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深入解读ABB智能电网观

时间:2018-12-30 17:47:28 来源:诺亚娱乐注册 作者:匿名

ABB在智能电网建设的大潮中迎来了一个发展的亮点。持续的高强度创新是ABB在世界电力技术领域长期领导地位的根本原因。面对2002年这样艰难的时期,它也非常投资于研发.ABB每年提供1,000多项专利技术。作为全球最大的电网技术和设备供应商,ABB在过去100年中以一系列突破性和革命性创新引领了电网技术的发展。 1891年,世界上第一个高压交流输电系统问世,并于1893年推出。 1932年推出了世界上第一台自冷变压器三相传动系统。1954年,它率先发明了高压直流(HVDC)传动技术。 2005年,它推出了轻型高压直流输电技术。世界上第一个节能和节能技术建于2006年。特高压测试中心开创了特高压时代的新纪元。持续的巨大研发投资和卓越的创新能力使ABB能够帮助全球电网客户在激烈的竞争中获得显着优势。 ABB网格技术已成为全球用户的首选。北美超过60%的电网设备由ABB提供。创新是ABB发展的基石和生命线,智能电网将成为人力开发和应用技术的重大创新。 ABB有义务和能力承担这项技术创新的主力军,而ABB也在进一步提高其实力和竞争力。权力的重要机会。在这个重要时刻,ABB高管们对此发表了看法。 智能电网 作为ABB首席技术官,唐伟士博士于1999年加入ABB,并担任研究中心执行董事。自2005年以来,他一直担任ABB的首席技术官,负责公司的技术创新。唐伟士就智能电网的发展发表了自己的看法。 ABB首席技术官唐伟士博士 唐伟时指出,现代经济的运作方式告诉人们,工作应该巧妙而不是努力。分析您的工作方式需要花费一些时间和精力,这比仅仅在不改变方式的情况下提高工作强度更好。个人就是这种情况,就像大型系统一样。目前输配电网的变化也面临着如何最好地应对这些变化的问题。让现有的基础设施“努力工作”(在极限条件下工作,用户有失败的风险和增加停电)?仍然采用“更智能的网格”作为更好的解决方案?与其他人造服务不同,电网不仅由于其覆盖范围广(除了无线通信),而且还因为电力供应必须满足客户需求的高可用性。电网的功能正在发生根本性的变化。未来的电网通常被称为“智能电网”。实现这一变化的关键技术受益于电力电子和自动化的进步。在未来的电网中,发电和功耗之间不再存在单向关系,而是在能量存储或供电设备的帮助下实现双向互动,从而确保发电和输电基础设施更多符合生态,更经济。 由于电力消费总量的增加,加上市场自由化和可再生能源的增加,电网压力进一步加大。风能和太阳能本质上是间歇性的和不可预测的。此外,可再生能源主要位于电网设施薄弱的偏远地区。因此,有必要重新评估用户的角色和分销网络的任务:拥有自己的本地发电厂的人正在成为“活跃用户”。以前的配电网已成为收集分布式能源的接收网。 当功耗改变时,如果采用先前的“努力工作”方法,则需要增加备用翻转单元。这不仅成本高昂,而且还部分抵消了可再生能源发电的环境效益。 “侨”“更全面地看待传动系统。传统的电网控制系统假设需求方是“特定的”。智能电网鼓励用户改善电力使用以适应电网条件。 控制系统做出最佳决策的能力取决于对系统状态的及时准确理解。在网格上的关键位置安装传感器有助于获取数据。尽管安装的传感器数量正在增加,但令人惊讶的是,只有现有设备才能获得大量数据。因此,除了进一步增加传感器之外,智能电网还必须解决通信问题以便共享该数据,甚至包括控制节点。 对于发电,轻型HVDC技术可用于连接风电场,同时通过控制无功功率来提高电网稳定性。还引入了开创性的储能技术,以应对电力需求的短期变化。对于操作和控制,如果设备没有达到预期的效果,那么最好的控制系统将没有多大用处。在家庭应用方面,智能电表可帮助居民及时了解家庭用电情况,并帮助计费模式调整,以鼓励居民在高峰负荷期间减少用电量。直观的控制系统还可以帮助家庭用户节省能源。智能电力创造可持续发展 近日,ABB执行副总裁,执行委员会成员营销和客户解决方案负责人柯瑞斯和ABB智能电网业务负责人Bazmi Husain共同撰写了一篇关于未来电力系统的文章,即智能电网。 ABB执行副总裁,执行委员会成员兼营销和客户解决方案负责人柯瑞思 在一篇题为“智能电源”的文章中,作者指出电力是世界上最通用的能源形式。 100多年前,人们设计并建造了发电,输电,配电和电力所需的基础设施。从一开始,ABB就处于电力基础设施技术创新的前沿。如今,几乎任何工业应用或住宅生活都与电力密不可分。在世界范围内,电力的增长速度超过任何其他能源。与此同时,经济数字化程度的提高对电力供应的可靠性提出了更高的要求,因为即使是短暂的停电也会造成巨大的经济损失。 今天,发电,输电和用电都不够有效。由于效率低下,在从一次能源到有效电力消耗的整个能源链中,大约80%的能量损失。为了应对这一挑战,人类需要基于电力价值链的新解决方案:发电必须增加,但同时必须减少温室气体排放,电力的传输,分配和使用必须更加高效。 为了实现可再生能源的日益一体化并显着提高能源价值链的效率,有必要对整个电力系统及其结构和运行进行显着调整。这个未来的系统是“智能电网”。必须设计智能电网以满足全球社区的四项要求:容量,可靠性,效率和可持续性。 根据国际能源署的数据,在未来20年内,全球每周将增加一座1吉瓦的发电厂和相关的电网设施。未来的电力系统必须经济地应对这种容量的增加。 功率传输越大,系统越接近稳定极限,但停电或甚至更小的干扰越来越不可接受。电力系统的可靠性一直是工程技术人员关注的焦点。这一年取得了很大进展,但仍然存在停电风险。更可靠的电力供应不仅有助于经济发展,提高生活质量,而且对气候变化也有积极影响。如果电力系统可以安全地处理和稳定电网干扰,系统将需要更少的备用电厂,这意味着更低的排放。国际能源署预测,在未来20年,能源效率将更好地抑制二氧化碳排放,其影响超过所有其他减排计划的总和。令人难以置信的是,公司不愿意投资于能源效率。能源效率投资通常可以在两年内通过节省的能源支出来回收成本,商业机构通常不会错过这种快速回报的投资机会。其中一个主要障碍是许多家庭,企业和公共机构缺乏对节能设备的了解,而且随着各种替代方案,用户更加困惑。目前,缺乏有效的激励措施。 利用太阳能,风能,潮汐能或地热能发电无疑是避免二氧化碳排放的有效方法。希望随着技术的提高,转换效率的提高和生产成本的下降,这些能源对未来能源的贡献将会增加。间歇性风电是电网稳定性的另一个主要挑战,需要额外的储备。来自遥远的海上风电场的风力发电也需要适当的技术。能量存储最终将有助于克服间歇性电力问题,而高压直流电缆技术是跨海传输的一种手段。 最终的影响来自最终用户,具体取决于它想要消耗多少能量和多少能量。根据目前的能源成本和高低电价,在低电价期间鼓励节能或用电的作用是有限的。目前的技术使用户可以随时清楚地了解实时用电量及其相应的电费。这对于了解发电厂和用户之间的需求响应关系以及减少所需的备用电量非常重要。 ABB拥有完整的产品,系统和服务组合,可进一步增强和发展电力系统。广域控制系统,灵活的交流输电系统,变电站控制,高压直流系统,电缆连接,配电控制和低压系统解决了电网问题。传输系统,高效设备和过程控制技术的广泛使用有助于提高工业和商业电力的效率。楼宇自动化和控制是ABB服务的另一个领域,具有节能潜力。促进需求响应交互的ABB仪表和连接通信技术以及能源市场运营软件也已在世界许多地方得到广泛应用。 引领智能电网技术的创新和应用在ABB管理层,如柯瑞斯,唐伟士和Bazmi Husain,ABB在新时代的主要使命将是专注于智能电网的发展,为可持续发展的世界提供智能和高效的电力。智能电网将使用现有技术和新技术构建,并且是现有技术与新技术之间协同作用的产物。作为拥有100年领先电网技术的公司,ABB广泛的产品和系统将用于构建和管理智能电网。实际上,早在智能电网出现之前,ABB就处于智能电网技术发展的最前沿。 Bazmi Husain,ABB智能电网业务负责人 ABB广域监控系统(WAMS)在电力网络的重要部分实时收集电网状态信息。 GPS卫星提供准确的时间戳。它结合了相量数据,以增强网络分析并检测任何不稳定性。 2003年,麻省理工学院(MIT)将WAMS技术确定为改变世界的十大技术之一。 数据采集??和控制系统(SCADA)监控和管理国家和地区电网远程终端上的数千个测量点。他们可以构建网络模型,模拟电网运营,检测故障,开发停电修复,并参与能源交易市场。 ABB在全球范围内提供5,000多个SCADA系统,比任何其他供应商都要多。 ABB生产的世界上最大的SCADA系统安装在印度卡纳塔克邦。该系统包括830个变电站,为1600万人提供电力。该系统可将运行效率提高50%,并将“客户时间损失”减少70%。 FACTS设备可补偿线路电感,以实现最大功率传输(串联补偿)和控制功率流。世界上最大的静态无功补偿器(SVC)由ABB提供,服务于美国的Allegheny Power Company。 ABB在全球安装了700多个SVC,占全球市场的50%以上。 HVDC系统首先将发电厂产生的电力从AC转换为DC进行传输,然后切换回AC供用户使用。因此,以不同频率(50或60Hz)工作的电网可以彼此连接,并且如果它们不稳定,则可以隔离一些电网。 HVDC技术非常适用于海底等复杂区域的电力传输和低损耗长距离传输。在高压直流技术方面,ABB拥有50多年的经验,被公认为该领域的市场和技术领导者。变电站自动化系统是ABB智能电网产品组合的关键部分,可实现数据采集,远程通信,监控和控制,保护和故障评估。 ABB的变电站自动化系统符合IEC61850通信标准的要求,以确保与类似产品的互操作性。 ABB已售出700多套系统,并在莫斯科安装了世界上最大的变电站自动化系统。 优化电机驱动系统是企业最大的节能潜力之一。只有一个驱动系统可以节省约3%的能源。 ABB全球安装的变速箱每年减少排放1.7亿吨二氧化碳,相当于德国排放总量的20%。在过程控制中使用现有的ABB技术,可以实现约30%的节能。 ABB为水电,风电和太阳能发电提供电厂控制设备,并为绿色能源并网发电提供长距离连接技术。该自动化系统及相关电气设备已交付给欧洲首个100兆瓦的大型太阳能发电厂——,西班牙安达索尔。在阿尔及利亚,ABB还提供世界上第一个集成太阳能联合循环发电厂(175兆瓦)的完整工厂控制设备。同样在西班牙,ABB在创纪录的时间内以交钥匙方式建造了1MW太阳能集热器(性能比为80%)。 ABB已将230 GW的可再生能源集成到电网中。 ABB是风力发电行业最大的电气设备和服务供应商。 ABB为风电,海底和陆地电网连接提供完整的电气系统。轻型高压直流电(HVDC Light?)和无油电缆以及紧凑型换流站将Borkum海上风电场连接到德国国家电网,该电网距离海边125公里,并且被评为在400兆瓦。它是世界上最大的。其中一个风电场。 对于电力公司来说,平衡电力是一个主要问题,特别是当大量间歇性风能和太阳能电力连接到电网时。大量电能存储有助于补偿系统中的任何不平衡,并减少对高成本操作的备用容量的需求。具有DC-AC转换器的电池系统是解决该问题的一种方式。 ABB全球最大的电池储能系统(BESS)安装在阿拉斯加的费尔班克斯。该设施可在15分钟内提供26兆瓦的电力,使电力公司有足够的时间在停电时将备用发电机投入使用。FACTS设备调节线路电流和无功功率,以调节电网中的功率流和电压,以最大化其传输容量。通过将电池存储系统与FACTS集成,您可以根据需要快速注入或提取有功功率。它还提供功率平衡,峰值功率支持以及电压和电能质量控制。 ABB提供的解决方案将于2010年投入运行。未来的系统将在MW级运行。