某电力大学提供-国网校园招聘考试辅导-中国电力与能源战略之智能电网-课件

内容1.2.3.4.国外智能电网研究和发展概况概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件和进展对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议2012/4/232智能电网的发展动力美国：摆脱对中东石油资源的依赖、解决电网设备的老化、应对电力用户的需求。一方面，美国是世界上重要的能源消耗大国和世界最大的石油进口国；另一方面，美国的碳排放总量和人均排放量均居世界前列。从美国自身能源安全和环保的角度来看，需大力推动新能源的发展。启动“智能电网”工程作为其经济复兴的核心引擎，再造美国能源产业革命，重塑美国竞争力。解决日益老化的电网设备和用户对供电可靠性和电能质量要求日益提高的矛盾，保障电网在灾害中的恢复能力，防止恐怖分子的袭击，降低出现人为失误和其他风险的几率。信息化、数字化等新技术的驱动。（电动车、智能电表、互动网络等）（美国首任智能电网互动操作全国协调员乔治•阿诺德）2012/4/2362012/4/237“智能电网”是目前被大家普遍接受的术语和称谓“TheSmartGrid”,DOE,USA,20082008.11.11-11.13,中美清洁能源合作组织(JointUS-ChinaCooperationonCleanEnergy–JUCCCE-)，聚思--“SmartGrid”specialsession2008.11.18--中美绿色能源论坛–“SmartGrid”SpecialsessionSmartDistributionGrid:TheRoleofTechnology,toolsandTechniquesforadvancedAutomationandplanning—byS.S.Venkata,Univ.ofWashington,USA,--IEEEDLPTutorial,Dec.22,Beijing,China不到，罚款高达$10-55/MWh)美国:２００３年美加大停电后，美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网.(加州：RE-2010:20%,2020:33%,如达2012/4/23国外智能电网研究概况驱动因素欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。82012/4/239（1）灵活性(Flexible)，在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求；（2）可接入性(Accessible)，使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户对可再生、高效、清洁能源的利用；（3）可靠性(Reliable)，提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；（4）经济性(Economic)，通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策等提高电网的经济效益。欧盟理事会在2006年的绿皮书(GreenPaper)《欧洲可持续的、竞争的和安全的能源策略》(AEuropeanStrategyforSustainable，CompetitiveandSecureEnergy)”强调，欧洲已经进入一个新能源时代，能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性。作为欧洲2020年及后续的电力发展目标，未来欧洲电网应满足如下需求:欧洲发展智能电网的驱动力（DrivingForce)（1）供电的安全性问题•••一次能源的缺乏、供电可靠性和电能质量供电能力（2）环境问题•••京都协议气候变化保护自然（3）国际电力市场•••提供低廉的电价和提高能效进行创新和提高竞争能力有关垄断的规程修订102012/4/2311国外智能电网研究概况智能电网研究机构（1）美国能源部(DOE)是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。（2）“电网智能化联盟”成员包括:跨国技术公司：AREVA、GE、IBM；电力公司和电网运营商：AEP、Bonneville电力管理局、PJM及法国EDF；研究机构：美国电科院EPRI、Battelle、RDS和SAIC。（3）电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。（4）2005年欧洲委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛”。欧洲还将成立“智能电网协会”。（5）IEC去年底筹建SG3“智能电网”战略组。根据目前掌握的情况，还没有智能电网的国际标准或国家标准。2012/4/2312在输电侧:目前有EPRI、ABB、PJM等机构和企业开展相关研究。PJM公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能输电网的基础，因此PJM目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建设着手开展智能输电网的工作。在配电和用电侧:目前建设的智能电网主要有两个方面：智能电表和智能家电。美国:XcelEnergy公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市。意大利:安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省5亿里拉。法国:将目前使用的2700万只普通电表全部更新为“智能电表”。国外智能电网研究概况智能化实践最新成果2012/4/23国外智能电网研究概况美国智能化实践最新成果AC2Boulder（波德市）tobecomefirstSmartGridCity132012/4/2314内容1.2.3.4.5.国外智能电网研究和发展概况概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件国网公司近期有关智能电网研究工作的安排对我国（我院）智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议2012/4/23152.概念、定义和特征定义（definition)以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。2012/4/2316智慧的大脑智慧的大脑：支持自动运行，预测性检修，自我修复，减少停电，优化电网资产使用效率完善优化的决策支持工具准自治软件（Semi-autonomousAgents）高级模式识别（AdvancedPatternRecognition）高级可视化方法（AdvancedVisualizationMethods）数值气象预报（NumericalWeatherPrediction）地理空间信息系统（GeospatialInformationSystems）借助高级分析决策工具进行资产持续优化、预防性维护、自动运行等工作以降低成本“敏捷的中枢”敏捷的中枢：即插即用的集成控制系统高级控制系统AgentandMulti-AgentSystems高级变电站自动化（SubstationAutomation）高级配电自动化（Distribution(Feeder)Automation）Web服务和网格计算（WebServicesandGridComputing）可减少大停电和地区性断电“即插即用”动态整合的控制系统、电力电子设备和分布式发电“灵敏的感觉”灵敏的感觉：更好的实施监控、监测反应机制遍布全网的感应、测量设备线路在线测温（DynamicLineThermalRatings）无线智能电网信息感应器（Wireless,IntelligentSensorsforSystemInformation）光纤PT和CT（FiberopticPotentialandCurrentTransformers）无线智能设备状态感应器（Wireless,IntelligentSensorsforConditionInformation）客户门户（ConsumerPortal）实现更好的实施监测和反应“通畅的神经”通畅的神经：集成通信网络四网合一的集成通讯网络第二代互联网（Internet2）光纤以太网（EthernetoverFiber）电力宽带（BroadbandoverPowerline(BPL)）3G及4G无线通讯技术（4thGeneration(4G)WiMAX/3rdGeneration(3G)WirelessVoiceandData）新型无线网络技术（Zigbee/WiMedia/WiFi–Wireless）双向高速的集成通讯网络帮助用户主动管理用电和费用“强健的肌体”强健的肌体：先进的设备先进、灵活的设备DER-basedMicro-grids高效率的绿色分布式电源（High-Efficiency&RenewableDG）高级储能系统（AdvancedEnergyStorageSystems）视可变负荷为电源（ElectricLoadsasaReliabilityResource）高级电网控制设备（AdvancedGridControlDevices）高级大容量导体(AdvancedHigherCapacityConductors)可确保设备状态的迅速回复利用自动修复技术实现高可靠性2012/4/2322智能电网主要具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征(Characteristic)（要素KeyElements）：2012/4/2323智能电网主要具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征（要素、要求）：（1）坚强（Robust）在电网发生大扰动和故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。（2）自愈（Self-Healing）具有实时、在线连续的安全评估和分析能力，强大的预警控制系统和预防控制能力，自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。（3）兼容（Compatible）能支持可再生能源的正确、合理地接入，适应分布式发电和微电网的接入，能使需求侧管理的功能更加完善和提高，实现与用户的交互和高效互动。2012/4/2324智能电网主要具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征（要素、要求）：（4）经济(Economical)支持电力市场和电力交易的有效开展，实现资源的合理配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。（5）集成（Integrated）实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精细化的管理。（6）优化（Optimized）优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。2012/4/2325名称：坚强的智能电网（StrongSmartGrid）4个特征（Characteristic）：（1）数字化：数字化电网、数字化电表与数字化用电设备（2）信息化：市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台（3）自动化：大电网安全稳定控制（高级智能调度），变电站自动化与用户用电系统智能控制（4）互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动2012/4/23262012/4/2327国外专家认为未来智能电网技术应包括以下一些主要内容：先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）；先进的三维、动态、可视化调度技术；高级计量-无线、自动计量读数（Advancedmeteringinfrastructure—AMI）(Automaticmeterreading-AMR)；需求响应(DemandResponse)；(需求侧管理DSM)先进的配电自动化–高级配电运行(ADO)功能使“自愈”(SelfHealing)成为可能；分布式发电技术(DistributedGenerationorDistributedEnergyResources---DGorDER)电力储能技术(蓄电池、混合动力电动汽车-1kWh=5~6