智能电网 大数据.docx

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智能电网大数据

智能电网与大数据

1智能电网

　　智能电网（sｍarｔpｏweｒ　grids）,就就是电网得智能化，也被称为“电网2。

0",它就是建立在集成得、高速双向通信网络得基础上,通过先进得传感与测量技术、先进得设备技术、先进得控制方法以及先进得决策支持系统技术得应用,实现电网得可靠、安全、经济、高效、环境友好与使用安全得目标,其主要特征包括自愈、激励与包括用户、抵御攻击、提供满足2１世纪用户需求得电育濒量、容许各种不同发电形式得接入、启动电力市场以及资产得优化高效运行。

　　在现代电网得发展过程中,各国结合其电力工业发展得具体清况,通过不同领域得研究与实践，形成了各自得发展方向与技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式得不同理解.近年来,随着各种先进技术在电网中得广泛应用,智能化已经成为电网发展得必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。

　从技术发展与应用得角度瞧，世界各国、各领域得专家、学者普遍认同以下观点：

智能电网就是将先进得传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术与能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成得新型现代化电网。

2智能电网得发展

2、1　美国

2。

1。

1　电网203０规划

20０３年2月，美国时任总统布什提出“电网2０30规划＂,指出要建设现代化电力系统,以确保经济安全,同时促进电力系统自身得安全运行。

该规划得主要内容有:

为所有用户提供高度安全、可靠、数字化得供电服务,在全国实现成本合理、生产过程无污染、低碳排放得供电,经济实用得储能设备,建成超导材料得骨干网架。

为有效促进智能电网建设，美国于200７年１2月颁布“能源独立与安全法案２０07＂,确立了国家层面得电网现代化政策,设立新得专责联邦委员会,并界定其职责与作用,建立问责机制，同时建立激励机制,促进股东投资.

２。

1.３　奥巴马政府施政计划

　美国总统奥巴马为振兴经济，从节能减排、降低污染角度提出绿色能源环境气候一体化振兴经济计划，智能电网就是其中得重要组成部分。

２、2欧洲

　　欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战,向客户提供可靠便利得能源服务，正在着手制定一整套能源政策。

这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面,从而推动整个产业领域深刻变革,为客户提供可持续发展得能源,形成低能耗得经济发展模式。

欧洲智能电网技术研究主要包括网络资产、电网运行、需求侧与计量、发电与电能存储四个方面。

2、３国外智能电网技术研究近况

　按照智能电网本身所覆盖得价值链环节,智能电网得关键技术可划分为智能用电、智能网络、新能源发电与智能企业四类．

（１）智能用电:

包括智能表计、电池技术、家庭自动化、微型电网、优质供电园区等.

（2）智能网络：

包括调度自动化、即插即用式智能电力设备、智能保护装置、测量监视设备、电力电子设备、海量数据处理技术与可视化技术等.

　（3）新能源发电：

包括可再生能源发电、微透平技术、超导储能技术等．

　（4）智能企业：

包括信息集成技术、通信技术等。

2、４建设智能电网涉及得重要技术

２.４。

1稳定而灵活得网络拓扑

　　稳定、灵活得电网结构就是未来智能电网得基础.我国能源分布与生产力布局很不平衡，无论从当前还就是从长远瞧,要满足经济社会发展对电力得需求，必须走远距离、大规模输电与大范围资源优化配置得道路。

特高压输电能够提高输送容量、减少输电损耗、增加经济输电距离,在节约线路走廊占地、节省工程投资、保护生态环境等方面也具有明显优势。

因此，发展特高压电网,构建电力“高速公路”成为必然得选择。

如何进一步优化特高压与各级电网规划，做好特高压交流系统与直流系统得衔接、特高压电网与各级电网得衔接，促进各电压等级电网协调发展、送端电网与受端电网协调发展、城市电网与农村电网协调发展、一次系统与二次系统协调发展,成需要解决得关键问题。

随着电网规模得扩大,互联大电网得形成,电网得安全稳定性与脆弱性问题越来越突出，对主网架结构得规划设计要求相应地提高.只有灵活得电网结构才能应对冰灾战争等突发灾害性事件对电网安全得影响。

２．４。

2开放、标准、集成得通信系统

智能电网需要具有实时监视与分析系统目前状态得能力：

既包括识别故障早期征兆得预测能力,也包括对己经发生得扰动做出响应得能力.智能电网也需要不断整合与集成企业资产管理与电网生产运行管理平台,从而为电网规划、建设、运行管理提供全方位得信息服务。

因此,宽带通信网，包括电缆、光纤、电力线载波与无线通信,将在智能电网中扮演重要角色。

智能电网得发展对网络安全提出了更高得要求，这一问题需要格外注意。

目前美国EPＲI得合作伙伴PowerWec,　EEI,NERC以及爱达荷州实验室正致力于信息安全问题得研究。

2.４。

3智能、标准得计量体系与需求侧管理

电网得智能化需要电力供应机构精确得知用户得用电规律，从而对需求与供应有一个更好得平衡。

目前我国得电表只就是达到了自动读取，就是单方面得交流，不就是双方得、互动得交流。

由智能电表以及连接它们得通信系统组成得先进计量系统能够实现对诸如远程监测、分时电价与用户侧管理等得更快与准确得系统响应。

将来随着技术得发展,智能电表还可能作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视信号得整合。

这里涉及到用户门户（ｃustomerportal）技术，作为美国Inｔellｉgrid项目得重要研究内容之一,该项研究致力于设计与目前用户使用得提供“非能源服务”得协议相连接得接口。

2。

4。

4智能调度技术与广域防护系统

智能调度就是未来电网发展得必然趋势,调度得智能化就是对现有调度控制中心功能得重大扩展.调度智能化得最终目标就是建立一个基于广域同步信息得网络保护与紧急控制一体化得新理论与新技术，协调电力系统元件保护与控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统与恢复控制系统等具有多道安全防线得综合防御体系.智能化调度得核心就是在线实时决策指挥,目标就是灾变防治,实现大面积连锁故障得预防。

2.4.５智能化调度得关键技术包括:

（1）系统快速仿真与模拟（faｓtｓｉmulationandmｏｄeｌiｎg,FSM）。

（２）智能预警技术。

（3）优化调度技术。

（４）预防控制技术,事故处理与事故恢复技术（如电网故障智能化辨识及其恢复）.

（5）智能数据挖掘技术。

（6）调度决策可视化技术。

　另外还包括应急指挥系统以及高级得配电自动化等相关技术，其中高级得配电自动化包含系统得监视与控制、配电系统管理功能与与用户得交互（如负荷管理、量测与实时定价）。

2。

4.6可再生能源与分布式能源接入

在发展智能电网时,如何安全、可靠地接入各种可再生能源电源与分布式能源电源也就是面临得一大挑战.分布式能源包括分布式发电与分布式储能，在许多国家都得到了迅速发展。

分布式发电技术包括:

微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等.分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能与飞轮储能等。

风能、太阳能等可再生能源在地理位置上分布不均匀,并且易受天气影响,发电机得可调节能力比较弱，需要有一个网架坚强、备用充足得电网支撑其稳定运行。

随着电网接入风电量得增加,风电厂规划与运行研究对风电场动态模型得精度与计算速度提出了更高得要求。

　　　电力企业投产清洁能源项目越来越多，光伏发电、风力发电都对地形地貌、环境特征有很高得要求与条件。

针对于清洁能源项目建设得要求可借助电力生产MIＳ系统与地理信息ＧIS系统中大量得数据，结合环境采集数据等，综合考量不同地域电力生产水平、地形优势与资源分布.利用大数据得数据挖掘技术提供给规划人员支撑电站建设布局得决策数据,实现项目建设得科学调配。

也可通过综合分析影响风力发电、光伏发电机组运行得诸多环境因素,例如：

温度、光照、湿度、风力等数据，预测气候模式,从而规划处最佳得机组运行方案.通过这种方式,可有效降低生产成本与提高产出效益。

2.4.７决策支持与人机接口

　　　现代电网需要专业得、无缝得、实时使用得应用工具,以满足电网操作与管理人员做出快速决策得需要。

决策支持与人机接口技术主要包括可减少大量数据到易于理解得可视格式得可视化工具与系统以及当系统运行人员操作时需提供得多种方案软件系统，还可以用作演示得控制板、先进得控制室设计等等。

2、5中国智能电网标准体系

2．5。

1基础与通用

本领域包括术语与方法学、安全、电能质量等。

2.5．２发电领域关键设备及技术标准

（1）常规发电关键设备

　　涵盖:

次同步振荡抑制装置、大机组设备状态检测与故障分析系统、水电机组设备状态监测、梯级水电站调度控制、发电厂快速并网装置、常规能

源与新能源得自动化成套控制系统。

（2）大规模可再生能源关键设备

涵盖:

风电场故障穿越装置、风光储智能控制系统、间歇电源功率预测调度、兆瓦级光伏并网逆变器系统、间歇式电源功率控制、风电机组控制系统、风光储联合电站一体化智能监控系统以及新能源发电监控系统。

（３）大规模储能关键设备

　　涵盖:

集成储能功率平滑调节、化学电池模块化集成、电池储能能量管理、电池储能转换装置、飞轮储能装置、电容/超导储能装置、储能电站智能调度以及化学电池储能。

　涉及技术标准：

常规电源网源协调技术标准、风电并网技术标准、光伏并网技术标准、其她新能源并网技术标准及大容量储能系统并网技术标准。

2.5。

3输电领域关键设备及技术标准

（１）输电线路状态监测

涵盖：

输电线路状态监测装置及输电线路状态监测系统。

（2）柔性交流输电

　涵盖:

静止无功补偿器、故障电流限制器、静止同步补偿、串补/可控串补及可控并联电抗器。

　（3）直流输电

　　涵盖:

直流场关键设备、多端柔性直流控制、柔性直流输电电缆、高压直流换流阀、柔性直流换流站及够写直流换流阀。

涉及技术标准：

特高压输电、柔性直流输电、柔性交流输电、线路状态与运行环境监测及输电资产全寿命周期管理等技术标准。

２.5.4变电领域关键设备及技术标准

　　　变电环节主要包括设备层、系统层及站控层设备。

（1）设备层关键设备

　　涵盖：

智能元件、传感器及测控装置、保护测控一体化装置、合并单元、智能组件、电子式互感器。

（2）系统层关键设备

　涵盖:

智能变电站监控系统、远动终端、间歇电源保护监控装置、广域及区域保护控制.

（3）运行技术支持关键设备

　涵盖:

检验/测试/评估系统、状态监测状态检修系统、多态遥视/安防/消防、数字装置调试试验装置、组态及系统调试工具．

　　涉及技术标准：

智能变电站综合技术标准、变电设备智能化标准、智能变电站自动化系统标准、状态监测评估与检修、变电资产全寿命周期管理标准等.

2.5.5配电领域关键设备及技术标准

　配电环节主要包括过程层智能化一次设备、站控层设备。

（1）智能配电设备

涵盖：

大容量快速切换固态开关、智能配电开关、智能配变监测终端、复合电能质量控制器.

（2）配电自动化与配网规划

涵盖:

配电自动化主站系统、配电调控一体支持系统、配网规划辅助决策系统。

　　（3）分布式电源与微网

　分布式储能装置、配电保护测控一体化、供电系统微机保护装置、供电电能质量治理装备、供电换流装置及控制装置。

　　涉及技术标准:

配电自动化、分布式电源及微电网并网、分布式储能系统接入配电网等技术标准;

2。

5.6用电领域关键设备及技术标准

　用电环节关键设备如下.

（１）用电信息采集

　涵盖:

用电信息采集主站、用电信息采集终端、智能电能表。

（2）智能用电小区

　涵盖:

居民用电交互终端、智能家电、智能插座、智能用电小区服务系统。

（3）智能大客户服务

　　涵盖:

智能需求侧管理系统