电力系统自动化第17讲 智能电网与智能变电站(1)PPT课件

第十七讲智能电网与智能变电站 1 NorthChinaElectricPowerUniversity page2 2020 4 7 智能电网 智能电网是自动化技术的发展方向 确保电力系统生产的安全性 可靠性和经济性 NorthChinaElectricPowerUniversity page3 2020 4 7 智能电网概念 智能电网的发展目标之一就是减少碳排放 给人类居住提供更友好的环境 智能电网是将先进的传感量测技术 信息通信技术 分析决策技术 自动控制技术和新能源电力技术相结合 并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网 NorthChinaElectricPowerUniversity page4 2020 4 7 智能电网内涵 NorthChinaElectricPowerUniversity page5 2020 4 7 智能电网组成 1发电环节 釆用先进 高效的多元化发电技术 主要是可再生能源发电技术 保障电力系统安全稳定运行 实现与电力系统的协调经济运行 实现机组重要运行参数在线监测 确保可再生能源的有序接入 NorthChinaElectricPowerUniversity page6 2020 4 7 智能电网组成 2输电环节 提高输变电设备的利用效率 提高输配电通道的可输送容量 增加输电线路的容量可控性和可调节性 提高电网调度的安全性 经济性 灵活交流输电FACTS 超导技术 输电线容量实时监测技术 NorthChinaElectricPowerUniversity page7 2020 4 7 智能电网组成 3变电环节 智能变电站是智能电网的关键支撑点 最大化工厂工作量 最小化现场工作量 使一 二次设备的连接最大限度地在工厂完成 有效缩短变电站建设周期 智能变电站实现 基于间隔的信息采集 基于全站的信息应用 NorthChinaElectricPowerUniversity page8 2020 4 7 智能电网组成 4配电环节 在智能配网系统中引入了 微网 运行模式 分布式电源接入比重增加 电动汽车充电站和大容量储能接入 提升应急系统 故障抢修 配电环节 分布式电源和用户需求侧等环节的协同调度机制 NorthChinaElectricPowerUniversity page9 2020 4 7 智能电网组成 5用电环节 用户积极主动参与电网运行 调整峰谷差 平抑用电的波动 更有效地利用电能 分散式自动温度控制和负荷控制技术为用户侧智能化提供支撑 NorthChinaElectricPowerUniversity page10 2020 4 7 智能电网组成 6调度环节 智能电网在电网调度端的体现就是在分布式一体化平台支撑 实现电网基础信息的 统一建模 分层处理 集成应用 深化大电网运行监控 安全预警和智能决策技术 构建坚强灵活的电力通信网络 NorthChinaElectricPowerUniversity page11 2020 4 7 智能电网特点 1坚强 在电网发生大扰动和故障时 仍然能够保持对用户的供电能力 而不发生大面积停电事故 在恐怖袭击 自然灾害 外力破坏和计算机攻击等不同情况下发生故障时 快速隔离故障 自我恢复 NorthChinaElectricPowerUniversity page12 2020 4 7 智能电网特点 2自愈 在无需或仅需少量人为干预 实现对电网故障的预控与自动恢复 使电力网络中存在问题元器件的隔离或恢复正常运行 最小化或避免用户的供电中断 对电网的运行状态进行实时评估 采取预防性的控制手段 及时发现 快速诊断和消除故障隐患 NorthChinaElectricPowerUniversity page13 2020 4 7 智能电网特点 3兼容 适应分布式电源和微电网的接入 实现与用户的交互和高效互动 提高清洁能源在终端能源消费中的比重 NorthChinaElectricPowerUniversity page14 2020 4 7 智能电网特点 4经济 支持电力市场运营和电力交易的有效开展 实现资源的优化配置 降低电网损耗 提高能源利用效率 电网与电力用户双向互动 实现有效的 需求侧响应 NorthChinaElectricPowerUniversity page15 2020 4 7 智能电网特点 5集成 实现电网信息的高度集成和共享 采用统一的平台和模型 实现标准化 规范化和精益化管理 促进发电与供电以及供电与客户的智能互动 实现 电力流 信息流 的双向流动 NorthChinaElectricPowerUniversity page16 2020 4 7 智能电网特点 6优化 智能表计的应用 促进用电服务水平和质量的提高 优化资产的利用 降低投资成本和运行维护成本 电力电子技术的发展将有助于保障电能质量 NorthChinaElectricPowerUniversity page17 2020 4 7 二 智能变电站 智能变电站以数字化变电站作为技术基础 采用先进 可靠 集成 低碳 环保的智能设备 以全站信息数字化 通信平台网络化 信息共享标准化为基本要求 自动完成信息采集 测量 控制 保护计量和监测等基本功能 并可根据需要支持电网实时自动控制 智能调节 在线分析决策 协同互动等高级功能的变电站 NorthChinaElectricPowerUniversity page18 2020 4 7 智能变电站特点 1信息采集就地化 过程层的智能组件为一次设备的组成部分 智能组件的功能主要是信息采集与执行 就地化靠近一次设备安装 NorthChinaElectricPowerUniversity page19 2020 4 7 智能变电站特点 2信息共享网络化 IEC61850标准为信息共享提供了技术体系的支持 智能变电站的站控层可以获得 同步 全站 唯一 标准 的数据 NorthChinaElectricPowerUniversity page20 2020 4 7 智能变电站特点 3信息应用智能化 基于IEC61850系列标准的信息具有 自我描述 功能 提升应用功能的智能化程度 源端数据维护 智能防误 智能操作票 顺序控制 站域控制 NorthChinaElectricPowerUniversity page21 2020 4 7 智能变电站特点 4设备检修状态化 实现站内设备的状态监视 电气设备状态监视系统融入统一的智能电网广域监测与预警系统 高压设备状态监测 二次系统状态监视 从单一 设备 诊断向 系统 监视的转变 NorthChinaElectricPowerUniversity page22 2020 4 7 智能变电站 三层两网 结构 过程层 间隔层 站控层 过程层网络 站控层网络 NorthChinaElectricPowerUniversity page23 2020 4 7 智能变电站 两层一网 结构 GOOSE网 采样值网和站控层网络 由同一个物理网络来实现 NorthChinaElectricPowerUniversity page24 2020 4 7 智能变电站 三网合一 结构 SV网 GOOSE网 IEC61588网合并为一个物理网络 不需要额外的对时系统 NorthChinaElectricPowerUniversity page25 2020 4 7 智能变电站 三网合一 组网结构 智能变电站 数字化变电站 网络结构模式有两种 即 三网合一 网络采样和跳闸模式和直采直跳 采样跳闸模式 NorthChinaElectricPowerUniversity page26 2020 4 7 直采直跳 采样跳闸模式 站控层网络结构 直采直跳 模式中 保护装置的电流 电压采集是从本间隔的电流互感器和电压互感器直接采集 NorthChinaElectricPowerUniversity page27 2020 4 7 直采直跳 采样跳闸模式 过程层网络结构 保护跳闸也是通过本间隔的GOOSE跳闸网络 即直跳网络直接