未来电网发展的使命未来电网发展的使命主体体现在以下三点:面对电源侧:具有接纳大规模集中式和分布式能源、可再生能源和核能电力的能力;能够将电力需求侧的分布式电源、储能装置、电力和能源综合高效利用系统等组成微型能源和电力网络(微网)并与电网有机融合,与用户智能互动;大幅度提高电网(输电网和配电网)的安全、经济运行水平:网络电能损耗大幅降低、具有设备和系统的自愈能力、基本排除电网稳定破坏事故和大面积停电、具有很高的环境兼容能力。未来电网技术发展模式随着新能源革命条件下电能生产、传输、应用以及未来电网的使命变化,未来电网的发展模式也会产生相应变化。未来电网的变革主要源于电源结构的变化、用户的需求和互动,其结构将是大规模集中式电源与大范围分布式电源相结合。与些相应的电网结构将是适应大容量电能传输的骨干电网与适应分布式电源和能源电力高效利用的地方电网、微网相结合。形成与此对应的电网模式,包括电网(输电网、配电网、微网)的结构、调度运行方式、安全稳定水平、电力市场体系、评价指标体系。电网新技术的总体发展趋势新一代电网需要具备6大主要特征,即智能、高效、可靠、自愈、绿色、经济。“智能”是指电网具有自我感知状态、自我分析策略和自动控制,形成通过一个广域通信网联接的庞大智能机器。“高效”是指单位输电走廊的输电能力更高、输配电损耗更低、能源综合利用效率更高。“可靠”要求电网承受扰动与冲击的能力更强、运行更加安全。“自愈”指能够自动发现故障、诊断故障、自动采取控制措施,在用户察觉前消除缺陷。“绿色”是指可再生能源发电的比例要更高、电力传输损耗更小、电力工业对于环境与人更加友好。“经济”则要求电网资产的利用率更高、电价能够实现电力工业利益与公众利益的平衡。电力行业各领域的主要技术发展侧重点不同:在输电技术领域,主要侧重于主网架智能技术;特高压交流以及直流输电技术;大容量FACTS设备的应用;输电潮流控制技术;一次设备的智能化;高压电气设备在线状态监测、状态评估、状态检修;新型智能(数字化)变电站;新型的输电线路技术(如超导、分频输电、半波输电等);输电线路状态在线识别等方面的发展。在配电技术领域,主要侧重于配网自动化、智能化;分布式、新型可再生能源接入技术;配网电力电子技术;大规模储能技术及其优化利用;快速的配电网仿真技术;高级运行管理技术;供电的高可靠性;电能质量的高标准;供电的低损耗;自愈系统等方面的发展。在用电技术领域,主要侧重于智能化的计量和用电;最终用户管理;智能终端(计量、计费、监测、控制、管理,集用电和数据通信于一体);家居规费及其衍生服务;用户和电力、电网的互动性;电动汽车等方面的发展。在电网调度领域,主要侧重于电网安全稳定运行;能源的优化配置;调度与运行方式决策的自动化、在线化(在线的预决策、决策系统);基于广域信息的大电网闭环以及开环控制(基于WAMS的EMS/WEMS、广域阻尼控制、广域电压控制、广域保护、广域解列);电网安全运行信息的可视化、实时化(对低频振荡以及电网阻尼的实时监测与分析、对稳定极限以及当前运行状态的可视化)等方面的发展。国际上几家主要电力公司关注的技术研发与应用方向美国BPA电力局美国邦纳维尔电力管制局(BPA)2010年在以下5个领域中对自己的新技术做出了规划:1.供电效率以及需求侧管理领域。涉及到对居民负荷、商用负荷的需求管理以及负荷响应技术;2.发电以及储能领域。涵盖发电设备状态监测、高级的调速器技术、储能与电力电子等;信息来自:输配电设备网3.可再生能源领域。围绕风力发电以及海洋潮汐发电的接入,重点研究电能的预测、储能的配合、可再生能源发电的调度与控制等;4.设备以及人生安全领域。防盗窃技术、对输电塔以及输电线路的健康状况的无线遥测技术、变电站员工的人身防护技术、保护重点设施免受恐怖袭击的隔离栏技术;5.输电网技术领域。研究了20个未来技术方向,即广域控制;新一代广域测量;通信技术;鲁棒的状态估计;对广域测量数据进行过滤以及可信度评估、阻尼评估的软件;实时的负荷预测与发电调度软件;电力电子与FACTS;储能技术;变电站带电检修与故障诊断工具;状态检修;极端自然灾害下的电力基础设备恢复技术;调度员在线辅助决策系统;调度信息可视化系统;在线的安稳稳定预决策系统;电网实时监测与诊断系统;高温超导以及大电流线路技术;新型材料导线技术;数字化变电站技术;负荷控制技术。法国电力公司法国电力公司将其新技术研发分为发电、环保及可再生能源、能量管理、用电、电网与数字传真6大方向。各领域主要技术发展方向如下:1.发电领域:核电可靠运行、高效发电、可再生能源以及储能、核电站的过程控制;2.环保以及可再生能源领域:电力对环境的影响;气候变化、水电、风电、太阳能发电、海洋能发电;3.能量管理:动力经济分析,包括能源短缺的影响、气候变化以及经济形势对电能需求的作用、能源市场规则分析;市场条件下的优化发电;通过电价、储能、需求侧管理等综合手段削峰填谷;4.用电方面:采用新技术降低建筑能耗以及居民用电;在建筑中采用太阳能电池、热泵、储能等综合技术手段并由电力公司远程遥控;5.电网方面:面向分布式电源、储能以及电动汽车的新一代配网技术,综合采用新的信息以及通讯手段、新的自动化与控制技术、新的传感器以及新的数据平台;雷击防护技术,包括新型发电设施的防雷、雷击风险评估、电网接地系统研究、能够仿真雷击以及操作暂态的仿真工具;自动电能质量数据测量与分析系统;智能电网相关技术研究;6.数字仿真领域:考虑多时间尺度和多物理因素的仿真;仿真和实际测量的相互校核以及数据更新技术。东京电力公司东京电力公司确定了4大技术方向以下和5个重点科技项目。4大技术方向分别为:与安全可靠供电相关的技术,包括应对大地震的技术、核电安全运行监测技术;更好的供电以及用电技术,包括推进家庭的全面电气化、在工业与商业中推广热泵以及节能系统;对环境友好可持续发展的电力技术,包括环境友好发电技术(例如整体煤气化联合循环IGCC发电)、推动电动汽车发展、推动可再生能源发电(例如离岸风电场、太阳能发电);降低运行维护成本的技术,包括提高设备可用率以及使用寿命、利用新型高压绝缘技术优化电气设备的建设。5个重点科技项目分别为电动汽车及快速充电、核电厂气液两相流检测、热泵节能技术、离岸风电场、简化的绝缘设计。南方电网南方电网的新技术方向主要落实在4个方面:1.适应西电东送与主网建设。主要包括主网架构研究;直流、多端直流输电技术;特高压输电研究;FACTS在高压电网的大规模应用;超高压、特高压电气设备在线监测与状态评估;超高压、特高压电气一次设备智能化;数字化变电站的测量、通信以及检测技术;以可靠性为中心的状态检修;换流站、线路的电磁环境;新型绝缘材料、新型导线技术;新型的基于空中的输电线路巡检技术;2.电网安全稳定运行技术。包括优化简化的安全稳定控制系统;在线的安全稳定决策系统;基于广域信息的可视化的调度辅助决策系统;广域电压控制以及广域阻尼控制系统;计量及多馈入直流的机电电磁暂态仿真分析工具;多回直流的协调控制,交直流保护协调技术;新型电力系统保护和控制;基于智能型的三道防线整合协调;电网与发电机侧的协调;计入分布式能源的安全运行技术;3.适应更加可靠、灵活、有效率的配电网的要求。包括配电自动化;高级保护与控制;配电快速仿真与模拟;新型电力电子装置;分布式电源接入;AC/DC微网运行;(带有高级传感器的)运行管理系统;4.适应绿色低碳电网的建设需求。包括储能、电动汽车、智能用电、用电信息采集等方面。.南方电网的智能电网建设目标南方电网的智能电网建设目标主要体现在“四个提高”,即提高电力系统安全稳定运行水平,提高系统和资产利用效率,提高用户侧的能效管理和优质服务水平,提高资源优化配置和高效利用能力,促进资源节约型、环境友好型社会的建设和发展。南方电网关于智能电网的开发与实践南方电网在智能电网研究与建设方面现已做了大量工作,积极推动智能电网相关科研项目的实施,并有多项示范项目在建,包括多直流协调控制系统正式投入、±200Mvar链式静止无功补偿器STATCOM研制、佛山863分布式供能示范工程、建立“三遥”为主要技术特征的配网自动化试点、云南电科院微网项目、5MW级电池储能电站示范项目,以及首批电动汽车充电站(桩)和7大技术标准。另外,南网在智能电网研究方面也有诸多举措。2010年,经公司预算委员会批准,在公司预算中增列“智能电网重大专项”资金,用于推进公司智能电网研究工作。南网总部智能电网重大专项通过了专家评审,计划安排第一批共10个课题。同时,积极参与“十二五”国家科技计划优先启动重大项目。