智能电网课程课件

智能电网目录智能电网概述

1智能电网的关键技术2智能电网的举例

3总结和展望

41智能电网概述：目的定义功能

每年美国不可靠的电力所造成的损失多于1000亿美元...相当于花一美元买电，同时还得付出30美分的停电损失。(GalvinElectricityInitiative,2005)仅扰动和断电（即，不计大停电）每年的损失就达790亿美元。(LBNL,2004)少卖电的损失一年可达1.35亿美元。(Primen,2004)纽约独立系统运行员（ISO),趸售电价中23％是阻塞成本，它们全部转嫁给用户。(PNNL,2006)美加大停电损失:$40-60亿,5000万人受影响。驱使人们研究智能电网的，不是电能的成本，而是电能不合格的成本. EnergyDirector,OracleCorporation,2004为什么要研究智能电网智能电网研究的目标实现（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实现分布式电力系统：处理数以万计的分布式电源高级市场化

现实电网的利用系数很低（据美国统计，约55%）需要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性的负荷需求，提高现实电网的利用率。而通讯与信息技术已为此准备好了条件。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）分布式发电存储需求管理如何处理数以万计的分布式电源？智能电网的定义智能电网是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1硬件基础：电网和建立在集成的、高速双向通信网络。2软件基础：智能的控制技术，是指诊断电网状态，防止供电中断，改善电能质量扰动的装置和算法。将来智能电网的功能特征目前将来激励/包括电力用户电价不透明，缺少实时定价，选择很少充分的电价信息，实时定价，有许多方案和电价可供选择提供发电/储能中央发电占优，少量分布式发电,储能或可再生能源大量“即插即用”的分布式电源补助中央发电（节能、环保）使市场化成为可能有限的趸售市场，未很好的集成成熟、健壮、很好集成的趸售市场满足电能质量需要关注停运，不关心电能质量电能质量需保证，有各种各样的质量/价格方案可供选择优化很少计及资产管理电网的智能化同资产管理软件深度集成自愈扰动发生时保护资产（保护跳闸）防止断电，减少影响抵御攻击对恐怖袭击和自然灾害脆弱具有快速恢复能力智能电网是促进电力行业全价值链生产、运行、经营各环节根本性转变的解决方案智能电网的常用名词为了解决这些问题，国际上形成了一些大型科研群体,开展面向21世纪电网的研究。常见国外关于智能电网的名词：

IntelliGrid

SHG(selfhealinggrid)

SmartGrid(SmartGrids)

ModernGrid

SHG主要是对配网而言由于Smart不好译，中文大家多用“智能电网”一词2智能电网的关键技术智能电网的技术结构

AMI

ADO

AAM

ATO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（带有高级传感器的）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的输电运行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记录

AMI

ADO

AAM

ATO能量传输链四个环节均衡时行为和效率最高四个环节中，配电与用户间的互动相对较弱，尤其缺少可视化和控制信息技术和通信技术的进步，已使实现AMI和ADO的花费可以接受输电发电用户侧配电侧输电侧发电厂配电用电高级计量体系AMIAMI授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行TextTextText美国的典型峰荷日的负荷与备用饼图

GFAs的电器包括：电暖气，空调，热水器，电冰箱。GFAs的潜力超过运行备用的需要同电网友好的电器（GFAs）可帮助电网提高设备利用率和防止停电事故的发生同电网友好的电器GFAs感知电网的频率漂移自动担负调频的任务，起到旋转储备的作用AMI和DAO(配电资产优化）的效益效益的提高标准与建造(15-20%）收款(15-25%)需求管理(2-22%)帐单和客户服务(2-7%)资产管理(4-19%)系统控制(4-11%)现场工作管理(3-7%)人身安全(2-5%)负荷预测(9-14%)自动读表的效益自动读表（AMR）包括按小时读表，远方编程，电能计量，电能质量监视，负荷调查，停运捡出：1减少抄表开销2通过电表观察，防盗电3快速用户故障定位和部分恢复供电，减少用户服务人员和停电时间4在用户室内装可由电力部门无线控制的自动室内控制器（如可调节空调整定温度到26度以上），达到消峰的目的，可使居民区峰荷下降1/3。智能仪表SmartMeterTransformerMeterFeederMeter(energy)FeederMeter(current)FeederMeter(energy)高级配电运行（ADO）AAMAMIADOATO高级配电运行（ADO）功能使“自愈”（“SelfHealing”）成为可能ADO同AMI,ATOandAAM的密切配合实现配电系统（运行和资产管理）优化设想中的未来电网用户端口电能质量高级的传感器高级电力电子分布式能源高级配电自动化

把积极的电力用户集成到配电网中

使用户参与到（削峰的）输电运行辅助服务中来

配电灵活输电DFACTS和配电静止无功补偿安置的计算

使DFACTS参与到网络重构中来

使中压与低压配电网的电能质量优化

使电能质量可以评估

把分布式能源单元接入配电网

使参与者能够提供辅助服务(带有企业EMS的电网传感器)IECSAD-FSMT-FSM高级输电运行（ATO）

ATO强调阻塞管理和降低大规模停运的风险ATO同AMI,ADOandAAM的密切配合实现输电系统的（运行和资产管理）优化凤电（特别是大规模凤电）入网运行是个具有挑战性的任务，电力系统将面临如何调度峰荷和如何维持稳定的问题End-uses&DRDistributionSystemTransmissionSystemEnergyStorageFuelSupplySystemFuelSource/StoragePowerPlantsRenewablePlantsDataCommunicationWideAreaControlSensorsControllersZIPMDynamicLoadModelsMonitoring,Modeling,Analysis,Coordination&Control高级资产管理（AAM）

AMI、ADO和ATO同资产管理过程的集成将大大改进电网的运行和效率ATO强调阻塞管理

AAM大大地改善资产管理AMI授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行ADO使系统可自愈

AMIandDRDistribution(ADO)Transmission(ATO)AssetManagement(AAM)AM祝I赛是电射网智蝴能化开的第细一步AM回I同用喜户建怜立通穴讯联赢系提供县带时汽标的恼系统满信息AT胖O使用AD谷O信息距改善绒运行羊和管晌理输制电阻俭塞AM跃I使用誓户能绢够访霸问市卡场AD戒O使用AM寺I的通辈讯收竭集配窜电信组息使用AM葱I信息脂改善院运行AA敌M使用AM腾I,针A复DO气,泛an隆d席AT周O的信寇息与特控制豆，改柔善:运行袄效率匹资识产使怎用成本效益AMIADO/AAMATO/AAM3智能碑电网蜓举例东京逝电力厅公司勒的配蓝电系打统多分迟割多倚连接丘，网射络式呢的拓绍扑结分构把６惯ＫＶ欲的馈汇线用涉开关息分成风多个烧区间阁，并插在相爪应区越间安藏装与朗其它钢馈线炕的联若络开妹关在故及障时草把故步障影火响范掉围限警制在亏一个摩区间椒里其它右系统SS其它跃系统其它穿系统ONONONOF积FOF解FOF总FSS其它醉系统其它肌系统ONONOF哗FOF欢FOF崖FON限制席故障蹦影响荣范围故障记部分负荷替率对抛比三分糟割三红连接艇馈线悄设计写的负矿荷水臂平持续救负荷样容量:倘45酬0A负荷昼率:估75堆%愧(4淹50签/6惑00厕)15状0A15跳0A15士0A15泉0A15柱0A45辈0+蛋15榜0最=堤60狮0/去60抢0A15女0A15辨0A45叶0/誉60正0A45矮0+采15静0衰=表6踏00谈/6沉00鞋A：区间开关：区间分隔开关：变电站出线负荷墓率对孔比采用泳六分债割三台连接劳馈线死设计填的负点荷水怠平配电略自动鹊化系裳统通狸过对电全部忧开关梢的遥昆控，誓协调碰多条纪馈线网间的椒负荷杜转移鲁，提顶高线当路负来荷水欣平至51乞0A，负边荷率捏达85时%85握A85矿A85迁A85尿+8组5A85栋A51育0+芦17兆0－85交=炕5汁95窑/6散00纽奉A17绳0A85透A51垫0/少60续0A85左A85都A85口A85蹦A85煤A51刚0+高85蓄=5毛95葬/6兆00诸A51婶0+公85元=5饰95接/6皮00艰A配电杠自动邮化系开统的冒投资反收益械率（夸投资安／收茧益）饰＝0.鱼77投资:25欲4亿日扬元／咏年涂收筒益:32胆8亿日例元／虎年：区间开关：区间分隔开关：变电站出线配电种改造异效益停电绣间隔摄和停嚼电频休率的没大幅鸟度降仿低少得蠢多的卷电能业质量盐扰动有效幕地消星除区障域性列大停供电大大扰地减逆轻对鼓恐怖计主义救和自况然灾坑害的沫脆弱磁性改善气公众西和工垮人的邪人身稠安全降低誓或缓哑解电蔬价为市问场参岛与者咱提供揭新的宵选择更有突效地役运行禾和以馅很低面的成树本改姿善资制产管泼理降低月网损更广飞泛地纹开发师环境逢友好苦的资质源缩短稳了供借电恢眨复时哑间（与裤三分免段相宰比）渠得到听快速醒供电乌恢复念的用虫户增累加了2.烟5倍平均对用户抵断电旗时间鱼减少谨到先像前的涛十分谎之一当到逃达现夕场时怕间和乌开关串操作本时间就延长型时，哑效果趴会更歪好①②③④⑤⑥断路器4m丙in24棵mi桑n与42悬mi恰n王7麻3m也in到达管现场恢复疼时间3,尿00检02,蜡50惭02,尺00抢01,糊50柿01,视00董050进00客户廉数18mi治n(开关贞操作)在配付电自斯动化泉系统亭应用惠前①②③④⑤⑥3,乘00扯02,死50双02,则00箩01,妻50黄01,友00胳050葡004m撞in6m煌in胞24申mi服n易55知mi额n到达险现场恢复高时间①②③④⑤⑥在配值电自侧动化杏系统钩应用捕后客户邮数系统蓬供电屈可靠铲性指追标历年说系统兵供电返可靠仁性变嘴化曲居线系统书平均情停电游时间（20依05）:东京:输2分钟浙法驴国:4话5分钟肺英龙国:7软0分钟炉美作国:8湿0分钟系统敏平均畅停电诉频率（2到00盯5）:东京:纸0.获05次4总结院和展纸望总结智能天电网误的是宿历史膝发展看的必搁然，帽不是荷可搞尸可不趟搞的陈，而通且现矩实条夫件业扁已具脱备。巡寿它是竖促进弯电力终行业约全价朗值链颠生产亮、运坊行、威经营廉各环羽节根绣本性鼓转变裙的解杂决方消案。启动撑智能