电力系统发展讲座(冬训)

电力系统发展面临机遇与挑战

（研讨）

黄伟教授

华北电力大学.电气与电子工程学院2013年9月2/60提纲历史事件的回顾面临问题和挑战关键技术的研究未来的发展途径电力发展的三大任务

电力市场的初步形成

特高压同步电网建设

坚强统一的智能电网电力发展的三座大山

煤电联动压力价格转嫁给电网公司

电力企业员工：身兼数责,工作压力大；

知识短缺,学习压力大；

跟不上领导，思想压力大.

电力企业的改革发展动力

中国电力市场的发展过程集资办电培育IPP电力法颁布内部模拟电力市场撤消电力部成立国家电力公司进行电力市场试点进行分层分区电力市场体系的研究

电力市场

集资办电，开放发电投资市场，培育IPP集资办电和多渠道筹资办电政策的出台，促进了电力工业的发展和独立发电企业的形成，使我国电力工业的改革迈出了重要的一步。

我国最早出现的集资电厂是山东龙口电厂，于1981年底开始建设，1984年投产发电。最早出现的内部模拟电力市场是浙江省电网，从1995年1月开始进入模拟市场运行；1997年11月，国家电力公司在井冈山召开会议，正式启动建立。1998年后，在大部分省、市电力公司都相继开展了内部模拟市场的运作。内部模拟电力市场最早出现的内部模拟电力市场是浙江省电网，从1995年1月开始进入模拟市场运行；1997年11月，国家电力公司在井冈山召开会议，正式启动建立。1998年后，在大部分省、市电力公司都相继开展了内部模拟市场的运作。内部模拟电力市场就是在电力企业内部，用市场的办法进行管理，将自己拥有的发电厂、供电局变成一个相对独立的“企业”，并对其进行经济考核管理。电力法等法规的颁布1994年颁布“电力法”，使中国电力企业有法可依，并且明确了电网经营企业的性质，要求实现同网、同质、同价。从法律的角度确定电的经营具有企业性质。“电网调度管理条例”于1993年正式颁发。要求上网的发电厂必须签定并网协议、购电协议、调度协议，强调了电网运行必须实行统一调度。1998年3月撤消电力工业部，成立国家电力公司。标志着电力部已从政府的一个部门过渡到政府监管下的电力企业阶段的完成。标志着政企分开时期的正式开始。具有统一电网国家的电力市场改革模式电厂输电配电用户调度电厂输电配电用户调度/交易电厂输电配电用户调度/交易原状第一步第二步英国，法国，西班牙，挪威，阿根廷，澳大利亚试点电力市场的特点特点一：发电侧电力市场目前我国电力市场的改革取向是“网厂分开、竞价上网”，即将电网经营企业拥有的发电厂与电网分开，建立规范的、具有独立法人地位的发电实体，市场目前只对发电侧开放。特点二：单一购买者模式我国现行发电侧电力市场的模式是以单一购买者形式为主，即参与市场竞争的各个独立发电企业将电能提供给电网经营企业，用户不能与发电厂签订购电合同，只能由电网经营企业采用趸售或零售的方式供电。试点电力市场的特点特点三：部分电量竞价上网原有的购售电合同的处理：由于前几年为鼓励投资者建设电厂，出台了一系列包括保证机组年利用小时数和上网电价的优惠政策，这种合同一般有效期限较长。在电力市场建立的初期，采用了部分电量竞价上网的方式，一般安排当年市场用电需求的10～20％做为竞争电量，其余做为基本电量（合同电量）。特点四：竞价体系没有期货市场，以原先承诺的合同，作为市场中的长期合同，对于市场竞争，采用了“差价合约的结算方式，即基本电量部分按国家批准的合同电价结算，竞争电量部分按竞价电价结算，未完成的原合同电量部分给予一定的经济补偿。其目的是解决原有的合同问题。我国电网发展面临的新形势：

特高压电网规划建设1、电力需求将长期保持较快增长，要求加快电网建设，不断提高安全运行水平和供电质量。实现全国的联网2、我国能源资源与生产力布局不平衡的基本国情，要求加快电网技术升级，实现电力资源大范围优化配置。3、提升对外支持东南亚和非洲的电网建设。2023/2/411国家电网规划发展目标

总体目标：建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，电网结构坚强，智能化技术涵盖电力系统各个环节，智能化水平国际领先的统一坚强智能电网。2023/2/412国家电网规划发展目标“十一五”末发展计划（2009～2010年）到2010年（1）建设淮南～上海、锡盟～上海、陕北～长沙等特高压交流后续工程，开展特高压可控高抗、特高压数字化/智能化变电站试点，制定特高压智能设备技术标准规范体系。

（2）推广紧凑型、同塔双回（多回）、大截面导线、串补及可控串补、动态无功补偿等先进适用输电技术。

（3）可再生能源发电运行控制和功率预测技术取得突破，制定数字化/智能化变电站、智能设备技术标准规范体系。

（4）建成“SG186”工程。

（5）110千伏及以上线路超过65万公里、变电容量24亿千伏安，其中特高压交流线路4300公里、变电容量5400万千伏安；电网优化配置资源能力超过7000万千瓦，其中特高压电网超过1800万千瓦

2023/2/413国家电网规划发展目标“十二五”发展规划（2011年～2015年）

到2012年（1）建成“两纵两横”特高压交流骨干网架，形成联结晋陕蒙煤电基地、四川水电基地和东中部负荷中心的“三华”同步电网。（2）建成向家坝～上海、锦屏～苏南特高压直流工程，形成特高压交直流并列运行的格局。（3）在锡盟～北京东特高压线路开展特高压串联补偿技术试点，建成智能配电网示范性工程，建设双向互动服务及分布式电源接入试点，完成智能调度技术支持系统开发并投入运行，建成四个通信枢纽中心。

2023/2/414华北南方东北台湾陕北煤电1、2陕北蒙西煤电3石家庄北京东华中济南豫北200300240470340100360晋东南徐州淮南煤电徐州煤电362280雅龙江梯级金沙江I期金华川西水电164无锡南阳283170329150上海北100华东浙北芜湖164400长沙荆门恩施乐山360330川西水电蒙西煤电4天津南昌唐山青岛120300250300400福州400南京200240300沿海核电沿海电源150蒙西煤电1宁夏煤电2蒙西煤电2晋中煤电驻马店武汉沿海核电260270300300锡盟煤电I锡盟煤电II480480沿海核电280210300晋中重庆450晋东南煤电沿海核电沿海核电金沙江II期铁岭地下电站上海西蒙西

锡盟图例±660千伏直流1000千伏交流750千伏交流雅安渭南东靖边蒙西煤电6400200400280260100晋东南煤电300俄罗斯滁州泰州14045017027070270130150赣州泉州260410170西藏水电360温州280蒙古绵阳万县±800千伏直流宝清×440120150260榆林锡盟煤电III430200蒙西煤电5宁夏煤电1俄罗斯晋东南煤电阜新本溪宝清哈尔滨吉林450260240300260220西北安西永登拉西瓦白银西宁官亭哈密煤电二平凉乾县渭南羊曲宝鸡天水榆横延安哈密煤电一哈密变奇台变吐鲁番变西山变东郊变乌北变玛纳斯奎屯变皇宫变伊宁变塔什店变400霍林河450901702201408018010018014036015010039023010014022020010018016023018917079150257120215344中俄背靠背西安南彬长至冯屯1202003060呼盟3呼盟5鄂温克伊敏新左旗满洲里180国华海拉尔哈密开关站460350350连云港盐城酒泉西藏350敦煌陕南×金昌200280酒泉380羊曲230安康北京西准东煤电二准东煤电一呼盟2伊敏西2012030呼盟7呼盟4呼盟1呼盟6班多茨哈峡呼盟8250晋北湘南200成都±500千伏直流160晋北煤电川西水电±1000千伏直流准东煤电三青藏±400千伏直流联网工程西宁北格尔木乌兰41632060100神木148临洮278贺兰山165黄河银川东10875安康煤电2002002020年特高压规划方案到2020年，特高压电网形成以华北、华中、华东为核心，联结各大区域电网、大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地和主要负荷中心的坚强电网结构。库车变2023/2/415国家电网主网架发展规划1、“三华”主网架2、东北主网架3、西北主网架4、大型电源接入及跨区联网

2023/2/416国家电网规划发展目标“十三五”发展规划（2016年～2020年）

到2020年，建成以“三华”电网为核心，通过直流和东北、西北、南方电网互联，联接各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、大可再生能源基地和主要负荷中心的统一坚强智能电网。东北特高压交流电网形成两个送端和一个受端双环网的坚强主网架。西北形成统一坚强的750千伏电网，主要负荷中心形成750千伏环网或链状结构。国家电网形成“强交流、强直流”输电格局。2023/2/417华北南方东北西藏台湾西北华中上海华东金沙江水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中我国未来电力流向到2020年，特高压及跨区、跨国电网输送容量达到3.73亿千瓦，届时占全国总负荷的31％，其中特高压电网输送容量2.65亿千瓦。2023/2/41819/60提纲

历史事件的回顾

面临问题和挑战关键技术的研究未来的发展途径大电网灾害性事故问题：电力系统长期发展起来的以集中发电，远距离输电为特点的互联电网存在一些弊端：不能适应负荷的灵活性；随着受端电网对外来电力依赖程度不断提高，电网运行的安全性和稳定性下降，近年来屡屡发生的大面积停电事故更暴露出这种系统的“脆弱性”；严峻的环境问题：温室效应等)、未来能源的安全供应(能源资源的匮乏、运输)和电力体制的改革(电力放松管制等)等，促使人们追求高效的能源转换、降低有害物质的排放、寻找替代燃料(降低对石油等化石燃料的依赖)和就地采用能实施能源梯级利用的小规模的分布式发电系统，来适应上述要求。能源危机问题：自动化和电力电子技术高度发达，一些新型、清洁、高效的发电装置问世与新型储能装置的发展为分布式技术的实现提供了支持。

第一代电网：孤立、低压、分散发电、近距离传输第二代电网：互联、高压、集中发电、远距离传输第三代电网？微网技术MG“3G”分布式发电DG智能电网技术SGMicroGridDistributedGenerationSmartGrid分布式发电技术至今对分布式发电没有统一的定义，一般是指：为满足特定用户的需要或支持现有配电网的经济运行，以分散方式布置在用户附近、发电功率为数KW-50MW的小型模块式、与环境兼容的独立电源。任何安装在用户附近的发电设施，不论其规模大小和一次能源的类型,比如：DG、热电联产、冷热电联产以及各种储能技术等。传统电力系统构成分布式发电的特点：节能效果好，通过不同循环的有机融合及能源的综合梯级利用，同时提供热、冷、电多种能源的发电方式，能源利用率高达80%；环境负面影响小，DG主要以风力、太阳能、天然气等可再生清洁能源为发电原材料，减少有害气体的排放；DG投资成本低、风险小、占地少、建设周期短，有力于短时解决电力供应不足；降低网损和输配电投资，无须建设昂贵的输电网及变电站，输配电损耗低；提高供电可靠性，与大电网配合来弥补其稳定方面的不足；分布式发电系统（DG）：（分布—集中）利用分钟分散存在的资源进行发电的系统。如：天然气为燃料的冷/热/电联供系统（简称:CCHP）风能等可再生资源发电系统；优点：可利用丰富的清洁和可再生资源。缺点：一些可再生资源具有间歇性和随机性。风能太阳能分布式资源海洋能生物质能天然气其他形式新能源分布式发电技术具有广阔的应用前景2007年：全球利用风力、太阳能等可再生资源发电的投资达到710亿元（不包括大型水利发电）；（世界银行报告）2020年：美国太阳能光伏发电将占发电机装机增量的15%左右，累计安装量达到3600万千瓦时；欧盟国家可再生资源发电量将占总量的30%；（美国资源部；德国乌帕塔尔气候环境与资源研究院）2020年：我国风力发电3000万千瓦时，太阳能发电180万千瓦时，生物质能发电3000万千瓦时。（国家发改委）分布式电源并网技术分布式电源燃料电池光伏微型燃气轮机风机储能装置发电机互连技术电力电子逆变器电能转换电能质量开关、保护装置保护电源和负载控制辅助服务通信计量电力系统电力系统负载分布式电源并网运行面对的问题电源特性决定：不可调度（可再生资源）功率波动（电源间歇性）需要备用（不提供备用）双向潮流导致：电压调节保护协调能量优化IEEEP1547研究翻译美国1547分布式发电并网准则为，制定标准奠定基础，全文127页。IEEEP1547.1标准草案是分布式发电与电网并网的统一测试程序IEEEP1547.2是分布式发电与电网并网的IEEE1547标准的运用指南草案IEEEP1547.3是监测、信息交换和分布式发电与电网并网控制标准指南草案IEEEP1547.4是设计、操作和使分布式发电与电力系统一体化的标准指南草案IEEEP1547.5是容量大于10MVA的电源与输电网并网的技术指南草案IEEEP1547.6草案推荐分布式发电与电力配电二级系统并网的相关实例商业和合同问题；IEEE1547会议对电压调节的技术要求IEEEP1547研究电压指标频率指标地区电力系统接地重新与地区电力系统相连保持和系统的同步问题分布式发电引起闪变限制系统监控规定谐波供能系统设备隔离孤岛运行问题电磁干扰防护主动孤岛和被动孤岛浪涌耐受性能商业和合同问题；地区电力系统的故障监测地区电力系统重合闸协调为了解决上述难题，集中管理分布式电源，优化冷热电负荷的需要，更好地发挥分布式电源的潜力，并结合电力系统用户对电能质量的要求，和电力系统的发展趋势，逐步形成了将上述技术综合在一起而形成的特殊电网——微网（Microgrid简称MG）。国外专家预测，未来的配电网系统将是传统的配电系统和大量分布在配电系统供电区域内的微型电网组合而成。

微网的提出美国电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）给出的定义为：微网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必要的控制；微网相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。美国威斯康辛麦迪逊分校的R.H.Lasseter给出的概念是：微网是一个由负载和微型电源组成的独立可靠的系统，对当地提供电能和热能。这种概念提供了一种新的模型来描述微网的操作；微网可被看作电网中一个可靠的单元，它可以在数秒钟内反应来满足外部输配电网的要求：增加本地可靠性，降低馈线损耗，保持本地电压，通过利用余热提供更高的效率，保证电压降的修正或者提供不间断电源。微网介绍及微网研究现状欧盟微网项目给出的定义是：利用一次能源，使用微型电源，分为不可控，部分可控和全控三种，并可冷热电三联供；配有储能装置；使用电力电子装置进行能量调节。国内也有结合我国电网的实际情况得出的微网概念是：能源来源主要为可再生能源；发电系统类型可为微型燃气轮机（Micro-Turbine）、内燃机(Gas-Engine、燃料电池(FualCell、太阳能电池(PVPanel、风力发电机(WindGenerator)、生物质能（BiomassEnergy)等;系统容量为20kW-10MW;网内的用户配电电压等级为380V，或者包括10.5kV;如与外部电网进行能量交换，电压等级由微电网的具体应用等情况而定。微网介绍及微网研究现状2.微网的组成微网主要是由微型电源、负荷、储能装置、能量变换设施、控制系统等组成。网内的微型电源的总功率一般小于10MW，每个DG均由电力电子技术提供所需要的控制和接口。微源（如微型涡轮燃气轮机，燃料电池，以及可再生能源）与用户直接相连，安装在相应的区域内。典型的微网结构微网介绍及微网研究现状3.微网的结构微网基本结构

微网一般是由多条辐射状馈线和负载群组成，辐射状配电网通过固态转换开关（StaticTransferSwitch）在公共耦合点（Pointofcommoncoupling）与主干配电系统相连。每条馈线具有断路器和潮流控制器。微网通信结构：微网的通信结构是由三个基本层组成，首层是微网中央控制器（MicrogridCentralController），次层是负荷控制器（LoadController）和微源控制器（MicrosourceController），底层是可控负荷与可控微源。微网介绍及微网研究现状4.微网的功能

基于分布式能源系统的微型电网具有三个独特功能：微源与负荷控制：分布式发电和微电网利用分布式发电控制进行有功和无功的控制。当网压或负载发生变化时，与DG耦合的功率和电压控制器能快速响应，无须与上级系统通信。微网中央控制：微网中央控制器为每个微型电源的控制器设定工作点（功率和电压工作点以及微元控制开关），提供运行控制功能，其响应时间以分钟计算。

微网介绍及微网研究现状5.微网的运行方式正常情况下，微网与配电网并网运行，向电网供出多余的电力或是由电网补充自身发电量不足。电网发生故障或电能质量不满足要求时，微网应及时与电网隔离并采取孤网运行，由分布式电源向微网内的负荷供电。无论是并网还是孤网，均需要对微网的各个分布式电源和储能装置进行有效的控制，实现两种模式之间平滑的切换，保证电压和频率的变化在允许的范围内。微网介绍及微网研究现状6.微网与大型电网结合所带来的优点集中管理控制分布式电源，使其性能得到最大发挥，减少主干电网在峰荷时期所承受的紧张情况，起到“削峰填谷”的作用；为中低压等级的用户企业，如CBD（中央经济商务区），高科技企业产发区、住宅小区以及孤立、偏远地区用户提供高质量的电力供应；采用冷热电联产（CCHP），为用户提供综合能源解决方案；微源在负荷中心区附近，减少了输配电能量损耗，有例子表明同样是热电联产，传统的集中式供电的效益为71%，而以微型燃气轮机为微源的微网效益达到85%；可把微网纳入现有电力系统的负荷侧管理（DSM），为电力企业提供紧急功率支持等服务；提高整个电网的运行效率，同时还可以减少对环境的污染；微网的价值定位可靠性费用绿色能源安全性电力系统差异化服务提高可靠性和电能质量协助管理间歇式可再生资源，推动环境友好型技术的运用降低资源费用控制价格波动通过推动电源的分散性提高输电系统灵活性和安全性辅助配电系统优化同时提供电力服务根据不同的价位为用户提供不同的质量和数量的服务微网运行方式的优点可大大提高分布式电源的有效运行时间；有助于电网灾变是的重要负荷持续供电；避免间歇式的电源对周围用户电能质量的直接影响；

。。。。。经济与社会意义巨大！问题1：微网运行特性微网复杂性:多种资源输入（光、风、氢、天然气等）多种产品输出（电、冷、热）多种转换单元

（光/电、热/电、风/电；直流/交流）多种运行状态（并网，独立）一些电源的间歇性和随机性认识微网复杂动态行为是揭示相互作用机理的基础问题2：微网优化设计问题2：微网优化设计问题3：微网的控制策略可调度容量大型中型小型储能装置微网控制系统功率分配与调度发电控制电能平衡多级优化负载控制发电预测可再生资源风能太阳能生物能问题3：微网保护与控制用户负荷kWElectricitykWHeat间歇电源实时能量功率控制当前信息预测预测当前信息配网层面输入输出功率控制DG层面分布式电源控制负荷层面负荷的响应控制2023/2/447美国智能电网发展里程碑200120032004DOE与NETL合作发起了“现代电网(MGI)”研究,TheModernGridInitiative:aVisionforthemoderngrid.Mar.2007.NETL200520092030EPRI开始“Intelligrid”(智能电网）研究布什总统要求美国能源部（DOE）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”DOE启动电网智能化(GridWise）项目之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和实践奥巴马将智能电网提升为美国国家战略年份智能电网提出2023/2/4482023/2/449国外智能电网研究概况驱动因素：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.改造老化的电网设备，提高供电的可靠性和安全性提高能源的利用效率和技术的先进性提高用户对电价的可承受能力适用环境和气候的变化，适用可再生能源的接入，降低排放水平提高在全球的竞争性2023/2/450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。

国外智能电网研究概况智能化实践最新成果2023/2/451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2023/2/452Boulder（伯德市）tobecomefirstSmartGridCity

XcelEnergy公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市2023/2/453智能电网的概念、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。2023/2/454

智能电网主要特征：

坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化

2023/2/45556/60提纲

历史事件的回顾面临问题和挑战

关键技术的研究未来的发展途径57/60关键技术的研究1、统一管理还是分散运营（政企分开、产权分离、输配隔离、配营剥离）2、数字化、量测技术和通信技术3、智能控制和应急管理4、信息集成（大数据）和一体化进程5、灵活交直流系统和电力电子技术58/60关键技术的研究1、统一管理还是分散运营（政企分开、产权分离、输配隔离、配营剥离）2、数字化、量测技术和通信技术3、智能控制和应急管理4、信息集成（大数据）和一体化进程5、灵活交直流系统和电力电子技术59/60一、统一管理还是分散运营模式：各国电力企业的管理和竞争模式1、模式1(全国为单一垂直垄断管理模式)2、模式2(单一发输电公司与多家配电公司管理模式)3、模式3(单一垂直垄断企业和多家发电、配电公司管理模式我国称为混合模式)4、模式4(多家发电公司与一家输配电公司的管理模式)5、模式5(一家输电公司与多家发电、配电公司管理模式)6、模式6(多这垄断的发输电公司、配电公司的管理模式)7、模式7(多家垂直垄断的电力公司管理模式)（国、南、蒙）一个国家的电力供应,由多家发电、输电、配电垂直垄断的电力公司分地区经营,电力公司间电网互相联结。（三集五大的形成，事业部）2023/2/460中国智能电网的提法和4个特征

（StrongSmartGrid

）（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

2023/2/461智能电网技术应包括的主要内容：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)及电力储能技术等2023/2/462中国智能电网建设的基础条件1、电力通信基本实现主干通道光纤化、数据传输网络化信息化水平已初步达到建设智能电网的要求2023/2/4632、广域量测技术已大范围应用,状态监测技术正大力推进信息化水平已初步达到建设智能电网的要求2023/2/4643

开展了数字化变电站研究智能输电网技术为重点领域徐行站数字化改造新建数字化海宁站2023/2/4654开展了统一数据平台的研究智能输电网技术为重点领域2023/2/4665双向信息交互与互动上积累了相当多的经验用户侧管理、负荷管理控制系统等一系列应用在我国已取得一定成果，无论从技术层面还是管理层面都积累了相当多的经验，但还未达到智能电网对用户大量参与电网互动的要求。2023/2/4676配电领域智能化研究有待突破（1）分布式发电及新能源接入技术（2）储能技术

储能技术对智能电网改善电能质量、提高风电接入效率起着重要作用（3）AMR的工作正在开展2023/2/4682023/2/469按照考虑N-1情况下特定预想事故的原则，规划建设多馈入直流和交流系统并联的华东区域坚强受端网架初步建设高级调度中心开展数字化变电站试点开展相关技术研发坚强受端大电网

规划建设适应电力市场要求的特高压电网，满足“三华”联网需要建成高级调度中心数字化变电站推广适应电力市场要求的运行技术

FSM的研究与应用数字化电网

规划以自愈为目标的智能电网实现智能化调度新型材料和智能设备的全面使用可再生能源的友好接入实现与用户的智能互动智能化电网201020202030智能电网全面转型巩固提升引领超越2007智能电网建设的三阶段目标2023/2/4702023/2/471（4）定制电力技术定制电力技术是提高用户供电可靠性和供电质量的重要技术手段，也是“智能电网”的重要支撑技术之一。研究动态电压恢复器技术（DVR）、固态切换开关技术（SSTS）；DFACTS技术；无功补偿器技术（DSTATCOM）、有源电力滤波器（APF）技术。

2023/2/472用电领域智能化应用研究要积极探索用户用电信息采集系统

很多电力公司启动了电力用户用电信息采集系统建设，计划在3～5年内完成用户用电信息的“全覆盖、全采集、预付费”管理。目前在电力负荷控制系统、电力需求侧管理的技术方面具有一定的研究基础。当前欧美智能电网更加注重互动性和智能电表的应用，应该引起关注和研究。中国智能电网建设的基础条件2023/2/473开展了高级调度中心的研究智能输电网技术为重点领域74卢强院士综述美欧观点可见Smartgrid重点放在用户侧监控，重在配、供电网，将分布式发电加以集成，向用户提供安全、经济电能有目标----经济、安全，但无总体解决思路似乎信息畅达，用户与分布式发电站互动，就是智能电网无人敢于直接提出：实施电力系统智能调度这个核心问题（SmarterEMS，SEMS），看成是遥远未来。75二、究竟什么是智能电力系统和智能电网2.1“智能”问题是一个“优化”问题2.2智能电力系统问题是一个多指标优化问题（Amulti-indexoptimizationsubject）三大类指标：安全、优质、经济标准优化指标集合（SOIS）：{安全稳定、品质优良、经济节能}

好——更好——最好good——betterthebest762.3智能电力系统和智能电网定义一个具有多指标自趋优运行能力的电力系统称之为智能电力系统。

110kV及以下电压等级的智能电力系统称之为智能电网。77三、多指标优化问题的解析数学一般表达式综合指标：电压质量、频率质量、电压安全稳定性、频率 （功角）安全稳定性、网损最小化、…How?NoWay！巨型条件变分问题！如何解决？唯有HCS!minLagrange’smethod:78四、智能电网标准优化指标体系的制定1）动态和静态安全稳定裕度

2）网耗的降低率 3)f,V品质的改善度4）投入资金的节约度初步将三大类指标细化为3类200多条标准优化指标体系，定稿后上报国家发改委能源局。

极大化79

五、大网调中心层面智能调度自动化系统

（SEMS）结构图

例：806.1动态数据共享平台

（dynamicdatasharingplatform,DDSP）DRTU(DynamicRemoteTerminalUnits)由2秒0.2秒，带时标（满足实时控制要求）PMU（PhasorMeasurementUnits）0.02秒级——直传可视化服务单元“swingcurves”0.2秒级——与DRTU时间尺度一致六、对结构图的简单剖析上与大网调，下与省调共享tx(t)081七、网、省、地三级调度皆需建立SEMS电网总调电力调通中心……NO.10供电片区片调用户群、微电网、用户群、微电网、NO.n供电片区片调NO.1供电片区片调地区调度优化指标体系用户群、微电网、用户年均断电率电压质量不合格率电压不平衡及谐波电压失稳可能性（机率）网损建设投资额

极小化电网总调更需建立自己的SEMS！例：82九、若干重要问题探讨与建言“钞票回收车”（Cash-backcar）集控站无线公网国际互联网（车主可视图形及用电优化选择）电动车蓄能充放电站2020年全国3千万辆。2kW/辆，2个三峡！8310.2上海SEMS的一幅主人机界面图十、上海市调SEMS主站概览2023/2/484开展了规划技术体系完善研究智能输电网技术为重点领域新能源对电网规划的影响及对策研究基于LCM的电网规划方案评价研究新能源对电网规划的影响及对策研究节能减排下的电网规划研究区域电网协调规划研究考虑不确定因素的电网灵活规划方法研究基于预想事故集的电网规划研究85/60国家电网“三集五大”体系提出了“大规划”：实施规划统一编制、统一管理，建立包含各专业、贯穿各层次、涵盖多电压等级的统一规划体系；智能电网对规划设计工作提出了更高的要求；围绕电网规划设计系统化、科学化的目标，在整合现有规划软件和电气分析计算工具的基础上，建立院级的规划数据库，以GIS可视化技术和分布式计算技术为支撑，研发一个将资料收集、规划研究、工程可研、技经分析、电气计算深度融合的可视化、向导式、一体化平台，实现电网规划设计的高效率、低重复、科学化，以及规划成果的统一管理和再利用。86/60规范化原则：严格遵循《电力系统设计技术章程》、《国家电网公司规划设计内容深度规范》，以及国家电网公司编码规范、平台功能规范等相关的国家或行业规范；标准化原则：参照IEC61968/61970、ISO等国际国内标准，为平台/系统间的互操作提供保障；先进性原则：研究数据挖掘技术、智能优化技术、图形可视化技术、三维可视化技术，建立先进模型和实用算法，突破平台建设的关键技术；积木化原则：平台建设采用分层、分块、分阶段的设计和开发的思想，逐步建立健全各项功能，最终形成