清华-智能电网ppt.ppt

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智能电网的发展态势清华大学电机系武汉大学电气工程学院*11/4/20221讲座内容讲座内容1.国外智能电网研究和发展概况国外智能电网研究和发展概况2.智能电网概念、定义和特征智能电网概念、定义和特征3.中国智能电网建设的基础条件和进展中国智能电网建设的基础条件和进展4.对智能电网研究、开发和应用的一些对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议看法和建议11/4/20222讲座内容讲座内容1.国外智能电网研究和发展概况国外智能电网研究和发展概况2.智能电网的概念、定义和特征智能电网的概念、定义和特征3.中国智能电网建设的基础条件和进展中国智能电网建设的基础条件和进展4.对智能电网研究、开发和应用的一些对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议看法和建议11/4/20223美国智能电网发展里程碑200120032004DOE与NETL合作发起了“现代电网（MGI）”研究,TheModernGridInitiative:

aVisionforthemoderngrid.Mar.2007.NETL200520092030EPRI开始“Intelligrid”（智能电网）研究布什总统要求美国能源部（DOE）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”DOE启动电网智能化（GridWise）项目之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和实践奥巴马将智能电网提升为美国国家战略年份国外智能电网研究概况11/4/20224欧洲智能电网发展里程碑成立“智能电网（SmartGrids）欧洲技术论坛”提出智能电网愿景，制定

（1）欧洲未来电网的远景和策略

（2）战略性研究议程战略部署文件报告20052006各国开展自己的智能电网建设探索,应对21世纪的各种挑战和机遇年份国外智能电网研究概况（3）TheSDDStrategicDeploymentDocument

（1）EuropeanSmartagridsTechnologyPlatform：

VisionandStrategyforEuropesElectricityNetworksoftheFuture欧洲智能电网技术平台：

欧洲未来电网的远景和策略

（2）StrategicResearchAgendaforEuropesElectricityNetworkofthefuture欧洲未来电网的战略研究议程战略部署文件11/4/2022511/4/20226“智能电网”是目前被大家普遍接受的术语和称谓“TheSmartGrid”,DOE,USA,20082008.11.11-11.13,中美清洁能源合作组织（JointUS-ChinaCooperationonCleanEnergyJUCCCE-），聚思-“SmartGrid”specialsession2008.11.18-中美绿色能源论坛“SmartGrid”SpecialsessionSmartDistributionGrid:

TheRoleofTechnology,toolsandTechniquesforadvancedAutomationandplanningbyS.S.Venkata,Univ.ofWashington,USA,-IEEEDLPTutorial,Dec.22,Beijing,China11/4/20227国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况驱动因素：

美国美国:

年美加大停电后，美国电力行业决心利年美加大停电后，美国电力行业决心利年美加大停电后，美国电力行业决心利年美加大停电后，美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网.11/4/20228美国发展智能电网的驱动力：

改造老化的电网设备，提高供电的可靠性和安全性提高能源的利用效率和技术的先进性提高用户对电价的可承受能力适用环境和气候的变化，适用可再生能源的接入，降低排放水平提高在全球的竞争性11/4/20229欧洲欧洲:

发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的和电能质量等需求所决定的和电能质量等需求所决定的和电能质量等需求所决定的。

国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况驱动因素：

11/4/202210欧洲发展智能电网的驱动力（DrivingForce）

（1）供电的安全性问题一次能源的缺乏、供电可靠性和电能质量供电能力

（2）环境问题京都协议气候变化保护自然（3）国际电力市场提供低廉的电价和提高能效进行创新和提高竞争能力有关垄断的规程修订11/4/202211欧盟发展智能电网的驱动力：

欧盟理事会在2006年的绿皮书（GreenPaper）欧洲可持续的、竞争的和安全的能源策略（AEuropeanStrategyforSustainable，CompetitiveandSecureEnergy）”强调：

欧洲已经进入一个新能源时代，能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性。

11/4/202212欧洲欧洲2020年及后续年及后续的电力发展目标：

的电力发展目标：

未来欧洲电网应满足如下需求未来欧洲电网应满足如下需求:

灵活性（Flexible），在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求；可接入性（Accessible），使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户对可再生、高效、清洁能源的利用；可靠性（Reliable），提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；经济性（Economic），通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策等提高电网的经济效益。

11/4/202213

（1）美国能源部）美国能源部（DOE）是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。

是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。

（2）“电网智能化联盟电网智能化联盟”成员包括成员包括:

跨国技术公司：

跨国技术公司：

AREVA、GE、IBM；电力公司和电网运营商：

电力公司和电网运营商：

AEP、Bonneville电力管理局、电力管理局、PJM及法国及法国EDF；研究机构：

研究机构：

美国电科院美国电科院EPRI、Battelle、RDS和和SAIC。

（3）电网智能化架构委员会（电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。

的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。

（4）2005年欧洲委员会正式成立年欧洲委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛智能电网欧洲技术论坛”。

欧洲还将成。

欧洲还将成立立“智能电网协会智能电网协会”。

（5）IEC去年底筹建去年底筹建SG3“智能电网智能电网”战略组。

战略组。

根据目前掌握的情况，还没有智能电网根据目前掌握的情况，还没有智能电网的国际标准或国家标准。

的国际标准或国家标准。

国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能电网研究机构11/4/202214在输电侧在输电侧:

目前有目前有EPRIEPRI、ABBABB、PJMPJM等机构等机构和企业开展相关研究。

和企业开展相关研究。

PJMPJM公司认为：

广域测量技术是保证大电网安全公司认为：

广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能输电网的基础，因此的重要手段，也是实现智能输电网的基础，因此PJMPJM目前主要从同步相量技术和高级控制中心的目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建设着手开展智能输电网的工作。

研究建设着手开展智能输电网的工作。

国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能化实践最新成果11/4/202215在配电和用电侧在配电和用电侧在配电和用电侧在配电和用电侧:

目前建设的智能电网主要有两个方面目前建设的智能电网主要有两个方面目前建设的智能电网主要有两个方面目前建设的智能电网主要有两个方面智能电表和智能家电：

智能电表和智能家电：

智能电表和智能家电：

智能电表和智能家电：

美国美国美国美国:

XcelEnergyXcelEnergy公司在公司在公司在公司在BoulderBoulder建设全美第建设全美第建设全美第建设全美第一个一个一个一个“智能电网智能电网智能电网智能电网”城市。

城市。

城市。

城市。

意大利意大利意大利意大利:

安装和改造了安装和改造了安装和改造了安装和改造了30003000万台智能电表，建立万台智能电表，建立万台智能电表，建立万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省起了智能化计量网络，每年大约节省起了智能化计量网络，每年大约节省起了智能化计量网络，每年大约节省55亿里拉。

亿里拉。

亿里拉。

亿里拉。

法国法国法国法国:

将目前使用的将目前使用的将目前使用的将目前使用的27002700万只普通电表全部更万只普通电表全部更万只普通电表全部更万只普通电表全部更新为新为新为新为“智能电表智能电表智能电表智能电表”。

国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能化实践最新成果11/4/202216AC2Boulder（伯德市）tobecomefirstSmartGridCity美国美国美国美国:

XcelEnergyXcelEnergy公司在公司在公司在公司在BoulderBoulder建设全美第一个建设全美第一个建设全美第一个建设全美第一个“智能电网智能电网智能电网智能电网”城市城市城市城市11/4/202217内容内容1.国外智能电网研究和发展概况国外智能电网研究和发展概况2.智能电网的概念、定义和特征智能电网的概念、定义和特征3.中国智能电网建设的基础条件中国智能电网建设的基础条件4.对我国智能电网研究、开发和应用的对我国智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议一些看法和建议11/4/202218智能电网的概念、定义和特征智能电网的概念、定义和特征定义（definition）以物理电网为基础（中国的智能电网智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。

它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

11/4/20221911/4/202220智能电网主要特征智能电网主要特征：

坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化11/4/202221智能电网坚强性特征智能电网坚强性特征

（1）坚强性（Robust/Strong）在电网发生小扰动和大扰动故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在电网发生极端故障时，如自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏，仍能保证电网的安全运行；二次系统具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。

11/4/202222

（2）自