智慧型配電系統設計與實務數位資訊平台课件.ppt

簡報大綱 發展背景與目標 智慧電網的功能及特色 智慧電網技術發展與挑戰 智慧電網有關之課程及學習平台 結論 參考資料 發展背景與目標 一個傳統電網包括三個主要的子系統： 發電（各電廠） 輸送系統（輸配電網路）。 終端用戶（住宅，商業建築，工業設施及其他）。 發展背景與目標 現今增加的需求包括： 再生能源發電 電動車 能源儲存系統 用戶端的智能化及動態控制 網際網路及通信系統的高度發展 發展背景與目標 目標是改造現有電網進入智慧能電網以提供可靠、高品質的電力以環保和可持續的方式給數位化社會。 目標是現有和新興的能源效率技術應用與結合，可再生能源的整合、需求響應、大範圍的監測和控制、自我修復、高壓直流輸電、彈性的交流輸電系統（FACTS）..等等。 智慧電網是? “智慧電網“ 是指輸電和配電系統，結合傳統的元件和尖端電力工程、先進的感應和監測技術、資訊技術和通信設備提供更好的網路性能，並賦予廣泛的額外服務給客戶。 What Will the Smart Grid Be Like? 緊密地整合可再生能源 除了核能、煤、水力、石油及天然氣發電之外，將還有太陽能、風力、生質能、潮汐以及其他可再生的能源。 What Will the Smart Grid Be Like? 能源儲存的擴張 快速響應的蓄電池能源儲存系統(BESSs)近來的發展，以及電壓轉換裝置(VSCs)已經驗證明電能儲存的潛在收益與前景。 What Will the Smart Grid Be Like? 成長中的移動性負載與資源 許多與未來智慧型電網聯結的負載與資源將不再是淨止的。蓄電池科技的重要進展是插電式的電動車(EVs)的商業化。 Evs 所表現的將不但是移動性負載而且也是潛在能源。 What Will the Smart Grid Be Like? 電力的分配 分散式電源(DG，來自太陽能、燃料電池、小型風力機及其他能源)和能源儲存(蓄電池、熱及水力)是無所不存在於智慧電網中。 能源供應的多樣性，可縮減對集中式化石燃料電廠的需求， 增加能源供應的裕度及系統的可靠性。 What Will the Smart Grid Be Like? 可控制性的新層面 架構於固態電子技術的限電流及電流啟斷裝置將可保護重要的電網設施及隔離故障。架構於電力電子的變壓器將會是普及的。 What Will the Smart Grid Be Like? 電網的即時感應性 大量的感應器部署將連續地蒐集終端用戶的消費資料、氣候資料及設備的現狀和操作狀態並即時對當前實際的配電及輸電線路潮流進行計算。 此資訊將被經由非常有效的、彈性的、開放的(但是必威体育官网网址的)雙向通信基礎建設到達電網的任何一點，以便使用於監視電網的狀態，預測下一部將發生的事及發展最佳化的控制策略。 What Will the Smart Grid Be Like? 智慧的設備及電網友善化應用 終端用戶的設備不再是啞巴裝置的組合，而將是以互動且聰明節點的方式存在智慧電網中。 What Will the Smart Grid Be Like? 直流電源的重現 材料、電力電子以及感應技術的進步，將改變智慧電網的設計與運轉樣式。 高壓直流輸電可將偏遠處或離岸處的乾淨及可再生能源發電站連結至電網。 混合式配電電網(AC/DC)系統的建築將使電網更有彈性亦更可靠。 What Will the Smart Grid Be Like? 即時有智慧的配電 在智慧電網中，先進的電網監測、最佳化和電網設施的操作狀態追蹤及控制應用，並計算它的額定、負載與資源的動態平衡，以便能即時將能源的傳輸在有效率且安全的狀況下發揮到極致。 增加電業與用戶間的相互作用，此也意味著需求是動態的不是靜止的! 智慧電網的功能及特色 智慧型電網的特色(美國的觀點) 智慧電網的功能及特色 智慧型電網的特色(台灣的觀點) 智慧電網技術發展 我們可以找出在這個系統中的必要四個基本構件：?一個感應器系統，測量系統的狀態。?通信基礎設施。?控制算法。?執行器更改此物理系統所需要的。 所有智能功能工作都需要的四個組成部分。 智慧電網技術發展 這四個基本構件可以很容易地映射到電力系統上，如下表 智慧電網技術發展 建置智慧型電網的4個不可或缺的層面 智慧電網技術發展 一些應用實例詳列如下: 微電網的控制與調度 干擾的偵測與防護措施 設備的監測與診斷系統 大區域的監測、保護及控制 線上系統事件判別與警報 電力振盪監測與抑制 電壓與無效功率的最佳化 智慧電網技術發展 一些應用實例詳列如下(續): 電壓脆弱性崩潰的偵測 自激的供電中斷的偵測與恢復 智慧化負載平衡與饋線重新配置 自我設定及自適應的保護電驛 終端用戶的能源管理系統 電力的動態補償，使用儲能系統及電壓轉換器