智能电网研究综述精要.ppt

智能电网研究综述 研究生：廖剑波 学号导师：符杨 1.1 智能电网的定义 目前国际范围尚未形成统一的智能电网定义。国际组织和一些国家性组织从智能电网采用的主要技术和具有的主要特性的角度对其进行了描述。 美国能源部在其研究报告中将智能电网描述为：智能电网利用数字化技术改进电力系统的可靠性、安全性和运行效率，此处的电力系统涵盖大规模发电到输配电网再到电力消费者，包括正在快速发展的分布式发电和分布式储能。 欧盟智能电网特别工作组描述的智能电网是：可以智能化地集成所有接于其中的用户——电力生产者、消费者和产消合一者——的行为和行动，保证电力供应的可持续性、经济性和安全性。 1.1 智能电网的定义 中国国家电网公司将其提出的坚强智能电网描述为：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节，涵盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。 1.1 智能电网的定义 美国强调了数字化技术在智能电网中的重要作用，认为现代数字化技术和新能源技术的结合是智能电网发展的动力，也是带动新型产业发展、增加就业的机遇。 欧洲主要强调了对产消合一者的服务和管理，原因在于欧洲分布式能源和电动汽车发展迅速，配电网面临巨大的压力和挑战。 中国由于电力工业仍处在快速发展时期，国家电网公司强调在增强电网智能化水平的同时，需要建设坚强的输电网，并强调各级电网协调发展，我国政府已把智能电网作为国家的发展战略。 总体看，智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术、能源电力技术以及电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网（刘振亚. 2010）。 1.1 智能电网的定义 1.2 智能电网发展的驱动力 智能电网已经成为未来各国电网发展的趋势；但各个国家在智能电网发展过程中，由于发展现状、未来需求、环境承载、利益驱动及经济制度等国情的差异，导致了各国智能电网发展目标、发展重点、发展路径以及发展模式等不尽相同。 2003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，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。 欧洲智能电网有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要源于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和电能质量等需求。 就我国而言，选择以“坚强”为特色的智能电网建设，其动因主要源于：经济快速发展要求我国必须具有坚强电网；能源资源与生产力布局不平衡的基本国情要求电网具有大范围优化配置电力资源的要求；可再生能源发展要求电网能满足多种能源接入的需求。 1.3 智能电网的特征——坚强 （1）坚强。电力网络分布合理，电力保护措施到位，电压等级协调发展，电网具有很好的静态稳定性和动态稳定性，能更好地对人为或自然发生的扰动做出辨识与反应。在电网发生大扰动和故障时仍能保持对用户的供电能力，不会发生大面积停电事故；在电网遭遇自然灾害、外力破坏和计算机攻击等异常情况下能保证电网的安全运行、电力信息的安全备份和人员财产的安全；实时讯息可以让电网操作员隔离被破坏的环节，让电力绕过损毁区域，重新供电。 1.3 智能电网的特征——自愈 （2）自愈。利用广域测量系统、时传感器和自动化的控制设备等技术使得智能电网能实时获得电网的运行情况，具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力；及时发现、快速诊断和消除故障隐患，自动地避免停电和供电质量恶化；在故障发生时，可以快速准确的有选择性的切除故障，保证无故障部分的安全运行，并可以实现环网自动恢复正常供电。 1.3 智能电网的特征——兼容 （3）兼容。能支持传统能源与风电、太阳能等可再生能源的有序合理接入，既能适应大电源的集中接入，也支持分布式发电方式和微电网的友好接入，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。 1.3 智能电网的特征——互动 （4）互动。既能通过信息传递和市场激励促进电网与用户的互动，也能实现不同市场体系、不同市场主体间的互动。智能电网有着优良的用户接口，可以最大化的实现人机互动、人机联系、人机模拟，通过与客户的智能互动，改变电力用户的用电习惯和用电行为，以“波峰转移”降低系统对电源容量的需求，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求；能实现系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，同时通过市场信号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。 1.3 智能电网的特征——优化 （5）优化。通过对电网中每个元件的实时监测，实现对电网全生命周期优化管理；并充分利