智能电网的概况及应用培训课件

1、智能电网的概况及应用 通信1111 于洋国外智能电网研究概况 智能电网的定义智能电网的定义o 美国定义o 智能电网是以高性价比的计算机、电子设备和可控电力器件等为根底，利用网络通信技术、自动控制和信息技术，将这些技术和原有的输、配电根底设施高度结合而形成的新型电网,从而实现对电力网络的变革与改造，到达电力网络更加可靠、平安、经济、高效、灵活、环保这一根本目标。o 欧洲定义o 将电力与通信和计算机控制连接在一起，以获取在供电可靠性、传输容量和客户效劳等方面的巨大效益。在这个完全自动化的供电网络中，每一个用户和节点都得到了实时的监控，并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动

2、。通过广泛应用宽带通讯技术、信息整合技术及现代自动控制技术将分布式能源Distributed generation,简称DG与可再生能源和大电网高度集成起来，保证电力市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接和实时互动 中国智能电网定义中国智能电网定义o是以物理电网为根底，应用现代的先进传感是以物理电网为根底，应用现代的先进传感测量技术、大功率电力电子技术、通信信息测量技术、大功率电力电子技术、通信信息技术和现代控制技术，能抵御严重电气故障、技术和现代控制技术，能抵御严重电气故障、外力破坏、信息攻击、严重自然灾害，与物外力破坏、信息攻击、严重自然灾害，与物理电网高度集成实现电力大范围输送、

3、分布理电网高度集成实现电力大范围输送、分布电源以及电动汽车的灵活接入电网与即插即电源以及电动汽车的灵活接入电网与即插即用、用户主动参与需方响应，具有平安可靠、用、用户主动参与需方响应，具有平安可靠、灵活可控、透明开放、经济高效、友好互动灵活可控、透明开放、经济高效、友好互动特征的新型电网。特征的新型电网。智能电网为何“智能o可观测可观测量测、传感技术量测、传感技术o可控制可控制对观测状态进行控制对观测状态进行控制o分布智能分布智能嵌入式处理技术嵌入式处理技术o高级分析高级分析数据到信息的转换数据到信息的转换o自适应自适应o自愈自愈国外专家认为未来智能电网技术应包括以下国外专家认为未来智能电网技

4、术应包括以下一些主要内容：一些主要内容：o先进的相量测量先进的相量测量PMUPMU和广域测量技术和广域测量技术WAMSWAMS；o先进的三维、动态、可视化调度技术；先进的三维、动态、可视化调度技术；o高级计量高级计量- - 无线、自动计量读数无线、自动计量读数Advanced metering Advanced metering infrastructureAMIinfrastructureAMI(Automatic meter reading-AMR)(Automatic meter reading-AMR)；o 需求响应需求响应 (Demand Response) (Demand Resp

5、onse)；( (需求侧管理需求侧管理DSM)DSM)o 先进的配电自动化先进的配电自动化 高级配电运行高级配电运行(ADO)(ADO)功能使功能使“自愈自愈 (Self Healing) (Self Healing) 成为可能；成为可能； o分布式发电技术分布式发电技术(Distributed Generation or Distributed (Distributed Generation or Distributed Energy Resources-DG or DER)Energy Resources-DG or DER)o电力储能技术电力储能技术( (蓄电池、混合动力电动汽车蓄电池、

6、混合动力电动汽车-1kWh=56-1kWh=56公里等公里等美国智能电网根本功能美国智能电网根本功能o1使得用户的积极参与成为可能使得用户的积极参与成为可能 o当用户使用的时候，可以实时看到电器当天分时段含合当用户使用的时候，可以实时看到电器当天分时段含合计用了多少电，分时段含合计用了多少钱；用户可以获计用了多少电，分时段含合计用了多少钱；用户可以获得及时的信息，选择何种电能消费；电网运行人员有新的资源得及时的信息，选择何种电能消费；电网运行人员有新的资源可供利用。可供利用。o2电网支持广泛的分布式电源接入电网支持广泛的分布式电源接入 o各种发电设备和储能系统做到无缝整合；简化相互之间的各种发

7、电设备和储能系统做到无缝整合；简化相互之间的连接过程，即插即用；大型集中供电设备包括风力发电、太阳连接过程，即插即用；大型集中供电设备包括风力发电、太阳能发电形式，小容量的分散电源灵活接入电网。能发电形式，小容量的分散电源灵活接入电网。o3新的电力产品、效劳以及电力交易成为可能新的电力产品、效劳以及电力交易成为可能 o卖方和买方到用户一级，支持第二电力市场的产生新的卖方和买方到用户一级，支持第二电力市场的产生新的贸易商品和效劳，提供跨区域统一协调的市场运行机制，支贸易商品和效劳，提供跨区域统一协调的市场运行机制，支持零售市场的竞争增长，鼓励接近用户侧的能源开展。持零售市场的竞争增长，鼓励接近用

8、户侧的能源开展。美国智能电网根本功能美国智能电网根本功能o4良好的电能质量良好的电能质量o对电能质量进行监测、诊断和响应；电能质量标准将根据输送的对电能质量进行监测、诊断和响应；电能质量标准将根据输送的电能质量平衡负荷敏感度在一个合理的价格上。电能质量平衡负荷敏感度在一个合理的价格上。o5电力运行利用最优化电力运行利用最优化 o改进负荷因数，降低系统损耗；有效、优化设计的工具；智能的改进负荷因数，降低系统损耗；有效、优化设计的工具；智能的监测和诊断；计算机辅助的资产管理、工作流程管理、停运管理。监测和诊断；计算机辅助的资产管理、工作流程管理、停运管理。o6自愈功能自愈功能 o进行持续的资产自评

9、估；检测、分析、反响以及恢复电网中各组进行持续的资产自评估；检测、分析、反响以及恢复电网中各组成元件及网络；与人类参与相比，其处理问题更快，更大；使电网像成元件及网络；与人类参与相比，其处理问题更快，更大；使电网像一个具有免疫能力的系统一样运行；支持电网的可靠性、平安性和电一个具有免疫能力的系统一样运行；支持电网的可靠性、平安性和电能质量。能质量。o7抵御自然灾害抵御自然灾害 o在系统遇到自然灾难或扰动时可以灵活地运行，建立了物理的和在系统遇到自然灾难或扰动时可以灵活地运行，建立了物理的和数字的平安系统；减少了系统本身的脆弱性、减轻了可能受到的威胁，数字的平安系统；减少了系统本身的脆弱性、减轻

10、了可能受到的威胁，减少了受自然灾害影响的程度。减少了受自然灾害影响的程度。欧洲智能电网根本功能欧洲智能电网根本功能o1自愈自愈o对电网的运行状态进行连续的在线自我评估，并采取预防性的对电网的运行状态进行连续的在线自我评估，并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；故障发生时，控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；故障发生时，在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，防止在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，防止大面积停电。大面积停电。o2互动互动o系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持电力交易系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持电

11、力交易的有效开展，实现能源的优化配置；通过市场交易更好地鼓励电的有效开展，实现能源的优化配置；通过市场交易更好地鼓励电力市场主体参与电网平安管理，提升电力系统的平安运行水平。力市场主体参与电网平安管理，提升电力系统的平安运行水平。o3优化优化o实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护本钱和投资本钱，减少电网损耗。运行维护本钱和投资本钱，减少电网损耗。欧洲智能电网根本功能欧洲智能电网根本功能o4兼容兼容o电网能

12、够同时适应集中发电与分散发电模式，实现电网能够同时适应集中发电与分散发电模式，实现与负荷侧的交互，支持风电等可再生能源的接入，扩大与负荷侧的交互，支持风电等可再生能源的接入，扩大系统运行调节的可选资源范围，满足电网与自然环境的系统运行调节的可选资源范围，满足电网与自然环境的和谐开展。和谐开展。o5集成集成o通过不断的流程优化，信息整合，实现企业管理、通过不断的流程优化，信息整合，实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力交易业务的集成，形成全生产管理、调度自动化与电力交易业务的集成，形成全面的辅助决策支持体系，支撑企业管理的标准化和精细面的辅助决策支持体系，支撑企业管理的标准化和精细化，不断提升

13、电力企业管理效率化，不断提升电力企业管理效率 。中国统一坚强智能电网的内涵中国统一坚强智能电网的内涵 坚强智能电网以坚强网架为根底，以通信信息平台为支撑，以智能控坚强智能电网以坚强网架为根底，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流电力流、信息流、业务流的高度一的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。现

14、代电网。统一坚强智能电网的内涵统一坚强智能电网的内涵o“坚强和坚强和“智能是坚强智能电网的根本智能是坚强智能电网的根本内涵。内涵。o只有形成坚强网架结构，构建只有形成坚强网架结构，构建“坚强的根坚强的根底，实现信息化、数字化、自动化、互动化底，实现信息化、数字化、自动化、互动化的的“智能技术特征，才能充分发挥坚强智智能技术特征，才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。能电网的功能和作用。信息化信息化是指实时和是指实时和非实时信息的非实时信息的高度集成、共高度集成、共享与利用享与利用 数字化数字化是指电网是指电网对象、结构、特对象、结构、特性及状态的定量性及状态的定量描述和各类信息描述和各类信息的

15、精确高效采集的精确高效采集与传输与传输自动化自动化是指电是指电网控制策略的网控制策略的自动优选、运自动优选、运行状态的自动行状态的自动监控和故障状监控和故障状态的自动恢复态的自动恢复 互动化互动化是指是指电源、电网电源、电网和用户资源和用户资源的友好互动的友好互动和协调运行和协调运行智能电网的主要作用智能电网的主要作用o一满足经济社会开展对电力的需求一满足经济社会开展对电力的需求o 通过建设坚强智能电网，提高电网大范围优化配置资源能力，实现通过建设坚强智能电网，提高电网大范围优化配置资源能力，实现电力远距离、大规模输送，满足经济快速开展对电力的需求。电力远距离、大规模输送，满足经济快速开展对电

16、力的需求。二应对资源环境问题带来的挑战二应对资源环境问题带来的挑战 通过建设坚强智能电网，实现可再生能源集约化开发、大规模、通过建设坚强智能电网，实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用，改善能源结构，促进资源节约型、环境友好型远距离输送和高效利用，改善能源结构，促进资源节约型、环境友好型社会建设。社会建设。三适应发用电多样化的开展要求三适应发用电多样化的开展要求 通过建设坚强智能电网，实现各类集中通过建设坚强智能电网，实现各类集中/分布式电源、储能装分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提

17、高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率，促进经济社会的可持续开展。产的运营效益和全社会的能源效率，促进经济社会的可持续开展。四满足多元化用电效劳需求四满足多元化用电效劳需求 通过建设坚强智能电网，提高电能质量和供电可靠性，创新通过建设坚强智能电网，提高电能质量和供电可靠性，创新商业效劳模式，提升电网与用户双向互动能力和用电增值效劳水平。商业效劳模式，提升电网与用户双向互动能力和用电增值效劳水平。坚强智能电网坚强智能电网的目标的目标o构建以特高压交直流电网为骨干网架、各级电构建以特高压交直流电网为骨干网架、各级电网协调开展的坚强电网系统。网协调开展的坚强电网系统。 o 国家能源运输综合体系的

18、重要支撑国家能源运输综合体系的重要支撑 o 国家能源结构改善和优化布局的可靠平台国家能源结构改善和优化布局的可靠平台 o 高供电可靠性和平安性；具备强大的抵御故障高供电可靠性和平安性；具备强大的抵御故障能力能力o 强大的能量交换传输与分配能力和灵活的运行强大的能量交换传输与分配能力和灵活的运行工况调整能力工况调整能力 坚强智能电网坚强智能电网的研究内容的研究内容o 智能电网规划方法研究及支撑系统研发智能电网规划方法研究及支撑系统研发o 智能电网设计方法研究及设计工具开发智能电网设计方法研究及设计工具开发o 风电等间歇性可再生能源消纳能力评估技风电等间歇性可再生能源消纳能力评估技术术电网智能设备电网智能设备的目标的目标o推动电网装备的智能化，引导智能装备制