《智能電網(wǎng)與特高壓》打印版.doc

1、智能電網(wǎng)與特高壓打印版“智能電網(wǎng)與UHV” 講座 1 建設堅強智能電網(wǎng)的背景1 、國民經濟發(fā)展和用電量2 、國民經濟發(fā)展和環(huán)境容量3 、綠色能源經濟轉型 4 、國民經濟發(fā)展和資源稟賦5 、中國能源戰(zhàn)略理念6 、多元化服務需求7 、改變電力發(fā)展模式 2 講座 1 、智能電網(wǎng)客戶需求和智能電網(wǎng) 2 、建設堅強智能電力的必要性 電網(wǎng)、優(yōu)化能源結構確保能源安全供應、 提高電網(wǎng)優(yōu)化大規(guī)模資源配置的能力、 提高系統(tǒng)接受清潔能源的能力、 促進節(jié)能減排促進低碳經濟發(fā)展、 實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展、 提高電力行業(yè)核心競爭力促進技術進步和設備升級、 滿足用戶多樣化需求提升和豐富電網(wǎng)服務質量和內涵、高性價比經濟效益和社會

2、效益III 、智能電網(wǎng)動力、實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和降低大規(guī)模停電風險、大規(guī)模接入和分布式發(fā)電充分利用 （DER） 、峰值負荷問題和需求側管理、電網(wǎng)各種約束（提高可靠性、提高電能質量、節(jié)能降耗和環(huán)境保護） 中國對智能電網(wǎng)的需求主要體現(xiàn)在四個方面、什么 智能電網(wǎng)是基于物理電網(wǎng)的新興網(wǎng)絡，由所謂的傳感測量手段、通信手段、信息技術、控制技術、計算機技術和物理電網(wǎng)高度集成而成。簡而言之，它是信息系統(tǒng)和物理電網(wǎng)的集成。智能電網(wǎng)高級計量系統(tǒng)技術結構AMI 用戶內部網(wǎng) HAN 計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求響應負荷控制遠程切換使用時間價格（發(fā)送給用戶）自動抄表 AMR（ 逐時抄表遠程編程電能計量電能質量監(jiān)測負荷調

3、查關機摘機 ）配電 SCADA 配電快速模擬和模擬 DFSM 高級配電操作ADODER 操作高級配電自動化高級保護和控制（帶高級傳感器） 運行線路管理系統(tǒng)停機管理系統(tǒng)配電 GISACDC微電網(wǎng)運行新型電力電子設備變電站自動化先進保護先進傳輸網(wǎng)絡元件阻塞管理傳輸系統(tǒng)模擬和模擬先進傳輸運行 ATOISOEMS可視化傳輸SCADAWAMS傳輸?shù)乩硇畔⑾到y(tǒng)配電 AAM 基于狀態(tài)維護規(guī)劃設計和建設資產使用傳輸AAM 記錄 AMIADOAAMATO 智能電網(wǎng)的基本概念有三個主要元素第一個是我們更高的數(shù)字化程度， 更多的傳感器連接許多資產和許多設備。二是數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這是一個基于通用信息模型的

4、基于 IBM 的系統(tǒng)。第三是根據(jù)我們已經掌握的數(shù)據(jù)進行分析的能力， 以便優(yōu)化運營和管理。簡而言之， 各種設備、資產通過傳感器連接在一起，形成客戶服務總線，進行信息的綜合分析，從而降低成本，提高效率，提高整個電網(wǎng)的可靠性，優(yōu)化運行和管理。美國電力科學研究所智能電網(wǎng)定義智能電網(wǎng)交互優(yōu)化預測協(xié)同集成安全自愈電網(wǎng)攻擊響應具有更高的安全性和與用戶及電力市場良好的交互能力優(yōu)化資源和設備儲備的利用優(yōu)化資源的利用并預先設置有效的預測和預防， 而不是僅僅被動地反映對分布在地理和組織邊界之外的資源的協(xié)調管理、設備、信息系統(tǒng)監(jiān)控側、控制、保護、 維護、調度、后臺和其他系統(tǒng)完全集成歐盟委員會智能電網(wǎng)定義靈活的電網(wǎng)應用

5、負載和電源本地交互高級自動化和分布式布局更可靠、 安全供電面向服務的架構智能電網(wǎng)支持分布式和可再生能源客 戶中心當前電網(wǎng)和智能電網(wǎng)之間的一般比較當前， 智能電網(wǎng)通信沒有與用戶的雙向或單向交互很少有儀器機電數(shù)字操作和管理手動設備檢查遠程監(jiān)控電源的供應和支持； 集中式和分布式發(fā)電共存潮流控制有限通用可靠性故障和電力中斷趨勢自適應保護和孤島供電恢復手動自愈網(wǎng)絡拓撲輻射狀網(wǎng)狀智能電網(wǎng)包括未來幾個方面的主要特征智能電網(wǎng)是自愈智能電網(wǎng)激勵和智能電網(wǎng)包括用戶智能電網(wǎng)將抵御攻擊智能電網(wǎng)提供令人滿意的世紀使用電能質量智能電網(wǎng)滿足家庭需求將減少來自輸電和配電系統(tǒng)的電能質量事故。 智能電網(wǎng)將允許各種類型的發(fā)電和儲能

6、系統(tǒng)接入智能電網(wǎng)。 智能電網(wǎng)將使電力市場蓬勃發(fā)展。智能電網(wǎng)將優(yōu)化其資產應用，提高其運營效率。 3 、中國強智能電網(wǎng)。 中國智能電網(wǎng)計劃整合了美國智能電網(wǎng)和日本強電。 Strong旨在實現(xiàn)日本電網(wǎng)的低故障率（如斷電、和更高的可靠性）。smart包含在充分利用通信手段的基礎上推出新服務的意圖， 以按照美國的方法建立一個掌握電力供需狀況和使用狀況的平臺。檢測控制信號的斷開和通信使用光纖線路控制住宅用電， 智能電表、主用電，并從不同的發(fā)電渠道分配用電，以規(guī)范智能電表和空調之間的接口、照明設備電動汽車可與充電站雙向傳輸電力車輛網(wǎng)格布局。堅強智能電網(wǎng)是以超高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)的現(xiàn)代電網(wǎng)、 堅強電網(wǎng)，各級電網(wǎng)協(xié)

7、調發(fā)展，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動功能，包括發(fā)電系統(tǒng)、輸電、改造、配電、用電和調度覆蓋各級電壓的各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)潮流、信息流、業(yè)務流的高度集成。堅強智能電網(wǎng)的定義堅強和智能是現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個基本發(fā)展要求。力量是基礎，智慧是關鍵。強調強網(wǎng)格與智能網(wǎng)格的高度集成是用完整性、 系統(tǒng)性的方法客觀描述現(xiàn)代網(wǎng)格發(fā)展的基本特征。電網(wǎng)的力量和智能也是密不可分的。只有形成強大的電網(wǎng)結構，并為實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化、 互動的智能技術特征打下堅實的基礎， 強大的智能電網(wǎng)的功能才能得到充分發(fā)揮。信息化是指實時和非實時信息的高度集成、 共享和利用數(shù)字化是指電網(wǎng)對象的定量描述、 結構、 特征和狀態(tài)以及各

8、種信息的準確高效的收集和傳輸。 交互是指電源、 電網(wǎng)和用戶資源的友好交互和協(xié)調。自動化是指電網(wǎng)控制策略的自動優(yōu)化、 運行狀態(tài)的自動監(jiān)控和故障狀態(tài)的自動恢復。 中國的智能電網(wǎng)是強大、 可靠、 經濟、 高效、清潔、透明、開放、友好和互動的。講座3:UHV 電網(wǎng)發(fā)展歷史1 、電網(wǎng)傳輸電壓一般分為高電壓、 UHV 和 UHV高壓:千伏EHV): ? kVUHV): 千伏及以上。高壓直流 :千伏及以下超高壓直流:千伏和千伏。根據(jù)國際電工委員會的定義，交流UHV 指的是 100千伏以上的電壓水平.我國的慣例是指交流100千伏以上， DC 100千伏以上 .2 、國家 UHV 計劃 3 、 UHV 輸電優(yōu)勢

9、提高輸電能力、縮短電氣距離、提高穩(wěn)定極限、降低線損、降低工程投資、增加單位走廊輸電能力、節(jié)約走廊面積、改善電網(wǎng)結構、降低短路電流、增強聯(lián)網(wǎng)能力 4 、 UHV 輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性有待解決的問題UHV 輸電線路主保護原理難以解決的缺陷； UHV 傳輸對環(huán)境的影響強電場對環(huán)境人類生理和心理對電暈放電的影響帶電作業(yè)和經驗技術的影響第 4 講華三高壓同步電網(wǎng) 1 、華三同步電網(wǎng)、的背景和意義中國的能源需求將在很長一段時間內呈增長趨勢。、中國對外國能源需求的依賴將在未來20 至 30年內擴大。中國一次能源消費在0 年以上的增長率遠遠高于世界。世界能源價格的高漲導致了中國大量國民財富的溢出。3 、華東

10、、華中和華北電網(wǎng)概況、華東電網(wǎng)概況()華東電網(wǎng)概況 ()華東電網(wǎng)概況()華東電網(wǎng)概況()華中電網(wǎng)概況()華中電網(wǎng)概況()華中電網(wǎng)概況()華中電網(wǎng)概況()華北電網(wǎng)概況() 華北電網(wǎng)概況()華北電網(wǎng)概況 ()華北電網(wǎng)水平年負荷計算()華北電網(wǎng)計算水平年供電量組成 ()華北電網(wǎng)和外部電力交換二、UHV 技術支持三個中國同步電網(wǎng)。什么是 UHV 同步電網(wǎng)？同步電網(wǎng)的優(yōu)勢是什么？中國同步電網(wǎng)的基 本模式是什么？什么是三華同步電網(wǎng)？估計的比例是多少？中國國家電網(wǎng)公司表示， 將圍繞華北+華東+華中負荷中心建設一個強大的三華高壓同步電網(wǎng)， 以提高受電電網(wǎng)的受電和用電能力。 河北北部和內蒙古風力發(fā)電基地、 陜西

11、-寧萌火力發(fā)電基地通過UHV 交流接入三華電網(wǎng)。部分電力將通過DC 直接輸送到負荷中心。DC 傳輸?shù)膬?yōu)勢()長距離大功率傳輸。()海底電纜傳輸是DC 傳輸?shù)闹饕猛局弧?)DC 傳輸可以實現(xiàn)國內區(qū)域網(wǎng)或國際網(wǎng)之間的異步互聯(lián)，將大規(guī)模系統(tǒng)分成多個交流系統(tǒng)， 既可以獲得聯(lián)網(wǎng)效益， 又相對獨立，從而避免了總容量過大的交流電力系統(tǒng)帶來的問題。() 當交流電力系統(tǒng)互聯(lián)或配電網(wǎng)絡擴展時， DC 傳輸可用作限制短路電流的措施。這是因為其控制系統(tǒng)具有快速調節(jié)、和良好控制性能的特點，能夠有效限制短路電流并保持其基本穩(wěn)定。()當供電距離達到一定水平時，使用高壓直流電纜向用電密集的大城市供電更經濟。 同時， 直流

12、輸電方式也可以作為限制城市電網(wǎng)短路電流增加的一種措施。直流輸電的缺點()換流器在運行中需要消耗更多的無功功率 () 晶閘管的過載能量低()直流輸電在使用大地或海水作為回路時會對沿途的地面、 地下或海水中的金屬設施造成腐蝕， 還會對通信和導航造成干擾()直流不像交流那樣有電流波形的過零點，所以滅弧更困難。直流輸電和交流輸電的經濟比較()直流架空線路節(jié)省投資。()對 DC 電纜線路的投資減少。()換流站比變電站有更多的投資。()在相同的可比條件下，當輸電線路長度大于等效距離時，采用 DC 輸電所需的建設成本小于交流輸電所需的建設成本。()運營成本相對較低。第五，智能電網(wǎng)發(fā)展的重點在子環(huán)節(jié) -1 、

13、輸電環(huán)節(jié)智能化體現(xiàn)在應用 FACTS 技術、輸電線路運行狀態(tài)監(jiān)測、輸電線路智能巡檢、加強輸電線路運行維護管理等方面。柔性交流傳輸技術也稱為柔性交流傳輸技術。 該技術是電力電子技術 +微處理技術+微電子技術+通信技術+控制技術相結合形成的一種靈活快速控制交流傳動的新技術。第二、變電站環(huán)節(jié)變電站環(huán)節(jié)智能化主要包括: 智能變電站自動化關鍵技術和設備、 設備在線監(jiān)控集成和自診斷、 變電站一次設備智能化關鍵技術和設備開發(fā)應用、 智能變電站監(jiān)控設備和自動設備檢測驗證、智能變電站技術標準體系、智能變電站運行環(huán)境監(jiān)控、智能變電站運行維護管理集約化等。4 、 配電鏈路智能配電鏈路內容在加強堅強配電網(wǎng)建設的基礎上

14、， 積極推進配電自動化系統(tǒng)和配電網(wǎng)調節(jié)一體化智能技術支持系統(tǒng)建設， 實現(xiàn)配電網(wǎng)的靈活調節(jié)和優(yōu)化運行， 提高配電網(wǎng)的可靠性水平和電能質量，加強配電網(wǎng)生產指揮和運行管理信息系統(tǒng)建設。 為配電網(wǎng)規(guī)劃、 運行維護和管理提供整體支持， 實現(xiàn)各種應用系統(tǒng)的有 機整合，實現(xiàn)與調度、電力等環(huán)節(jié)的雙向互動，加強分布式發(fā)電、儲充分發(fā)揮這些技能和微電網(wǎng)接入及統(tǒng)一協(xié)調控制技術的研究和推廣，術在提高供電可靠性、幫助系統(tǒng)削峰填谷方面的作用。四個、 調度環(huán)節(jié)調度環(huán)節(jié)是智能電網(wǎng)的重要組成部分， 與其他環(huán)節(jié)緊密相連， 是智能電網(wǎng)安全+優(yōu)質+經濟運行的重要保證，是實現(xiàn)智能電網(wǎng)自動化的主要體現(xiàn)。第 6 講智能電網(wǎng)和智能城市1 、什么是智能城市智能城市的一個流行版本是一個能源供應網(wǎng)絡系統(tǒng)， 它在視覺上將智能城市建設的內容集中到六個方面:云、霧、海、河、土地、人2 、智能能源網(wǎng)絡智能能源網(wǎng)絡（CIEN）是一個能源供應網(wǎng)絡系統(tǒng)，它將社區(qū)熱能網(wǎng)絡、電能網(wǎng)絡、智能網(wǎng)絡整合到城市社區(qū)的空間范圍內。、智能互動終端概述、智能互動終端功能、自助支付、視頻電話、社區(qū)生活、訂閱消費、醫(yī)療服務、模式設置3 、智能電力建筑概念 4 、多網(wǎng)絡融合是大勢所趨。四網(wǎng)一線四用的結合將大大消除各種傳輸網(wǎng)絡中由開路造成的黑色污染 （視覺污染 ）