智能电网与特高压

1、智能电网与特高压第1页2第一讲 建设坚强智能电网背景一、国民经济发展与电力消费二、国民经济发展与环境容量三、绿色能源经济转型四、国民经济发展与资源禀赋五、我国能源战略构想六、多元化服务需求七、转变电力发展方式第2页3第二讲 智能电网 一、智能电网 客户需求与智能电网 二、建设坚强智能电网必要性 1、优化能源结构，保障能源安全供给 2、提升电网大范围资源优化配置能力 3、提升系统清洁能源接纳能力 4、促进节能减排，推进低碳经济发展 5、实现电网可连续发展 6、提升电工行业关键竞争力，促进技术进步及装备升级 7、满足用户多元化需求，提升和丰富电网服务质量及内涵 8、高性价比经济效益和社会效益第3页

2、4第4页5 三、智能电网原动力 1、实现大系统安全稳定运行，降低大规模停电风险 2、分布式电源(DER)大量接入和充分利用 3、峰荷问题和需求侧管理 4、对电网各种约束(提升可靠性、提升电能质量、节能降损和环境保护)日益严格 处理国情不一样突出问题 我国对于智能电网需求主要表达第5页四、什么是智能电网 智能电网是以物理电网作为基础，把所谓传感量测伎俩、通讯伎俩、信息化技术、控制技术、计算机技术和物理电网高度集成而形成新兴网络。简单说就是信息系统和物理电网集成。第6页智能电网技术结构高级计量体系AMI用户户内网HAN计量数据管理系统需求响应负荷控制远程开合分时电价（送到用户）自动读表AMR（按小

3、时读表，远方编程，电能计量，电能质量监视，负荷调查，停运捡出）配电 SCADA配电快速仿真与模拟DFSM高级配电运行ADODER运行高级配电自动化高级保护与控制（带有高级传感器）运行管理系统 停运管理系统配电 GISAC/DC微网运行新型电力电子装置变电站自动化高级保护高级输电网元件阻塞管理输电系统仿真与模拟高级输电运行ATOISOEMS可视化输电SCADA，WAMS输电 GIS 配电AAM基于条件维护规划设计/ 建设资产利用输电AAM统计 AMI ADO AAM ATO第7页 智能电网基本概念有三个主要元素 第一，就是我们数字化程度更高，有更多传感器，连接很多资产和很多设备。第二，是数据整合

4、体系和数据搜集体系。这个是基于IBM一个系统，是在共同信息模式基础上建立。第三，是进行分析能力，依据我们已经掌握这些数据进行相关分析，以优化运行和管理。 简单地说就是经过传感器把各种设备、资产连接到一起，形成一个客户服务总线，从而对信息进行整合分析，以此来降低成本，提升有效率，提升整个电网可靠性，使运行和管理到达最优化。第8页美国电力科学研究院智能电网定义智能电网交互优化预测协同集成安全自愈应对电网攻击含有更高安全性 与用户和电力市场具 有良好交互能力优化资源与设备利用率备利用率优化资源与设有效地提前预测，并做好预防，而不但仅是被动地反应 协调管理超越地理和组织边界分布资源、设备、信息系统监侧

5、、控制、保护、维护、调度、后台等系统全方面集成 第9页欧盟委员会智能电网定义灵活电网利用负荷和电源当地交互高级自动化和分布式布局更可靠、安全电力供给面向服务架构智能电网支持分布式和再生能源接入以客户为 中心第10页 当前电网和智能电网普通比较 当前电网 智能电网 通讯 没有或单向 双向与用户交互 极少 很多仪表型式 机电 数字运行与管理 人工设备校核 远方监视功率提供与支持 集中发电 集中和分布式发电并存 时尚控制 有限 普遍可靠性 倾向予故障和电力中止 自适应护和孤岛化 供电恢复 人工 自愈网络拓扑 辐射状 网状 第11页智能电网包括已下几个方面主要特征智能电网是自愈电网智能电网激励和包括用

6、户智能电网将抵御攻击智能电网提供满足二十一世纪用户需求电能质量智能电网将减轻来自输电和配电系统中电能质量事件智能电网将容许各种不一样类型发电和储能系统接入智能电网将使电力市场蓬勃发展智能电网优化其资产应用，使运行更加高效第12页三、中国坚强智能电网 中国智能电网计划集美国“smart”和日本“strong”优点于一身，,“strong”包含着实现停电等故障较少、而可靠性较高“日本”式电力网意图，”smart”则包含着按照“美国”方式充分利用通信伎俩，建立可供掌握电力供需情况及使用情况平台，在此基础上推出新服务意图。断线检测和控制信号通信使用光纤线路；利用智能电表控制住宅用电、掌握用电量和分配来

7、自不一样产生路径电能，使智能电表和空调、照明器具之间接口标准化；EV能够与充电站双向传输电力“vehicleTo grid”布局。第13页坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，含有信息化、自动化、 互动化特征，包含电力系统发电、输电、变电、配电、用电和调 度各个步骤，覆盖全部电压等级，实现“电力流、信息流、业务流” 高度一体化融合当代电网。坚强智能电网定义第14页“坚强”和“智能”是当代电网两个基本发展要求。 坚强 是基础，智能是关键。强调坚强网架与电网智能化高度融合，是以整体性、系统性方法来客观描述当代电网发展基本特征。 电网坚强与智能本

8、身也相互交叉，不可拆分。只有形成坚强网架结构，构建“坚强”基础，实现信息化、数字化、自动化、互动化“智能”技术特征，才能充分发挥坚强智能电网功效和作用。信息化是指实时和非实时信息高度集成、共享与利用；数字化是指电网对象、结构、特征及状态定量描述和各类信息准确高效采集与传输；互动化是指电源、电网和用户资源友好互动和协调。自动化是指电网控制策略自动优选、运行状态自动监控和故障状态自动恢复；第15页中国智能电网中国坚强智能电网发展基本内涵坚强可靠经济高效清洁环境保护透明开放友好互动第16页第三讲 特高压电网 一、电网发展历程 输电电压普通分高压、超高压和特高压高压（HV）：35220kV；超高压（E

9、HV）：330 750kV；特高压（UHV）：1000kV及以上。高压直流（HVDC）：600kV及以下；特高压直流（UHVDC）：750kV和800kV。 依据国际电工委员会定义：交流特高压是指1000kV以上电压等级。在我国，常规性是指1000kV以上交流，800kV以上直流。 二、国家特高压规划第17页三、特高压输电优点提升输送容量缩短电气距离提升稳定极限降低线路损耗降低工程投资提升单位走廊输电能力节约走廊面积改进电网结构降低短路电流加强联网能力第18页四、特高压输电需要处理问题系统稳定性和可靠性问题不易处理特高压输电线主保护原理缺点特高压输电对环境影响 强电场对人生理和心理影响 电晕放

10、电影响 带电作业和经验技术第19页第四讲 “三华”特高压同时电网 一、“三华”同时电网背景及意义 1、中国能源需求将在一个较长时期内展现增加势头。 2、中国能源需求对外依存度在未来二三十年呈扩大状态。 3、，中国一次能源消费增加率大大高于世界一次能源消费增加率。 4、世界能源价格高涨造成中国大量国民财富溢出。 第20页 二、华东、华中和华北电网概况 1、华东电网概况 （1）华东电网 （2）华东电网计算水平年负荷情况 （3）华东电网计算水平年电源组成 第21页 2、华中电网概况 （1）华中电网 （2）华中电网计算水平年负荷情况 （3）华中电网计算水平年电源组成 （4）跨区域水电站向华中电网分电百

11、分比 第22页 3、华北电网概况（1）华北电网现实状况（2）华北电网计算水平年负荷情况（3）华北电网计算水平年电源组成（4）华北电网与外部电力交换 第23页二、特高压技术支撑“三华”同时电网1什么是特高压同时电网？2.同时电网有哪些优越性？3. 我国当前同时电网基本格局是什么？4. 什么是“三华”同时电网？到预计规模有多大？5、 “三华”同时电网支撑实现大规模可再生能源6、刘振亚关于“三华”同时电网安全性叙述第24页 三、“三华”同时电网发展规划 国家电网企业表示，将围绕华北、华东、华中负荷中心，建设坚强“三华”特高压同时电网，提升受端电网电力承接和消散能力，河北北部和内蒙古风电基地、晋陕蒙宁

12、火电基地经过特高压交流就近接入“三华”电网，部分电力经过直流直送负荷中心。 第25页 直流输电优势 （1）远距离大功率输电。 （2）海底电缆送电是直流输电主要用途之一。 （3）利用直流输电可实现国内区网或国际间非同时互联，把大系统分割为几个既可取得联网效益，又可相对独立交流系统，防止了总容量过大交流电力系统所带来问题。 （4）交流电力系统互联或配电网增容时，直流输电能够作为限制短路电流办法。这是因为它控制系统含有调整快、控制性能好特点，能够有效地限制短路电流，使其基本保持稳定。 （5）向用电密集大城市供电，在供电距离到达一定程度时，用高压直流电缆更为经济，同时直流输电方式还能够作为限制城市供电

13、电网短路电流增大办法。第26页 直流输电缺点 （1）换流器在工作时需要消耗较多无功功率；（2）可控硅元件过载能量较低；（3）直流输电在以大地或海水作回流电路时，对沿途地面地下或海水中金属设施造成腐蚀，同时还会对通信和航海带来干扰；（4）直流电流不像交流电流那样有电流波形过零点，所以灭弧比较困难。第27页 直流输电与交流输电经济比较 （1）直流架空线路投资省。 （2）直流电缆线路投资少。 （3）换流站比变电站投资大。 （4）在相同可比条件下，当输电线路长度大于等价距离时，采取直流输电所需建设费用比交流输电省。（5）运行费用较省。第28页第五讲 智能电网分步骤发展重点 一、输电步骤 输电步骤智能化

14、表达在FACTS 技术应用、输电线路运行状态监测、输电线路智能化巡检、输电线路运维管理集约化等方面。 FACTS（柔性交流输电技术）又称为灵活交流输电技术，该技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成用于灵活快速控制交流输电新技术。第29页 二、变电步骤 变电步骤智能化主要包含：智能变电站自动化关键技术与装备、设备在线监测一体化和自诊疗、变电一次设备智能化关键技术与设备研制与应用、智能变电站监测装置和自动化装置检测检定、智能变电站技术标准体系、智能变电站中运行环境监测、智能变电站运维管理集约化等。第30页 三、配电步骤 配电步骤智能化内容是在加强坚强配电网架建设基础上

15、，主动推进配电自动化系统和配网调控一体化智能技术支持系统建设，实现对配电网灵活调控与优化运行，提升配电网可靠性水平与电能质量；加强配电网生产指挥与运维管理信息化系统建设，为配电网规划、运行维护和管理提供全方面支撑，并实现各类应用系统有机整合以及与调度、用电等步骤双向互动；加强对分布式发电/储能与微网接入与统一协调控制技术研究与推广，充分发挥这些技术在提升供电可靠性和帮助系统削峰填谷方面作用。 第31页 四、调度步骤 调度步骤是智能电网主要组成部分，与其它步骤联络紧密，是坚强智能电网安全、优质、经济运行主要保障，也是实现智能电网自动化特征主要表达。第32页第六讲 智能电网与智慧城市 一、什么是智慧城市 “通俗版”“智慧城市”，是把智慧城市用建设内容形象地浓缩为“云、雾、海、河、地、人”六个方面 二、智慧能网 “智慧能网”(CIEN)是以城市小区为空间范围，集小区热能网、电能网、智能网为一体能源供给网络系统。 1、智能交互终端概述 2、智能交互终端功效 3、自助缴费 4、视频电话 5、小区生活 6、订购消费 7、医疗服务 8、模式设定第33页 三、智能用电楼宇概念 四 、多网融合是大势所趋 四网合一和一线四用将大大消除各类传输网络因明线而造成黑色污染(视