未來(lái)的電力系統(tǒng)課件

西安交通大學(xué)2015年3月18日張保會(huì)未來(lái)的電力系統(tǒng)--第三講

堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)西安交通大學(xué)2015年3月18日張保會(huì)目錄1、一網(wǎng)三流的概念2、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3、特高壓電網(wǎng)與實(shí)時(shí)控制4、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)5、智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題目錄一、一網(wǎng)三流的概念一網(wǎng)：電力網(wǎng)功率流：電力網(wǎng)的根本任務(wù)是傳送電能，保證電功率流的流動(dòng)信息流：為保證功率流的安全可靠經(jīng)濟(jì)流動(dòng)需要利用信息流進(jìn)行功率流的調(diào)節(jié)和控制貨幣流：為保證電能的商品化交易，需要實(shí)時(shí)的電價(jià)信息和交易信息（貨幣）

一、一網(wǎng)三流的概念一網(wǎng)：電力網(wǎng)智能電網(wǎng)（SmartGrid)的定義：到目前為止，智能電網(wǎng)尚無(wú)完全相同的定義構(gòu)成：

一般指以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。目標(biāo)：它以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場(chǎng)化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力服務(wù)。智能電網(wǎng)不是一個(gè)全新的概念，它是優(yōu)化能源生態(tài)平衡、提高利用效率、降低大氣環(huán)境污染，和諧利用電能的發(fā)展構(gòu)成總稱。智能電網(wǎng)（SmartGrid)的定義：智能電網(wǎng)的功能特征目前將來(lái)優(yōu)化很少計(jì)及資產(chǎn)管理電網(wǎng)的智能化同資產(chǎn)管理深度集成自愈擾動(dòng)發(fā)生時(shí)保護(hù)資產(chǎn)（保護(hù)跳閘）防止系統(tǒng)崩潰，減少故障影響抵御攻擊抗恐怖襲擊和自然災(zāi)害能力脆弱具有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)和快速恢復(fù)能力將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較智能電網(wǎng)的功能特征目前將來(lái)優(yōu)化很少計(jì)及資產(chǎn)管理電網(wǎng)的智能化同將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較特征目前將來(lái)電價(jià)激勵(lì)購(gòu)電方案單一，缺少實(shí)時(shí)定價(jià)，選擇少實(shí)時(shí)的電價(jià)信息，有多種購(gòu)電方案和電價(jià)可供選擇發(fā)電/儲(chǔ)能中央發(fā)電、儲(chǔ)能占優(yōu)，少量可再生能源大量“即插即用”的分布式電源補(bǔ)助中央發(fā)電（節(jié)能、環(huán)保）市場(chǎng)化/互供有限的躉售市場(chǎng)，少與用戶互供多種成熟的躉售市場(chǎng)，與多用戶高效互供電能質(zhì)量關(guān)注停運(yùn)，不關(guān)心電能質(zhì)量電能質(zhì)量有保證，有各種的質(zhì)量/價(jià)格方案可供選擇將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較特征目前將來(lái)電價(jià)激勵(lì)購(gòu)電方堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)（Strong&SmartGrid）總體發(fā)展目標(biāo)：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)?；緝?nèi)涵：堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)。技術(shù)特征：技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化；管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)（Strong&SmartGrid）總體發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵堅(jiān)強(qiáng)（Robust）

在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí)，電網(wǎng)仍能保持對(duì)用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積的停電事故；在自然災(zāi)害和極端氣候條件下、或人為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行；自愈（Self-Healing）

具有實(shí)時(shí)、在線連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力，強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力，自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。兼容（Compatible）

能支持可再生能源的正確、合理地接入，適應(yīng)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的接入，能使需求側(cè)管理的功能更加完善和提高，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵經(jīng)濟(jì)(Economical)

支持電力市場(chǎng)和電力交易的有效開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。集成（Integrated）

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化的管理。優(yōu)化（Optimized）

優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵經(jīng)濟(jì)(Economical)二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線1.智能化電氣設(shè)備監(jiān)視電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)反應(yīng)并監(jiān)視電氣設(shè)備的工作狀態(tài)決定電氣設(shè)備的運(yùn)行性能與檢修2.智能變電站＊數(shù)字化變電站二次回路＊數(shù)字化變電站二次設(shè)備＊提供變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線1.智能化電氣設(shè)備二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3.堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架與控制的柔性柔性輸電與電壓源換流站（電力電子）交直流聯(lián)合輸電（自由電網(wǎng)）交直流聯(lián)合電網(wǎng)（可控電網(wǎng)）二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3.堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架與控制的柔性

4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修A.預(yù)知維修數(shù)據(jù)庫(kù)的建立高頻率、大容量的數(shù)據(jù)采集高速率的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)大容量的數(shù)據(jù)分析與處理4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修A.預(yù)知維修數(shù)據(jù)庫(kù)的建立4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修B.預(yù)知維修專家系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析故障診斷、故障保護(hù)預(yù)知維修4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修B.預(yù)知維修專家系統(tǒng)三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制特高壓定義：800kV及以上電壓特高電壓:交流1000kV、直流±800kV。特大設(shè)備:直流雙級(jí)640萬(wàn)千瓦、交流單線400萬(wàn)千單發(fā)電機(jī)容量超100萬(wàn)千瓦。電力電子設(shè)備增多、容量加大。要求：設(shè)備安全性要求更高－智能化、狀態(tài)預(yù)知維修系統(tǒng)可控性要求增強(qiáng)－柔性控制、緊急平衡控制市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)－不確定性增加、經(jīng)濟(jì)性要求提高三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制特高壓定義：800kV及以上三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制1.安全控制預(yù)防控制緊急控制恢復(fù)控制三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制1.安全控制三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制2.廣域信息下的電網(wǎng)安全防御體系輸電斷面安全性保護(hù)，防止連鎖跳閘基于軌跡信息的不穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與緊急控制自適應(yīng)失步解列控制系統(tǒng)三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制2.廣域信息下的電網(wǎng)安全防御體系四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端1.電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)報(bào)價(jià)系統(tǒng)交易系統(tǒng)結(jié)算系統(tǒng)四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端1.電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端2.智能電網(wǎng)用戶終端實(shí)時(shí)電價(jià)后電費(fèi)與電量一戶一表購(gòu)電契約的實(shí)現(xiàn)電費(fèi)結(jié)算與校核電費(fèi)的收繳—銀行四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端2.智能電網(wǎng)用戶終端終端用戶的服務(wù)需求(1)3.競(jìng)質(zhì)、競(jìng)價(jià)和競(jìng)服務(wù)下網(wǎng)用戶類別（可靠度、可中斷、可返供等）報(bào)價(jià)系統(tǒng)（含實(shí)時(shí)電價(jià)）交易系統(tǒng)（含供電商、交易方式）結(jié)算系統(tǒng)（預(yù)付費(fèi)、月銀行結(jié)算等）終端用戶的服務(wù)需求(1)3.競(jìng)質(zhì)、競(jìng)價(jià)和競(jìng)服務(wù)下網(wǎng)終端用戶的服務(wù)需求（2）4.終端用戶的智能反饋實(shí)時(shí)電價(jià)的智能電表接收受、供電價(jià)、供電商信息，計(jì)算電量、電費(fèi)，發(fā)出商業(yè)結(jié)算明細(xì)。用戶智能控制器優(yōu)化控制用（充、放）電器、優(yōu)選終端消費(fèi)的能量、自動(dòng)生成用（供）能契約。終端用戶的服務(wù)需求（2）4.終端用戶的智能反饋五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題

匯集多種能源產(chǎn)生的電能，由智能化電氣設(shè)備優(yōu)化互連支撐，具有柔性調(diào)控能力，滿足市場(chǎng)化交易原則，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的，功率流、信息流和貨幣流同時(shí)流動(dòng)的、高度自動(dòng)化了的人造非線性物理網(wǎng)絡(luò)。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題匯集多種能源產(chǎn)生的電能，由智能五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題發(fā)電的一次能源：傳統(tǒng)可儲(chǔ)可控能源如石化燃料、水能、核能等，不可儲(chǔ)控能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，電能轉(zhuǎn)換原理、容量、速度、效率和可控性差異極大。電能傳輸方式：多電壓等級(jí)、多傳輸頻率、單元件輸電容量、傳輸距離等差異極大，電能傳輸方式豐富。電能的終端消費(fèi)：感應(yīng)電機(jī)、電磁爐、電熱器、蓄電池、電動(dòng)車等，電能消費(fèi)形式多樣。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題發(fā)電的一次能源：傳統(tǒng)可儲(chǔ)可控能源五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題一次能源和環(huán)境的限制、提高電能轉(zhuǎn)換和傳輸效率及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行能量平衡等方面的要求，提出建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，使得電力系統(tǒng)向分散式能源發(fā)電和電能集中向遠(yuǎn)距離輸送的兩個(gè)極端發(fā)展：

超超臨界大機(jī)組、分散式能源小機(jī)組發(fā)電。

特高壓交直流大電網(wǎng)、混合供能微型電網(wǎng)。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題一次能源和環(huán)境的限制、提高電能轉(zhuǎn)五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題1）隨機(jī)電力接入電力系統(tǒng)，產(chǎn)生了新的科學(xué)問(wèn)題：

一組隨機(jī)發(fā)電量與另一組隨機(jī)用電量的平衡問(wèn)題！解決問(wèn)題的科學(xué)方法:

一組隨機(jī)變量疊加一組可控變量，與另一組隨機(jī)變量平衡的科學(xué)問(wèn)題。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題1）隨機(jī)電力接入電力系統(tǒng)，產(chǎn)生五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題選什么做可控變量？隨機(jī)與可控的比例多大？才可能與另一組獨(dú)立變量經(jīng)濟(jì)的平衡？（規(guī)劃）兩組弱相關(guān)的隨機(jī)變量在正常狀態(tài)下如何調(diào)用才能實(shí)時(shí)的安全、經(jīng)濟(jì)平衡？（運(yùn)行）事故狀態(tài)下如何控制可控變量、負(fù)荷變量、網(wǎng)絡(luò)切換才能安全運(yùn)行？（控制）五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題選什么做可控變量？隨機(jī)與可控的比五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題2）特高壓電網(wǎng)的突然故障，使得不平衡功率數(shù)千萬(wàn)（或億）千瓦，如何安全地過(guò)渡到新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)！減少不平衡能量－故障超高速切除（保護(hù)、斷路器）提高不平衡能量的吸收能力－增強(qiáng)網(wǎng)架、降低輸電功率（與經(jīng)濟(jì)性矛盾）緊急能量平衡控制－特大型強(qiáng)非線性動(dòng)力系統(tǒng)的斷續(xù)控制的理論、方法和措施五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題2）特高壓電網(wǎng)的突然故障，使五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題3）巨型電力系統(tǒng)分析與控制的需要，給當(dāng)今的數(shù)學(xué)、控制理論提出難以圓滿解決的難題！電力系統(tǒng)中各種優(yōu)化問(wèn)題－變量多、種類繁、求解規(guī)模大電力系統(tǒng)各種特征值分析問(wèn)題－階數(shù)高（質(zhì)變）非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)－尚無(wú)時(shí)變系統(tǒng)的穩(wěn)定性快速判別理論，更無(wú)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)理論。非線性大系統(tǒng)控制理論－離散變量的緊急控制五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題3）巨型電力系統(tǒng)分析與控制的需五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題特高壓電氣設(shè)備的絕緣技術(shù)與設(shè)備高壓直流的開(kāi)斷技術(shù)與裝備交直流電網(wǎng)的聯(lián)合控制技術(shù)分散隨機(jī)與集中能源電力的實(shí)時(shí)平衡控制信息支持的高速實(shí)時(shí)、海量與高可靠網(wǎng)絡(luò)五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題特高壓電氣設(shè)備的絕緣技術(shù)與設(shè)備面臨問(wèn)題對(duì)信息流的需求為維持功率流的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地流動(dòng)，及有效交易，電力系統(tǒng)需要：

1.大容量的實(shí)時(shí)信息2.信息源自整個(gè)電網(wǎng)及用戶3.信息網(wǎng)與電網(wǎng)具有大致相同的結(jié)構(gòu)面臨問(wèn)題對(duì)信息流的需求為維持功率流的安全、可靠、可能的解決方案

充分利用電力網(wǎng)絡(luò)資源，開(kāi)發(fā)電力線高速載波新技術(shù)，構(gòu)造電腦、電話和電力的“三網(wǎng)合一”網(wǎng)絡(luò)，主營(yíng)電力兼營(yíng)電信。

開(kāi)發(fā)電力設(shè)備智（自）聯(lián)網(wǎng)技術(shù)！可能的解決方案充分利用電力網(wǎng)絡(luò)資源，開(kāi)發(fā)電力線高謝謝大家！謝謝大家！西安交通大學(xué)2015年3月18日張保會(huì)未來(lái)的電力系統(tǒng)--第三講

堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)西安交通大學(xué)2015年3月18日張保會(huì)目錄1、一網(wǎng)三流的概念2、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3、特高壓電網(wǎng)與實(shí)時(shí)控制4、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)5、智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題目錄一、一網(wǎng)三流的概念一網(wǎng)：電力網(wǎng)功率流：電力網(wǎng)的根本任務(wù)是傳送電能，保證電功率流的流動(dòng)信息流：為保證功率流的安全可靠經(jīng)濟(jì)流動(dòng)需要利用信息流進(jìn)行功率流的調(diào)節(jié)和控制貨幣流：為保證電能的商品化交易，需要實(shí)時(shí)的電價(jià)信息和交易信息（貨幣）

一、一網(wǎng)三流的概念一網(wǎng)：電力網(wǎng)智能電網(wǎng)（SmartGrid)的定義：到目前為止，智能電網(wǎng)尚無(wú)完全相同的定義構(gòu)成：

一般指以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。目標(biāo)：它以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場(chǎng)化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力服務(wù)。智能電網(wǎng)不是一個(gè)全新的概念，它是優(yōu)化能源生態(tài)平衡、提高利用效率、降低大氣環(huán)境污染，和諧利用電能的發(fā)展構(gòu)成總稱。智能電網(wǎng)（SmartGrid)的定義：智能電網(wǎng)的功能特征目前將來(lái)優(yōu)化很少計(jì)及資產(chǎn)管理電網(wǎng)的智能化同資產(chǎn)管理深度集成自愈擾動(dòng)發(fā)生時(shí)保護(hù)資產(chǎn)（保護(hù)跳閘）防止系統(tǒng)崩潰，減少故障影響抵御攻擊抗恐怖襲擊和自然災(zāi)害能力脆弱具有較強(qiáng)的抗擾動(dòng)和快速恢復(fù)能力將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較智能電網(wǎng)的功能特征目前將來(lái)優(yōu)化很少計(jì)及資產(chǎn)管理電網(wǎng)的智能化同將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較特征目前將來(lái)電價(jià)激勵(lì)購(gòu)電方案單一，缺少實(shí)時(shí)定價(jià)，選擇少實(shí)時(shí)的電價(jià)信息，有多種購(gòu)電方案和電價(jià)可供選擇發(fā)電/儲(chǔ)能中央發(fā)電、儲(chǔ)能占優(yōu)，少量可再生能源大量“即插即用”的分布式電源補(bǔ)助中央發(fā)電（節(jié)能、環(huán)保）市場(chǎng)化/互供有限的躉售市場(chǎng)，少與用戶互供多種成熟的躉售市場(chǎng)，與多用戶高效互供電能質(zhì)量關(guān)注停運(yùn)，不關(guān)心電能質(zhì)量電能質(zhì)量有保證，有各種的質(zhì)量/價(jià)格方案可供選擇將來(lái)的智能電網(wǎng)和目前電網(wǎng)功能的比較特征目前將來(lái)電價(jià)激勵(lì)購(gòu)電方堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)（Strong&SmartGrid）總體發(fā)展目標(biāo)：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。基本內(nèi)涵：堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)。技術(shù)特征：技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化；管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)（Strong&SmartGrid）總體發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵堅(jiān)強(qiáng)（Robust）

在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí)，電網(wǎng)仍能保持對(duì)用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積的停電事故；在自然災(zāi)害和極端氣候條件下、或人為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行；自愈（Self-Healing）

具有實(shí)時(shí)、在線連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力，強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)和預(yù)防控制能力，自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。兼容（Compatible）

能支持可再生能源的正確、合理地接入，適應(yīng)分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的接入，能使需求側(cè)管理的功能更加完善和提高，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵經(jīng)濟(jì)(Economical)

支持電力市場(chǎng)和電力交易的有效開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。集成（Integrated）

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精細(xì)化的管理。優(yōu)化（Optimized）

優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)基本內(nèi)涵經(jīng)濟(jì)(Economical)二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線1.智能化電氣設(shè)備監(jiān)視電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)反應(yīng)并監(jiān)視電氣設(shè)備的工作狀態(tài)決定電氣設(shè)備的運(yùn)行性能與檢修2.智能變電站＊數(shù)字化變電站二次回路＊數(shù)字化變電站二次設(shè)備＊提供變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線1.智能化電氣設(shè)備二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3.堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架與控制的柔性柔性輸電與電壓源換流站（電力電子）交直流聯(lián)合輸電（自由電網(wǎng)）交直流聯(lián)合電網(wǎng)（可控電網(wǎng)）二、智能電網(wǎng)技術(shù)路線3.堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架與控制的柔性

4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修A.預(yù)知維修數(shù)據(jù)庫(kù)的建立高頻率、大容量的數(shù)據(jù)采集高速率的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)大容量的數(shù)據(jù)分析與處理4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修A.預(yù)知維修數(shù)據(jù)庫(kù)的建立4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修B.預(yù)知維修專家系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析故障診斷、故障保護(hù)預(yù)知維修4.電氣主設(shè)備的預(yù)知維修B.預(yù)知維修專家系統(tǒng)三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制特高壓定義：800kV及以上電壓特高電壓:交流1000kV、直流±800kV。特大設(shè)備:直流雙級(jí)640萬(wàn)千瓦、交流單線400萬(wàn)千單發(fā)電機(jī)容量超100萬(wàn)千瓦。電力電子設(shè)備增多、容量加大。要求：設(shè)備安全性要求更高－智能化、狀態(tài)預(yù)知維修系統(tǒng)可控性要求增強(qiáng)－柔性控制、緊急平衡控制市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)－不確定性增加、經(jīng)濟(jì)性要求提高三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制特高壓定義：800kV及以上三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制1.安全控制預(yù)防控制緊急控制恢復(fù)控制三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制1.安全控制三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制2.廣域信息下的電網(wǎng)安全防御體系輸電斷面安全性保護(hù)，防止連鎖跳閘基于軌跡信息的不穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與緊急控制自適應(yīng)失步解列控制系統(tǒng)三、特高壓電力系統(tǒng)與實(shí)時(shí)控制2.廣域信息下的電網(wǎng)安全防御體系四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端1.電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)報(bào)價(jià)系統(tǒng)交易系統(tǒng)結(jié)算系統(tǒng)四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端1.電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端2.智能電網(wǎng)用戶終端實(shí)時(shí)電價(jià)后電費(fèi)與電量一戶一表購(gòu)電契約的實(shí)現(xiàn)電費(fèi)結(jié)算與校核電費(fèi)的收繳—銀行四、電力市場(chǎng)與智能配電網(wǎng)終端2.智能電網(wǎng)用戶終端終端用戶的服務(wù)需求(1)3.競(jìng)質(zhì)、競(jìng)價(jià)和競(jìng)服務(wù)下網(wǎng)用戶類別（可靠度、可中斷、可返供等）報(bào)價(jià)系統(tǒng)（含實(shí)時(shí)電價(jià)）交易系統(tǒng)（含供電商、交易方式）結(jié)算系統(tǒng)（預(yù)付費(fèi)、月銀行結(jié)算等）終端用戶的服務(wù)需求(1)3.競(jìng)質(zhì)、競(jìng)價(jià)和競(jìng)服務(wù)下網(wǎng)終端用戶的服務(wù)需求（2）4.終端用戶的智能反饋實(shí)時(shí)電價(jià)的智能電表接收受、供電價(jià)、供電商信息，計(jì)算電量、電費(fèi)，發(fā)出商業(yè)結(jié)算明細(xì)。用戶智能控制器優(yōu)化控制用（充、放）電器、優(yōu)選終端消費(fèi)的能量、自動(dòng)生成用（供）能契約。終端用戶的服務(wù)需求（2）4.終端用戶的智能反饋五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題

匯集多種能源產(chǎn)生的電能，由智能化電氣設(shè)備優(yōu)化互連支撐，具有柔性調(diào)控能力，滿足市場(chǎng)化交易原則，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的，功率流、信息流和貨幣流同時(shí)流動(dòng)的、高度自動(dòng)化了的人造非線性物理網(wǎng)絡(luò)。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題匯集多種能源產(chǎn)生的電能，由智能五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題發(fā)電的一次能源：傳統(tǒng)可儲(chǔ)可控能源如石化燃料、水能、核能等，不可儲(chǔ)控能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，電能轉(zhuǎn)換原理、容量、速度、效率和可控性差異極大。電能傳輸方式：多電壓等級(jí)、多傳輸頻率、單元件輸電容量、傳輸距離等差異極大，電能傳輸方式豐富。電能的終端消費(fèi)：感應(yīng)電機(jī)、電磁爐、電熱器、蓄電池、電動(dòng)車等，電能消費(fèi)形式多樣。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題發(fā)電的一次能源：傳統(tǒng)可儲(chǔ)可控能源五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題一次能源和環(huán)境的限制、提高電能轉(zhuǎn)換和傳輸效率及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行能量平衡等方面的要求，提出建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，使得電力系統(tǒng)向分散式能源發(fā)電和電能集中向遠(yuǎn)距離輸送的兩個(gè)極端發(fā)展：

超超臨界大機(jī)組、分散式能源小機(jī)組發(fā)電。

特高壓交直流大電網(wǎng)、混合供能微型電網(wǎng)。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題一次能源和環(huán)境的限制、提高電能轉(zhuǎn)五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題1）隨機(jī)電力接入電力系統(tǒng)，產(chǎn)生了新的科學(xué)問(wèn)題：

一組隨機(jī)發(fā)電量與另一組隨機(jī)用電量的平衡問(wèn)題！解決問(wèn)題的科學(xué)方法:

一組隨機(jī)變量疊加一組可控變量，與另一組隨機(jī)變量平衡的科學(xué)問(wèn)題。五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題1）隨機(jī)電力接入電力系統(tǒng)，產(chǎn)生五、堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)面臨的問(wèn)題