《智能电网关键设备研制规划》20100919

智能电网关键设备研制规划 （初稿） 国网公司智能电网部 2009 09. 1 目 录 编 写 说 明 . 1 第 1 章 发电环节 . 2 1概述 . 2 2国内外现状及趋势 . 4 2.1 国外电网装备现状 . 4 2.2 国内 电网装备现状 . 9 2.3 智能电网装备发展趋势 . 11 3总体研制思路 . 12 3.1 总体技术路线 . 12 3.2 总体目标 . 13 3.3 技术路线图 . 14 4研制内容与预期目标 . 14 4.1 常规发电 . 15 4.1.1 基于网厂协调的大型水电站 AGC/AVC 控制平台 . 15 4.1.2 发电厂快速并入高压网装置 . 15 4.1.3 梯级水电站群经济运行优化调度控制平台 . 16 4.1.4 大机组设备状态监测与故障诊断系统 . 17 4.1.5 火电机组次同步振荡抑制装置 . 17 4.2 大规模可再生能源 . 18 4.2.1 大规模间歇式电源接入的有功功率控制系统 . 18 4.2.2 大规模间歇式电源接入的无功电压控制系统 . 19 4.2.3 间歇式电源发电功率预测与优化调度系统 . 19 4.2.4 风电场 /风电机组低电压穿越控制装置 . 20 4.2.5 风光储联合电站一体化智能协调控制系统 . 21 4.2.6 风电机组控制系统接入导则符合性检测平台 . 21 4.2.7 MW 级光伏并网逆变器 . 22 4.3 大规模储能 . 23 4.3.1 大型抽水蓄能电站智能调度运行控制平台 . 23 4.3.2 大容量化学电池模块化集成系统 . 23 4.3.3 大容量化学电池储能系统能量转换装置 . 24 4.3.4 大容量化学电池储能装置综合能量管理系统 . 25 4.3.5 大容量高温超导储能装置 . 25 4.3.6 大容量超级电容 器储能装置 . 26 4.3.7 大容量飞轮储能装置 . 26 4.3.8 集成储能的间歇式能源功率平滑调节装置 . 27 5.研制计划进度 . 28 第 2 章 输电环节 . 35 1概述 . 35 2国内外现状及趋势 . 37 2.1 国外电网装备现状 . 37 2.2 国内电网装备现状 . 38 2 2.3 智能电网装备发展趋势 . 40 3总体研制思路 . 41 3.1 总体技术路线 . 41 3.2 总体目标 . 43 3.3 技术路线图 . 45 4研制内容与预期目标 . 45 4.1 输电线路状态监测装置 . 46 4.1.1 输电线路导线运行状态集成监测装置 . 46 4.1.2 输电线路气象在线监测装置 . 46 4.1.3 输电线路视频 /图像监控装置 . 47 4.1.4 输电线路杆塔集成监测装置 . 47 4.1.5 输电线路电磁环境智能监测系统 . 48 4.1.6 超、特高压油气套管及配套智能监测装置的研制 . 48 4.2 输电线路 状态监测中 心系统 . 50 4.3 柔性交流输电关键设备 . 52 4.3.1 静止无功补偿器（ SVC） . 52 4.3.2 可控并联电抗器（ CSR） . 53 4.3.3 静止同步补偿器（ STATCOM） . 54 4.3.4 串补 /可控串补（ FSC/TCSC） . 55 4.3.5 故障电流限制 器（ FCL） . 56 4.4 柔性直流输电关键设备 . 57 4.4.1 柔性直流输电换流阀 . 57 4.4.2 柔性直流输电换流站 . 57 4.4.3 柔性直流输电用电缆 . 58 4.5 高压直流输电关键设备 . 58 4.5.1 高压直流输电换流阀 . 58 4.5.2 直流场关键设备 . 59 5.研制计划进度 . 59 第 3 章 变电环节 . 65 1概述 . 65 2国内外现状及趋势 . 67 2.1 国外电网装备现状 . 67 2.2 国内电网装备现状 . 69 2.3 智能电网装备发展趋势 . 71 3总体研制思路 . 73 3.1 总体技术路线 . 73 3.2 总体目标 . 74 3.3 技术路线图 . 74 4研制内容与预期目标 . 75 4.1 设备层关键设备 . 76 4.1.1 综合智能组件（主要包括断路器、变压器、 GIS 开关三类） . 76 （由输电组提供） . 76 4.1.2 电子式互感器 . 76 4.1.3 合并单元 . 77 3 4.1.4 测控装置 . 77 4.1.5 保护测控一体化装置 . 78 4.1.6 数字式保护装置 . 79 4.1.6.1 数字化线路成套保护装置 . 79 4.1.6.2 数字化变压器成套保护装置 . 79 4.1.6.3 数字化母线保护装置 . 80 4.1.6.4 数字化高压并联电抗器保护装置 . 80 4.1.7 (间隙式能源发电接入电网 )保护装置 . 81 4.1.7 工业以太网交换机 . 81 4.1.8 网络安全及网络在线监视设备 . 82 4.2 系统层关键设备 . 83 4.2.1 基于统一信息平台的多功能合一的一体化监控系统 . 83 4.2.2 远动终端 . 84 4.2.3 时间同步系统 . 84 4.2.4 数据和事件记录装置 . 85 4.2.5 基于信息共享的继电保护 站域保护装置 . 86 4.2.6 基于信息共享的继电保护 广域保护装置 . 86 4.2.7 基于广域信息的电网故障定位系统 . 87 4.3 建设运行技术支持关键设备 . 87 4.3.1 组态和系统调试工具 . 87 4.3.2 多态遥视、巡检和消防系统 . 88 4.3.3 二次设备在线自动校验和预警系统 . 89 4.3.4 在线监测和状态检修分析决策系统 . 89 4.3.5 变电站数字化装置调试试验设备 . 90 4.3.6 变电站数字化装置测试检验评估设备 . 90 5.研制计划进度 . 91 第 4 章 调度环节 . 97 1概述 . 97 2国内外现状及趋势 . 97 2.1 国外电网调度系统现状 . 98 2.2 国内电网调度系统现状 . 99 2.3 智能电网调度系统发展趋势 .101 3总体研制思路 .102 3.1 总体技术路线 .103 3.2 总体目标 .103 3.3 技术路线图 .104 4研制内容与预期目标 .105 4.1 智能电网调度技术支持系统 .105 4.1.1 基础平台 .105 4.1.2 实时监控与预警 .109 4.1.3 调度计划与安全校核 .117 4.1.4 调度管理 .122 5.研制计划进度 .123 第 5 章 配电环节 .134 4 1概述 .134 2国内外现状及趋势 .135 2.1 国外电网装备现状 .135 2.1.1 智能配电设备 .135 2.1.2 配网自动化与运行优化技术 .136 2.1.3 分布式电源和微网控制、保护及接入技术 .137 2.2 国内电网装备现状 .138 2.2.1 智能配电设备 .138 2.2.2 配电自动化与运行优化技术 .139 2.2.3 分布式电源和微网控制、保护及接入技术 .140 2.3 智能电网装备发展趋势 .141 2.3.1 智能配电设备 .141 2.3.2 配电自动化与运行优化技术 .142 2.3.3 分布式电源和微网控制、保护及接入技术 .143 3总体研制思路 .143 3.1 总体技术路线 .143 3.2 总体目标 .144 3.3 技术路线图 .145 4研制内容与预期目标 .146 4.1 智能配电设备 .146 4.1.1 少维护金属封闭开关设备 .146 4.1.2 环保型环网柜 .146 4.1.3 环保智能化柱上开关 .147 4.1.4 智能配电网保护测控一体化装置 .148 4.1.5 配电台区智能监测终端 .149 4.1.6 复合电能质量控制器 .149 4.1.7 高效节能配电变压器 .150 4.1.8 集成智能一体化配电站 .151 4.2 配电自动化与运行优化技术 .152 4.2.1 配电自动化系统 .152 4.2.2 配电网调控一体智能技术支持系统 .153 4.2.3 智能配电网规划计算机辅助决策平台 .154 4.3 分布式电源和微网控制、保护及接入技术 .155 4.3.1 分布式供电系统标准化换流装置及电能控制装置 .155 4.3.2 分布式供电系统及微电网电能质量治理装备 .155 4.3.3 分布式供电系统微机保护装置 .156 4.3.4 大容量、高可靠快速切换固态开关 .156 5.研制计划进度 .157 第 6 章 用电环节 .164 1、 概述 .164 2、 国内外现状及趋势 .166 2.1 现状 .166 2.1.1 用电信息采集 .166 2.1.2 电动汽车充放电 .170 5 2.1.3 智能用电小区 .173 2.1.4 智能需求侧管理 .178 2.2 发展趋势 .179 2.2.1 用电信息采集 .179 2.2.2 电动汽车充电 .181 2.2.3 智能用电小区 .181 2.2.4 智能需求侧管理 .183 3、 总体研制思路 .183 3.1 总体技术路线 .183