智能电网建设与电力市场发展探究论文

2024-10-06

智能电网建设与电力市场发展探究论文(共9篇)

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇1

【摘要】随着我国经济不断迅速发展,电网在发展中的基础作用越来越明显,用户对电能的需求在逐步提升的同时,对电能质量的要求也越来越高。智能电网的建设使电网运行的安全性和可靠性有了显著的提升。论文从智能电网建设与电力市场的关系入手,通过对智能电网优势的分析,得到智能电网建设对电力市场的发展具有积极作用的结论,以为后续研究提供参考。

【关键词】智能电网;电力市场;产业化;可再生资源

1引言

在新的社会环境下,电网的运行面临着严峻的挑战,在网络的促进下,智能电网应运而生。在新能源的运用成为主流的今天,智能电网很好地解决了传统电网耗能严重的问题。智能电网可谓是新世纪的一项重要的科技创新。

2智能电网建设

2.1智能电网的本质

智能电网的建设普遍以原有的物理电网为建设基础,打好底子,再辅以“计算机技术”“信息技术”“传感技术”等对传统电网的各个环节进行联通,从而建立起结构优化的智能电网系统[1]。智能电网的建设,对电网运作输送的电量及电能质量等都能有所保障,对提高电网运作的安全性、可靠性更是功不可没。

2.2智能电网的优势

智能电网拥有实时在线监测系统,能及时发现故障隐患,并将故障进行隔离,从而将故障控制在最小范围,随后在较短时间内通过自我修复处理故障,使系统恢复正常运作。智能电网运用了先进的计算机技术和信息技术,将原有的系统进行了优化,在运行中,有效提高了电网的工作效率,并降低了运营成本。

2.3我国智能电网的建设

我国智能电网的建设主要由国家电网公司主持进行,以建设“坚强的智能电网”为口号,联合各级电网协同发展,建设以特高压电网为基础的、数字化、全自动化、人机交互的高科技坚强智能电网,从而从基础上改变现有的电网供电系统存在的问题,为社会的发展需要,以及居民用户等提供优质、高效并且节能的电力资源。智能电网整体规划如图1所示。

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇2

近年兴起的智能电网,虽然在国际上尚未形成一致而明确的定义,但已获得了政府、企业和研究学者的广泛关注,开展了大量的研究实践工作[1,2,3,4,5,6,7]。智能电网已成为电力工业的最新方向。

电力系统与电力市场在物理运行和经济运营方面密切相关[8],因而两者也将相互作用,共同影响未来电力工业的发展。目前,学术界直接对智能电网与电力市场之间关系的研究较少,仅有一些研究热点与其间接相关,主要是分析智能电网相关因素对市场建设的影响。例如:国际大电网组织内电力市场和监管专业委员会重点关注信息技术与电力市场的融合、间歇性资源对电力市场设计的影响、绿色配额等环保相关机制对电力市场设计和电力市场稳定性的影响[9];哈佛大学电力市场组开展结合需求侧响应资源的市场设计;亚利桑那州立大学电力系统工程研究中心研究气候变化对电力工业的影响,分析可再生能源接入对电源扩展规划和市场规则设计的影响。

本文首先分析了智能电网与电力市场的互动关系,然后重点研究了智能电网及其背后推动力如何促进电力市场向前发展和对市场设计的影响,力图分析智能电网下电力市场的远景蓝图,并尝试对一些亟待解决的主要问题提出初步建议。

1 智能电网与电力市场相互影响

世界各国分别从保证电力供应、提高电力工业效率、降低公众用电成本等不同目的出发开展电力市场改革。目前,由于各国电力工业的基础禀赋、发展特点不同,电力市场建设所处阶段各异,因而面临的困难和问题也有较大差异:一是处于市场建设初级阶段的国家主要面临如何在体制改革层面破题以全面推进市场建设,主要包括体制改革理论如何与具体国情相结合、改革路径的选择等;二是处于市场建设成熟阶段的国家主要面临如何完善市场机制和创新监管,包括如何进一步放开用户选择权、扩大市场范围、引导充裕发输电投资、充分利用需求侧资源和缓解市场力等;三是面对气候危机、能源危机,各国电力市场建设都面临如何适应并促进可再生能源发展和节能减排这一极具挑战性的新课题,主要包括如何实现市场定价与规则的非歧视、透明和有效、如何获取所需辅助服务、如何分摊可再生能源相关输电成本等。

为应对气候危机、能源危机和防灾应变,未来的电力工业应该是一个安全、经济和环保的可持续系统。在发电侧,可再生能源比重大幅提高,存在大规模集成入网和大量小范围分布式入网2种方式,其随机性、间歇式、调节能力弱等供电特点对电网运行稳定性提出新的要求。在用户侧,智能家居、电气化交通和“即插即用”储能设备等广泛应用,用户用电方式经济、节能、环保,用电质量要求多元化,并由被动受电的单向性转变为双向互动供用电。这些变化需要一个全新的输配电网相适应,形成具有灵活可靠、经济优质、友好开放、双向互动等特点的电力接入、输送和供电平台,以及在电网运营经济性方面实现更高的电网资产利用率和更低的网损。

运转上述全新电力系统需要3个方面的基础:一是数字电力系统[10],在公共开放的信息标准基础上,建立从发电到用电集成传感测量、信息通信、计算和控制技术的电力系统,是智能行为的基础;二是智能的运行管理系统,包括基于主动监测、网络分析技术、智能化技术的智能调度、智能交易平台,以及“主动”的电力用户在内的各市场主体,是智能行为的主体;三是市场竞争机制,以追逐经济性、环保性来推动能源流和资金流的合理流动,是智能行为的内在激励源。

广义来讲,智能电网是一个涵盖电力系统所有方面的数字化、信息化、自动化、互动化的系统,具有兼容性、预防性、自愈性、互动性和经济性等特点;狭义而言,主要是其核心部分电网的智能化建设。本文主要研究广义的智能电网对电力市场的影响。

智能电网与电力市场相互作用、彼此影响。一方面,电力市场是影响智能电网发展的重要因素。通过放开用户选择权,电力市场改革引发了用户自由选择供电方式和优化用电的需求,智能电网在这些需求的推动下得到发展。同时,电力市场提供了一系列规则和制度,为市场主体选择更经济的运行方式建立了保障机制,并通过价格信号来引导市场各主体的行为,实现智能电网双向互动的价值。因此,电力市场是智能电网双向互动的基础条件,是充分发挥智能电网特性、为用户带来经济效益的重要手段,是保证智能电网活力和效率的重要制度保障[11]。此外,涉及政治、体制、经济利益均衡与分配的不同电力市场发展模式,也会影响智能电网建设的发展思路、发展路径和发展方式。

另一方面,智能电网对未来电力市场发展将发挥重要的基础作用和推动作用。首先,智能电网为市场发展提供新的技术支持基础,提供更可靠的电力流和更精准的信息流,为市场主体高效运营和互动提供平台支撑;其次,智能电网为传统的供用电方式和系统运作方式带来变革,所提供的运行灵活性和信息全面性,能够更细致地刻画电力商品的多方面特性和价值,为电力市场交易的精细化提供基础,这将有利于进一步完善市场机制、创新交易模式,最大程度发挥市场资源配置作用。智能电网将推动市场建设向前发展到一个新的水平。下面详细分析智能电网建设对电力市场发展的影响。

2 智能电网的基础作用

2.1 确保电力市场可靠运行

电力系统的充裕性和安全性是电力市场可靠运行的基础。现有电网是按照潮流从集中大电源流向固定可预测负荷设计的,因而电网拓扑和运行方式均不能适应未来双向潮流的情况。此外,影响未来电力系统可靠运行的不确定性、随机性因素众多,具有空间分布范围广、数量大的特点,对系统影响存在时空两维的变化,并随总体规模增加而出现影响能力由量变累积为质变、非线性放大的趋势。例如,中国近年快速发展的风电已经成为影响电力系统可靠性的重要问题[12]。

未来电力系统运行具有计划性低、预测难、瞬间扰动强、潮流双向的特点,将难以准确制定和精确执行系统运行计划,动态稳定问题尤为突出;同时,由于可再生能源机组可用率低,发电容量充裕度会有较大波动。因此,电力系统在安全性和充裕性2个方面都受到较大挑战。智能电网为此提供了以下解决途径:

1)长期投资上,智能电网建设首先意味着大幅增加输电投资,提高电网传输容量,以有效支撑电源的接入和输送,而电网的灵活运行方式和用户响应能力的提高也将增强发输电容量的充裕性。

2)中期计划上,通过智能电网主动监测机组和输电设备的运行状况,既能减少不合理的计划检修申报,又能提高状态检修的质量,避免各类检修方式对电价和系统运行安全的不利影响[13]。

3)实时调度上,为应对设备故障甚至系统停电,信息通信设备广泛配置,所检测的信息具有广域、全景、实时、全方位、准确可靠的特点,结合快速超前模拟,将使调度机构能以灵活的调度方式来适应不确定的潮流,充分利用输电设备,以接近实时的间隔监控电力系统、预判事故隐患,及时采取有效措施。同时,监测数据也能使电力系统不断自我调节,维持最优运行状态。即使事故已经发生,灵活的可重构网络拓扑也能最大程度地限制故障影响范围,并通过最优恢复路径快速恢复系统。

2.2 支撑电力交易发展

未来电力市场交易的蓬勃开展,要求一个高效的运营平台,智能电网为此提供了基础。智能电网能够支持交易平台公正、快速、准确地处理各类交易。及时、准确、全面地披露信息,有利于市场的公平透明;支持各方互动的可视化操作界面和高度集成的数字信息系统,有利于交易开展和业务结算的方便快捷;数据全景式管理有利于各类交易的全局协调、统计分析、实时监测和事后监管。

2.3 扩大市场改革成效

智能电网能够主动监测系统各节点的自然环境、空间地理、设备状态、能源供需、系统运行状态、供电质量和价格、温室气体排放量等信息,并反馈给市场各方,实现调度人员优化系统运行、发电公司和电网公司优化资产维护、消费者进行能源管理,从而能在以下3个方面有利于实现或扩大电力市场改革所带来的经济环保效益:

1)电力用户根据电价信息优化用电方式,在峰荷高价期削减用电需求,利用各自安装的分布式电源或储能设备向电网供电并获得收入。此外,电力传输设备的传输能力得到充分发挥,将有效降低输电阻塞的频率和程度,阻塞成本相应减小。因此,在不考虑化石燃料高价格和可再生能源高成本的影响时,用户购电费用可能会显著降低并具有可控性。美国西北太平洋国家实验室调查结果显示,利用智能电网技术的每个家庭每年电费平均下降10%[3]。总之,智能电网将为用户带来最直接的利益。

2)用户避免高峰用电的方式将改变负荷特点,提高日典型负荷曲线的负荷率。长期来看,等效负荷曲线将更为平滑。由于峰荷的极大削减,机组利用小时数得到提高,同时也将有效减少需要建立的电厂数和相应的电网投资。此外,对电源、电网资产的生产全过程的长期持续监测和分析,将进一步提高设备资产全寿命周期管理的能力,有利于优化设备运行方式和资产状态检修维护策略,减少不必要的计划检测费用,并延长设备生命周期。因此,固定投资成本的降低、可变维护费用的减少和设备生命周期的延长,将带来显著的经济效益。

3)长期来看,电力市场和智能电网提高了用户对电价、能耗、排放信息的敏感性,潜移默化中形成用户的节能环保行为,从而减缓电力需求增长。此外,智能电网在发电环节将充分利用可再生能源,在输电环节将通过灵活的电网运行方式降低网损。总之,化石能源消耗增速和温室气体排放增速将下降,智能电网将实现良好的节能环保效益。

当然,这些成效需要巨大的先期投入,文献[14]估计美国约需1.5万亿美元投资才能完成2030年智能电网建设的远景规划。

3 智能电网推动电力工业市场化改革

3.1 智能电网为市场改革创造新的条件

电力工业基础的变革要求推进市场改革。随着各国智能电网的发展,相关物质基础的具备,不仅处于市场建设成熟阶段的国家需要进一步完善市场机制,处于市场建设初级阶段的国家也需要深入推进改革,以逐步建立与智能电网发展相适应的体制机制。这是生产关系不断适应生产力的要求。

智能电网建设有利于扩大改革推动力。只有使用户参与改革进程,电力改革才会成为社会性变革,融入了社会需求,才能为改革提供新的动力[15]。智能电网为用户带来的经济利益,将使用户更认可和支持电力市场改革。此外,智能电网、智能家居等需要各方的广泛参与,这将改变现有产业链结构,使电力工业与其他行业的关系更加密切,甚至在电力、信息通信、互联网、家电、交通等产业间出现跨行业的公司和并购整合,将在一定程度上打破电力行业内发、输、配、售的单一纵向产业结构,使电力产业链条在纵向上沿上游的化石能源产业、新能源产业一直延伸到下游的家电、交通产业,横向上则与信息通信产业等深度结合。推动电力市场改革的力量将变得更为广泛而强大。

电力的普通商品属性增强。电力工业市场化改革通过引入市场竞争机制实现电力产品和服务由公共物品向商品属性的转变;而智能电网建设则通过物理基础的改变,极大地强化电力的普通商品属性。电力对用户而言更接近普通商品,具有实时的商品质量和价格信息,能通过储能设备实现延迟供应。这不仅能为电力体制改革深化形成新的理论支撑点,也可能在市场设计等方面有利于放松部分传统的严格约束。例如储能设备在一定意义上相当于打破了供需的实时平衡。

3.2 智能电网影响电力市场改革方向

智能电网促使电力体制改革继续向深入推进用户侧放开的方向发展。智能电表的广泛安装为用户选择权的进一步扩大奠定了基础;而增大输配概念模糊性的双向供电模式[16],会本质上改变用户参与市场的方式,提高用户参与市场的程度。

以环保、低碳为重要目标的智能电网建设将推动市场建设方向由追求市场的经济性发展为考虑环保的经济性,开展绿色市场建设。大力发展清洁能源和开展节能减排是世界主要国家电力工业当前乃至今后很长一段时间内最重要的行业主题。智能电网建设不仅为可再生能源接入提供了坚实的物质基础,也是绿色电力市场建设的重要一环。

智能电网下可再生能源的发展,对包括欧美和中国在内的一些国家而言,意味着不同市场之间的融合,多区域的联合协调,市场范围的扩大。美国风电距负荷中心较远,需要在较广阔的范围内跨地区、跨市场消纳。欧洲电力工业协会主席Josefsson指出,可再生能源的发展将会促进欧洲各国电力市场机制的彼此协调,有利于欧洲统一市场的建立[17]。

电力市场内可能出现新的商业模式和业务模式。智能电网搭建的能源流、信息流交互平台,可能为市场主体、智能家居公司等各类参与者创造新的收益来源和方式,不断形成全新的产品和服务。例如,针对优化用户用电方式的服务产品、电力金融一体化等。

4 电力市场远景展望

在智能电网建设的推动下,电力市场将发展到一个新的阶段。

1)总体特点

随着市场范围的扩大、资源配置能力的增强、市场机制的完善、市场组织的高度协调,电力市场将具有如下特点:(1)鲁棒性,能够抵御更大的扰动,例如较低的发电容量充裕度、紧张的备用水平、操纵市场的行为。(2)竞争性,市场更加开放、公平,信息对各方高度对称。(3)柔性,能满足用户丰富的个性化需求,满足各类型机组参与市场的需求,电价体系更加完善灵活。(4)互动性,交易主体间能源流、信息流互动增强,市场流动性提高。(5)清洁性,促进清洁能源充分高效利用,促进市场各方节能减排。

2)市场主体

各类市场主体中用户侧变化最大,更广泛的电力用户更深入地参与竞争,用电负荷弹性变大。此外,用户因能对系统供电而具有发电公司角色,但其并网发电的时间、地点和能力具有非计划性,也不受调度机构计划管理的严格约束,难以预测。

3)市场体系

智能电网将支撑零售市场迅速发展或空前繁荣,零售市场接近完全竞争;而电力用户用电弹性较大且能并网反向供电,将极大地提高批发市场与零售市场之间的互动性,并促进形成完全竞争的批发市场。相应地,其他子市场,如辅助服务市场、输电权市场等与零售市场的耦合也将加深,相关衔接规则和交易品种设计将由主要围绕批发市场开展[18],转变为围绕批发市场和零售市场2个方面。

由于日前对风速难以准确预测,为实现电力供需平衡,在智能电网先进技术的支持下,需结合事前的备用交易,依靠超短期预测,立足实时控制。此外,风电接入引起的辅助服务成本对不同的市场差异显著。关于美国西北部地区风电接入的研究表明,10 min市场相对于小时市场能削减40%~60%的风电参与市场引起的辅助服务成本。因此,超短期市场、实时平衡市场和辅助服务市场将得到长足发展,交易规模也会因市场大量不确定性因素而大幅提高。

此外,伴随智能电网互动技术的发展,需求侧管理和需求侧响应机制在电力市场建设中的地位和作用更为突出。

4)市场出清机制

电力市场出清方式将由单一的经济安全调度转为安全、经济和环保的综合目标,其中,安全作为约束,环保外部效应内化为成本。此外,考虑环保目标后,电力商品的私人物品属性与公共物品属性之间的界限进一步复杂化,市场机制和管制手段在交易出清方式中的分工和协调需要做出适应性调整。

5)交易标的物

智能电网提供的信息资源和支撑平台为交易标的物的发展提供了一定的基础。首先,除电能量、发电容量、辅助服务、输电权外,电力市场内的交易标的物可能出现与用户电能质量相关的电力商品细分交易。电能质量细分是指对如频率、电压波动和闪变、谐波等的度量。其次,智能电网对系统各节点的温室气体排放量信息的有效监测,将有力支撑碳交易品种的发展。此外,考虑到可再生能源比重的提高,重点发展规避机组不可供应风险的电力金融衍生交易品种。

6)市场力

智能电网有利于限制市场力。市场结构决定市场行为,广大用户的高度参与能够较大程度地抑制发电公司的结构市场力;而电网运行的灵活性,一定程度上也能降低发电公司的位置市场力。

5 市场设计主要问题及建议

5.1 批发市场和零售市场

智能电网下,批发市场与零售市场之间的衔接、平衡是需要解决的重要问题。即使智能电网可能达到的信息化技术水平允许小用户直接从发电公司处购电,但通过负荷服务实体(load service entities,LSEs)代理大量小用户参与批发市场仍是购电的主要方式。作为批发市场和零售市场重要连接纽带的LSEs将因较大的用户用电弹性而在批发市场承担更大的交易风险。需要建立合适的需求侧响应机制,以充分激励用户削峰填谷和降低用户用电不确定性对批发市场运营的影响。

需求侧响应资源有多种分类,美国PJM市场包括经济负荷响应和紧急负荷响应2类[19],分别具有计划性和实时的自发性特点。其中,计划性的需求侧响应资源是平衡批发市场和零售市场的重要调节力量。未来用户侧参与需求侧响应的资源包括可中断负荷、智能家居用电计划、实时电价响应、分布式发电和储能设备等。其中,可中断负荷和智能家居具有计划性,储能设备则兼具计划性和实时的自发性2种市场参与方式,而分布式发电可纳入计划性的可中断负荷资源,但由于其出力的不确定性,则在其不能交割时用户需承担非自愿的失负荷价值损失。

5.2 发电容量市场

在可再生能源机组统一规划建设前提下,通过发电容量市场引导其他类型电源投资[20],将面临如下主要问题:(1)可再生能源机组的大规模并网,使系统实际可供发电容量的裕度大幅波动,所需常规电源总体规模难以确定。(2)同时,这也引起各类型机组售电收益总量和分布的较大变动,部分调峰机组投资风险变大,发电公司的电源投资策略趋向保守。(3)如何引导常规电源的布局能符合分散分布的可再生能源发展要求。(4)引导发电技术上,如何适应未来常规机组峰、腰、基荷类型的转变,以及不同类型之间最优比例的大幅调整。

简单的拍卖机制很难奏效,容量市场机制需要调整,可考虑的方式包括:(1)要求可再生能源机组参与容量市场与待建新机组签订长期合约,以获得长期备用,并降低新建机组投资风险。(2)充分利用需求侧响应资源较大的负荷弹性,来抵消可再生能源机组的不确定性影响。美国当前需求侧响应潜力达188 GW,占全国峰荷的20%[21]。(3)基于机组可用率而非容量开展机制设计。美国PJM发电容量市场在2008年已成功拍卖光伏发电机组容量和大量需求侧资源[22],相关机制可借鉴。

5.3 电网投资

电网投资也将遇到诸多问题:在新建线路上除了可靠性需求和经济性需求外,将增加环保性需求和智能性需求,即仅为了输送可再生能源或仅为了满足增强电网运行灵活性。为此,投资引导机制和成本回收机制需要相应调整。电网扩展应根据新建线路目的的不同,灵活考虑采用商业输电的市场机制或监管下的成本加收益方式,以及通过合适的输电定价或金融输电权等实现输电投资成本回收。例如,若新建线路同时满足了环保性和经济性需要,则可将投资总成本分为对应的2个部分,将其中为输送可再生能源的线路建设成本参照可再生能源电价补贴方式由全体用户承担,而另一部分可按谁受益谁支付的方式确定。实际上,输电网扩展和输电服务定价目前仍未能完美解决[23],智能电网将使该问题更为复杂。

电网规划则需要适应潮流分布变化大、阻塞范围和程度变化大,以及开展大范围的资源优化配置和电力备用支援等新要求,而由于智能性需求,基于N-1等可靠性裕度的规划原则将可能因此需要进一步严格,从而导致在回收电网投资上将面临很高的电网建设成本与可再生能源机组接入后线路的低可用率的矛盾。

电源电网协调建设更加必要,而相关影响因素却更为复杂。无论电源主导模式或输电主导模式都可能难以奏效,在统一规划基础上通过市场机制调整将更符合客观要求。

5.4 辅助服务市场

可再生能源机组比重的大幅提高,将深刻影响电力系统和电力市场的运行。在中国,风电的影响最大,基本仅作为辅助服务的消费方。若对辅助服务采用补偿机制,目前发电公司间互补方式将使可再生能源电厂承担较大的辅助服务成本。为了有利于可再生能源的发展,可考虑将可再生能源机组引起的辅助服务成本单独核算,直接转由用户承担。

若采用市场机制,除无功服务和黑启动等适合采用长期合约开展外,备用和自动发电控制(AGC)服务可考虑通过如下2种市场竞价方式获得:(1)一般,首先根据明确的可靠性指标(如备用率)确定辅助服务需求总量,然后由承担系统运行安全责任的机构通过市场交易购买,成本转由用户承担,有利于保证系统安全。(2)由于智能电网允许用户表达不同的可靠性需求,可考虑采用购售双方集中竞价方式开展,相当于系统可靠性水平基于价格,需求总量由市场确定。这提高了调度的灵活性,也避免了不必要的切负荷操作和较高的辅助服务成本。当然,这需要可靠性政策等基础条件的调整,实际上在美国已有一些专家对北美电力可靠性委员会(NERC)现有的可靠性定义(可靠性是电力系统元件能将符合质量要求的所需电能传给用户的程度)产生异议[24],认为这个定义没有考虑用户侧在改善系统可靠性方面的作用,没有体现出用户的参与性,不利于发挥用户对改善系统可靠性的作用。

5.5 定价机制

在发电侧可再生能源全额收购前提下,智能电网对发、输、配、售电价体系的影响主要在输、配电价和用户购电价上。一方面,智能电网在发电侧接入具有不同质量、能耗和排放的电力,在用户侧供应不同质量的电能,电网除具有输电作用外其调控电能质量的再加工作用显著增强,不再仅仅是“高速公路”。因此,输电定价中非社会化平摊部分需要调整完善,既要使输电成本产生者公平承担有关成本,还应能激励输电方积极发挥再加工作用、为可再生能源接入提供灵活的输电服务。另一方面,用户侧定价方案需多元化,要综合考虑实时电价和计及用户长期用电特点的零售电价(长期合约价),不仅满足用户对用电质量的不同需求,同时也考虑冲击性负荷、波动负荷等负荷对系统的影响。

此外,排放权交易也是影响用户用电成本和相关定价机制的重要因素。作为发电可变成本或边际成本组成部分的排放成本会影响电力市场竞争结果。考虑排放成本后,燃煤电厂对天然气等类型电厂的成本优势将会改变,机组的峰、腰、基荷类型和机组组合顺序将会改变。在可再生能源全额收购前提下,边际机组将主要是燃煤电厂。需注意到,这将限制如联合循环机组等高调节性能机组灵活性的发挥,不利于系统的安全运行。因此,需要建立稀缺定价机制,在各子市场内对特定的或所有的稀缺资源定价,但难点在于对电力商品的细分和各子市场间的统一协调。

6 结语

电力工业市场化改革和智能电网建设发端于不同时代,具有各自的使命,但受电力系统固有特点决定,将随着各自的发展而逐渐融合,并相互促进,共同为电力工业带来新气象。本文仅对此做了初步展望,还有很多重大问题有待研究。智能电网着眼于未来,随着技术进步和产业发展,其内涵和相应功能将不断丰富,对电力市场建设的影响将是一个动态的过程。电力市场研究领域也会因此拓展和细分,未来在具体国情下,需要充分结合气候变化、可再生能源接入、环保机制以及智能电网的特点,开展体制改革理论创新和市场机制研究。

智能电网建设与电力市场发展 篇3

关键词:智能电网 电力市场 发展 措施

中图分类号:TM71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0117-01

智能电网是信息技术快随发展下的产物,随着生活水平的提高,人们对智能电网的建设质量提出了更高的要求。为了满足现代社会发展的实际需求,电力企业结合智能电网建设的实际状况,从自然环境、建设技术以及建设材料等方面着手,为提高智能电网建设质量打下坚实的基础。智能电网的建设水平与我国电力市场的发展成正比例关系,因此,要想促进电力市场的发展,电力企业必须强化智能电网建设。

1 智能电网的基本特征

智能电网十分注重物理电网建设相关的理论知识应用,在综合使用现代化的计算机技术、信息技术以及通讯技术后,通过对电网系统发送和输出等装置的优化处理形成的一种全新的智能新型网络系统。智能电网的基本特征主要有:第一,自愈性。智能电网具有在线监测电网系统实际运行状况的功能,由于智能电网结合了各种监测和控制手段,电网一旦发生故障系统会在第一时间找寻到故障所在位置,并及时将故障危害控制在最小范围内;第二,优化性。智能电网的优化性主要体现在优化电力资产规划、运行以及建设等实际内容;第三,集成性。智能电网的集成性主要体现在在整个信息网络的过程中,将电力企业生产过程中各环节集中在一起,从而形成有效的整体;第四,兼容性,智能电网可以同时满足分散发电模式和集中发电模式的需求。

2 智能电网建设与电力市场发展之间的关系

智能电网的建设与电力市场的发展之间具有相辅相成的关系,也就是说,智能电网建设质量越高,电力市场发展水平越高;电力市场快速发展说明智能电网化程度越深。其关系主要表现在以下方面:第一,智能电网建设是电力首次航可靠运行的基础保障;第二,智能电网建设能够促进电力市场改革进步,为电力市场的改革提供技术保障;第三,智能电网建设发展直接推动电力市场的发展;第四,智能电网建设为我国电力市场的发展指明了方向。

3 强化智能电网建设促进电力市场发展的主要措施

智能电网在我国电力系统中的应用为提高电力系统运行的安全性和可靠性提供了技术保障。从实际发展经验中可以看出,智能电网建设还能促进我国电力市场的发展,研究者结合多年工作经验,从改善能源的配置方式、促进实时电力市场建设以及增强电力市场竞争程度等方面着手,对强化智能电网建设促进电力市场发展的主要措施做了以下总结。

3.1 改善能源的配置方式

伴随着经济的发展,我国电力网逐渐朝着智能化、数字化以及信息化的方向快速发展。智能电网建设加强了各种新资源的开采与使用效率。为强化智能电网建设促进电力市场发展的实际需求,电力企业必须解决智能电网建设的实际需求通过改善能源的配置方式完成能源输送到户的要求,通过改善能源的配置方式实现最终用户对各种能源的使用需求,为促进电力市场的发展建设打下坚实的基础。

3.2 改变电力系统运行方式和供需关系

智能电网建设改变了传统电网的发展模式,这种发展模式从根本上提高了电网系统的安全性和稳定性。我国智能电网综合使用了“双向通信”和“双向电力传送”技术,这两项技术的综合使用从根本上解决了普通用户在电力市场中遇到的各种难以。用户可以直接利用储能设备将使用后剩余的电量直接输送到电网系统中,保障电网系统的安全运行的同时,促进电力市场的快速发展。

3.3 促进实时电力市场建设

要想提高我国智能电网建设水平,电力企业还应该结合电力系统运行的实际状况促进实时电力市场建设。电力市场的智能化发展必须以电力市场的实时性为依据,智能电网建设能够为电力市场的发展提供先进的技术保障,在相辅相成的发展过程中,电力市场必定会越来越完善。因此,电力企业必须综合使用超导、自动控制等先进手段,在降低电力系统损耗量的同时,为提高电网系统的稳定性打下坚实的基础。最后,促进实时电力市场建设还应该加强发电商与客户之间的联系,发电商和客户在了解电力市场相关信息后,才能进一步促进电力市场的透明化发展。

3.4 促进电力调度与市场交易技术的智能化发展

提高智能电网建设水平还应该促进电力调度和市场交易技术的智能化发展。在实际建设过程中,建设人员必须在明确电力输出实施变化情况的前提下,保证电力系统的安全性和稳定性;建设人员还应该通过简化人工操作的方式,合理配置电网调度和市场交易人员的工作压力;最后,智能电网建设过程中还应该采用智能化信息管理和自动监控系统进一步提高电力市场的现代化水平。

3.5 增加市场竞争程度

要想强化智能电网建设促进电力市场的发展,电力企业必须结合实际发展状况增加市场竞争程度。通过增加市场竞争程度,不仅可以提高智能电网建设中各种资源的利用率,还能进一步提高电力市场的效率和资源配置水平。另外,适当增加竞争程度还能降低电力市场经费投入,是提高电力市场能源利用效率的重要手段。

4 结语

总之,智能电网建设与电力市场的发展之间存在紧密的联系。要想进一步提高我国电力市场的发展水平,电力企业必须在明确智能电网实际特点的前提下,了解智能电网与电力市场发展之间的关系,从改善能源的配置方式、促进实时电力市场建设以及增强电力市场竞争程度等方面着手,不断强化我国智能电网建设和电力市场发展水平。

参考文献

[1]张粒子,黄仁辉.智能电网对电力市场发展模式的影响与展望[J].电力系统自动化,2010(8):5-8.

[2]许子智,曾鸣.美国电力市场发展分析及对我国电力市场建设的启示[J].电网技术,2011,35(6):161-166.

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇4

结合黑龙江省东部煤电化基地建设,充分发挥电网大范围、大规模、高效率配置能源资源的基本功能,中宇建设以超高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。加快电网网架建设,降低主网线路损耗。调整电网运行方式,实现电网经济运行。加快宝清特高压工程建设,中宇大力建设500kV和220kV电网,加强偏远地区配电网新建与改造,促使电网损耗进一步降低。加强现有老旧设备更新与改造,提升设备的装备水平与健康水平,特别是对现有高耗能变压器的更新与改造,中宇使电网设备电能损耗明显降低。“十一五”期间,国家电网黑龙江省电力有限公司共投资约280亿元用于黑龙江电网建设与改造。加快电动汽车配套充电设施建设,中宇今年计划完成1座电动汽车充电站和300个交流充电桩的建设任务,以满足电动汽车发展的需要。

黑龙江电力有限公司总经理周安春:发挥市场调节作用,鼓励清洁能源发电

按照节能、环保、经济的原则,中宇改进发电调度方式,对不同能耗、排污的发电机组安排差别电量计划。优先调度可再生能源和高效、清洁的机组发电,限制能耗高、污染重的机组发电,促进小火电机组关停。加大发电权有偿交易力度,促使电量空间向清洁能源和大容量、低能耗机组转移。预计“十一五”期间替代机组总容量将达到300万千瓦,总转移电量达到95.6亿千瓦时,中宇每年可节省燃煤43万吨,减少二氧化碳排放85.14万吨,减少二氧化硫排放0.43万吨,节能效益预计达到2亿元。

黑龙江电力有限公司总经理周安春:采取科技进步措施,挖掘节能减排潜力

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇5

摘要:进入21世纪以来,智能电网已成为实施国家能源战略和优化能源资源配置的重要战略平台。智能电网的建设、运行将大大提高电力系统效率,减少污染物排放量,提升国内电力装备制造业自主创新能力,促进产业结构升级,大力推动经济社会可持续发展。首先介绍了智能电网的概念,然后详细分析了智能电网的发展历程以及国内智能电网的发展规划。

关键词:智能电网 ;发展历程 ;趋势分析

1.智能电网 智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。

根据中国科学院电工研究所所给出的定义,智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网,它能够实现可观测(能够监测电网所有设备的状态)、可控制(能够控制电网所有设备的状态)、完全自动化(可自适应并实现自愈)和系统综合优化平衡(发电、输配电和用电之间的优化平衡),从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。.智能电网的发展历程

智能电网受到如此关注,它是如何发展和演变的呢?

2003年4月,美国65位来自电力公司、电力设备制造商、联邦和州政府官员、大学和国家实验室的高级专家汇聚一堂,讨论美国未来的电力系统。会后,于2003年6月以美国能源部输配电办公室的名义发布了一份名为“Grid 2030一电力的下

一个100年的国家设想”的报告。这份报告可谓是美国电力改革的纲领性文件,描绘 美国未来电力系统的设想,并确定了各项研发和试验 作的分阶段目标。欧洲于2005年成立了欧洲智能电网论坛,目前,论坛已发表3份报告:《欧洲未来电网的愿景和策略》重点研究了未来欧洲电网的愿景和需求;《战略性研究议程》主要关注优先研究的内容;《欧洲未来电网发展策略》提出了欧洲智能电网的发展重点和路线图。

2009年1月25日,美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表。美国还将集中对落后的电网进行升级换代,建立横跨4个时区的统一电网,逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。从上面的发展历史可以看出,智能电网是随着技术发展和节能减排,管理需求而慢慢发展起来的,从最初的计量智能到电器智能,从输配自动化到全过程智能化,智能电网的概念越来越丰富。

3.国家电网公司建设“智能电网”的发展规划

“十二五”期间,国家电网将投资5000亿元,建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。

国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》,明确了坚强智能电网技术标准路线图,是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。国网公司的规划是,到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网,形成以华北、华中、华东为受端,以西北、东北电网为送端的三大同步电网,使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

我国国家电网公司建设“坚强智能电网”的发展规划共分为以下

三个阶段:1)2009~2010年为规划试点阶段。重点开展智能电网的发展规划T作,制定技术和管理标准,开展关键技术研究和设备的研制,开展各环节的试点工作。2)201 1—2015年为全面建设阶段。加快特高压电网和城乡配电网的全面建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。3)2016~2020年为引领提升阶段。全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备全面达到国际先进水平。电网优化配置资源能力大大提升,清洁

能源装机比例达到35%,分布式电源实现“即插即用”,智能电表实现普及应用。

4.智能电网的建设对我国的意义

大范围地提高优化资源配置能力

我国智能电网建成后,将形成结构坚强的受端电网和送端电网,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。我国实施“一特四大”发展战略,建设“强交、强直”的特高压智能骨干输电网络,实现大型煤电、水电、核电、可再生能源产业基地的集约化开发.完成电力的跨地域、大容量、低损耗、高效率输送,可明显提升电力生产和消费地域问的电力交换能力。建设网架结构坚强的送端、受端电网,电力承载、电网输送能力会明显增强,电网运行控制会更加灵活。由于在相同输送容量下,特高压电网的线损仅仅是超高压电网的四分之一至三分之一,利用它构建能源基地与电力负荷中心间的大规模长距离空中能源输送走廊,可实现能源资源在全国范围内的优化配置。

适应清洁能源并网的迅速发展

电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结合大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升,使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。应用智能电网运行、控制、储能技术,建立、完善清洁能源并网发电的相关技术标准;合理规划大规模间歇式新能源基地网架结构,应用柔性输电、实时监测技术、智能配用电、经济调度等技术,适应大规模清洁能源电力的输送规模和运行经济性的要求;考虑各类分布式电源接入和电动汽车充换电设备与电网互动情况下的配电网建设和优化运行方案,使用户享受到新能源电力带来的低碳、高效、兼容接入、互动灵活的便利特点。

保障大电网长期、安全、稳定、经济运行 电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。

智能电网能实现实时定量评估大电网的安全稳定性,为电网运行方式分析及紧急控制预案的制定提供了重要的技术支撑,并基于“集中协调、分层控制”的防御控制方式,可根据预案和在线分析最大限度避免或限制电力供应的中断,显著提高供电可靠性,减少停电损失,尤其优先保障相关政治、军事、社会稳定及对国计民生有重大影响的用户.并确定供电恢复时这些用户的优先序列。国网公司在发展特高压直流时,着力构建华北、华东、华中“三华”特高压交流同步电网,为大型电源基地电力的送出、消纳和全国统一电力市场的形成搭建稳定、经济的运行平台。

5.对我国发展智能电网的建议

坚持符合国情,因地制宜的原则。我国智能电网建设要遵照经济社会与能源可持续发展的内在要求和客观规律,走符合中国国情的发展道路,坚持自主创新的原则。智能电网发展意义重大,市场前景广阔,世界各国纷纷加大了研究投入,积极推动示范工程建设,加快产业化进程,抢占全球的技术和市场制高点。我国必须加大自主创新的力度,研发出拥有自主知识产权的关键技术、设备,在全球激烈的市场经济竞争中占领先机。要在国家战略高度,积极支持智能电网技术研究,实现我国电力和相关行业的跨越式发展,占领科技领域发展制高点。智能电网是一个复杂的系统工程,是多行业、多学科、多领域的交叉,涉及政策、资金、科技、人才、管理等方面,应加强国家战略设计,政府主导、统一规划、稳步推进,保证智能电网的可持续发展。

科学开发利用新能源。一是智能电网建设要紧紧围绕国家“十二五”发展规划的实施.到2015年可再生能源年利用量达到4.78亿吨标准煤,其中商品化可再生能源年利用量达到4亿吨标准煤,能源消费比重达到9.5%以上。科学开发利用风电、地热发电和其他可再生新能源,研究新型可再生能源并网技术,提高清洁新能源电力占总装机容量的比重,减少不可再生能源的消耗。大力推动新水电基地开发。随着各种新技术的应用,风能和潮汐能、生物能、太阳能发电等可再生能源的开发使用不断提速,智能电网对分布式间歇性电源的接受能力将不断提高。进而加速推动了可再生新能源的开发利用,转变了能源发展方式。为未来能源的可持续供给奠定了坚实基础

6.结论

发展智能电网已经是我国电力工业发展的重要部分,中国建设坚强智能电网,必须遵循中国特色进行规划,既要满足近期的需求,又要适应未来的要求。智能电网的发展既有机遇又有需要注意的问题,我们应吸取国外智能电网建设的成功经验,结合中国实际情况,逐步建成具有中国特色的智能电网。

参考文献:

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[2]余贻鑫,来文鹏.智能电网.电网与清洁能源,2009

[3]谢开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网.中国电力,2008.

[4]陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述.电网技术,2009.

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇6

关键词:超导电力技术;智能电网;应用

随着电力技术的不断发展,智能电网已逐渐成为电力企业的重要组成部分。在近几年,电力企业也不断地尝试应用新技术、新设备、新科技,其中超导电力技术对智能电网的辅助效果最为明显,不仅能够优化智能电网的运行效率,更能提升电力系统运行的安全性和稳定性。

1超导电力技术

从理论上来讲,超导电力技术就是利用超导体的特殊物理性质与电力工程相结合而发展起来的一门新技术。超导体具有自身电阻突然消失的电阻特性,超导电力技术主要借助超导体的特性,将其应用到电力系统中[1]。目前,超导电力技术的研究已成为我国重点研究项目之一。

2超导电力技术在未来智能电网中的应用

国际超导技术领域专家普遍认为,新一代的超导技术,如钇系高温超导带材,在未来将很快商品化并全面引入应用。美国的“电网2030计划”已经将超导技术放在了重要位置,将引发全世界范围内对超导技术的应用创新。继美国之后,欧洲、日本、韩国等也相继宣布了发展超导技术的相关计划,全世界正式进入了超导技术竞争态势。面对这一世界形势,我国应及时部署超导技术应用战略,充分发掘和利用国内各种资源优势,鼓励超导技术创新,加大超导技术科研投入力度,将其作为关系国计民生的重大战略来看待,以抢先占领世界超导技术高地。具体而言,将超导技术应用于未来电网,有以下好处。

2.1降低电力系统线损率

当前我国电网规模和容量正在快速增长,整个电力系统运行过程中的短路容量也在不断增加。大量的短路电流如果得不到限制,必将对电气设备产生破坏性影响,超导电力技术的引入为解决此类问题提供了方向,使电力系统的安全性得到提高,线损率得以降低。智能电网在供电过程中具有高效性、降低运营成本、减少线损等能力,这是提高电力系统运行水平的关键。尤其是应用超导电力技术后,智能电网的运行效率得到了提高,如使用高温超导线材后,电缆能够超导无阻,更有效地提高了电流能量的传输能力[2]。在一些大城市以及一些特殊场合的供电中,电缆极易产生线损,线损量过大会对电力系统造成一定的影响。将超导电力技术有效地应用到这些大城市以及一些特殊场合供电中,能够大幅度降低电缆的损耗率,同时还能有效地提升电缆的传输功率。而且,相比于传统电缆,超导电缆受环境影响极小。从整体上看,超导电缆更适合大城市以及特殊场合的供电,不仅能够有效节约土地的占用率和建设资金的消耗量,更能节约安装空间,与传统的电缆线路相比安装也极为方便,有效地节省了人力、物力和财力。

2.2有效提升电网输送电能的质量

电能存取是电网输送过程中一个重要的环节,是确保电网平稳安全可靠运行的关键。目前采用的技术主要是抽水储能技术,这种技术可提供长时间的大功率,但反应速度过慢,难以应对瞬态电能质量与功率失衡造成的冲击,无法及时对失衡状态进行必要的补偿,这就使电网输送电能的质量大打折扣。超导技术的引入,可以较好地解决这个瓶颈问题。电网输送电质量是一直困扰电力企业的主要问题之一,电网系统在运行过程中,输送电质量可能会受到内部和外部因素的影响,致使电网输送电质量不高,尤其是一些大功率远距离输变电系统,输送电质量更是受到极大的影响[3]。将超导电力技术应用于智能电网,能够有效改善这方面存在的缺陷,可以利用大型超导储能装置实现大功率远距离输变电系统的稳定运行,在此过程中超导储能装置能够瞬时吸收或释放能力,避免了传统电网输送电过程中出现的频率波动现象,而且超导储能装置还能沟通电压的无功支持,确保电压的稳定性,从而有效提高电网输送的电能的质量。

2.3提高可再生能源的利用性

随着社会经济的不断发展,能源的开发和利用率也在逐渐提升,而能源枯竭问题是世界各国所关注的焦点。电力企业的发展虽然能够进一步满足人们对电能的需求,但是也消耗了大量的能源。为了减缓化石能源消耗,可以采用可再生能源来进行发电,这是未来智能电网发展的必然趋势。新技术、新设备、新产品的不断应用,对提高电网的运行效率有极大的作用[4]。但是,在可再生能源利用和开发过程中发现,由于可再生资源具有不稳定性、间歇性等特点,电力系统的工作状态不稳定,使得电力系统运行的安全性、高效性、可靠性、灵活性等受到了一定的限制。应用超导储能系统能有效地改善电网的储能备用,对提高可再生能源的接受和储存率有极大的作用,可充分提高可再生能源的利用率。而且在利用超导储存装置对配网进行供电的过程中,也会增加电网供电的稳定性,进而提高配网系统的运行效率,确保为客户提供稳定、可靠、安全的用电环境。

2.4提升电网对外部影响因素的抗性

现有的电力系统存在多电压等级现象和交直流电共存现象,加上采用传统的铝线铜线作为导材,设备易老化,易超载,受天气等外部因素影响大,对整个电网的运行安全造成了极大的影响。超导技术的引入可在一定程度上减小这种影响。智能电网在运行的过程中可能会受到外部因素的影响,自身线路会受到一定的损伤和破坏,例如,暴风雪、不可抗拒自然力的影响,人为的影响等都会对电网系统的安全运行造成一定的影响。要彻底解决这类问题,必须从电缆线路的防御能力入手。在输送电过程中,防御能力较好的电缆能够承受大量电力负荷,而且在较低的电压下超导电缆的传输效率比普通电缆要高很多。一般情况下,超导电缆线路主要应用在输电路径较长的路段,在电力系统输电走廊受到破坏的情况下,可以保证重要负荷的供电,进一步提高智能电网运行的可靠性和安全性。

3结语

超导电力技术在智能电网中的应用是21世纪极具战略意义的大事,对新世纪我国电力技术的发展与改革起着决定性的作用。超导应用成功,我国将立即成为世界电力技术领先国,否则就会落后于人,处处受制。联系我国电力发展实际,加大超导技术投入力度及推广应用力度,是当前我国电力领域的重要工作。

综上所述,超导电力技术是未来智能电网发展中的主流技术,对提高电力系统的运行效率也有着极大的作用,如提升电力系统运行的稳定性、抗性、电能质量等。当然,现阶段超导电力技术的发展还不成熟,需要我们不断地去研究、探索,以期为智能电网的发展提供可靠的帮助,保障我国电力事业的可持续发展。

参考文献:

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇7

智能电网指的是通过优化模型的方式对数据进行深度挖掘, 并预测电能流情况, 如用电量和变化分布, 为发电、配用电等各监管单位提供了信息决策。随着智能电网的飞速发展, 势必会为电力市场带来一定的冲击, 而随之从产生的机遇和挑战对电力系统的稳步发展起着至关重要的作用。本文将依据这一形势, 对智能电网给电力市场带来的挑战和机遇进行简要分析。

1智能电网大环境下电力市场发展的机遇

1.1电能是电力市场的主要商品, 可靠的电能质量又是智能电网的内在要求。智能电网为电能的质量提供了全面的技术保证。

在现代通信技术高速发展的今天, 电网运用采取双向数字科技创建了高效输电网络, 从发电端、用户、电网等方面着手, 了解电力者的基本信息情况。首先, 就电厂方面而言, 大容量间歇式的绿色能源接入电网, 能够合理兼容接入容量与备用容量。并网技术则在智能电网中扮演着重要的作用, 它的优点在于有效地接入太阳能等分布式的绿色能源。智能和传统能源完美结合, 有效提升了电力资源的利用效率。此外, 就电网而言, 首要任务是让智能电网具备自能, 自能也就是实现系统自动检测, 分析、处理故障的程序。同时科学有理的应用控制及管理技术, 也为保证了电网的高效、安全运行。从用户方面分析, 智能电网可以多角度采取措施:首先从技术方面, 智能电网可利用用户端发出的谐波电流来限制接入电网从而保证电能质量;其次是管理方面, 智能电网采用全新的负荷侧管理系统, 依靠引导用户的消费类型和消费时段为手段, 以确保电力系统的新能源发展需要。

1.2智能电网使得电力市场中的交易主体变得多样化。

在智能电网的大环境下, 电力市场的主体变得多样化。既包括了传统主体与以盈利为目的的商人, 还包含微电网等分布式主体和部分普通用户。在市场主体范围的不断扩大的情况下, 市场竞争变得日益激烈, 市场的风险投资更分散、选择范围更广阔, 电力市场也就更加稳定。在智能电网和传统电网的环境下, 由于互动通信系统和信息技术在电网系统中的全面应用, 绿色能源也参与了电力市场的交易。因此, 电力市场的交易主体便日益多样化。

1.3智能电网中的信息系统为电力市场创造了良好条件, 也为电力市场的智能化交易提供了重要的技术保证。电力市场要稳定发展就必须依靠有效的信息技术。同时, 可靠的信息系统为电力市场的稳定发展创造了条件。智能电网大环境下的交易平台向各个市场主体提供了电量平衡、电力需求、网络阻塞、电量结算及负荷预测等服务。它不仅提供了电力市场的快速发展所需的各项技术支持, 同时接入了大规模的绿色能源, 电力市场的信息平台由此提供的信息服务, 大大增加了市场的透明度。

2智能电网大环境下电力市场发展的挑战

2.1智能电网环境下电力系统的稳定性

2.1.1保障电网企业的稳定发展。电网企业是一种将各类一次性能源 (如水能、天然气等能源) 转变成电能再输送给用户的企业。这一类企业的运行与经营过程会面对诸多无法确定的问题, 谓之风险, 既含有自然风险, 也有可靠性风险, 以及大用户们直接购电产生的风险等等。自然风险即因为自然环境改变, 气候产生变化影响企业正常运行的风险。电网的经营企业供电的可靠性受电网规划、输电阻塞、负荷预测等因素的影响, 存在着很大的风险。因此, 经营电网的企业在当前的新环境下, 应该要着重于供电的质量, 避免发生供电事故。

2.1.2促进发电企业的稳定发展。电力市场概念的提出, 使发电企业的性质、经营模式以及地位从根本上发生了改变, 发电企业在竞争的环境中, 不但有机会去发展, 而且同时面对着一连串的危机。当资金伴随新兴化发展的电力市场和深入应用的信息, 智能电网依靠传统和新能, 为电力系统的节能效益奠定了基础。但也因此电力系统需要面临一些新的挑战。

2.2智能电网环境下电网企业的风险

智能电网大环境下电力市场的稳定性问题。一方面, 大容量间歇式的绿色能源并网给电力市场带来的挑战。此外, 即使可以通过扩大总容量的方法解决问题, 但在绿色能源的规划方面, 许多国家依然存有间歇式绿色能源的容量超过安全比例的重大问题。另一方面, 就广域互联网而言, 智能电网的优势主要表现在其抵御自然灾害的能力更强。在此情况下电力系统更应具备完善的预防、诊断及应急指挥等系统, 以达到预防事故及电网自愈的功能。

3结束语

电力市场更好地实现其经济效益需要有更为广阔的平台, 而智能电网能有效拓宽其发展平台。同时合理发展绿色能源又为电力市场带来了新的挑战。面对智能电网带来的机遇和挑战, 我们要正确面对, 把握机遇, 战胜挑战才能使我国的电力市场在机遇中腾飞。

摘要:在智能电网飞速发展的趋势之下, 电力市场的发展得到进一步提升的同时也面临了一系列的挑战。依据被广泛运用的信息技术, 本文分析了智能电网给电力市场带了的机遇和挑战。一方面智能电网为电能质量提供了智能化的技术保证, 使得交易主体在电力市场中变得多样化, 也为智能化的交易提供了技术支持。另一方面, 在接受机遇的同时, 电力市场的发展也面对电力系统及电力市场的稳定性问题。

关键词:智能电网,电力市场,发展,挑战

参考文献

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[3]王锡凡, 付敏.智能电网的信息化建设[J].电力技术学报, 2009 (72) :29~33

智能电网建设与电力市场发展探究论文 篇8

关键词:智能电网 运行形式

近几年来,随着电网建设的不断加快,在促进经济发展、方便人们生产生活的同时,也为我国电力发展模式提出了更高的要求。具有传播信息高速性、有效性,更高的运营安全性和稳定性的智能电网的广泛应用开启了我国电网发展的新阶段,逐渐成为目前人们生活中所最为常见的具有高效使用价值的电网类型,迅速占领了我国电网发展的主流趋势,同时在我国的经济发展中所占的地位也越来越重要,成为了国家经济、军事、文化等发展所不可或缺的一个组成部分。智能电网的应用与发展在诸多方面都与以往的电网存在发展形式有所差别,本文将从智能电网的定义、特点、定位、发展中所面临的难题以及未来的发展趋势等方面,重点对智能电网在其运行形式上的变化进行简要的论述。

1、智能电网的内涵及特点

1.1智能电网的内涵

智能电网属于电网的范畴,建立于集成、高速双效的通信网络基础之上,通过各种先进的通信技术(传感技术、测量技术和设备技术)应用,最终实现电网可靠及安全性等目标,以满足人们日益增长的需求。

1.2智能电网的特点

(1)较高的智能型元件装备。智能电网的网络结构中装配了较多的智能型元件,极大的提升了其硬件条件,增强了其自身保护能力,能够起到多方位的、高效率的抵御外界的破坏。

(2)高效的信息集合、归纳和传输性。智能电网中的多元智能元件能够高效的将各种信息流进行集合、传输和归纳,其实打造成为一个信息高速公路平台,从软件角度来分析,他可以实现多种层次信息平台来实现可视化,利用网络化的信息处理模式将各种命令、状态信息、数据代码进行控制化的科学操作,从而达到提高人员工作效率的目的。

(3)极大的提高了多类型电能产品的用电需求量。智能电网的普及应用在一定程度上刺激了我国电力市场的发展,高效性、大容量、系统化的智能电网不仅满足了我国经济发展过程中各种生产生活所需的用电能力,还能够有效的抵御高负荷用电压力,确保各项用电设施的正常运转,为我国经济建设提供强有力的后盾保障作用。

1.3信息化为智能电网的定位趋势

根据现今智能电网的只要运作方向,我们可以较明显的看出未来智能电网的发展定位趋势为信息化。在现代高速发展的信息社会中,智能电网开启了电力行业的新纪元,其重要的变革便体现在信息化的发展上,信息化的运作模式已逐步成为本次电力变革的主要内容,信息化的定位方向也将在一定程度上带动电力工业的信息化体系的不断完善。

1.4国家电网对于的认识与界定

随着智能电网在全程范围内的快速发展,并逐步占领了电网发展的主流趋势后,国家电网公司对智能电网的认识也随之逐步提高,并对其有了明确的价值定位。智能电网由于其能够将信息化、数字化、互动化和自动化等加以统一运作的特点,以及我国电信企业的信息化起步较早,国家电网便将信息化作为我国“四化”的重要突破口,使其在科学技术的发展进步背景下,逐步形成由应用系统及数据资源等诸多方面所组成的信息化的体系。随着智能电网相关建设设施的不断跟进以及大力度的专业人才培养,促进了我国的电网企业的信息化建设已逐步进入到建设与应用共同推进的阶段,电网的信息化应用也正逐步迈入到信息体系综合化、一体化的方向,极大的提升了点网页的数字信息化程度。以上诸多因素的的综合发展为智能电网的科学化发展奠定了良好的基础作用。

2、当前智能电网在发展过程中所面临的问题

2.1智能化的元件配置及测量装置

智能电网的高效运作能力的实现主要来源于其众多先进元件的装备为其提供了较高的硬件基础,在发生情况时相应的控制中心可以通过元件的反应进行命令传输的智能化操作,从而提高了智能电网的外界干扰的抵御能力。但是就我国目前而言,先进的智能化电网的元件配置以及相关的测量装置的发展水平还比较落后,不能及时的满足其发展的需求性。

2.2在正确的选择通信方式方面

智能电网属于网络化模式中的广域网的范围,这一特征性决定了其在进行电能的传输过程中一旦因某些因素而发生相关的故障后,将在会极短的时间的迅速蔓延至相关的整体电网区域内,造成区域性电网的系统的瘫痪甚至是更为严重的后果,因此为有效的避免上述事故的发生,就应在其光速传输的过程中选择最为合理性通讯方式,通过智能电网所具有的实时性来保证其在电网运行过程中的通信的安全与高效。

2.3对智能电网运行规律的认识不具体

作为现代电网发展的主要形式和电力科学研究的主要课题,人们对于智能电网的认识程度还有待提高。人作为事物发展的一项重要的助推器,若不能对其运行的方式与规律进行系统的认识,那么必将会阻碍其前进发展的脚步。

3、智能電网信息化发展的趋势

智能电网的发展主要向信息化方向发展,信息化的建设将会随着智能电网建设的不断发展而产生不同的作用。将来,智能电网信息化将会渗透到多个环节。智能电网建设将覆盖多个环节,如电源、售电及用电管理等环节,而信息化也会成为各个业务环节能够实现智能化的重要手段。信息化的管理部门要为多种新型业务的需求提供相应服务,这就要求信息化的部门深入各种业务,跟随智能电网的发展进行相应的业务改革。智能电网信息化将和业务的创新深度整合。毫无疑问,智能电网建设会促进电网行业进行业务及管理创新,信息技术发展也会带动业务及管理的创新能力提升,这就促使企业去研发更多面向客户的增值类服务,同时企业管理能力创新也会对信息科技提出更高要求。这两者相互促进、形成良性的发展状态。

电力市场下电网规划探析论文 篇9

关键词:电力市场;电网规划;思路

1、引言

随着我们国家的电力改革步伐不断的加快,发展到现今阶段电厂与电网已经彻底的进行了分离,已经分别成了一个单独存在的发电公司以及具有处于非常关键地位的电网公司。在我们国家电网公司不但是系统的运营者并且也是输电资产的拥有者,不但需要确保电力平衡的进行运营、正常的进行输电的服务还有对相关的输电设施进行日常的维护以扩大的主要职责。因为电网公司是处在一种垄断的地位,所以当地的政府以及其他的一些机构进行严格的监督。随着科学技术不断的发展,相应的电力市场的机制也需要不断的进行完善,相对的竞争不断激烈的电力市场也对电网提出了更多更高的要求,电网未来的发展背景也会慢慢的发生改变,相应的对于电网的规划工作也要不断的进行调整,以能够更好的适应越来越激烈的市场竞争。

2、输配电网规划所面临的不确定性因素

2.1法规和政策背景的不确定性。政策的不确定,使市场更加不稳定,不同的社会环境会带来不同的行业影响。那么对不确定的未来社会环境变化,电网规划则是不稳定的,这种不确定性,对电力发展是不利因素,国家政策与法规时刻发生着变化,这种变化将会极大影响到电网整体规划与发展,政策和变化难以预测,直接带来的后果是电网规划的短期行为。

2.2电源规划建设存在较大的不确定性。因为厂网已经分离,电源的规划工作与电网进行规划的工作也已经单独进行独立。电源的建设工作完全就是由电厂的相关投资商来进行确立的,对电厂进行建设的基本原则一定会是投资的利润保证最大化的状态。在当今阶段,我们国家的厂网进行独立之后,对电源的规划工作进行建设的工作还没有一个很好的定论。虽然由地方政府相关的部门负责编制电源的规划工作,可是具体的规划工作实际的实施问题由谁进行有效的控制,详细的规划工作是由谁来进行调整的工作,还没有一个具体的说明。在我们国家的电力市场当中,电源进行建设的工作大多数都是取决于电力市场后期的供需问题还有我们国家相关政策实际的调整情况以及能源方面的价格等等相关的因素。

2.3增加了系统潮流的不确定性,系统潮流分布在一定程度上不均衡。在当今阶段,我们国家的电力市场已经赋予了零售商或者是大用户进行购电方面的选择权利,这就在一定程度上增加了系统潮流不确定的问题,与此同时,电源竞价上网的问题也致使系统潮流的分布出现不均衡的问题。因为电力用户与电力生产商是直接进行交易的情况,这就需要发生大规模的长距离进行输电的情况,这需要电网一定有非常充足的输电容量。

3、配电网规划新思路与方法

3.1经济与安全并存。在对电网进行规划的初期阶段,比较重视的电网的安全问题,在一定程度上没有对经济的因素在电网的规划工作当中进行足够的重视。电网规划的主要目的是有效的推进电力的企业能够有效的稳定在电力市场当中,更好的掌控在市场当中的实际地位,在对电网进行规划的过程当中一定要确保能够同时渗透经济以及安全这两个比较重要的方面,这样也比较利于提高最好的规划方法。一定要不断的进行改善对于电网规划方面的思路问题,一定要确保对于电网规划工作方面能够有效的满足社会市场实际的用电要求,不断的提升电网安全实际的能力,尽可能的杜绝发生电网出现故障的问题。

3.2重视分析电力市场下电力负荷增长趋势、内在规律以及负荷特性的变化。对于电网进行规划的工作最为重要的一个决策因素就是电力实际负荷的问题,在整个电力市场当中,电力负荷的发展在当今阶段存在一定的不确定情况。所以一定要尽可能的收集有用的资料以更好的确保电力负荷更好的更加稳定的进行发展,降低一些不必要的条件。

3.3提高电力市场需求预测能力。调研市场情况,全面掌握数据,做好市场需求量分析,通过指标研究,确定需求预测模型,做好混合需求模型负荷预测。电网规划期结束前,对预测水平和结果做调整,提高预测精准度。

3.4综合考虑未来不确定因素。电网规划需要有一个长远性和持久性,但是在电力市场发展中,往往会出现施工新变化,使电网负荷产生不确定性,电力市场变化难以估计。在负荷预测时,充分考虑到未来的发展与变化,综合性进行因素影响分析,通过技术改良,实现数据可控,挖掘市场潜力,合理的进行规划电力物理的空间。

4、结束语

随着我们国家的科学技术不断的发展,相应的市场竞争环境也越来越激烈,电力市场也对电网提出了更多、更高的一些要求,但是“厂网已经分家,输配进行分开”的情况下这就致使在对电网进行规划的过程当中对于电源建设方面的实际计划、负荷的预测等边界条件又存在非常大的不确定问题,在对电网进行规划的工作当中就会面临着非常大的挑战。而面对即将到来的这些挑战,相关的电网规划的工作人员一定要更好的适应现阶段的大环境,有效的改变以前一些传统的思路,更加详细地了解电力市场的基本理论以及运营方面实际的原理问题,全方面的理解电力市场对于电网实际的需要,着重分析并掌握负荷未来的发展以及对于电源规划这两个比较重要的条件,不断地对于电网规划的方案进行创新,有效推进电网投资的多样化,加深对于电网规划的调整工作。

参考文献:

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