余贻鑫 在湖南大学关于智能电网讲座.ppt

智 能 电 网 天津大学 余贻鑫 2009.05 提纲 I. 智能电网原动力和功能比较 II. 智能电网的主要技术组成 和智能电网的实现顺序 III. 成本与效益 IV.天津大学的相关工作 V.结论 智能电网的目标、定义和功能 中国的情况不是特例，全球电力行业的发展都面临诸多挑战，既有共性，也有各地区特有的问题。对中国的挑战是： 电力基础设施投资大量增加 温室气体减排的压力越来越大 快速增长的燃料价格和负荷需求 1） 实现（以抵御事故扰动为目的）安全稳定运行，降低大规模停电的风险 2）分布式电源（DER） 美国对未来 20 -30 年对电网可靠性的预测 可靠性 比例 Reliability of 9 nine 0.6 % 增加到 10 % ; Reliability of 6 nine 8- 10 %增加到 60 % 什么事都不做时的花费 每年美国不可靠的电力所造成的损失多于1000亿美元... 相当于花一美元买电，同时还得付出30美分的停电损失。 (Galvin Electricity Initiative, 2005) 仅扰动和断电（即，不计大停电）每年的损失就达790亿美元。 (LBNL, 2004) 少卖电的损失一年可达1.35亿美元。 (Primen, 2004) 纽约独立系统运行员（ISO),趸售电价中23％是阻塞成本，它们全部转嫁给用户。 (PNNL, 2006) August 2003 blackout: $40-60亿, 5000万人受影响。 常见名词： IntelliGrid  SHG(self healing grid) Smart Grid(Smart Grids) Modern Grid I-2. 智能电网定义 A transformed electricity transmission and distribution grid that uses robust two-way communications, advanced sensors, and distributed computers to improve the efficiency, reliability and safety of power delivery and use. The Smart Grid is the application of modern information, communication, and electronics technology to the electricity delivery infrastructure. Energy Delivery Chain 四个环节均衡时行为和效率最高 四个环节中，配电和它与用户间的互动相对较弱，尤其缺少可视化和控制 信息技术和通信技术的进步，已使实现AMI and ADO的花费可以接受. AMI－Advanced metering infrastructure Smart Meters 受影响的企业功能 AMR的效益 减少抄表开销（如，PGE为800人和车，BC Hydro 为200人和车） 通过电压观察，防盗电（如，BC Hydro的损失为$5000-8000万/年） 到用户的故障定位和部分恢复供电，减少用户服务人员和停电时间 在用户室内装可由电力部门无线控制的自动室内控制器（如可调节空调整定温度到26度以上—事先有协议），达到消峰的目的，可使居民区峰荷下降1/3，节省的容量按每kVA约50加币定价. II-2.高级配电运行（ADO）的技术与功能 状态估计 连续优化系统性能 提供比实时还要快的预测仿真，以期能够进行“what-if”分析，为运行人员推荐方案 把市场、政策和风险分析聚合到系统模型中去，使市场和政策对系统安全性和可靠性的影响定量化 ADA轮廓 ADA用于电力交换系统 — 将使用电力电子、信息技术、分布式计算与仿真方面的新技术 ADA可为用户提供新的服务 II-3. 高级输电运行（ATO）的技术与功能 End-to-End Power Delivery Chain Operation Planning WAMS/PMUs AMI、ADO和ATO 同资产管理过程的集成将大大改进电网的运行和效率 II-6.决定顺序 顺序有价值 AMI 同用户建立通讯联系 提供带时标的系统信息（Provides time stamped system information） ATO 使用 ADO 信息改善运行和管理输电阻塞 AMI 使用户能够访