特高壓與智能電網(wǎng)課件

1、 第一章 中國電力與能源戰(zhàn)略第一節(jié) 中國能源概況 我國能源資源與需求逆向分布，能源資源相對匱乏，能源結(jié)構(gòu)不均衡。隨著我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速發(fā)展，如何實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置已成為亟待解決的難題。建設(shè)智能電網(wǎng)(包括特高壓輸電)，可大幅度提高電網(wǎng)對能源資源優(yōu)化配置的能力。 一、我國能源資源分布現(xiàn)狀 我國能源資源主要分布在西部、北部和西南地區(qū)。其中，煤炭資源主要分布在西部和北部地區(qū)，水能資源主要分布在西南地區(qū)風能資源主要分布在西北、華北、東北和沿海地區(qū)，太陽能資源主要分布在北部和西部地區(qū)。 1.煤炭資源分布 全國垂深2000米以淺煤炭資源總量為5.6萬億噸。全國煤炭保有儲量為1.1萬億噸，排在俄羅斯和美國

2、之后，居世界第3位。新疆、內(nèi)蒙古山西、陜西、貴州、寧夏6省區(qū)煤炭保有儲量占全國的81.2% ，是我國煤炭資源最富集的地區(qū)。我國經(jīng)濟較發(fā)達的北京、遼寧、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東等省市煤炭保有儲量僅占全國的5%。 2.石油資源分布 根據(jù)新一輪全國油氣資源評價，我國石油遠景資源量為1086億噸，可采資源量為212億噸,我國石油資源主要分布在黑龍江、新疆、山東、河北、陜西、遼寧、吉林等北部和西部地區(qū)。我國的大中型油氣田大多分布在長江以北的東北華北和西北地區(qū)，油氣產(chǎn)量占到全國的90%以上。 3.天然氣資源分布 我國常規(guī)天然氣資源量約為56萬億立方米，主要分布在塔里木、四川、鄂爾多斯

3、柴達木、松遼、東海、瓊東南、渤海灣等盆地和地區(qū)。其中，塔里木、四川、鄂爾多斯天然氣資源豐富，資源量約占全國總量的52.3%。 4.水能資源分布 我國水能資源技術(shù)可開發(fā)裝機容量為5.4億千瓦，年發(fā)電量為2.5萬億千瓦時，居世界首位,主要分布在四川、重慶、云南、貴州、西藏等西南地區(qū)，這些地區(qū)的水能資源約占全國總量的2/3。長江、雅礱江、大渡河、烏江紅水河、瀾滄江、黃河和怒江等大江大河的水能資源豐富，總?cè)萘考s占全國經(jīng)濟可開發(fā)量的60%，具有集中開發(fā)和規(guī)模外送的良好條件。 5.核能資源分布 核能資源主要指鈾礦資源。我國鈾礦資源已勘查國土面積的預測儲量超過數(shù)百萬噸，主要分布在江西、新疆、內(nèi)蒙古、廣東、遼

4、寧等省區(qū)。我國鈾礦資源勘查程度低，已完成鈾礦普查面積不到全國國土面積的1/3，具有良好勘探前景的500 1500米深度的地層基本沒有開展勘探工作。 6.風能資源分布 我國風電開發(fā)潛力逾25億千瓦，陸上離地面50米高度達到3級以上風能資源的潛在開發(fā)量約23.8億千瓦，525米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度風電可裝機容量約2億千瓦。我國陸上風能資源主要集中在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、河北、吉林和江蘇等省區(qū)。 7.太陽能資源分布 我國太陽能資源十分豐富。據(jù)估算，我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為14700萬億千瓦時，相當于4.9萬億噸標準煤。我國西藏、青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、山西、陜西河北、

5、山東、遼寧、吉林、云南、廣東、福建海南等地區(qū)的太陽輻射能量較大，屬于太陽能利用條件較好的地區(qū)，尤其是青藏高原地區(qū)太陽能資源最為豐富。 我國能源探明總儲量的構(gòu)成： 原煤87.4%，原油2.8%，天然氣0.3%，水能9.5%。能源剩余可采總儲量的構(gòu)成： 原煤58.8%，原油3.4%，天然氣1.3%，水能36.5%。 我國一次能源資源人均擁有量僅為世界平均水平的40%左右。 總體來看： 我國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不均衡性和人均資源不足，決定了我國能源資源大規(guī)?？鐓^(qū)域調(diào)配和全國范圍優(yōu)化配置的必要性。 二、能源生產(chǎn) 我國已形成了以煤炭為基礎(chǔ)，電力為中心，石油、天然氣、新能源和可再生能源全面發(fā)展的能

6、源生產(chǎn)供應(yīng)體系。我國能源生產(chǎn)總量中，煤炭占76.6%，石油占9.8%，天然氣占4.2%，水電、核電、風電等一次電力占9.4%。 關(guān)于能源的幾個概念 常規(guī)能源（傳統(tǒng)能源）：已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。如煤炭、石油、天然氣等都屬一次性非再生的常規(guī)能源。 一次能源：是指自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源。又稱天然能源。一次能源包括化石燃料（如原煤、石油、天然氣等）、核燃料、生物質(zhì)能、水能、風能、太陽能、地熱能、海洋能、潮汐能等。 關(guān)于能源的幾個概念 可再生能源（一次能源）：能夠重復產(chǎn)生的天然能源，如太陽能、風能、水能、生物質(zhì)能等，這些能源均來自太陽，可以重復產(chǎn)生。 不可再生能源（一

7、次能源）：用一點少一點，主要是各類化石燃料（如原煤、石油、天然氣等）、核燃料。 清潔能源（綠色能源）：不排放污染物的能源，如水能、風能、太陽能、生物能（沼氣）海潮能等。 關(guān)于能源的幾個概念 新能源：在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的 可再生能源。二次能源：由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源，包括電能、汽油、液化石油氣和氫能等。二次能源和一次能源不同，它不是直接取自自然界，只能由一次能源加工轉(zhuǎn)換以后得到，因此嚴格的說它不是“能源” 。 1.煤炭生產(chǎn) 煤炭是我國的基礎(chǔ)性能源，煤炭生產(chǎn)地區(qū)集中度高。主要集中在山西、內(nèi)蒙古、陜西、河南四?。ㄗ灾螀^(qū)）,2013我國煤炭產(chǎn)量達到36.8億噸，約占世界煤炭總產(chǎn)量

8、的一半居世界第一位。2.石油生產(chǎn) 我國石油產(chǎn)量近年來保持平穩(wěn)增長。 2013年我國原油產(chǎn)量2.066億噸，約占世界石油產(chǎn)量的5%，是世界第5大石油生產(chǎn)國（前4位分別是俄羅斯、沙特阿拉伯、美國和伊朗）。受資源條件限制，我國石油年產(chǎn)量已接近峰值水平，未來增長空間有限。 （ 2013年我國原油消費4.87億噸）3.天然氣生產(chǎn) 我國天然氣生產(chǎn)正步入快速發(fā)展階段，產(chǎn)量增長較快,2013我國天然氣產(chǎn)量1209億立方米。約占世界天然氣產(chǎn)量的3%，居世界第7位（前6位分別是美國、俄羅斯、加拿大、伊朗卡塔爾和挪威）。我國天然氣生產(chǎn)主要集中在川渝、塔里木、鄂爾多斯、柴達木、松遼、東海渤海灣、鶯瓊八大產(chǎn)氣區(qū)，年產(chǎn)量

9、占全國的95%。 4.電力生產(chǎn)截至2013年底我國發(fā)電裝機容量達到12.5億千瓦，全年發(fā)電量5.35萬億千瓦時，居世界第一位。三、能源消費1.一次能源消費我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展對能源的需求持續(xù)增長。我國一次能源消費總量2013達到世界能源的22.4%。我國已成為世界最大的能源消費國。三、能源消費LFX-912LFX-9122.終端能源消費（用能設(shè)備入口） 在我國終端能源消費中，優(yōu)質(zhì)能源消費需求的增長近年來明顯加快，比重逐步增加。煤炭在終端能源消費結(jié)構(gòu)中所占比重持續(xù)下降。石油和電力在終端能源消費中所占比重大幅提升。 第二節(jié) 中國能源戰(zhàn)略一、國家的能源戰(zhàn)略2004年國務(wù)院常務(wù)會議討論通過的能源中長

10、期發(fā)展規(guī)劃綱要（20042020年）提出“堅持以煤炭為主體、電力為中心、油、氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。 二、國家電網(wǎng)能源戰(zhàn)略 國家電網(wǎng)實施“一特四大”能源戰(zhàn)略，即通過建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，促進 大水電、大煤電、大核電、大型可再生能源發(fā)電基地的集約化發(fā)展，實現(xiàn)更大范圍內(nèi)能源資源優(yōu)化配置。 特高壓：交流1000千伏及以上和直流正負800千伏以上的電壓等級。特高壓電網(wǎng)的特點：具有遠距離、低損耗、大功率輸送電能。對于減少能源損耗，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)將發(fā)揮重大作用。 三、能源發(fā)展的轉(zhuǎn)型 分析全球和我國能源狀況，研究了我國能源發(fā)展面臨的問題和深層次原因，并基于能源問題的復雜性和大能源觀，實

11、現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型：能源結(jié)構(gòu)由高碳型轉(zhuǎn)向低碳型，能源利用由粗放型轉(zhuǎn)向集約高效型，能源配置方式由就地平衡型轉(zhuǎn)向大范圍優(yōu)化配置型，能源供應(yīng)由國內(nèi)資源保障型轉(zhuǎn)向國際國內(nèi)資源統(tǒng)籌利用型，能源服務(wù)由單向供給型轉(zhuǎn)向智能互動型。 第三節(jié) 解決能源問題的基本思路解決中國能源問題的基本思路： 樹立大能源觀，統(tǒng)籌推進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和國際競爭格局轉(zhuǎn)變。一、能源問題的復雜性1.綜合性；2.差異性；3.長期性；4.不確定性。 二、大能源觀大能源觀是指以系統(tǒng)論的方法，以可持續(xù)發(fā)展的理念，以全局的、整體的、歷史的、開放的、普遍聯(lián)系的視角去分析和研究能源問題。第四節(jié) 中國電力與能源戰(zhàn)略一、電力在能源戰(zhàn)略中的地位2

12、004年國務(wù)院常務(wù)會議討論通過的能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（20042020年）提出“堅持以煤炭為主體、電力為中心、油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略” 。 電力在能源戰(zhàn)略中居中心地位。二、能源戰(zhàn)略以電力為中心的意義（一）保障能源供應(yīng)，緩解能源安全壓力。（二）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，緩解環(huán)境約束壓力。（三）提高能源效率，降低能源強度。（四）改善民生，服務(wù)和諧社會建設(shè)。能源強度是國內(nèi)一次能源使用總量或最終能源使用量與國內(nèi)生產(chǎn)總值之比。 三、國家電網(wǎng)“一特四大”戰(zhàn)略國家電網(wǎng)制定的“一特四大”戰(zhàn)略，即通過建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，促進大水電、大煤電、大核電、大型可再生能源發(fā)電基地的集約化發(fā)展，實現(xiàn)更大范圍

13、內(nèi)能源資源優(yōu)化配置。集約化:在最充分利用一切資源的基礎(chǔ)上，更集中合理地運用現(xiàn)代管理與技術(shù)，充分發(fā)揮資源的積極效應(yīng)，以提高效益和效率的一種形式。是集團規(guī)模經(jīng)營的特征。集約化經(jīng)營要求生產(chǎn)要素的相對集中，經(jīng)營集團化、規(guī)?；?。 （一）電力發(fā)展的核心任務(wù) 實施“一特四大”戰(zhàn)略,是當前和今后一個時期我國電力工業(yè)發(fā)展的核心任務(wù)。有效解決我國能源供應(yīng)、保障利用效率、資源配置、環(huán)境保護、技術(shù)創(chuàng)新等方面存在的突出問題，對我國能源可持續(xù)發(fā)展意義重大、影響深遠。（二）實施“一特四大”戰(zhàn)略的必要性1.保證電力供應(yīng)的需要。2.集約化開發(fā)能源資源的需要。3.優(yōu)化能源輸送格局的需要。4.提高能源配置效率的需要。5.保護生態(tài)環(huán)

14、境的需要。6.應(yīng)對新一輪能源技術(shù)革命的需要。2010年03月（三）實施“一特四大”戰(zhàn)略的關(guān)鍵 關(guān)鍵是加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)。發(fā)展特高壓電網(wǎng)，是電力工業(yè)科學發(fā)展的內(nèi)在要求，是發(fā)揮特高壓的技術(shù)優(yōu)勢和功能作用保障大型電源基地集約化開發(fā)和電力安全高效、經(jīng)濟外送與順利消納，實現(xiàn)全國范圍能源資源優(yōu)化配置，促進國際能源合作的客觀需要。 為什么說特高壓電網(wǎng)是實施“一特四大”戰(zhàn)略的關(guān)鍵？1.發(fā)展特高壓電網(wǎng)是大型電源基地建設(shè)的前提與保障。2.發(fā)展特高壓電網(wǎng)能夠充分發(fā)揮特高壓在遠距離輸電方面的優(yōu)勢。3.發(fā)展特高壓電網(wǎng)有利于構(gòu)建結(jié)構(gòu)堅強、功能強大的智能化能源配置平臺。4.發(fā)展特高壓電網(wǎng)可以為國際能源合作提供技術(shù)支撐。第二

15、章 電網(wǎng)的發(fā)展歷程第一節(jié) 電網(wǎng)的基本概念電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費的系統(tǒng)。電（力）網(wǎng)包括變電、輸電、配電環(huán)節(jié)，用于聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的網(wǎng)絡(luò)。電（力）網(wǎng)主要包括輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。輸電網(wǎng)的功能是將發(fā)電廠（場）發(fā)出的電力送到消費電能的地區(qū)，或進行相鄰電網(wǎng)之間的電力互送，形成互聯(lián)電網(wǎng)。（110kV以上）配電網(wǎng)的功能是接受輸電網(wǎng)輸送的電力，然后進行再分配，輸送到城市和農(nóng)村，進一步分配和供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、居民以及有特殊需要的用電部門。 （110kV及以下）我國電壓等級的劃分：低壓：（1000V以下）380/220V中壓：（3kV、6kV）10kV、2

16、0kV 、35kV高壓： 110kV、220kV超高壓：交流330kV、500kV、750kV 直流500(400) kV、660kV特高壓：交流1000kV及以上 直流800kV及以上電能生產(chǎn)的特點：生產(chǎn)、輸送、分配、使用同時進行。電能目前尚不能大量儲存。存儲技術(shù)是新的研究領(lǐng)域。對電力系統(tǒng)基本要求：安全穩(wěn)定（同步、頻率、電壓）運行。所謂安全，是指運行中的所有電力設(shè)備必須在它們允許的電流、電壓和頻率的幅值和時間限額內(nèi)運行，不安全的后果可能導致電力設(shè)備的損壞；所謂穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)可以連續(xù)向電力用戶正常供電的狀態(tài)。 第二節(jié) 電網(wǎng)的發(fā)展歷程1949年統(tǒng)一了電壓等級。1952年建設(shè)交流ll0kV線路。

17、1954年建成交流220kV線路。1972年建成交流330kV線路。1981年建成交流500kV線路。1989年建成500kV線路。2005年建成交流750kV線路。2008年建成交流1000kV線路。2010年建成800kV線路。 第三節(jié) 電網(wǎng)互聯(lián)現(xiàn)狀 截至2013年9月底，中國形成了華北、華中、華東、東北、西北、南方、西藏電網(wǎng)六個同步電網(wǎng)，實現(xiàn)了除臺灣外的全國聯(lián)網(wǎng)。在加強大電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的同時，電網(wǎng)互為支撐、相互支援的能力顯著提高。 第四節(jié) 電網(wǎng)發(fā)展趨勢1.能源資源優(yōu)化配置的能力不斷增強加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)，實施遠距離、大規(guī)模輸電。建設(shè)以“三華”（華北、華東、華中）特高壓同步電網(wǎng)為核心，以

18、西北、東北電網(wǎng)為送端，交直流協(xié)調(diào)發(fā)展，網(wǎng)架堅強、安全高效、經(jīng)濟環(huán)保的現(xiàn)代電網(wǎng)，實現(xiàn)能源資源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。 2.系統(tǒng)安全可靠水平不斷提升 大機組和大電站必須接入大電網(wǎng)才能安全可靠運行，充分發(fā)揮效益。因此，電網(wǎng)互聯(lián)使電網(wǎng)規(guī)模擴大，從而具備采用大機組和建設(shè)大電站的條件。 電網(wǎng)互聯(lián)后在發(fā)生事故時具有相互緊急支援的作用，同時由于聯(lián)網(wǎng)后系統(tǒng)容量增加，使得發(fā)生故障后切除發(fā)電機組對電網(wǎng)的影響相對減少，提高了電力系統(tǒng)的安全性。3未來電網(wǎng)發(fā)展 未來電網(wǎng)的主要特征是：在電源組成上，以非化石能源為主的清潔能源發(fā)電占較大份額（如中國應(yīng)力求達到40%50%），大型骨干電源與分布式電源相結(jié)合；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面，國家級

19、（或更大范圍）主干輸電網(wǎng)與區(qū)域電網(wǎng)、配電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展；采用大容量、低損耗、環(huán)境友好的輸電方式（如特高壓架空輸電、超導電纜輸電、氣體絕緣管道輸電等）；智能化的電網(wǎng)調(diào)度、控制和保護；雙向互動的智能化配用電系統(tǒng)等。 3未來電網(wǎng)發(fā)展 未來電網(wǎng)發(fā)展的兩大特征： a.大規(guī)?？稍偕茉措娏Φ募泻头稚⒔尤?； b.電網(wǎng)運行控制和用電的全面智能化。 未來電網(wǎng)的使命將發(fā)生重大變化： a.靈活、高效的能源配置和供應(yīng)系統(tǒng)，建立用戶需求響應(yīng)機制，分布式電源和儲能將改變終端用電模式，電能將在電網(wǎng)和用戶間雙向流動，大幅度提高終端能源利用效率。 b.大規(guī)模新能源電力的輸送網(wǎng)絡(luò)，具有接納大規(guī)?？稍偕茉措娏Φ哪芰?。 c.安全、可

20、靠的智能能源網(wǎng)絡(luò)，具有極高的供電可靠性，基本排除大面積停電的風險。 d.覆蓋城鄉(xiāng)的能源、電力、信息的物聯(lián)網(wǎng)和綜合服務(wù)體系，實現(xiàn)“多網(wǎng)合一”，成為能源、信息的雙重載體。未來電網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)電技術(shù) 風力發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、新型核電技術(shù)等。 輸電技術(shù) 特高壓交直流輸電技術(shù)、大容量直流斷路器和直流電網(wǎng)技術(shù)、高溫超導輸電技術(shù)、大容量電纜輸電技術(shù)、氣體絕緣管道輸電技術(shù)等。 配電技術(shù) 智能配電網(wǎng)技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)等 儲電技術(shù) 超導儲能、飛輪儲能、抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電動汽車技術(shù)等。 用電技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能用電技術(shù)等。 輔助技術(shù) 電力市場技術(shù)、電網(wǎng)運行控制技術(shù)、大規(guī)模仿真計算技

21、術(shù)等。 第三章 特高壓輸電第一節(jié) 特高壓輸電發(fā)展動因及研發(fā)歷程一、特高壓輸電發(fā)展動因1.滿足大規(guī)模、遠距離、高效率電力輸送要求。2.保護生態(tài)環(huán)境。3.提高電網(wǎng)運行安全性和社會綜合效益。4.提高能源輸送保障能力。二、中國特高壓輸電創(chuàng)新與實踐 中國能源資源與負荷中心呈逆向分布的國情，決定了特高壓輸電技術(shù)在中國具有廣闊的應(yīng)用空間。國家電網(wǎng)公司組織開展了特高壓電網(wǎng)研究論證、科技攻關(guān)、規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備研制和建設(shè)運行等工作，實現(xiàn)了特高壓輸電從交流到直流、從理論到實踐的全面突破，驗證了特高壓電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)境友好性。（一）中國特高壓交流輸電技術(shù)的發(fā)展 2004年，國家電網(wǎng)公司啟動了特高壓輸電工程關(guān)鍵技

22、術(shù)研究和可行性研究。 2006年，取得了大量的第一手研究成果，解決了建設(shè)特高壓試驗示范工程的全部關(guān)鍵問題，基本掌握了特高壓交流輸變電的技術(shù)特點和特高壓電網(wǎng)的基本特性, 特高壓電磁環(huán)境限值、過電壓水平、無功配置、絕緣配合、防雷等關(guān)鍵技術(shù)研究取得了初步成果。 特高壓輸電是一項繁雜的系統(tǒng)工程，必須先以試驗示范工程的方式開展。建設(shè)試驗示范工程的目的是考核特高壓電網(wǎng)及其設(shè)備的性能積累特高壓輸變電技術(shù)研究、設(shè)備制造、電網(wǎng)運行和控制方面的經(jīng)驗，提高特高壓輸變電設(shè)備制造和輸電技術(shù)水平。 （二）中國特高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展20世紀50年代末，開始直流輸電技術(shù)研究；70年代在上海建成直流輸電試驗工程;80年代末建

23、成直流輸電工業(yè)性試驗工程；1989年建成 500kV直流輸電工程。 2004年開始對800kV特高壓直流輸電工程技術(shù)進行全面深入的研究; 2010年7月，建成了800kV特高壓直流輸電示范工程。 第二節(jié) 特高壓輸電的特點 特高壓指的是交流l000kV、直流800kV及以上電壓等級，特高壓技術(shù)代表了當今世界電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的最高水平，是能源領(lǐng)域一項具有很高技術(shù)含量和經(jīng)濟價值的新技術(shù)。 一、特高壓交流輸電的技術(shù)特點 及經(jīng)濟價值1.輸送容量大2.送電距離長3.線路損耗低4.工程投資省5.走廊利用率高6.聯(lián)網(wǎng)能力強二、特高壓直流輸電的特點1.輸電容量大、距離長。2.直流架空輸電線路只需正負兩極導線，桿 塔

24、結(jié)構(gòu)簡單，線路走廊窄，造價低，損耗小。3.直流系統(tǒng)還可利用大地（或海水）為回路省去回路導線，同時大地電阻率低、損耗小。4.直流線路無電容電流，無感抗，沿線的電壓分布均勻，不需裝設(shè)并聯(lián)電抗器。5.輸送能力強，無肌膚效應(yīng)（相比交流導線截面變大、電阻變小），尤其適用于遠距離大容量的輸電系統(tǒng)。 第三節(jié) 特高壓交直流混合電網(wǎng)一、交直流輸電技術(shù)的特點 交流輸電工程：中間可以落點，具有網(wǎng)絡(luò)功能，可以根據(jù)電源分布、負荷布點、輸送電力、電力交換等實際需要構(gòu)成電網(wǎng)。交流輸電線路的輸電能力與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交流輸電線路在電網(wǎng)中所處的位置、運行方式等因素有關(guān)。 直流輸電工程主要以中間不落點的兩端工程為主，可點對點、大功率、

25、遠距離直接將電力送往負荷中心。直流輸電可以減少或避免大量過網(wǎng)潮流，按照送、受端運行方式變化而改變潮流，潮流方向和大小均能方便地進行控制。 交流與直流都是電網(wǎng)的組成部分，在電網(wǎng)中的應(yīng)用各有特點，兩者相輔相成；電網(wǎng)的發(fā)展不能單純依靠交（直）流輸電，需構(gòu)建交流、直流相互支撐的堅強電網(wǎng)。 直流輸電相比交流輸電的優(yōu)點1)直流輸電架空線路造價低、損耗?。o肌膚效應(yīng)） ，在輸送同樣功率的前提下，造價節(jié)??；2)直流電纜線路輸送容量大、輸送距離不受限制；3)直流輸電不存在交流輸電的穩(wěn)定問題（無:電感、電容電流、諧振過電壓、振蕩）；4)采用直流輸電實現(xiàn)電力系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)網(wǎng)，使被聯(lián)電網(wǎng)保持自己的電能直流獨立運行

26、，快速、方便的實現(xiàn)電網(wǎng)間的功率交換、運行及管理并改善交流系統(tǒng)的運行性能；5)相同條件下，電暈無線電干擾較小，穩(wěn)態(tài)運行時沿線電壓分布較平穩(wěn)；6)運行方式靈活、控制快速方便。直流輸電系統(tǒng)換流站組成直流輸電系統(tǒng)的換流站由換流變壓器、換流閥、平波電抗器、直流場設(shè)備、交流場設(shè)備、控制保護及通信系統(tǒng)組成。控制保護系統(tǒng)及通信是直流系統(tǒng)的大腦，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、指令分配和協(xié)調(diào)；換流變和換流閥為直流系統(tǒng)的心臟，實行功率的交換和電力變換及快速控制執(zhí)行； 直流場設(shè)備為直流系統(tǒng)的手腳，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、諧波濾除、設(shè)備和線路的保護與控制、運行方式轉(zhuǎn)換等。二、特高壓交直流混合電網(wǎng)特征特高壓交直流混合電網(wǎng)是指在超高壓交流電網(wǎng)的

27、基礎(chǔ)上采用了l000kV交流和800kV及以上直流特高壓并聯(lián)同步或異步輸電的輸電網(wǎng)。交直流在電網(wǎng)中的應(yīng)用各有特點，兩者相輔相成互為補充。直流輸電的穩(wěn)定性能與受端電網(wǎng)電氣強弱有關(guān)。直流系統(tǒng)的控制在大多數(shù)交流和直流之間的相互作用中起著重要的作用，因此在評估交流系統(tǒng)強弱時必須考慮直流控制的作用。 三、特高壓電壓等級選擇的原則(1)與所覆蓋的地理范圍、電力系統(tǒng)的規(guī)模相一致；(2)與現(xiàn)有超高壓電壓等級的技術(shù)經(jīng)濟合理配合；(3)與電網(wǎng)的平均輸電容量和輸電距離相適應(yīng)；(4)輸變電設(shè)備從開發(fā)到可以用于工程的時間相協(xié)調(diào)；(5)特高壓輸電技術(shù)的可用性與輸電需求相統(tǒng)一；(6)與新的發(fā)電技術(shù)相互促進。 第四章 智能電

28、網(wǎng)相關(guān)知識 第四章 智能電網(wǎng)相關(guān)知識第一節(jié) 我國智能電網(wǎng)提出的背景及內(nèi)涵一、我國的能源問題1.我國能源資源分布現(xiàn)狀 我國能源資源主要分布在北部、西部和西南地區(qū)。能源資源與能源需求呈逆向分布。 我國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不均衡性和人均資源匱乏，決定了我國能源資源大規(guī)模跨區(qū)域調(diào)配和全國范圍優(yōu)化配置的必然性。 2.中國能源面臨的重大問題（1）可持續(xù)供應(yīng)問題：能源需求在未來較長時間內(nèi)將保持較快的增長，資源環(huán)境等因素對提升能源供應(yīng)能力的約束越來越強，能源對外依存度持續(xù)走高；（2）輸送和配置問題：能源資源與能源需求逆向分布，能源大范圍優(yōu)化配置能力不足；（3）發(fā)展質(zhì)量問題：能源開發(fā)利用效率較低；能源結(jié)

29、構(gòu)亟待優(yōu)化；城鄉(xiāng)能源協(xié)調(diào)發(fā)展任務(wù)艱巨3影響中國能源發(fā)展的原因（1）經(jīng)濟發(fā)展方式（2）能源發(fā)展方式（3）國際競爭格局4.能源問題的復雜性（1）綜合性（2）差異性（3）長期性（4）不確定性5.全球能源特征（1）能源結(jié)構(gòu)多元化（2）能源開發(fā)清潔化（3）能源配置遠程化（4）能源消費電氣化（5）能源系統(tǒng)智能化（6）能源資源金融化二、智能電網(wǎng)提出的背景（1）解決我國能源資源逆向分布的矛盾。（2）促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展，促進節(jié)能減排，實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置。（3）電網(wǎng)是國家能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，是國家綜合運輸體系的重要組成部分。（4）各行業(yè)對電力的依賴增強，對供電可靠性及電能質(zhì)量的要求日益提高。三、智能電網(wǎng)概念

30、、內(nèi)涵、意義1.智能電網(wǎng)的概念 智能電網(wǎng)是將先進的傳感量測技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)、自動控制技術(shù)和能源電力技術(shù)相結(jié)合，并與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng) 。2.我國堅強的智能電網(wǎng)的概念 國家電網(wǎng)公司提出的堅強智能電網(wǎng)是：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。 3.智能電網(wǎng)的主要內(nèi)涵堅強可靠；經(jīng)濟高效；清潔環(huán)保；透明開放；友好互動。 4.國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化規(guī)劃的指導

31、思想 深入貫徹落實科學發(fā)展觀，以國家能源戰(zhàn)略為指導，以堅強網(wǎng)架及電網(wǎng)發(fā)展成果為基礎(chǔ)，以先進適用技術(shù)為支撐，立足國情，統(tǒng)籌規(guī)劃，實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化和互動化，滿足多元化電力服務(wù)需求，促進低碳經(jīng)濟發(fā)展，服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。 5.國網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化規(guī)劃的原則 符合國家能源戰(zhàn)略和國家電網(wǎng)公司總體發(fā)展戰(zhàn)略；遵循統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)發(fā)展；堅持電網(wǎng)堅強與智能高度融合；堅持技術(shù)領(lǐng)先；堅持經(jīng)濟合理；堅持因地制宜。 6.堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的基本原則堅持統(tǒng)一規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展；堅持統(tǒng)一標準，試點先行；堅持統(tǒng)一建設(shè)，突出重點；堅持創(chuàng)新引領(lǐng)、注重質(zhì)量。7.中國堅強智能電網(wǎng)的基本特征： （1）信息化：采用數(shù)字化的方式清晰表述電

32、網(wǎng)對象、結(jié)構(gòu)、特性及狀態(tài)，實現(xiàn)各類信息的精確高效采集與傳輸，從而實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成、分析和利用； （2）自動化：提高電網(wǎng)自動運行控制與管理水平。 （3）互動化：通過信息的實時溝通及分析，使整個系統(tǒng)可以良性互動與高效協(xié)調(diào)。 8.智能電網(wǎng)應(yīng)該具備的特性（1）具有自愈能力。（2）具有高可靠性。（3）資產(chǎn)優(yōu)化管理。（4）經(jīng)濟高效。（5）與用戶友好互動。（6）兼容大量分布式電源的接入。四、建設(shè)堅強智能電網(wǎng)意義 1.建設(shè)堅強智能電網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的發(fā)展有何重大意義（1）提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性；（2）實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展；（3）減少有效裝機容量；（4）降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費用；（5）提高電網(wǎng)設(shè)備利用效

33、率；（6）降低線損。2.建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的必要性（1）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全供應(yīng)；（2）提升電網(wǎng)的大范圍資源優(yōu)化配置能力；（3）提升系統(tǒng)的清潔能源接納能力；（4）促進節(jié)能減排，推動低碳經(jīng)濟的發(fā)展；（5）實現(xiàn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展；（6）提升電工行業(yè)核心競爭力，促進技術(shù)進步及裝備升級；（7）滿足用戶多元化需求，提升和豐富電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量及內(nèi)涵。 3.智能電網(wǎng)實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置 智能電網(wǎng)能夠有效解決電力的大規(guī)模、遠距離低損耗傳輸問題，促進大型水電、煤電、核電可再生能源基地的集約化開發(fā)，從而實現(xiàn)全國乃至更大范圍內(nèi)能源資源優(yōu)化配置。實現(xiàn)電力遠距離大容量傳輸，提高電力系統(tǒng)對清潔能源的消納能力，提高能源輸送

34、經(jīng)濟性，有利于加強國際能源合作。4.低碳經(jīng)濟 所謂低碳經(jīng)濟，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等化石能源的消耗，降低生產(chǎn)生活過程中的二氧化碳排放，減少地球表面溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。 第二節(jié) 智能電網(wǎng)相關(guān)知識 智能電網(wǎng)包括： 智能發(fā)電、智能輸電、智能變電、 智能配電、智能用電、智能調(diào)度。 一、智能發(fā)電 應(yīng)用各種新技術(shù)，促進電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進新能源發(fā)電集中并網(wǎng)，適應(yīng)清 潔能源規(guī)?；l(fā)展，靈活、高效、環(huán)保 的發(fā)電方式。變相儲能是利用物態(tài)轉(zhuǎn)變過程中伴隨能量的吸收和釋放。二、智能輸電-完成

35、遠距離、大容量、低損耗、高效率電能的智能輸送。智能輸電是指利用特高壓、柔性輸電、超導輸電，以及直流輸電等前沿技術(shù)。柔性輸電技術(shù)是用大功率電力電子裝置，控制調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的運行參數(shù)（如電壓、相位差）或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（電抗），優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提高輸配電系統(tǒng)的可靠性、可控性、運行性能及電能質(zhì)量。 柔性輸電分為柔性直流輸電和柔性交流輸電。三、智能變電站-根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。 智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本

36、功能。四、智能配電-支持靈活自適應(yīng)的故障處理和自愈，滿足高滲透率的分布式電源和儲能元件接入要求，提高電能質(zhì)量配電方式。 以靈活、可靠、高效的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和高安全可靠的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用信息通信、高級傳感和測控等技術(shù)實現(xiàn)智能配電。 智能配電涉及的技術(shù)領(lǐng)域：(1)配電網(wǎng)規(guī)劃。(2)配電設(shè)備智能化。(3)配電自動化。分布式發(fā)電。儲能與微電網(wǎng)的接入與協(xié)調(diào) 控制。 微電網(wǎng)微型電網(wǎng)是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個概念，是指多個分布式電源及其相

37、關(guān)負載按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。 開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，是智能電網(wǎng)的組成部分。五、智能用電-市場響應(yīng)迅速、計量公正準確、數(shù)據(jù)采集實時、收費方式多樣、服務(wù)高效便捷，構(gòu)建電網(wǎng)與客戶電力流、信息流業(yè)務(wù)流實時互動的新型供用電關(guān)系。 智能用電依托堅強電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念，利用高級量測、高效控制、高速通信、快速儲能等技術(shù)。1.智能用電的特征技術(shù)先進：計量、控制通信、儲能、超導等新技術(shù)。經(jīng)濟高效：推動可再生能源（發(fā)電）利用、經(jīng)濟用電和提高能源效率。 服務(wù)多樣：滿足客戶

38、多元化、個性化需求。 靈活互動：實現(xiàn)電能、信息和業(yè)務(wù)的雙向交互 友好開放：充分利用電網(wǎng)資源為客戶提供增值服務(wù)。 2.電價政策峰谷分時電價： 電力公司根據(jù)電網(wǎng)負荷特性確定峰谷時段，在高峰期提高電價，而在低谷期降低電價。階梯電價：階梯電價全名為階梯式累進電價，是指把戶均用電量設(shè)置為若干個階梯，第一階梯為基數(shù)電量，此階梯內(nèi)電量較少，每kWh電價也較低；第二階梯電量較高，電價也較高一些，第三階梯電量更多，電價也更高。隨著戶均消費電量的增長，每kWh電價逐級遞增。 六、智能調(diào)度-綜合運用各種先進科技和智能化手段，面向調(diào)度全維度業(yè)務(wù)和調(diào)度生產(chǎn)全過程智能化。 具有支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一建模電網(wǎng)實時監(jiān)控與預警

39、、調(diào)度預警與決策支持、節(jié)能發(fā)電調(diào)度、以及安全防御等功能，實現(xiàn)量測、建模、分析、決策、控制、計劃和管理全方位智能化，形成安全防御、經(jīng)濟優(yōu)化、高效管理三位一體的全景分布式一體化的電網(wǎng)調(diào)度體系。 智能調(diào)度體系的特征 敏銳的全景化前瞻預警、優(yōu)化的自適應(yīng)自動調(diào)整、多維的全局協(xié)調(diào)控制、統(tǒng)籌的精細化調(diào)度計劃、規(guī)范的流程化管理、高效的網(wǎng)絡(luò)化信息通信。 我國在智能調(diào)度方面取得的成果： 我國在數(shù)字電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)、電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析、電網(wǎng)控制技術(shù)、電網(wǎng)可視化和數(shù)據(jù)整合、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)的標準化建設(shè)等方面開展了大量的研究和應(yīng)用工作，并在許多領(lǐng)域取得了重大進展，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了堅

40、實的技術(shù)支撐。 第三節(jié) 智能電網(wǎng)的社會效益和經(jīng)濟效益一、智能電網(wǎng)與環(huán)境保護智能電網(wǎng)對于有效地控制和減少溫室氣體排放具有明顯的功效。隨著二氧化碳等溫室氣體排放量不斷增加，大氣的溫室效應(yīng)不斷增強，造成全球氣溫升高，其后果是使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，又影響著人類的食物供 應(yīng)和居住環(huán)境。環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)和資源枯竭等種種矛盾，正日益威脅著人類社會的和諧發(fā)展。因此必須尋找一種綠色能源來實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。 在節(jié)約能耗的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)對于有效地控制和減少溫室氣體排放具有明顯的功效。智能電網(wǎng)的推廣是提高能源獨立性的重要步驟，它可以降低人類對化石燃料

41、的依賴，減少溫室氣體的排放量。據(jù)美國“智能電網(wǎng)聯(lián)盟”的研究結(jié)果顯示，美國電網(wǎng)的使用效率每提高5%，就相當于減少5300萬輛汽車的燃料消耗和碳排放。 我國到2020年，預計智能電網(wǎng)將幫助電力企業(yè)減少14%的二氧化碳排放量。因此，環(huán)境學家們多年來一直在討論建立智能電網(wǎng)，通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成高效的電能 分配系統(tǒng)，減少浪費，提高電力系統(tǒng)的可靠性。 智能電網(wǎng)的核心價值是提高能效，保護環(huán)境。減少溫室氣體排放，利用各種高科技手段提升發(fā)電、輸電、配電、用電各環(huán)節(jié)的運行管理水平，節(jié)約資源，保護環(huán)境。智能電網(wǎng)的推廣可減少25%以上由傳統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳，這相當于1.3億輛汽車啟動瞬間二氧化碳的排放量。智能電網(wǎng)

42、還可以提升供電及服務(wù)質(zhì)量，并帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 總之，智能電網(wǎng)的理念就是環(huán)境友好、資源節(jié)約，體現(xiàn)了電網(wǎng)對環(huán)境、經(jīng)濟乃至整個社會的積極貢獻。二、智能電網(wǎng)與經(jīng)濟增長 建設(shè)智能電網(wǎng)，可使電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、電力用戶、電力裝備制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得更好的經(jīng)濟效益。 智能電網(wǎng)建設(shè)將對我國經(jīng)濟社會及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生積極的拉動作用。有專家預計，到2020年，全國智能電網(wǎng)方面的投資累計將超過4萬億元，這將大大促進經(jīng)濟社會的發(fā)展。智能電網(wǎng)對經(jīng)濟增長的貢獻主要表現(xiàn)：(1)堅強智能電網(wǎng)的“堅強”在于特高壓骨干電網(wǎng)建設(shè)。 特高壓輸電可以解決長距離輸電帶來的功率瓶頸、輸送損耗、傳輸效率和土地資源占用等問題，實現(xiàn)我國“

43、西電東送”的能源戰(zhàn)略目標，把西部優(yōu)質(zhì)的煤氣資源轉(zhuǎn)換為清潔的電能輸送到東部經(jīng)濟負荷中心，這樣既促進了西部的資源型經(jīng)濟發(fā)展，又保證了東部沿海地區(qū)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。 (2)智能電網(wǎng)的主要目標是實現(xiàn)大規(guī)模可再生 能源并網(wǎng) 解決隨機性、間歇性的風力、太陽能等大型新能源發(fā)電并網(wǎng)帶來的沖擊問題，促進新能源的有效利用，帶動邊遠或區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，逐步提高綠色能源的利用率。同時也將帶動風電設(shè)備、太陽能光伏設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 (3)智能電網(wǎng)將全面支持電動汽車、微電網(wǎng)和大容量儲能裝置等新型用戶接入。 智能電網(wǎng)是減少汽車的燃油消耗、降低城市大氣污染、提高終端能源利用效率及建設(shè)“兩型” （資源節(jié)約型、環(huán)境友好型）社會的

44、必然選擇。這些新型用戶，將極大地改變電網(wǎng)的運行方式，帶來電能質(zhì)量和電網(wǎng)調(diào)峰等諸多問題。而智能電網(wǎng)將充分面對這些問題并給出解決方案，這將極大地促進電動汽車和儲能裝置產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。(4)智能電網(wǎng)可以指導用戶科學用電 通過建設(shè)智能用電服務(wù)體系，電力用戶通過互動終端可以隨時掌握實時用電信息，并根據(jù)自身用電需求，通過工廠能源管理系統(tǒng)來調(diào)整用電設(shè)備在不同時段下的用電策略，實施“需求側(cè)響應(yīng)”，降低電能等能源消耗成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 (5)智能電網(wǎng)為發(fā)電側(cè)帶來收益 可以優(yōu)化配置電力資源，通過移峰填谷可以提高負荷率、降低高峰負荷，從而可以推遲或緩建電源裝機，減少裝機投資。 負荷率提高可以穩(wěn)定機組出力，降

45、低發(fā)電煤耗，減少發(fā)電成本，增加電廠收益。減少大氣污染物排放，降低環(huán)境治理費用。 穩(wěn)定的系統(tǒng)運行可以增加發(fā)電設(shè)備的壽命從而降低發(fā)電企業(yè)的運行和維護成本。 (6)智能電網(wǎng)能夠減少環(huán)境污染造成的經(jīng)濟損失 我國每排放1t二氧化硫，將造成經(jīng)濟損失6000元左右。據(jù)此估算，到2020年智能電網(wǎng)將減少90萬噸的二氧化硫排放，可以減少經(jīng)濟損失54億元。 智能電網(wǎng)的運行使得社會產(chǎn)生良好的節(jié)能效果，相當于全社會經(jīng)濟發(fā)展減少了能源投入，即降低了經(jīng)濟發(fā)展成本。假設(shè)節(jié)約的能源都是煤炭資源，按照每噸煤炭價格800元計算，到2020年智能電網(wǎng)累計的節(jié)能量，相當于減少社會能源投入費用約2000億元。 三、智能電網(wǎng)與節(jié)能減排節(jié)

46、能：節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源。減排：減少廢水、廢渣、廢氣排放。 建設(shè)堅強智能電網(wǎng)是轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式，實現(xiàn)能源和電力工業(yè)科學發(fā)展的必由之路。我國一次能源以煤為主，清潔能源比重偏低，結(jié)構(gòu)性矛盾突出。智能電網(wǎng)是節(jié)能減排和清潔能源介入的紐帶，是最具政策一致性的領(lǐng)域。節(jié)能方面： 可再生能源的規(guī)?；茫瑴p少了化石類能源的消耗，特高壓智能輸電，可有效減少線路損耗； 用電企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)的峰谷曲線來調(diào)整自身的用電時段，減少高峰用電，增加低谷用電，減少了電網(wǎng)的調(diào)峰儲備負荷； 智能控制技術(shù)幫助用戶節(jié)能，減少長明燈、長流水等現(xiàn)象。 減排方面： 智能電網(wǎng)對可再生能源的規(guī)?；尤敫佑押茫档土嘶惸茉吹南M比重，減少了

47、燃煤或燃油電廠的排放； 智能電網(wǎng)支持電動汽車的廣泛應(yīng)用，提高了清潔能源在終端的使用效率，減少了燃油汽車的尾氣排放，降低了城市的大氣污染。 到2020年，如果要達到非化石類能源占一次能源消費比重達到15%左右，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%45%的目標，則清潔能源裝機容量需要達到5.7億kW。我國的水能、風能、太陽能等可再生能源資源規(guī)模大、分布集中，且大多處于西部和北部地區(qū)，需要走集中開發(fā)、規(guī)模外送和大范圍消納的發(fā)展道路。 從我國基本國情出發(fā)，充分發(fā)揮特高壓和智能化技術(shù)的綜合優(yōu)勢，建設(shè)安全水平高、適應(yīng)能力強、配置效率高、互動性能好、綜合效益優(yōu)的堅強智能電網(wǎng)，是清潔能源發(fā)展、節(jié)

48、能減排、能源布局優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略選擇，是落實國家能源戰(zhàn)略部署，推動低碳經(jīng)濟發(fā)展，促進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要舉措，是立足自主創(chuàng)新，建設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)，服務(wù)創(chuàng)新型國家建設(shè)的重要實踐。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級 溫家寶總理在2010年的政府工作報告提出“要加強智能電網(wǎng)建設(shè)”，智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)被提升為國家戰(zhàn)略。根據(jù)國家電網(wǎng)公司確定的投資計劃，未來10年在智能電網(wǎng)上的總投入將超過4萬億元。業(yè)內(nèi)專家預計，按照投資拉動10倍測算，中國智能電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)將實現(xiàn)40萬億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級 智能電網(wǎng)不僅是電網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的必由之路，而且已成為全球各國應(yīng)對能源安全氣候變化和環(huán)境污染的重要舉措，智

49、能電網(wǎng)已成為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新、推動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引擎，并成為社會業(yè)界的共識。智能電網(wǎng)將是一個龐大的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、政經(jīng)綜合體，囊括從發(fā)電到用電的所有電力環(huán)節(jié)，將帶動新材料、高端設(shè)備研發(fā)、清潔能源、節(jié)能減排等多行業(yè)發(fā)展，同時涉及能源布局乃至國家能源安全。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級 智能電網(wǎng)將使電工電氣設(shè)備實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。智能電網(wǎng)的信息化、自動化、互動化對一次和二次設(shè)備的融合提出了更高的要求，智能高壓組件、電子互感器、智能電能表、智能終端等智能化設(shè)備的巨大市場需求為傳統(tǒng)的電工電氣設(shè)備產(chǎn)業(yè)的升級和技術(shù)創(chuàng)新提供了難得的機遇。四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級 智能電網(wǎng)將促進信息通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展信息通信是智

50、能電網(wǎng)建設(shè)的重要支撐平臺，信息安全、通信傳輸、傳感計量、數(shù)據(jù)處理等都是信息服務(wù)業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域，智能電能表、互動設(shè)備、智能家電等的廣泛應(yīng)用為智能芯片帶來了巨大的需求。智能家居、智能社區(qū)、智能樓宇的建設(shè)促進了云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能服務(wù)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級 智能電網(wǎng)將帶動新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。智能電網(wǎng)將有效管理電網(wǎng)受電、可再生能源發(fā)電和儲能裝置之間的電能供需關(guān)系，解決風電、太陽能等可再生能源的間歇性、隨機性、波動性對電網(wǎng)的沖擊。智能電網(wǎng)將有效解決大規(guī)模電動汽車對電網(wǎng)帶來的負荷沖擊和電能質(zhì)量問題，給新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大的投資機會。五、智能電網(wǎng)與能源利用 能源是人類生存發(fā)展的重要物質(zhì)

51、基礎(chǔ)進入21世紀以來，世界能源供應(yīng)、能源安全、能源效率、能源環(huán)境等問題日益凸顯據(jù)統(tǒng)計，近10年來世界一次能源消費總量增長了1/4。 按照目前的能源儲量和開發(fā)強度測算，世界化石類能源平均可開發(fā)時間已不足百年。 五、智能電網(wǎng)與能源利用 傳統(tǒng)化石類能源不可再生，其大量開發(fā)也帶來了氣候變化、環(huán)境惡化等一系列問題我國的能源利用效率僅為33%，比發(fā)達國家低10個百分點；單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的兩倍多，分別比美國、歐盟、日本高2.5倍、4.9倍和8.7倍；我國8個行業(yè)（石化、電力、鋼鐵、有色、建材、化工、輕工、紡織）主要產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進水平高40%，我國能源利用效率亟需提高。五、智能電網(wǎng)與能源

52、利用 智能電網(wǎng)的建設(shè)為電力行業(yè)解決能源利用效率低的問題提供了契機。與傳統(tǒng)電網(wǎng)中火力發(fā)電占居全國發(fā)電量首位相比，清潔能源將成為智能電網(wǎng)的主力軍?？偟膩碚f，智能電網(wǎng)的主要驅(qū)動力是人類對可再生能源的大規(guī)模利用。五、智能電網(wǎng)與能源利用 智能電網(wǎng)為可再生能源發(fā)電并網(wǎng)提供了條件。與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同的是，智能電網(wǎng)應(yīng)用了大量的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使其更像互聯(lián)網(wǎng)，因此具有極強的互動性。 用戶“賣電” 例如，家庭安裝的各種小型發(fā)電站，如果發(fā)電量超出了家庭需求量，就可以把多出的電量通過智能電網(wǎng)傳輸?shù)狡渌枰秒姷牡胤?。作為一種“賣電”的行為，家庭因此可以獲得收入。 用戶“買電” 陰天或者沒有風的天氣，家庭太陽能和風能發(fā)電站就

53、無法正常工作，此時用戶想用電，則可以通過智能電網(wǎng)購買所需電能，這又是一種“買電”的行為。居民在獲得經(jīng)濟效益的同時也使得能源得到了合理化配置，提高了利用效率。 五、智能電網(wǎng)與能源利用 與傳統(tǒng)能源不一樣，清潔能源在用電對象和用電方式上將更加靈活。例如，建設(shè)了電動汽車充換電站后，當電動汽車接入充電電源時，其電池系統(tǒng)能夠通過充換電網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺與電網(wǎng)直接進行交互。車主通過車內(nèi)顯示屏就可查詢電池剩余電能、行駛公里和附近的充電場所。如果車主長時間不使用汽車，還可以出售所儲存的電量。 六、智能電網(wǎng)與技術(shù)創(chuàng)新 智能電網(wǎng)是全球范圍內(nèi)由于能源變革所催生的經(jīng)濟和技術(shù)的綜合載體，智能電網(wǎng)為能源和信息技術(shù)的集成創(chuàng)新提供了

54、一個嶄新的舞臺 我國在智能電網(wǎng)的規(guī)劃、關(guān)鍵技術(shù)研究、示范工程、標準體系、試驗?zāi)芰Φ确矫娴募夹g(shù)創(chuàng)新十分引人注目。 六、智能電網(wǎng)與技術(shù)創(chuàng)新 智能電網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新相當程度上是能源與信息技術(shù)的集成創(chuàng)新，反過來，能源與信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也進一步促進了智能電網(wǎng)的發(fā)展可以預料，未來的智能電網(wǎng)將構(gòu)建能源信息一體化公共服務(wù)平臺，在提高能源和信息服務(wù)的同時，也為智能電網(wǎng)提供了一個技術(shù)創(chuàng)新平臺 。七、智能電網(wǎng)與電網(wǎng)安全 電網(wǎng)安全運行貫穿于能源接入、輸電、變電、調(diào)度及配電的全過程。 在能源接入方面，智能電網(wǎng)通過集成先進的信息、自動化、儲能技術(shù)，能夠?qū)Πㄇ鍧嵞茉丛趦?nèi)的所有能源進行準確預測和統(tǒng)籌安排有效解決因大規(guī)模清潔能

55、源接入而產(chǎn)生的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行技術(shù)問題。 七、智能電網(wǎng)與電網(wǎng)安全 在輸電、變電、調(diào)度方面，智能電網(wǎng)可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運行狀況，在故障發(fā)生之前消滅可疑隱患。通過智能高壓組件及時發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)較大事故的隱患。高級應(yīng)用軟件將評估這些隱患及可能帶來的后果，確定若干種補救方案，并模擬每種方案的實施效果，將最有效的解決方案提供給調(diào)度人員。調(diào)度員則調(diào)配電網(wǎng)中的自動控制裝置，迅速采取相應(yīng)的措施。 七、智能電網(wǎng)與電網(wǎng)安全 智能電網(wǎng)可以隔離故障線路，阻止事故擴散。防止大面積停電事故的發(fā)生。一旦故障發(fā)生，整個電網(wǎng)就將被拆分為若干個“孤島”，每一部分都必須獨立運作。每座孤島都將盡最大的努力，重新選取電源點重新規(guī)劃電

56、力輸送路線。檢修人員修復故障線路之后，調(diào)度人員就可以將每座孤島平穩(wěn)地重新連入整個電網(wǎng)中。系統(tǒng)便會再次自動調(diào)整，優(yōu)化自身的運行狀態(tài)。七、智能電網(wǎng)與電網(wǎng)安全 在配電方面，智能電網(wǎng)能使電能質(zhì)量和電網(wǎng)可靠性得到顯著的改善，讓配電網(wǎng)更安全、更可靠、更智能。靈活、多樣的雙向通信使得對故障區(qū)域的遠程識別、定位、隔離和恢復供電將更為迅速，而不必頻繁召喚運行維護人員。通過先進的配電網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)和自動響應(yīng)機制，可以大大減少配電網(wǎng)的停電時間，并創(chuàng)建一個能夠“自愈”的配電網(wǎng)。 七、智能電網(wǎng)與電網(wǎng)安全 通過實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患，在盡量少的人工干預下，快速隔離故障、自我恢復，避免大面

57、積停電的發(fā)生，還能延長變配電資產(chǎn)的使用壽命。面對日益增長的電力需求和逐漸老化的電力基礎(chǔ)設(shè)施，通過提高配電網(wǎng)自動化和智能化水平可滿足用戶對電力質(zhì)量和可靠性不斷提高的要求。 八、智能電網(wǎng)與電力市場 一直以來，我國的供電企業(yè)與電力用戶的電能傳送是單向的，隨著大量分布式能源的接入，實現(xiàn)雙向的電能傳送已成為可能，使用戶也可以向電網(wǎng)送電。我國目前相對固定的電價，制約了供用電雙方電能交易的發(fā)展，只有制定靈活的電價策略，采用智能化的技術(shù)手段，建立供用電雙向互動的電能交易平臺，才能有效促進用戶側(cè)電力市場的發(fā)展。八、智能電網(wǎng)與電力市場 通過電能供給和需求的互動，智能電網(wǎng)可以引導用戶主動參與需方響應(yīng)，用戶可以根據(jù)峰

58、谷平時段電價的波動，來選擇一個合適的時機買賣電能。用戶通過電力市場交易平臺可以及時獲得實時的電能供求價格信息，確定交易對象、交易品種和交易數(shù)量，并將買賣指令發(fā)送給電能交易所，從而實現(xiàn)一個完整的交易過程。八、智能電網(wǎng)與電力市場 通過電能交易雙方的良好互動，用戶在買賣電能的過程中獲得了自由的選擇權(quán)，并獲得自身經(jīng)濟收益最大化。而電網(wǎng)企業(yè)通過競爭，充分挖掘用戶需方資源，在保證電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)上，提高了全社會的能源利用率。 八、智能電網(wǎng)與電力市場 總之，智能電網(wǎng)將深入推進中國電價機制的改革，并逐步形成與之關(guān)聯(lián)的電力市場，通過電網(wǎng)、電價、市場和監(jiān)管等要素，建立電源、電網(wǎng)與電力用戶之間透明、開放的電

59、力市場，達到社會節(jié)能減排、電網(wǎng)削峰填谷用戶節(jié)能等多方共贏的效益目標。 九、智能電網(wǎng)與用戶服務(wù) 智能電網(wǎng)用戶服務(wù)主要包括用電信息采集、可再生能源接入、電動汽車充放電、智能用能服務(wù)、雙向互動服務(wù)、營銷業(yè)務(wù)管理智能量測管理、客戶供用電安全和供電服務(wù)等。 (1)用電信息采集是用戶服務(wù)的基礎(chǔ)要求，為智能電網(wǎng)的分布式電源管理、充放電與儲能管理、智能量測管理和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，最終實現(xiàn)電力用戶的全覆蓋和用電信息的全采集，以及全面支持費控管理。 九、智能電網(wǎng)與用戶服務(wù) (2)智能電網(wǎng)幫助用戶實現(xiàn)太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再生能源接入電網(wǎng)，實現(xiàn)分布式電源的遠程監(jiān)視控制、雙向計量和結(jié)算等功能，滿足分布式電

60、源“即插即用”的需求，減少對化石類燃料的依賴，提高清潔能源的利用率，構(gòu)建電網(wǎng)和客戶之間的新型供用電關(guān)系。 九、智能電網(wǎng)與用戶服務(wù) (3)智能電網(wǎng)為用戶提供智能用能服務(wù)，實現(xiàn)小區(qū)、樓宇、家居用電信息管理、能效管理、實時負荷和異常用電分析、自動抄表、智能家電控制和社區(qū)增值服務(wù)。通過能耗監(jiān)測和能效評測，幫助用戶進行需求側(cè)管理，為客戶節(jié)能改造提供參考和建議，為能效項目實施效果提供驗證。 九、智能電網(wǎng)與用戶服務(wù) (4)智能電網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)、手機、自助終端、 95598網(wǎng)站等手段為用戶提供靈活多樣的雙向互動服務(wù)，包括信息定制、智能營業(yè)廳、多渠道的自助繳費、用戶故障診斷與處理、電費雙向自動結(jié)算、智能化業(yè)擴報裝、