1、参考资料nIEEEXploren中国期刊网nGoogle Search EnginenGoogle Scholarn百度学术n中国知网n必应学术n微软学术搜索Microsoft Academic Search本课程的主要任务和目的 n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 n了解大规模新能源发电与并网技术、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；n本课
2、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.智能电网概述智能电网概述概述概述 （第一章）（第一章）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（第三章）（第三章）3.智能输电电网技术智能输电电网技术（第四章）（第四章）4.智能配电网技术智能配电网技术（第五章）（第五章）5.智能智能用用电网技术电网技术选择选择 （第六章）（第六章）6.智能电网实践与展望智能电网实践与展望 （第七章）（第七章）课程特点：课程特点：n贴近工程实际（少理论、重工程）n内容分散、前后联系不强1.1 电
3、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n1831年年，法拉第提出了著名的电磁感应定律电磁感应定律；n1866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灯电灯。这三大发明开创了电气化的新纪元。n1875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
4、约珍珠发电厂n1873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）电网的发展概述（一）电网的发展概述一、电网的发展历程一、电网的发展历程n1882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。n19世纪80年代，主交输电开始走上历史舞台。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
5、流输英里的交流输电线路电线路。n1888年年，俄国的多布罗沃斯基提出三相交流制俄国的多布罗沃斯基提出三相交流制，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，由劳芬至明兴河畔由劳芬至明兴河畔的世界上第一条高压输电线路法兰克福线路法兰克福线路在德国投入运行，总长总长175km,电压为电压为15.2kV。一、电网的发展历程一、电网的发展历程n20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的发展。n20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
6、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n纵观电力工业100多年来，不难发现电网的发展客观规律。n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。地促进和推动了电网的发展。n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
7、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n1879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。n1882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(11.93kW)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。n同年9月月25日日，坐落在黄浦江
8、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。n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。n1897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。n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、
9、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n1954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、电网的发展历程（二）中国的电网发展（二）中国的电网发展到2017年底全国发电装机容量已超过17.8亿kWu已建成六大区域电网u建设北、中、南三大西电东送通道u推进全国联网、建设坚强国家电网一、电网的发展
10、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P16华北南方东北西藏台湾西北华中上海华东新疆川渝金沙江水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中大规模西电东送一、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
11、发电量 装机容量 185 6587 8500 13789 21722 31900 50841 万kW 年发电量 43 3006 3950 6213 10069 13685 24747 亿kWh 世界排名 21/25 8/6 4 3/2 2/2美国1958年水平人均85位，用电量为世界平均水平的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135973(+8.7%)55456.7(+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
12、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,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n建国初期：n大多是大城市发、供电系统；n跨地区的电力系统有：n东北中部和南部的154、220kV系统；
13、n东北东部的110kV系统（以丰满、水丰和镜泊湖水电厂等为中心）；n冀北电力系统。n本世纪初：n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22kV33kV66kV220kV330kV500kVDC500kV750kV1000kVDC800kV/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/通用格式我国电网电压等级的发展一、电网的发展历程一、电网的发展历程3000MW2500MW7200MW3000MW9000MW10000MW1800M
14、W2000MWHydro Power BaseThermal Base我国电网的发展一、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、电网的发展历程一、电网的发展历程一、电网的发展历程“三纵”：锡盟南京；张北南昌；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P30华北华北南方南方东北东北台台湾湾陕北煤电陕北煤电1 1、2 2陕北陕北蒙西煤电蒙西煤电3 3石家庄石家庄北京东北京东华中华中济南济南豫北豫北420420280280240240470470340
15、340100100360360晋东南晋东南徐州徐州淮南煤电淮南煤电徐州煤电徐州煤电362362280280雅龙江梯级雅龙江梯级金沙江金沙江I I期期金华金华川西水电川西水电130130无锡无锡南阳南阳283283170170329329150150上海北上海北164164华东华东杭北杭北芜湖芜湖290290400400长沙长沙荆门荆门恩施恩施乐山乐山360360330330川西水电川西水电蒙西煤电蒙西煤电4 4天津天津南昌南昌唐山唐山青岛青岛120120300300250250300300450450福州福州400400南京南京200200240240300300沿海核电沿海核电沿海电源沿海电
16、源150150蒙西煤电蒙西煤电1 1宁夏煤电宁夏煤电2 2蒙西煤电蒙西煤电2 2晋中煤电晋中煤电驻马店驻马店武汉武汉沿海核电沿海核电260260270270300300300300锡盟煤电锡盟煤电I I锡盟煤电锡盟煤电IIII480480480480沿海核电沿海核电280280210210300300晋中晋中重庆重庆450450晋东南煤电晋东南煤电沿海核电沿海核电沿海核电沿海核电金沙江金沙江IIII期期铁岭铁岭地下电站地下电站上海西上海西蒙西蒙西锡盟锡盟图例图例500千伏交流500千伏跨国直流1000千伏交流750千伏交流雅安雅安渭南东渭南东靖边靖边蒙西煤电蒙西煤电6 640040040040
17、0400400280280260260100100晋东南煤电晋东南煤电300300俄罗斯俄罗斯滁州滁州泰州泰州1401404504501701702702707070270270130130150150赣州赣州泉州泉州380380410410170170西藏水电西藏水电360360温州温州280280蒙古蒙古绵阳绵阳万县万县800千伏直流宝清宝清440440250250150150260260榆林榆林锡盟煤电锡盟煤电IIIIII430430200200蒙西煤电蒙西煤电5 5宁夏煤电宁夏煤电1 1俄罗斯俄罗斯晋东南煤电晋东南煤电阜新阜新本溪本溪宝清宝清哈尔滨哈尔滨吉林吉林450450260260
18、240240300300260260220220西北西北准东准东安西安西永登永登拉西瓦拉西瓦白银白银西宁西宁官亭官亭张掖张掖银川东银川东哈密新厂哈密新厂平凉乾县渭南羊曲羊曲班多班多宝鸡兰州东兰州东天水榆林延安哈密电厂哈密电厂哈密变哈密变奇台变奇台变吐鲁番变吐鲁番变西山变西山变东郊变东郊变乌北变乌北变玛纳斯玛纳斯奎屯变奎屯变皇宫变皇宫变伊宁变伊宁变库尔勒变库尔勒变400400霍林河霍林河4504509090170170220220140140808018018010010018018014014036036015015010010039039023023010010014014022022020
19、020010010018018016016023023027827814114118918917017079791501502572571201202152154164164524523443444040230230中俄背靠背中俄背靠背西安南彬长彬长至冯屯至冯屯1001001201207070230230505030306060120120呼盟呼盟5 5呼盟呼盟4 4呼盟呼盟3 3呼盟呼盟2 2伊敏伊敏鄂温克鄂温克新左旗新左旗满洲里满洲里200200呼盟呼盟1 1海拉尔海拉尔哈密哈密460460350350350350连云港连云港盐城盐城酒泉酒泉西藏西藏350350敦煌敦煌华北华北南方南方东北
20、东北台台湾湾陕北煤电陕北煤电1 1、2 2陕北陕北蒙西煤电蒙西煤电3 3石家庄石家庄北京东北京东华中华中济南济南豫北豫北420420280280240240470470340340100100360360晋东南晋东南徐州徐州淮南煤电淮南煤电徐州煤电徐州煤电362362280280雅龙江梯级雅龙江梯级金沙江金沙江I I期期金华金华川西水电川西水电130130无锡无锡南阳南阳283283170170329329150150上海北上海北164164华东华东杭北杭北芜湖芜湖290290400400长沙长沙荆门荆门恩施恩施乐山乐山360360330330川西水电川西水电蒙西煤电蒙西煤电4 4天津天津南昌
21、南昌唐山唐山青岛青岛120120300300250250300300450450福州福州400400南京南京200200240240300300沿海核电沿海核电沿海电源沿海电源150150蒙西煤电蒙西煤电1 1宁夏煤电宁夏煤电2 2蒙西煤电蒙西煤电2 2晋中煤电晋中煤电驻马店驻马店武汉武汉沿海核电沿海核电260260270270300300300300锡盟煤电锡盟煤电I I锡盟煤电锡盟煤电IIII480480480480沿海核电沿海核电280280210210300300晋中晋中重庆重庆450450晋东南煤电晋东南煤电沿海核电沿海核电沿海核电沿海核电金沙江金沙江IIII期期铁岭铁岭地下电站地下
22、电站上海西上海西蒙西蒙西锡盟锡盟图例图例500千伏交流500千伏跨国直流1000千伏交流750千伏交流雅安雅安渭南东渭南东靖边靖边蒙西煤电蒙西煤电6 6400400400400400400280280260260100100晋东南煤电晋东南煤电300300俄罗斯俄罗斯滁州滁州泰州泰州1401404504501701702702707070270270130130150150赣州赣州泉州泉州380380410410170170西藏水电西藏水电360360温州温州280280蒙古蒙古绵阳绵阳万县万县800千伏直流宝清宝清440440250250150150260260榆林榆林锡盟煤电锡盟煤电III
23、III430430200200蒙西煤电蒙西煤电5 5宁夏煤电宁夏煤电1 1俄罗斯俄罗斯晋东南煤电晋东南煤电阜新阜新本溪本溪宝清宝清哈尔滨哈尔滨吉林吉林450450260260240240300300260260220220西北西北准东准东安西安西永登永登拉西瓦拉西瓦白银白银西宁西宁官亭官亭张掖张掖银川东银川东哈密新厂哈密新厂平凉乾县渭南羊曲羊曲班多班多宝鸡兰州东兰州东天水榆林延安哈密电厂哈密电厂哈密变哈密变奇台变奇台变吐鲁番变吐鲁番变西山变西山变东郊变东郊变乌北变乌北变玛纳斯玛纳斯奎屯变奎屯变皇宫变皇宫变伊宁变伊宁变库尔勒变库尔勒变400400霍林河霍林河4504509090170170220
24、220140140808018018010010018018014014036036015015010010039039023023010010014014022022020020010010018018016016023023027827814114118918917017079791501502572571201202152154164164524523443444040230230中俄背靠背中俄背靠背西安南彬长彬长至冯屯至冯屯1001001201207070230230505030306060120120呼盟呼盟5 5呼盟呼盟4 4呼盟呼盟3 3呼盟呼盟2 2伊敏伊敏鄂温克鄂温克新左旗新
25、左旗满洲里满洲里200200呼盟呼盟1 1海拉尔海拉尔哈密哈密460460350350350350连云港连云港盐城盐城酒泉酒泉西藏西藏350350敦煌敦煌东北电网华北电网西北电网华中电网华东电网南方电网同步联网异步联网“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）环境与能源n节能减排，世纪之约n洁净煤发电技术n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)n以物理电网为基础(中国的是以特高压电网为骨
26、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。n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户户电价不透明，缺少实时定价，电价不透明，缺少实时定价，选择较少选择较少充分的电价信息，实施电价，充分的电价信息，实施电价，有许多
27、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，储能或可再生能源大量大量“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使市场化成为可使市场化成为可能能有限的趸售市场，未很好的有限的趸售市场，未很好的集成。集成。成熟、健壮，很好的趸售市场成熟、健壮，很好的趸售市场满足电能质量需满足电能质量需要要关注停运，不关注电能质量关注停运，不关注电能质量电能质量需保证，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优化优化很少计及资产管理很少计及资产管理电网的智能化
28、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自愈自愈扰动发生时保护资产扰动发生时保护资产防止断电，减少影响防止断电，减少影响抵御攻击抵御攻击对恐怖袭击和自然灾害脆弱对恐怖袭击和自然灾害脆弱具有快速恢复能力具有快速恢复能力（二）、智能电网与传统电网的区别一、智能电网的理念（三）智能电网的目标n各用户端及电网中各节点均达到实时监控n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。n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
29、动力驱动因素：驱动因素：二、发展智能电网的驱动力n改造老化的电网设备，提高供电的可靠性和安全性n提高能源的利用效率和技术的先进性n提高用户对电价的可承受能力n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n提高在全球的竞争性（一）美国发展智能电网的内驱动力 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：n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。n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
30、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。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）美国发展智能电网的步骤二、发展智能电网的驱动力（二）欧州发展智能电网的内驱动力 驱动因素驱动因素：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
31、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n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。n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
32、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:n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；n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；n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；n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、发展智能电网的驱动力（五）中国发展智能电网的内驱动力驱动
33、因素：驱动因素：智能电网智能电网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经营压力加剧电力企业经营压力加剧中国中国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：AREV
34、A、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，国家电网已发起设立国际标准项，智能电网的国际标准。智能电网实践最新成果智能电网实践最新成果一、国外智能电网研
35、究现状一、国外智能电网研究现状一、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智能化实践最新成果n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。n(1)美国电力科学研究院(EPRI)研究的智能电网(IntelliGrid)n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
36、义为“智能电网(IntelliGrid)”。n(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）美国研究现状（一）美国研究现状n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)、
37、可接入的(Accessible)、可靠的(Reliable)和经济的(Economic)。n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。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
38、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”。n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。n目前主要挑选了基础条件好、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
39、研究现状n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。n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
40、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、
41、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电网基础体系 技术支撑体系智能应用体系 标准规范体系一个目标三个阶段 两条主线四个体系五个内涵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2009-2011年：研究试点阶段2012-2015年：全面建设阶段2016-2020年：引领提升阶段 坚强可靠、
42、经济高效 清洁环保、透明开发、友好互动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、协调、可持续发展要求。一概念二技术体系明确内涵，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 信息模型，整合信 息平台，开展标准制 订，进行相关试点，积累
43、总结经验。基本达到国际先进水平。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。整体规划、统一部署、试点先行、稳步推广 智能电网的分阶段建设目标三发展阶段 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。发 电坚 强 电 网用 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合使用效益机组的可靠性
44、、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”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
45、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全面提升综合服务能力，最大限度满足用户多元化需求借助双向供电技术，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
46、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发展目标技术路线实现电力流、信息流、业务流的高度一体化，以信息化实现电力流、信息流、业务流的高度一体化，以信息化、数字化、数字化、自动化、互自动化、互动化为特征动化为特征,构建坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动
47、的电力网络系统构建坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的电力网络系统智能电网装备技术智能电网装备技术 先进通信体系架构先进通信体系架构 电网快速仿真及建模电网快速仿真及建模 状态检修、资产全寿命管理状态检修、资产全寿命管理 统一模型的电网信息支持平台统一模型的电网信息支持平台三发展阶段2030年2020年2012年实现发电侧与电网之间的协调发展 电源规划与电网规划有效衔接，能够满足电网稳定运行的要求 机组的可靠性、可用性和可调性指标满足电网稳定运行的要求 实现机组重要运行参数在线监测，包括实时煤耗、实时排放等环保指标实现电网对发电侧的自动控制 实现电力统一规划 机组的可靠性、可用性
48、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线人工控制 可再生能源大规模并网运行试点 实现电网对机组运行参数的在线自动控制 可再生能源大规模并网运行实现发电侧与电网的智能一体化运行 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”发 电建设坚强的输电网络，构建灵活、合理的配电网架结构，为能源在更大范围内的优化配置奠定坚实的基础 建成特高压两纵两横骨干网架；推进
49、广域测量技术的普及，实现全网实时可观测；初步建立安全监测及辅助决策系统；完成智能调度系统主要功能模块 构建标准智能支持原型平台；开展电网快速仿真及建模研究 形成智能控制终端的标准体系；完成电能质量监测与控制系统标准化平台研发 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750kV及以上电压等级灵活输电设备关键技术电力市场交易运营系统研发状态检修系统、资产全寿命管理系统研
50、发；数字化变电站关键技术智能电网标准模型及交换服务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坚 强 电 网为双向互动营销奠定基础，初步建立营销管理现代化体系 建成电力用户用电信息采集系统 建立公司总部营销实时信息平台 建设双向互动营销试点 实施更具竞争力的市场营销策略 优化完善营销业务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
