智能電網(wǎng)關鍵技術與方案

1、2021-12-1120102010年年3 3月月3131日日2021-12-12主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1. 國外能電智網(wǎng)研究和發(fā)展概況國外能電智網(wǎng)研究和發(fā)展概況2. 概念、定義和特征概念、定義和特征3. 我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展4. 智能電網(wǎng)技術標準體系智能電網(wǎng)技術標準體系5. 對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些看法和建議看法和建議2021-12-13內(nèi)容內(nèi)容 1. 國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況2. 概念、定義和特征概念、定義和特征3. 我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展4

2、. 智能電網(wǎng)技術標準體系智能電網(wǎng)技術標準體系5. 對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些看法和建議看法和建議2021-12-141998200120032004200520092021-12-15成立“智能電網(wǎng)(SmartGrids)歐洲技術論壇”提出智能電網(wǎng)愿景，制定（1）歐洲未來電網(wǎng)的遠景和策略（2）戰(zhàn)略性研究議程戰(zhàn)略部署文件報告20052006各國開展自己的智能電網(wǎng)建設探索,應對21世紀的各種挑戰(zhàn)和機遇智能電網(wǎng)（3）The SDDStrategicDeploymentDocument（1）European Smartagrids Technology Platf

3、orm ：Vision and Strategy for Europes Electricity Networks of the Future 歐洲智能電網(wǎng)技術平臺：歐洲未來電網(wǎng)的遠景和策略（2）Strategic Research Agenda for Europes Electricity Network of the future 歐洲未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略研究議程戰(zhàn)略部署文件2021-12-16（1）美國能源部）美國能源部(DOE)是電網(wǎng)智能化研究的發(fā)起者和重要的投資者。是電網(wǎng)智能化研究的發(fā)起者和重要的投資者。（2）“電網(wǎng)智能化聯(lián)盟電網(wǎng)智能化聯(lián)盟” 成員包括成員包括: 跨國技術公司：跨國技術公

4、司：AREVA、GE、IBM；電力公司和電網(wǎng)運營商：電力公司和電網(wǎng)運營商：AEP、PJM及法國及法國EDF；研究機構：研究機構：美國電科院美國電科院EPRI等。等。（3）電網(wǎng)智能化架構委員會（）電網(wǎng)智能化架構委員會（GWAC）由一系列的專家組成，受美國能源）由一系列的專家組成，受美國能源部的部分資助，從事制定建立未來電網(wǎng)架構的原則。部的部分資助，從事制定建立未來電網(wǎng)架構的原則。（4）2005年歐洲委員會正式成立年歐洲委員會正式成立“智能電網(wǎng)智能電網(wǎng) 歐洲技術論壇歐洲技術論壇” 。歐洲還將成立。歐洲還將成立“智能智能 電網(wǎng)協(xié)會電網(wǎng)協(xié)會” 。（5）IEC去年底籌建去年底籌建SG3“智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)

5、”戰(zhàn)略組。戰(zhàn)略組。 2021-12-172021-12-18內(nèi)容內(nèi)容 1. 國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況2. 概念、定義和特征概念、定義和特征3. 我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件4. 智能電網(wǎng)技術標準體系智能電網(wǎng)技術標準體系5. 對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些看法和建議看法和建議2021-12-19 定義（definition)以物理電網(wǎng)為基礎，將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠

6、性和經(jīng)濟性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。2021-12-1102021-12-111經(jīng)濟經(jīng)濟高效高效堅強堅強可靠可靠清潔清潔環(huán)保環(huán)保友好友好互動互動透明透明開放開放1 1、堅強可靠的實體電網(wǎng)架構是中、堅強可靠的實體電網(wǎng)架構是中國堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的物理基礎國堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的物理基礎2 2、經(jīng)濟高效是對中國堅強經(jīng)濟高效是對中國堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求3 3、清潔環(huán)保是經(jīng)濟社會對中清潔環(huán)保是經(jīng)濟社會對中國堅強智能電網(wǎng)的基本訴求國堅強智能電網(wǎng)的基本訴求4 4、透明開放是中國堅強透明開放是中國堅強

7、智能電網(wǎng)的發(fā)展理念智能電網(wǎng)的發(fā)展理念5 5、友好互動是中國堅強友好互動是中國堅強智能電網(wǎng)的主要運行特征智能電網(wǎng)的主要運行特征中國智能電網(wǎng)中國智能電網(wǎng)2021-12-112發(fā)電六大環(huán)節(jié)通信技術信息技術發(fā)展戰(zhàn)略三大支撐技術輸電用電調(diào)度配電變電2021-12-113內(nèi)容內(nèi)容 1. 國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況2. 概念、定義和特征概念、定義和特征3. 我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件和進展4. 智能電網(wǎng)技術標準體系智能電網(wǎng)技術標準體系5. 對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些看法和建議看法和建議2021-12-114314

8、2高級調(diào)度中心建設規(guī)劃技術體系完善研究統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺建設新能源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響及對策研究基于LCM的電網(wǎng)規(guī)劃方案評價研究新能源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響及對策研究節(jié)能減排下的電網(wǎng)規(guī)劃研究區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究考慮不確定因素的電網(wǎng)靈活規(guī)劃方法研究基于預想事故集的電網(wǎng)規(guī)劃研究華東電網(wǎng)智能電網(wǎng)研究初見成效數(shù)字化變電站研究建設徐行站數(shù)字化改造新建數(shù)字化海寧站2021-12-1151232006年4月，國家電網(wǎng)公司提出了在全系統(tǒng)實施“SG186工程”的規(guī)劃。華東、華北、上海、浙江、江蘇等多家電力企業(yè)已順利通過國網(wǎng)公司建設示范單位驗收。廣域量測技術已大范圍應用,狀態(tài)監(jiān)測技術正大力推進。電力通信基本實現(xiàn)主干通道光纖化、數(shù)

9、據(jù)傳輸網(wǎng)絡化.信息化水平已初步達到建設智能電網(wǎng)的要求2021-12-116123華東電網(wǎng)WAMAP系統(tǒng)，充分利用PMU的動態(tài)數(shù)據(jù)，面向調(diào)度運行，重點解決電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的在線監(jiān)視、實時預警和在線輔助優(yōu)化決策，率先在電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)視和控制領域取得了重大突破。 江蘇大電網(wǎng)安全穩(wěn)定實時預警及協(xié)調(diào)防御技術（EACCS）實現(xiàn)了電網(wǎng)精細化調(diào)度和智能化控制 華北電網(wǎng)有限公司5E工程，在可視化和運營管理輔助決策方面，對智能電網(wǎng)進行了有益的探索。自動化控制領域的技術研究走在世界的前列2021-12-117數(shù)字化變電站研究成果已應用于工程實際華東、上海、山東、浙江、江蘇以及南方電網(wǎng)等企業(yè)也先后開展了數(shù)字化變電站和數(shù)字化

10、電網(wǎng)的建設工作，取得了一系列研究及應用成果。2021-12-118我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件用戶側管理、負荷管理控制系統(tǒng)等一系列應用在我國已取得一定成果，在江蘇、上海等部分地區(qū)具有相當成熟的應用系統(tǒng)。無論從技術層面還是管理層面都積累了相當多的經(jīng)驗，但還未達到智能電網(wǎng)對用戶大量參與電網(wǎng)互動的要求。雙向信息交互與互動上積累了相當多的經(jīng)驗2021-12-119智能電網(wǎng)關鍵設備智能電網(wǎng)關鍵設備但仍有一定的差距，需要進一步加大研制力度：但仍有一定的差距，需要進一步加大研制力度：（1 1）現(xiàn)有設備不能完全滿足信息化、自動化、互動化要求，技術性）現(xiàn)有設備不能完全滿足信息化、自動化、互動化要求，技術性能有待進

11、一步完善和提升；能有待進一步完善和提升；（2 2）關鍵設備仍然缺乏，不能滿足統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)建設的技術需）關鍵設備仍然缺乏，不能滿足統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)建設的技術需求（如智能一次設備、大規(guī)模儲能裝置、智能電能表、統(tǒng)一潮流控制求（如智能一次設備、大規(guī)模儲能裝置、智能電能表、統(tǒng)一潮流控制器等），需要加大研制力度。器等），需要加大研制力度。大容量儲能裝置大容量儲能裝置是需要重點突破的關鍵設備，國內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。是需要重點突破的關鍵設備，國內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。 （1 1）上海公司與中科院上海硅酸鹽所聯(lián)合研制大容量鈉硫儲能電池，）上海公司與中科院上海硅酸鹽所聯(lián)合研制大容量鈉硫儲能電池，已試制成功已試制成功6

12、50Ah650Ah的單體電池和的單體電池和3.3kW3.3kW鈉硫單體模塊。鈉硫單體模塊。（2 2）中國電科院與）中國電科院與GEGE公司合作開發(fā)氯化鎳電池儲能，電科院正在測公司合作開發(fā)氯化鎳電池儲能，電科院正在測試試GEGE單體電池。單體電池。2021-12-120l10 kW 10 kW 全釩液流電池已全釩液流電池已開發(fā)成功開發(fā)成功l100 kW100 kW全釩液流電池的全釩液流電池的集成和試驗工作正在進行集成和試驗工作正在進行l(wèi)應用特性試驗正在進行應用特性試驗正在進行2021-12-121內(nèi)容內(nèi)容 1. 國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況國外智能電網(wǎng)研究和發(fā)展概況2. 概念、定義和特征概念、定義

13、和特征3. 我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件我國智能電網(wǎng)建設的基礎條件4. 智能電網(wǎng)技術標準智能電網(wǎng)技術標準5. 對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些對智能電網(wǎng)研究、開發(fā)和應用的一些看法和建議看法和建議2021-12-122 （1）主要任務）主要任務 建立三個機制建立三個機制 工作組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督工作機制 技術支持機制 互動溝通協(xié)調(diào)機制 出臺兩個綱領性文件出臺兩個綱領性文件 統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃綱要 統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)關鍵技術研究框架 制定試點方案制定試點方案 發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、信息通訊 上海世博會、風光儲一體化、電網(wǎng)調(diào)度一體化、用電信息采集、智能化變電站、配電自動化 2021-12

14、-123 （2）上海世博園智能電網(wǎng)示范工程 （1）分布式電源接入 （2）儲能系統(tǒng) （3）智能變電站 （4）配電自動化 （5）故障報修管理系統(tǒng)（TCM）建設 （6）電能質(zhì)量檢測與控制 （7）用電信息采集系統(tǒng) （8）智能用電樓宇/家居 （9）電動汽車充放電站 2021-12-124 1）智能電網(wǎng)的概念大大擴展 過去1-2年內(nèi)，智能的核心定義已從“智能表計”到“智能電網(wǎng)”，即原先關心的主要是AMI（Advanced Metering Infrastructure),現(xiàn)在還要包括HANs(Home Area Networks)，網(wǎng)絡側的應用（grid-side application, e.g.,VA

15、R control, automation), 電力公司的未來功能（分布式發(fā)電如太陽能發(fā)電-PV，電動汽車EV） 將demand response與 AMI結合起來，也是一種趨勢 。 2） HANs(Home Area Networks)成為創(chuàng)新的新熱點 demand response會大大地改變用戶的行為，智能溫度調(diào)節(jié)器、智能開關、智能用電器等的采用將吸引各種產(chǎn)品制造商參與進來 客戶有各種要求， 可以通過demand response得到滿足，要求電力公司具有各種增值服務。 3）電網(wǎng)側的應用技術越來越重要 如自動化技術、電壓/無功控制技術、設備監(jiān)視技術在智能電網(wǎng)的業(yè) 務領域內(nèi)變得越來越重要

16、。 2021-12-125Vehicle-To-Grid 2021-12-126 2021-12-127IEC智能電網(wǎng)技術標準體系簡介智能電網(wǎng)技術標準體系簡介 IEC分通用技術領域和專業(yè)技術領域?qū)χ悄茈娋W(wǎng)技術標準體系進行了系統(tǒng)分析和研究。通用技術領域包括：通信和安全。專業(yè)技術領域包括：HVDC/FACTS；斷電預防/EMS；先進配電管理；配電自動化；智能變電站自動化；分布式能源；高級計量（AMI）；需求側響應和負荷管理；智能家居以及和樓宇智能化；電能存儲；電動汽車；狀態(tài)監(jiān)測；電磁兼容；低壓設備安裝；對象識別，產(chǎn)品分類，性能和文件；系統(tǒng)規(guī)劃。IEC的重要特征就是建立了智能節(jié)點的概念：終端設備既是

17、設備，又是節(jié)點。系統(tǒng)也可以是一個節(jié)點。如：智能變電站系統(tǒng)就是智能電網(wǎng)的重要節(jié)點。變壓器、智能電表、IED等都可以節(jié)點來看待。2021-12-128美國國家標準與技術研究院美國國家標準與技術研究院（NIST） 美國國家標準與技術研究院（NIST）集中了1500多位專家、學者、有關單位和個人對智能電網(wǎng)互操作性標準進行研究，旨在協(xié)調(diào)、建立一個實現(xiàn)智能電網(wǎng)互操作性的技術框架，包括：各種協(xié)議和標準模型進行信息管理，以實現(xiàn)智能電網(wǎng)各設備和系統(tǒng)之間的互操作性。該項研究的主要成果是給出了制定互操作性框架的一張臨時路線圖。該路線圖描述了互操作性標準發(fā)展與協(xié)調(diào)的現(xiàn)狀、問題和優(yōu)先事項。報告還介紹了智能電網(wǎng)的高層結構

18、，包括概念模型、構造原則與方法和網(wǎng)絡安全戰(zhàn)略。 2021-12-129NIST智能電網(wǎng)技術標準體系概念模型智能電網(wǎng)技術標準體系概念模型智能電網(wǎng)架構聯(lián)盟GWAC（Grid Wise Architecture Council）將智能電網(wǎng)不同層次的互操作分為3個方面、8個層次，分別是：（a）技術方面（如何表示信息）：(1)基本連接、(2)網(wǎng)絡互操作、(3)語法互操作；（b）信息方面（交換什么和意義）：(4)語義理解、(5)業(yè)務內(nèi)容；（c）組織管理（管理電）方面:(6)業(yè)務流程、(7)業(yè)務對象、(8)經(jīng)濟/管理法規(guī)。2009年4月，NIST確定了最初首批發(fā)布16個標準，第二批又發(fā)布15個標準，計發(fā)布3

19、1個標準。另有46個可能用于智能電網(wǎng)。共計77個。 2021-12-130IEEE P2030 IEEE P2030 Draft Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technology and Information Technology Operation with the Electric Power System (EPS), and End-Use Applications and Loads （IEEE P2030指南：能源技術及信息技術與電力系統(tǒng)（EPS）、最終應用及負荷的智能電網(wǎng)互操作性）這是IEEE于2009年5月4

20、日啟動的新項目，將為智能電網(wǎng)，也就是電力網(wǎng)的IT驅(qū)動升級版制定標準與互操作性。通過開放標準進程，IEEE P2030指南將為理解和定義智能電網(wǎng)互操作性提供一個知識基礎，幫助電力系統(tǒng)與最終應用及設備協(xié)同工作，為未來與智能電網(wǎng)相關的標準制定建立基礎。工作進展緩慢，中國可參考的內(nèi)容不多。IEEE標準與中國標準差距較大。相比之下，IEC標準與中國標準差距較小。2021-12-131（1）“智能電網(wǎng)”技術是目前國內(nèi)外有關未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢研究的一個熱點，對此必須密切跟蹤和深入研究。智能電網(wǎng)技術發(fā)展是一個漸進的過程，盡管我國許多專家和技術人員近期才使用這個術語，但某些相應技術早已開始研究和開發(fā)，而且在某些領域內(nèi)已取得了一定的成果，特別是在輸電領域中，如WAMS技術、數(shù)字化變電站技術、統(tǒng)一的數(shù)字化信息平臺（SG186）等。（2）鑒于中國經(jīng)濟和電力負荷的高速發(fā)展，能源和負