智能电网：技术、机遇与挑战(镇江).ppt

1、，智能电网：技术，机遇与挑战，吴在军，东南大学电气工程学院镇江智能电网研究所，2，3，智能电网的现状与发展，1。报告大纲，智能电网关键技术，镇江智能电网产业：机遇与挑战，综述，全球气候变化导致自然灾害频发和“高碳”严重污染，荒漠化，生态环境灾难人类面临，智能电网：共同选择，以应对未来挑战，金融危机，需求低迷，信息，通信，自动化和测量技术快速发展，各种技术高度融合，传统能源日益短缺，新能源和可再生能源发展，经济， 能源与技术智能电网：应对未来挑战的共同选择，长距离大容量输电，优化经济运行，大规模清洁可再生能源接入，调度与控制，高效接入分布式电源，快速发展储能技术，降低大规模停电风险，避免系统崩溃

2、，更高的供电可靠性，以及对用户更灵活、方便、节能和环保的服务要求。 智能电网：美国：美国有三个交流输电网络。由于投资不足和技术落后，美国在智能电网建设中更加重视电网基础设施的升级和更新，以提高电网运行水平和供电可靠性。同时，最大限度地利用信息技术实现系统智能对人力的替代。发展重点是配电和用电方面，促进可再生能源的发展，创新商业模式和改善用户服务。欧洲不同国家智能电网的发展方向和重点：欧洲国家智能电网的发展主要是促进和满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源的快速发展需求，重点是可再生能源的获取、分布式发电和零碳排放等环保问题。日本：日本智能电网建设以新能源为重点，主要集中在太阳能等新能源的大规模

3、开发，确保电网系统的稳定，建设智能电网。中国：国家电网公司：统一而强大的智能电网”中国的智能电网首先是一个强大的电网，而具有长距离和大容量传输特性的UHV电网将成为核心环节。这是由中国经济发展的阶段和集中能源分布的特点决定的。”能源局：智能电网应该是清洁、高效和分布式的。新能源发展规划将智能电网列为新能源。智能电网在不同国家的发展方向和重点中国：发展智能电网技术应对多元化能源发展多元化能源结构是未来的发展趋势，但也提出了新的挑战。风能和太阳能发电受气候影响，核能发电效率高，但动力性能不足。”“发展智能电网技术，提高电网监控能力，发展高效储能机制，为灵活应对大规模清洁能源接入电网创造条件。”摘自

4、科技部部长万钢在全球智库峰会上的讲话，中国智能电网在不同国家的发展方向和重点：智能电网可以提高电网的输电能力，保证安全可靠的电力供应，具有强大的电网结构，是一个强大可靠的电网。智能电网可以提高能源利用效率、电网运行和传输效率，是一种经济高效的电网。智能电网可以促进可再生能源的开发利用，降低能源消耗和污染物排放，是一种清洁环保的绿色电网。智能电网能够促进供电、电网和用户的协调互动运行，是一个灵活互动的电网。智能电网可以实现电网、电源和用户之间的透明信息共享，是一个友好、开放的电网。不同国家智能电网的发展方向和重点有着共同的观点：促进新能源和可再生能源的利用，实现节能减排挑战：风能、光伏等可再生能

5、源是间歇性和随机性的，海洋能、其他形式的新能源、太阳能、天然气、风能、生物质能、分布式能源，智能电网在不同国家的发展方向和关键点，智能电网带来的价值，管理和控制成本的能力通过改变使用电网电力的时间来降低电费，通过监控家用电器的实时能耗来管理成本， 通过允许电网自动调整家用电器的配置来降低成本，通过积极参与峰值功耗来降低成本，提供可靠的电力，减少停电，并相信停电时预测恢复的可靠性，以及通过“按使用付费”电池和备用设备来降低停电的影响。 更准确的成本不再估算用电量，更相信抄表的准确性和准确的成本预测，减少环境影响，节约用电，使用清洁能源，通过改变用电行为减少能源消耗和二氧化碳排放，智能电网带来的价

6、值用户，智能电网带来的价值社会，智能电网，国外进步和技术现状，核心新驱动力：可再生(间歇)能源的集成分布式能源，微电网市场用户参与新技术(PHEV，新电池，智能负载)， 而电网与智能电网集成应用现代通信、计算、控制等技术，能够不断适应各种正常运行和优化运行的运行方式调整，并能主动预测和应对电网扰动。 适应电力系统的各个环节，包括：分布式发电；可再生能源等。电力电子应用；电力市场；大型系统的安全稳定分析与控制；大型系统优化；配电网自动化；广域信息测量与传输。定义，美国研究和实践EPRI，基于EPRI相关数据，先进的计量系统，需求响应和动态定价，分布式发电和替代能源，自愈广域保护和孤岛，资产管理和

7、在线设备监控，实时仿真和故障分析，电力市场参与，控制中心，发电，输配电，计量室内，美国研究和实践EPRI，PJM先进控制中心AC2，摘录自：PJM智能电网和先进控制中心数据，摘要：PJM是更多从输电网调度和运行的角度。智能电网通过自动化整个供电系统来提高电网的可靠性和效率。对于从电厂到最终用户的每个系统接入，电网结构将是开放的，并符合即插即用技术标准。简而言之，智能电网就是在正确的时间向正确的人提供正确的信息。PJM认为，广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，是实现智能传输网络的基础。因此，PJM主要从同步相量技术和先进控制中心(AC2)的研究和建设开始，其主要内容包括SOA/CIM/可视化

8、。在美国PJM的研究和实践，博尔德项目范围：1。可应用智能电网技术的50，000个试点2。25，000新米3。5个变电站配备有相应的馈线4。各种智能家居内部解决方案。居民和小型工业和商业用户都参与其中。使用的技术：1 .先进信息技术。高速、实时、双向通信3。遍布网络的传感器可以做出快速诊断并采取行动。决策数据和提高高峰时段效率的支持5。分布式发电技术(如风力发电、太阳能和PHEV) 6。智能变电站7。家用能源控制设备，美国智能电网城市。法国电力是ERDF的子公司。ERDF在智能电网方面的工作主要集中在自动抄表系统(AMM)。AMM LINKY项目是ERDF AMM项目的一部分。ERDF AMM

9、 LINKY项目技术架构图，整个系统由五部分组成：计量端、局域网/可编程控制器、数据汇聚层、广域网和AMM核心信息系统。智能电表用于收集用户信息并接收用户信息反馈和请求。用户信息通过局域网/可编程控制器传输到数据汇聚层，再通过广域网传输到AMM核心信息系统。系统的广域网部分采用移动GPRS网络。AMM核心信息系统是在现有信息系统的基础上，可以扩展和支持3500万台智能电表，并具有测量资产管理和监控整个系统的功能。欧洲研究与实践法意电力公司(ENEL)是意大利最大的电力公司和第二大天然气运营商。为了满足电动汽车、太阳能等分布式能源接入的需求，ENEL公司开展了智能电网中交互式分布式能源网络和自动

10、抄表管理系统的研究与应用。开始于2008年7月1日，结束于2012年。该项目的总预算为1600万欧元，其中900万欧元由欧洲联盟资助。该项目由来自11个欧洲国家的25个合作伙伴共同承担，涵盖大学、电力公司、电力/通信和家用电器制造商和供应商。目标是实现主动需求，即居民和小企业用户积极参与电力市场和电力服务。自2001年以来，一直在实施ADRESS项目，即意大利的街道充电站、欧洲意大利的研究和实践。到2008年，总共安装了3180万个智能电表，覆盖95%，其余的在2011年前完成。2008年，该系统实现了2.6亿远程抄表和1200万远程管理操作。每个智能电表的成本是70欧元(包括相关的后台系统和

11、安装调试费用)。该项目已投资21亿欧元。采用该系统后，每年节省5亿欧元，实际管理线损从3%降至1%。摘要：自动抄表管理系统，ENEL公司自动抄表系统架构图，欧洲研究与实践，荷兰研究与实践，西门子认为智能电网不应局限于清洁能源接入和用电等局部领域。智能电网需要覆盖发电、输电、配电、调度、变电站和用电的各个方面，是一个完整的系统。西门子智能电网概念的特点如下：一是灵活满足用户需求；二是接入方便，确保所有用户的顺畅连接，特别是高效、零排放或低CO2排放的可再生能源和地方发电；三是可靠，保证和提高供电的安全性和质量；第四，它是经济的。根据国外主流厂商对智能电网的看法，智能发电促进了可再生能源的利用，减

12、少了对化石燃料的依赖，减少了发电过程中的碳排放，减少了对气候变化的影响，提高了发电的利用效率。智能输配电提高了系统的安全性，加强了电网的实时监控，提高了系统的可靠性，降低了故障频率，并对系统SAIFI和SAIDI进行了改进，提高了输配电资产的利用效率。智能电力销售/消费加强了电力公司、用户、电网和电力市场之间的协调和互动，降低了能源消耗，提高了能源效率，并使智能城市能够可持续地生活和工作。可持续的城市交通可以受益于电力系统传输和分配的所有领域的智能电网。埃森哲、国外主流厂商对智能电网的看法、国外主流厂商对智能电网的看法、国外主流厂商对智能电网的看法以及国外智能电网的实际进展一般都处于研究和实践

13、的初级阶段。可再生能源发电和接入控制技术已在欧洲得到应用，很好地解决了风电接入控制问题；分布式发电技术得到了广泛的应用，欧美国家的天然气管道也很完善。动态储能技术已经得到一定程度的应用，电动汽车充电站已经开始试点；柔性交流输电技术得到了一定程度的应用；智能电表在一定程度上被一些欧洲国家广泛使用。配电网在自我修复方面取得了一些进展。智能电网、坚强智能电网：“六环一平台”关键技术、发电、调度、用电、配电、输电、变电站、信息通信、坚强智能电网：“六环一平台”指导加强机网协调，提高电力系统安全运行水平；实施节能发电调度，提高常规电源的利用效率；优化供电结构和电网结构，促进大规模风电、光伏等新能源的科学

14、合理利用。加快建设以UHV电网为骨干的国家电网，协调发展各级电网，整合应用新技术、新材料、新工艺；为实现测量数字化、设计可视化、交接电子化、运行状态电子化、信息标准化和应用网络化，全面实施输电线路状态检修和全寿命周期管理，广泛采用柔性交流输电技术，提高了线路输电能力和电压、潮流控制的灵活性，技术装备全面达到国际领先水平。设备信息、运维策略和电力调度充分互动，基于状态的生命周期综合优化管理枢纽和中心变电站全面建成或改造为智能变电站；实现电网运行数据的全面采集和实时共享，支持电网实时控制、智能调节和各种先进应用，确保各级电网安全稳定运行。建设高效、灵活、合理的配电网，具有灵活重构、潮流优化和可再生

15、能源接受能力，支持主网在紧急情况下安全稳定运行；实现集中式/分散式储能装置和分布式电源的兼容接入和统一控制；供电可靠性和电能质量明显提高，实用配电自动化系统全面建设完成，智能配电网示范工程应用成果全面推广。主要技术设备达到国际领先水平。输变电、配电、发电、坚强智能电网：“六个环节”和“一个平台”，构建智能营销组织模式和标准化业务体系，实现营销管理的现代化运作和营销业务的智能化应用；全面开展智能用电服务，在全国推广智能电表应用；构建智能双向互动系统，实现电网与用户的双向互动，提高用户服务质量，满足用户多样化需求，进一步提高供电可靠性；推进智能建筑、智能家电、智能交通等领域的技术创新，改变终端用户

16、的能耗模式，提高用电效率。电能在终端能耗中的比例超过26%。以服务UHV大电网安全运行为目标，开发建设新一代智能调度技术支持系统，实现全景式运行信息、网络化数据传输、动态安全评估、精细化调度决策、自动化运行控制和机网协调优化，形成一体化智能调度系统，确保电网安全、可靠、灵活、高效、经济、环保运行。全面落实科学发展观，构建信息共享度高、业务互动深、覆盖面广、集成度高、实用性强、安全性好的国家电网资源规划系统，构建强大的智能通信信息平台，贯穿发电、线路、变电站、配电、用户和调度六个环节，实现生产与控制、企业经营与管理、市场营销与市场交易三大领域，打造三层智能应用：业务决策智能分析、管控智能处理、业

17、务运营智能运营，实现电力流程、信息、数据和信息的一体化调度、信息通信、电力消耗、坚强智能电网：“六环”和“一个平台”、发电：风力发电、光伏发电等分布式电源接入和传输：高温超导、UHV、FACTS变电站：数字化变电站、状态维护配电：微电网、大容量储能、电动汽车电力消耗：需求响应、虚拟发电厂、智能电表、智能电器智能电网基础设施灵活，电网有通信网络为其服务，智能电网的技术特点、 综合能源和通信系统架构(IECSA)、智能电网技术系统、高级计量系统(AMI)、高级配电运营(ADO)、高级输电运营(ATO)、高级资产管理(AAM)、AMI技术和应用：交互、用户支持电网运营、智能电表智能设备和设备用户网关家庭网络(HAN)计量数据管理需求响应用户服务应用操作网关应用、智能电网技术系统、ADO技术和应用