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FUN88体育智能电网产业技术创新战略联盟产业发展规划(初稿)

来源:FUN88体育智能电网产业技术创新战略联盟 

前 言

为应对全球气候变化、保障能源安全,日益重视发展清洁能源和提高能源利用效率,世界能源发展呈现出清洁化、低碳化、高效化的新趋势。作为实现低碳电力的基础与前提,智能电网已成为未来电网发展的必然趋势。

 能源、资源和环境业已成为影响我国经济社会持续快速发展的严重制约因素。2010年,国务院总理温家宝在政府工作报告中明确指出:“大力开发低碳技术,推广高效节能技术,积极发展新能源和可再生能源,加强智能电网建设。”表明我国已将发展和建设智能电网作为积极应对气候变化、改善能源结构、转变经济发展方式、促进产业结构优化升级的重大战略举措之一,并给予了高度重视。新时期下,孕育和形成符合我国国情的智能电网战略性新兴产业已成为促进经济社会持续快速发展的迫切任务。

智能电网建设已经迫在眉睫,智能电网产业为提高能源使用效率、实现能源集约化发展、保证经济社会可持续发展提供重要支撑,因智能电网而带动的宏大产业链条正徐徐展开,智能电网的建设将成为中国经济推动内需体系转型的战略机遇,带动上下游近百个行业领域的创新发展。

目前智能电网尚处于早期发展阶段,具有广阔的产业发展空间,FUN88体育在智能配电网技术、智能开关、智能检修、数据采集、通信、调度及控制系统等方面拥有良好的基础,从核心技术到行业应用,都拥有较强的竞争优势。借助智能电网产业技术创新战略联盟工作体系,集成各方创新资源,以智能配电网及其关键技术研究为突破口,既具有较好技术基础平台,又能整合行业间的各种资源,形成智能电网、物联网、低碳经济、移动互联网、电力电子装置、成套开关等战略性新兴产业的联合发展模式。

为了加快FUN88体育智能电网建设的总体目标要求,在贵州电网、FUN88体育经信委、FUN88体育科技厅的指导下,由贵州电网公司信息通信分公司牵头成立了FUN88体育智能电网产业技术创新战略联盟,集合我省20余家智能电网产品生产企业、科研机构及高等院校,共同打造贵州智能电网电力系统、设备创新集群。

根据FUN88体育智能电网产业技术创新战略联盟发展的总体要求及发展目标,贵州大学在相关联盟单位的协作配合下,按照“统筹安排、统一规范、协作发展、共谋未来”的原则,组织开展了联盟的发展规划编制工作。

第一章  智能电网国内外发展趋势与现状

1.1 国外智能电网发展趋势

1.1.1 国外智能电网发展动因

解决能源安全与环保问题,应对气候变化,是国外发展智能电网最主要的共性动因。大力发展清洁能源和电气化交通是各发达国家实现能源独立、保证能源安全和保护环境、应对气候变化的重要途径。抢占产业制高点,创造新的经济增长点与就业岗位,是国外主要发达国家发展智能电网的共性经济动因。

美国和欧洲部分国家的电网设施陈旧,需要通过电网升级改造,提高系统可靠性,避免美加8.14 大停电和欧洲11.4 大停电等类似事故再次发生。美国主要侧重于加大现有网络基础设施的投入,积极发展清洁能源,推广可插电式混合动力汽车,实现分布式电源和储能的并网运行;欧洲主要侧重于研究和解决电网对风电,尤其是大规模海上风电的消纳、分布式能源并网、需求侧管理等问题;

日本电力系统的自动化水平较高,可靠性和效率已经达到较高水平,主要侧重于研究和解决分布式光伏发电和风能发电的大规模并网问题,以及电动汽车和电网的互动问题。

1.1.2 国外智能电网发展战略框架制定

美国的战略框架

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美国智能电网发展战略推进过程,如上图所示,较清晰地表现为3个阶段,可归纳为“战略规划研究+立法保障+政府主导推进”的发展模式,是一个典型的国家发展战略推进模式。

2009 年7 月,美国能源部向国会递交了第一部“智能电网系统报告”,制定了由20项指标组成的评价指标体系,对美国智能电网的发展现状进行了评价,并总结了发展过程中遇到的技术、商业以及财政等方面的挑战。

欧洲的战略框架

2006~2008 年,欧盟依次发布了“欧洲未来电网的愿景与战略”、“战略性研究计划”、“战略部署文件”等三份战略性文件,构成了欧盟的智能电网发展战略框架。就其主要成员国来看,英国2009 年依次发布了“英国可再生能源发展战略”和“英国低碳转型计划”两份战略性文件。德国2009 年发布了名为“新思路、新能源——2020 年能源政策路线图”的战略性文件。

日本的战略框架

日本于2009 年4 月公布了“日本发展战略与经济增长计划”,其中包括了太阳能发电并网、未来日本智能电网实证试验、电动汽车快速充电装置等与智能电网密切相关的内容。

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2009年日本产业经济省(METI)提出从如下方面推进智能电网建设:一是建设“智能社区”,在选定区域建设能源管理系统,涵盖当地交通系统和城市发展规划内容,开展部分城市试点;二是开发和集成智能社区相关技术,着眼于发展新兴产业和对外出口;三是建设和检验“日本智能电网”模式,建立“本地平衡模式”和“电力/能源网络”的一种互补关系。其中,横滨、丰田、京都、北九州市被选为试点城市。

韩国的战略框架

为了加快实现韩国绿色增长战略,韩国政府积极推进智能电网建设。2010年1月,韩国知识经济部发布了《韩国智能电网发展路线2030》。发展路线分为三个阶段,目标是在2030年全面完成韩国智能电网建设,实现整个电网的智能化。

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第一阶段(2009~2012年),完成智能电网初期建设,确立韩国智能电网在世界上的领先地位。济州岛等地的智能电网示范工程开工建设并实现试运行。

第二阶段(2013~2020年),在全国范围内推广智能电网,重点实现用电环节的智能化。在韩国七大城市以区为单位进行智能电网建设,2017年前完成七大城市的电动汽车充电站建设。2015年前完成智能电表在全国的普及应用。

第三阶段(2021~2030年),全面完成智能电网建设,实现整个电网的智能化。

为了保证智能电网发展目标的落实,韩国智能电网发展目标细分为五个方面:

智能输配电网:提高输配电网的智能化水平,进一步提升网络自愈能力,提高供电可靠性和电能质量,降低线损。

智能用电终端:通过智能电表的普及应用,实现智能用电终端与电网之间的实时信息交互,降低电能消耗,促进节能减排。

智能交通:加快电动汽车的普及,在全国范围内建立电动汽车充电网络,同时发挥电动汽车对电网削峰填谷的作用。

智能可再生能源发电:建立全国范围的可再生能源发电体系,提高可再生能源发电比重,逐步扩大电能自给自足用户的比例。

智能用电服务:通过浮动电价制度,引导用户选择正确的用能方案,进而通过通信信息技术与电力系统的深度融合,建立电力增值服务和实时电力交易系统。

1.1.3 政府激励措施和企业参与

美国的政府激励措施和企业参与

根据美国“复苏与再投资法案”,美国政府将在未来两三年向电力传输部门投资110亿美元,其中能源部所属电力传输与能源可靠性办公室(OE)获得45亿美元,主要用于推动智能电网发展;能源部的BPA电力局和WAPA电力局各获得32.5亿美元的国库借款权,主要用于加强电网基础设施,尤其是新建线路,以适应清洁能源并网的要求。OE的45亿美元中,有34亿美元用于智能电网项目资助计划,6.15亿美元用于示范工程建设。

奥巴马总统于2009年10月底正式批准了获得资助的项目,共有100个机构将获得政府资助,带动的私有机构投资将超过47亿美元。示范工程方面,共有32项示范工程入选,带动的私有机构投资超过10亿美元。总体上来看,美国政府的投资有效地带动了相关行业的参与和投资,已经确立了一大批智能电网待建项目,预计总投资将超过100亿美元。

在已启动的示范工程方面,美国的Xcel能源公司在2009年9月完成了波尔德市所有智能电网基础设施和主要软件系统的建设,目前已进入商业运营阶段,下一步将实现用户互动和家庭智能化。据统计,波尔德市的智能电网运行后,已成功避免了4次长时间停电,用户满意度显著提高。

美国能源部还多次组织由政府、产业界和科研院所广泛参与的研讨会,就智能电网的特征和评价指标体系达成了共识。众多风险投资公司也纷纷支持智能电网项目建设,2002~2007年美国与智能电网产业相关的风险投资金额年均增长率为27%,2007年达到近2亿美元。

欧洲的政府激励措施和企业参与

英国监管机构Ofgem 在2009年8月宣布了新的智能电网建设计划,将在5年内投资5亿英镑建设4个“智能城市”。

德国政府由环境、自然保护与核安全部(BMU)和经济与技术部(BMWI)在2008 年联合启动了“E-Energy”示范工程计划,目前已确定6个“灯塔示范项目”,分别由6个技术联盟负责实施,政府投入6千万欧元,另外8千万欧元由技术联盟自筹。

丹麦启动了EDISON示范项目,主要研究集成大规模分布式风电和电动汽车的智能电网,丹麦电网公司Energinet对项目进行了资助,IBM与西门子公司也参与了项目建设。

欧洲其他国家,如荷兰、意大利、法国、西班牙等国也在智能电表,风电与太阳能并网等方面开展了大量工作。

日韩的政府激励措施和企业参与

日本经济产业省(METI)积极引导日本企业参与国内外的智能电网建设。METI 与美国新墨西哥州签订了合作协议,日方将参与该州智能电网示范工程的投资与建设;对内启动了日本国内的智能电网工程,由九州电力公司和冲绳电力公司在十个独立的岛屿上建设示范项目,项目整体预算为90 亿日元,其中政府将资助60 亿日元。

韩国知识经济部决定在2009~2012年间,投入2547亿韩元推进智能电网技术的商用化。韩国电力公司计划花费6500万美元在2011年完成济州岛智能电网示范项目,并在其承担的菲律宾电力项目中采用了智能电网技术。

1.1.4 国外技术标准的制定

美国标准与技术研究院(NIST)提出将分三个阶段建立智能电网标准。在2009年9月,美国商务部长骆家辉在GridWeek大会上宣布了NIST在第一阶段的最新进展报告,选取了近80项现有标准,用于指导和支撑当前智能电网发展,明确了14个需要优先研究和解决的方面,并特别分析了信息安全方面的标准。国际电工委员会(IEC,International Electro technical Commission) 的标准化管理委员会(SMB,Standardization Management Board)组织成立了第三战略工作组——智能电网国际战略工作组。该工作组明确了智能电网战略工作组的职责范围,其主要任务是在对智能电网的标准进行系统的分析的基础上,研究并提出标准修订和新标准制定的建议,包括应优先建立的、满足设备和系统互操作的规约和模型的标准化建议。

美国GE公司发起了电动汽车插头标准制定工作,并得到业内其他公司的积极响应和支持。其设计的标准插头有5个触头,可以支持最高240伏电压和70安培电流,还能够支持电力载波通信。

日本METI在2009年8月成立了智能电网技术标准化战略工作组,开展智能电网标准相关研究,深入剖析日本在智能电网领域的优势和劣势,并积极研究“智能电网国际标准”的制定对策,智能电网技术标准化战略工作组确立了26个重点关注的优先技术领域,并针对这些技术领域制定了技术标准国际化发展策略。2010年1月日本METI对外发表了“智能电网国际标准化路线图”,并向国际电工学委员会(IEC)提交了26项日本开发的相关技术标准,申请让这些标准成为智能电网建设领域的国际标准。在技术研发领域,日本重点研究输电系统广域监视控制系统、电力系统用蓄电池、配电网管理、需求侧响应、需求侧用蓄电池、电动汽车、先进测量装置等七大领域技术。对上述26个重大技术攻关项目,又按必须积极参与国际标准制定、仅仅关注国际标准制定动向、不需要参与国际标准制定三大基准分类,针对前两类,明确了标准化课题名称,根据国际标准组织的要求确立了相应的规格与标准,绘制了战略实施的路线图。日本确定用3年的时间,集中争取上述重点项目的国际标准制定话语权。

韩国政府重视智能电网的标准化,特别是核心技术的标准化建设。韩国智能电网标准化的目的主要包括:一是通过建立智能电网运行及通讯方式的标准化,保证智能电网的正常运作,引导AMI的H/W、S/W及通信方式的发展;二是通过电力车电池及充电标准化,确保电动汽车运作基础的多样化;三是通过实时价格制定义及交易过程标准化,建立活跃的电力零售市场。

1.2 国内智能电网发展概述

1.2.1国家电网公司

2009年5月,在北京召开的“2009特高压输电国际会议”上,国家电网公司发布了我国坚强智能电网发展战略,发展特高压技术、建设坚强智能电网在会上达成广泛共识。总的来看,在特高压取得重大突破的基础上,国家电网公司准确把握国内外形势,从保障我国能源安全、优化能源结构、促进节能减排和提高国家电网公司服务水平的要求出发,提出了建设坚强智能电网的战略部署,在国内外引起了积极反响和高度认可,引领和推动了国内智能电网发展,并在理论创新、工程实践、关键设备研制、科研和标准体系建设等方面积极开展工作。理论创新获得广泛认可。国家电网公司提出的坚强智能电网,得到了国内外有关电力组织、权威机构和专家们的支持,起到了引领作用。2009年7月,美国能源部长与商务部长在访华期间,专程到国家电网公司考察我国特高压工程和坚强智能电网工作。此后不久,美国政府提出建设可实现电力在美国东西海岸传输的更坚强、更智能的电网。国家电网公司在开展了大量前期研究和调研基础上,已经形成了《坚强智能电网综合研究报告》以及发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节和通信信息平台等七个专项研究分报告,对坚强智能电网总体和各环节的发展目标、特征与内涵、基本架构以及发展技术路线进行了系统梳理和分析,为相关实践工作的高效、有序开展提供了有效的指导。

工程实践扎实有效推进。

晋东南-南阳-荆门1000kV 特高压交流试验示范工程自2009年初成功投运以来,一直保持安全稳定运行;向家坝-上海特高压直流示范工程已于2009年底带电。公司已经建成“四基地两中心”,形成了目前世界上试验能力最强、手段最完善、技术水平最高的特高压研究体系,建立了系统的特高压技术标准体系。

国家电网公司在世界各大电网企业中率先组建了智能电网部,统一组织、协调国家电网公司的智能电网工作;制定了《坚强智能电网第一阶段重点项目实施方案》,提出了包括电网智能化规划、试点工程、基础建设、重点专项研究等内容在内的第一阶段重点项目实施方案,有关工作正在有条不紊地开展。

关键设备(系统)研制进展顺利

国家电网公司在国际上首次提出了基于智能组件的一次设备智能化技术方案。750kV 及以上电压等级FACTS 前期技术研究工作基本完成,关键设备研制和示范工程应用取得重要进展,大容量高压直流换流阀和柔性直流输电关键技术研究取得重要成果。新型碳纤维复合芯导线研制成功。提出了输电线路状态监测系统建设方案。智能电网调度技术支持系统研发取得阶段性成果,完成了总体建设框架、总体设计、支撑平台以及高级应用的功能规范编制,承担的基础平台和基础应用功能开发基本完成,应用软件开发全面启动。完成用电信息采集系统相关产品研发,并开展试点应用。完成电网应急指挥信息平台开发并推广应用。国家电网公司还组织编制了《智能电网关键设备(系统)研制规划》,指导智能设备的研制工作。

科研和标准制定工作成效显著

国家电网公司已经初步完成坚强智能电网的研究框架和重点科研布局,形成技术发展路线图,为整体推进坚强智能电网的科研工作奠定了基础。已初步提出坚强智能电网技术标准体系框架,并制定了智能电网标准制定规划。《风电场接入电网技术规定》、《配电自动化技术导则》、《智能变电站技术导则》、《智能电能表功能规范》(12 项)、《用电信息采集系统技术标准》(24项)等智能化标准已作为企业标准或技术文件印发,《智能变电站设计与改造技术规范》等100 余项标准已经完成编制。向国际电工委员会(IEC)提出了15项关于IEC 智能电网标准体系框架的修改建议,受到该组织智能电网战略组的高度重视,为在智能电网国际标准中增加中国元素创造了条件。

1.2.1南方电网公司

南方电网公司智能电网发展现状:

1、已初步建立涵盖广东电网、广西电网、贵州电网、云南电网广域阻尼控制系统,实现了500kV互联交直流大电网的全网监控及运行控制。

2、形成了全网范围内输电线路及变电设备远程监控系统,如建立了南方电网输电线路灾害(覆冰)预警监测终端和主站系统、电力设备远程监测与诊断中心、广西电网输电线路状态监测系统。

3、对高电压、大容量FACTS设备在电力系统中的应用进行了深入研究。比如:研制了±200Mvar链式静止无功补偿器STATCOM。

4、广泛应用了数字化变电站技术,并形成了一系列相关标准。例如:建立了全国首座数字化变电站—云南曲靖110kV翠峰数字化变电站;建立全国首座在过程层、间隔层、变电站层完全实现数字化的500kV变电站—广西500kV桂林变电站。

5、积极推进配电自动化与智能化试点工作。

6、积极开展新能源发电及并网技术研究。组织实施了国家科技部863研究项目“兆瓦级冷电联供分布式电源微网系统并网关键技术与工程示范”项目研究,并已在广东佛山建成投运;探索新能源接入的技术标准、接入准则、监控技术、和优化控制技术,积极引导新能源产业发展。开展了大容量储能装置的研制,对其并行运行控制策略进行了研究。对电动汽车的充放电技术、电动汽车储能技术进行了重点研究,已建成电动汽车充电站等示范性工程。

近期重点工作

新能源并网:重点开展集中式风力发电、分布式电源、储能设备、电动汽车等新能源设备制造与接入技术研究;制定与颁布相关技术标准,建立国家级试验与检测平台。

智能输配电:重点开展灵活输电技术、设备状态监测与状态检修、资产全寿命管理;开展配电智能化与分布式电源、储能设备与电动汽车接入技术研究。

用电智能化:研究可靠、优质与多元化的智能用电服务关键技术,主要包括:AMI研究、需求侧响应、基于智能计量体系架构的用户侧节能服务技术、制定智能表计与智能用电终端设备的技术标准、梯级和分时电价政策研究等。

智能调度技术:开展区域大电网智能调度支撑关键技术研究,主要包括:广域监测与控制在线安全防御体系、节能调术。

第二章 FUN88体育智能电网产业发展现状

智能电网涉及的主要产业可分为新能源发电并网、复合材料、电线电缆、变配电、计量检测、电力系统自动化、储能、电动汽车接入、通信、信息10大类。其特点是传统电力装备产业与新兴产业的高度融合,产品高度集成,技术含量和附加值高,产业链长,经济带动作用强。通过智能电网产业的发展,还能相应促进风力发电、太阳能发电、生物质发电等新能源产业的规模化发展和电动汽车的普及。鉴于对能源生产和使用方式的革命性影响,及其对相关产业的拉动作用,智能电网已成为我国实施能源发展战略、把握全球产业调整机遇、抢占新一轮发展制高点的重要产业之一。目前FUN88体育已基本具备涵盖智能电网涉及主要产业的产业结构及适应未来发展的产业布局。

1、新能源发电并网

目前,FUN88体育已形成火、水、风等多能源联合运行电网结构,煤矸石、生物质、瓦斯、小水电等分布式能源正在快速发展。

1)煤矸石发电:2013年盘江煤电盘北2×300MW煤矸石发电厂已投运,盘北3×300MW煤矸石发电厂II及III、盘南煤矸石发电厂(2×300MW)、汪家寨煤矸石(2×300MW)毕节煤矸石发电厂(2×300MW)、兴义煤矸石发电厂(2×300MW)正在投资建设。

2)生物质发电:依据《FUN88体育农林生物质发电规划》,全省可用于发电的农林生物质总量可达708万吨/年,规划装机总容量可达831MW;

3)瓦斯发电:FUN88体育现有煤矿中,80%以上都是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,其中煤与瓦斯突出矿井又约占40%,而贵州埋深2000米以浅的煤层气资源储量为3.15万亿立方米,约占全国煤层气资源总量的10%。截止2012年底,水矿集团(28.5MW)、盘江煤电(26.7MW)、六枝工矿(2MW)、林华煤矿(10×0.5MW)、纳雍贝勒煤矿(10×0.5MW)、富祥煤矿(4.8MW)、青龙煤矿(4×0.5MW)、兴隆煤矿(2×0.6MW)、容光煤矿(2×0.6MW)和花秋煤矿(2×0.6MW)、等等,已装及在建装机容量达200.6MW。

4)风力发电。2011年4月,贵州第一台风机在毕节赫章韭菜坪正式并网发电。《FUN88体育分散式接入风电开发方案》是在全国首个获得国家能源局批复的开发方案,开发总规模为120万千瓦,将分期分批实施。其中第一期项目开发总规模为50万千瓦,开发时限为2013-2015年;第二期项目开发总规模为70万千瓦,开发时限为2016-2020年。

2、新材料、电线电缆

FUN88体育已有多家电线电缆生产厂家,如:贵州电网公司电线电缆厂、贵州塑力线缆有限公司、贵州精一电力线路器材有限公司、贵州长通新曙光电缆有限公司等,具备500kV及以下输电线路铁塔、微波塔、各种规格的钢芯铝绞线、各种型号的混凝土电杆等能力。其中,贵州塑力线缆有限公司已具备生产AA-8000系列铝合金电缆,在满足同等电气性能的前提下,使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半,其截面是传统铜芯电缆的1.1~1.25倍,价格比传统的铜芯电缆低15%~30%。

3、变配电

FUN88体育已有数十家专业从事变配电设备的生产厂家。

如电力变压器厂家:贵阳东方特种变压器厂、永安电机总厂、天仕达电气有限公司、贵州亿科、安顺磊林、中泉电气等;

配电设备厂家:贵阳新光电气有限公司、贵阳燎原电器设备厂、贵阳森阳电气有限公司、长征电气有限公司、中泉电气等等。

4、计量检测

FUN88体育已建立多家电气计量检测研究所,如贵州电力试验研究院、FUN88体育机械电子产品质量监督检验院(国家电子基础元器件质量监督检验中心)、遵义市产品质量检验检测院(筹建国家低压电器产品质量监督检验中心),已具备对高、中、低压电气产品计量检测资质。

5、通信及信息技术:

FUN88体育正以贵安新区、贵阳市为主要承载地,推动电子信息产业高端化、集群化、快速化发展。富士康贵州第四代绿色产业园,以及电信、移动、联通三大运营商的云计算和大数据中心的加快建设,将为FUN88体育大数据产业发展提供新动力,也必然推动智能电网技术的进一步发展。

以上现状为FUN88体育进一步发展智能电网产业,将其打造成经济增长的重要支撑点提供了得天独厚的条件。

近年来,贵州经济社会发展较快,带动电力需求稳步增长。电网投资和建设力度进一步加大,目前已建成较为坚强的500千伏电网主网架;220千伏电网分区运行,成为次一级输电网;110千伏及以下配电网覆盖全省各地;先进技术在电网中逐步得到应用;电网安全稳定实时预警及协调防御系统的建设,提高了电网的安全稳定性和抗事故能力;省、市两级光纤主干网络已建成;可再生能源发电、新能源发电在电网中的比重稳步增加,为加快建设智能电网奠定了坚实基础,也为加快推进智能电网产业发展提供了有利条件。

但是,智能电网还是一个较新的理念,产业发展还面临着一系列挑战。智能电网目前还没有形成完整的技术标准体系;各种技术的融合、产品的集成及一体化方面的研究力度还不够;投资和利益分摊机制还不明确,导致智能电网产业发展动力不足;具备国际竞争能力和影响力的企业还较少;在智能电网相关技术研究和开发中缺乏主导地位;智能电网的应用还存在体制和机制障碍等。

第三章 联盟发展指导思想及发展思路

3.1指导思想

贵州智能电网技术创新联盟 作为企业、电网公司、科研院所、高等院校间联系纽带,坚持“统筹安排、统一规范、协作发展、共谋未来”的原则,以发挥地方产业优势,整合资源配置、促进FUN88体育智能电网及相关产业的发展为宗旨,并借助龙头企业的影响力和带动力,以产、学、研的体系化定位,推动贵州“智能配电网”产业链技术产品研制、关键技术研究与技术服务。引入电力一次设备、二次设备的研发和生产企业,以及“智能电网”产业上下游的新材料、计算机、通信、信息、以及其他配套企业,以智能配电网及其关键技术研究为突破口,采用“协作化、集聚化、特色化”发展模式,围绕配电网智能化领域、配电网节能降损、分布式能源等重点项目建设,提高自主设计创新、自主研发、高端制造和快速集成能力,提升企业核心竞争力,促进贵州智能配电网产业结构优化升级,扩大本土化智能电网产品市场占有率。

3.2战略定位

——坚持高端发展的战略取向,引导建设FUN88体育智能配电网产业自主创新新高地,引领中国智能配电电网先进制造业和高技术服务业基地。打造若干规模和水平居国际前列的智能配电网先进系统和设备,培育一批具有较强竞争力的贵州企业和技术品牌。

 ——打造综合实力居全国同行业前列的FUN88体育智能配电网产业,辐射带动能力进一步增强,形成以FUN88体育智能电网产业链为中心的资源互补、产业关联、梯度发展的多层次产业圈,建设成为带动贵阳和遵义区域发展的龙头,成为带动全省发展更为强大的引擎。

3.3发展思路

全面贯彻落实科学发展观,充分发挥《FUN88体育中长期科学和技术发展规划纲要》的引领作用,发挥自身的制度特色、区位优势和产业基础。以培育发展智能配电网新兴产业、推动产业结构战略性调整为目标;以实现智能电网产业技术突破和产业发展为重点;以提升自主创新能力、推动实现产业化、促进集群化发展为手段。以重点领域、重点项目为依托,突出智能电网“高端化、集聚化、特色化和国际化”发展特色,把握智能电网未来技术与产业发展趋势,坚持高端引领与规模拓展相结合、重点突破与整体提升相结合、消化吸收与自主创新相结合、市场推动与政府引导相结合,民间行业组织和民营企业相结合,形成一批引领产业发展的产业基地,并努力在若干领域取得突破,形成具有较强竞争力的产业集群,带动区域经济持续快速健康发展。

 1、产业规模

到2016年,完成智能电网产业发展规划制定,全面启动关键技术及装备的研发和产业化试点工作,开展实施产业关键技术、共性技术突破和产业化,培育3-5家智能电网行业的龙头企业,初步形成产业链较完善、具有一定竞争力的智能电网产业基地。十三五期间,智能配电网产业总产值突破10亿元。

到2020年,在智能配电网关键技术和装备水平上实现重大突破和工业化应用,拥有具有自主知识产权的智能电网技术体系和标准体系;协同黔中经济区、黔北经济协作区、毕水兴能源资源富集区、“三州”等民族地区一体化进程,形成10个左右产业特色明显、产业链完善、龙头企业主导、创新能力突出、辐射带动作用强的智能配电网产业基地。在此基础上,形成2-3个具有国内先进水平,产值规模百亿的产业集群。智能电网产业联盟成员总产值突破100亿元。围绕品牌集群和专业品牌基地建设,整合产业资源,促进生产要素向品牌集聚,实现以具有自主知识产权、竞争力强的产品为核心的产业体系。

2.产业竞争力

 建设一批功能完善、技术先进的智能配电网产业发展载体。加大企业院士工作站、博士后科研工作站、工程技术研究中心、重点实验室、科技公共服务平台等科技平台建设力度。至2020年,形成省级及以上各类企业技术研究中心10个,企业院士工作站1个,博士后科研工作站1个,大中型企业全部建立研发机构。推进企业创新主体建设,加强企业、科研机构、大专院校的产学研合作,针对智能配电网产业涉及的基础性、战略性和关键共性技术开展联合攻关,巩固电力系统自动化控制和装备制造领域的领先地位,力争在智能电表、传感器、储能装置、光伏并网等智能电网关键技术领域取得突破,形成一批拥有自主知识产权的智能电网技术储备,加强知识产权的保护。加快智能电网研发基地建设,推进不同技术领域的融合和集成以及相关产品的一体化,提升智能电网设备研发制造水平,提高产品国际竞争力。

 3.人才队伍建设

加大智能电网相关基础学科建设和投入力度,每年培养相关专业技术人才50名以上。围绕智能电网重点技术和产品开发,至2020年,引进智能电网产业高层次创新创业人才100名、高层次创新创业团队10个,带动建设一支数量充足、素质优良、专业优化并满足自主创新、产业升级、经济发展需要的智能电网技术人才队伍。形成具有世界先进水平的科技创新能力队伍。

第四章 联盟发展五年规划

4.1五年发展思路及战略定位

国家级新区——贵安新区一方面集聚有电子信息、精密机械、新材料和新能源等许多高端产业;另一方面,新区建设突出绿色和低碳发展思想,布局有风电、太阳能、垃圾发电、天然气三联供等分布式能源等项目。为实现贵安新区既绿色又高端的发展战略,应建设具备以下特征的新型配电网以满足未来产业的发展:①用户定制电力技术,以满足不同用电用户对电能质量和供电可靠性的要求。②高渗透率分布式电源接入的多源配电网。由于分布式电源与配电网的良性互动与融合技术还不完善,多源互联下的系统层面和装备层面都难以确保配电网以较高的质量、效率及可靠性供给高端工业用户。③多种不同形式能源高度优化利用的供能模式选择,以满足高度生态文明的建设定位;④ 基于大数据平台的高级供电服务,实现供、用、以及分布式发电之间的能量优化管理及用电信息互动。这些难题迫切需要在智能电网框架下进行系统性解决。

联盟发展思路:

FUN88体育智能电网产业发展联盟2015~2019五年发展规划则是围绕贵安新区大学城智能配电网建设示范及规划,协调企业、电网公司、科研院所、高等院校间相互协作关系,促进FUN88体育智能配电网及相关产业的发展。

战略定位:

统筹安排研发任务,实现智能配电网各项关键技术的协作研究;

统一规范一次设备研发与二次设备间的接口、电网与用电信息间接口,实现智能电网各级设备与服务间的无缝连接;

联盟企业间协作发展,以产学研为纽带,实现多种形式的联合协作开发、共同攻克关键性技术、共同推动研究成果的产业化实现;

协作联盟企业制定未来发展战略、建立知识产权成果中心,共谋未来、共享研究成果知识产权;

以产业联盟的组织形式实现各主体配合联动,产业链条上的所有企业在上下游配套技术升级逼迫下,都将激发创新动力,最终实现全链条转型升级。

重点任务:

电网大数据处理及关键技术研究

智能配电设备及关键技术研究多能源对多负荷供能系统关键技术研

智能配电设备环境及电气模拟试验基地建设

4.2 重点方向

4.2.1 智能配电设备及关键技术研究

 4.2.1.1 联合发展路线

配电环节智能化是在加强坚强配电网架建设的基础上,积极推进配电自动化系统和配网调控一体化智能技术支持系统建设,实现对配电网的灵活调控与优化运行,提高配电网的可靠性水平与电能质量;实现各类应用系统的有机整合以及与调度、用电等环节的双向互动;协调控制分布式发电/储能及微网的接入与联合运行。

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结合贵州电网当前配电网网架结构、自动化水平及信息系统建设情况,2014~ 2018年,FUN88体育智能电网技术创新产业联盟将协助各成员单位,重点开展小型化模块化智能开关、固态变压器、高效节能变压器、多功能电力电子换流器、智能仪表、大容量锂电池、无弧有载调容变压器等配电设备的研制,并结合前面研究智能配电网调控一体化技术支持系统、大规模多渠道用户用电信息采集及互动系统、智能配电网设备状态数据监测及电气测量技术的成果,联合构建示范性小区,初步实现以信息化、自动化、互动化为特征智能配电网的各项功能。

(1)配电设备生产企业依据各自行业特色,结合本地电子信息企业信息处理优势,按照IEC-61850/61970/61968协议,协同研制智能配电开关、固态变压器、高效节能变压器、多功能电力电子换流器、智能仪表、大容量锂电池等配电设备,并将其产业化,为提高配电自动化系统实用化、智能化水平的实现奠定产业基础。

(2)通过采用先进的自动化、通信、信息技术,循序渐进地分阶段、分层次规划和实施,逐步提高配电自动化系统与配网调控一体化智能技术支持系统的覆盖范围,充分发挥坚强配电网架的潜力,实现配电网的全面监控、灵活控制、优化运行以及运维管理的集约化,大幅度提升电网整体的可靠性和运行效率。

(3)通过关键技术进步与突破推动配网智能化建设。包括深入开展配电自动化标准体系研究;开展智能配电网自愈控制技术、设备智能监测与预防性维护技术等确保高可靠供电的关键技术研究。

4.2.1.2 关键性技术

1)小型化DG接入无扰动景观式智能配电设备核心技术研究与示范

小型全固体金属封闭式空气绝缘断路器

研究内容:研究小型化智能化交流金属封闭开关设备关键技术,研究和采用高科技传感和通信技术,实现配电网开关设备及关键元器件的实时状态监测,在绝缘技术、设备体积及智能控制等技术方面,实现产品的标准化通用化设计,提高设备安全性及模块化程度,降低系统集成成本和维护量。

预期成果:研制集一次设备、测量、控制保护、在线监测、通信等功能一体的智能开关设备,产品具备智能化、少维护、小型化特点,并可与国外同类优等产品竞争,开展工程示范应用。

模块化环保型景观式环网柜

研究内容:全固封或全封闭、具有安全可视隔离断口、采用空气自愈绝缘介质、可灵活组态、环境友好型、小型化环网柜。

预期成果:研制出智能环保型环网柜,减少或不使用SF6气体的使用,在城市配电网中展开工程示范应用(大学城)。

环网解耦调节及DG无扰接入一体化装备

研发内容:研制配电环网解耦调节装置,同时实现DG接纳和环网运行双重功能。研究内容包括,变压器耦合式多逆变器并列运行控制策略;多角色变流器整体接口特性的可定制方法;柔性配电环网不间断供电控制策略;供电质量的主动控制策略;优化潮流和降损的控制策略。

预期目标:研制并示范环网解耦调节及DG无扰接入一体化装备。提出并验证变压器耦合式多台逆变器的安全并联运行控制策略;提出并验证换流站外特性的包装定制方法;提出并验证柔性配电环网不间断供电基本方法;建立供电质量的实时可调控基本理论;提出并验证潮流优化和配电网降损调节方法。

配电网与微电网无缝连结固态智能装置

研发内容:新型孤岛安全防护变流器的技术方案研究;新型孤岛安全防护变流器的数学建模、仿真分析与结构优化;基于安全变流器的固态智能装置样机研制与试验。

预期目标:揭示常规孤岛防护的失效机理;新型孤岛安全防护变流器的电力电子主电路、耦合变压器和控制系统的组成方案;通过离线仿真分析、实时仿真分析研究新型孤岛防护变流器的基本功能、谐波分析、损耗分析和抗故障能力,开展多种方案对比和选优;深化变流器的结构与电气设计、控制系统软硬件制作与调试;通过在物理环境下的模拟并网试验,检验样机性能并改进完善。

有载调容无级调压智能综合配电变压器

研究内容:研制有载调容开关和智能控制器,对配电变压器进行有载调容及有载调压控制,使配电变压器工作在经济运行范围;同时,通过智能控制器,将配电变压器的终端监测结合在一起,实现配电变压器的终端控制和监测。

预期成果:研制有载调容无级调压智能综合配电变压器,建成具有变电、计量、保护、通信、控制一体的功能化模块组合,又可高度集成的智能化配电站。

复合电能质量控制器

研究内容:研究谐波、无功功率、电能质量的快速可靠检测算法,依据用户定制要求,开展电能质量协调控制。

预期成果:研制基于IGBT或MMC组件的智能配电网复合电能质量控制器,实现10kV电能质量综合治理。

2)含DG接入智能配电网自动化系统关键技术研究

含DG配电网灵活、可靠馈线自动化装置研制及示范

研究内容:针对配电网不同接线模式下配电网调控一体化技术支持系统的系统结构、实现方式,同时满足分散维护/就地控制、集中调度/优化协调的要求,实现城市配电网高可靠供电,重点解决:实现主网和配网的两级调控系统协调调度和控制的无缝连接;研究智能配电网面向区域网络的拓扑可调性及自愈控制;以信息交互/功能整合为手段,支撑智能配电网管理的双向信息互动,研制完全符合国际标准的系统架构和数学模型;构建电力流、信息流、业务流完整统一的配电网模型,提供一个综合性的数据支撑平台,满足智能配电网对调度、控制和管理的需求。

预期成果:研究在不同供电模式下,高可靠配电网调控一体化智能支持系统,主要包括:构建基于统一建模的配电网元件标准模型及分析应用模型;研制多载体通信源通信架构体系,以实现配网元件的遥测、遥信及遥控;研制智能配电网安全预警分析系统,以实现智能配电网区域自愈“用户零停电”及示范。

DG接入控制和保护技术

研究内容:构建基于统一建模的DG元件标准模型及分析应用模型;研究含分布式电源的配电自动化系统有功功率控制和电压/无功调节;在高渗透率DG环境下,研究配电网中分布式电源的能量优化及协调控制;在高渗透率DG环境下,确保发生故障时能够准确定位故障区域及其运行状况;研制分布式电源接入配电网的测控保护一体化装置。

预期成果:研制满足分布式电源接入配电网要求的新型含分布式电源配电网保护测控一体化装置,实现配电自动化系统对接入配电网的分布式电源协调控制及接入保护;构建含分布式电源配电网的调控一体化系统及示范工程。

4.2.2智能电网大数据处理及关键技术研究

4.2.2.1 联合发展路线

在智能电网的八大信息化技术中,安全接入平台是保障、海量历史实时数据平台是支撑,均为智能电网信息技术需解决的关键技术。结合《FUN88体育大数据产业发展应用规划纲要》中云计算和大数据中心建设情况,2014~2018年,FUN88体育智能电网技术创新产业联盟将协助各成员单位,整合资源,联合展开下图所示智能电网大数据处理及关键技术研究。

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4.2.2.2 关键性技术:

基于电力大数据平台的配电网运行管理系统

研究内容:在智能配电网环境下,考虑分布式电源接入的智能配电网CIM模型、用户信息模型,研究智能配电网数据挖掘算法及挖掘模型,并结合云计算和大数据中心建设情况,构建电力大数据平台,以实现智能配电网的辅助决策支持,用户用电信息互动。

预期成果:研制出分布式电源CIM公共信息模型、基于GIS的智能配电网运行及规划平台数据交换模型、组件接口信息模型、正常和故障情况下配电通信网多种业务信息量的预测模型、电网与信息网集成的智能配电网平台信息模型等;研制电力大数据安全接入平台,解决智能配电网中以及经营管理中物资、应急指挥、移动办公的安全接入需求,建立多渠道互动访问入口,提升信息双向交互的安全防护能力;研制出用于智能配电网计算机辅助决策的数据挖掘方法及应用;建立基于电力大数据的用户用电信息采集系统、用户用电信息互动的95598用电助手平台、故障抢修管理(TCM)系统、以及客户关系管理平台。

基于大数据的电力市场化交易运营决策研究

研究内容:基于电力需求侧及分布式能源发电大数据,分析海量数据的关联性,从不同角度挖掘数据背后的隐藏信息,研究数据指标之间的深层耦合关系;建立用电客户的用电行为多角度全方位的辨识模型,对其用电习惯和用电特性进行分析整理。以大数据手段研究实时电价、分布式储能管理、多电源调节的优化决策。

预期成果:揭示分布式能源、储能系统、实时电价、用电动态之间数据关联规律,研制基于大数据的实时电价策略制定和发布子系统;研制大数据驱动下的储能决策和主动调度决策。

智能配电网设备状态估计及风险评估系统

研究内容:基于GIS环境,拟充分利用配电设备状态在线监测信息,建立综合设备状态和配电网运行的数据分析平台;借助数据智能挖掘技术,分析设备状态、运行环境对设备负荷能力影响因素,建立计及设备状态和服役环境的短、中、长期负载能力评估模型;研究一、二次设备状态评估和预测技术,建立面向智能配电网的设备运行风险评估模型;利用设备状态监测信息及风险评估模型,以供电可靠性最高为目标,研究配电网运行优化策略。

预期成果:建立配电关键设备的不同时间尺度设备过载运行风险评估模型;开发出面向智能配电网可靠性和负载能力评估方法的核心算法;开发出集成配电设备状态大数据分析和可视化平台。

配网通讯核心技术研究

研究内容:研究支持电网控制的通讯安全防护技术和加密技术;研究中压数据传输智能载波通信;研究基于OFDM技术的无线通信关键技术。

预期成果:研制出配网通信安全加密卡;研究出光纤、电力载波、无线通信、及局域网多载体互联通信关键技术及系统架构。

4.2.3 智能电网调度技术支持系统建设

作为国内首家节能发电调度试点的贵州电网公司,已建立了一套国内领先的、包括组织体系、技术体系和制度体系在内的三位一体的节能发电调度体系;乌江水电集团对乌江流域水电站群优化调度和效益评价核心技术进行了深入研究,已形成科学的发电优化调度及防洪调度理论体系。也就是说,FUN88体育已具备开展智能电网调度技术支持系统的基础平台,可建成水、火、风一体化智能节能发电调度体系,提高调度信息化、自动化、互动化水平,为智能电网安全优质经济运行提供坚强的技术支撑。

研究内容:以获取广域、全景信息实现电网高度信息化为前提,以统一平台为基础,围绕分布式、一体化共享的信息支撑、多维协调的安全防御、精细优化的调度计划和规范高效的流程化管理这四条主线,建成完整的实时监控与预警、安全校核、调度计划和调度管理四类应用,实现稳态、动态和暂态一体化监视、分析、预警和预控,实现电网全方位、全过程、全信息的实时监视、综合预警、安全裕度评估和在线辅助决策支持;支持运行状态、电网潮流的灵活控制,以合理成本满足电源、用户和市场的不同需求以及国家节能减排的政策要求,适应多周期调度计划和多调度模式的需求,提升电网安全高效运行水平和接纳大规模可再生能源能力;实现方式断面、N-1故障和动态安全的在线安全校核;实现全局统筹协调优化的调度计划编制;实现规范标准、上下贯通的调度管理。

预期成果:建成水、火、风一体化智能节能发电调度体系,并逐步建设智能电网调度技术支持系统,实现多种电源的联合优化运行。

4.2.4多能源对多负荷供能系统关键技术研究

我国政府提出了“提高效率,保护环境,保障供给,持续发展”的能源战略。能源可持续发展和科学用能涉及先进供能系统、可再生能源和温室气体控制等方向,是我国能源科学技术发展的重点领域。研究、掌握、拥有、引领这些先进供能的核心技术,将是中国未来保持国家核心竞争力的关键。

煤基发电的大规模集中供能系统是造成我国能源、环境问题和节能减排压力的重要原因之一。另一方面,自备电站、小机组等分散的单一供能系统多采用低参数小型汽轮机,难以实现能的梯级利用,存在效率低、污染重等问题。在提升大规模集中式供能系统技术的同时,亟需有计划地发展分布式供能技术。分布式供能系统将成为大规模集中供能系统不可缺少的有益补充,二者的有机结合,是未来能源系统的重要发展方向。冷热电联供是分布式供能的主要形式,节能是其主要特点。在分布式供能系统中,燃料燃烧释放出来的高温热能(900~1200℃)首先通过先进的微、小型动力设备发电,效率可以达到30%~38%,中温动力排烟余热(300~500℃)和低温排烟余热(100~300℃)可以利用吸收式制冷(热泵)等方式进一步转换和利用,难以转换的低温热再用于供热和生活热水,实现能的梯级利用。此外,还可以通过与可再生能源及环境能源互补利用等手段,进一步提升分布式供能系统的节能效果。分布式供能系统对化石燃料的高效利用,以及对可再生能源及环境能源的利用,可以大幅度减排CO2,并且其NOx排放浓度可以降到9~25ppm。而燃气锅炉的一般排放浓度在200ppm以上。分布式供能系统还具有良好的经济性,其投资回收期一般在5~8年,甚至低至2~3年。分布式供能系统通常邻近用户灵活设置,与大电网互补,实现电力调峰,实现冷热电的多重保障供应,提高供能可靠性。尤其是应对类似2008年我国南方冰雪灾害和汶川地震等突发事件,更显示其必要性。分布式供能系统不仅可以采用天然气为燃料,还具有燃料多元化的特点,还可以利用煤层气、城市煤气、焦炉气、炼厂气、沼气等可燃气,液体替代燃料(甲醇,二甲醚和F-T燃料等),以及生物质气化燃料等,可以用于满足石化、冶金等高耗能行业,以及工业园区、公共、商业和民用建筑的采暖、制冷、电力、热水和除湿等多种能源的联供需求。

研究内容:深入研究各类清洁能源的特点、能源的多种转化利用方式、负荷转移及等效替代机制等,实现清洁能源利用的最大化,提高系统的供能可靠性以及对清洁能源的就地消纳能力、优化供能方式。

预期成果:分析现有各类清洁能源的特性,重点关注不同形式能源在转化利用过程中的运行特性,以及不同能源之间互补作用;针对能源在利用过程中的多种转化形式,根据负荷需求特性,利用能量等效机制及负荷等效机制,获取能源的最佳利用方式,实现能源的多样化利用;构建一个能源高效利用的多能源对多负荷示范工程。

4.2.5试验及检测基地建设

研究内容:以标准导向整合智能配电设备生产企业资源,优化配置,构建满足智能配电网设备测试需求的环境及电气模拟实验室。

预期成果:建立中低压智能配电网环境模拟实验室,研制出中低压线路模拟装置及电力负荷模拟装置,并申请获得相关资质认证,实现中低压智能配电网试验和入网测试。

4.2.6 无人机巡线(机器人)、勘测及关键技术研究

在输电线路实时数据监测的基础上,依托中航贵州飞机有限责任公司直升机及无人机在国内领先技术,开展直升机智能巡检、无人机巡检、无人机地质勘测等技术的研究和应用,探索应用现代通讯新技术和交互式、可视化巡检设备开展智能化巡检及地形地貌。实现巡检设备自动定位、跟踪、巡检全过程数字化记录、在线智能诊断缺陷等功能,达到线路巡检及勘测技术的智能化,提高巡检及勘测质量和效率,解决偏远山区及超高杆塔巡视盲点问题和巡检信息的三维化畅通问题,形成面向智能电网的巡检技术、项目和技术规范体系。

(1)开展输电线路智能巡检技术研究。

应用目前最新的计算机技术和无线传输技术,结合最先进的计算机移动智能终端,对输电线路智能巡检技术的可行性进行探讨,结合PMS 系统,开发输电线路智能巡视系统平台。该平台用于线路勘测、线路对地安全距离的监测,达到选线、建立线路微机台帐和防止树枝碰线等目的;对线路故障进行大范围的快速检查和局部的细致性检查,迅速确定故障点位置、故障性质及严重程度,为事故抢修、抢险的组织及指挥提供可靠的决策依据。

(2)输电线路直升机智能巡检(机器人)试点工程

在贵州电网公司开展直升机智能巡检工程试点。以贵飞直升机智能巡检科研成果为基础,开发小型化、通用化机载智能巡检系统,用机载智能巡检系统替代人工操作,高压输电线路进行直升机智能巡检工程应用。

研究先进高效的输电线路智能巡检关键技术,开发智能线路巡线系统,采用先进的输电线路巡检技术手段,提升直升机巡线的自动化程度及安全性、经济性和智能化水平,提高巡线效率。通过试点工程应用,为更大范围的推广直升机智能巡线积累经验。

(3)输电线路无人机智能巡检试点工程

在贵州电网公司开展无人机智能巡检工程试点。以贵飞公司无人机巡线技术研究科研成果为基础,选择无人机平台,进行导航技术研究、通讯系统设计,进行大、小无人机线路巡检相结合实时数据分析诊断系统的设计与开发,建立无人机巡线专用的技术标准和管理指南,在500kV高压输电线路进行无人机智能巡检工程应用。研究先进高效的输电线路智能巡检关键技术,开发智能线路巡线系统,提升无人机巡线的自动化程度及安全性、经济性和智能化水平,降低巡线成本。通过试点工程应用,为更大范围的推广无人机智能巡线积累经验。

(4)输电线路巡检系统与智能输电网生产管理系统接口技术研究

开展输电线路巡检系统与智能输电网生产管理系统接口技术研究,实现输电线路巡检装置与输电网管理系统紧密结合,根据实验数据、设备参数实现输电线路的信息化管理。

(5)定期开展全网地形地貌图形勘测

在贵州电网公司定期开展全省地形地貌图形勘测工作,利用无人机遥感影像,修正规划用自然地图,绘制高分辨率电子地图,以指导电网规划中发电厂和变电站选址、输配电线路走廊的科学合理规划。

第五章 保障措施

(一)加强组织领导

依托FUN88体育发展改革委、经济信息化委、科技厅、能源局等领导小组,加强智能电网产业联盟发展的组织领导。按照部门职责分工,充分发挥各职能部门力量,加大产业组织协调力度,加强指导和监督检查,确保规划重点任务顺利实施,规划目标按期完成。

(二)加强规划引导

增强智能电网产业发展规划的指导性、约束性和权威性。做好各层面规划之间的衔接,完善规划实施机制,加强对规划实施情况的动态监测和分析评估,根据实际情况适时进行修订,切实发挥规划的引领作用。

(三)严格目标考核

产业联盟内部各成员要按照本规划纲要要求,制订切实可行的联合研发实施方案,确定阶段性目标,明确相关责任,建立重大项目跟踪监督考核机制,为规划实施提供可靠保障。

(四)落实相关政策

对纳入本规划纲要的重点项目、重点产品和关键技术,省有关部门应根据国家和省出台的扶持政策,给予财税支持,优先安排土地、资金等要素供给,为智能电网关键技术的研发、示范、及产业化营造良好发展环境。

(五)加大协调力度

以产业联盟为纽带,加强与国内外的行业内重点企业合作,加大引进国外先进技术和国际交流合作力度。加强智能电网知识的宣传和普及,提高公众认知水平。相关政府部门、企业、科研单位积极参与,形成合力,共同推进智能配电网产业发展。

(六)建设高效产学研联合研发机制

以产业联盟为纽带,加强企业院士工作站、博士后科研工作站、工程技术研究中心、重点实验室、科技公共服务平台等科技平台建设力度,构建高效联合研发机制,实现对智能配电网产业涉及的基础性、战略性和关键共性技术开展联合攻关。

(七)建立人才交流及联合培养机制。

借助产学研平台,围绕智能电网重点技术和产品开发,构建产业联盟内部良好的人才交流和联合培养机制,一方面引进智能电网产业高层次创新创业人才及创新创业团队,另一方面培养满足自主创新、产业升级、经济发展需要的智能电网技术本地人才队伍,形成具有世界先进水平的科技创新人才队伍及团队。

第六章 贵州智能配电网产业化推进计划

6.1  智能配电网核心技术研究计划

依据贵州智能电网产业联盟发展五年计划,制定了下表所示智能配电网核心技术研究年度计划表。

表6.1 智能配电网核心技术研究年度计划表

序号

项目名称

项目内容

项目执行时间

项目实施地

预期成果

备注

1

小型化DG接入无扰动景观式智能配电设备核心技术研究与示范

1)研究小型化智能化交流金属封闭开关设备关键技术;2)研究和采用高科技传感和通信技术,实现配电网开关设备及关键元器件的实时状态监测;3)在绝缘技术、设备体积及智能控制等技术方面,实现产品的标准化、通用化设计,提高设备安全性及模块化程度,降低系统集成成本和维护量;4)产品产业化及示范工程推进。

2015-2016

贵安新区大学城

研制具备智能化、少维护、小型化特点,并集一次设备、测量、控制保护、在线监测、通信等功能一体的智能开关设备及产品


2

 模块化环保型景观式环网柜及示范工程

研制全固封或全封闭、具有安全可视隔离断口、采用空气自愈绝缘介质、可灵活组态、环境友好型、小型化环网柜。

2015-2016

贵安新区大学城

研制出集环保化、景观化,并与校园文化展示等一体的多功能智能环保型环网柜,减少或不使用SF6气体的使用,在城市配电网中展开工程示范应用(大学城)


3

10kV环网解耦调节及DG无扰接入一体化装备

研制配电环网解耦调节装置,同时实现DG接纳和环网运行双重功能。研究内容包括,1)变压器耦合式多逆变器并列运行控制策略;2)多角色变流器整体接口特性的可定制方法;3)柔性配电环网不间断供电控制策略;4)供电质量的主动控制策略;5)优化潮流和降损的控制策略。

2015-2016

贵安新区大学城

研制并示范环网解耦调节及DG无扰接入一体化装备;并在城市配电网中展开工程示范应用。


4

配电网与400V微电网无缝连结固态智能装置

多功能400V低压配网智能接口终端研究,以电力电子设备为桥梁,实现低压分布式电源、储能装置、智能家居负荷等无缝接入、即插即用,一方面实现电力电子变压器功能,另一方面也可用于构建交直流混合微网特性,主要内容包括:1)多功能400V低压配网智能接口终端拓扑结构,数学建模研究;2)400V交直流混合微网技术研究;3)固态智能装置样机研制与试验。

2016-2017

贵安新区大学城

研制出多功能400V低压配电网智能接口终端装置;并在城市配电网中展开工程示范应用。


5

有载调容无级调压智能综合配电变压器

1)研制有载调容开关和智能控制器,对配电变压器进行有载调容及有载调压控制,使配电变压器工作在经济运行范围;2)通过智能控制器,将配电变压器的终端监测结合在一起,实现配电变压器的终端控制和监测。

2017-2018

贵安新区大学城

研制有载调容无级调压智能综合配电变压器,建成具有变电、计量、保护、通信、控制一体的功能化模块组合,又可高度集成的智能化配电站。


6

复合电能质量控制器

研究谐波、无功功率、电能质量的快速可靠检测算法,依据用户定制要求,开展电能质量协调控制。

2016-2017

贵安新区大学城

研制基于IGBT或MMC组件的智能配电网复合电能质量控制器,实现10kV电能质量综合治理。


7

含DG配电网灵活、可靠馈线自动化装置研制及示范

1)实现主网和配网的两级调控系统协调调度和控制无缝连接;2)研究智能配电网面向区域网络拓扑可调性及自愈控制;3)以信息交互/功能整合为手段,支撑智能配电网管理双向信息互动,研制符合国际标准系统架构和数学模型;4)构建电力流、信息流、业务流配电网模型,提供一个综合数据支撑平台,满足智能配电网对调度、控制和管理的需求。

2017-2018

贵安新区大学城

研究在不同供电模式下,高可靠配电网调控一体化智能支持系统,主要包括:构建基于统一建模配电网元件标准模型及分析应用模型;研制多载体通信源通信架构体系,以实现配网元件的遥测、遥信及遥控;研制智能配电网安全预警分析系统,以实现智能配电网区域自愈“用户零停电”及示范。


8

DG接入控制和保护技术

1)构建基于统一建模的DG元件标准模型及分析应用模型;2)研究含分布式电源的配电自动化系统有功功率控制和电压/无功调节;3)在高渗透率DG环境下,研究配电网中分布式电源的能量优化及协调控制;4)在高渗透率DG环境下,确保发生故障时能够准确定位故障区域及其运行状况;5)研制分布式电源接入配电网的测控保护一体化装置。

2017-2018

贵安新区大学城

研制满足分布式电源接入配电网要求的新型含分布式电源配电网保护测控一体化装置,实现配电自动化系统对接入配电网的分布式电源协调控制及接入保护;构建含分布式电源配电网的调控一体化系统及示范工程。


9

基于电力大数据平台的配电网运行管理系统

1)构建分布式电源接入的智能配电网CIM模型、用户信息模型;2)研究智能配电网数据挖掘算法及挖掘模型,并结合云计算和大数据中心建设情况,构建电力大数据平台;3)研究智能配电网的辅助决策支持技术,并实现用户用电信息互动。

2017-2018

贵安新区大学城


10

基于大数据的电力市场化交易运营决策研究

1)基于电力需求侧及分布式能源发电大数据,分析海量数据的关联性,从不同角度挖掘数据背后的隐藏信息,研究数据指标之间的深层耦合关系;2)建立用电客户的用电行为多角度全方位的辨识模型,对其用电习惯和用电特性进行分析整理;3)以大数据手段研究实时电价、分布式储能管理、多电源调节的优化决策。

2017-2018

贵安新区大学城

揭示分布式能源、储能系统、实时电价、用电动态之间数据关联规律,研制基于大数据的实时电价策略制定和发布子系统;研制大数据驱动下的储能决策和主动调度决策。


11

智能配电网设备状态估计及风险评估系统

1)建立基于GIS环境综合设备状态和配电网运行的数据分析平台;2)建立计及设备状态和服役环境的短、中、长期负载能力评估模型;3)研究一、二次设备状态评估和预测技术,建立面向智能配电网的设备运行风险评估模型;4)利用设备状态监测信息及风险评估模型,以供电可靠性最高为目标,研究配电网运行优化策略。

2017-2018

贵安新区大学城

建立配电关键设备的不同时间尺度设备过载运行风险评估模型;开发出面向智能配电网可靠性和负载能力评估方法的核心算法;开发出集成配电设备状态大数据分析和可视化平台。


12

 配网通讯核心技术研究

1)研究支持电网控制的通讯安全防护技术和加密技术;2)研究中压数据传输智能载波通信;研究基于OFDM技术的无线通信关键技术。

2017-2018

贵安新区大学城

研制出配网通信安全加密卡;研究出光纤、电力载波、无线通信、及局域网多载体互联通信关键技术及系统架构。


13

智能电网调度技术支持系统建设

建成智能配电网全方位、全过程、全信息的实时监视、综合预警、安全裕度评估和在线辅助决策支持系统,支持运行状态、电网潮流的灵活控制,以合理成本满足电源、用户和市场的不同需求以及国家节能减排的政策要求,适应多周期调度计划和多调度模式的需求,提升电网安全高效运行水平和接纳大规模可再生能源能力;实现方式断面、N-1故障和动态安全的在线安全校核;实现全局统筹协调优化的调度计划编制;实现规范标准、上下贯通的调度管理。

2018-2019


建成水、火、风一体化智能节能发电调度体系,并逐步建设智能电网调度技术支持系统,实现多种电源的联合优化运行。


14

多能源对多负荷供能系统关键技术研究

1)研究各类清洁能源特点、能源多种转化利用方式、负荷转移及等效替代机制等,实现清洁能源利用的最大化,提高系统的供能可靠性以及对清洁能源的就地消纳能力;2)研究多能源对多负荷供能系统关键技术

2018-2019


分析现有各类清洁能源的特性,重点关注不同形式能源在转化利用过程中的运行特性,以及不同能源之间互补作用;针对能源在利用过程中的多种转化形式,根据负荷需求特性,利用能量等效机制及负荷等效机制,获取能源的最佳利用方式,实现能源的多样化利用;构建一个能源高效利用的多能源对多负荷示范工程。


15

试验及检测基地建设

1)建设智能配电网设备测试环境实验室;2)建设智能配电网电气设备检测实验室;

2017-2018


建立中低压智能配电网环境模拟实验室,研制出中低压线路模拟装置及电力负荷模拟装置,并申请获得相关资质认证,实现中低压智能配电网试验和入网测试。


16

无人机巡线(机器人)、勘测及关键技术研究

1)开展输电线路智能巡检技术研究。2)输电线路直升机智能巡检(机器人)试点工程,3)输电线路无人机智能巡检试点工程4)输电线路巡检系统与智能输电网生产管理系统接口技术研究5)定期开展全网地形地貌图形勘测

2017-2018


开展直升机智能巡检、无人机巡检、无人机地质勘测等技术的研究和应用,探索应用现代通讯新技术和交互式、可视化巡检设备开展智能化巡检及地形地貌。实现巡检设备自动定位、跟踪、巡检全过程数字化记录、在线智能诊断缺陷等功能,达到线路巡检及勘测技术的智能化,提高巡检及勘测质量和效率,解决偏远山区及超高杆塔巡视盲点问题和巡检信息的三维化畅通问题,形成面向智能电网的巡检技术、项目和技术规范体系。


6.2  配网示范工程推广计划

一、贵安新区大学城智能配电网示范工程推进计划(2015~2017年)

贵安新区建设突出绿色和低碳发展思想,集聚有电子信息、精密机械、新材料和新能源等许多高端产业;也布局有节能建筑、风电、太阳能、垃圾发电、天然气三联供等分布式能源等项目。该新区既绿色又高端发展战略产生了对电力科技的重大研发需求,核心问题和需求表现在以下方面:①战略新兴产业对电能质量和可靠性提出更高要求。②由于分布式电源与配电网的良性互动与融合技术还不完善,多源互联下的系统层面和装备层面都难以确保配电网以较高的质量、效率及可靠性供给高端工业用户。③ 高度生态文明的建设定位需要高度优化的供能模式。④ 基于大数据平台的高级供电服务。

为此,在贵州电网有限公司牵头下,产业联盟拟联合各盟员单位开展贵安新区大学城智能配电网示范工程建设,并以此为契机,推进电网运营企业、配电装备集成、元器件设计、智能制造、电力电子、嵌入式平台、信息与通信等企业在本项目需求驱动激励下,以产业联盟的组织形式实现各主体配合联动,产业链条上的所有企业在上下游配套技术升级逼迫下,以激发创新动力,最终实现全链条转型升级。

二、智能用电小区建设推广(2015~2017年)

贵州大学与贵阳供电局通过产学研模式,联合开展了“小区智能电网关键技术研究与应用”的科技攻关,并在欣歆园智能用电小区进行了示范,取得了如下成果:采用多源信息融合技术与辅助决策技术,利用光纤通信、智能电表,实现了智能供电小区用电户的电能自动采集,预付费管理、远程付费管理与远程停复电,智能供电小区用户可以通过用电互动平台及时查询用电信息,方便、快捷地缴纳电费;通过分析风光互补路灯的自发电时段和电量等特征数据,利用锂电池储能与光伏发电电源构建了分布式供电系统,实现用户供电模式的自治切换和调整,建立风能与光伏混合分布式电网模型。

为推广智能用电小区建设,联盟拟联合成员单位,利用欣歆园智能供电小区成果,开展城市综合体、智能用电小区标准化、规范化、产业化技术的深入研究,并在贵州电网推广应用。

三、智能电网展示大厅建设(2017~2019年)

拟建立智能电网展示大厅,采用地理信息、多媒体、动态智能交互、三维仿真、虚拟现实、增强现实等高级可视化技术和软件应用,全面展示贵州智能电网建设过程中获取成就。




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2015年8月12日