智能电网的提出与发展.ppt

1、 智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展 主要内容主要内容智能电网的提出智能电网的提出基本概念基本概念智能电网的目标智能电网的目标 1.1.基本概念基本概念 （1 1）电力系统）电力系统 由由发发电电厂厂、电电力力网网（变变电电所所与与线线路路）、电电能能用用户户（电电力力负荷）所组成的整体。负荷）所组成的整体。任务：任务：生产、变换、输送、分配与消费电能生产、变换、输送、分配与消费电能。1.11.1电力系统的组成电力系统的组成 v按功能分：输电网和配电网 v输电网-主要是输送电能（少分配），是电力系统的主网。由220kV及以上的输电线和变电所组成。分：高压输电网（220KV）；超高压输电网

2、（330750KV）；特高压输电网（800kV及以上）。1.1.基本概念基本概念1.11.1电力系统的组成电力系统的组成 （2 2）电力网与配电网）电力网与配电网 v配电网位于位于输电网络与用户之间，主要起分配电能作用。输电网络与用户之间，主要起分配电能作用。由由110kV110kV及其以下的配电线路和配电变压器组成。及其以下的配电线路和配电变压器组成。按供电区功能分：按供电区功能分：城市配城市配电网、农村配电网、工厂配电网、农村配电网、工厂配电网等。电网等。按电压等级分：按电压等级分：高压配电高压配电网网(110kV)、中压配电网、中压配电网(3、6、10、35kV)、低压配电网、低压配电网

3、(220、380V)。1.1.基本概念基本概念 （2 2）电力网与配电网）电力网与配电网1.11.1电力系统的组成电力系统的组成 1.1.基本概念基本概念 （3 3）电力系统）电力系统 中的基本元件（设备中的基本元件（设备)系统元件：系统元件：是指构成电力系统的电气元件（或称电气设备是指构成电力系统的电气元件（或称电气设备)一一次次系系统统设设备备：系系统统中中的的发发电电、输输变变电电与与供供配配电电等等环环节节叫叫做做一一次次系系统统。如如：发电设备（发电机）、输电线路、变压器、各类开关等。发电设备（发电机）、输电线路、变压器、各类开关等。1.11.1电力系统的组成电力系统的组成 1.1.

4、基本概念基本概念 （3 3）电力系统）电力系统 中的基本元件（设备中的基本元件（设备)二次系统设备：二次系统设备：包括继电保护、测量和调度等环节。包括继电保护、测量和调度等环节。继继电电保保护护：对对系系统统进进行行保保护护。当当系系统统出出现现故故障障(如如短短路路、过过电电流流、断断相相、接地等接地等)时，自动动作，切除故障线路与设备；时，自动动作，切除故障线路与设备；测测量量元元件件：对对电电力力系系统统的的运运行行参参数数进进行行在在线线测测定定和和显显示示，如如电电压压、电电流流、功率、功率因数等；功率、功率因数等；调度元件：调度元件：负荷分配、功率平衡、电压调整、线路的投入与切除等

5、工作负荷分配、功率平衡、电压调整、线路的投入与切除等工作。1.11.1电力系统的组成电力系统的组成 智能电网：智能电网：以以物物理理电电网网为为基基础础(中中国国的的智智能能电电网网是是以以特特高高压压电电网网为为骨骨干干网网架架、各各电电压压等等级级电电网网协协调调发发展展的的坚坚强强电电网网为为基基础础)，将将现现代代先先进进的的传传感感测测量量技技术术、通通讯讯技技术术、信信息息技技术术、计计算算机机技技术术和和控控制制技技术术与与物物理理电电网网高高高高度度度度集集集集成成成成而而形形成成的的新型电网。新型电网。1.2 1.2 智能电网的定义智能电网的定义 智能电网智能电网=智能输电网

6、智能输电网+智能配电网智能配电网1.1.基本概念基本概念 一一次次、二二次次设设备备智智能化与网络化；能化与网络化；调调度度管管理理网网络络化化与智能化与智能化 火力火力风力风力水力水力 发电发电变电变电输电输电变电变电配电配电用电用电太阳能太阳能智能电网就是对这一过程实现自动、可视、互动、智能化智能电网就是对这一过程实现自动、可视、互动、智能化 智能电网的作用：智能电网的作用：1.1.基本概念基本概念1.2 1.2 智能电网的定义智能电网的定义 美国智能电网发展里程碑200120032004200520092030DOE与NETL（美国国家能源技术实验室）合作发起了“现代电网(MGI)”研究

7、,TheModernGridInitiative:aVisionforthemoderngrid.Mar.2007.NETL美国电科院（EPRI）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”-电力的下一个100年的国家设想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2.2.智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展 驱动因素：驱动因素：美国美国美国美国:年美加大停电后，美国电力行业决心利年美加

8、大停电后，美国电力行业决心利 用信息技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，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、智能管理、智能分析为特征的灵活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应变的智能电网.2.2.智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展 驱动因素：驱动因素：2.2.智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展 20032003年年8.148.14美美加加大大停停电电堪堪称称电电力力领领域域的的“9.119.11”事件暴露了发达国家电力系统不安全。事件暴露了发达国家电力系统不安全。20032003年年

9、 8 8月月1414日日，美美国国和和加加拿拿大大东东部部广广大大地地区区遭遭遇遇了了当当地地历历史史上上最最大规模的停电，大规模的停电，10001000万人无电可用。万人无电可用。加加拿拿大大最最大大的的城城市市多多伦伦多多，地地铁铁运运输输全全部部停停顿顿，许许多多乘乘客客在在3030摄摄氏氏度度的的高高温温下下手手足足无无措措。加加拿拿大大首首都都渥渥太太华华也也没没能能幸幸免免。停停电电还还袭袭击击了了美美国东部地区，纽约、底特律和国东部地区，纽约、底特律和克利夫兰克利夫兰电力都全部中断。电力都全部中断。纽纽约约市市地地铁铁全全部部瘫瘫痪痪，成成千千上上万万名名在在地地铁铁车车站站内内

10、等等车车的的乘乘客客呆呆在在黑黑暗暗中中。全全市市的的地地面面交交通通也也全全面面停停止止，人人行行道道和和马马路路上上挤挤满满了了步步行行的的人人群群。纽约州随即被宣布进入紧急状态。纽约州随即被宣布进入紧急状态。技术人员缺乏，技术陈旧，调度跟不上技术人员缺乏，技术陈旧，调度跟不上 2.2.智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展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；（3）战略部署文件报告20052006各国开展自己的智能电网建设探索各国开展自己的智能电网建设探索,应对应对2121世

11、纪的各种挑战和机遇世纪的各种挑战和机遇年份（3 3）The SDDThe SDDStrategicStrategicDeploymentDeploymentDocumentDocument（1 1）European European Smartagrids Smartagrids Technology Platform Technology Platform：Vision and Vision and Strategy for Europes Electricity Strategy for Europes Electricity Networks of the Future Networks

12、 of the Future 欧洲智能电网技术平台：欧洲未来电网的欧洲智能电网技术平台：欧洲未来电网的远景和策略远景和策略（2 2）Strategic Research Agenda for Strategic Research Agenda for Europes Electricity Network of the Europes Electricity Network of the futurefuture，欧洲未来电网的战略研究议程欧洲未来电网的战略研究议程战略部署文件战略部署文件 2.2.智能电网的提出与发展智能电网的提出与发展美美国国欧欧洲洲动动因因：美美国国在在全全国国范范围围内

13、内存存在在多多个个交交流流输输电电网网，人人员员年年龄龄老老化化，投投入入不不足足，技技术术陈陈旧旧，事故较为频繁，需要防止大停电事故较为频繁，需要防止大停电。关关注注：在在智智能能电电网网建建设设中中更更加加关关注注电电力力网网络络基基础础架架构构的的升升级级更更新新，以以提提高高电电网网运运行行水水平平和和供供电电可可靠靠性性，有有效效接接入入可可再再生生能能源源，同同时时最最大大限限度度地地利利用用信信息息技技术术，实实现现系系统统智智能能对对人工的替代。人工的替代。动动因因：欧欧洲洲各各国国电电网网运运行行模模式式不不同同，电电力力需需求求趋趋于于饱饱和和，其其能能源源政政策策强强调调

14、对对环环境境的的保保护护和和可可再再生生能能源源发发电电的的发发展展。低低碳碳经经济济是是欧欧洲洲智智能能电电网的主要发展动因。网的主要发展动因。关关注注：在在迅迅速速增增长长的的能能源源成成本本压压力力下下，欧欧洲洲智智能能电电网网建建设设更更加加关关注注可可再再生生能能源源和和分分布布式式电电源源的接入，并带动整个行业发展模式的转变。的接入，并带动整个行业发展模式的转变。国外智能电网发展的最初动因国外智能电网发展的最初动因 我国发展智能电网也有其独特的发展背景。我国发展智能电网也有其独特的发展背景。我国发展智能电网也有其独特的发展背景。我国发展智能电网也有其独特的发展背景。20072007

15、20072007年，华年，华年，华年，华东电网公司启动东电网公司启动东电网公司启动东电网公司启动了高级调度中心、统一信息平台等智能电网试点工程，目前，先行开展的高级了高级调度中心、统一信息平台等智能电网试点工程，目前，先行开展的高级了高级调度中心、统一信息平台等智能电网试点工程，目前，先行开展的高级了高级调度中心、统一信息平台等智能电网试点工程，目前，先行开展的高级调度中心项目一期工作已通过验收。调度中心项目一期工作已通过验收。调度中心项目一期工作已通过验收。调度中心项目一期工作已通过验收。虽然开展智能电网的体系性研究稍晚，但虽然开展智能电网的体系性研究稍晚，但虽然开展智能电网的体系性研究稍晚

16、，但虽然开展智能电网的体系性研究稍晚，但在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践。在输电领域，多项研究应在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践。在输电领域，多项研究应在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践。在输电领域，多项研究应在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践。在输电领域，多项研究应用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。中国智能电网发展概况中国智能电网发展概况中国智能电网发展概况中国智能电网发展概况驱动因素：驱动因素：智能电网智能电网电力系统安全运行风险电力系统安全运行风险更趋严峻更趋严峻电力企业资产管理的重要性电力企业资产管理的重要性日益突出日益突出节能减排与应对气候变化节能减排与应对气候变化成为无法回避的问题成为无法回避的问题电力企业抗攻击电力企业抗攻击能力需要提高能力需要提高电力企业经营压力加剧电力企业经营压力加剧中国中国2.2.智能电网