2021年2月,遭遇罕见寒潮袭击的美国得克萨斯州,宣布进入重大灾难状态。得州是美国能源生产及消费大州,位于常年气候温暖的美国南方地区。在此次极端寒潮天气下,美国的地方能源体系遭受了前所未有的巨大冲击,大量市民断电断水挨饿受冻,出现严重人道主义灾难,引起全球舆论的广泛关注。
暴雪袭击过后的得州达拉斯市
此次得州大规模停电事件的原因分析一直在进行,但不管寒潮冻坏了哪个发电供电环节,都暴露出当地电网的一个明显短板——封闭孤立。与中国不同,美国电力供应由不同股东方经营并运作的独立电网构成,资本导向决定了其利益至上的本质属性。当地电网负荷增高是停电的直接原因,通俗地讲,就是用户端用电量大幅增长,而电力公司无法充足供应。为了保证电网安全,当地电力公司不得不切断部分用户的供电服务。
得州奥斯汀市,寒潮造成当地电力、供水中断多日,民众在啤酒厂外排长队取水
随着社会的不断发展,现代社会对城市基础设施的安全风险防控和治理能力提出了更高要求。一方面,因全球气候变化和国际形势等因素,自然灾害和蓄意破坏等极端事件愈发频繁,威胁更加多元化、常态化;另一方面,能源转型背景下,各类关键基础设施体系日趋复杂且耦合愈发紧密,密集型要素带来的交叉型风险不断呈现。因此,提升城市应对各类非常规事件的韧性势在必行。
传统城市与韧性城市比较
我国“十四五”规划首次提出“建设韧性城市”,指出守牢“城市生命线”,提升通信、电力、燃气、供水等城市基础设施安全保障能力是重中之重。同时强调,“韧性城市”不仅要具备灾害来袭时正常运转的能力,还要有系统短暂崩溃后的恢复力,灾后及时补短板的转型力。“一流城市需要一流电网”,建设能够应对各种风险、有快速修复能力的“韧性城市”,应以建设具有“韧性”特征的一流电网为先导。
韧性城市建设内容
安全可靠的电力供应是城市关键基础设施正常运转的基础,长时间大面积停电事故会影响城市功能正常运转,造成严重的政治、社会影响。韧性城市的发展也丰富了电网应对扰动的手段,政府、社会、市场等多方协作可有效提升电网应急能力。上海电网率先提出了“韧性电网”的概念和建设方案,针对城市电网特征,构建“垮不掉”的主干网,建设“不停电”的配电网,研究“城市会客厅”级别保电标准,已取得了显著成效。
崇明三星镇“风光储充”智能微电网系统
电力系统是关系到国家安全和国民经济命脉的重要基础设施,也是城市发展的生命线,对人民生活改善和社会长治久安至关重要。作为城市生命线设施,“韧性电网”是韧性城市的重要组成部分,亟需一本书籍,系统梳理和介绍韧性电网的基本概念、关键技术和相关实践,帮助读者全面认识和理解韧性电网。
今天,笔者就向大家安利一本由国网上海市电力公司结合自身实践经验,与北京交通大学、清华大学、上海电力大学、河海大学等国内多所高校共同合作,围绕韧性电网关键问题开展技术攻关和实践探索,梳理凝练重要成果和核心观点的精品著作。
书名:韧性电网
书号:978-7-5198-6561-0
定价:200.00元
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韧性电网的定义
“韧性”一词表示物体受外力作用时产生变形但不折断的性质,也用于比喻顽强持久的精神,在诸多学科领域均有应用。韧性电网是指能够全面、快速、准确感知电网运行态势,协同电网内外部资源,对各类扰动做出主动预判与积极预备,主动防御,快速恢复重要电力负荷,并能自我学习和持续提升的电网。
韧性电网的关键特征
1. 感知力:全面、快速、准确感知电网运行状态,预测电网未来运行态势并针对潜在风险作出预警的能力。
2. 应变力:电网在事故前主动预判事件影响,制定预案,并采取预备措施以应对突发扰动的能力。
3. 防御力:在扰动事件动态发展过程中,电网采取主动防御措施以降低事件影响的能力。
4. 恢复力:电网正常功能遭到破坏后,及时启动应急恢复和修复机制,保障重要负荷持续供电,并快速恢复电网功能至正常状态的能力。
5. 协同力:电网协同内外部资源共同应对扰动的能力,包括输配协同、源网荷储协同、电网与其他关键基础设施协同、能源大脑与城市运营大脑协同等。
6.学习力:电网从历史事件或其他电网经历的严重停电事故中获取经验,并不断融合新兴技术实现自我提升的能力。
韧性电网与能源互联网
韧性电网与能源互联网是两个相容的概念。一方面,韧性是能源互联网的核心安全属性。一个具有全面感知、灵活应变、强大恢复能力的韧性电网是能源互联网安全特征在物理层面的体现,表征了能源互联网应对多类型扰动和灾害的能力。另一方面,能源互联网为电网韧性提升创造了更大的空间。能源互联网中多种能源和信息网络高度融合,以及人工智能、大数据等先进技术的应用,可有效促进韧性电网应变力、防御力、恢复力、感知力、协同力和学习力的全面提升。
特点与看点
本书聚焦韧性电网领域前沿成果和实践应用,共分三部分。第一部分为韧性电网概述,介绍韧性电网的发展背景、现状、概念定义和关键特征;第二部分为韧性电网关键技术,围绕韧性电网六个关键特征,选取具有代表性的关键技术进行深入分析阐述,并展望技术发展趋势;第三部分是韧性电网建设实践,总结和梳理国网上海市电力公司建设韧性电网的实践和经验,为韧性电网建设落地提供有益参考。
作为高等院校学者与电力企业专家的合著,《韧性电网》融合了韧性电网领域的前沿学术成果和上海电网多年来的工程实践经验,包含了大量的原创性观点、理论和突破性技术,实现了理论到实践的无缝衔接。作为首部系统性阐述韧性电网领域研究与实践成果的专著,希望《韧性电网》的出版能够引领行业发展,助力新型电力系统的构建,助力“碳达峰碳中和”目标的实现。
精彩试读
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写在最后
韧性电网是一个新兴的前沿领域,国内外相关研究均处于起步阶段,其研究需求亦处于不断变化中。希望广大专家学者共同参与韧性电网的研究和建设,力争形成具有中国特色国际领先的韧性电网核心技术及标准体系,并对外输出,引领全球韧性电网发展。
以上就是笔者向大家推荐的一本有关韧性电网的权威著作,很高兴与你进行分享,并希望对你有所帮助。