智能电网特征.doc

智能电网目前为止，智能电网没有一个明确的定义。它是指以物理电网为基础，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。中国智能电网定义：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。智能电网的特征美国智能电网特征尽管各国专家针对电力工业应致力于提高电网智能化水平及等级已经达成共识，但是，由于发展环境和驱动因素不同，不同国家的电网企业和组织都在以自己的方式来理解智能电网，对智能电网进行研究和实践，各国智能电网发展的思路、路径和重点也各不相同。因此智能电网特征本身也在不断发展、丰富和明晰中。美国电力科学研究院，将智能电网的主要特征归纳为：（1）电网将“自动复原”：复杂的电网监控系统将预测并即时应对系统问题以避免或减少断电和电压不稳等电力供应质量问题。（2）电网将在自然状态和计算机状态下更安全：新技术的配置将可以更好地识别和应对人为的和自然的侵害。（3）电网将支持广泛的分散电源的使用：标准化了的电力和通讯的界面接点将使得用户可以接连燃料电池、可再生能源发电及其他分散的电源并以简单的“即插即用”的方式就能使用。（4）电网将使得用户可以更好地控制自己的用电设备/装置，无论是家庭用户还是工商业用户。电网将与智能建筑物的能源管理系统相连以帮助用户管理其能源使用并减少能耗开销。（5）电网将达到更高的输配量从而减少电力成本：电网的升级提高输电网的输送能力并使电流最优化，这将减少损耗并将使最低成本发电的电源得到最大化的使用。同时可以更好地协调电力分配和当地负荷服务功能与地区间能源流动和通信传输量之间的关系。中国智能电网特征中国电力科学研究院根据我国电网现状将智能电网归结为6个要素及4项特征：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；在自然灾害和极端的气候条件下，或认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。自愈（Self-Healing）：具有实时、在线连续的安全评估和分析的能力，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。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。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，提高能源的利用率。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。优化（Optimized）：优化资产利用率，降低投资成本和运行维护成本。我国统一坚强的智能电网归纳四个典型特征为：数字化：数字化电网、数字化电表与数字化用电设备。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。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。互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动。智能电网研究现状国外智能电网研究现状国外对于智能电网的研究正处于初期研究阶段，目前在以下方面研究得较为充分：自愈电网（Self-Healing Grid）。“自愈”是智能电网最重要的特征。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。先进计量基础设施AMI（Advanced Metering Infrastructure）。AMI是一个使用智能电表通过多种通信介质，按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据、能够提供开放式双向通信的系统，是智能电网的基础信息平台。AMI可以实现电力供应商和用户的互动交流，电力供应商能精确地知道用户的用电规律，从而对需求和供应有一个更好的平衡，并且支持实时电价，用户可根据电价变化，选择用电时间，利用其分布式发电与储能设备参与削峰填谷，使用户由被动的电力消费者变为配电网运行控制的积极参与者。微网（microgrid）。微网指接有分布式电源的配电子系统，是一个预先设计好的孤岛，可在主网脱离后孤立正常运行，维持所有或部分重要用电设备的供电。微电网与大电网是有机整体, 可以灵活连接、断开, 既可与大电网联网运行, 也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。微电网采用了大量先进的现代电力技术, 如快速的电力电子开关与先进的变流技术、高效的新型电源及多样化的储能装置等,可以提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量需求、更好地发挥分布式电源（分布式发电与储能装置）的作用。分布式电源（分布式发电与储能系统）。在智能电网中，改进的互联标准将使各种各样的发电和储能系统更容易接入。各种不同容量的分布式发电（如光伏发电、风电）和储能系统（如先进的电池系统、蓄能式混合动力交通工具和燃料电池）在所有的电压等级上都可以互联。多台分布式发电机组间通过通信系统连接起来可形成一个可调度的“虚拟电厂”(Virtual Power Plant)。先进的电力电子设备。电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，电力电子设备也是能量转换系统的关键部分。电子电力设备（如静止无功补偿器SVC、静止同步补偿器STATCOM、有源滤波器APF、动态电压恢复器DVR、故障电流限制器FCL）被用来保护和控制电网。中国智能电网研究现状目前，国内在智能电网方面，主要对数字化变电站、智能调度系统等方面展开了相关研究。（1）数字化变电站。数字化变电站是指由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信协议基础上、能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站4，其基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。初步统计国家电网公司系统已有数百座数字化变电站投入运行。在数字化变电站研究和应用领域取得的成果，使在变电站一次设备、变电站通信网多等方面具有了一定建设智能电网的条件，对我国智能电网发展起到了重大推动作用。（2）智能调度。智能调度技术采用调度数据集成技术,有效整合并综合利用电力系统的稳态、动态和暂态运行信息,实现电力系统正常运行的监测与优化、预警和动态预防控制、事故的智能辨识、事故后的故障分析处理和系统恢复,紧急状态下的协调控制,实现调度、运行和管理的智能化、电网调度可视化等高级应用功能,并兼备正常运行操作指导和事故状态的控制恢复,包括电力市场运营、电能质量在内的电网调整的优化和协调7。智能调度支持系统又称广域全景分布式一体化电网调度技术，其支持系统紧密结合大电网安全稳定运行、节能发电调度调度管理和备用调度实际需求，将电网实施监视和控制、分析预警和辅助决策、节能安全经济协调优化的调度计划、调度管理等不同时序和空间的信息集成强大的智能化应用供能在一起，提高特大电网安全稳定控制水平和电网经济运行水平，提升电网管理和决策水平，为智能电网建设打下良好基础。2009年2月28日，作为华北电网智能化电网建设的一部分-华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统通过权威专家验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态测量监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台之间频繁切换，便可以实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。此外，该系统通过搭建并网电厂