智能電網(wǎng)發(fā)展概況(電力新技術講座) PPT課件

1、1.新電力技術講座智能電網(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.中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務：4.智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行相關成果；5.總結與展望；1.智能電網(wǎng)的發(fā)展背景；3.1.智能電網(wǎng)的發(fā)展任務隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步、科學技術的進步以及全球資源和環(huán)境問題的日益突出，依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術積極發(fā)展智能電網(wǎng)以滿足未來可持續(xù)發(fā)展的要求已經(jīng)成為國際電力發(fā)展的現(xiàn)實選擇。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，它由多個自動輸配電系統(tǒng)組成，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運行。快速響應電力市場和企業(yè)需求；利用現(xiàn)代通信技術實現(xiàn)實時、安全、靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟的電力服務；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、自愈性：通過安裝的自動監(jiān)測裝置，可以及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行的異常情況，并能及時預見可能出現(xiàn)的故障；當故障發(fā)生時，它還可以快速隔離故障，無需或只需少量人工干預即可自行恢復，從而避免大規(guī)模停電的發(fā)生，減少停電時間和經(jīng)濟損失；互動：消費者可以通過知情的方式與

3、電力系統(tǒng)互動，并有能力為自己選擇最合適的供電方案；個性化供電服務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，如太陽能、風能等可再生能源和電能存儲設備。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：鼓勵和促進創(chuàng)新產(chǎn)品、服務和市場的發(fā)展；高質(zhì)量：電壓和頻率波動滿足供電質(zhì)量要求，諧波污染得到有效控制，滿足數(shù)據(jù)中心、計算機、電子、自動化生產(chǎn)線等特殊行業(yè)對供電質(zhì)量的嚴格要求，保證用戶的電能質(zhì)量，實現(xiàn)電能質(zhì)量差別定價；安全性：通過強大的網(wǎng)格結構，可以提高電網(wǎng)應對物理攻擊和網(wǎng)絡攻擊的能力，并可靠地處理系統(tǒng)故障。智能電網(wǎng)的定義和特征堅強可靠：指擁有強大的電網(wǎng)、強大的輸電

4、能力和安全可靠的供電，從而實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低大規(guī)模停電事故的概率。當故障發(fā)生時，能夠快速檢測、定位和隔離故障，指導操作人員快速確定停電原因，恢復供電，縮短停電時間。強大可靠是中國強大智能電網(wǎng)發(fā)展的物質(zhì)基礎；經(jīng)濟高效：是指提高電網(wǎng)運行和傳輸效率，降低運行成本，促進能源資源的高效利用，這是中國堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求；中國堅強智能電網(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；這是中國強大智能電網(wǎng)的基本要求；透明開放：為電力市場建設提供透明開放的實施平臺，提供高質(zhì)量的增值服務，這是中國堅強智能電網(wǎng)的基本理念；友

5、好互動：靈活調(diào)整電網(wǎng)運行模式，友好兼容各種電源和用戶的接入和退出，鼓勵電源和用戶積極參與電網(wǎng)調(diào)整，是中國堅強智能電網(wǎng)的主要運行特點。15，中國堅強智能電網(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電網(wǎng)的對象、結構、特征和狀態(tài)，實現(xiàn)各種信息的準確、高效收集和傳輸，從而實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成、分析和利用；自動化：提高電網(wǎng)自動運行控制和管理水平，增強交互性：通過信息的實時交流和分析，整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)良性互動和高效協(xié)調(diào)。各國對智能電網(wǎng)的基本要求是一致的，即電網(wǎng)應該“更強、更智能”。強大是智能電網(wǎng)的基礎，而智能是充分發(fā)揮強大電網(wǎng)作用的關鍵。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，智能計量技術分析，傳感與通信技術和可視化顯示與運行輔助決策技術，智能電網(wǎng)的關鍵技術，17。智能電網(wǎng)的組成和功能。智能電網(wǎng)的定義和特征，18。社會效益和經(jīng)濟效益分析表明，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)的運行成本，降低發(fā)電投資和發(fā)電環(huán)節(jié)的運行成本。其他社會和經(jīng)濟效益推動其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進技術升級，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。中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務：(1)適應新能源發(fā)電的接入要求近年來，中國到今年7月底，風電裝機容量為1474萬千瓦。隨著風能等新能源發(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)，這對電網(wǎng)提出了新的要求。(2)提高電力設備利用率近年來，我國電力負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)的峰谷差已達到40%。峰谷差的增大導致用電高峰時電力設施整體缺電和容量過剩。通過積極引導用戶合理用電，可以提高電力設施的利用率，提高電力行業(yè)的經(jīng)濟運行水平。(3)滿足用戶自主選擇的需求隨著電力市場改革的深入，電力交易手段越來越豐富，市場供需雙方的互動將越來越頻繁。電力市場的定價模式將從單一電價過渡到可變電價，消費者可以根據(jù)不同的電價選擇用電周期。在滿足用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性要求的同時，電網(wǎng)應該能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的智能交互，并以友好的方式適應用

8、戶的自主選擇。3.挑戰(zhàn)中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務如下：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)定運行控制技術，構建完整的智能電網(wǎng)決策控制系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)控、預警和預控，支持電網(wǎng)運行狀態(tài)的靈活控制，滿足國家節(jié)能減排和電力市場不同主體的各種需求，提高電網(wǎng)運行水平，提高接受大規(guī)模新能源的能力。3.中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務；23.中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務：3 .加快智能變電站建設，研究制定智能變電站技術標準，推進智能變電站建設，全面提高電網(wǎng)信息采集、實時控制和動態(tài)調(diào)整的技術水平，實現(xiàn)各種電源和用戶的無干擾接入和有序退出，支持各級電網(wǎng)的自愈和調(diào)整。3.中國智能

9、電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務；24.中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務：4 .加大柔性交流輸電的應用，加大柔性交流輸電技術的研發(fā)和應用，優(yōu)化電網(wǎng)結構，實現(xiàn)無功功率的優(yōu)化配置，提高電網(wǎng)的輸電能力和適應性。3.中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務；25.中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務：5 .建設智能電網(wǎng)社區(qū)，研究智能家電與電網(wǎng)的互動技術和模式，實現(xiàn)用戶參與電力市場互動交易，推廣先進用電方式，提高用電在終端能耗中的比重，提高電網(wǎng)綜合服務水平，滿足用戶多樣化需求。3.中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務；26.中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務：6 .加大大容量儲能技術研發(fā)力度，開展鈉硫電池、液流電池和超導儲能技術研究，加快儲能技術

10、產(chǎn)業(yè)化進程，建設大容量儲能示范項目。3.中國智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務；27.中國智能電網(wǎng)發(fā)展的主要任務：7 .加快智能家電研發(fā)，大力開展智能家電、智能建筑、智能交通領域的技術創(chuàng)新和設備研發(fā)，推動智能城市和智能電網(wǎng)建設。電動汽車、智能電表、中國智能電網(wǎng)的挑戰(zhàn)和發(fā)展任務、28、為滿足智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的要求，開展超大規(guī)模電網(wǎng)的準確分析和安全預警，研究智能電網(wǎng)分析和運行技術，包括形成一系列智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行技術。4.智能電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行相關成果1。大規(guī)模風力發(fā)電智能電網(wǎng)多階段隨機優(yōu)化調(diào)度，主要研究創(chuàng)新成果，2。與電動汽車接入智能電網(wǎng)相關的技術，3。冰凍災害下電力系統(tǒng)的安全評估和應急策略。目前

11、，中國已成為亞洲最大的風力發(fā)電國和世界第四大風力發(fā)電國，風力發(fā)電裝機容量超過1000萬千瓦。湖南的風能經(jīng)濟可開發(fā)量約為100萬千瓦。1.大規(guī)模風力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機優(yōu)化調(diào)度，以風力發(fā)電為背景，本項目的研究內(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，計算多風電場風力發(fā)電的時變聯(lián)合概率；提出了一種基于機會約束的多階段隨機優(yōu)化調(diào)度模型。實現(xiàn)隨機優(yōu)化調(diào)度的高效計算，為智能電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行提供了重要的分析和決策工具，從而實現(xiàn)電力行業(yè)乃至整個社會的可持續(xù)發(fā)展。1.大規(guī)模風力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機優(yōu)化調(diào)度，31。項目的研究框架，項目的研究方法研究內(nèi)

12、容和思路國內(nèi)外未見報道，非常新穎。從計算方法的角度來看，基于機會約束的電力系統(tǒng)隨機最優(yōu)調(diào)度問題的算法研究需要進一步研究。特別是凸變換法和重要抽樣平均法在電力系統(tǒng)調(diào)度中的應用尚未見報道，該領域的研究具有明顯的特點和創(chuàng)新。1.大規(guī)模風力發(fā)電智能電網(wǎng)的多階段隨機優(yōu)化調(diào)度：33.2。電動汽車接入智能電網(wǎng)相關研究。隨著人們對環(huán)保、節(jié)能和減排的日益重視，具有即插即用和可充電儲能功能的插電式混合動力汽車(plug)電動汽車不僅是電能的使用者，還可以通過車網(wǎng)技術(V2G)進行大功率放電，作為可調(diào)度的電源回饋電網(wǎng)。通過V2G功能，混合動力電動汽車可以為電網(wǎng)提供移峰填谷、調(diào)頻和旋轉備用等輔助服務。34，針對混合動

13、力電動汽車并網(wǎng)的雙向電力交互系統(tǒng)，進行了以下研究。電動汽車接入智能電網(wǎng)的相關研究，以及插電式混合動力電動汽車接入智能電網(wǎng)的雙向動力交互裝置得到了創(chuàng)新發(fā)展。首先，插電式混合動力汽車功率反饋控制裝置(如圖1所示)不僅可以實現(xiàn)與充電站能量管理中心的無線通信，還可以實現(xiàn)插電式混合動力汽車功率反饋的自主控制，并具有顯示和報警功能；圖1插入式混合動力電動車輛電能反饋控制裝置35。針對電動汽車并網(wǎng)的雙向電能交互系統(tǒng)，進行了以下研究：2 .電動汽車接入智能電網(wǎng)的相關研究，開發(fā)了創(chuàng)新的電動汽車雙向電能結算裝置(如圖2所示),可以實時顯示電動汽車充放電模式下的各種電價，實現(xiàn)電動汽車承擔電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻和旋轉備用功能所獲得的放電收入。 以及電動汽車圖2電動汽車雙向電能結算裝置電力系統(tǒng)在冰凍災害下的安全評估和應急策略，對輸電線路和電網(wǎng)結構造成了巨大的破壞，給社會和人民生命財產(chǎn)帶來了巨大的損失。 因此，開展冰凍災害下架空輸電系統(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500千伏線路凍結期間停電次數(shù)和湖南電網(wǎng)220千伏和500千伏線路凍結期間跳閘次數(shù)統(tǒng)計表，37、 本項目的研究內(nèi)容提出了基于廣義帕累托分布(GPD)和Copula函數(shù)的冰暴災害下的停電倒塔概率，根據(jù)預測的覆冰厚度和輸電線路斷塔倒塔概率，考慮冰凍災害造成的輸電線路嚴重覆冰、斷塔倒塔等故障，