完整第一章智能电网概述第1讲课件.ppt

1、智能电网技术智能电网技术 (A)教材：智能电网技术教材：智能电网技术国家电网国家电网刘振亚主刘振亚主编编参考资料?IEEEXplore中国期刊网Google Search EngineGoogle Scholar百度学术中国知网必应学术微软学术搜索Microsoft Academic Search?本课程的主要任务和目的智能电网是当今世界能源电力领域发展变革的最新动向，并被认为是未来电网的发展趋势。本课程拟对智能电网这一目前国内外电力工程领域最热门也是最前沿的领域进行介绍，使学生能够初步建立起对智能电网的认识，了解智能电网的定义和特征，为将来从事这一方面的研究和工作打下坚实的基础了解大规模新能

2、源发电与并网技术、智能输电技术、智能配电技术、智能用电技术和智能电网实践实例；本课程主要以智能电网技术为主线，在学习中应加强基理论的理解和工程设计基本技能的训练，同时尽量做到理论联系实际，注意创新能力的培养和提高。课程内容课程内容1. 智能电网概述概述智能电网概述概述2. 大规模新能源发电及并网技术大规模新能源发电及并网技术3. 智能输电电网技术智能输电电网技术4. 智能配电网技术智能配电网技术5. 智能用电网技术选择智能用电网技术选择6. 智能电网实践与展望智能电网实践与展望课程特点：课程特点：?贴近工程实际（少理论、重工程）?内容分散、前后联系不强（第一章）（第一章）（第三章）（第三章）（

3、第四章）（第四章）（第五章）（第五章）（第六章）（第六章）（第七章）（第七章）第一章第一章 智能电网概述智能电网概述1.1 电网的发展及面临的挑战电网的发展及面临的挑战1.2 智能电网的理念和驱动力智能电网的理念和驱动力1.3 智能电网研究现状智能电网研究现状1.4 坚强智能电网坚强智能电网1.1 电网的发展及面临的挑战电网的发展及面临的挑战一、电网的发展历程一、电网的发展历程（一）电网的发展概述（一）电网的发展概述?1831年年，法拉第提出了著名的 电磁感应定律电磁感应定律；1866年西门子发明了自励式直流发电机自励式直流发电机，1876年年贝尔发明了电话电话，1879年年爱迪生发明发电电灯

4、灯。这三大发明开创了电气化的新纪元。1875年年，世界上第一座为电厂在巴黎火车站建成；1879年年，美国旧金山电厂建成并售电；1882年年，爱迪生建成世界上第一座具有工业意义的发电厂纽约珍珠发电厂纽约珍珠发电厂1873年年，法国弗泰内法国弗泰内首次进行了远距离输电远距离输电；1874年年，俄国的皮罗茨基俄国的皮罗茨基建立了输送功率为4.5k的直流输电线路，并于 1876年年将低压直流电沿铁路轨道输送了 3.6k.一、电网的发展历程一、电网的发展历程?1882年年，法国的物理学家德普勒德普勒完成了有史以来第一次真正意义上的远距离 直流输电试验直流输电试验。19世纪80年代，主交输电开始走上历史舞

5、台。1886年年，威斯汀豪斯威斯汀豪斯在美国麻省进行了3kV、距离为1.2km的交流输电演示交流输电演示；同年意大利意大利的塞奇建成电压kV 、长度为17英里的交流输英里的交流输电线路电线路。1888年年，俄国的多布罗沃斯基提出三相交流俄国的多布罗沃斯基提出三相交流制制，效率高的三相异步电机随之问世，交流电的优越性逐渐显现。1891年年，由劳芬至明兴河由劳芬至明兴河畔畔的世界上第一条高压输电线路 法兰克福线法兰克福线路路在德国投入运行，总长总长175km,电压为电压为一、电网的发展历程一、电网的发展历程?20世纪世纪5070年代年代，电力电子与微电子技术发展迅速，促进了直流输电技术直流输电技术

6、的发展。20世纪世纪50年代后年代后，电力工业发展迅速。 1952年年，世界上第一条380k交流输电线路在瑞典投运；1964年年，第一条500k交流输电线路在苏联投运；19651969年年，加拿大、苏联和美国先后建成了735k、750k和和765k交流线路；1985年年，苏联1150k特高压输电线路投入试试验运行验运行；2009年年世界上第一条商业运行的1000k特高压输电线路在中国投运中国投运。一、电网的发展历程一、电网的发展历程?纵观电力工业100多年来，不难发现电网的发展客观规律。一是与电源的开发密切相关，电源的建设极大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。地

7、促进和推动了电网的发展。二是规模经济特征突出，孤立电网逐步发展成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网方式，其核心驱动力是效为规模较大的互联网方式，其核心驱动力是效率的提高和服务的提升。率的提高和服务的提升。一、电网的发展历程一、电网的发展历程?（二）中国的电网发展（二）中国的电网发展1879年年5月月28日日，中国上海公共租界，以 1台10马力(7.46kW)蒸汽机为动力，带动自激式直流发电机，发出的电力点亮了 第一盏电灯第一盏电灯。?1882年年7月月26日日 ，中国第一家电业公司 上海电气公司成立，创办了 中国第一家发电厂中国第一家发电厂，安装1台16马力(11.93

8、kW)蒸汽发电机组，沿外滩架设6.4km的电线，沿线串接15盏弧光灯，供给照明用电。同年9月月25日日，坐落在黄浦江外滩的上海俱乐部等装接电灯，成为 第一批电灯用户第一批电灯用户。?一、电网的发展历程一、电网的发展历程（二）中国的电网发展（二）中国的电网发展?这家电厂比全球率先使用弧光灯的 法国巴黎北法国巴黎北火车站电厂晚建火车站电厂晚建7 年年，比英国伦敦霍而蓬高架伦敦霍而蓬高架路电厂晚建路电厂晚建 6 个月个月，但比美国纽约珠街电厂美国纽约珠街电厂早建 2 个月个月，比日本东京电灯日本东京电灯公司早建建 5 年年。1897年年，清政府上海南市马路工程上海南市马路工程善后局创办南市电灯厂南市

9、电灯厂。该厂于当年除夕建成供电，点亮中国地界上的第一盏电灯第一盏电灯。到1911年年中华民国成立前夕，上海电力工业已初具规模， 4 家中外电力公司共拥有 发电设备发电设备容量容量8750kW。一、电网的发展历程一、电网的发展历程（二）中国的电网发展（二）中国的电网发展?1954年年，我国自行设计、施工的 220k高压高压输电线路建成；1972年年我国第一条330k超高压超高压输电线路建成；1981年年，我国第一条500k超超高压高压输电线路投运；2009年，年，1000k特高压特高压输电线路投运，使中国成为当今世界 交流输电交流输电电压等级最高的国家电压等级最高的国家 。一、电网的发展历程一、

10、电网的发展历程到底全国发电2017年装机容量已超过kW17.8亿?区域电网已建成六大?南三大西电东建设北、中、送通道?网、建设坚强推进全国联国家电网一、电网的发展历程一、电网的发展历程一、电网的发展历程一、电网的发展历程大规模西电东送东北新疆华北西北P16西藏水电西藏上海四川水电金沙江水电川渝华中华东南方台湾一、电网的发展历程一、电网的发展历程为什采用特高压输电一、电网的发展历程一、电网的发展历程一、电网的发展历程一、电网的发展历程装机容量年发电量世界排名一、电网的发展历程一、电网的发展历程装机容量及发电量的增长装机容量及发电量的增长/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通

11、用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式装机容量装机容量年发电量年发电量/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ /通用格式通用格式/ / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 /

12、/ 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 / / 通通 通通用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用

13、格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格用格式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式式 式

14、式185 6587 8500 13789 21722 31900 50841 万kW43 3006 3950 6213 10069 1368524747 亿kWh21/25 8/6 4 3/2 2/2人均85位，用电量为美国1958年水平世界平均水平的1/3一、电网的发展历程一、电网的发展历程2014中国发电装机和发电量装机容量容量容量（万（万kW）百分百分比比（%）发电量发电量电量电量(TWh)百分比百分比（%）火电火电水电水电核电核电9156930183198867.31.4641700126275.1919.192.2822.2 10700.7风电风电太阳能太阳能总计总计95812652

15、7.091.9515632312.820.52100.0135973(+8.100.55456.77%)0(+3.6%)一、电网的发展历程一、电网的发展历程2020和2030-2050年中国电力发电装? 2013 年装机 1360 GW 人均1.03kW ? 预测 2020 年装机 1,500 GW 人均 1.1kW.? 预计 2030-2050年, 人均1.5kW 时, 全国总装机需要2,400GW （按16亿人口计）? 设想24亿kW 装机的组成：煤电 960GW，40%水电 360GW, 15% 总计17亿kW, 占70%核电 260GW，10%气电 120GW， 5%?还有 700GW

16、, 30% 差距，需要有可再生能源发电提供。即风力发电、太阳能发电、生物质能发电一、电网的发展历程一、电网的发展历程2020和2030-2050年中国电力发电装机预测一、电网的发展历程一、电网的发展历程电力系统的发展电力系统的发展?建国初期：?大多是大城市发、供电系统；?跨地区的电力系统有：?东北中部和南部的154、220kV系统；?东北东部的110kV系统（以丰满、水丰和镜泊湖水电厂等为中心）；?冀北电力系统。本世纪初：?已形成东北、华北、华东、华中、西北、西南、华南等七个跨省区域性电力系统。一、电网的发展历程一、电网的发展历程我国电网电压等级的发展1000kVDC800kV750kV500

17、kVDC500kV330kV220kV66kV22kV33kV一、电网的发展历程一、电网的发展历程我国电网的发展全国电网的基本格局Thermal Base? 西电东送：北、中、南三条输电通道，联网送电为主? 南北互供：水、火调剂，跨流域补偿，联网效益为主? 全国联网：东西强联网，南北弱联网的总体格局3000MW2500MW1800MW7200MWHydro Power Base10000MW9000MW2000MW3000MW一、电网的发展历程一、电网的发展历程我国电网的发展一、电网的发展历程一、电网的发展历程“十二五”期间跨区联网规划一、电网的发展历程一、电网的发展历程“三纵”：锡盟南京；张

18、北南昌；陕北长沙“三横”：蒙西淮坊；晋中徐州；雅安皖南环网：淮南南京泰州苏州上海浙北皖南淮南长三角特高压双环网呼盟呼盟 1 1俄罗斯俄罗斯我国智能电网的发展模式与关键科学技我国智能电网的发展模式与关键科学技2020年特高压电网规划图术问题术问题俄罗斯俄罗斯满洲里满洲里2002003030呼盟呼盟 3 37070呼盟呼盟 4 4120120新左旗新左旗6060120120呼盟呼盟 5 5海拉尔海拉尔100100呼盟呼盟 2 2伊敏伊敏5050中俄背靠背中俄背靠背鄂温克鄂温克P30至冯屯至冯屯宝清宝清230230蒙古蒙古东北东北哈尔滨哈尔滨450450260260吉林吉林240240铁岭铁岭东北电

19、网玛纳斯玛纳斯140140乌北变乌北变奎屯变奎屯变皇宫变皇宫变170170伊宁变伊宁变9090220220100100140140西山变西山变奇台变奇台变东郊变东郊变1501508080180180180180吐鲁番变吐鲁番变360360350350哈密哈密350350敦煌敦煌350350酒泉酒泉张掖张掖416416安西安西452452蒙西煤电蒙西煤电 4 4蒙西煤电蒙西煤电 2 2蒙西煤电蒙西煤电 3 3100100蒙西煤电蒙西煤电 6 6陕北陕北陕北煤电陕北煤电 1 1、2 2宁夏煤电宁夏煤电 2 2银川东银川东永登永登120120白银白银257257420420准东准东哈密新厂哈密新厂1

20、00100库尔勒变库尔勒变哈密电厂哈密电厂344344锡盟锡盟阜新阜新220220260260霍林河霍林河390390锡盟煤电锡盟煤电 I I哈密变哈密变锡盟煤电锡盟煤电 IIII锡盟煤电锡盟煤电 IIIIII400400450450宝清宝清华北电网蒙西蒙西450450石家庄石家庄蒙西煤电蒙西煤电 1 1蒙西煤电蒙西煤电 5 5300300晋中煤电晋中煤电晋中晋中300300榆林榆林470470晋东南晋东南晋东南煤电晋东南煤电100100400400华北华北480480480480北京东北京东280280150150唐山唐山沿海电源沿海电源300300本溪本溪120120天津天津3003002

21、40240250250沿海核电沿海核电西北西北西北电网460460西藏西藏青岛青岛280280宁夏煤电宁夏煤电 1 1260260靖边靖边羊曲羊曲4040榆林300300150150220220彬长彬长3603601 17 70 0延安连云港连云港平凉230230278278沿海核电沿海核电兰州东兰州东徐州徐州7 79 9230230晋东南煤电晋东南煤电晋东南煤电晋东南煤电300300乾县210210天水180180拉西瓦拉西瓦140140渭南189189官亭官亭141141230230100100渭南东渭南东362362徐州煤电徐州煤电宝鸡0 00 02702701 1270270 盐城盐城

22、班多班多160160滁州滁州驻马店驻马店450450200200140140泰州泰州170170西安南400400130130南阳南阳7070400400170170无锡无锡150150淮南煤电淮南煤电283283南京南京上海北上海北329329300300130130上海西上海西164164万县万县绵阳绵阳440440400400雅安雅安 250250430430荆门荆门290290武汉武汉杭北杭北芜湖芜湖川西水电川西水电260260沿海核电沿海核电150150240240西藏水电西藏水电150150恩施恩施重庆重庆360360金华金华地下电站地下电站280280乐山乐山330330川西水电

23、川西水电沿海核电沿海核电270270400400雅龙江梯级雅龙江梯级200200200200南昌南昌450450300300温州温州280280360360长沙长沙金沙江金沙江I I期期380380215215西宁西宁2 26 60 0280280340340济南济南豫北豫北图例图例500千伏交流750 千伏交流1000 千伏交流同步联网异步联网500 千伏跨国直流800 千伏直流华中电网华东电网福州福州沿海核电沿海核电170170泉州泉州金沙江金沙江 IIII期期华中华中华东华东410410赣州赣州南方南方南方电网台台湾湾“ 十二五”国家级规划教材二、电网面临的挑战二、电网面临的挑战（一）环

24、境与能源?节能减排，世纪之约洁净煤发电技术绿色能源的开发和利用（二）安全可靠与经济高效（三）电网开放与优质服务（四）技术创新与高效管理1.2 智能电网的理念和驱动力智能电网的理念和驱动力“ 十二五”国家级规划教材一、智能电网的理念（一）定义定义（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

25、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。一、智能电网的理念（一）定义（definition)一、智能电网的理念（二）、智能电网与传统电网的区别特征特征目前目前将来将来激励激励/包括电力用包括电力用电价不透明，缺少实时定价，电价不透明，缺少实时定价， 充分的电价信息，实施电价，充分的电价信息，实施电价，户户选择较少选择较少有许多方案和电价可供选择有许多方案和电价可供选择提供发电提供发电/储能储能使市场化成为可使市场化成为可能能满足电能质量需满足电能质量需要要优化优化自愈自愈抵御攻击抵御攻击集中发电占优，少量集中发电占优，少量DG、DR，储能或可再生能源，储能或可再生能

26、源有限的趸售市场，未很好的有限的趸售市场，未很好的集成。集成。关注停运，不关注电能质量关注停运，不关注电能质量很少计及资产管理很少计及资产管理扰动发生时保护资产扰动发生时保护资产对恐怖袭击和自然灾害脆弱对恐怖袭击和自然灾害脆弱大量大量“即插即用即插即用”的分布式电的分布式电源补助集中发电源补助集中发电成熟、健壮，很好的趸售市场成熟、健壮，很好的趸售市场电能质量需保证，有各种各样电能质量需保证，有各种各样的质量的质量/价格方案可供选择价格方案可供选择电网的智能化同资产管理软件电网的智能化同资产管理软件深度集成深度集成防止断电，减少影响防止断电，减少影响具有快速恢复能力具有快速恢复能力一、智能电网

27、的理念（三）智能电网的目标?各用户端及电网中各节点均达到实时监控贯穿整个发输配用电过程中的各节点的双向功率流和信息。即通过集成的宽带通信、自动控制系统以及大量分布式智能等，实现实时市场化交易以及电网中各部门的协调和实时互动 。一、智能电网的理念（三）智能电网的主要特征坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化二、发展智能电网的驱动力驱动因素：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。二、发展智能电网的驱动力（一）美国发展智能电网的内驱动力?改造老化的电网设备，提高供电

28、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二、发展智能电网的驱动力（二）美国发展智能电网的步骤美国能源部等机构致力于电网现代化建设，即实现自愈智能电网。自愈智能电网的提出及其发展大概经历2个初步阶段：?电力基础设施战略防护系统（ SPID）的自愈战略：整个项目将于2025年完成，最终达到具有承受、应对各种意外及快速恢复的自愈能力。从综合能源及通讯系统体系结构（ IECSA）到智能电网：实时评估电力系统行为、应对电力系统可能发生的各种事故、防止大面积停电，并可快速从紧急状态恢复到正常状态

29、。需要从快速仿真决策、协调 /自适应控制和分布式能源（DER）集成等3个方面进行实现。?二、发展智能电网的驱动力（二）欧州发展智能电网的内驱动力驱动因素：欧洲欧洲: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。二、发展智能电网的驱动力（二）欧州发展智能电网的内驱动力（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二、发展

30、智能电网的驱动力（二）欧州发展智能电网的内驱动力欧盟理事会在2006年的绿皮书(Green Paper)欧洲可持续的、竞争的和安全的能源策略(A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)” 强调：欧洲已经进入一个新能源时代，能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性。二、发展智能电网的驱动力（三）欧州发展智能电网的发展方向?欧洲电网为适应发电需要，大力提倡可再生能源，特别是风能、水电、太阳能和生物质能的发展，是欧盟委员会能源政策的中心目标。欧洲以分布式电源作为发展的一个必然方向，同时未来的电网

31、必须建立在电网信息化管理系统之上，特别是低压供电电网的信息化控制，流量平衡控制、网内分布式电源智能管理系统、智能保护系统等。二、发展智能电网的驱动力（四）欧州发展智能电网的 2020年发展目标未来欧洲电网应满足如下需求 :?灵活性(Flexible)，在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求；可接入性(Accessible)，使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户对可再生、高效、清洁能源的利用；可靠性(Reliable)，提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；经济性(Economic)，通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策等提高电网的经济效益。二

32、、发展智能电网的驱动力（五）中国发展智能电网的内驱动力电力系统安全运行风险电力系统安全运行风险更趋严峻更趋严峻驱动因素：节能减排与应对气候变化节能减排与应对气候变化成为无法回避的问题成为无法回避的问题中国中国电力企业抗攻击电力企业抗攻击能力需要提高能力需要提高电力企业资产管理的重要电力企业资产管理的重要性日益突出性日益突出智能电网智能电网电力企业经营压力加剧电力企业经营压力加剧中国中国:发展智能电网也有其独特的发展背景1.3 智能电网研究现状智能电网研究现状“ 十二五”国家级规划教材一、国外智能电网研究现状一、国外智能电网研究现状智能电网研究机构方面：（1）美国能源部(DOE)是电网智能化研究

33、的发起者和重要的投资者。（2）国际上成立的“电网智能化联盟” 成员包括:跨国技术公司：AREVA、GE、IBM；电力公司和电网运营商：AEP、Bonneville电力管理局、PJM及法国EDF；研究机构：美国电科院EPRI、Battelle、RDS和SAIC。（3）美国电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。（4）2005年欧洲委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛” 。欧洲还将成立“智能电网协会” 。（5）IEC去年底筹建了SG3“ 智能电网”战略组。（6）中国国家电网公司相继也成立了“智能电网部”根据目前掌握的情况，国家电网

34、已发起设立国际标准项，智能电网的国际标准。一、国外智能电网研究现状一、国外智能电网研究现状智能电网实践最新成果 在输电侧?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。一、国外智能电网研究现状一、国外智能电网研究现状智能化实践最新成果在配电和用电侧在配电和用电侧目前建设的智能电网主要有两个方面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：智能电表和智能家电：美国美国:Xcel Energy 公司在公司在Boulder建设全美第一个建设全美第一个“智能电网智能电网”城市

35、。城市。意大利意大利:安装和改造了安装和改造了3000万台智能电表，建立起了万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省智能化计量网络，每年大约节省 5亿里拉。亿里拉。法国法国:将目前使用的将目前使用的2700万只普通电表全部更新为万只普通电表全部更新为“智能电表智能电表” 。一、国外智能电网研究现状一、国外智能电网研究现状（一）美国研究现状（一）美国研究现状?自2003年起，美国电力科学研究院(EPRI)提出的智能电网(Intelligrid)定义和美国能源部下属国家能源技术实验室的“现代化电网(Modern Grid)” 的定义。(1)美国电力科学研究院(EPRI)研究的智能电网(I

36、ntelliGrid)美国电力科学研究院从2003年开始，历时18个月，研究了综合能源及通信系统体系架构IECSA项目(Integrated Energy and Communication Systems Architecture)，并将未来电网定义为“智能电网(IntelliGrid)” 。(2)美国国家能源技术实验室(NETL)研究的“现代化电网(Modern Grid)”一、国外智能电网研究现状一、国外智能电网研究现状（一）欧州研究现状（一）欧州研究现状?与美国用户一样，欧洲电力用户也对电力供应和电能质量提出了更高的要求。而对环境保护的极度重视，则造成欧洲智能电网建设比美国更为关注可再

37、生能源的接入，以及对野生动物的影响。为此，2005年欧盟委员会启动了相关的研究与建设工作，提出了在欧洲要建设的智能电网的定义，并制定了“未来欧洲电网构想和战略”以及“未来欧洲电网战略研究计划”，提出了未来欧洲智能电网必须是灵活的(Flexible)、可接入的(Accessible)、可靠的(Reliable)和经济的(Economic)。欧洲电网战略研究计划提出了5个主要研究领域共19个研究任务。?二中国智能电网研究现状中国智能电网研究现状中国：?华东电网公司2007年在国内率先开展智能电网可行性研究，设计2008-2030年“三步走”的行动计划?2009年2月28日，作为华北公司智能化电网建

38、设的一部分华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组验收?2006年底交流特高压示范工程奠基，2008年8月正式建成投运?多项973计划项目、SG186一体化平台建设、863计划项目等中国未来智能电网的发展趋势：以坚强网架为基础、以信息平台为支撑，构建高度一体化的智能电网结构体系。2009年5月21日，国家电网公司公布了“智能电网”的发展计划，智能电网在中国的发展将分三个阶段逐步推进，到2020年可全面建成统一的“坚强智能电网”。二中国智能电网研究现状?在智能电网试点工程方面，中国国家电网公司按照建设坚强智能电网工程的统筹部署，开展各环节的试点工作。目前主要挑选

39、了基础条件好、项目可行度高、具有试点（示范）效应的 9 项工程作为首批试点工程，其中配合2010 年上海世博会建设的上海世博园智能电网综合示范工程是国内智能电网工程的代表性实践。二中国智能电网研究现状?该综合示范工程由上海市电力公司实施，包括9 个示范工程和4 个演示工程。其中9 个示范工程围绕着世博主题，在世博园区内开展 智能变电站、配网自动化工程、故障抢修管理系统、电能质量监测、用电信息采集系统、储能系统、新能源接入、智能用电楼宇/家居以及电动汽车充放电站等示范应用，全面展示国家电网公司在相关领域的最新研究成果。普通观众和专业人士可通过智能电网调度技术支持系统展示、智能输电展示、信息平台展

40、示、可视化展示等演示工程应用，近距离、多角度、形象化地了解智能电网。二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（一）电网智能化领域的重要研究与实践二中国智能电网研究现状（二）国家电网公司提出坚强智能电网理念5月21日国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上提出了名为“坚强智能电网”的发展规划。以通信信息平台为支撑，以智

41、能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。因此，“坚强”和“智能”是坚强智能电网的基本内涵。实现信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征，才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。到2020年，将全面建成统一的“坚强智能电网”。1. 坚强智能电网坚强智能电网一概念构建以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网一个目标两条主线2009-2011年： 研究试点阶段2012-2015年： 全面建设阶段2016-2020年： 引领

42、提升阶段技术上实现信息化、数字化、自动化、互动化管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化三个阶段四个体系电网基础体系 技术支撑体系智能应用体系 标准规范体系坚强可靠、经济高效清洁环保、透明开发、友好互动五个内涵一概念以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。通过电力流、信息流、业务流的一体化融合，实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用，极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带动电力行业及其它产业的技术升级，满足我国经济社会全面、

43、协调、可持续发展要求。二技术体系智能应用体系智能应用体系电源侧业务电源侧业务电网侧业务电网侧业务 用户侧业务用户侧业务标准标准规范规范综合知识支撑综合知识支撑体系体系统一信息支撑统一信息支撑技术支撑体系技术支撑体系复合通讯支撑复合通讯支撑坚强电网实体坚强电网实体智能网络设备智能网络设备电网基础体系电网基础体系电力流电力流信息流信息流业务流业务流高度高度一体化一体化三发展阶段智能电网的分阶段建设目标近期近期（20092011 年）年）中期中期（20122015 年）年）远期远期（20162020年）年）研究试点研究试点明确内涵，确定目标，完成整体规划，开展关键技术研究，加强实体电网建设，统一信息

44、模型，整合信息平台，开展标准制订，进行相关试点，积累总结经验。基本达到国际先进水平。全面建设全面建设总结技术试点和设备研发经验，优化业务流，规范建设要求，完善整体架构，滚动修订发展战略规划，全面推广建设。基本建成智能电网，达到国际领先水平。引领提升引领提升在全面建设基础上，评估建设绩效，结合应用需求及技术发展，进一步提升技术、管理和装备水平，引领世界智能电网技术发展。全面建成世界领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。整体规划、统一部署、试点先行、稳步推广三发展阶段发 电采用先进、高效的多元化发电技术，实现电源结构调整与布局优化，满足国家能源发展战略要求?提高发电侧综合发电效率?提高发电装备综

45、合使用效益?机组的可靠性、可用性和可调性指标满足电网智能运行要求?实现机网信息的双向交换、双向交互式自动控制?实现 可再 生能 源有 序并 网和“即插即用”坚强电网用 电全面提升综合服务能力，最大限度满足用户多元化需求发展目标以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，构建坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的智能化电网。实现资源优化配置，适应经济社会全面、协调、可持续的发展要求?电源的无歧视接入与应用?全面实施“一特四大”战略，建成连结各大型能源基地及主要负荷中心的特高压电网?具备接纳多元化电源接入的能力?超强的驾驭大电网能力?跨大区经济调度和资源优化配置能力?强大

46、的电网抗攻击、快速反应和自愈能力?快速高效的配电网络自组织、自优化能力?方便快捷的分布式电源自适应接入与控制?满足经济社会关于电能质量的多元化需求?面向企业管理和用户需求的智能决策支持?借助双向供电技术，实现双向互动?推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新?推动智能城市建设?促进社会资源优化整合?大幅提高电能在终端消费中的比重实现电力流、信息流、业务流的高度一体化，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征,构建坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的电力网络系统技术路线?实现机组重要运行参数的在线监测，包括实时煤耗、实时排放等环保指标?加强对提高发电设备的可调节、抗扰动、可预测

47、等能力的技术研究?机网信息的双向交换、控制与快速反应?高效、清洁、经济的可再生能源发电和控制技术?先进的核电技术?洁净煤发电技术?先进的特高压交直流输电技术?全维度智能化高级电网调度技术?电网节点支撑技术?实时安全监测及辅助决策系统?优化运行、预防控制、紧急控制、校正控制、恢复控制的智能决策应用?可预测、可调节、平滑转移的潮流控制技术?建立电网智能决策平台?建立电网综合信息管理平台?大规模可再生能源接入与控制技术?分布式能源系统接入技术?先进的供电安全快速预警及控制技术?电网智能自愈技术?先进的双向用电信息管理体系?双向互动的智能表计?智能家居与高效能设备?用户电源与储能设备智能接入?用户通信

48、与能源一体化等增值服务技术?用户电压自动调节技术?充电站技术智能电网装备技术先进通信体系架构电网快速仿真及建模状态检修、资产全寿命管理统一模型的电网信息支持平台三发展阶段发电实现发电侧与电网的智能一体化运行2030年坚 强 电 网特高压骨干网架完全建成，各级电网协调发展。实现资源优化配置? 形成以特高压交直流电网为核心的坚强电网? 实现从系统监测到与控制措施实施的完全闭环? 强大的电网自愈能力? 智能调度系统全面推广?高级人工智能技术智能决策技术复杂大系统优化控制技术用 电提升电网综合服务水平，带动社会协调发展? 满足用户个性化需求，提供定制服务? 允许用户向电网提供多余的电力? 建成汽车电网

49、?用户电压自动调节技术用户电源与储能设备接入技术充电站技术? 电源规划与电网规划融合发展，能够满足电网智能运行的要求? 机组的可靠性、可用性和可调性指标满足电网智能运行的要求? 实现机网信息的双向交换和数据传送? 机网信息交互与控制技术? 实现可再生能源并网的“即插即用”实现电网对发电侧的自动控制2020年电网更安全可靠，输电更经济环保，能源更清洁多样? 建立完善的在线监测、事故预警、故障识别、安全评估、辅助决策、自动控制系统，部分实现自愈功能? 构建动态多维虚拟化地理信息平台，实现智能电网在地理信息范畴的智能化? 实现分布式发电的有序接入和退出? 实现智能控制终端的自适应、自组织?高级潮流控

50、制技术多级电力市场协同运营核心技术状态检修、资产全寿命管理的智能分析决策智能变电站分布分析决策技术快速预警及控制技术在线风险评估，自动识别电网薄弱环节发输配用各环节的协调优化调度增强客户体验与服务，建立新型客户关系?满足用户多样化需求推广双向营销体系建立增值服务体系推动智能楼宇、智能家庭、智能交通等领域的科技创新和技术发展? 大幅度提高电能在终端消费中的比重?实现用户用电优化建议智能家居与高效能设备用户通信能源一体化技术? 实现电力统一规划? 机组的可靠性、可用性和可调性指标满足电网自动控制运行的要求? 实现机组主要设备工况和缺陷的在线监测，为电网提供事故预警信息? 实现电网对机组运行参数的在