http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 07:12:55 《中華工控網》原創
編者語:11月5日,電力自動化技術的新發展研討會在滬成功舉辦。會上,專家們對國內大型電廠的自動化技術、核(he)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)和(he)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)化(hua)等(deng)多(duo)方(fang)位(wei)研(yan)討(tao)了(le)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)新(xin)發(fa)展(zhan)。特(te)別(bie)是(shi)對(dui)當(dang)前(qian)熱(re)點(dian)之(zhi)一(yi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)了(le)全(quan)方(fang)位(wei)的(de)探(tan)討(tao)。
智能電網是以物理電網為基礎,將現代先進的傳感測量技術、通訊技術信息技術、計算機技術和控製技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置,確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性,滿足環保約束、保證電能質量、適應電力市場化發展等為目的,實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。它貫穿發、輸、配、用全過程 ,通過智能電網的建設,電力係統各領域都將產生質的飛躍。
智能電網的探索之路
自2003年(nian)起(qi),美(mei)國(guo)多(duo)個(ge)政(zheng)府(fu)和(he)民(min)間(jian)組(zu)織(zhi)就(jiu)對(dui)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)願(yuan)景(jing)進(jin)行(xing)了(le)分(fen)析(xi),提(ti)出(chu)了(le)各(ge)自(zi)的(de)定(ding)義(yi)和(he)行(xing)動(dong)計(ji)劃(hua)建(jian)議(yi),其(qi)中(zhong)最(zui)有(you)典(dian)型(xing)意(yi)義(yi)的(de)是(shi)美(mei)國(guo)電(dian)力(li)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)提(ti)出(chu)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)。
2004年,歐盟委員會啟動了相關的研究與建設工作,提出 了要在歐洲建設智能電網。法國電力公司試驗“智能電網”以提高風電使用率。目前正在試驗一種動態能源儲存係統,有助於電網協調來自北海的間歇性風電。
2006年,美國IBM提出了“智能電網”解決方案,主要包括三個方麵:一是通過傳感器連接資產和設備提高數字化程度;二是數據的整合體係和收集體係;三是進行分析能力。
2007年10月,華東電網公司正式啟動智能電網可行性研究項目,並規劃了從2008年至 2030年的“三步走”戰略,即:在2010年初步建成電網高級調度中心,2020年全麵建成具有初步智能特性的數字化電網,2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。該項目的啟動標誌著中國開始進入智能電網領域。
奧巴馬上任後提出的能源計劃,除了以公布的計劃,美國還將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網係統進行升級換代,建立美國橫跨四個時區的統一電網;發展智能電網產業,最大限度發揮美國國家電網的價值和效率,將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理;全麵推進分布式能源管理,創造世界上最高的能源使用效率。
中國能源專家武建東提出的“互動電網。它將智能電網的含義涵蓋其中。互動電網集合了產業革命、技(ji)術(shu)革(ge)命(ming)和(he)管(guan)理(li)革(ge)命(ming)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)的(de)效(xiao)率(lv)變(bian)革(ge),在(zai)開(kai)放(fang)和(he)互(hu)聯(lian)的(de)信(xin)息(xi)模(mo)式(shi)基(ji)礎(chu)上(shang),通(tong)過(guo)加(jia)載(zai)係(xi)統(tong)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)和(he)升(sheng)級(ji)電(dian)網(wang)網(wang)絡(luo)管(guan)理(li)係(xi)統(tong),實(shi)現(xian)發(fa)電(dian)、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等多種用途開發。
日本、加拿大、澳大利亞等國也開始注意到電網的這一新動向,正在積極跟進,助推“智能電網”的發展。
中國的堅強智能電網
國家電網公司總經理劉振亞說:“jijifazhanzhinengdianwangyichengweishijiedianlifazhandexinqushi。zhinengdianwangshouxianyingdangshiyigejianqiangdedianwang。jianqiangshizhinengdianwangdejichujichu,zhinengshijianqiangzhinengdianwangchongfenfahuizuoyongdeguanjian,liangzhexiangfuxiangcheng、協調統一。”結合我國的基本國情和特高壓實踐,中國提出了堅強智能電網,具有數字化、信息化、自動化、互動化的特征。
2009年5月21日國家電網首次公布了智能電網計劃,其內容有:以堅強智能電網以堅強網架為基礎,以通信信息平台為支撐,以智能控製為手段,包含電力係統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合,是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代電網。具體分為三個階段:
2009年—2010年是規劃試點階段,重點開展堅強智能電網發展規劃,製定技術和管理標準,開展關鍵技術研發和設備研製,開展各環節的試點;
2011年—2015年(nian)是(shi)全(quan)麵(mian)建(jian)設(she)階(jie)段(duan),將(jiang)加(jia)快(kuai)特(te)高(gao)壓(ya)電(dian)網(wang)和(he)城(cheng)鄉(xiang)配(pei)電(dian)網(wang)建(jian)設(she),初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)和(he)互(hu)動(dong)服(fu)務(wu)體(ti)係(xi),關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)和(he)裝(zhuang)備(bei)實(shi)現(xian)重(zhong)大(da)突(tu)破(po)和(he)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong);
2016年—2020年(nian)是(shi)引(yin)領(ling)提(ti)升(sheng)階(jie)段(duan),將(jiang)全(quan)麵(mian)建(jian)成(cheng)統(tong)一(yi)的(de)堅(jian)強(qiang)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),技(ji)術(shu)和(he)裝(zhuang)備(bei)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)。屆(jie)時(shi),電(dian)網(wang)優(you)化(hua)配(pei)置(zhi)資(zi)源(yuan)能(neng)力(li)將(jiang)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng),清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)比(bi)例(li)達(da)到(dao)35%,分布式電源實現“即插即用”,智能電表普及應用。到2020年,可全麵建成統一的“堅強智能電網”。
[page_break]
智能電網建設中的關鍵技術
智能電網技術是由高級量測技術、高級配電運行、高級輸電運行和高級資產管理組成。高級量測技術(AMI),是一個用來測量、收集、儲存、分析和運用用戶用電信息的完整的網絡和係統,由智能電表、廣域通信網絡、量測數據管理係統和用戶戶內網絡等四部分構成。通過廣域通信網絡,AMI把用戶和電力公司緊密相連,為wei將jiang來lai配pei電dian自zi動dong化hua等deng智zhi能neng電dian網wang功gong能neng的de實shi現xian奠dian定ding基ji礎chu。其qi實shi現xian的de係xi統tong範fan圍wei的de測ce量liang和he可ke視shi性xing能neng夠gou大da幅fu提ti升sheng現xian有you的de電dian力li公gong司si的de運yun行xing機ji製zhi和he資zi產chan管guan理li流liu程cheng。
高級配電運行(ADO)包括高級配電自動化、高級保護與控製、配電快速仿真與模擬、新型電力電子裝置、DER運行、AC/DC微網運行和運行管理係統組成。
高級輸電運行(ATO)包括變電站自動化、輸電地理信息係統、廣域量測係統、高速信息處理、高級保護與控製、模擬、仿真和可視化工具、高級輸電網絡元件及先進區域電網運行組成。
高級資產管理(AAM)由優化資產使用運行、輸配電網規劃、基於條件的維修、工程設計與建造、顧客服務、工作於資產管理及模擬仿真組成。
智能電網通過高級量測體係(AMI)、高級配電運行(ADO)、高級輸電運行(ATO)和高級資產管理(AAM)之間的密切配合來實現電網安全穩定運行;使分布式電源得到有效的利用;提高電網資產的利用率;提高用戶用電的效率、可靠性和電能質量。
在建設智能電網中需要關注堅強實體電網、智能電網裝備、信息交互平台、電(dian)源(yuan)電(dian)網(wang)協(xie)調(tiao)及(ji)雙(shuang)向(xiang)互(hu)動(dong)供(gong)電(dian)的(de)研(yan)究(jiu)。專(zhuan)家(jia)建(jian)議(yi),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)作(zuo)為(wei)目(mu)前(qian)的(de)一(yi)個(ge)熱(re)點(dian),當(dang)前(qian)要(yao)密(mi)切(qie)跟(gen)蹤(zong)和(he)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu),大(da)力(li)發(fa)展(zhan)特(te)高(gao)壓(ya)電(dian)網(wang)及(ji)其(qi)他(ta)各(ge)級(ji)電(dian)網(wang),高(gao)度(du)關(guan)注(zhu)配(pei)電(dian)、用電側的智能電網技術,加強互聯網安全防護體係的開發、研究手段的建設和國外的交流合作。
自動化產品和技術在電力中的應用
據中國電力聯合會最新披露的統計數據顯示,2008年中國電力基本建設投資完成額達到5763億元,同比增長1.52%。這份統計情況同時表明,在剛剛過去的2008年,中國的電網投資首超電源投資,分別完成投資2885億元和2879億元。同時,核電、風電基本建設投資完成額分別增長71.85%和88.10%,火電基本建設投資完成額則下降了21.99%。
電網建設、新能源包括風能、核電 和太陽能的發展帶動了對自動化產品的需求。從細分市場來看,自動化產品的應用範圍:在電網建設中,變電站自動化、調度自動化、配網自動化等;在核電領域要用到DCS、FCS、PLC、SCADA 、RTU 、KIT、KDC等;在風電領域常用到控製器、機械傳動、變頻器、伺服、SCADA等;在太陽能領域要用到逆變器、PLC等。
據Frost&Sullivan中國研究數據顯示:在DCS市場,艾默生、ABB、西門子、英維思、和利時、國電智深、GE、三菱、日立等占據著主要的市場,其中艾默生的市場份額高達20.7%、其次是ABB占17.8%、西門子占15.1%。國內兩個企業和利時占9.6%、國電智深占8.5%。
在PLC市場,施耐德、西門子、羅克韋爾、GE、歐姆龍、三菱、和利時等占據著主要的市場,其中施耐德位列第一,市場份額達28.3%、其次是西門子占25.8%、羅克韋爾占19.1%、GE占10.2%。從中不難看出,位列前三的公司的市場份額幾乎都達到20%以上,占據了整個PLC市場大部份,形成“三分天下”的格局。
然而,在HMI市場,各大知名品牌都占據一定的份額。施耐德、西門子、羅克韋爾仍然位列前三,市場份額分別為9.8%、10.1%、7.8%。研祥、研華占有市場份額都在5%以上。在SCADA市場,由於政策的支持,國內企業有著明顯的優勢,雄居大部份市場。但西門子也占有6.2%、ABB4.5%的市場份額。
在(zai)未(wei)來(lai),基(ji)於(yu)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)將(jiang)逐(zhu)步(bu)取(qu)代(dai)現(xian)有(you)的(de)分(fen)散(san)式(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)主(zhu)導(dao)設(she)備(bei)。無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)技(ji)術(shu)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)技(ji)術(shu)將(jiang)會(hui)得(de)到(dao)長(chang)足(zu)發(fa)展(zhan),安(an)全(quan)技(ji)術(shu)和(he)節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)將(jiang)會(hui)得(de)到(dao)更(geng)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)。(gkong編輯)