智能电网的基本特点范例(12篇)
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智能电网的基本特点范文
【关键词】智能电网P2P均衡网络
一、引言
未来的智能电网着重于发展分布式层面的组件和技术,智能电网的应用包括如智能电表、数据汇总、分析、电能质量分析、电压控制、三级控制、自适应保护、需求侧管理、电网重构,以及控制发电、负载和存储设备。这些智能电网应用可以是集中、分层甚至完全分布式的部署方式。因此分层分区综合的统筹、稳定的控制以及快速协调的控制调度中心是核心的需要。
P2P技术代表了一种开放的分布式网络体系架构,其实现方式灵活多样,部署成本低,在资源查找、自组织、负载均衡等方面有独特的表现。本文比较分析了电网和P2P的特点,提出智能电网系统的分布式模型与P2P系统的分布式模型有对应关系,将P2P系统的分布式管理方式应用于智能电网系统的控制和资源均衡是可能的。
二、基于P2P网络智能电网模型
P2P网络是一种典型的覆盖网,覆盖网络是建立在一个物理通信系统上的逻辑网,节点之间的关联并不依赖于实际的物理连接,节点群组成一个平等、开放的分布式网络系统,每个节点的地位是对等的,既可以发出服务请求,也能响应请求提供资源和服务,同时扮演客户端和服务器的角色。
智能电网由不同时、不同地、不同功率的发电和负载设备通过输电线与中继转换等装置构成了动态性与分布式的电力网络,动态性表现在各种电力设备因为天气温度人员等原因会不可预测地接入和退出,甚至在功率上也不是稳定的;分布式表现在这些电力设备地理位置上呈相对固定而分散的分布。在智能电网中,发电与负载设备具有对等的身份和地位,然而在管理和控制层面则需求分地区、分级别地进行层次化结构的管理和控制。
当下,在低中压系统中使用小的分布式发电机是一个重要的趋势,也称为分布式电力系统。在这种分布式系统中需要分布式控制与管理,在分布式的控制方案中,电网组件(例如,发电机,调度负载)都配备有自主控制体(),可以即时监控电网组件,从各种传感器采集相应的状态参数,根据这些组件的当前状态队这些参数进行处理,然后给控制系统发送控制参数。的一个重要方面,除了自主性,就是它们是一群对等的通信,这样它们能根据自己的需求获得外部知识,这种交换信息的方式可以使一个不仅仅了解自己组件的状态,而且能对整个电网环境有了解。
这种系统的模型可以通过P2P网络模型来建立,基于P2P通信控制策略的为控制电网元件提供了新的方法,一个简单基于P2P网络的在模型如图1所示。
三、结论
本文比较了智能电网和P2P网络技术的相关特点,阐释了两者在动态和分布式两个本质特征上的契合。描述了基于P2P网络的分布式智能电网系统结构模型。
参考文献:
[1]H.Beitollahi,andG.Deconinck,“AnalyzingtheChordpeer-to-peernetworkforpowergridapplications”,ProceedingsoftheIEEEYoungResearchersSymposiuminElectricalPowerEngineering,2008.
[2]S.M.Amin,andB.F.Wollenberg,“TowardaSmartGrid”,IEEEPowerandEnergyMagazine,2005,3(5),pp.34-41.
智能电网的基本特点范文篇2
【关键词】智能变电站;技术;应用
智能变电站是在数字化变电站的基础上发展起来的,它充分考虑了智能电网的应用、发展需求,并从变电站自身特点出发,不断革新其现行的自动化技术,以满足社会对变电站提出的智能化要求,基于此,智能变电站是确保智能电网实现安全运行与有效控制的基础,同时也是实现电网发电、配电、送电和用电等需求的重要保证。
一、智能变电站技术内涵
从技术角度上分析,智能变电站的前身实质上是数字化变电站,它的发展离不开后者所具有的技术体系的有效支撑,变电站体系实现了智能化后,可表现出信息化、互动化等发展特点。其中,信息化是采用数字化的方式来明确表述电网对象、结构及变电站的状态等详细数据,自动化是借助先进的信息采集、运输技术,使智能化电网能自动控制和运行,真正做到智能化管理,而互动则表现为信息之间的交换与传达,促进电力系统中的各个环节共同发展[1]。
智能变电站中引进了很多集成、先进的智能设备,这就为其实现信息数字化和共享等要求提供了可靠保证,同时,智能变电站的设备还拥有采集、监控信息等功能,基于此,电网还可逐步实现自动化管理、监控等高级功能,从而推动变电站更安全、稳定的向前发展。发挥智能化的功能及优势,这是智能变电站的最终目标,而要首先这一目标,就必须引进智能化设备,搭建可实现信息共享和互助通信的网络平台,这与智能电网技术发展方向基本一致。从这点我们可以看出,未来的智能变电站在其发展中,需要更广泛的应用数字化变电站技术,并在此基础上实现其他高级功能,推动智能电网快步向前发展。
二、智能变电站的技术特点
智能变电站技术与网络、信息监控及信息处理技术有效融合,真正实现了信息智能化控制与互助共享,同时也提供了集成化的装置设备,这是该技术表现出来的几大显著特征。
(一)控制终端的介入。计算机终端的介入,让变电站真正实现了智能化,按照变电站中电能的具体运行状况,计算机终端系统可在短期内对电能进行判断,并及时解决各种突发事故,从而将变电站故障、输变电事故发生率减少到最低。
(二)分级控制技术的应用。智能变电站中使用了与国际电力安全标准相适应的分布式控制技术,在电网间隔层、设备层中都装置了各种可实现自动化控制的设备,让其拥有各自的分级调控功能,从而帮助中央处理设备减轻其电能负荷,促进设备工作效率进一步提高,通过分级调控的方式来降低和分散各类安全风险。
(三)光纤技术的应用和电力装置的集成化。光纤技术的普及与应用,使智能变电站中的各个控制层都拥有了相应的网络管理功能,同时让一、二次设备层与控制中心间的信息能够顺畅传播和实现共享。在运用计算机数字技术的过程中,还是先了监控电能和管理设备的集成化,在某个特定的区域内还能有效配置各种设备,这就有效的减少了设备的占地面积,降低了安装成本,同时也使设备能在规定的时间内正常运行。
(四)实现了局部乃至全局的智能化控制。现实中,我们应选择与智能化变电站实际的发展需求相适应的控制设备。基于此,在一次设备中运用光电技术,这就能让地面控制柜转变为一个微型的GIS[2]。而在二次设备中安装具有自动控制和漏电锁闭功能的智能电流互感器以及高压电流锁闭装置,能帮助我们更有效的发现和解决各种小故障,让局部设备能真正实现无人职守的目标,而智能化设备能从局部或全局来实现电力设备、电能传输的智能化控制。
三、智能变电站技术在上海电网的应用实践
“十五”规划后期,上海市电力公司制定并落实了关于数字化变电站及其发展前景的具体规划,该公司对现行的数字化变电站理论体系、二次智能装置及针对进一步健全数字化变电站的发展方案等进行了深入研究,这使得智能变电站在上海电网中得到了更为广泛的应用与普及。在“十一五”这一规划阶段,上海市电力公司还先后开展了与“全光纤电流互感器技术”、“IEC61850标准”等有关的研究工作,并深入探讨和分析了电力工程中智能变电站技术的应用状况及其核心技术问题[3]。自2005年起,上海电网便开始实现了应用智能变电站技术的应用,基于对未来技术应用发展方向的考虑,在改造500KV南桥变电站监控系统的实际工程中,该公司率先运用了与IEC61850标准相适应的监控系统,同时也实现了服务于广大通用对象的变电站事件(GOOSE)机制的有效应用,提高了变电站自动化的实时性与快速性。在220KV拜耳变电站建设(建于2007年)中,间隔层等阶层的设备、自动化以及继电保护装置等,都在IEC61850标准的基础上进行建模实现通信,这一二次系统的建立时间在国内都比较早。110KV封周变电站(2011年开始运行)是上海市内的首家数字化变电站,该站的设备呈现出三层两网的构造体系,并适应了IEC61850标准下的通信、建模要求。封周变电站还针对数字化开关电气设备构建了其有效的应用模型,因此它也成为国内数字化变电站发展中的典型代表。
110KV蒙自变电站(试运于2009年底)既运用了数字化变电站技术,同时也引进了很多先进的技术和设备,如建筑一体化光伏发电技术等;同时,它还首次应用了集地源热泵、吸附式空调等系统为一体的智能空调系统等。基于此,110KV蒙自变电站实现了智能变电站所应有的安全、集成、高效等诸多要求,同时也满足了智能网现行的发展要求。
四、结论
信息化时代中,智能变电站技术的应用于普及是适应集中电力供应需求的重要保障。国内智能变电站技术还应进一步更新和推广,以推动我国电网高效、安全有序的运行。
参考文献:
[1]陆居周.智能变电站技术特点的研究[J].广东科技,2011(2).
智能电网的基本特点范文篇3
【关键词】县级农网;农网特点;智能化;经济性
目前,我国农村经济快速发展,农民收入增加快速,农民的能源需求消费猛增。进行农网智能化建设,将大幅提高能源的利用效率,加大新型能源的有效供给,从而满足农民生活和生产对能源的需求。作为电力勘测设计院的设计人员,将从规划设计的角度探讨县级农网的智能化。
进行规划设计首先要了解县级农网的特点:
(1)农村供电人口多、人均用电量少,峰谷差大,最大负荷利用小时数低,配电方式多,农网线损率高、可靠性低。
(2)农网中普遍采用220/110/35/10/0.38kV或220/66/10/0.38kV电压制式.农村电网分布广、负荷分散以及线路供电半径较长,农村电网点多面广,农网末端分布的地形、地貌相对复杂,电网运行环境相对恶劣.农网采用架空线居多,在山区、丘陵地带进行农网建设与运行维护存在较大困难.
(3)虽然一些县级配网较早实现了环网供电,但是配变没有监测、保护、远抄接口,中压配网一旦出现故障,仍然采用全线人工逐段排查,工作效率低,停电时间长,经济损失大。在联络、分段、分支的开关选型上,10kV真空开关没有监测、保护、控制测量接口,保护的整定不能按负荷阶梯型来整定。
(4)由于西部的发展相对其他地区而言较为滞后,因此,缺乏与发达地区的技术交流,缺少专业的技术人才来管理和维护引入的先进系统。电网的规划水平受到经济、信息、技术、人才等多方面的制约,多种因素导致西部县级电网结构和运行水平都处于较为落后的状态。
要进行农网智能化规划设计,就必须立足我国农电供电的这些特点和需求,研究解决农网智能化建设中的基础性关键技术问题。要解决这些问题,就必须研究信息化营销与管理、智能供配电、节能及新能源发电等技术问题。即基于高效、优质、高可靠性供电的电力能源重大需求,研究新农村配电系统优化和供电规划方法及电能质量控制与保障技术;基于低碳、绿色等社会发展重大需求,研究满足新农村建设和城镇化建设要求的可再生能源发电技术及多能互补利用技术;基于电力物联网和智能电网的世界科技发展趋势,研究开发新一代低能耗、智能化、低成本农村电力装备。所有这些的最终指向是要提高供电可靠性,降低线损率。
简单讲,智能电网就是在现有电力网的基础上,整合通信网。
农网智能化的基本特征就是技术上体现信息化、自动化、互动化,管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化.
信息化、自动化、互动化是农网智能化的技术特征.信息化是统一坚强智能电网的实现基础;自动化是统一坚强智能电网发展水平的直观体现;互动化是统一坚强智能电网的内在要求.
农网的建设发展,始终围绕4个层次,即网架___结构___设备___运营。要实现农网智能化,首先就要优化网架规划。结构包括大电网供电和分布式发电/微电网技术,就是指在农网内部,既有大电网的支撑,也有内部小电网的运行。而设备包括装备与配电自动化、状态检修等内容。运营指的就是营配调一体化,既包括调度运行,也包括经济运行。调度运行的主要内容为在线状态监测与调度控制,经济运行指的是电价制度和信息化营销。
根据规划设计的要求采用电网智能化推广和采用的重点领域及重大技术装备和重大技术创新:
(1)农网规划设计深度规划技术、输变电工程典型设计、新农村电气化村典型供电模式、农网综合评价技术、农网变配电装备、紧凑型组合式箱式变电站、无功优化补偿技术、线损在线分析与管理技术、谐波检测与治理、农网自动化技术、农村电网规划设计、箱式变电站建设模式设计、小型集成式变电站、JYB3500系列、35kV组合变电站、农村电网35kV及以下配电网优化供电模式、配电网综合分析系统、农村电网规划软件、农网配变电装备。
(2)县级电网调度自动化技术、配变监测技术、配网自动化、无线公共通信网技术、无线传感器网络通信技术、电力设施防盗报警技术、电气设备状态维修与在线监测技术、企业资产维护管理系统、农网生产运行管理技术、小电流系统消弧、过压、感电保护成套装置、YBZ-12/0.4维护防雨智能型箱式变电站、智能低压配电开关柜、XBKC远程智能综合配电箱.、农网节能技术、有载自动调容变压器、农村电网综合节能技术、农网电压无功优化及管理系统、变电站无功补偿与电压优化成套装置、农网自动化技术、EPID3000综合配调自动化系统、4.2ON2000配网综合调度自动化系统、变电站线路巡检技术、配电线路故障监测技术、10kV绝缘线防雷保护技术。
(3)CSC2000整合型变电站自动化系统、分布智能式馈线自动化系统、4.7集抄及营配自动化系统、超远距离智能配变检测报警系统、配变测控与远程通信装置、农网生产运行管理技术、供电企业现场标准化作业辅助系统、网络化集控微机五防系统、变电站多媒体监视及安全防范集成网络系统、变电站智能巡检系统、遥控操作安全约束系统、10kV架空绝缘导线雷击断线对策、10kV接地故障检测仪、10kV辐射型架空线路故障诊断及运行监控系统农电安全现场仿真培训平台、JK-2型电力设备防盗报警器、智能型漏电保护器、电压质量远程监测与分析系统。
县级农网智能化在规划设计中还要考虑它的经济性,避免资源浪费,这就要求注意:
(1)在数据的整合即用电信息采集系统采集数据共享方面仍需全盘考虑,以避免资源的浪费。事实上,要实现这一改进,就需要国家电网公司全面考虑基层电网运行管理需求,切实提高高低压电网的智能设备利用效率和电网运维管理水平及客户用电服务水平。
智能电网的基本特点范文篇4
要】本文通过简述国际上新能源建设的发展趋势和智能电网的发展方向,分析我国新能源在开发和利用过程中遇到的问题,研究在新时期条件下,智能电网与新能源建设的协调发展、高效经营及可持续发展的主要思路。
【关键字】智能电网;新能源;协调发展;可持续发展
引言
近年来,随着全球气候变化和周边各国政局的动荡,能源的可持续利用及能源安全问题,已经成为人类今后社会经济发展的瓶颈,其对人类经济发展的制约及对环境的影响愈加明显,对构建和谐世界提出了严峻的挑战。因此,探索化石能源之外的新能源,发展新能源,建设绿色能源产业已成为全人类需要共同面对和解决的重要问题。
1.新能源发展趋势
新能源也称为绿色能源,是指通过新材料、采用新技术来替代化石能源以外的能源,其可产业化开发、系统性应用的可持续开发能源。其包含范围之广,如:太阳能、风能、地热能、潮汐能、波浪力能等14种之多,但其共同的特点为除化石能源与核能之外的可再生能源。
随着气候的变化和地缘政治等问题的影响,系统性的开发和利用新能源、提高使用效率、扩大使用范围以应对弥补常规能源对现今人类正常工作生活需求的不足。
2.新能源发展特点
由于新能源具有低污染、低排放、高热能、可再生等特点,符合国际各国对可持续发展能源的需求,因此,各国均加大了在相关领域的经济刺激。虽然,经济危机给新能源产业带来了负面的影响,但是,与其他传统行业相比较而言,新能源依旧是朝阳产业,孕育着巨大的商机和经济利益。
3.智能电网及特点
智能电网至今未有统一的定义,由其功能及特点可基本定义为:通过搭建高速和高集成性为特点的网络通信平台,以微机为载体,运用电力电子和智能控制决策等先进技术,结合现有输配电网,达成电网的实时监控和灾害预防,实现电网的信息化和智能化,最终发展为在信息上实时可靠、在成本上经济、在服务上高效优质的可持续发展的智能型电网。智能电网具有以下特点:
(1)自感及自愈性(Self-inductanceandself-healing)。智能电网在信息上具有实时性,通过采集系统内部实时动态信息,对动态信息进行风险评估,确定风险等级,计算故障发生概率及发生后引起的系统震荡。通过选择智能控制决策和筛选数据库解决案例,对自感隐患进行预警(发送信息至控制中心)、控制(隔离系统内部报错元件)和恢复等手段,降低大面积停电发生的概率,保证辖区内用户用电的安全性和连续性。
(2)互动性(Interactive)。智能电网通过网络平台与用户达成实时通信,增强与区域内用户的沟通,为用户提供更加便利、更加人性化的服务,即电网实时运行状态、用户用电额度、最新电价、计划或维修导致停电信息及恢复时间等各类服务信息。
(3)安全性(Safe)。智能电网通过打造信息平台,加强了电力系统与政府、企业间的沟通,增强了电网规划中安全风险的比重,实现了电网运行中的自查自检、预防报警、控制恢复,增强了电网内的运行安全和网络安全,减少甚至避免了在突发事故中的经济损失和造成的不良影响,提高了智能电网的抗风险能力。
(4)优质高效(HighqualityandEfficiency)。智能电网通过网络通信平台和优化策略,不仅可以实时监测电网内的设备,对电能质量进行等级区分,还可以通过调整运行状态提升某个节点的使用效率,实现低运营成本下的优质电能输送。
(5)兼容和多元化(CompatibilityandDiversification)。智能电网通过网络信息化平台,以输配电网为载体,以电力电子和智能控制等先进技术为决策,将系统内的设备监测、电能检测、自查预警、控制恢复、能量调度、配电管理、信息服务等模块统一集成在智能电网平台中,实现了不同业务和各类的信息交互。
同时,作为可持续发展的智能电网,增强了可再生能源发电和电力储能系统的接入,摆脱了传统的远端集中发电,实现了分散发电的集中利用,扩大了电力系统的调节的资源范围,满足了用户用电需求与自然环境的和谐发展。
4.智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展是实现可持续发展能源战略的基础,大力发展作为今后电网发展方向的智能电网,是提升电网资源优化配置,满足新能源分布式发电大规模集中接入的需求。
4.1智能电网与新能源发展瓶颈
智能电网与新能源产业,作为两个门类来讲发展历史较短,基础设施和相应技术开发不全面,因此造成了智能电网与新能源发电两者在规划上不协调、运行管理方法不一致、技术标准不统一、项目审批建设政出多门等问题,严重制约了智能电网与新能源发电的普及和发展。
4.2智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展需要从政策支持、发展速度、发展规模、开发技术等方面得到保障。新能源的发展应该在发展速度上与智能电网的速度匹配,在开发技术上,提升自身发电的可靠性与可控性,满足智能电网分布式发电集中式接入的需求,提升电网的灵活度。智能电网应在建设为友好电网的前提下,在建设规模上与新能源产业均衡,平衡新能源发展的要求,为今后在政策配套的基础上,新能源发电的并网提供条件。
4.3智能电网与新能源协调发展体系
智能电网的基本特点范文篇5
智能电网建设是电网未来发展的主要方向,能够确保人们日常生活中用所需的电能质量,电力工程技术在智能电网中的应用,更是提高了电网运行的安全和可靠性。智能电网应用电力工程技术的形式具有多种,例如:在电力能源转换、电源、输电、发电过程中的有效应用。因此,为有效提高智能电网运行的稳定性,确保人们能够获得高质量电能,本文针对智能电网特点进行评价,并对智能电网中电力工程技术进行研究,试图为之提供行之有效的可行性建议。
关键词:
智能电网;特点;电力技术;运用
引言
当前全球一体化进程不断加快,随之而来的能源问题层出不穷,全球人口的急剧增长更是加重了能源问题。研究得知,我国地域辽阔,能源丰富,但是人均资源占有量却比较低,电能作为人们生活中必不可少的能源,在人们生活中发挥着重要作用,因此,需要供应足够的电能,智能电网建设就实现了这一要求,尤其是电力工程技术的使用更是加快了智能电网的建设速度,提高了智能电网运行的可靠性,保证了高质量电能的供应。
1.智能电网概念及特点的评价分析
1.1概念
智能电网概念是2006年始于美国IBM公司提出的智能电网”解决方案。目前,已经得到了广泛应用。智能电网本质是一种电力体系,特别之处是该体系的组成是多个配电和输电系统,智能电网架构示意图,如图-1所示。随着科学技术的发展,智能电网的建设能够很好地适应电力市场的发展需求,不仅提高了电力工程的建设质量,还实现了在节能环保的同时提供可靠的电能,智能电网建设是电网建设未来的主要方向。智能电网的快速发展,还得益于电力工程技术在智能电网中的应用,例如:电力能源转换方面的应用、电源部分的应用、输电过程中的应用、发电过程中的应用等。
1.2特点
智能电网的特点是节约、智能和耐久性。节约可以有效解决我国能源紧张问题;智能特点可以提高电网运行的安全稳定性;耐久性则可以使得电网能够有效应对各种气候环境。
2.电力工程技术在智能电网的应用研究
2.1在电力能源转换的应用形式
调查得知,我国电力能源紧缺,随着科学技术的发展,我国电力行业开始尝试使用低碳新能源,在智能电网建设过程中,电力企业担负着全面转换能源的重任,只有确保智能电网安全稳定运行,才能够有效实现电能的远距离传输。从能源角度来讲,电力企业在智能电网建设过程中要有效利用新能源,践行低碳、环保理念,目前,智能电网建设主要使用两种能源:分布式能源和可再生能源。可再生能源是首选能源,智能电网建设过程中要有效利用电力工程技术,将可再生能源作为核心能源使用,比如:对太阳能、风能等可再生能源,促使电力工程技术在智能电网建设电力能源转换方面发挥重要作用。
2.2在电源部分的应用形式
从电源角度来讲,电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用。电力企业输电形式有交流和直流两种,交流电源又可分为变频和恒频两种形式。智能电网建设过程中变频和恒频电流都可使用,这可以大大提高智能电网运行的安全可靠性,也能够为智能电网下一环节的安全运行垫定基础。
2.3在输电过程中的应用形式
智能电网建设应用电力工程技术,必须要保持良好的运行状态和运行环境,才能够确保电力工程技术发挥应有的作用,有效发挥电力工程技术的功能和作用。在输电过程中应用电力工程技术,主要有两种形式:无功补偿技术和谐波抑制技术,这两项技术应用较为广泛。电力企业智能电网建设输电过程中应用这两种技术,可以有效减少了输电过程中的电能损耗,提高了供电质量。其中无功补偿技术更是在低压输配电线路中广泛应用,尤其是在农业领域具有重要影响。
2.4在智能电网发电过程中的应用形式
电力工程技术应用于智能电网的发电过程中,主要是借助于电力电子元器件全面控制电网的运行状态。比如:使用节能装置降低发电过程中的能源消耗,,从而有效提高智能电网发电效率,减少电网运行成本,降低电费,最终提高电力企业的经济效益。
3.总结
综上所述,电力工程技术在智能电网建设方面发挥着重要作用,不仅能够提高电网运行的稳定性,还能够为人们提供高质量电能。智能电网中应用的电力工程技术具有多样性、多元性,目的都是为了确保电网安全稳定运行。随着科学技术的发展,电力工程技术在智能电网建设方面应用力度会越来越大,智能电网建设会向着更好的方向发展。
参考文献
[1]钱泽文.浅析智能电网建设输电环节的关键技术[A]第八届中国通信学会学术年会论文集[C].2011
[2]杨德昌,李勇,C.Rehtanz等.中国式智能电网的构成和发展规划研究[J]电网技术.2009(20)
[3]张海瑞,韩冬,刘玉娇等.基于反熵权法的智能电网评价[J]电力系统保护与控制.2012(11)
智能电网的基本特点范文篇6
关键词农村;变电站;智能化;集成式
中图分类号TM63文献标识码A文章编号1674-6708(2012)81-0174-02
35kV智能化变电站是农网变电的最后一个环节,是数字化变电站的升级和发展,当前我国存在常规和数字化变电站两种建设模式。智能化变电站是建立在全新自动化变电站标准IEC61850的通信规范基础上,基于智能化一次设备和网络化二次设备的融合,涵盖了站控层、间隔层和过程层领域,实现了信息共享和互操作,提高了变电站运行的可靠性,降低运行维护成本,引领了未来变电站的必然发展趋势。本文重在探讨农村35kV智能化变电站优质高效、技术先进、安全可靠的设计方案。
1智能变电站的优势
智能变电站可分为过程层、间隔层和站控层。过程层包含了由一次设备和智能组件所构成的智能设备、合并单元和智能终端。其中,智能设备的选择比较注重安全可靠、低碳环保、技术先进和集成高效等特性,智能变电站的基本要求是基于通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享标准化,基本功能是自动完成信息采集、测量、计量、保护、控制和监测等,并可根据实际需要,支持电网实时智能调节、自动控制、协同互动和在线分析决策等高级功能。
2我国35kV智能化变电站的现有模式
目前,我国农村35kV智能化变电站的建设引进了多种设计思路,以实现智能化的升级和提高经济效益,主要有数字化智能变电站典型建设和分散分布式智能变电站标准建设两种模式。
2.1数字化智能变电站
根据IEC61850通信规范的要求,由智能化一次设备(智能化开关、电子式互感器等)和网络化二次设备(过程层、间隔层和站控层)分层构建而成,可以实现智能变电站内不同厂家的电气设备间的信息共享和互操作。同时,由于数字化变电站的每个间隔功能相互独立,以及计量、保护、电能质量分析和故障录波等功能也都相互独立,需要多台设备才能完成保护测控,由此带来的缺点是设备装置数量多,结构较为复杂,并增加了成本的投入,虽然在一定程度上实现了智能化变电站的功能,但不利于普及和推广。
2.2分布分散式智能变电站
分布分散的标准建设模式是国家电网公司面向110KV及以上变电站所推出的比较科学的模式,它的保护基于间隔,采样送据传送依据IEC61850-9-2的标准,采用“直采直跳”的方式,状态量的传输是以通用的面向对向的变电站的事件方式传输;设备在线监测位于间隔层,站级保护控制采用网络化数据。这种分散分布模式的特点是侧重于突出保护的依赖性,让整个自动化系统的间隔层形成保护测控、自动化两套系统,使保护可靠性不信赖网络。但该模式增加了投资,综合造价高,更适用于高电压等级变电站,因此难以在农网中加以推广。
3新型集成式智能变电站建设模式
通过以上分析,我们可以看到,现有的智能化变电站建设模式不能适应当前35kV农网智能化变配电的需要,由此,我们探索积极探索新型的集成式建设模式,以求能实现智能变电站的功能,降低投资,提高效益,增加安全可靠性。
3.1设计思路
随着现代计算机科技的发展,独立装置已完全具备对整个变电站的信息进行系统化处理的能力,尤其是针对35kV及其以下的相对简单系统的变电站,集成式数字化智能综合保护装置完全有能力实现整个间隔层的功能。新型集成式智能变电站依照IEC61850的通信规范和内涵:以功能服务为承载、以规范数据通信为途径、以构建信息模型为手段,采用系统的自动化功能建模方法,提供了变电站信息一体化建设的标准。集成式设计思路是在数字化信息化的基础上,对信息进行集中处理,以求实现原先独立的保护控制单元所无法实现的分布和集成式应用,进而实现智能化。对于重要网络或设备采取双冗余的配置方式,控制单元、光纤、数据采集系统及智能综合保装置均采用的是双系统模式,起到互为热备用、互相校验的作用。
3.2集成式结构集成式变电站结构精简,功能强大(如图1)
图1
其中,过程层针对35kV变电站互感器和断路器等一次设备距离较近,且均为开关柜结构的特点,为便于接线选用智能控制单元和合并单元集成为一体的就地智能化装置,能节省投资并提高效率。间隔层处理所有过程层光纤上传的信息,设置一主一备两台保护,两台交换机,充分保证了所采用的集成式数字化智能综合保护装置的安全可靠性,使其能顺利实现以前多台智能电子装置所实现的功能以及许多单台间隔层智能单元所无法实现的功能,包括完成更多的计算,接入更多的交流量。因此,需要有高可靠的硬件结构、更快的运算能力和丰富的网络资源,完成面向对像的建模,实现智能化;站控层从单台集中式智能综合保护装置上通讯,另外来接其它智能设备,较为简单。
3.3集成式智能变电站的优势
其一,安全可靠:不同间隔系统和信息的集成度高,有效利用相邻元件间冗余广域信息来提高保护性能,增强可靠性,保证整个系统安全、稳定的运行。如可以实现低周低压减载、站域系统保护、站域优化控制和小电流接地选线等。其二,简单:对很多功能和设备根据农村电网的现实情况和需要进行了整合,去繁就简,最大限度的减少设备数量和网络复杂程度。其三,降低成本:在统一的软、硬件平台上运行变电站的智能设备,其特色在于可基于现场编程,增加或调整系统功能,灵活度高、稳定性强,方便快捷,从而有效的降低了调试成本、设备成本和培训成本。其四,优化:采用光纤代替了电缆,电子式互感器取代了常规互感器,减少了设备占地,优化了电缆设计,改善了变电站的电磁环境,不仅降低了设备和施工成本,也大幅度的降低了对二次设备的功能及电磁兼容的要求,优化了智能化系统。
参考文献
[1]李孟超,王允平,等.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制,2010,31.
智能电网的基本特点范文篇7
关键词:智能电网三网融合电力光纤到户
中图分类号:TN929文献标识码:A文章编号:1007-9416(2012)11-0227-01
1、前言
国务院于2010年1月13日通过了关于推进电信网、电视网以及互联网三网融合的总体方案。而电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一,是国家电网公司为实现具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网而提出的新型电力通信手段,同时为开展三网融合(电信网、电视网以及互联网等内容传输)等业务提供技术支撑。
三网融合的构架特点是在经营层面上相互竞争和合作、在业务层面上进行互相渗透、网络层面上实现互联互通、在技术层面上趋向一致。通过三网融合可以在一定程度上带动我国经济产业链并并且促进经济增长方式的转型,降低重复性建设,进而节约造价及总投资额,避免占地纠纷、并能在一定程度上减少社会矛盾。
通过光纤复合电缆建设一张光纤网络的形式来实施三网融合,并且以一种开放的方式提供给各家运营商使用。这种建设方式,在战略高度上与国家“三网融合”战略相吻合。同时,实现了智能电网的建设目标,实现了供电方与用电方之间的信息数据通过公网来交互。
2、智能电网与三网融合之间的关系
智能电网与三网融合之间的关系可以从两个方面来概括。首先,是两者之间的业务关系,搭建“开放式光纤网络平台”前提条件是实现电力光纤到户。而电力光纤到户能在支持三网融合的基础上实现数据的实时双向传输,其好处就是能及时的发现故障并将其隔离处理,使电网效率及设备利用率提高,加速推进智能电网的建设步伐。
其次,是两者之间的经济关系。国家建设智能电网是发展低碳经济的重要举措之一,但建设智能电网的缺点在于投资回收慢、回报期长。而采用电力光纤到户,能够随之开展光纤租赁业务,因此可以获得额外的经济收入用于补贴智能电网建设投资,实现优势互补。如此,智能电网的建设能步入良性循环发展状态,实现可持续性发展道路。有研究表明,在搭建“开放式光纤网络平台”同时开展的光纤网络租赁业务,可使智能电网的投资回收期缩短60%左右。
在我国,智能电网与三网融合越来越得到重视,其原因在于两种之间的这种紧密关系,同时能满足人们对信息技术不断提升的要求,彬促进和推动网络对经济的贡献。
3、搭建开放式光纤网络平台的优势与关键
在上世纪七十年代,电力线模拟载波为为我国的主要电力通信手段。利用高压输电线路作为高频信号的传输通道为传统的电力线载波通信(PLC)的技术特征,其缺点在于当电网发生事故时容易导致处理时间延长甚至事故扩大化,究其原因在于该技术手段在电网发生事故时易通信不灵导致调度指挥的不及时。因此,PLC开始采用低压配电网进行载波通信成为主要发展方向之一,实现低压电力通信将成为未来的发展趋势。将光纤复合低压电缆随低压电路线铺设,由于其低压通信接入网集成度高、节省资源、抗干扰能力强、高速稳定可靠,成为优选技术。实现电力光纤到户,搭建开放式光纤网络平台可以在降低成本,并且避免二次施工造成的资源浪费。
搭建开放式光纤网络平台,对于运营商而言,能够降低接入成本,减少了网络投资额度,并使各个运营商能在此基础上平等竞争,使运营商能够加快其他战略重点的投资及其发展。正是由于开放式光纤网络平台,三网融合才能够从理念走向实际,更具战略性、可执行性,最终使得“智能城市”的设想实现,为人们提供多样化、多媒体化以及个性化的服务。搭建开放式光纤网络平台的关键在于降低成本,通过国内外实例可知,电力光纤网络建设的成本相较其他运营商有着70%以上的成本优势。
搭建开放式光纤网络平台,对于终端用户而言,使其能够有自由选择的权利,可以选择自己喜爱的运营商,并享受其带来的各种服务内容,能够避免了由于垄断带来的额外纠纷。
4、结语
电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一,是国家电网建设智能电网,推进电信网、电视网以及互联网三网融合而提出的新型电力通信手段。智能电网的建设可通过与运营商合作,共同建设以电力光纤到户工程为基础,搭建开放式光纤网络信息平台,建立多元化的信息服务体系。在推进光纤到户建设的同时,也推动了智能电网的建设,推动智能城市建设,为深化智能电网总体发展战略提供坚实的基础,创造和谐美好的生活。
参考文献
[1]陆融,黄静韬.电力光纤到户在智能电网建设中的应用分析[J].上海电力,2010(3):227-230.
[2]常康,薛峰,杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自动,2009(17).
智能电网的基本特点范文篇8
【关键词】智能变电站GOOSE运行维护
在2009年,国家电网提出了建设“统一坚强的智能电网”这一概念,智能化变电站则是智能电网的重要组成部分和关键节点,由于智能化新技术的应用,使得变电运维人员在智能变电站的运行维护上面临着一些新的变化和挑战。
1智能变电站的基础知识
1.1智能变电站的相关概念
1.1.1智能变电站
智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
与传统变电站相比,智能变电站具有以下特点:
通讯规约标准化:全站采用统一的通信规约IEC61850标准(国际电工委员会第57技术委员会制定的关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准,以实现变电站内不同智能电子设备(IED)之间的互操作和信息共享。)实现站内信息交互。
二次设备网络化:新增合并单元、智能终端、过程层交换机等,采用网络或点对点直接跳闸。光纤传输取代常规变电站控制电缆。
一次设备智能化:新增电子互感器、合并单元、智能终端等过程层设备。
1.1.2智能组件
由若干智能电子装置集合组成,承担所在设备的测量、控制和监测等基本功能;在满足相关标准要求时,智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。
1.1.3智能终端
一种智能组件。与一次设备采用电缆连接,与保护、测控等二次设备采用光纤连接,实现对一次设备(如:断路器、刀闸、主变等)的测量、控制等功能。
1.1.4合并单元
用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。
1.1.5GOOSE
面向通用对象的变电站事件(GenericObjectOrientedSubstationEvent,GOOSE)是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。通过GOOSE报文格式提高了测控装置之间数据传送的效率和系统实时性指标。开关跳合闸、刀闸分合闸指令,开关、刀闸位置状态,装置关联闭锁等都是在GOOSE网络中传偷。
1.1.6SV
采样值。基于/订阅机制,交换采样数据集中的采样值的相关模型对象和服务,以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。线路保护、测量电流,母线电压,线路电压等采样值都是在SV网络中传输。
1.2智能变电站结构
智能变电站从逻辑上看,采取三层两网式结构。三层即过程层、间隔层、站控层,两网即过程层网络(包括过程层GOOSE网络及过程层SV采样值网络)、站控层网络。
(1)过程层:过程层是一次设备与二次设备的结合面,主要由电子式互感器、合并单元、智能单元等自动化设备构成,主要完成与一次设备相关的功能,如开关量、模拟量的采集以及控制命令的执行等。其中合并单元、智能终端、过程层交换机都是双重化配置,站控层交换机有A网和B网。
(2)间隔层:间隔层主要包括变电站的保护、测控、计量等二次设备,主要任务是利用本间隔的数据完成对本间隔设备的监测和保护判断。
(3)站控层:站控层主要包括变电站监控系统、远动系统、继电保护故障信息系统等,其作用是完成对本站内间隔层设备及一次设备的控制,并完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信功能。其中重要设备如监控主机、远动机、服务器等也是双重化配置。
2智能变电站给运维带来的转变
智能变电站中设备之间连接介质由光缆或双绞线替代了传统的电缆,电磁信号被转换成了数字信号,二次回路成为了“虚回路”。相比较传统变电站而言,其运行维护必然带来一些改变。
2.1二次设备巡视重点发生改变
智能组件的网络化应用,使智能组件在继电保护中占据着比传统保护装置更重要的位置。一个智能组件采集的电流、电压信息或者开关、刀闸信息可以同时给线路保护(主变保护)、母线保护、测控装置所使用,一旦发生异常或故障,会影响到多个装置的正常运行,比如,母线电压互感器合并单元异常或故障时,必须按照母线电压互感器异常或故障处理。因此,加强二次设备巡视,特别是智能组件以及GOOSE通道、SV通道的巡视尤为重要。
2.2保护压板发生改变
传统保护屏上的保护“硬压板”被后台监控系统界面上的“软压板”所取代,全站只保留了装置的一块检修硬压板及智能终端的跳合闸硬压板。传统投退压板时,运行人员需要在保护屏上进行操作,现在只需在后台监控系统上用鼠标完成全部操作。特别是智能终端的跳合闸硬压板,除了装置异常处理、事故检查等情况外,禁止通过投退跳合闸来投退保护。
2.3交换机的重要程度不断提高
传统变电站的继电保护装置功能的实现均采用“点对点”的方式,各保护装置之间、保护装置与操作箱之间均是通过二次电缆连接,是一一对应的。而二次设备的网络化,虽然大大减少传统的二次电缆,但是对于网络交换机的依赖性也同步增加,特别是对于一些网采网跳的装置,一旦交换机发生异常或故障,会直接导致装置失去作用。
2.4智能终端柜的环境控制
随着智能组件的就地化,智能终端柜内的环境控制变得十分重要。每个装置均在运行过程中散发热量,再加上柜外太阳光的照射,因此柜内的温湿度决定了设备能否正常运行,其可靠性直接影响着变电站安全稳定运行。就目前使用的传统柜体而言,散热效果较差,对智能组件的稳定运行造成威胁。因此,需要运行人员加强对智能终端柜热交换机的巡视。
智能电网的基本特点范文
关键词:智能电网电网模型信息流
中图分类号:TM732文献标识码:A文章编号:1007-9416(2012)09-0195-01
1、引言
智能电网的建设将是今后一段时间国内外电力系统投资和建设的主要目标,农村智能电网的建设对农村及城市的电网有重要的影响,特别是我国很多地区的农村有非常丰富的风力和太阳能等可再生能源,可再生能源在发电模型中的大规模应用对未来智能电网建设提出了新的挑战。
智能电网的仿真计算研究是基于一定的电力系统模型的,电力系统模型对于电力系统的仿真结果影响很大[1]。传统的电力系统模型主要有:同步发电机组模型、电力负荷模型、输配电网络模型等。智能电网具有区别于传统电网的新特性,建立符合智能电网的模型对智能电网的研究有非常重要的意义[2]。本文介绍了智能电网建模相比于传统电力系统建模的新需求和新变化,并对智能电网建模进行了分析。
2、智能电网建模的需求
智能电网在电源、电力负荷和信息流的传输方面均有区别于传统电网之处,智能电网建模必须考虑到的新方面较多。
2.1可再生能源新电源
在新电源方面,智能电网需要有较大比例的可再生能源电力。这些可再生能源电力的主要特点是:间歇性、随机波动性及不完全可控性,例如用于电力能源的风能和太阳[3]。可再生能源发电方式有两种:一种是大规模集中式,这时建模需要考虑的是一个大规模的互联电网。另一种是小规模分布式,这种情况下,建模需要考虑的是很小容量的微型电网。
2.2电力系统与用户的交互
传统的电力系统配电网模型仅实现单向功能,即将电力传输给用户,而且用户也仅有电力使用者这一身份。智能电网中,随着新能源的使用,电网能量将更强调系统和用户之间能量与信息的双向交换及传输,信息流需要在电网各部分之间实现交互和共享,用户也可以作为电力提供者。
2.3自动化
智能电网中,智能调度和智能监测自愈控制是非常重要的两个方面。智能调度系统的概念是:让调度决策支持系统和人类调度员在同样的环境中分别做出决策,再将两者进行比较,如果我们不能判断哪个决策是由“机器人调度员”作出的,哪个是由人类调度员作出的,就可以说实现了“智能型调度”,实现了理想意义下的电网智能调度决策支持系统[4]。智能调度的实现是基于系统对电力信息流的实时监测,目前电网基础数据的管理采用传统技术手段,造成了数据搜集困难,数据无法及时更新导致与现场实际不符,电力各部门所使用的系统信息模型大多按照各自系统的需求而建立,缺少统一的接口规范,数据格式不统一,直接导致了大量数据的重复维护,智能电网模型需要考虑到智能调度中涉及的电力信息流处理和控制问题。
智能电网自愈功能是实现智能电网自动化的保障,与传统电网相比,智能电网网络有如下特点:(1)网络经常需要重构,特别是系统出现故障或者某区域出现电力紧缺等情况,(2)网络中有较多的控制设备。智能电网建模就必须考虑网络结构变化所带来的模型变化。
3、智能电网建模的分析
3.1可再生能源发电系统的建模
可再生能源发电包括风力发电、光伏发电、海洋能发电、生物能发电等形式,其中在电力系统中应用较广的主要有风力发电和光伏发电,特别是在山西省的部分山区农村,具有非常丰富的风力资源以及太阳照射资源,立足于风能、太阳能等可再生资源建立发电系统模型进行电力生产无疑给农村的经济运行及生态保护提供很好的发电模式。可再生资源发电单元模型研究比较清楚,但是,有关可再生能源电厂聚合建模的研究则处于起步阶段,建模方案主要有两种:一种是采用单元等效模型来描述一个电场,对电场网络简化处理,误差较大,另一种是采用详细模型,每个发电单元都采用单元模型描述,但是对于电力系统仿真计算可能产生维数灾。单元等效模型是可再生能源发电系统建模的研究重点。电场中各个发电单元的运行状态不同且有一定的随机波动性,会给电场的模型等效带来影响
3.2电网信息流模型分析
传统的电网中只考虑通过电网系统经济有效地输送给用户,但是随着未来分布式电源、可再生能源发电系统和新用电模式的发展及应用,现有的电力系统信息模型和集成手段已经无法描述这些新问题,智能电网需要实现电源、配电、输电、用电各环节信息流的交互。
3.2.1配电、输电、变电环节的信息流交互模型
变电站是连接输电网与配电网的重要节点,中国变电站随着设备的智能化和全面实现IEC61850标准的建设以及试验,基本实现了变电站内信息的共享,站内各类自动化、监控、量测以及保护实现一体化。当配电网需要取得变电站实时数据时,由模型不一致导致的信息流阻塞会成为信息流交互的阻碍,基于XML的网络本体语言(OWL)是解决不同信息模型互解释问题的有效方法之一。OWL为智能电网在不同标准之间的映射构建了有效通道。
3.2.2配电与用电之间的信息交互模型
未来电网的建设中,用户需要了解实时电价情况,根据电价情况可以选择自己的分布式电源供电或者从电网供电,一些新型用电设备的使用也将改革电网配电与用电的模式,而且,目前我国农村及城市使用的电表基本上只有用电量计算的功能,这种用电模式必然影响到配电和用电之间的交互。智能电网必须建设与之相适应的智能用电量测和管理体系,智能电网用电模型应该具有电能多功能计量、动态电价、自动采集等功能,配电与用电之间的实时信息交互可以提升供电部门对市场的把握,提高电网经济运行的能力。IEC61970,IEC61968以及IEC61850已经建立了市场动态电价、用户需求响应的简单模型,但是还远没有达到实用阶段,应该根据我国特点结合国际标准建立有中国特色的配电与用电交互模型。
参考文献
[1]沈沉,黄少伟,陈颖.未来电网的快速建模与仿真方法初探[J].电力系统自动化,2011,35(10):8-15.
[2]张海瑞.智能电网综合评价方法研究[D].上海:上海交通大学,2012.
智能电网的基本特点范文1篇10
关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化
作者简介:徐茹枝(1966-),女,江西上饶人,华北电力大学控制与计算机工程学院,副教授;苏林萍(1967-),女,河北定州人,华北电力大学控制与计算机工程学院,副教授。(北京102206)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)36-0048-02
随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,[1]包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。[2,3]智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2022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。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。[4]
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点:
(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术IEC61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术SOA和电力领域的热点技术CIM及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的DCS系统、发电厂?SIS系统、发电厂智能管理信息系统等。
(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的PLC技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。
(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、PLC技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作PPT文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校图书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解IEC61850和CIM技术时,要剖析IEC61850和CIM是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
五、结论
电力信息化是电力大学计算机专业的特色课程,在计算机专业的电力特色人才培养中起着重要的作用。通过本课程的改革促进计算机专业学生对电力信息化、智能化技术的理解和掌握,使电力大学计算机专业的学生更具有自己的特色,以实现计算机专业电力特色及工程应用能力的培养,进一步提升学生的专业素养和就业竞争力。
参考文献:
[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术,2009,33(18):9-16.
[2]孙宏斌,等.面向中国智能输电网的智能控制中心[J].电力科学与技术学报,2009,24(2):2-7.
智能电网的基本特点范文篇11
关键词智能;智能电网;发展
中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674—6708(2012)76—0083—02
在今天,“智能”这个词似乎充斥着我们生活的每一角落,比如智能手机、智能电视、智能空调也许有一天还会有智能菜板也说不定呢,但是我们今天要说的智能电网可是和我们的生活密不可分的,自从电这个能源被开发以来,人们就已经离不开它了,如今电力系统的科研人员已经不仅仅满足只是单纯的给大家提供电能,更希望能够通过智能电网来开启电网运行的新形式,给每一个人提供更多的实实在在的方便。下面首先就让我们来认识一下智能电网是什么。
1智能电网
1.1智能电网的定义
所谓智能电网就是电网的智能化,同时也叫做“电网2.0”,英文名称smartpowergrids,将目前科技很先进的通信工程、信息,以及自动控制工程与能源电力技术融合在一起,而且同电网的一些最基本的设施组建成具有很多可以满足现代人的需求的新形式电网。我们来看一下,其实简单的说智能电网是通过各种我们现在使用的通信技术比如测量技术、传感技术等技术的实践,最后实现我们智能电网的一些具有实际意义的目标。
1.2智能电网的优势
1)首先我们看下智能电网的结构,在智能电网中有着非常多的智能元件被安装在它的独特的网络构造当中。这个特点就决定了智能电网有着很好的对抗一些无论是来自自然界还是外在的一些破坏和危险。并且,即使是有不可抗拒的因素所带来的一些故障的时候,智能电网也可以将损失降到最低,同时实现自我恢复,也就是说智能电网具有坚韧的特点;2)智能电网的本身是有一个网络系统的,这样就可以通过信息的随时采集,执行一些特定的命令,比如传输,交换等等。其实这就是我们要说的智能电网的另外一个优势——网络资源共享。这一特点也应了现代化人对资源共享的需求,对于网络共享在电网历史数据的应用,网络资源共享提供的数据非常准确,还可以将历史数据很好的记录下来,以供以后参考,节省了很多资源;3)相信在今天,每家每户都有不同种类的电器,一般都不下十种,这也就决定了对于电能有了各种各样的要求,智能电网恰恰就可以满足各种用电产品的不同需要,这个优点很明显的显示智能电网在现代电力市场中无法替代的地位,既能满足我国经济的迅速发展对电能的高要求,还能自如的将各式的前所未有的负荷所带来的冲击降到最小的影响,可以保护电能产品的同时使电能产品可以安全高效的被利用;4)运行效率高,成本低是智能电网的另一个特点,信息、通信和先进的管理技术等结合在一起的应用方式,必然会将电力设备的使用效率大幅度提高,从而将电能的损耗降到最低,所以电网运行的成本就被降低了,体现了智能电网运行效率高但是成本相对却低很多,充分体现出了智能电网的优势;5)智能电网可以协调统一电力系统。智能电网可以参照其它先使用智能系统的单位促进电力系统管理规范化、标准化、精细化最后逐渐走进市场化的进程。智能电力系统可以实现利用与共享还可以将实时和非实时的信息集成在一起,最后将所有的数据集中在一起形成详细的、全面的整个电网的运营模式流程,同时将可以提供一些紧急问题处理方案,以备不时之需。
2智能电网的建设条件
2.1先进智能化的测量装置及元件
这里提到的测量装置和原件都是智能电网所必需的基础东西,只有这些基础硬件设施齐全智能电网的想法才能顺利实现,智能电网对这些装置以及元件的基本要求一定要有抗击多种干扰的能力,只有具备这些应有的能力,才能够在遇到问题时第一时间作出反应,进而可以将相应的命令信息快速的以第一时间传输给控制中心,这一必要条件也就是智能电网的一个优势,可以将信息技术的精髓运用到智能电网当中去,这不过是第一步,只是对于硬件的要求。
2.2智能电网必须要选择一个合适的通信方式
利用网络做到资源共享是智能电网的又一个具有明显优势的特点,那就要求整个智能电网用合理的通信方式来实现网络化资源共享,大家都知道由于电能的传输速度是非常快的,那么如果有事故发生,在很短的时间之内整个电力系统都会因为网络化的原因受到极大的影响,甚至瘫痪,后果会非常严重,甚至是灾难性的。所以我们说智能电网通过网络虽然实现了很多现实意义,可是一些人为的因素和不可抗拒的自然灾害对它的影响太大了。所以智能电网的通信方式在这里就显得尤为重要了,将智能电网在运行当中的实时特征与网络通信协议中实行分级方式相结合的方式,这样对于网络的要求就会高一些,以便可以使传输的准确度、速度、容量等要求可以得到满足。
2.3智能电网的运行规律
目前来看,智能电网被越来越多的人所接受,这就需要我们将智能电网的运行规律认知加深,它的本质还是原来电网的本质规律,就是将原来的电网进行了升级。其实就是把计算机这个智能的工具融入到电网中,使整个电网系统更加适应当今高速发展的经济社会。
3我国发展智能电网的前景
智能电网在我们国家的发展主要是将实现在发展大规模长距离输电的同时,也会重视开发新型能源发电比如风力发电、水力发电等等这些我国之前用的发电方式比较少的资源逐步改变以前一直以煤作为能源发电的方式;我们国家在国际上,特高压输电的经验及技术处于领先的地位,而且美国也即将于我们共同来制定智能电网的标准。
4结论
人们的工作、学习、生活都离不开电网行业,智能电网离我们越来越近,甚至主导了我们的全部生活,这就需要以后的发展中,一直的改进、改善一些新的技术使智能电网更好的为人民服务。同时智能电网要提高自身的可靠性、安全性,以适应社会的发展。
参考文献
[1]邓贵金.智能电网变电运行管理模式探讨[J].城市建设理论研究,2011,8.
智能电网的基本特点范文1篇12
我们发现,在意识到了这一结构性问题后,决策层在放缓房地产投资增速的同时,固定资产投资开始向战略新兴产业寻求转型。不难看出,转型性投资将接替过去传统的基础建设投资,成为2011年投资的主力,而归纳起来,未来决策层将会更多的考虑将基础建设资金投入到“三张网”中去,即“高速铁路网”、“新型智能电网”和“移动互联网”。
传统模式之弊
“十一五”是我国历史上交通基础设施建设发展速度最快、成效最大的五年。这五年间,我国加速编织立体交通网,公路、水路、民航均迎来历史上最大规模的建设热潮,并取得前所未有的大发展。交通运输部副部长翁孟勇日前在国新办新闻会上表示,2010年全国共完成公路水路交通建设投资4.7万亿元人民币,是“十五”期间的两倍多。
在陆上,全国公路网总里程达到398.4万公里,五年新增63.9万公里。高速公路由“十五”期末的4.1万公里发展到7.4万公里,新增3.3万公里。“五纵七横”12条国道主干线提前13年全部建成,西部开发8条省际通道基本贯通;在水上,沿海港口五年建成深水泊位661个,达到1774个;新增通过能力30亿吨,达到55.1亿吨,基本建成煤、油、矿、箱、粮五大专业化运输系统;在空中,民航基础设施五年投资2500亿元,相当于前25年民航建设资金的总和。定期航班机场达到176个,5年新增35个,改建了一批机场,初步形成了规模适当、功能完善的机场体系。这一串串统计数据,意味着我国的立体交通网络已基本成形。
但透过这些亮丽的成绩,我们也需要冷静正视一个事实:在2008年四万亿投资政策的带动下,基建投资带动了大量下游产业的发展,钢铁、水泥和工程机械的需求增长都较为明显。在政府四万亿大规模投资陆续完成后的一段时间内,增速回落的趋势将会是比较确定的。此外,在“十五”和“十一五”期间,城市基础设施建设需求大,公路、港口和机场建设得比较多。在城市化中后期阶段,大型的交通基础设施建设已经完成,未来投资总量今后会有所下降。我国基建的投资需要从总量上的一致性扩张转变为结构性差异化增长。比如当前东部地区高速公路建设已经面临趋于饱和的问题。
从历史数据看,近10年固定资产投资保持30%左右的增长主要集中在房地产,实际上,这种单纯依赖“钢筋加水泥”拉动GDP的发展模式,一直为人所诟病。或许是意识到了这一结构性问题,在放缓房地产投资增速的同时,固定资产投资开始向战略新兴产业寻求转型。不难看出,转型性投资将接替房地产投资,成为2011年投资的主力。
这其中首当其冲的就是以高铁为代表的高端装备制造业,据了解,2010年-2012年我国计划高铁投资将超1.38万亿元,年均投资达到4600亿元,拉动投资增长4个百分点。近期高铁概念股受资本市场追捧在情理之中,反复活跃。基于“基建转型性投资”这一思路,我们把握首次提出由高速铁路网、智能电网以及移动互联网构成的“基建新三网”的概念,看好这三大概念板块未来的广阔发展空间,梳理行业脉络,并试图挖掘其中孕育的巨大投资机会。
高速铁路网:“四纵四横”新版图
从去年年末至今,高铁概念股在A股市场风光无二。
2010年12月9日,为期三天的第七届世界高速铁路大会闭幕,当天铁路板块、铁路基建板块整体上涨2.27%,高铁概念普涨逾6%。其中晋西车轴(600495)、华东数控(002248)和天马股份(002122)涨停,中国南车、中国北车、晋亿实业涨幅都在6%以上。
2011年1月初,市场爆出“南车、北车即将合并”的传闻,称合并后的南车、北车将成为世界级的高铁巨头。1月4日,南车、北车股票应声双双涨停。南车不得不立即于1月5日“澄清声明”,称“中国南车没有讨论和研究南北车的整合事宜,近日有媒体南北车整合传闻,经核实此消息与南车无关。”
随着1月19日进入春运高峰期,当天A股市场的交运设备板块走势异常活跃。截至收盘,交运设备股领涨大盘,整体涨幅6.02%。其中中国南车(601766)、中国北车(601299)、晋西车轴纷纷涨停。
早在媒体对高铁进行全面报道之前,资本市场对“高铁概念股”的追捧,就已经将一条市场化的高铁产业链完整地呈现在投资者面前。从水泥、钢材等上游原材料供应商,到中国南车、中国北车等车辆制造商,再到负责基建的中国中铁(601390)、中国建筑(601668)等。还有与高铁工程与电子信号设备相关的中小型上市公司,如生产高铁弹性元件的时代新材(600458)、高铁工程桥面防水层材料提供商东方雨虹(002271)、射频识别(RFID)行业龙头企业远望谷(002161)等等,都由于高铁概念而成为备受关注的明星股。
中国式高铁后来者居上
时速486.1公里――这是目前为止世界上的火车所能跑出的最快时速。而这个速度,是属于中国的。曾经落后世界潮流30年的中国铁路装备制造业,正在重塑自身的高速铁路产业体系,乃至影响未来世界铁路产业的格局。
2010年12月7至9日,第七届世界高速铁路大会在北京召开。这是自1992年国际铁路联盟(UIC)发起该会议以来,首次在欧洲以外的国家举行。“目前,中国是世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。”在大会上,铁道部总工程师何华武一口气用了“五个最”。
回首过去的一年,我国大规模高铁建设逐步进入收获期:2009年12月26日,武广高铁正式运营;2010年2月,世界首条修建在湿陷性黄土地区、时速350公里的郑西高速铁路开通运营;5月,承载着汶川震后重建重任的成灌快铁开通运营;7月,沪宁高铁开通;10月,沪杭高铁开通;11月16日,京沪高铁完成铺轨,预计2011年就将建成通车,“4个小时从北京到上海”的梦想即将成为现实。2010年我国高铁运营里程达到8358公里,在建里程1.7万公里,无论是运营里程、运营速度还是建设速度,均居世界第一。
从时间上看,2004年-2008年,中国高铁经历了孕育、阵痛、生长期;到2010年,随着京沪高铁时速486.1公里的国际“第一快”,中国高铁真正进入迅速壮大阶段。中国高铁用不到7年的时间走完了国际高铁强国几十年的发展历程。此轮补旧账式的铁路大投资将推动高铁装备行业进入第一轮高速增长期。
近日,铁道部已从美国采购了一套时速350公里的列车全仿真台架设备,进行国产设备台架试验,预计将在今年一季度末调试成功进入测试阶段。这标志着高铁的国产化进程即将进入进口替代国产测试阶段,预计在2012年初,将逐步完成相关产品的测试工作。
摊开一份中国地图,5149公里的新建高铁已经穿越了北京、天津、上海、河北、河南、山西、山东、陕西、四川、湖北、湖南、安徽、江苏、浙江、福建、广东、吉林和海南18个省市,轨迹遍布大半个中国。2011年,包括京沪高铁在内的众多长大高铁干线将贯通,中国高铁运营总里程将突破1.3万公里,初步形成覆盖面更广、效应更大的高铁网络。
7000亿“极速”产业链
这还只是中国高铁创造奇迹的冰山一角。2011年伊始,在全国铁路工作会议上,铁道部部长表示:“2011年,全国铁路安排基本建设投资7000亿元。”同时还明确了高铁产业发展的重点领域:一是高速列车领域,除了推动主机企业外还要培育具有系统集成能力的零部件配套企业,培育世界一流的高速列车产业集群;二是高铁工程建造领域;三是高铁通信信号领域;另外还有高铁轨道设备领域和高铁电气化设备领域。而高铁工程建造领域,包括桥梁、隧道、铺轨、钢材、水泥等企业都将从中获益。
7000亿元的投资,再次令这个庞大的市场兴奋不已。据业内人士预估,“十二五”期间铁路投资将以每年7000亿元的势头增长,5年共计3.5万亿元。
中信证券将受益于高铁的企业分为两大类,一类是间接受益的建筑材料企业。由于高速铁路对线路的平整度要求高,因此桥梁和隧道的密度明显高于普通铁路。据测算,高铁每公里耗钢3000吨(不包括车辆等),是普通铁路每公里耗钢量的10倍,由此带动钢铁企业的发展。第二类是铁路专用材料公司。包括生产铁轨、车轮、轴承、车厢等的企业。而高铁产业发展的后期包括车辆、铁轨等所有基础设施内的养护维修也是产业链中亟待改善和发展的环节。
国都证券机械行业分析师魏静表示,行业内的一个说法,一列列车维修的成本是它整车成本的1.5倍,所以随着动车保有量的增长,维修这一块的市场非常广阔。根据铁道部的规划,未来10年的投资都会保持增长的状态。魏静预测,如果现在的动车组有800列,以每列2亿元计算,就是1600亿元,有两倍的价格就是3000亿的市场,市场空间值得期待。“而且维修的毛利率跟新造的毛利率是一样的。”
综合来看,“高铁概念股”体现在与高铁生产、制造相关的各个环节:上游原料环节包括以中国中铁、中国铁建(601186)、中铁二局(600528)、隧道股份(600820)等为代表覆盖工程机械、桥梁及隧道专用钢铁水泥电力、建筑材料的企业。高铁机械车辆环节类的代表是占据国内铁路机车制造市场95%份额的中国南车及中国北车。还有基建环节类的中铁、铁建、以及粤水电(002060)与隧道股份。以中国北车为例,公司目前在手订单1350亿元,其中动车组700亿元,订单占比超过50%,未来两年将处于动车组交付的高峰期,预期收益具有较高的确定性。
然而成长性最被市场看好的当属部分具有研制高铁零部件的上市公司,如已经投入高铁刹车片研发的博深工具(002282)、铁路紧固件晋亿实业(601002)、铁路新材料的时代新材等。以时代新材为例,预计2011年公司将正式对国内动车组制造商供货,开始进口替代过程,2011年时代新材完成30%的进口替代,获得1.2亿元的动车组弹性元件收入;2013年可完成几乎全部的进口替代,销售收入达到5亿元以上。
年初至今,高铁概念股已经让投资者获得了一定的超额收益,短期或存在一定的回调压力。但从中长期看,高铁的相关行业仍然会是投资的热点之一,具有极强的政府色彩,且相应的上市公司业绩成长存在确定性。随着我国高铁技术的进一步成熟,高铁概念股仍然可以为投资者带来稳定的回报。
“三步走”迈向坚强智能电网
“十一五”期间,我国坚强智能电网建设的蓝图徐徐展开,标志着我国的电网建设进入了智能时代。为加快利用新能源、清洁能源,在国家电网公司2011年工作会议精神的指导下,近日各地方电力公司纷纷优化“十二五”电网发展规划,将重点发展特高压和智能电网。四川省电力公司“十二五”期间投资将过千亿,打造全国最大省级电网,相当于再造一个四川电网;海南电网将投入250亿加速电网建设;重庆将开工建设投运智能变电站116座;山东将开建电压等级高达百万千伏的特高压输电线路;福建省将投资超过900亿重点发展智能电网;云南将投666亿建坚强智能电网;广西将投入413亿建设智能绿色电网……
中电联的“2010-2011年度全国电力供需与经济运行形势分析预测报告”显示,2011年全国电力工程建设投资完成额为7500亿元左右,其中,电源、电网工程建设分别完成投资4000亿元、3500亿元左右。中电联预测,随着经济继续保持平稳较快增长,2011年我国电力需求将持续增长。预计全年全国全社会用电量将达4.7万亿千瓦时左右,同比增长12%,但较2010年14.56%的增速有所回落。报告还强调,把智能电网正式纳入国家发展战略并给予政策和资金扶持。
用电需求的同比上涨、增速回落,说明我国的经济仍处于不稳定的复苏当中,这就形成了电力需求增速回落的情况。但是从报告中我们可以看到,新能源发电、跨区电网建设及农村电网改造将进一步带动电力投资;预计全年电力工程建设投资完成额在7500亿元左右,较去年7051亿元的投资增长约6%。这对于新能源发电、智能电网等板块将带来较大的增长,也是市场未来将关注的重点之一。我们认为,对于整个电力板块以及电力设备板块的关注点应重点放到智能电网和新能源发电上,国家未来的大规模投资保证了这部分企业将会有良好的业绩表现。
未来10年将迎来建设黄金期
我国的智能电网定义为“坚强智能电网”,涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节,是一个闭环系统。国家电网公司正在全面建设坚强的智能电网,即建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网,并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化,在供电安全、可靠和优质的基础上,进一步实现清洁、高效、互动的目标。智能电网是实现各类发电能源能够安全、可靠入网的保证,随着我国风电、光伏等清洁能源加快发展,大力发展智能电网实现“接入”能力迫在眉睫。
《国家电网公司绿色发展白皮书》提出,建设坚强智能电网是推动我国发展方式绿色转型的战略支点。据介绍,到2015年,我国将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,初步建成世界一流电网。此外,西部能源大区新疆的智能电网规划试点也将逐步推开,进入实质性实施阶段。根据《新疆智能电网规划》,2011年当地电网在发电、输电、变电、配电等各环节的智能化及通信信息平台建设工作将进一步展开。目前新疆智能变电站可研设计已完成内部审查,用电信息采集系统已开始试点,输变电设备状态检修工作已进入验收流程。
根据规划,2009年-2022年国家电网公司电网总投资3.45万亿元,其中智能化投资3841亿元,占电网总投资的11.1%,再加上特高压“三纵三横一环网”的建设,未来10年我国电网将迎来建设黄金期。同时,智能电网将拉动相关上下游产业发展,到2022年智能电网带来的各项效益相对传统电网增加约1890亿元。未来10年我国电网将迎来建设黄金期,“十二五”期间将建成“三纵三横一环网”的特高压交流线,并建设11回特高压直流输电工程,投资高达3000亿元;“十三五”期间投资虽略有放缓,投资额度也达到2500亿元。
不久前美国电力公司主动向国家电网抛出“橄榄枝”。1月23日,国家电网公司与美国电力公司签署协议,将广泛开展技术合作,共同推进特高压、智能电网和新能源建设。国家电网公司副总经理舒印彪介绍,双方将从电网及其智能化、先进输电系统、先进输电设备、智能电表,一直到微电网、分布式电源六个方面全面和美国电力公司建立合作。
特高压电网建设全面启动
网架建设、尤其是高端电网建设是“十二五”电网投资的核心主题,主要集中体现在特高压环节。目前,一些输配电设备企业已经开始加快特高压设备研制。1月17日,中国电力技术装备有限公司与沈阳变压器研究院股份有限公司签署战略合作框架协议,共同推进特高压设备研制。作为战略合作的第一项成果,双方正式签订特高压交流升压变压器研发项目合同。
1月20日,作为国家电网公司“十二五”特高压电网建设的起步工程,特高压交流试验示范工程扩建工程设备工作会议在北京举行。该工程将进一步验证特高压交流大容量、远距离输电的能力,计划今年3月完成全部设备的设计审查和验证,4月确保首批变压器、开关到达现场,5月首批特高压串补组部件到达现场。这标志着我国已全面加快特高压扩建工程设备研制与供货。
随着我国晋东南―南阳―荆门1000千伏特高压交流试验示范工程的建成投运、安全稳定运行以及向家坝―上海±800千伏特高压直流示范工程全线带电成功,标志着我国的特高压输电技术取得了实质性突破,走在了世界输电领域的前列。
2011年是“十二五”开局之年,根据国家电网公司的统一部署,2011年将完成淮南(皖南)―上海、锡盟―南京、淮南(南京)―上海、蒙西―长沙、靖边―连云港等五项特高压交流工程,以及溪洛渡―浙西、哈密―河南等两项特高压直流工程的核准工作。针对这一部署,许多地方电力公司都相继出台了相关规划。
例如,2011年山东将开工建设锡盟―济南―南京1000千伏交流特高压工程,输送给山东500万千瓦负荷;特高压被写进《江西省“十二五”能源发展规划》。此外,特高压也给国家电网走出国门、积极参与国际合作提供了基本保障。
我国“十二五”将投资5000亿建特高压输电网架,随着世界首条特高压输电线路进行扩建以及“三纵三横一环网”特高压交流骨干网架和11回特高压直流输电工程陆续开建,特高压变电工程环节涉及的变压器、电抗器、GIS组合电器,以及输电工程环节的电缆、绝缘子、铁塔、串补装置等企业将直接受益。
多维度筛选智能电网个股
智能电网涉及的企业数量众多,产业链上受益顺序和机会各不相同,下面我们提供三个选股角度。首先,可以从智能电网的建设阶段来选股,我国坚强智能电网分三步走:①2009年-2010年为规划试点阶段,重点开展坚强智能电网发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作。显著受益上市公司有特变电工、平高电气、天威保变、国电南瑞、思源电气、荣信股份、科陆电子(002121)。②2011-2015年为全面建设阶段,加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网,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。显著受益上市公司有特变电工、平高电气、天威保变、国电南瑞、思源电气、荣信股份、科陆电子、许继电气、国电南自、长园集团(600525)、东方电子(000682)。③2016-2022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。
其次,我们分析智能电网的具体环节,在七个环节中,发电端和变电端企业可能最为受益,其中发电端的主要产品是光伏逆变器和风电变流器,变电端的主要产品是变压器、高压开关、换流阀、电站综保系统等。我们更为看好发电环节和变电环节的理由是:发电环节的核心设备提供商不仅会享受智能电网投资带来的收益,而且能够享受到相关产品国产化带来的超额收益;特高压建设将利好变电环节投资。在输电环节,推荐天威保变(600550)、特变电工(600089)、中国西电(601179)、平高电气(600312)、荣信股份(002123)、汉缆股份(002498)等个股。在变电环节,我国智能变电站将成为新建变电站的主流,未来将迎来爆发式增长:第一阶段新建智能变电站46座,在运变电站智能化改造28座;第二阶段新建智能变电站8000座,在运变电站智能化改造50座,特高压交流变电站改造48座;第三阶段新建智能变电站7700座,在运变电站智能化改造44座,特高压交流变电站改造60座。推荐国电南瑞(600406)、国电南自(600268)、四方股份(601126)、许继电气(000400)、理工监测(002322)等个股。
最后,可以参考一下中金公司的筛选思路。中金公司研报认为,从二次设备占比、进入壁垒、电网建设迫切程度、电网认可程度以及新业务对原业务的冲击等五个维度给相关上市公司打分并排序。前五名受益于智能电网的个股依次是荣信股份、理工监测、比亚迪(01211.HK)、思源电气(002028)和国电南瑞。以受益智能电网程度最大的荣信股份为例,柔性输电在电网的渗透率目前很低,智能电网给荣信的柔性输电产品带来的新市场将远大于目前工业节能市场,来自电网的订单已占09年新订单的20%。高压变频产品市场份额强劲提升、合同能源管理模式下余热余亚发电业务增长迅速也是荣信股份未来的亮丽看点。
移动互联网:进入盛宴初期
2010年有两个词特别火,“Iphone4”和“围脖”。一个代表了手机的终端,微薄则是目前最流行的移动应用。当他俩走到一起的时候,“移动互联网”时代就来临了。因此,2011年也被称为移动互联网“元年”。
如果说互联网引发了通信业的一场革命,那么移动互联网将掀起通信业革命的第二次浪潮。移动互联网是将互联网与移动通信直接合二为一,必将带来信息通信业的新一轮洗牌。移动互联网有两个关键词:“移动”,描述的是它的随身性和方便性;“互联网”描述的是它的开放性、共享性和互动性。移动互联网摆脱了个人电脑的局限,将连接扩展到手机、平板电脑、上网本,甚至汽车、地铁以及各种信息采集终端和传感器上,从这个意义上说,移动互联网远远超越了原有互联网的外延。这种外延的扩展也成为推动行业洗牌的重要力量。
移动互联网规模将超互联网
移动互联网周期刚刚开始,这是过去半个世纪的第五个新技术周期。其实,从2009年中国3G起始,在三大运营商和众多终端厂商、整体行业链的共同努力下,中国的3G用户以一种令人欣喜的速度在不断增长。整个3G产业链,从操作系统到终端品牌到应用,甚至是应用商店,都快速增长,产业链结构的完善,为行业发展夯实了基础。随着移动互联网在国内蓬勃发展和各平台对创业团队扶持力度加大,移动互联网展现前所未有的前景。
易观国际最新数据显示,截至2010年底,国内移动互联网用户规模达2.88亿人,环比增长18.52%,较去年同期大增41.48%。2010年全年,中国移动互联网收入同比增长66%,市场营收达633亿元。分析预计,2009至2011年全国移动互联网收入复合增长率将超过40%,至2012年突破6亿,超过互联网用户数。
基于IP的超级终端以及相应的应用服务也正在增长和融合,并将支撑着移动互联网的迅猛增长。终端方面,Android系统被众手机制造商追捧,众手机制造商对于智能手机的重视使得智能手机性价比有效被提升,大大刺激了用户对智能手机的需求,同时移动互联网终端的竞争开始往大屏幕延伸,Ipad的推出,使得平板电脑成为硬件厂商进军移动互联网市场的新机会。而2010年移动互联网应用服务也逐渐随着应用商店的遍地开花现象而不断丰富,游戏、阅读等纯娱乐类移动应用的使用已逐渐成为用户习惯,同时移动互联网应用也开始由娱乐类往社会化应用发展,Checkin模式的位置服务交友应用成为服务与移动化特性结合的首例。
DCCI互联网数据中心的数据显示,2010年末我国互联网电脑网民规模已达到4.69亿,手机网民的数量已达到3.26亿。预计到2013年,中国手机网民将达7.2亿,手机网民占中国人口比例将达52.9%,首次超越电脑网民,移动互联网市场将呈现井喷发展。同时调查数据认为,在5年之内手机市场格局就将彻底颠覆,智能手机销量至2013年份额将高达51%,非智能手机将逐渐淡出市场。
或成最吸金行业
在资本的躁动下,移动互联网的市场热浪正如10年前的互联网一样扑面而来,已成为国内“最吸金”的行业之一。嗅觉敏锐的资本们显然已经蠢蠢欲动,大型的网游厂商也纷纷向这一领域投入重金。业界2月17日传来消息,继国内大型网游厂商网龙与九城相继成立移动互联网产业基金后,盛大网络旗下的盛大资本也宣布正式成立,专注于移动互联网早中期投资。而在2月15日,酷讯创始人陈华正式离开阿里巴巴,开始第二次创业之路,这也是春节以来继盛大边锋总裁许朝军之后的第二位离职创业的互联网高管,巧合的是,双方选择的领域均是移动互联网。目前,已经有越来越的企业和创业者将移动互联网作为创业方向,天使投资人雷军和创新工场董事长李开复都将移动互联网作为重要的投资方向,传统的互联网企业也在加速向移动互联网领域转移。
根据清科研究中心的数据显示,截至2010年12月底,移动互联网这一行业投资案例数量为23起,16起已披露数据的总投资额高达2.16亿美元,平均单笔投资金额近1300万美元。清科研究中心分析认为,随着资本市场的进一步活跃,加之充足资金,预计2011年移动互联网平均单笔投资金额将进一步提升。
Gartner咨询公司调查表示,目前手机用户下载的应用软件近80%都是手机游戏,手机游戏产业将成为移动互联网最亮丽的子行业,2011年全球产值将达到65亿美元。移动互联网另一个杀手级的应用就是搜索引擎,其在移动互联网领域的同样潜力巨大。不止是手机游戏、移动搜索,伴随着移动互联网产业链的不断拉长和衍生,移动互联网由最初的工具化移动应用发展到娱乐化应用,再转到商务类乃至政务类应用,其中重大的机会主要来自移动支付、移动阅读、手机LBS、广告投放媒体、手机SNS、视频翻译等领域,仅以移动支付产业链来说,就涉及运营商、金融机构、第三方支付、芯片、手机、终端等多个产业链环节,发展和投资空间都很广阔。
从移动互联网用户数、3G用户数、智能手机数量、数据业务流量和移动应用市场规模来看,移动互联网爆发式增长在即,而投资的临界点也会随之而来。2011年移动互联网行业仍将是资本市场关注的焦点,2011年全年,创投青睐的前十大行业,移动互联网排在首位。相信随着3G普及的加速、三网融合全面深入、政策利好不断颁发实行等多个有利因素,将推动电信运营商对光通信、无线网络优化及移动商务的进一步投入,这也将全面促使更多移动互联网内容的开发与应用推广,移动互联网及增值业务市场将呈快速发展的趋势,相关投资机会也将不断涌现。
细分领域亮点频现
在移动互联网的盛宴初期,以“基础设施”为主的投资机会仍然高于“平台”和“应用”,因此我们以此为基础,在行业向好的确定趋势下寻找结构性的投资机会。我们认为,2011年中移动互联网有四大投资主题:3G与全业务竞争下的无线覆盖及网优主题,智能手机高增长带动下的产业链主题,国家战略和运营商拉动的WLAN与IPv6网络设备及服务主题,突破临界扩散后的创新移动应用服务细分市场主题。
在四大投资主题下,我们按照“细分行业龙头”、“细分市场高增长确定”、“核心竞争优势”和“市场利基”四大原则选择投资组合。分别重点推荐:
一、无线覆盖及网优投资主题。3G建设与数据业务推进中,行业持续高景气。看好产业链内部实施纵向一体化,有核心竞争力和下游客户吸纳能力的企业,如三维通信(002115)、世纪鼎利(300050)。
二、智能手机高增长投资主题。在芯片降低门槛、运营商补贴等多重利好下,未来智能手机的高增长确定性高,我们看好其产业链中上游的细分优势龙头,如信维通信(300136)、顺络电子(002138)。