智能电网,引领未来

1、智能电网 引领未来能源发展概述国内外智能电网研究动态国内外智能电网研究动态智能电网发展目标智能电网相关技术智能电网关键技术目 录能源发展概述 传统化石能源的逐步耗竭，使能源危机已逐步逼近。 合理调整能源结构，大力开发可再生能源和其它新能源，走多元化洁净能源发展道路，是我国社会可持续发展的必由之路。 当前，节能减排、绿色能源、发展低碳经济、可持续发展成为各国关注的焦点。 人类能源发展面临的第一挑战，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的创新体系。基于先进的信息技术和通信技术彻底改造现有的能源利用体系最大限度地开发电网体系的能源效率灵活清洁安全经济电力系统建设智能电网的背景坚强智能电网以坚

2、强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”是高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。智能电网的定义1、坚强可靠的实体电网架构是中国坚强智能电网发展的物理基础2、经济高效是对中国坚强智能电网发展的基本要求3、清洁环保是经济社会对中国坚强智能电网的基本诉求4、透明开放是中国坚强智能电网的发展理念5、友好互动是中国坚强智能电网的主要运行特征内涵将电力系统与先进的通信和计算机技术相结合，能在系统发生故障和失去控制之前进行预测和自愈，有更高的灵活性。

3、提供的电力具有更高的可靠性和安全性能，能源消耗降低，能以较低成本提供更优质的服务。智能电网的优点国内外研究动态美国欧洲日本中国美国IBM公司与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。2009年2月IBM与地中海岛国马耳他签署协议，双方将建立一个“智能公用系统”，以实现该国电网和供水系统的数字化。10日，谷歌表示已开始测试名为谷歌电表(PowerMeter)的用电监测软件。计划铺设或更新3 000英里输电线路，并为4 000万美国家庭安装智能电表。集中对落后的电网系统进行升级换代，建立横跨四个时区的统一电网，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。美国2006年2009

4、年1月欧盟第5次框架计划(FP5) (19982002) ”欧洲电网中的可再生能源和分布式“重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变欧盟第6次框架计划(FP6) (20022006) ”强调高效运行控制器，基于新型通信技术的控制策略，即插即用技术对大电网的影响、社会效益和经济效益等“欧盟第7次框架计划（EP6）（20072013） ”强调再生发电技术、燃料电池和智能电网“欧洲例如配备有储能设备的微电网能够补偿可再生能源断续的能量供应。因此从大电网的角度看，该微电网相当于一个恒定的负荷。这些理念促进了微电网在日本的发展。目前，日本在微电网示范工程的建设方面处于世界领先地

5、位。日本的研究与实践微电网能够通过控制原动机平衡负载的波动和可再生能源的输出来达到电网的能量平衡。华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网可行性研究，并设计了 20082030 年“三步走”的行动计划。2009年2月28日，作为华北公司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在京通过专家组验收。推行SG186一体化平台建设2006年底交流特高压示范工程奠基，2008年8月正式建成投运。国内研究现状1、发输配用各个环节中应用的技术，包括可再生能源发电技术、超导输电技术、特高压输电技术、高效变压器、紧凑型线路、智能电器等。2、二次侧新技术，包括先进

6、的测量技术、通信技术、AMI等。3、控制中心的电网运行控制与管理技术，包括先进的信息处理技术、先进控制理论、新型管理技术等。可靠高效环保坚强智能电网发展目标发电和储能技术输配电技术电力电子技术先进的信息技术控制与管理新技术微电网技术智能电网相关技术发电和储发电和储能技术能技术风力发电太阳能光伏发电清洁煤技术其它新能源发电技术燃料电池生物质能发电储能技术 研究特高压输电技术目的是提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电，以实现远距离的电力系统互联，建成联合电力系统。研究线路过电压、潜供电流等因素对系统运行可靠性和稳定性等的影响特高压输电技术 超导特性是指部分导体在某一特定温度下电阻为零的特性。最

7、近几年，交流高温超导电缆经完善的实验室测试后已经逐步走向并网运行阶段。高温超导输电技术能够降低损耗的输配电技术新能源接入方面整流逆变器和直接逆变器器件及性能的研究。提高整流、逆变器的转化效率，减少谐波，有效控制电压和无功等进行研究。智能输配电领域重点放在柔性交流输电系统（FACTS）和高压直流输电（HVDC）等方面。智能用电领域研究采用电力电子技术节约电能的节能措施。应加大变频技术在节能方面的研究。电力电子技术的应用研究利用先进的信息技术包括数据采集与监视系统（SCADA）和广域测量系统（WAMS），以及相应的信息支持平台包括统一数据共享平台和自适应通信平台，提高智能电网的安全经济运行。先进的

8、信息技术研究智能电网先进的管理调度模式，如虚拟发电厂、微电网和需求侧管理等，要特别加强对智电网控制与管理新技术的研究。控制与管理新技术微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。微电网的出现将从根本上改变传统电网应对负荷增长的方式，其在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等具有巨大潜力。微电网是大电网的有利补充，提高供电系统的安全性、灵活性和可靠性；微电网技术是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。延缓电网投资，有效减少电能的远距离传输、多级变送的损耗，有利于建设节约型社会实现节能减排，促进电力市场发展，实现市场利益主体多

9、元化提高供电可靠性和电能质量，实现为不同要求的电力用户提供不同的电能质量，微电网的作用智能电网架构定义研究智能电网互操作性电力混成控制论与先进能量管理系统智能电网基础测量设施与动态SCADA系统的建立新型状态估计系统电力系统运行估计指标体系微电网优化与协调控制技术智能电网关键技术智能电网架构定义研究 通过定义架构，将智能电网划分为一系列的组件，并得到组件的总体构成以及组件之间关系，可以有效的指导整个系统基础设施的建设，可以打破原有系统之间的界限，从而实现高度的信息共享和互操作性，能够协调不同的标准，便于标准开发和集成，可以对可能出现的新需求变化制定出合理的应对措施。智能电网互操作性 智能电网的

10、互操作性，是通过引入标准框架，保证智能电网中组件间协同工作的能力。互操作性对智能电网建设、集成、有效操作和互联电力网络的各个元件的双向通信都有着非常重要的作用。有效的互操作性是建立在统一的接口、协议和其他相关标准框架之上的。电力混成控制论与先进能量管理系统智能电网可实现多方面的价值，如“更坚强、更可靠、更经济、更高效、更环境友好”等。在这些价值中，有些甚至是互相矛盾的，如要“更环境友好”，则需要吸纳大规模的可再生能源；而可再生能源的大量吸纳，会给电网的坚强、可靠运行带来一定的挑战。电力混成控制论使得“将整个电力大系统控制得如同一台智能广域机器人（Smart Wide Area Robot，简称Smart-WAR）”成为可能。但要真正实现Smart-WAR，在一些关键技术上还要有较大的突破，主要包括如下几个方面。 微网存在多种运行状态，当微网处于并网运行状态时，功率可以双向流动。在大电网故障时，通过保护动作和解列控制，可使微网与大电网解列形成孤岛运行，独立向其所辖重要负荷供电。 微网的运行特性既与其内