智能電網相關技術是應對能源環境問題的有效途徑

　　能(neng)源(yuan)和(he)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)是(shi)本(ben)世(shi)紀(ji)最(zui)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)之(zhi)一(yi)，為(wei)了(le)應(ying)對(dui)這(zhe)一(yi)挑(tiao)戰(zhan)，開(kai)發(fa)和(he)利(li)用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)成(cheng)了(le)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)的(de)共(gong)同(tong)選(xuan)擇(ze)。在(zai)這(zhe)種(zhong)大(da)背(bei)景(jing)下(xia)，電力行業也意識到僅靠傳統
、常(chang)規(gui)的(de)電(dian)力(li)技(ji)術(shu)和(he)手(shou)段(duan)
，難(nan)以(yi)解(jie)決(jue)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)新(xin)能(neng)源(yuan)接(jie)入(ru)的(de)問(wen)題(ti)。所(suo)以(yi)近(jin)年(nian)來(lai)
，智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)
，尤(you)其(qi)是(shi)作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)及(ji)並(bing)網(wang)技(ji)術(shu)等(deng)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)了(le)業(ye)界(jie)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)點(dian)。

　　zhinengdianwangjishubuluncongliluncengmiankanhaishicongshijiancengmiankan，dounenggenghaodirangkezaishengnengyuanjierudianwang。dangqiankezaishengnengyuanjierubaokuohenduojishu，youxiejishubushichangguide，youyixieshixinde。birushuozhinengdianwangjishulimiandechunengjishu。youyukezaishengnengyuanfadianshijianxiexingde、隨機的和難以控製的，所以加入儲能技術後可以更好地協調能源利用的供需平衡，如抽水蓄能

、電池儲能
、超導
、壓縮空氣、飛fei輪lun等deng等deng，這zhe些xie儲chu能neng技ji術shu有you的de目mu前qian還hai處chu於yu研yan究jiu階jie段duan，有you的de已yi經jing得de到dao了le少shao量liang開kai發fa，有you的de則ze已yi經jing投tou入ru了le正zheng式shi使shi用yong，它ta們men的de成cheng熟shu度du不bu一yi樣yang，此ci其qi一yi。其qi二er是shi需xu求qiu側ce管guan理li（DSM）或需求側響應（DR），通過利用通信和信息技術，並采用技術、經(jing)濟(ji)和(he)行(xing)政(zheng)等(deng)手(shou)段(duan)，維(wei)持(chi)發(fa)電(dian)側(ce)和(he)需(xu)求(qiu)側(ce)的(de)供(gong)需(xu)平(ping)衡(heng)。一(yi)旦(dan)發(fa)電(dian)量(liang)不(bu)足(zu)，便(bian)能(neng)適(shi)時(shi)通(tong)知(zhi)用(yong)戶(hu)減(jian)少(shao)用(yong)量(liang)或(huo)變(bian)化(hua)用(yong)電(dian)方(fang)式(shi)，或(huo)者(zhe)利(li)用(yong)價(jia)格(ge)變(bian)化(hua)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)的(de)調(tiao)節(jie)控(kong)製(zhi)。其(qi)中(zhong)，利(li)用(yong)高(gao)級(ji)計(ji)量(liang)係(xi)統(tong)（AMI）是(shi)完(wan)成(cheng)需(xu)求(qiu)側(ce)響(xiang)應(ying)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)，此(ci)外(wai)還(hai)有(you)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)等(deng)。鑒(jian)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)接(jie)入(ru)會(hui)對(dui)電(dian)網(wang)造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)影(ying)響(xiang)，我(wo)國(guo)利(li)用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)係(xi)統(tong)（FACTS）技術
，通過移相器
、電力電子等手段以適應潮流的多變性。再比如說海上風電，由於輸電距離和輸送容量等的限製，大容量、長距離輸送離岸風電不能用交流電纜，因為交流電纜最長傳輸距離一般為四、五十公裏。為了應對這種情況，我們便利用海底電纜、基於VSC的高壓直流輸電、IGBT等技術進行解決。

　　需客觀看待電動汽車充電對電力係統造成的影響

　　到目前為止
，電動汽車的充電模式主要有以下四種：1）VOG模式（單向無序電能供給），在此模式下
，電動汽車接入電網即可立即充電
；（2）TC--Timed Charging模式（單向有序電能供給）

，在此模式下，電動汽車可以在給定的時刻開始充電
；（3）V1G模式（電動汽車充電受電網控製）
，在此模式下，電動汽車可以與電網進行實時通信，優化充電安排
、提高電網效率
，在電網允許時刻進行充電，弊端是不能向電網反饋送電
；（4）V2G模式（雙向有序電能供給）
，在此模式下，電動汽車可以作為電能存儲設備、備用電源設備等，與電網的能量管理係統通信並受其控製，實現電動汽車與電網間的能量轉換（充、放電）。

　　womenyinggaiyongbianzhengdeyanguangkandaidiandongqichechongdiandelibi
，yifangmian，ruguoheliliyonghekongzhidiandongqichechongdian，biankeshiqixuefengtiangudezuoyongdedaochongfenfahui
，geidianwangfuhedailaijijidetiaojie
；另一方麵
，它給電力係統帶來的負麵影響同樣不容小覷，其中主要體現在以下幾個方麵：無計劃的臨時性快充對電網產生短時性負荷衝擊；電動汽車通過逆變向電網供電，不可避免給電網帶來反向潮流、電壓變化、電能質量問題和無功功率平衡問題；給電網的規劃和調度運行帶來新的問題
，尤其是配電網規劃和運行等。

　　舉個例子，目前我國汽車保有量約為1億輛

，假設到2030年時我國汽車保有量為3億輛，而電動汽車為6000萬輛，占其中的五分之一
，每輛電動汽車充電功率為10千瓦
，極端情況下同時充電
，則總充電功率將達到6億千瓦
，將占2030年時電網裝機總容量24億千瓦的1/4,如果不對此加以協調並采用相關技術手段有效控製，而無序地同時充電的話，將會出現"峰上加峰"deqingkuang，congerzengdadianwangtiaofengnandu，jiadashupeidianwangjianshedeyali，jiangdifadianjizuhedianwangdeyunxingxiaolv。yinci，zaizhinengdianwangjiansheguochengzhong，womenyingbaduidiandongqichechongfangdianyunxingmoshideyanjiuzuoweiyixianggongzuozhongdian，chongfenliyongdiandongqichezuoweishijianshangkepingyifuhedetedian
，yikaozhinengdianwangzhongsuozhichidexuqiucexiangying，zaiyidingchengdushangxuefengtiangu、平滑負荷曲線
，提高設備利用效率、降低係統損耗。再比如，電動汽車充電站屬於諧波源負荷
，其產生的諧波主要是6k±1次諧波，如果這些諧波電流注入公用電網，將導致電網損耗增加、設備過熱及壽命損失、對控製和通信電路的幹擾，同時會造成電壓畸變
、功率因數下降， 影ying響xiang電dian網wang中zhong的de電dian能neng質zhi量liang水shui平ping及ji其qi他ta用yong電dian設she備bei的de正zheng常chang運yun行xing等deng。因yin此ci
，隻zhi有you正zheng視shi電dian動dong汽qi車che充chong電dian給gei電dian網wang帶dai來lai的de負fu麵mian影ying響xiang
，采cai取qu積ji極ji的de手shou段duan盡jin量liang抑yi製zhi諧xie波bo進jin入ru公gong用yong電dian網wang
，才cai能neng最zui大da化hua保bao障zhang電dian網wang的de安an全quan、經濟運行。

　　多方麵協調配合為可再生能源並網創造條件

　　suizhekezaishengnengyuanchanyeguimodebuduankuoda

，woguokezaishengnengyuanfazhanmianlindewentiyezhubutuxian，youqizaifengdiandengxinxingkezaishengnengyuanfadianbingwangfangmian

，gengshikunnanzhongzhong。youguoquzhuyaolaizijishushuiping
、產業發展能力方麵的約束，轉變為來自市場機製
、發展體製方麵的製約，要破解可再生能源的並網難題，需要多方麵的協調配合。

　　首(shou)先(xian)要(yao)有(you)序(xu)接(jie)入(ru)。因(yin)為(wei)廠(chang)網(wang)分(fen)開(kai)之(zhi)後(hou)，當(dang)前(qian)存(cun)在(zai)無(wu)序(xu)發(fa)展(zhan)的(de)情(qing)況(kuang)，有(you)些(xie)地(di)方(fang)的(de)風(feng)電(dian)建(jian)設(she)超(chao)出(chu)了(le)高(gao)壓(ya)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)的(de)速(su)度(du)。風(feng)電(dian)等(deng)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)建(jian)設(she)要(yao)和(he)線(xian)路(lu)建(jian)設(she)相(xiang)配(pei)合(he)。第(di)二(er)，增(zeng)加(jia)儲(chu)能(neng)。儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)對(dui)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)改(gai)善(shan)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)
、提高可再生能源接入起著重要作用。具有間歇性、不(bu)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)會(hui)影(ying)響(xiang)電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)。以(yi)風(feng)能(neng)為(wei)例(li)，電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)雖(sui)然(ran)通(tong)過(guo)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)預(yu)測(ce)技(ji)術(shu)來(lai)協(xie)助(zhu)調(tiao)度(du)，但(dan)預(yu)測(ce)的(de)誤(wu)差(cha)是(shi)無(wu)法(fa)避(bi)免(mian)，而(er)且(qie)在(zai)風(feng)電(dian)變(bian)化(hua)大(da)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，即(ji)使(shi)預(yu)測(ce)精(jing)確(que)，仍(reng)需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)的(de)儲(chu)能(neng)手(shou)段(duan)。應(ying)用(yong)儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)，可(ke)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)信(xin)用(yong)度(du)。第(di)三(san)
，可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)要(yao)與(yu)常(chang)規(gui)能(neng)源(yuan)協(xie)調(tiao)發(fa)展(zhan)。要(yao)在(zai)政(zheng)府(fu)政(zheng)策(ce)基(ji)礎(chu)上(shang)，協(xie)調(tiao)好(hao)風(feng)電(dian)等(deng)新(xin)能(neng)源(yuan)與(yu)傳(chuan)統(tong)火(huo)電(dian)能(neng)源(yuan)的(de)關(guan)係(xi)
，雙(shuang)方(fang)要(yao)形(xing)成(cheng)互(hu)補(bu)。當(dang)然(ran)，在(zai)滿(man)足(zu)接(jie)納(na)全(quan)部(bu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)電(dian)量(liang)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，常(chang)規(gui)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)（如煤電）dejingjixinghexiaolvhuiyouyidingchengdudexiajiang。lingwai
，duifengdianjianxiexinghebuwendingxingeryan，xuyaojiaqiangfengdiangonglvdeyucegongzuo
，tongshi

，fengdiandezhizaochangjiayexuyaotigaoxingnengjishu——低(di)電(dian)壓(ya)穿(chuan)越(yue)技(ji)術(shu)，避(bi)免(mian)事(shi)故(gu)的(de)多(duo)發(fa)以(yi)及(ji)由(you)事(shi)故(gu)引(yin)發(fa)的(de)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)跳(tiao)閘(zha)，進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)供(gong)電(dian)和(he)係(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)性(xing)能(neng)。此(ci)外(wai)，我(wo)們(men)還(hai)應(ying)學(xue)習(xi)丹(dan)麥(mai)的(de)經(jing)驗(yan)，增(zeng)強(qiang)聯(lian)絡(luo)線(xian)輸(shu)送(song)功(gong)率(lv)的(de)能(neng)力(li)。

　　風feng電dian和he光guang伏fu發fa電dian要yao堅jian持chi分fen散san和he集ji中zhong相xiang結jie合he的de原yuan則ze，盡jin可ke能neng就jiu地di消xiao化hua。當dang前qian我wo國guo是shi以yi集ji中zhong式shi的de風feng力li發fa電dian為wei主zhu
，而er國guo外wai如ru日ri本ben等deng則ze是shi以yi分fen散san式shi的de太tai陽yang能neng光guang伏fu發fa電dian為wei主zhu。隨sui著zhe未wei來lai我wo國guo風feng電dian所suo占zhan比bi例li的de逐zhu漸jian上shang升sheng，尤you其qi是shi當dang風feng力li發fa電dian和he太tai陽yang能neng發fa電dian所suo占zhan比bi例li超chao過guo30%時
，我們甚至可以考慮利用風能、太陽能通過製作氫，作為燃料電池的燃料

，以供發電。這也是國外某些發達國家正在探討的技術路線之一。

　　微網技術是發揮分布式發電供能係統效能的最優途徑

　　微wei網wang技ji術shu是shi解jie決jue分fen布bu式shi發fa電dian的de最zui好hao技ji術shu
，它ta可ke以yi將jiang對dui配pei電dian網wang的de影ying響xiang減jian到dao最zui小xiao，同tong時shi將jiang對dui用yong戶hu自zi身shen的de供gong電dian可ke靠kao性xing提ti高gao到dao最zui大da程cheng度du，其qi重zhong要yao性xing不bu言yan而er喻yu。現xian有you研yan究jiu和he實shi踐jian已yi表biao明ming，將jiang分fen布bu式shi發fa電dian供gong能neng係xi統tong以yi微wei網wang的de形xing式shi接jie入ru到dao大da電dian網wang並bing網wang運yun行xing，與yu大da電dian網wang互hu為wei支zhi撐cheng

，是shi發fa揮hui分fen布bu式shi發fa電dian供gong能neng係xi統tong效xiao能neng的de最zui有you效xiao方fang式shi。在zai微wei網wang係xi統tong中zhong，用yong戶hu所suo需xu電dian能neng由you風feng力li發fa電dian係xi統tong、光伏發電係統、燃料電池
、以天然氣和沼氣等為燃料的冷/熱/電聯供係統（CCHP），通過微電網來提供
，往往可同時滿足用戶供熱、供冷和供電的需求。這種綜合的用能方式比常規的方式效率要高
，一般不考慮餘熱利用的發電效率為30%左右，如果將餘熱加以利用的話，就可以將總效率提高到70%-80%,使我們充分達到節能和合理用能的目的。

　　目前
，由於條件的製約
，微網相關工作在我國海島、鄉(xiang)村(cun)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)相(xiang)對(dui)多(duo)一(yi)些(xie)。當(dang)然(ran)，就(jiu)微(wei)網(wang)在(zai)城(cheng)市(shi)的(de)發(fa)展(zhan)而(er)言(yan)，我(wo)國(guo)也(ye)抱(bao)以(yi)同(tong)樣(yang)的(de)重(zhong)視(shi)，天(tian)津(jin)生(sheng)態(tai)城(cheng)建(jian)設(she)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian)很(hen)好(hao)的(de)探(tan)索(suo)。隨(sui)著(zhe)未(wei)來(lai)天(tian)然(ran)氣(qi)
、風能
、光伏等清潔能源的分布式發電的並網需求的不斷增多，人們對城市微網的需求還將逐漸增大。

　　ciwai，suizheweiwangjishudebuduanfazhan，dianlidianzishebeizaiweiwangdangzhongdeyingyongyejiangzhujianzengduo，zhekenenghuizaochengyixieteshudewenti，tongyangzhidewomenyinqizhongshi。birushuotahuichanshengyixiexiebo
，zaochengdiannengzhiliangxiajiang，yingxiangjidianbaohudedongzuodengdeng。yuanxiandefenbushifadianjibenshangcaiqujiudikongzhidebanfa，xianzaiyouyutongxunxitong
、光纖技術
、dianlixitongjishudengdebuduantigao，jiaqiangtongxunxitongjianshedekexingxingdaweizengjia。tongguojiaqiangweidianwangtongxunhexinxifangmiandexiangguanjishu，youzhuyujiejueweidianwangzhongkongzhi
、保護中遇到的一些難題
，從而提高電能質量和電網的安全穩定運行性能。