(工学)智能电网及其发展态势

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1、智能电网及其发展态势上海电力学院2021/7/19提纲智能电网定义及特征国外研究现状与成果2.1.3.中国智能电网研究现状与发展趋势24.智能电网关键技术介绍1、智能电网定义及特征1.1智能电网的定义1.2智能电网驱动力1.3智能电网的特征1、智能电网定义及特征1.1智能电网的定义智能电网的概念、定义和特征以物理电网为基础,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)充分满足用户对电力的需求和优化资源配置2)确保电力供应的安全性、可靠性和经济性3)满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化

2、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。1.1智能电网定义1、智能电网定义及特征1.2智能电网的驱动力1.2智能电网驱动力驱动因素：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.美国智能电网驱动力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(经济危机—产业)关键点

3、美国智能电网驱动力欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。驱动因素：欧洲智能电网驱动力（1）供电的安全性问题一次能源的缺乏、供电可靠性和电能质量供电能力（2）环境问题京都协议气候变化保护自然（3）国际电力市场提供低廉的电价和提高能效进行创新和提高竞争能力有关垄断的规程修订关键点欧洲智能电网驱动力智能电网的驱动力驱动力电力需求的增长与日益老化的电网框架之间的矛盾。运行成本控制与相应监管政策的不确定性的矛盾环境压力不可再生能源的过度开采和利

4、用，造成生态环境破坏和能源枯竭信息化、数字化等新技术的驱动美欧洲各国的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能源发展，尤其是鼓励风能、太阳能和生物质能等可再生能源发展欧盟和相关国家的政策鼓励和支持，提倡低碳发电、可再生能源电力和高效的能源利用方式，用以减小碳化物的排放，保护环境现代新技术的驱动欧安全、可靠、价格合理的电力供应是国家繁荣、安全的重要保证转向了更加高效、灵活、环保、且有利于跨欧电力市场建设等需求美国、欧洲智能电网驱动力中国的情况不是特例，全球电力行业的发展都面临诸多挑战，既有共性，也有各地区特有的问题。对中国的挑战是：电力基础设施投资大量增

5、加温室气体减排的压力越来越大快速增长的燃料价格和负荷需求中国智能电网驱动力1、智能电网定义及特征1.3智能电网特征智能电网的关键特性埃森哲观点智能电网利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将电网信息集成到电力公司的流程和系统，使电网可观测（能够监测电网所有元件的状态），可控制（能够控制电网所有元件的状态）和自动化（可自适应并实现自愈），从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。清洁：能够大规模利用可再生能源减少对环境的潜在影响坚强：有能力抵御恶劣天气和外部攻击并确保信息安全自愈：有能力实现电网的自我诊断，自我调整，自动隔离故障和自动快速恢复

6、优化：能够优化资源，提高设备资产的利用率和电网的运行效率交互：能够与电力市场和用户进行交互和实时响应，提升服务水平经济：能够以最优成本向社会提供优质电力智能电网的特性智能电网的关键特性我国智能电网主要特征：智能电网坚强性特征（1）坚强性（Robust/Strong）在电网发生小扰动和大扰动故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在电网发生极端故障时，如自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏，仍能保证电网的安全运行；二次系统具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。（2）自愈性（Self-Healing）具有实时、在线

7、连续的安全评估和分析能力具有强大的预警控制系统和预防控制能力具有自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。智能电网自愈性特征智能电网自愈性特征（3）兼容性（Compatible）能支持可再生能源的正确、合理地接入适应分布式发电和微电网的接入能使需求侧管理的功能更加完善实现与用户的交互和高效互动。智能电网兼容性特征智能电网兼容性特征（4）经济性(Economical)支持火电和水火电联合经济运行支持电力市场和电力交易系统提供清洁和优质电力实现资源的合理配置降低电网损耗，提高能源利用效率。智能电网经济性特征智能电网经济性特征（5）集成（Integrat

8、ed）实现电网信息的高度集成和共享采用统一的平台和模型实现标准化、规范化和精细化的管理智能电网集成性特征智能