220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì) 李輝

220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì) 李輝,220kV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì),李輝,kv,變電站,電氣,一次,初步設(shè)計(jì) 華 北 電 力 大 學(xué) 科 技 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）附 件外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯學(xué) 號： 071901010710姓 名：李輝所在系別： 電力工程系 專業(yè)班級： 電氣07k6 指導(dǎo)教師： 胡永強(qiáng) 原文標(biāo)題: Review of Smart Grid and its Development Prospectin Sichuan2011年 6 月四川智能電網(wǎng)回顧及發(fā)展前景杜昕偉，葉七盎四川電力試驗(yàn)研究院四川省電力公司摘要由于不斷上升的能源意識和環(huán)境要求，電力電網(wǎng)要求為消費(fèi)者提供更加安全的，穩(wěn)定的以及高可靠和高質(zhì)量的電能。智能電網(wǎng)已成為共同的發(fā)展目標(biāo)，將決定著整個(gè)世界的電力發(fā)展前景。同時(shí)伴隨著區(qū)域電網(wǎng)在世界各地蓬勃發(fā)展，四川電網(wǎng)在中國有其特殊的發(fā)展特點(diǎn)。論文中提到在四川實(shí)施智能電網(wǎng)建設(shè)的原因，還有對智能電網(wǎng)的流程，安全和實(shí)用意義的描述，以及對電網(wǎng)的穩(wěn)定，國家對能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的要求，等都有一定的闡述。首先，根據(jù)在世界各地的各種智能電網(wǎng)的發(fā)展情況，作者對智能電網(wǎng)概念的理解進(jìn)行了闡述。也對中國企業(yè)所面對的機(jī)遇和巨大的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，從中對中國發(fā)展智能電網(wǎng)的前景可以得到寶貴的啟示。最后，是對四川電網(wǎng)作簡要的介紹，指出現(xiàn)狀和特點(diǎn)，并在各方面提出若干建議，還對四川智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行了展望。一、簡介隨著不斷上升的能源意識，提高電網(wǎng)的安全性，以及高品質(zhì)電能，并一直為消費(fèi)者可靠的電力供應(yīng)，一直是中國電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，它關(guān)系到整個(gè)電力行業(yè)的發(fā)展前景12。隨著社會責(zé)任感的提高，國家電網(wǎng)積極推動中國發(fā)電公司的發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，并提出了在加強(qiáng)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上建設(shè)特高壓電網(wǎng)和各級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并采用先進(jìn)的通訊，信息和控制技術(shù)，使電網(wǎng)更加自動化、數(shù)字化和互動3。這都由國家電網(wǎng)和全國各省智能電網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)計(jì)劃制定和實(shí)施。由此智能電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)從概念轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的科學(xué)技術(shù)。于此同時(shí)作出相應(yīng)研究，并逐步實(shí)現(xiàn)提高整個(gè)電網(wǎng)的科學(xué)技術(shù)化水平，其中包括電力發(fā)電、輸電、配電和電力供應(yīng)。這將創(chuàng)建一個(gè)更加安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的電網(wǎng)體系。區(qū)域電網(wǎng)在世界各地快速發(fā)展四，川電網(wǎng)有其與眾不同的特點(diǎn)。中國在超高壓技術(shù)上也快速發(fā)展。四川的高壓輸電建設(shè)由許多特高壓交，直流線路，形成了一個(gè)多終端，大容量，遠(yuǎn)距離傳遞的全國性電力系統(tǒng)。四川電網(wǎng)的可靠性高，但它的控制、保護(hù)和防護(hù)是有一定的困難的。四川也有小規(guī)模的電網(wǎng)，其中面臨著問題和挑戰(zhàn)，例如，水電站的管理、調(diào)度、控制措施都異常復(fù)雜。四川電力電網(wǎng)發(fā)展，就必須廣泛的應(yīng)用先進(jìn)的電力安全控制技術(shù)系統(tǒng)及FACTS裝置。以提高其抗干擾，功率發(fā)射能力的水平。二、智能電網(wǎng)的構(gòu)思與特征目前，智能電網(wǎng)建設(shè)處于初始階段，許多國家或組織有不同的理解和概念4。因此智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都尚未形成。整合各種對智能電網(wǎng)理解 ，并考慮到四川電網(wǎng)的特點(diǎn) ，智能電網(wǎng)主要包括以下四個(gè)方面：電網(wǎng)水平、環(huán)境水平、管理水平和市場水平。1：電網(wǎng)水平對于電網(wǎng)來說，自我修復(fù)和抗干擾能力是基礎(chǔ)。首先，電網(wǎng)必須具有監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和檢測網(wǎng)絡(luò)故障隱患，并不斷的進(jìn)行自我分析，自我診斷，然后使用自動裝置將事故消除在萌芽狀態(tài)的能力。其次，電網(wǎng)可以探測到溫度變化，外部功率因素等，并積極采取智能回復(fù)手段5。對于像冰，雪極端自然災(zāi)害，地震等，網(wǎng)絡(luò)可以表現(xiàn)出高抗干擾能力。最后，在發(fā)生停電情況下，電力系統(tǒng)能迅速響應(yīng)和恢復(fù)秩序，最大限度地減少故障影響。2：環(huán)境水平清潔，綠色能源，是智能電網(wǎng)的發(fā)展要求6。智能電網(wǎng)要求電網(wǎng)能與集中式和分布式的發(fā)電兼容，能支持風(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電。通過全面合理的管理發(fā)電與儲能設(shè)備的調(diào)控，并實(shí)現(xiàn)在微功率和超高電壓電網(wǎng)之間可相互補(bǔ)充和相互支持7 8 9。3：管理水平對于智能電網(wǎng)集團(tuán)化，高效率的管理是保證智能電網(wǎng)的發(fā)展前提。首先，通過建立統(tǒng)一平臺和規(guī)范，使電力生產(chǎn)和企業(yè)管理將擁有一個(gè)更加細(xì)致，高效率的標(biāo)準(zhǔn)，程序和評估制度，這將大大提高管理和業(yè)務(wù)水平。更何況，合理的建設(shè)規(guī)模和電力項(xiàng)目，方便于設(shè)備操作與維護(hù)，全面提高現(xiàn)有資產(chǎn)的效率和降低成本，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)科學(xué)發(fā)展。4：市場水平靈活，互動的電力市場是智能電網(wǎng)最終的發(fā)展方向。智能電網(wǎng)提供了一個(gè)開放式的電力市場和電力交易平臺，提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和進(jìn)行優(yōu)化資源配置，促進(jìn)電力工業(yè)和諧發(fā)展。對于社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境。在開放的基礎(chǔ)上進(jìn)行信息共享，實(shí)時(shí)連接電源和電網(wǎng)公司，從而與消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)高速，雙向互動10。消費(fèi)者可以選擇最佳的供電方案，和電網(wǎng)公司。鼓勵消費(fèi)者參與功率調(diào)節(jié)。三、全球智能電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r1：全球智能電網(wǎng)發(fā)展為了解決各自存在的環(huán)境，能源問題，美國和歐洲電網(wǎng)提出了智能電網(wǎng)的概念，自2003年以來，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)11。逐步讓智能電網(wǎng)在世界各地得到認(rèn)真對待。對智能電網(wǎng)的發(fā)展，美國和歐洲走了不同的道路。美國關(guān)注電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的更新，以及對智能電網(wǎng)建設(shè)。在歐洲更致力于再生資源，分布式能源的發(fā)展。從美國電力工業(yè)的現(xiàn)狀對智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)景進(jìn)行分析，并提出了多種理解，智能電網(wǎng)的計(jì)劃的自2003年起，其中最具代表性的是智能電網(wǎng)的定義。美國電力科學(xué)研究院提出的“智能電網(wǎng)2030年計(jì)劃”，將其定意為一個(gè)完全自動化其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)，電網(wǎng)可以監(jiān)測和控制，能量可以在發(fā)電廠，設(shè)備和電網(wǎng)任何節(jié)點(diǎn)雙向流動。2004年，歐洲委員會開展智能電網(wǎng)相關(guān)的研究和建設(shè)工作。在“智能電網(wǎng)項(xiàng)目報(bào)告”中提出，2020年歐洲電網(wǎng)的將變得更加靈活，易于訪問、可靠、經(jīng)濟(jì)。2：對我們的啟示全球電力行業(yè)的發(fā)展正面臨著許多挑戰(zhàn)，中國企業(yè)也面臨著電能的巨大挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）隨著電網(wǎng)規(guī)模，檔次的增加，安全與可靠運(yùn)行的能力越來越弱;（2）能源問題是一個(gè)不可避免的環(huán)境問題。（3）有待加強(qiáng)抗干擾和抵御自然災(zāi)害的能力。（4）消費(fèi)者參與能源管理的愿望逐漸增強(qiáng)。（5）電力企業(yè)管理的重要性更加突出。（6）電力設(shè)備利用率應(yīng)加以改進(jìn)。世界各地的發(fā)展智能電網(wǎng)實(shí)踐，將成為我們建設(shè)智能電網(wǎng)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，我們應(yīng)該應(yīng)用積極的方式來處理上述挑戰(zhàn)。首先，智能電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)全面升級，包括電源、輸電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)，形成統(tǒng)一的系統(tǒng)。加強(qiáng)特高壓電網(wǎng)的建設(shè)。其次，結(jié)合先進(jìn)的信息和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。第三，網(wǎng)絡(luò)和分布式發(fā)電互相補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)更平衡和電力更加環(huán)保。第四，電力管理企業(yè)高效運(yùn)營提高資產(chǎn)利用率。第五，智能電網(wǎng)可以逐步擴(kuò)大新的服務(wù)領(lǐng)域，與電力企業(yè)和消費(fèi)者之間形成新的互動模式?？傊悄茈娋W(wǎng)可以協(xié)調(diào)處理電能管理和滿足消費(fèi)者更高的需求。四、四川電網(wǎng)的特征1：簡介四川電網(wǎng)四川擁有極其豐富的水電資源，其中主要分布在四川西部。為了滿足負(fù)荷集中在四川東部地區(qū)的電力需求。如今，四川220千伏電網(wǎng)已覆蓋全省，500千伏電網(wǎng)也已進(jìn)一步完善并形成了一定規(guī)模。隨著特高壓電力在中國快速發(fā)展傳播，不久四川南北雙通道500千伏路也將建成，從而建立一個(gè)良好的特高壓交流和直流線路網(wǎng)絡(luò)，其中包括特高壓交流雅安到重慶、向家壩、錦屏特高壓直流線路，四川電網(wǎng)將形成多終端、大容量、長距離傳輸?shù)碾娏ο到y(tǒng)。2：四川電網(wǎng)的特性展望在四川發(fā)展智能電網(wǎng)有很多特點(diǎn)和發(fā)展優(yōu)勢，其中包括：（1）水能資源非常豐富，四川，未來將形成一個(gè)特高壓交，直流一體化，大容量，遠(yuǎn)距離電力傳輸電網(wǎng)。該電網(wǎng)運(yùn)行方式變化很大，它的控制，保護(hù)和防御有一定困難（2）電源決定了四川電力在國家電力調(diào)控的重要性。（3）四川小水電已達(dá)到一定規(guī)模，并在四川西部有豐富的太陽能。（4）電動傳送渠道很多坐落在極端自然災(zāi)害的地區(qū)?？构綦娋W(wǎng)的能力有待進(jìn)一步加強(qiáng)。一般來說，開展智能電網(wǎng)研究和在四川實(shí)施是非常必要的。隨著特高壓電網(wǎng)，計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備的應(yīng)用，電網(wǎng)自我恢復(fù)和抵御外部干擾能力越來越強(qiáng)。在環(huán)境方面，采用清潔能源和節(jié)能減排的手段，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。在管理水平，通過信息集成和決策支持系統(tǒng)，可以更加有效管理資產(chǎn)，使利用率達(dá)到最大。市場層面，將新的和高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)提供客戶。通過以上四個(gè)層次，四川電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)由實(shí)體的概念全面升級為了創(chuàng)造一個(gè)更清潔、安全、可靠、經(jīng)濟(jì) 的電力系統(tǒng)。五、智能電網(wǎng)在四川的發(fā)展?fàn)顩r1：智能電網(wǎng)的研究基礎(chǔ)智能電網(wǎng)的研究必須從基本概念本身著手，包括確定研究的范圍和建設(shè)目標(biāo)，并起草智能電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。朝推動四川的社會、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和其他方面的發(fā)展進(jìn)行深入研究，最后實(shí)施在四川智能電網(wǎng)建設(shè)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。此外，智能電網(wǎng)的利用技術(shù)在全球發(fā)展的重要問題中占據(jù)一席之地。2：研究所需的電網(wǎng)水平加強(qiáng)電網(wǎng)自我修復(fù)水平是權(quán)衡電網(wǎng)的核心問題。（1）設(shè)備是智能電網(wǎng)一個(gè)重要組成部分。加強(qiáng)對特高壓電網(wǎng)的研究將有助于電網(wǎng)電壓調(diào)整和潮流動態(tài)監(jiān)控，大大提高了電力系統(tǒng)的可控性。（2）近年來寬廣域測量系統(tǒng)（WAMS）被廣泛關(guān)注和快速發(fā)展，它也是一個(gè)重要的數(shù)據(jù)源。但隨著新的控制措施手段的應(yīng)用，廣域測量系統(tǒng)還處于探索階段，需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。（3）自我修復(fù)是一個(gè)智能電網(wǎng)的重要的特點(diǎn)。根據(jù)具體的實(shí)例電網(wǎng)，多層次，分區(qū)付諸實(shí)踐。（4）加強(qiáng)電網(wǎng)電力系統(tǒng)要求處理災(zāi)難冗余能力和應(yīng)變能力，但很多在四川變電站查出頻繁發(fā)生的自然區(qū)災(zāi)害和惡劣的地形，特別是在有特高壓電網(wǎng)施工線路防冰，防地震研究有偉大的工程意義。（5）在數(shù)字化變電站方面和智能設(shè)備方面，幾個(gè)基本理論技術(shù)仍然沒有結(jié)果，IEC61850的實(shí)施需要加強(qiáng)研究。此外，電網(wǎng)層次的研究還包括智能調(diào)度、響應(yīng)外部因素、超實(shí)時(shí)模擬、先進(jìn)的配電網(wǎng)等。3：環(huán)境需要隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境問題加劇，分布式發(fā)電和儲能技術(shù)成為智能電網(wǎng)重要組成部分。（1）風(fēng)力發(fā)電在四川不足，但太西部高原陽能資源相對豐富。太陽能和可接入技術(shù)研究，包括分布式發(fā)電技術(shù)，對準(zhǔn)入分布式發(fā)電到電力系統(tǒng)等（2）作為一種分布式發(fā)電，小水電站在四川有很大的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。管理模型和交易系統(tǒng)可以對未來分布式發(fā)電進(jìn)行研究（3）研究和應(yīng)用大型儲能技術(shù)如smallhydro發(fā)電，光伏發(fā)電等，此外，環(huán)境方面的研究還包括汽車和電動汽車的充電站，節(jié)能調(diào)度理論等。4：研究所需的管理水平智能電網(wǎng)提出了更高的要求，企業(yè)管理能力和信息化程度。（1）隨著“SG186”工程，國家電子系統(tǒng)電網(wǎng)公司，四川信息平臺分階段進(jìn)行建設(shè)，逐步形成一個(gè)全面的管理系統(tǒng)。（2）合理安排檢修輸電線路和變壓器，這將降低維修成本，提高設(shè)備效率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。另外，管理水平的研究還包括資產(chǎn)生命周期管理，強(qiáng)大和靈活的通信網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)發(fā)展效益評價(jià)等。5：研究所需的市場水平最終體現(xiàn)智能電網(wǎng)成熟的目標(biāo)是的電力市場結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對電力企業(yè)和消費(fèi)者之間的新模式。通過根據(jù)不同情況雙向通信，分布式能源管理，業(yè)務(wù)擴(kuò)展，等等，整體優(yōu)化管理系統(tǒng)運(yùn)行和市場將形成，促進(jìn)轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)，節(jié)能和環(huán)保網(wǎng)絡(luò)。從目前情況來看，四川電網(wǎng)沒有建立互動電網(wǎng)的條件，但實(shí)踐中前瞻性研究和先進(jìn)的智能電表管理系統(tǒng)可以關(guān)注的。從長遠(yuǎn)來看，市場水平的研究還包括用戶管理和雙向互動平臺，智能電網(wǎng)和智能電網(wǎng)示范住宅小區(qū)附加服務(wù)等。六、結(jié)論（1）2003年由美國和歐洲提出智能電網(wǎng)的概念，智能電網(wǎng)逐步被世界各地認(rèn)可。國家電網(wǎng)公司還提出了“統(tǒng)一的智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略設(shè)想。智能電網(wǎng)是全面升級發(fā)電、輸電、配電和消費(fèi)的思想，這一直是整個(gè)世界電力的發(fā)展的共同目標(biāo)。（2）目前，許多國家或組織有不同的認(rèn)識和觀念。整合各類理解的智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)主要包含四個(gè)級別：電網(wǎng)水平、環(huán)境水平、管理水平和市場水平。（3）總的來說，在四川開展智能電網(wǎng)的研究和的實(shí)施是非常必要的，發(fā)展四川電網(wǎng)必須把重點(diǎn)放在眾多的小水電，特高壓交直流混合網(wǎng)絡(luò)，注意頻繁的自然災(zāi)害，等等，發(fā)展川式智能電網(wǎng)。（4）智能電網(wǎng)的發(fā)展，必須逐步進(jìn)行從基礎(chǔ)、能源、環(huán)境、管理、市場營銷等各方面。可以預(yù)見，這是一個(gè)長期而艱巨的任務(wù)。參考文獻(xiàn)：1 ZHANG W.L., LIU Z.Z., WANG M. J., and YANG X.S., Researchstatus and development trend of smart grid. Power System Technology,vol. 33, no. 13, pp. 111, 2009.2 ANNE H. Smart grid thinking. Engineering & Technology, 2009, (3):46-49.3 State Grid Corporation System of a strong smart grid technologyintegrated group. The research report of strong and comprehensive smartgrid, 2009.44 YU Y.X., LUAN W.P. Smart grid. Power System and Clean Energy,2009, 25(1): 7-11.5 AMIN S.M., BRUCE F.W. Toward a smart grid. IEEE power & energymagazine. 2005, (5): 34-41.6 CARRASCO J.M., BIALASIEVICZ J.T., GUISADO R.C.P., and et al.Power electronics systems for the grid integration of renewable energysources: a survey. IEEE Trans Industrial Electronics, 2006, 53(8): 1009-1012.7 SHAHIDEHPOUR M., SCHWARTZ F. Dont let the sun down on PV.IEEE Power & Energy Magazine, 2004(5/6): 40-48.8 ACKERMAN T., ANDERSON G., SEDER L. Distributed Generation: aDefinition. Electric Power System Research, 2001, 57(6): 195-204.9 WANG M., DING M. Distributed generation and its benefits. Journal ofHefei University of Technology. 2004, 27(4): 355-358.10 WU J. Innovative development of smart power grid and interactivesmart grid in China. Power System and Clean Ennegy, 2009, 25(4): 5-8.11 TANG Y., MANISA P., SHAO S.N., and etc. Comparative study onsmart grid related R&D in China, the United States and the EuropeanUnion. Power System Technology, 2009, 33(15): 7-15