余贻鑫 在湖南大学关于智能电网讲座

1、智智 能能 电电 网网 天津大学天津大学 余贻鑫余贻鑫 2009.052009.05 提纲提纲 i. 智能电网原动力和功能比较智能电网原动力和功能比较 ii. 智能电网的主要技术组成智能电网的主要技术组成 和智能电网的实现顺序和智能电网的实现顺序 iii. 成本与效益成本与效益 iv.天津大学的相关工作天津大学的相关工作 v.v.结论结论 i.i. 智能电网的目标、定智能电网的目标、定 义和功能义和功能 中国的情况不是特例，全球电力行业的发展中国的情况不是特例，全球电力行业的发展 都面临诸多挑战，既有共性，也有各地区特都面临诸多挑战，既有共性，也有各地区特 有的问题。对中国的挑战是：有的问题。

2、对中国的挑战是： 电力基础设施投资大电力基础设施投资大 量增加量增加 温室气体减排的压力温室气体减排的压力 越来越大越来越大 快速增长的燃料价格快速增长的燃料价格 和负荷需求和负荷需求 1 1） 实现（以抵御事故扰动为目的）安实现（以抵御事故扰动为目的）安 全稳定运行，降低大规模停电的风险全稳定运行，降低大规模停电的风险 大停电频繁发生大停电频繁发生- 用较好的、灵巧的和快速的控用较好的、灵巧的和快速的控 制增强电网的可靠性，是避免制增强电网的可靠性，是避免 系统崩溃的关键系统崩溃的关键 i-1 现代电网研究的目标现代电网研究的目标 2）分布式电源（）分布式电源（der） distribute

3、d generation storagedemand management power distribution system power delivery system 如何处理数以万计的分布式电源？如何处理数以万计的分布式电源？ 3 3）高级市场化高级市场化 现实电网的利用系数很低（据美国统计，约现实电网的利用系数很低（据美国统计，约55%55%）需要）需要 电力公司与用户友好合作，达到双赢电力公司与用户友好合作，达到双赢： 开发高透明度的用户界面，以便实现负荷消减和更具弹开发高透明度的用户界面，以便实现负荷消减和更具弹 性的负荷需求，提高现实电网的利用率。而通讯与信息性的负荷需求，提高现

4、实电网的利用率。而通讯与信息 技术已为此准备好了条件。技术已为此准备好了条件。 一年内只有少数时间资产被完全使用一年内只有少数时间资产被完全使用 美国对未来美国对未来 20 -30 年对电网可靠性的预测年对电网可靠性的预测 可靠性可靠性 比例比例 reliability of 9 nine 0.6 % 增加到增加到 10 % ; reliability of 6 nine 8- 10 %增加到增加到 60 % 4 4）对电网各种约束日益严格（提高可靠）对电网各种约束日益严格（提高可靠 性、提高电能质量、节能降损和环保）性、提高电能质量、节能降损和环保） 什么事都不做时的花费什么事都不做时的花费

5、 每年美国不可靠的电力所造成的损失多于每年美国不可靠的电力所造成的损失多于10001000亿美元亿美元. . 相当于花一美元买电，同时还得付出相当于花一美元买电，同时还得付出3030美分的停电损失。美分的停电损失。 (galvin electricity initiative, 2005)(galvin electricity initiative, 2005) 仅扰动和断电（即，不计大停电）每年的损失就达仅扰动和断电（即，不计大停电）每年的损失就达790790 亿美元。亿美元。 (lbnl, 2004)(lbnl, 2004) 少卖电的损失一年可达少卖电的损失一年可达1.351.35亿美元。

6、亿美元。 (primen, 2004)(primen, 2004) 纽约独立系统运行员（纽约独立系统运行员（iso),iso),趸售电价中趸售电价中2323是阻塞成是阻塞成 本，它们全部转嫁给用户。本，它们全部转嫁给用户。 (pnnl, 2006)(pnnl, 2006) august 2003 blackout: $40-60august 2003 blackout: $40-60亿亿, 5000, 5000万人受影响。万人受影响。 驱使人们研究智能电网的，不是电能的成本，而是电能驱使人们研究智能电网的，不是电能的成本，而是电能 不合格的成本不合格的成本. .energy director,

7、 oracle energy director, oracle corporation, 2004corporation, 2004 常见名词常见名词： intelligrid shg(self healing grid) smart grid(smart grids) modern grid 为了解决这些问题，国际上形成了为了解决这些问题，国际上形成了 一些大型科研群体一些大型科研群体,开展面向开展面向21世纪世纪 电网的研究电网的研究 shg主要是对配网而言主要是对配网而言 由于由于smart不好译，中文大家多用不好译，中文大家多用“智能电网智能电网”一词一词 项目项目 r protect

8、ing the nations power sources; and delivering clean, alternative forms of energy to consumers in the u.s. smart microgrids - small, local, modernized versions of the electrical grid that carries bulk power across the country - are the most secure, efficient, reliable and cost-effective method to bri

9、ng the nations ailing and obsolete grid infrastructure into the 21st century. the initiative is calling on the incoming administration and congress to pass federal mandates that shift control over local power distribution grid infrastructure from state regulators and utilities to consumers and munic

10、ipalities, allowing for the development of smart microgrids nationwide. http:/ galvin initiative: smart microgrids are best solution jan 9, 2009 1:08 pm galvin电力计划的执行主任kurt yeager，于2009年1月9号赞 扬当选总统obama, 因为他昨天把智能电网现代化和能量效率 项目置于刺激经济的一揽子计划中，但是根据该initiative, 在所谓的国家输电网中，智能电网技术只是综合体中的一部 分。做为快速而有效地实现obama

11、在美国的能源目标的最好解 决方案的智能电网的创新点是：省钱、保护国家的电力资源省钱、保护国家的电力资源 和输送清洁与可以选择的能源形式给用户和输送清洁与可以选择的能源形式给用户。 智能微电网智能微电网是把跨国界大电网变成小型、局部、现代化的是把跨国界大电网变成小型、局部、现代化的 电网，为了把境况不佳的和陈旧的国家电网设施带入电网，为了把境况不佳的和陈旧的国家电网设施带入2121世纪，世纪， 它是最安全、有效、可靠和成本低的方法它是最安全、有效、可靠和成本低的方法。galvin电力计划 正在向国会呼吁把对局部配电网的控制由州和电力公司交给 用户和市政。 69 需要建立标准需要建立标准 避免重复

12、性工作避免重复性工作 学习工业界最好的经验学习工业界最好的经验 更易确定必要条件更易确定必要条件 减低集成成本减低集成成本 防止个别的买主防止个别的买主“闭关自首闭关自首” ” 买主们分享更大的市场买主们分享更大的市场 标准应是国际性的标准应是国际性的 70 智能电网中的标准 epri intelligrid architecture, catalog of use cases, standards, technologies real-time simulation wide-area reliability network optimization customer