智能电网技术(一).pdf

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1、第一章智能电网概述电网是电力网的简称，通常是指联系发电与用电，由输电、变电、配电设备及相应的二次系统等组成的统一整体。现代电网是目前世界上结构最复杂、规模最大的人造系统和能量输送网络．进入21世纪以来，随着世界经济的发展，能源需求量持续增长，环境保护问题日益严峻，调整和优化能源结构，应对全球气候变化，实现可持续发展成为人类社会普遍关注的焦点，更成为电力工业实现转型发展的核心驱动力。在此背景下，智能电网成为全球电力工业应对未来挑战的共同选择。第一节电网的发展及面临的挑战发展，是人类文明进步的永恒主题和不竭动力-电网的建设历程

2、，始终是求进步、谋发展的探索过程，始终是依靠科技进步和技术创新迎接挑战、实现超越的实践过程．100多年来，电力工业从无到有，经历了不同时代的变迁、不同技术发展路线的选择和不同经营管理模式的实践，取得了令人瞩目的巨大成就，成为国民经济的基础产业和重要的公用事业，在经济社会发展中具有举足轻重的地位。一一、一、、电网的发展历程、电网的发展历程作为清洁、高效的二次能源，电力的应用遍及人类生产和生活的各个领域，电气化成为社会现代化水平和文明进步的重要标志。（（（一（一一一））））电网发展概述电网发展概述纵观电力工业100多年的发展历

3、程，不难发现电网发展的客观规律。一是与电源的开发密切相关，电源的建设极大地促进和推动了电网的发展，这是由电网的基本功能定位所决定的，即电网首先是电力传输的物理载体，电力需求决定了电网的发展方式。二是规模经济特征突出，孤立电网逐步发展成为规模较大的互联电网，其核心的驱动力是效率的提高和服务的提升。《《《二《二二二））））中国电网中国电网的发展1954年，我国自行设计、施工的220kV高压输电线路建成：1972年，我国第一条330kV超高压输电线路建成；1981年，我国第一条500kV超高压输电线路投运，成为世界上第八个拥有5

4、00kV超高压输电线路的国家；2009年，lOOOkV特高压交流输电线路投运，使中国成为当今世界交流输电电压等级最高的国家．中国直流输电研究和工程建设起步虽晚，但发展迅速．1987年，全部采用中国自主技术的舟山直流输电工程投入运行，开始了直流输电在我国的应用和发展．2009年底，额定容量5000MW的士800kV云南一广东特高压直流输电工程成功实现单极投产，额定容量64MW的±800kV四川向家坝一上海特高压直流输电示范工程带电调试成功，中国成为当今世界直流输电电压等级最高的国家．中国电网的发展，同样遵循了电网发展的客观规

5、律．大型水电站和煤电基地的建设，有力地推动了超／特高压交直流输电和大规模联网，电网规模经历了从地区级电网发展到省级电网，再通过省间联网形成跨省区域性电网．并逐渐形成了全国联网．随着未来中国电网的发展，特别是华北一华东一华中同步电网的形成，中国电网将成为世界上电压等级最高、技术水平最高和规模最大的交直流混合电网。1二二、二、、电网面临的挑战、电网面临的挑战近年来，世界政治经济形势和能源发展格局发生了深刻变化，以电力为中心的新一轮能源革命的序幕已经拉开．人们开始重新审视电网的功能定位，除电力输送等传统功能之外，电网更是资源优化

6、配置的载体，是现代综合运输体系和网络经济的重要组成部分．电网的发展也因此面临前所未有的机遇与挑战．（（（一（一一一））））环境和能源环境和能源目前，能源供应主要依赖化石能源，一方面，化石能源是不可再生能源．终将由于不断的消耗而逐渐枯竭；另一方面，化石能源的大量开发利用，造成了环境污染和大量温室气体排放。提高能源利用效率，发展清洁能源，优化调整能源消费结构，降低对化石能源的依赖程度．已成为世界各国解决能源安全和环保问题，应对全球气候变化的共同选择。而将清洁能源转化为电能，是开发利用清洁能源的最主要途径。适应清洁能源开发，输送

7、和消纳的发展需求，提高电网的安全可靠性，灵活适应性和资源优化配置能力，己成为当今电网面临的紧迫任务。（（（二（二二二））））安全可靠与经济高效安全可靠与经济高效随着能源结构的优化调整和清洁能源的快速发展，电能在终端能源消费中所占比例日益提高，经济社会发展对电能的依赖程度日益增强。电网规模日益扩大，一方面有利于提高资源优化配置能力，有利于大规模可再生能源的接入和传输；另一方面，电网运行与控制的复杂程度越来越高，发生大面积停电的风险也日益加大，对实现电能的安全传输和可靠供应提出重大挑战，电网的坚强可靠成为普遍关注的焦点。促进电

8、力清洁生产，降低电力输送损耗，全面优化电力生产、输送和消费全过程，成为电网发展的必然选择。经济高效的电网必将极大地推动低碳电力、低碳能源乃至低碳经济的发展。（（（三（三三三））））电网开放与优质服务电网开放与优质服务分布式发电及电动汽车的快速发展和广泛使用，对于利用可再生能源，减少化石能源消耗，以及实现