電工技術習題討論課智能電網(wǎng)

電工技術電氣與信息工程學院智能電網(wǎng)

SmartGrid問題：什么是智能電網(wǎng)？

怎樣理解智能電網(wǎng)？實際上，“智能電網(wǎng)不是一個全新概念，美國最早在2001年就已經(jīng)提出來了，自美國發(fā)生了“8·14”大停電之后，政府才重視起來，并且于2009年之后成為美國的國家概念?！敝悄茈娋W(wǎng)雛形2005年，加拿大的馬克.坎貝爾發(fā)明了一種技術，利用的是（Swarm群體行為）原理，讓大樓里的電器互相協(xié)調，減少大樓在用電高峰期的用電量?？藏悹柊l(fā)明了一種無線控制器，與大樓的各個電器相連，并實現(xiàn)有效控制。比如，一臺空調運轉15分鐘，以把室內溫度維持在24℃；而另外兩臺空調可能會在保證室內溫度的前提下，停運15分鐘。這樣，在不犧牲每個個體的前提下，整個大樓的節(jié)能目標便可以實現(xiàn)。這個技術賦予電器于智能，提高能源的利用效率。迄今為止，仍然沒有人對“智能電網(wǎng)”給出一個準確的定義通用電氣認為，智能電網(wǎng)是電力和通信架構的集合，并將自動化和信息技術結構結合到我們現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡中?！爸悄茈娋W(wǎng)本質上是為21世紀的社會改進20世紀的電力網(wǎng)絡，使之更加現(xiàn)代化?！毕鄬τ谕ㄓ秒姎獾目捶?，思科似乎將其概念更延伸了一層：“智能電網(wǎng)是一種智能化的未來電力系統(tǒng)，通過智能通信系統(tǒng)來連接所有電力供應、電力網(wǎng)絡和電力需求等組成要素，同時為電力供應單位和電力消費者帶來巨大的效益?！盜BM把智能電網(wǎng)稱為“電網(wǎng)2.0”，認為與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)看起來更像因特網(wǎng)，可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風能、太陽能，并整合利用電網(wǎng)的各種信息，進行深入分析和優(yōu)化，對電網(wǎng)進行更完整和深入的洞察，實現(xiàn)整個智能電網(wǎng)“生態(tài)系統(tǒng)”更好地實時決策?；谶@種2.0的模式，IBM勾勒了一幅美好的藍圖：對于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式;對于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負載;對于政府和社會，可以決定如何保護我們的環(huán)境。最終，提高整個電網(wǎng)系統(tǒng)的效率、可靠性、靈活性，達到更高的智能化程度。2008年，美國人在科羅拉多州的波爾得(Boulder)展示了一幅智能電網(wǎng)的美好場景，每戶家庭都安裝智能電表，人們可以很直觀地了解每個時刻的電價，從而把一些要使用大功率電器的事情如洗、燙衣服，用電暖氣等安排在電價低的時間段。智能電網(wǎng)一個重要的特征：用戶可以根據(jù)自己的用電習慣、電價水平以及用電環(huán)境，給各種用電設備設定參數(shù)。如空調和照明等智能用電設備可以根據(jù)相關參數(shù)，自動優(yōu)化其用電方式，以期達到最佳的用電效果，進而提高設備的電能利用效率，實現(xiàn)節(jié)電，并通過選擇用電時間達到減少電費支出的目的。我國智能電網(wǎng)的

研究與建設情況怎樣？1、背景2、中國堅強智能電網(wǎng)基本概念3、堅強智能電網(wǎng)實質1、背景電網(wǎng)是國家能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，是國家綜合運輸體系的重要組成部分。各行業(yè)對電力的依賴增強，對供電可靠性及電能質量的要求日益提高。世界各國都對電網(wǎng)的發(fā)展模式進行思考和探索，以期提高電網(wǎng)運行水平。提出電網(wǎng)應該具備：高效、清潔、安全、可靠、交互的特征。2008年11月11日到13日，中美清潔能源合作組織特別會議召開，在會上開始使用“SmartGrid”，中國將之翻譯為“智能電網(wǎng)”，并在國內統(tǒng)一推廣這一概念，以指導相關研究的開展。20鉗07年10月，娛華東葉電網(wǎng)討正式泰啟動拍了智為能電觸網(wǎng)可愉行性昂研究畏項目社，并痕規(guī)劃學了從20夢08年至20拍30年的峽“三禿步走扒”戰(zhàn)蔽略，崇即：豆在20騙10年初禾步建愉成電柿網(wǎng)高莖級調悼度中慕心，20陡20年全球面建刊成具攔有初申步智顯能特立性的紡數(shù)字變化電怪網(wǎng)，20未30年真年正建卸成具樹有自薦愈能浩力的探智能礎電網(wǎng)依。該項值目的儀啟動低標志甲著中國開始材進入斃智能艷電網(wǎng)數(shù)領域階。三在20彩09年5月召悅開的地“20半09特高殲壓輸違電技般術國疼際會肚議”歌上，驅中國繳國家針電網(wǎng)才公司諸正式戚提出岡“堅薪強智膚能電樣網(wǎng)”綿的概原念，雙并計提劃于20牌20年基告本建瘦成中軌國的癥堅強面智能落電網(wǎng)如，正躲式拉駛開了旅中國盤堅強況智能抱電網(wǎng)撿的研淘究與捏建設法序幕蟲。三“十殃二五敲”期澡間（20裕11歇-2軍01望5年）灑，我省國智尼能電壟網(wǎng)建陡設進謎入全各面建版設期國家?guī)娋W(wǎng)冷公司磨規(guī)劃馳未來4~廳5年投灣資46擋0億元戒用于貴智能迅電表合的采蠟購，陸未來悄三年燃年均濕招標焰量將模達到60盞00萬只堡左右佩。20立15年以伐前，袋國家久電網(wǎng)虛公司康計劃勇建成6條特啟高壓UH加C輸電廁骨干時網(wǎng)架肚，新你建電園動汽經(jīng)車充塞換電釘站29蜜50多座侍和充搬電樁54萬個敢。在勁此期園間，盟還將系建成61扔00個智懂能變脈電站犁和布奧署大叨約2.躲3億只污智能高電表破。電力負技術攻不是改孤立議的技鐵術，漁現(xiàn)代四電力雖系統(tǒng)精中不寶僅僅顏涉及抱我們目通常蘆認為返的電余氣工勞程類意的技禍術，裹還需斑要通芬信、錘信息辯、環(huán)把境等猜各種乒技術章支持命，與靠國外饑進行同技術欺交流丟是必詢不可罷少的肺?，F(xiàn)匯在我僑國主挺干輸會電線慨路電坊壓等鼠級在75便0k魂V，國視網(wǎng)運大行公敢司正臟在進帝行10昌00裁kV以上辟交直廳流輸研電試播驗。智能剖電網(wǎng)洗主要遮內涵具是：①堅銜強可便靠：招是指維擁有犧堅強劉的網(wǎng)蔑架、烤強大揚的電盜力輸豈送能遠力和委安全好可靠銜的電庭力供悄應，隙從而喉實現(xiàn)藥資源砌的優(yōu)頸化調婚配、腸減小泊大范晶圍停究電事必故的宋發(fā)生蘋概率痛。在艱故障故發(fā)生今時，緩能夠仁快速饅檢測猾、定切位和昌隔離女故障懸，并無指導炮作業(yè)化人員莖快速子確定狂停電礎原因告恢復囑供電筋，縮應短停份電時虹間。箭堅強鹿可靠戶是中昌國堅筐強智籌能電鋒網(wǎng)發(fā)典展的敞物理嫌基礎售；2、中風國堅安強智江能電唉網(wǎng)基慕本概太念②經(jīng)榴濟高椒效：譜是指搭提高授電網(wǎng)櫻運行慶和輸錦送效財率，解降低纏運營景成本真，促家進能旨源資澤源的偵高效紐奉利用爸，是常對中錦國堅傷強智金能電喬網(wǎng)發(fā)疼展的申基本澤要求罵；③清側潔環(huán)緞保：捧在于炸促進搭可再企生能洋源發(fā)號展與雞利用滅，提什高清案潔電伐能在再終端膨能源夸消費對中的催比重倘，降避低能躲源消賄耗和歉污染鼠物排佩放；工是對標中國患堅強拿智能派電網(wǎng)敲的基趕本訴略求；④透廚明開繳放：于意指摔為電冶力市敢場化噴建設給提供休透明記、開場放的暮實施慎平臺豎，提矮供高慈品質冒的附稱加增允值服記務，吉是中料國堅嫂強智最能電很網(wǎng)的劃基本鑰理念決；⑤友所好互孔動：邪即靈坡活調立整電藏網(wǎng)運斃行的粒方式六，友農(nóng)好兼擺容各非類電汗源和董用戶蔬的接禾入與好退出樣，激銅勵電弄源和態(tài)用戶剪主動創(chuàng)參與疏電網(wǎng)才調節(jié)煩，是啄中國戰(zhàn)堅強猜智能族電網(wǎng)局的主掏要運斷行特餓性。3、堅川強智陪能電調網(wǎng)實龜質各國觸對智汗能電盲網(wǎng)的灶根本下要求置是一糞致的精，即型電網(wǎng)嫩應該莖“更屬堅強貢、更盆智能皮”。堅強掌是智溉能電茅網(wǎng)的乳基礎革，智透能是丟堅強狗電網(wǎng)對充分美發(fā)揮溝作用凡的關險鍵，站兩者燥相輔繳相成竊、協(xié)額調統(tǒng)賞一。中國盆未來塘智能緣瑞電網(wǎng)皆的發(fā)鉆展趨革勢：以堅黑強網(wǎng)肉架為夢基礎像、以舌信息寺平臺晃為支太撐，芳構建姜高度勸一體鄰化的切智能撕電網(wǎng)此結構伴體系占。三智能攤電網(wǎng)衡與可預靠供盼電的關屑系？1、電網(wǎng)潔可靠敞供電2、智能幟電網(wǎng)頑--毛--?？煽看艄╇姱煹谋３宰o神3、智能瓶變電程站1、電網(wǎng)倆可靠粥供電電網(wǎng)腎是電紗能輸進送的鐘承載曲者，僑從電圖網(wǎng)可企靠供抗電角板度，吸用戶賽的需紫求主提要體大現(xiàn)在蓄兩個駐方面杯：一觀是持蛋續(xù)供湖電；會二是收電能懷質量邊。（一悼）持權續(xù)供鳳電持續(xù)勵供電云是電愈力企教業(yè)向侵用戶棍提供釀優(yōu)質希服務鹿的目烘標之矩一。皺電力澇系統(tǒng)娛網(wǎng)絡讀一旦斥出現(xiàn)扇故障饒，破敞壞了活供電虹的持嘗續(xù)性部，造及成電針力中風斷，詠小則啦給人鋼們生虎活帶蜻來不如便，變大則仿會造幻玉成嚴槍重的初經(jīng)濟姑損失房誠。如：20攀03年罰北美肢“8?筐14律”大停菜電事顧故；20圍03年“8?峽28臨”英國字倫敦趴大停賭電事個故；20舊07年“7?遠23共”西班戶牙巴浸塞羅來那大業(yè)停電塵事故鼠；20栽09年“11假?1噸0”巴西善大停保電事冤故等.（二謝）電蹤蝶能質難量電能蜓是供讓電企稀業(yè)供間給用拼戶的罩特殊矮商品殲，也蝦是一貿(mào)種最醉為廣隨泛使障用的鬧能源尊。電能類質量稻的指偶標若如偏離好正常巴水平率過大書，一躲方面零會給聯(lián)電力葛系統(tǒng)蓋發(fā)電難、輸路變電感和用辯電帶歲來不嬸同程毒度的胖危害坑，另殲一方撒面這孕些電撤能質碼量問蟻題能紗夠中零斷生化產(chǎn)過震程，墊影響督敏感鳳的設屬備，網(wǎng)進而臭造成屠停工攀、廢禮料與暗產(chǎn)量揪損失聯(lián)，給彎用戶桃?guī)磲屢欢ㄕ诘慕?jīng)炒濟損減失電力籠供應塘的持低續(xù)性碼和電怒能質芒量等勁可靠汗供電交問題雪雖然駕最終比體現(xiàn)曬在用妻戶側嗓，但嫌是受槍到從懲發(fā)電愁、輸鋼電、峽變電獨、配梯電、急用電率等各庫環(huán)節(jié)肌的影饑響，眼任何勇一個芝環(huán)節(jié)豈出現(xiàn)底問題果都有銷可能鼠影響禁用戶內的供澡電可舍靠性薄。根據(jù)發(fā)統(tǒng)計織，雷瞇擊跳陜閘、斑嚴重妄履冰擁引起貴的線吳路倒廳塌、淚斷線術等惡封劣天襯氣，舍偷盜洞線路鵲塔材京等人厲為破疾壞等蝕為影謎響供叛電可濤靠性京的主渾要因醫(yī)素。液另外焦，電秒網(wǎng)網(wǎng)嗎架薄惑弱、歉設備佛老化鮮等也零有一匠定的申影響慚。2、智能干電網(wǎng)爭--眠--鳴可靠孔供電刺的保繳護神建設墳智能伏電網(wǎng)揚符合摧我國說國情抽，是豬電力執(zhí)系統(tǒng)豬發(fā)展銜的方糞向。與“堅強”和舍“智能”是列中國暫堅強哥智能驗電網(wǎng)殘的基計本內快涵，越只有投形成期“堅寄強”凳網(wǎng)架菜結構習，構獻建“鵝智能養(yǎng)”的頑基礎迫，實舍現(xiàn)信守息化趣、自荒動化刺、互紋動化涼的“尊智能?！奔即佬g特狀征，攻才能柔充分貞發(fā)揮睛堅強變智能扇電網(wǎng)范的功遭能和救作用牢，才華能充勿分發(fā)百揮保啊護神甚“魔贏法”庸的威視力，旁同時鉆也為賭提高宵電網(wǎng)省的可悄靠性任提供字了很畫好的困方法。（一藍）強徐壯的黑“體疼魄”――堅強瞞電網(wǎng)兵網(wǎng)架智能晶電網(wǎng)知的建咐設首份先應懼該是堅強序基礎寶網(wǎng)架逐的建內設，堅飯強的閉網(wǎng)架嗚是提曬高供炸電可權靠性膝的前構提，掉也是澆堅強且智能嶼電網(wǎng)義建設監(jiān)的基不礎，去在建怨設智硬能電差網(wǎng)過輩程中粗堅強框與智京能需葬要相憲輔相術成、慮協(xié)調逮統(tǒng)一罷。（二雄）智躺慧的冷“大機腦”―詢―智能賽電網(wǎng)削調度調度浸是智墓能電霜網(wǎng)的痕“大素腦”熊，是躺電力鍛系統(tǒng)厚的神目經(jīng)中晚樞，床是智違能電炒網(wǎng)得什以正錦常運殃行的御基礎咳之一快，同堪時也懷是電者力系無統(tǒng)運拖行和家控制擔自動舊化程榴度最挑高的述部分訂。智能縣電網(wǎng)折調度蒼能夠智有效貌地提廚高調疾度人卷員進網(wǎng)行決糠策分身析的愉能力釋，提鐵升電培網(wǎng)運耐行的胳可靠鄉(xiāng)豐性。（三次）發(fā)榜達的父“感癥官”―肯―裝備羨的智菠能化在智棍能電辛網(wǎng)中,一次遠與二蘋次、懂裝備復與電夸網(wǎng)、叨裝置急與系蔽統(tǒng)將貼更加有融合,復合棵技術蠻應用秧日益框廣泛槐。專甲業(yè)界院限的抱模糊蛛將使方得智惹能電零網(wǎng)中暑智能鴨系統(tǒng)糧的外笛延大捧大拓汽寬。智能幣電網(wǎng)島的裝趟備不煮僅涵謙蓋傳錄統(tǒng)二臺次系當統(tǒng)的之測控多、保辭護、清安全茂穩(wěn)定滔控制鴿等裝詞置,還將辨包括源傳統(tǒng)厚一次術系統(tǒng)辦的智穴能電皮器、陷靜止陽補償苗裝置洗、固世態(tài)開柱關、全優(yōu)質險低價械和高基容量庭的儲液能裝課置等可以師預期惰的是,各種哄智能不設備往和智妥能系生統(tǒng)在免智能猛電網(wǎng)譽中將通呈現(xiàn)吧日益亦整合茅、相振互交補融、畏靈活墳組態(tài)將的發(fā)早展趨雁勢3、智能仗變電牧站（一灑）變纖電站釣介紹（1）.變電鋒站的賴產(chǎn)生（2）變而電站敗的組習成2.墻1電氣咸主接封線電氣地主接己線又賄稱電率氣一慰次接注線圖庸。是按夠照電換能匯粱聚、獲分配閑和交廢換的和需求癢，表幸示主座要電籮氣設艱備和賴母線被之間釘形成蹈的相韻互連李接關麥系，掃以及煌本變餡電站斃與電腰網(wǎng)的異電氣揭連接旺關系舉。2.簽2主要疊設備變電愧站的防主要戒電氣千設備拼有電福力變察壓器州、高違壓開欠關、程電壓靈互感搜器、稱電流痕互感連器、謊避雷嗎器、繞母線捐、相對關設去備的燥保護春裝置爺、自暑動裝略置以難及各蛇種無繩功補寸償裝其置等2.項2.廈1電力仙變壓桑器作用:將不倚同電妨壓等汗級的菌輸電個線路伴和設胸備連貫接成兩為一賊個整處體，莊以實喊現(xiàn)傳劉輸和畝分配葛電能噴的目上的。2.礦2.臟2高壓視開關辜（電騾器）剝設備屆。作用:關合遙及開錘斷高讓壓正鐵常電寶力線速路，雷以輸庭送及嫂倒換郊電力牛負荷擁；從扭系統(tǒng)篇中退境出故魄障設造備及賺故障憤線路淚，保系證電挽力系罰統(tǒng)安斜全、瘡正常魔運行渴；將情已退說出運避行的段設備東或線炒路進社行可牌靠接乞地，算以保鐵證電才力線約路、悟設備識和運瀉行維獲護人瞇員的經(jīng)安全擴。主要批有斷輕路器龍、隔甲離開理關和雞接地碎開關嗎等。2.闖2.技3互感電器設長備作用:將電址網(wǎng)高美電壓肝、大生電流駐的信蒙息變紫換為術標準療的低場電壓蹲、標吉準小派電流塑的一泛種特充殊變島換器潮，是宋一次希系統(tǒng)份和二坑次系升統(tǒng)的震聯(lián)絡毫元件.2.置2.攔4避雷耽器。作用:在一荷定的櫻范圍籌內保策護建憂筑物仗或設單備免結受雷減電破轉壞的付金屬密物。2.核2.籍5母線腹設備雷。作用拌：匯裕集、雪分配勞和傳匠送電膨能。由于嶺母線步在運弊行中茅，有距巨大屑的電碧能通毫過，粱短路宋時，名承受乓著很蔑大的陵發(fā)熱錫和電船動力閉效應偷，因遲此，搭必須閉合理堪的選碼用母舊線材希料、討截面炮形狀辯和截央面積洲以符脂合安秒全經(jīng)亦濟運全行的箱要求。2.費2.甚6各種禽補償偽設備作用簡是補寨償傳辱輸過洞程中火各種裂功率落的損臟耗，弊以保嫂持電糕網(wǎng)中咸電壓傲、頻批率的耳穩(wěn)定省。各種防補償溪設備青是保聯(lián)持電閑網(wǎng)穩(wěn)氣定的幟基礎巡壽，對舍大電超網(wǎng)的交穩(wěn)定州起著熔重要縣作用襯，20撈03年北麥美“8?很14煙”大停臂電事未故事厲發(fā)的嶄主要梢原因闊之一色就是曲由于測系統(tǒng)號無功壁功率嫂不足殊。2.盛2.恭7電力艦系統(tǒng)識繼電璃保護蠟裝置作用油是當隊電力恨系統(tǒng)英發(fā)生跟故障谷或異紡常工各作情夫況時灰，在皺可能控實現(xiàn)歪的最倚短時僅間和靈最小菠區(qū)域毫內自技動將印故障邀設備朗從系肆統(tǒng)中孤切除偽，或廈者給凍出信洲號由述值班除人員賴消除別異常光情況某的根浮源，股以減熔輕或愈避免液設備尤的損眠壞和悼對相史鄰地鳥區(qū)供瘦電的漠影響攜，提據(jù)高了常供電蔑可靠藥性，辯減少瓣不必轎要的橫經(jīng)濟清損失形。智能勾電網(wǎng)畏和目渾前電叮網(wǎng)功若能的嚇比較特征目前將來激勵/包括電力用戶電價不透明，缺少實時定價，選擇很少充分的電價信息，實時定價，有許多方案和電價可供選擇提供發(fā)電/儲能中央發(fā)電占優(yōu)，少量DG,DR,儲能或可再生能源大量“即插即用”的分布式電源補助中央發(fā)電（節(jié)能、環(huán)保）使市場化成為可能有限的躉售市場，未很好的集成成熟、健壯、很好集成的躉售市場滿足電能質量需要關注停運，不關心電能質量電能質量需保證，有各種各樣的質量/價格方案可供選擇智能悼電網(wǎng)腳和目如前電傅網(wǎng)功信能的漿比較特征目前將來優(yōu)化很少計及資產(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發(fā)生時保護資產(chǎn)（保護跳閘）防止斷電，減少影響抵御攻擊對恐怖襲擊和自然災害脆弱具有快速恢復能力從整訪個過總程看控智能躁電網(wǎng)火力風力水力發(fā)電—變電—輸電—變猾電—配電—用電太陽陰能……智能矩電網(wǎng)可就是返對這誼一過完程實債現(xiàn)自動僚、可請視、久互動