“坚强智能电网”与数字化变电站优质PPT.ppt
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中美两国在可再生能源和输配电网发展方面有很多可以相互学习借鉴的领域。
并拟就智能电网的建设方面可以进行合作。
美国能源部长朱棣文、商务部长骆家辉访问国家电网公司总部,2009年7月16日国网公司刘振亚总经理在北京国网公司总部会见美方代表团一行(代表团还有美国总统助理卢沛宁等人);
美方盛赞中国特高压成就,期待中美两国能够进一步加强在智能电网、清洁能源发展等领域的合作;
双方一致认为,中美两国在促进清洁能源开发利用、提高电能质量和供电可靠性、满足多元化用电服务等很多方面有共同需求。
加强中美两国在智能电网、清洁能源发展等领域的长期合作,共同应对全球气候变化,意义重大。
智能电网的提出和定义1,智能电网(SmartGrid)最早于2003年6月,在美国由“未来能源联盟智能电网工作组”提出的,目前常用的名词还有IntelliGrid;
ModernGrid等;
当时提出智能电网的定义为“集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并且能够为用户提高一系列增值服务”。
在以后又有一些报告提出了智能电网的定义,说法上有所不同,但基本含义是一致的。
智能电网的提出和定义2目前各国专家对智能电网有多种解释,智能电网是利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术,将电网信息集成到电力公司的流程和系统,使电网可观测(能够监测电网所有元件的状态),可控制(能够控制电网所有元件的状态)和自动化(可自适应并实现自愈)。
智能电网是通过信息技术和电力运营技术结合起来,使电力系统各部分(发电、输变电、配电、用电)自动化的数据结合起来,以实现完全的终端对终端的系统进入视野(atotalend-to-endsystemsview)的电网。
对于“智能电网”的不同看法,我国专家认为:
智能电网应包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共六个环节,具有信息化、数字化、自动化、互动化等的主要“智能”技术特征;
美国发展智能电网的重点在配电和用电侧,推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升等。
美国的智能电网计划1,称为统一智能电网(UnifiedNationalSmartGrid);
是指将基于分散的智能电网结合成全国性的网络体系;
通过统一智能电网实现美国电力网络的智能化,解决分布式能源体系的需要,以长短距离、高低电压的智能网络来联接客户电源;
在保护环境和生态系统的前提下,营建新的输电电网,实现可再生能源的优化输配,提高电网的可靠性和清洁性;
正在规划建设美国第一座全集成“智能电网城市”科罗拉多州(Colorodo)博尔德市(Boulder)智能电网;
美国的智能电网计划2,智能电网可以平衡整合类似美国亚利桑那州的太阳能发电和俄亥俄州的工业用电等跨州用电的需求,实现全国范围内的电力优化调度、监测和控制,从而实现美国整体的电力需求管理,为实现美国跨区的可再生能源提供平衡;
解决太阳能、氢能、水电能和车辆电能的存储,它可以帮助用户出售多于电力,包括解决电池系统向电网回售富裕电能。
实际上,这个体系就是以美国的可再生能源为基础,实现美国发电、输电、配电和用电体系的优化管理;
美国的这个计划也考虑了将加拿大、墨西哥等地电力整合的合作。
欧洲的智能电网计划1,称为超级智能电网(SuperSmartGrid);
它是将广域电力输送网络与智能电网结合起来的广域智能网络,可能的使用范围涉及到欧盟、北非、中东等国家和地区;
通过超级智能电网计划,充分利用潜力巨大的北非沙漠太阳能和风能等可再生能源发展满足欧洲的能源需要,完善未来的欧洲能源系统;
欧洲的智能电网计划2,2006年欧盟理事会的能源绿皮书欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略明确强调,欧洲已经进入一个新的能源时代,智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。
目前,英、法、意等国都在加快推动智能电网的应用和变革;
2009年初,欧盟有关圆桌会议进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网,以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。
智能电网的研究目标,在2008中国国际供电会议上,天津大学余贻鑫院士提出研究智能电网的主要目标:
实现(以抵御事故扰动为目的)安全稳定运行,降低大规模停电的风险;
使分布式电源(包括可在生能源)得到有效利用;
提高电网资产的利用率;
提高用户用电的效率和电能质量。
智能电网的主要特征1,1.自愈有自愈能力的现代化电网可以发现并对电网的故障作出反应,快速解决,减少停电时间和经济损失;
2.互动在现代化电网中,商业、工业和居民等能源消费者可以看到电费价格、有能力选择最合适自己的供电方案和电价;
3.安全现代化的电网在建设时就考虑要彻底安全性;
4.提供适应21世纪需求的电能质量现代化的电网不会有电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题,适应数据中心、计算机、电子和自动化生产线的需求;
智能电网的主要特征2,5.适应所有的电源种类和电能储存方式现代化的电网允许即插即用地连接任何电源,包括可再生能源和电能储存设备;
6.可市场化交易现代化的电网支持持续的全国性交易,允许地方性与局部的革新;
7.优化电网资产提高运营效率现代化电网可以在已建成系统中提供更多的能量,仅需建设少许新的基础设备,花费很少的运行维护成本。
突出智能电网的自愈功能,制止级联事件演变成大的停电事故,实施事件响应的快速仿真决策,主动介列灵活分区的分布协调/自适应控制以及在紧急状态下对分布式能源的辅助服务;
故障定位与隔离(FLIR,对减少停电时间意义较大);
网络重构,非故障部分迅速恢复供电;
电压与无功控制(VVC);
(当系统拓扑结构发生变化时)继电保护再整定,RPR-实现电力系统更新运行方式后的保护各个主要功能是相互联系的,例如,电网的任一重构要求一个新的电压方案和继电保护的配合等。
智能电网的主要优点,提高供电可靠性。
通过实时信息,快速通信,具有自平衡、自检测、自调节、自愈能力,电网安全运行水平得到提高;
有利于清洁能源发电和分布式电能比重的提高;
智能用电,合理用电,节约用电,有利于节能减排;
通过分时分类别用电计量和能源管理手段,取得节能减排的最佳效果。
实际上,智能用电对全社会、整个国家及电力部分的经济、资源利用和环保效益最大,是发展智能电网的最基本推动力;
促进电动车辆的发展。
通过智能方式利用电网非高峰期和低谷电力,既提高电网的效益,又节能减排等。
华东公司在智能电网方面的探索,华东电网在2007年开始启动智能电网的研究探索工作;
2008年全面启动了以高级调度中心项目群为突破口的第一阶段工作。
以整合提升调度系统,建设数字化变电站,完善电网规划体系,建设企业统一信息平台为四条主线;
提出华东建设智能电网“三步走”战略:
2010年探索建设高级调度中心;
2020年全面转型,建成初步智能化的数字化电网;
2030年引领超越,真正建成坚强智能电网。
智能配电网的主要功能1我国专家提出智能配电网的概念(SmartDistributionGrid-SDG),自愈能力强主要解决“供电不间断”问题;
具更高的安全性具备抵御自然灾害破坏的能力,避免出现大面积停电;
支持分布式电源的大量接入提高控制保护的水平和标准化,支持可再生能源上网的“即插即用”;
支持与用户之间的互动提升用户知情权,采用智能化电表,实施分时电价等;
智能配电网的主要功能2,对配电网及其设备进行可视化管理全面采集配电网及其设备的实时运行数据,为运行人员提供高级图形界面,对配电网运行状态进行在线诊断和风险分析;
更高的资产利用率在保证安全的前提下,增加输送功率,提高设备利用率,实施降低线损的精细化管理;
配电管理与用电管理的信息化对配电网的实时运行与离线管理数据高度融合,深度集成,实现配电管理与用电管理的信息化。
智能配电网的主要技术内容1,配电数据通信网络由于配电网面广量大要覆盖整个配电网的所有节点,将对配电网的通信瓶颈问题带来革命性的变化;
先进的传感测量技术如设备在线检测技术的应用,光电互感器的应用,电能质量的监测等;
先进的控制保护技术包括广域保护,自适应保护,配电系统快速模拟仿真,网络重构等技术;
高级配电自动化(AdvanncedDistributionAutomationADA)包括配电运行自动化、配电管理自动化、用户自动化以及支持可再生能源上网的“即插即用”技术等。
智能配电网的主要技术内容2,高级量测体系使用智能电表,测量、收集并分析用户用电数据的系统。
是支持与用户互动的关键技术;
分布式电源(DER)并网技术包括DER在配电网的“即插即用”以及微网(MicroGrid)技术等;
柔性交流输电(FACTS)技术在配电网的延伸应用包括电能质量和动态潮流控制等,例如静止无功补偿装置(SVC);
静止无功同步发生器(STATCOM);
有源滤波器(APF);
不停电电源(UPS);
动态电压恢复器(DVR);
固态断路器(SSCB);
统一潮流控制器(UPFC)等;
故障电流限制技术包括利用电力电子技术;
高温超导技术限制短路电流等。
建设“坚强智能电网”的主要作用1,能满足经济社会发展对电力的需求通过建设“坚强智能电网”,提高电网大范围优化配置资源能力,实现电力远距离、大规模输送,满足经济快速发展对电力的需求;
可以应对资源环境问题带来的挑战通过建设坚强智能电网,实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用,改善能源结构,促进资源节约型、环境友好型社会建设;
建设“坚强智能电网”的主要作用2,适应发用电多样化的发展要求通过建设坚强智能电网,实现各类集中/分布式电源、储能装置及用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率,促进经济社会的可持续发展。
满足多元化用电服务需求通过建设坚强智能电网,提高电能质量和供电可靠性,创新商业服务模式,提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平。
2008中国国际供电会议1,2008中国国际供电会议2,谢谢!
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