智能電網(wǎng)發(fā)展概況(電力新技術(shù)講座) PPT課件

1、1.新電力技術(shù)講座智能電網(wǎng)發(fā)展綜述：2.課程內(nèi)容；2.智能電網(wǎng)的定義和特征；3.中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)：4.智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行相關(guān)成果；5.總結(jié)與展望；1.智能電網(wǎng)的發(fā)展背景；3.1.智能電網(wǎng)的發(fā)展任務(wù)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及全球資源和環(huán)境問(wèn)題的日益突出，依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù)積極發(fā)展智能電網(wǎng)以滿足未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的要求已經(jīng)成為國(guó)際電力發(fā)展的現(xiàn)實(shí)選擇。五，一。智能電網(wǎng)的發(fā)展背景，用戶需求，6。智能電網(wǎng)發(fā)展背景，電力公司需求，7。1.智能電網(wǎng)概述，可持續(xù)發(fā)展需求，智能電網(wǎng)，8。1.智能電網(wǎng)的發(fā)展背景。智能電網(wǎng)提供電能質(zhì)量以滿足21世紀(jì)用戶的需求，并允許各種發(fā)

2、電形式。傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展；2.智能電網(wǎng)的定義和特征；10.EPRI的定義；2.智能電網(wǎng)的定義和特征，它由多個(gè)自動(dòng)輸配電系統(tǒng)組成，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運(yùn)行?？焖夙憫?yīng)電力市場(chǎng)和企業(yè)需求；利用現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全、靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)；它具有快速診斷和故障排除的自愈功能。智能電網(wǎng)的七大特征：2 .智能電網(wǎng)的定義和特點(diǎn)、自愈性：通過(guò)安裝的自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的異常情況，并能及時(shí)預(yù)見可能出現(xiàn)的故障；當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，它還可以快速隔離故障，無(wú)需或只需少量人工干預(yù)即可自行恢復(fù)，從而避免大規(guī)模停電的發(fā)生，減少停電時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失；互動(dòng)：消費(fèi)者可以通過(guò)知情的方式與

3、電力系統(tǒng)互動(dòng)，并有能力為自己選擇最合適的供電方案；個(gè)性化供電服務(wù)要求也可以向電力公司提出，以滿足特殊需求；兼容：可連接各種分布式電源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源和電能存儲(chǔ)設(shè)備。12.智能電網(wǎng)的七大特征：2 .智能電網(wǎng)、創(chuàng)新的定義和特征：鼓勵(lì)和促進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品、服務(wù)和市場(chǎng)的發(fā)展；高質(zhì)量：電壓和頻率波動(dòng)滿足供電質(zhì)量要求，諧波污染得到有效控制，滿足數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化生產(chǎn)線等特殊行業(yè)對(duì)供電質(zhì)量的嚴(yán)格要求，保證用戶的電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量差別定價(jià)；安全性：通過(guò)強(qiáng)大的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，可以提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力，并可靠地處理系統(tǒng)故障。智能電網(wǎng)的定義和特征堅(jiān)強(qiáng)可靠：指擁有強(qiáng)大的電網(wǎng)、強(qiáng)大的輸電

4、能力和安全可靠的供電，從而實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低大規(guī)模停電事故的概率。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能夠快速檢測(cè)、定位和隔離故障，指導(dǎo)操作人員快速確定停電原因，恢復(fù)供電，縮短停電時(shí)間。強(qiáng)大可靠是中國(guó)強(qiáng)大智能電網(wǎng)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；經(jīng)濟(jì)高效：是指提高電網(wǎng)運(yùn)行和傳輸效率，降低運(yùn)行成本，促進(jìn)能源資源的高效利用，這是中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求；中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)涵：二。智能電網(wǎng)、清潔環(huán)保的定義和特征：促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，提高清潔電能在終端能耗中的比重，降低能耗和污染物排放；這是中國(guó)強(qiáng)大智能電網(wǎng)的基本要求；透明開放：為電力市場(chǎng)建設(shè)提供透明開放的實(shí)施平臺(tái)，提供高質(zhì)量的增值服務(wù)，這是中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本理念；友

5、好互動(dòng)：靈活調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行模式，友好兼容各種電源和用戶的接入和退出，鼓勵(lì)電源和用戶積極參與電網(wǎng)調(diào)整，是中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要運(yùn)行特點(diǎn)。15，中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的特征：2。智能電網(wǎng)、信息化的定義和特征：它能夠以數(shù)字化的方式清晰表達(dá)電網(wǎng)的對(duì)象、結(jié)構(gòu)、特征和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)各種信息的準(zhǔn)確、高效收集和傳輸，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成、分析和利用；自動(dòng)化：提高電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行控制和管理水平，增強(qiáng)交互性：通過(guò)信息的實(shí)時(shí)交流和分析，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)和高效協(xié)調(diào)。各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的基本要求是一致的，即電網(wǎng)應(yīng)該“更強(qiáng)、更智能”。強(qiáng)大是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，而智能是充分發(fā)揮強(qiáng)大電網(wǎng)作用的關(guān)鍵。二者相輔相成，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。16，2。智

6、能電網(wǎng)的定義和特點(diǎn)，智能計(jì)量技術(shù)分析，傳感與通信技術(shù)和可視化顯示與運(yùn)行輔助決策技術(shù)，智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，17。智能電網(wǎng)的組成和功能。智能電網(wǎng)的定義和特征，18。社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益分析表明，降低電力用戶的用電成本可以降低總用電成本10%左右，降低電網(wǎng)企業(yè)的運(yùn)行成本，降低發(fā)電投資和發(fā)電環(huán)節(jié)的運(yùn)行成本。其他社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益推動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)技術(shù)升級(jí)，減少環(huán)境損失，降低能源投入成本。二。智能電網(wǎng)的定義和特征，19。中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)：(1)適應(yīng)新能源發(fā)電的接入要求近年來(lái)，中國(guó)到今年7月底，風(fēng)電裝機(jī)容量為1474萬(wàn)千瓦。隨著風(fēng)能等新能源發(fā)電的加速發(fā)展，大量不穩(wěn)定

7、電源和分布式電源需要接入電網(wǎng)，這對(duì)電網(wǎng)提出了新的要求。(2)提高電力設(shè)備利用率近年來(lái)，我國(guó)電力負(fù)荷的峰谷差逐年增大，平均用電量的峰谷差約為30%，部分地區(qū)的峰谷差已達(dá)到40%。峰谷差的增大導(dǎo)致用電高峰時(shí)電力設(shè)施整體缺電和容量過(guò)剩。通過(guò)積極引導(dǎo)用戶合理用電，可以提高電力設(shè)施的利用率，提高電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。(3)滿足用戶自主選擇的需求隨著電力市場(chǎng)改革的深入，電力交易手段越來(lái)越豐富，市場(chǎng)供需雙方的互動(dòng)將越來(lái)越頻繁。電力市場(chǎng)的定價(jià)模式將從單一電價(jià)過(guò)渡到可變電價(jià)，消費(fèi)者可以根據(jù)不同的電價(jià)選擇用電周期。在滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性要求的同時(shí)，電網(wǎng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的智能交互，并以友好的方式適應(yīng)用

8、戶的自主選擇。3.挑戰(zhàn)中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)如下：2 .建立智能調(diào)度中心，在電網(wǎng)高度信息化的前提下，借助大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制技術(shù)，構(gòu)建完整的智能電網(wǎng)決策控制系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控、預(yù)警和預(yù)控，支持電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的靈活控制，滿足國(guó)家節(jié)能減排和電力市場(chǎng)不同主體的各種需求，提高電網(wǎng)運(yùn)行水平，提高接受大規(guī)模新能源的能力。3.中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)；23.中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)：3 .加快智能變電站建設(shè)，研究制定智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)智能變電站建設(shè)，全面提高電網(wǎng)信息采集、實(shí)時(shí)控制和動(dòng)態(tài)調(diào)整的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)各種電源和用戶的無(wú)干擾接入和有序退出，支持各級(jí)電網(wǎng)的自愈和調(diào)整。3.中國(guó)智能

9、電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)；24.中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)：4 .加大柔性交流輸電的應(yīng)用，加大柔性交流輸電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的優(yōu)化配置，提高電網(wǎng)的輸電能力和適應(yīng)性。3.中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)；25.中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)：5 .建設(shè)智能電網(wǎng)社區(qū)，研究智能家電與電網(wǎng)的互動(dòng)技術(shù)和模式，實(shí)現(xiàn)用戶參與電力市場(chǎng)互動(dòng)交易，推廣先進(jìn)用電方式，提高用電在終端能耗中的比重，提高電網(wǎng)綜合服務(wù)水平，滿足用戶多樣化需求。3.中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)；26.中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)：6 .加大大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)研發(fā)力度，開展鈉硫電池、液流電池和超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)研究，加快儲(chǔ)能技術(shù)

10、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，建設(shè)大容量?jī)?chǔ)能示范項(xiàng)目。3.中國(guó)智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)；27.中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)：7 .加快智能家電研發(fā)，大力開展智能家電、智能建筑、智能交通領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備研發(fā)，推動(dòng)智能城市和智能電網(wǎng)建設(shè)。電動(dòng)汽車、智能電表、中國(guó)智能電網(wǎng)的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務(wù)、28、為滿足智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，開展超大規(guī)模電網(wǎng)的準(zhǔn)確分析和安全預(yù)警，研究智能電網(wǎng)分析和運(yùn)行技術(shù)，包括形成一系列智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)。4.智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行相關(guān)成果1。大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電智能電網(wǎng)多階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度，主要研究創(chuàng)新成果，2。與電動(dòng)汽車接入智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)，3。冰凍災(zāi)害下電力系統(tǒng)的安全評(píng)估和應(yīng)急策略。目前

11、，中國(guó)已成為亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電國(guó)和世界第四大風(fēng)力發(fā)電國(guó)，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦。湖南的風(fēng)能經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量約為100萬(wàn)千瓦。1.大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度，以風(fēng)力發(fā)電為背景，本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容是基于電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，研究大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電智能電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度模式。根據(jù)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)，計(jì)算多風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電的時(shí)變聯(lián)合概率；提出了一種基于機(jī)會(huì)約束的多階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型。實(shí)現(xiàn)隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度的高效計(jì)算，為智能電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了重要的分析和決策工具，從而實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。1.大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度，31。項(xiàng)目的研究框架，項(xiàng)目的研究方法研究?jī)?nèi)

12、容和思路國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道，非常新穎。從計(jì)算方法的角度來(lái)看，基于機(jī)會(huì)約束的電力系統(tǒng)隨機(jī)最優(yōu)調(diào)度問(wèn)題的算法研究需要進(jìn)一步研究。特別是凸變換法和重要抽樣平均法在電力系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用尚未見報(bào)道，該領(lǐng)域的研究具有明顯的特點(diǎn)和創(chuàng)新。1.大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度：33.2。電動(dòng)汽車接入智能電網(wǎng)相關(guān)研究。隨著人們對(duì)環(huán)保、節(jié)能和減排的日益重視，具有即插即用和可充電儲(chǔ)能功能的插電式混合動(dòng)力汽車(plug)電動(dòng)汽車不僅是電能的使用者，還可以通過(guò)車網(wǎng)技術(shù)(V2G)進(jìn)行大功率放電，作為可調(diào)度的電源回饋電網(wǎng)。通過(guò)V2G功能，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以為電網(wǎng)提供移峰填谷、調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用等輔助服務(wù)。34，針對(duì)混合動(dòng)

13、力電動(dòng)汽車并網(wǎng)的雙向電力交互系統(tǒng)，進(jìn)行了以下研究。電動(dòng)汽車接入智能電網(wǎng)的相關(guān)研究，以及插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車接入智能電網(wǎng)的雙向動(dòng)力交互裝置得到了創(chuàng)新發(fā)展。首先，插電式混合動(dòng)力汽車功率反饋控制裝置(如圖1所示)不僅可以實(shí)現(xiàn)與充電站能量管理中心的無(wú)線通信，還可以實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力汽車功率反饋的自主控制，并具有顯示和報(bào)警功能；圖1插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛電能反饋控制裝置35。針對(duì)電動(dòng)汽車并網(wǎng)的雙向電能交互系統(tǒng)，進(jìn)行了以下研究：2 .電動(dòng)汽車接入智能電網(wǎng)的相關(guān)研究，開發(fā)了創(chuàng)新的電動(dòng)汽車雙向電能結(jié)算裝置(如圖2所示),可以實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)汽車充放電模式下的各種電價(jià)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用功能所獲得的放電收入。 以及電動(dòng)汽車圖2電動(dòng)汽車雙向電能結(jié)算裝置電力系統(tǒng)在冰凍災(zāi)害下的安全評(píng)估和應(yīng)急策略，對(duì)輸電線路和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成了巨大的破壞，給社會(huì)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了巨大的損失。 因此，開展冰凍災(zāi)害下架空輸電系統(tǒng)的安全性和可靠性研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義、工程背景和意義。湖南電網(wǎng)220千伏和500千伏線路凍結(jié)期間停電次數(shù)和湖南電網(wǎng)220千伏和500千伏線路凍結(jié)期間跳閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)表，37、 本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容提出了基于廣義帕累托分布(GPD)和Copula函數(shù)的冰暴災(zāi)害下的停電倒塔概率，根據(jù)預(yù)測(cè)的覆冰厚度和輸電線路斷塔倒塔概率，考慮冰凍災(zāi)害造成的輸電線路嚴(yán)重覆冰、斷塔倒塔等故障，