特高压直流输电更可以有效节省输电走廊,降低系统损耗,提高送电经济性,它为我国解决能源分布不均、优化资源配置提供了有效途径。智能电网首先应当是一个坚强的电网。坚强是智能电网的基础,智能是坚强电网充分发挥作用的关键,特高压对于发展智能电网来说至关重要。国家电网公司提出了加快建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则,在加快建设特高压骨干网架,实现各级电网协调发展的同时,围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面,分阶段推进坚强智能电网发展。
4.请结合我国的实际情况,简要分析分布式发电的形式与发展,及其与配电网