智能电网现状及发展趋势 (1)PPT资料.ppt

1、它对电网的供电可靠性和电能质量提出了很高的要求；同时，目前电网在数字化技术的应用方面也相对落后。3智能电网智能电网 n 引言引言 智能电网的思想智能电网的思想:1）首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关 键设备的运行状况进行实时监控；2）然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合；3）最后通过对数据的分析、挖掘，达到对整个电力系 统运行的优化管理。办公楼集中发电厂家庭燃料电池工厂风电厂微型涡轮机储存虚拟电厂智能电网：在先进信息技术支持下具有灵活可控潮流！4智能电网概念智能电网概念 n 传统电网与智能电网的差异传统电网与智能电网的差异 传统电网传统电网:刚性系统:垂直的多级控制机制反应迟缓

2、,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享,整个电网的智能化程度较低。智能电网智能电网:智能电网可及时获取完整的电网信息,优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。5智能电网概念智能电网概念 n 传统电网与智能电网的差异传统电网与智能电网的差异 6智能电网概念智能电网概念 7智能电网概念智能电网概念 可观性可观性可控性可控性灵活性灵活性开放性开放性安全性安全性自愈性自愈性预测性预测性快速性快速性互动性互动性全局性全局性协调性协调性经济性经济性智能电网特点智能电网特点8智能电网概念智能电网概

3、念 n 智能电网特点智能电网特点 1）可观测可观测和和可控制可控制 控制中心控制中心控制信号控制信号控制信号控制信号广域动态监广域动态监控系统控系统9智能电网概念智能电网概念 可视化技术可视化技术观测电网观测电网运行状态和趋势运行状态和趋势改进的界面和决策支持改进的界面和决策支持:简化的信息展示信息展示可将大量数据压缩成易懂的模式。包括:着色和动画技术、信息的快速刷新、声音识别、触摸屏、全息视频、电子地图墙、“仪表盘”展示等技术,将在智能电网的分析决策方面发挥重要作用。10智能电网概念智能电网概念 n 智能电网特点智能电网特点 2）自动化自动化:自愈和自适应自愈和自适应 实时掌控电网运行状态，

4、及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。3）安全可靠）安全可靠 更好地对人为或自然发生的扰动更好地对人为或自然发生的扰动做出辨识与反应。在自然灾害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。4）经济高效）经济高效 优化资源配置，提高设备传输容量和利用率；在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口；支持电力市场竞争的要求，实行动态的浮动电价制度，实现整个电力系统优化运行。11智能电网概念智能电网概念 n 智能电网特点智能电网特点 5）兼容）兼容 既能适应大电源的集中接入，也支持分布式发电方式友好接入以及可再生能源的大

5、规模应用，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。6）与用户友好互动）与用户友好互动 实现与客户的智能互动，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。12智能电网概念智能电网概念 n 智能电网实现手段智能电网实现手段 实现手段实现手段市场化市场化网络化网络化数字化数字化自动化自动化集成化集成化标准化标准化13智能电网概念智能电网概念 n 智能电网实现手段智能电网实现手段标准化标准化 14智能电网概念智能电网概念 n 智能电网实现手段智能电网实现手段集成化集成化

6、实现电网信息的高度集成和共享 包括监视、控制、维护、能量管理（EMS）、配电管理（DMS）、市场运营（MOS）等和其他各类 信息系统之间的综合集成,并实现在此基础上的业 务集成。采用统一的平台和模型 实现标准化、规范化和精细化的管理 15智能电网概念智能电网概念 n 智能电网构建智能电网构建 一层：发输配用 智能元件，智能电器;二层：传感量测保护控制 智能控制;三层：信息通讯网络 智能网络;四层：高级调度中心 智能运行 16国内外研究现状国内外研究现状 n 美国的研究与实践美国的研究与实践 投资与效益投资与效益:美国电科院估计在美国实现智能电网需要在未来投资2 650亿美元。而在未来的智能电网

7、工程实现后，由于系统降低了的能耗和阻塞、较高的能量效率、较高的电能质量和供电可靠性、较低的系统运行和维护费用、系统利用系数提高而减少的对发电和输配电的资产投入、较大的系统安全性、清洁的环境和较低的能量成本，其综合社会效益可达6 380亿8 020亿美元，投资收益率为400。17智能电网概念智能电网概念 n 智能电网构建智能电网构建 信息网信息网中间件的应用软件中间件的应用软件控制控制通信通信/计算计算电能等级（电能等级（W）并入大型并入大型DERs的系统的系统并入小型并入小型DERs的系统的系统配电网、许多网配电网、许多网络化系统和小型络化系统和小型DERs集中电厂集中电厂发电发电集中电厂集中

8、电厂发电发电输电系统输电系统“电网电网”电网监测（如传感器网络）电网监测（如传感器网络）输电子系统输电子系统输电子系统输电子系统变电站变电站变电站变电站本地传感本地传感/数据处数据处理理/控制控制18智能电网概念智能电网概念 n 智能电网图景智能电网图景 19国外研究现状国外研究现状 欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已经形成强大的研究群体。英国、瑞典均在积极规划推动智能电网，意大利及美国已率先试行。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。20国内外研究现状国内外研究现状 n 美国的研究与实践美国的研究与实践驱动因素驱动因素:特点特点:美国主要关注电力网络基础架构的升

9、级更新，美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。21国内外研究现状国内外研究现状 n 美国的研究与实践美国的研究与实践 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（

10、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22国内外研究现状国内外研究现状 n 欧洲的研究与实践欧洲的研究与实践 驱动因素驱动因素:大力开发可再生能源、清洁能源，大力开发可再生能源、清洁能源，大力开发可再生能源、清洁能源，大力开发可再生能源、清洁能源，电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求23国内外研究现状国内外研究现状 n 欧洲的研究与实

11、践欧洲的研究与实践 1）2005 年智能电网欧洲技术论坛成立。2）主要项目有Dispower、CRISP 和Microgrids。3）2006 年欧盟理事会的能源绿皮书欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略明确强调，智能电网技术是保证欧盟电网电能质量电能质量的一个关键技术和发展方向。4）目前英、法、意等都在加快推动智能电网的应用和变革，意大利的有关电网2001 年已经率先实现了智能化。24欧洲未来电网欧洲未来电网变电站站家庭家庭工厂工厂商商业区区输电线配配电网网储存光伏光伏发电站站风能能电厂厂带有有 CHP的家庭的家庭电能质量设备储存本地本地CHP电站站储存储存潮流控制电能质量设备欧洲未来欧洲未

12、来电网网:智能智能/分散分散/自主自主 发电 和高度集成的网和高度集成的网络管理管理当前的当前的电网网25欧洲未来电网欧洲未来电网三个关键方面：三个关键方面：集分散发电的主动配电网集分散发电的主动配电网;电网与用户的双向互动电网与用户的双向互动;双向潮流和信息流双向潮流和信息流.26国内研究现状国内研究现状 虽然我国还没有从国家层面制定智能电网的发展战略，但在很多方面的研究成果已经为发展智能电网奠定了一定的基础。1）华东电网公司华东电网公司 于2007 年在国内率先开展了智能电网可行性研究，并设计了20082030 年“三步走”的行动计划，在2008 年全面启动了以高级调度中心项目群为突破的第

13、一阶段工作，以整合提升调度系统、建设数字化变电站、完善电网规划体系、建设企业统一信息平台为4 条主线，力争到2010年全面建成华东电网高级调度中心，使电网安全控制水平、经营管理水平得到全面提升。27国内研究现状国内研究现状 p按照考虑N-1情况下特定预想事故的原则，规划建设多馈入直流和交流系统并联的华东区域坚强受端网架p初步建设高级调度中心p开展数字化变电站试点p开展相关技术研发坚强受端大电网p规划建设适应电力市场要求的特高压电网，满足“三华”联网需要p建成高级调度中心p数字化变电站推广p适应电力市场要求的运行技术pFSM的研究与应用数字化电网p规划以自愈为目标的智能电网p实现智能化调度p新型

14、材料和智能设备的全面使用p可再生能源的友好接入p实现与用户的智能互动智能化电网201020202030智能电网全面转型巩固提升引领超越20071）华东公司建设智能电网的三阶段目标华东公司建设智能电网的三阶段目标2829国内研究现状国内研究现状 2）华北公司华北公司 2009 年2 月28 日，作为华北公司智能化电网建设的一部分华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。30国内研究现状国内研究现状 3）在输电网建设方面，2006 年底交流特高压交流特高压示范工程奠基，2008年8 月正式建成投运。我国电网优化配置资源的能力明显增强。4）在控制系统新技术控制系统新技术方面，由中国电力科学研究院等单位承担、周孝信院士担任首席科学家的国家973 计划项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”研究人员开展了基于智能和专家系统的电力系统故障诊断和恢复控制技术研究，为智能型的电力系统动态调度与控制提供了基本的分析工具。5）国家电网公司推行了SG186 一体化平台一体化平台建设，山东、浙江、江苏、上海等各省（市）电力公司都在积极推动用电信息采集系统、营销业务系统