智能電網(wǎng)特征.doc

智能電網(wǎng)目前為止，智能電網(wǎng)沒有一個明確的定義。它是指以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。中國智能電網(wǎng)定義：以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)(中國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ))，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。智能電網(wǎng)的特征美國智能電網(wǎng)特征盡管各國專家針對電力工業(yè)應(yīng)致力于提高電網(wǎng)智能化水平及等級已經(jīng)達(dá)成共識，但是，由于發(fā)展環(huán)境和驅(qū)動因素不同，不同國家的電網(wǎng)企業(yè)和組織都在以自己的方式來理解智能電網(wǎng)，對智能電網(wǎng)進(jìn)行研究和實踐，各國智能電網(wǎng)發(fā)展的思路、路徑和重點(diǎn)也各不相同。因此智能電網(wǎng)特征本身也在不斷發(fā)展、豐富和明晰中。美國電力科學(xué)研究院，將智能電網(wǎng)的主要特征歸納為：（1）電網(wǎng)將“自動復(fù)原”：復(fù)雜的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)將預(yù)測并即時應(yīng)對系統(tǒng)問題以避免或減少斷電和電壓不穩(wěn)等電力供應(yīng)質(zhì)量問題。（2）電網(wǎng)將在自然狀態(tài)和計算機(jī)狀態(tài)下更安全：新技術(shù)的配置將可以更好地識別和應(yīng)對人為的和自然的侵害。（3）電網(wǎng)將支持廣泛的分散電源的使用：標(biāo)準(zhǔn)化了的電力和通訊的界面接點(diǎn)將使得用戶可以接連燃料電池、可再生能源發(fā)電及其他分散的電源并以簡單的“即插即用”的方式就能使用。（4）電網(wǎng)將使得用戶可以更好地控制自己的用電設(shè)備/裝置，無論是家庭用戶還是工商業(yè)用戶。電網(wǎng)將與智能建筑物的能源管理系統(tǒng)相連以幫助用戶管理其能源使用并減少能耗開銷。（5）電網(wǎng)將達(dá)到更高的輸配量從而減少電力成本：電網(wǎng)的升級提高輸電網(wǎng)的輸送能力并使電流最優(yōu)化，這將減少損耗并將使最低成本發(fā)電的電源得到最大化的使用。同時可以更好地協(xié)調(diào)電力分配和當(dāng)?shù)刎?fù)荷服務(wù)功能與地區(qū)間能源流動和通信傳輸量之間的關(guān)系。中國智能電網(wǎng)特征中國電力科學(xué)研究院根據(jù)我國電網(wǎng)現(xiàn)狀將智能電網(wǎng)歸結(jié)為6個要素及4項特征：堅強(qiáng)（Robust）：在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時，電網(wǎng)仍能保持對用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積的停電事故；在自然災(zāi)害和極端的氣候條件下，或認(rèn)為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行；具有確保信息安全的能力和防計算機(jī)病毒破壞的能力。自愈（Self-Healing）：具有實時、在線連續(xù)的安全評估和分析的能力，強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力，自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。兼容（Compatible）：能支持可再生能源的正確、合理地接入，適應(yīng)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的接入，能使需求側(cè)管理的功能更加完善和提高，實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動。經(jīng)濟(jì)（Economical）：支持電力市場和電力交易的有效開展，實現(xiàn)資源的合理配置，降低電網(wǎng)損耗，提高能源的利用率。集成（Integrated）：實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化的管理。優(yōu)化（Optimized）：優(yōu)化資產(chǎn)利用率，降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。我國統(tǒng)一堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)歸納四個典型特征為：數(shù)字化：數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化電表與數(shù)字化用電設(shè)備。信息化：市場信息、電網(wǎng)信息、用戶信息與寬帶通信形成的信息平臺。自動化：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制（高級智能調(diào)度），變電站自動化與用戶用電系統(tǒng)智能控制?；踊弘娋W(wǎng)、發(fā)電與用戶以信息為基礎(chǔ)的互動。智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀國外智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀國外對于智能電網(wǎng)的研究正處于初期研究階段，目前在以下方面研究得較為充分：自愈電網(wǎng)（Self-Healing Grid）。“自愈”是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評估以預(yù)測電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問題，并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。先進(jìn)計量基礎(chǔ)設(shè)施AMI（Advanced Metering Infrastructure）。AMI是一個使用智能電表通過多種通信介質(zhì)，按需或以設(shè)定的方式測量、收集并分析用戶用電數(shù)據(jù)、能夠提供開放式雙向通信的系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)信息平臺。AMI可以實現(xiàn)電力供應(yīng)商和用戶的互動交流，電力供應(yīng)商能精確地知道用戶的用電規(guī)律，從而對需求和供應(yīng)有一個更好的平衡，并且支持實時電價，用戶可根據(jù)電價變化，選擇用電時間，利用其分布式發(fā)電與儲能設(shè)備參與削峰填谷，使用戶由被動的電力消費(fèi)者變?yōu)榕潆娋W(wǎng)運(yùn)行控制的積極參與者。微網(wǎng)（microgrid）。微網(wǎng)指接有分布式電源的配電子系統(tǒng)，是一個預(yù)先設(shè)計好的孤島，可在主網(wǎng)脫離后孤立正常運(yùn)行，維持所有或部分重要用電設(shè)備的供電。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)是有機(jī)整體, 可以靈活連接、斷開, 既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行, 也可在電網(wǎng)故障或需要時與主網(wǎng)斷開單獨(dú)運(yùn)行。微電網(wǎng)采用了大量先進(jìn)的現(xiàn)代電力技術(shù), 如快速的電力電子開關(guān)與先進(jìn)的變流技術(shù)、高效的新型電源及多樣化的儲能裝置等,可以提高重要負(fù)荷的供電可靠性、滿足用戶定制的多種電能質(zhì)量需求、更好地發(fā)揮分布式電源（分布式發(fā)電與儲能裝置）的作用。分布式電源（分布式發(fā)電與儲能系統(tǒng)）。在智能電網(wǎng)中，改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各樣的發(fā)電和儲能系統(tǒng)更容易接入。各種不同容量的分布式發(fā)電（如光伏發(fā)電、風(fēng)電）和儲能系統(tǒng)（如先進(jìn)的電池系統(tǒng)、蓄能式混合動力交通工具和燃料電池）在所有的電壓等級上都可以互聯(lián)。多臺分布式發(fā)電機(jī)組間通過通信系統(tǒng)連接起來可形成一個可調(diào)度的“虛擬電廠”(Virtual Power Plant)。先進(jìn)的電力電子設(shè)備。電力電子設(shè)備可以實現(xiàn)電能質(zhì)量的改善與控制，為用戶提供電能質(zhì)量滿足其特定需求的電力，電力電子設(shè)備也是能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。電子電力設(shè)備（如靜止無功補(bǔ)償器SVC、靜止同步補(bǔ)償器STATCOM、有源濾波器APF、動態(tài)電壓恢復(fù)器DVR、故障電流限制器FCL）被用來保護(hù)和控制電網(wǎng)。中國智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀目前，國內(nèi)在智能電網(wǎng)方面，主要對數(shù)字化變電站、智能調(diào)度系統(tǒng)等方面展開了相關(guān)研究。（1）數(shù)字化變電站。數(shù)字化變電站是指由電子式互感器、智能化開關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信協(xié)議基礎(chǔ)上、能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站4，其基本特征為設(shè)備智能化、通信網(wǎng)絡(luò)化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、運(yùn)行管理自動化等。初步統(tǒng)計國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)已有數(shù)百座數(shù)字化變電站投入運(yùn)行。在數(shù)字化變電站研究和應(yīng)用領(lǐng)域取得的成果，使在變電站一次設(shè)備、變電站通信網(wǎng)多等方面具有了一定建設(shè)智能電網(wǎng)的條件，對我國智能電網(wǎng)發(fā)展起到了重大推動作用。（2）智能調(diào)度。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù),有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行信息,實現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測與優(yōu)化、預(yù)警和動態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù),緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制,實現(xiàn)調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級應(yīng)用功能,并兼?zhèn)湔＿\(yùn)行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù),包括電力市場運(yùn)營、電能質(zhì)量在內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)7。智能調(diào)度支持系統(tǒng)又稱廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)，其支持系統(tǒng)緊密結(jié)合大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、節(jié)能發(fā)電調(diào)度調(diào)度管理和備用調(diào)度實際需求，將電網(wǎng)實施監(jiān)視和控制、分析預(yù)警和輔助決策、節(jié)能安全經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)優(yōu)化的調(diào)度計劃、調(diào)度管理等不同時序和空間的信息集成強(qiáng)大的智能化應(yīng)用供能在一起，提高特大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制水平和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，提升電網(wǎng)管理和決策水平，為智能電網(wǎng)建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。2009年2月28日，作為華北電網(wǎng)智能化電網(wǎng)建設(shè)的一部分-華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)通過權(quán)威專家驗收。這套系統(tǒng)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域動態(tài)測量監(jiān)測系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，調(diào)度人員無需在不同系統(tǒng)和平臺之間頻繁切換，便可以實現(xiàn)對電網(wǎng)綜合運(yùn)行情況的全景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外，該系統(tǒng)通過搭建并網(wǎng)電廠