智能电网的概念及实现

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1、智能电网的概念及实施汪德星2014年4月引言欧、美从2004年开始研究电网现代化的问题，到2007年形成了官方的、系统性的智能电网研究报告，开始实施智能电网建设。华东公司从2007年下半年开始研究智能电网的建设问题，并于2008年开始实施高级调度中心项目群。国家电网公司从2009年开始研究智能电网的建设问题，并于2010年开始实施智能电网建设。主要内容欧、美的智能电网国家电网公司的坚强智能电网华东公司在智能电网建设方面的工作一，欧、美的智能电网驱动因素智能电网的定义智能电网的特性和服务智能电网建设阶段智能电网的实施问题驱动因素近年来电网设备故障频频引发大停电抵御攻击和自然灾害的能力不足美

2、国一半是燃煤机组，占世界4%的人口排放25%的温室气体电价正在上升，燃料成本上升是可见的，而电网表现欠佳的成本是不可见的效率提高5%，可以供三百万户家庭用电，每年可节省6亿美元芯片技术和自动制造业占负荷的比重越来越大，停电的损失也越来越大世界各国正在大力发展电网新技术，美国正在失去全球竞争力安全性环境与气候变化可靠性能源效率国家经济可承担性全球竞争力智能电网的定义智能电网采用数字技术来改善从大型发电厂通过传输系统到电力用户的电力系统、以及数量正在增长的分布式发电和存储资源的可靠性、安全性和效率（经济的和能源的）。（美）智能电网是一个能够智能地整合所有与之相联接的使用者（发电者、电力消费者或

3、两者兼备）的行为和活动的电力网络，以有效保证可持续地、经济地、和安全地供应电力。（欧）智能电网的服务（欧盟）智能电网的特性（美国）使电网能按新的要求集成使用者能适应所有发电和电能存储的要求鼓励并使电力消费者更强和更直接地参与电能使用和管理成为可能使电力消费者能知情和参与改善市场功能和对消费者的服务使新的产品、服务、市场成为可能在电网日常运行中提高效率优化资产的利用率和运行的效率更好地规划将来网络的投资确保网络的安全性、系统的控制和供电的质量按数字时代的需要提供电能质量对故障、攻击、自然灾害有恢复运行的能力（自愈）现在的电网明天的电网消费者不知情，也不参与电力系统的运营。知情的、参与的、主动

4、的消费者——需求侧响应和分布式能源。集中发电占主导地位，分布式能源联网存在许多障碍。许多分布式能源（特别是可再生能源）具有即插即用的便利。有限的批发市场、整合欠佳——对消费者而言机会有限。成熟的、充分整合的批发市场，培育针对消费者的新型电力市场。以故障为焦点的运行方式，对电能质量问题响应慢。电能质量优先级高，具有多种质量/价格可选方案，问题可快速解决。对电网扰动的响应是预防进一步设备的损坏——关注点是保护设备。对问题的自动检测和响应——关注点是预防或减少对消费者的影响。对蓄意的恐怖行为和自然灾害易受伤害。对攻击和自然灾害具有抵抗力，能快速恢复。运行数据与资产管理整合欠佳——业务流程不顺畅。

5、数据交换流畅，电网智能与资产管理深度整合。智能电网建设阶段到2010•为用户安装智能设备及通讯接口•允许用户和分布式电源参与市场•使用先进的输电导体到2020•“即插即用”的家庭“全能源”系统•电网自动调节提供“完美”电能质量•更高级的发电、变电、输电技术到2030•高度安全可靠的电力服务•分布式电源可任意接入•实用化的电能存储装置•国家级超导输电干线美国初始阶段扩展分布式能源和可再生能源的监控和远程控制，实现更大的连接灵活性。中间阶段制定能处理合理数量的分布式能源和可再生能源的管理制度最后阶段（2020）实现全主动的电力管理，运用实时通信和远程控制的分布式的电网管理规则以满足大多数电网服

6、务要求欧盟智能电网的实施问题资金与项目互动性标准政策与管理关键技术关键技术感知和测量技术先进的控制方法决策支持技术先进的电网部件ICICICIC：集成通信先进的电网部件新一代FACTS/PQ(电能质量)设备先进的分布式发电和储能设备插入式混合动力交通工具(PHEV)故障电流限制器超导输电电缆微电网先进的开关与导体固态互感器感知和测量技术智能电表智能传感器：系统运行参数监视、设备状态监视广域监视系统(WAMS)先进的系统保护输电线路的动态限额先进的控制方法对所有基本的电网部件的数据采集和监视从实时和预防两个方面进行数据分析诊断故障并提供解决方案根据诊断结果确定并自发地或通过运行人员采取措施(

7、根据时间要求和复杂性)向运行人员提供信息和解决方案整合整个企业的管理和运行的过程和技术决策支持技术数据缩减可视化提高理解的速度从数据到信息到行动系统运行人员培训集成通信为实时信息和电能交易提供动态的、交互式的宏大的基础设施。使各种智能的电子设备（智能电表、控制中心设备、电力电子控制器、保护设备）和使用者能相互作用，成为一个集成系统。智能电网互动性标准的概念互动性的定义——两个及以上的相同或不同制造商提供的设备为正确地协同