智能微電網(wǎng)核心技術(shù)精品PPT課件

1、智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)1目錄123智能微電網(wǎng)智能微電網(wǎng)技術(shù)歷 程2歷 程Part 131988-1997企業(yè)電工/學(xué)校電工電子專業(yè)教師1998-20072008-2012個(gè)人簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)硬件/網(wǎng)絡(luò)/編程專業(yè)教師(首席技師)太陽能光伏發(fā)電/風(fēng)力發(fā)電等專業(yè)教師(名師)2013-?電力控制/智能微電網(wǎng)/創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專業(yè)教師4智 能 微 電 網(wǎng)Part 25智能微電網(wǎng)智能電網(wǎng)微電網(wǎng)新能源6智能電網(wǎng)的定義智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)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) 1 硬件基礎(chǔ)：電網(wǎng)和建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)。2 軟件基礎(chǔ)：智能的控制技術(shù)，

2、是指診斷電網(wǎng)狀態(tài)，防止供電中斷，改善電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。7智能電網(wǎng)的組成 智能電網(wǎng)由很多部分組成，可分為：智能變電站，智能配電網(wǎng)，智能電能表，智能交互終端，智能調(diào)度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網(wǎng)，智能發(fā)電系統(tǒng)，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)。 它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。 89智能電網(wǎng)的功

3、能特征傳統(tǒng)電網(wǎng)智能電網(wǎng)激勵(lì)/包括電力用戶電價(jià)不透明，缺少實(shí)時(shí)定價(jià)，選擇很少充分的電價(jià)信息，實(shí)時(shí)定價(jià)，有許多方案和電價(jià)可供選擇提供發(fā)電/儲(chǔ)能中央發(fā)電占優(yōu)，少量分布式發(fā)電, 儲(chǔ)能或可再生能源大量“即插即用”的分布式電源補(bǔ)助中央發(fā)電（節(jié)能、環(huán)保）使市場(chǎng)化成為可能有限的躉售市場(chǎng)，未很好的集成成熟、健壯、很好集成的躉售市場(chǎng)滿足電能質(zhì)量需要關(guān)注停運(yùn)，不關(guān)心電能質(zhì)量電能質(zhì)量需保證，有各種各樣的質(zhì)量/價(jià)格方案可供選擇優(yōu)化很少計(jì)及資產(chǎn)管理電網(wǎng)的智能化同資產(chǎn)管理軟件深度集成自愈擾動(dòng)發(fā)生時(shí)保護(hù)資產(chǎn)（保護(hù)跳閘）防止斷電，減少影響抵御攻擊對(duì)恐怖襲擊和自然災(zāi)害脆弱具有快速恢復(fù)能力10微電網(wǎng)的定義 微電網(wǎng)（Micro-Gr

4、id）也稱為微網(wǎng)，是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)是一種由分布式電源組成的獨(dú)立系統(tǒng)，一般通過聯(lián)絡(luò)線與大系統(tǒng)相連，由于供電與需求的不平衡關(guān)系，微電網(wǎng)可選擇與主網(wǎng)之間互供或者獨(dú)立運(yùn)行 微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)是相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。 開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式，是傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電

5、網(wǎng)過渡。11微電網(wǎng)的組成 微電網(wǎng)是一種由分布式電源組成的獨(dú)立系統(tǒng)，由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)等裝置組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。它一般通過聯(lián)絡(luò)線與大系統(tǒng)相連，由于供電與需求的不平衡關(guān)系，微電網(wǎng)可選擇與主網(wǎng)之間互供或者獨(dú)立運(yùn)行。 微電網(wǎng)中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機(jī)組，包括微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏電池、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及超級(jí)電容、飛輪及蓄電池等儲(chǔ)能裝置。 它們接在用戶側(cè)，具有成本低、電壓低以及污染小等特點(diǎn)。容量小于20MW;電壓等級(jí)小于35KV;支持分布式電源接入。12微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖13智能微電網(wǎng)智能電網(wǎng)微電網(wǎng)新能源 智能微電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)

6、從分布式微電網(wǎng)、發(fā)電設(shè)備群、到終端用戶整個(gè)輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)控制過程的數(shù)字化、智能化、快速化。14系統(tǒng)架構(gòu)15Kw15Kw5Kw74#75#72#73#abcd15多樣性電能供應(yīng)的種類和構(gòu)成數(shù)量類別局部性電網(wǎng)的容量及覆蓋范疇相對(duì)性安全性特/超高壓電網(wǎng)的分類和綜合安全裕度脆弱性定位引起電網(wǎng)不正常運(yùn)營(yíng)的潛在因素充裕度保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力轉(zhuǎn)移性不確定因素引起的連鎖因果效應(yīng)和關(guān)聯(lián)關(guān)系可靠性判斷電網(wǎng)正常運(yùn)行的期望值和風(fēng)險(xiǎn)控制經(jīng)濟(jì)性電網(wǎng)每個(gè)環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)分析可控性將電網(wǎng)置于安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)中的能力后效性總結(jié)評(píng)估發(fā)生的運(yùn)營(yíng)演化過程智能微電網(wǎng)的特點(diǎn) 16微電網(wǎng)的組成1

7、7智能微電網(wǎng)示意圖18智能微電網(wǎng)示意圖19智能微電網(wǎng)示意圖20智 能 微 電 網(wǎng) 核 心 技 術(shù)Part 321智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)1. 控制技術(shù) 控制技術(shù)是指智能微電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無功。 控制技術(shù)中的分析和診斷功能包括專家系統(tǒng)，包括支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應(yīng)用軟件。采取自動(dòng)的控制和執(zhí)行的行動(dòng)在秒級(jí)水平上，從而提高電網(wǎng)的可靠性和自愈性?？刂萍夹g(shù)涉及優(yōu)化預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)匹配，數(shù)據(jù)融合，沙堆理論，蝴蝶效應(yīng)，量子糾纏等理論。22智能微

8、電網(wǎng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)高級(jí)計(jì)量體系A(chǔ)MI用戶戶內(nèi)網(wǎng)HAN計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求響應(yīng)負(fù)荷控制遠(yuǎn)程開合分時(shí)電價(jià)（送到用戶）自動(dòng)讀表AMR（按小時(shí)讀表，遠(yuǎn)方編程，電能計(jì)量，電能質(zhì)量監(jiān)視，負(fù)荷調(diào)查，停運(yùn)撿出）配電 SCADA配電快速仿真與模擬DFSM高級(jí)配電運(yùn)行ADODER運(yùn)行高級(jí)配電自動(dòng)化高級(jí)保護(hù)與控制（帶有高級(jí)傳感器的）運(yùn)行管理系統(tǒng) 停運(yùn)管理系統(tǒng)配電 GISAC/DC微網(wǎng)運(yùn)行新型電力電子裝置變電站自動(dòng)化高級(jí)保護(hù)高級(jí)輸電網(wǎng)元件阻塞管理輸電系統(tǒng)仿真與模擬高級(jí)的輸電運(yùn)行ATOISOEMS可視化輸電SCADA，WAMS輸電 GIS 配電AAM基于條件維護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)/ 建設(shè)資產(chǎn)利用輸電AAM記錄23混合系統(tǒng)- 認(rèn)識(shí)-

9、結(jié)構(gòu)- 調(diào)諧預(yù)測(cè)- 需求- 質(zhì)量，- 運(yùn)行條件控制設(shè)計(jì)- 性能評(píng)價(jià)- 振蕩- 運(yùn)行條件現(xiàn)象模型- 物理，化學(xué)，- 數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型- 識(shí)別- 參數(shù)估計(jì)- 數(shù)據(jù)計(jì)算智能化- 專業(yè)技術(shù)和數(shù)據(jù)- 適應(yīng)性控制系統(tǒng)模型24安全正常狀態(tài)待恢復(fù)狀態(tài)預(yù)防控 制校正控 制擾動(dòng)擾動(dòng)擾動(dòng)正常運(yùn)行控制緊急控制恢復(fù)控制不安全正常狀態(tài)緊急狀態(tài) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制電力系統(tǒng)的四種運(yùn)行狀態(tài)2526智能微電網(wǎng)模擬系統(tǒng)圖27智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)2. 通信與計(jì)算機(jī)技術(shù) 通信技術(shù)建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能微電網(wǎng)的基礎(chǔ)，智能微電網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持。2829前置機(jī)實(shí)時(shí)服務(wù)器歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器分

10、析/維護(hù)/圖形工作站W(wǎng)EB服務(wù)器高級(jí)應(yīng)用服務(wù)器互聯(lián)網(wǎng)關(guān)30通信數(shù)據(jù)流31 所有四個(gè)環(huán)節(jié)中的實(shí)時(shí)通信，配電與用戶間的互動(dòng)相對(duì)較弱，尤其缺少可視化和控制，采用先進(jìn)的信息技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步，可使實(shí)現(xiàn)AMI（高級(jí)計(jì)量體系）和ADO（高級(jí)配電系統(tǒng)）的費(fèi)用大大降低。輸電發(fā)電用戶側(cè)配電側(cè)輸電側(cè)發(fā)電廠（微網(wǎng)）配電用電3233智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)3. 量測(cè)技術(shù) 量測(cè)技術(shù)是智能微電網(wǎng)重要的核心技術(shù)，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)能獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、

11、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)，以供智能微電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。 量測(cè)技術(shù)還包括評(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。34智能發(fā)電子系統(tǒng)35實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線監(jiān)視擾動(dòng)識(shí)別與事故后分析低頻振蕩檢測(cè)、可視化及廣域阻尼控制技術(shù)機(jī)組、負(fù)荷與線路參數(shù)識(shí)別機(jī)組次同步振蕩辨識(shí)同步相量測(cè)量技術(shù)電壓不穩(wěn)定辨識(shí)計(jì)及PMU信息的狀態(tài)估計(jì)基于廣域信息的保護(hù)技術(shù)系統(tǒng)在線穩(wěn)定評(píng)估與控制廣域同步相量測(cè)量技術(shù)36某智能微電網(wǎng)的的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)37單機(jī)組綜合信息采集配網(wǎng)設(shè)備、線路、變電站局放、溫度、外觀等風(fēng)信號(hào)振動(dòng)信號(hào)定子、轉(zhuǎn)子電壓、電流動(dòng)態(tài)同步信號(hào)振動(dòng)信號(hào)發(fā)電機(jī)溫度機(jī)

12、艙溫度、振動(dòng)覆冰、腐蝕、外觀、場(chǎng)景 圖像葉片覆冰、變形、各類機(jī)械件裂、損聲發(fā)射箱變狀態(tài)信號(hào):開關(guān)量、溫度、局放等綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)無線或光纖區(qū)域數(shù)據(jù)中心某風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)測(cè)38智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)4. 智能設(shè)備技術(shù) 包括智能變電站，智能配電網(wǎng)，智能電能表，智能交互終端，智能調(diào)度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網(wǎng)，智能發(fā)電系統(tǒng)，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)， 392022/7/1740智能變電站 2022/7/1741智能變電站系統(tǒng)示意圖 智能變壓器42浙江首座智能變電站投入運(yùn)行 2014年12月18日18時(shí)59分，隨著2號(hào)主變10千伏段開關(guān)熱備改運(yùn)行試驗(yàn)的完成，110千伏勝利變電站投運(yùn)工作圓滿結(jié)束，該變電站屬平陽

13、地區(qū)首座智能變電站，其投運(yùn)為當(dāng)?shù)刂悄茈娋W(wǎng)建設(shè)完美開篇。 浙江平陽勝利變電站為新型智能化變電站，采用智能終端通過光纖替代傳統(tǒng)電纜，不僅大大降低銅材損耗，更能實(shí)現(xiàn)全站采集數(shù)字化、信息共享化、順序控制、狀態(tài)檢修、智能告警、設(shè)備狀態(tài)可視化等智能一體化信息平臺(tái)。一期工程投運(yùn)2臺(tái)主變，容量均為5萬千伏安。43三相費(fèi)控智能電表44智能微電網(wǎng)的核心技術(shù)5. 微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù) 微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的獨(dú)立系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立脫網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)停電等緊急狀況時(shí)，微網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)凸顯出來。 相關(guān)的技術(shù)包括：微電網(wǎng)的能源管理與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)、微電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)模式切換技術(shù)、快速分離技術(shù)等友好并網(wǎng)技術(shù)。 2014年12月9日，中國(guó)電科院配電研究所牽頭編寫的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范送審稿及工程建設(shè)國(guó)標(biāo)微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收規(guī)范送審稿分別通過審查。45智能微電網(wǎng)領(lǐng)域前程無限，讓我們一起努力創(chuàng)造屬于我們的輝煌！4647寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)