智能电网研究发.ppt

智能电网技术及发展 查晓明 教授 武汉大学电气工程学院 提 纲 国外智能电网研究概况 智能电网的内涵 国内智能电网的建设及发展 智能电网的技术内容 我们的工作 国外智能电网研究概况 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. 国外智能电网研究概况 （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）“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）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SG3“智能电网”战略组。 根据目前掌握的情况，还没有智能电网 的国际标准或国家标准。 在输电侧:目前有EPRI、ABB、PJM等机构和企业开展相关研究。 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。 在配电和用电侧: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。 美国:Xcel Energy 公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市。 意大利:安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省5亿里拉。 法国:将目前使用的2700万只普通电表全部更新为 “智能电表” 。 国外智能电网研究概况 国外智能电网研究概况 智能电网主要具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征： 坚强的智能电网 4个特征： （1）数字化：数字化电网、数字化电表与数字化用电设备 （2）信息化：市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台 （3）自动化：大电网安全稳定控制（高级智能调度），变电站自动化与用户用电系统智能控制 （4）互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动 智能电网技术应包括以下一些主要内容： 先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）； 先进的三维、动态、可视化调度技术； 高级计量- 无线、自动计量读数（Advanced metering infrastructure—AMI）(Automatic meter reading-AMR)； 需求响应 (Demand Response)；(需求侧管理DSM) 先进的配电自动化 –高级配电运行(ADO)功能使“自愈” (Self Healing) 成为可能； 分布式发电技术(Distributed Generation or Distributed Energy Resources---DG or DER) 电力储能技术(蓄电池、混合动力电动汽车-1kWh=5~6公里）等 发电侧智能技术 大规模可再生能源发电的随机波动性 火电机组深度调节技术，与风电和光伏发电互补 水电远距离输送与大规模风电和光伏发电互补 与风电和光伏发电中心建设抽水蓄能电站 新能源发电比例增加，系统总惯性减少，常规发电机稳定调节难度增大 常规电厂功率快速调节和高精度调节 发电侧智能技术 新能源发电与常规发电构成的电力市场 新能源发电电价 从劣质电力降低入网的电价 从减排的角度提升新能源电力的价格 常规发电电价 从优质电力价格确定入网电价 从减排的角度减低常规电力的价格 发电侧智能技术 发电侧调度 新能源电力加入后的AGC准则 一次调频的幅度放宽 二次调频精度提高 新能源电力加入后的AVC准则 发电机无功调节范围更宽 电压调节精度提高 输电侧智能技术 电气设备智能化运行技术 健康诊断与故障预警技术（温度、雷击、覆冰、污秽、气体、震动、噪声等） 运行状态监测技术（电压、电流、有功、无功、谐波等） 全寿命周期资产评估技术 设备保护与控制智能自适应整定技术（电网结构的变化、运行方式的变化） 输电侧智能技术 输电线路的智能化运行技术 线路自检测技术（雷击、覆冰、风摆、污秽、温度等） 线路运行状态监测技术（电压、电流、