智能微电网研究现状及应用展望_张峰
智能微电网研究现状及应用展望

智能微电网研究现状及应用展望
张 峰 张 建 华 华 北 电 力大 学 电气 与电子 工程 学 院 北 京
能 配 电网的 发展 趋 势 。 本 文从 全 景 概 述 角度 介 绍 了 从 分布 式 发模 式越 来越 受到广泛关注, 被认 为是低碳智 热 能 。 从 电力市场 、 电能可靠供 给及环 境保护 等方面考虑 , 欧 洲各 国积极
( 1 ) 自治性 : 微 电网是 由分布式 电源、 负荷 、 储能 单元构成 的小型 1 ) 微电网运营模式方 面: 目 前 我国微 电网范围界定 尚不明确, 运营 系统 , 运行方式 灵活 , 可以独 立自治运行, 实现 自 我控制 、 保护与管理 。 模 式 尚未理 顺 , 需要 在提高 重要负荷 的供电可靠性 、 满足 用户定制 电能 ( 2 ) 互动性 : 微 电网运行控 制在采集分布式 单元信息的基础上 , 实 质量要求 、降低运 行成本 等方面 积极开展 适合我 国国情的微 电 网运 营
现 了配电网、 微 电网、 控制器间的互动 通信 。 模式的研究 , 为规范和 引导微 电网投资建设提 供有力依 据。 ( 3 ) 多元性 : 微电源构成 多元化 , 有热 电联 产燃气轮 机 、 柴油机 等 2 ) 微 电网规划建 设方面 : 需要对 国内外微 电网建设 的优秀经 验进
智能电网的技术研究与应用展望

智能电网的技术研究与应用展望第一章:引言智能电网是现代电力系统发展的新趋势,其运用信息技术对电力生产、传输、配送进行全面监测与控制,有效提高了电力系统的安全性、稳定性和经济性,促进了电力生产和使用模式的创新。
从技术层面来说,智能电网需要集成众多前沿技术,包括通讯技术、计算机技术、大数据技术、人工智能技术等,因此,其研究与应用具有一定的挑战性和前景。
本文将从技术和应用两个方面探讨智能电网的发展现状、关键技术和未来展望。
第二章:技术现状2.1 通讯技术智能电网需要跨越多个地域并联的电力系统进行全面监测和控制,需要物联网和智能通讯技术的支持。
当前,无线通讯技术的发展已经突破了传统的通讯瓶颈,如5G、Wi-Fi 6等新兴通讯技术的出现,可以为智能电网提供更安全、快速、稳定的通讯环境,有助于提高智能电网的可靠性和实时性。
2.2 计算机技术智能电网需要依靠先进的计算机技术实现大数据的处理和分析。
当前,云计算、边缘计算、量子计算等技术快速发展,可以实现更高效的数据处理和存储,提高智能电网的数据分析和管理能力。
2.3 大数据技术智能电网需要大量的电力数据来进行监测和决策,需要大数据技术的支持。
当前,人工智能、机器学习、深度学习等技术已经广泛应用于智能电网中,可以通过预测、模拟、优化等方式,提高智能电网的效率和可靠性。
2.4 人工智能技术智能电网需要对电力各环节进行实时监测和控制,需要人工智能技术的支持。
当前,深度强化学习、自然语言处理等技术已经应用于电力系统中,可以实现对电力质量、供需平衡、故障诊断等方面的智能化处理。
第三章:应用展望3.1 智能电力生产智能电网可以通过对电力生产过程的实时监测和控制,实现电力生产的智能化和自动化,提高电力生产的效率和质量。
3.2 智能电力传输智能电网可以通过对电力传输过程的实时监测和控制,实现电力传输的优化和智能化,提高电力传输的效率和可靠性。
3.3 智能电力配送智能电网可以通过对电力配送过程的实时监测和控制,实现电力配送的智能化和自动化,提高电力配送的效率和质量。
2024年微电网技术市场分析现状

微电网技术市场分析现状引言随着电力系统的快速发展和能源转型的推进,微电网技术作为一种具有灵活性、可持续性和可靠性的能源供应方式,受到了越来越多的关注。
本文将对微电网技术市场的现状进行分析,探讨其发展趋势和未来的挑战。
微电网技术定义及分类微电网是一种由多个能源源、负荷和电源侧设备相互连接而成的小型电力系统。
根据规模和应用场景的不同,微电网可以分为城市微电网、工业微电网和农村微电网等。
微电网技术主要包括能源管理系统、电力电子设备和智能控制系统等组成部分,以实现能源的有效供应和管理。
微电网技术市场概况微电网技术市场在过去几年中呈现出快速增长的态势。
主要驱动力包括日益增长的能源需求、政府对可持续能源的支持和逐渐成熟的微电网技术。
根据市场研究,预计在未来几年里,微电网技术市场将以复合年增长率超过15%的速度增长。
目前,北美地区是全球微电网技术市场最为发达和成熟的地区,亚太地区和欧洲也逐渐崭露头角。
微电网技术市场竞争格局微电网技术市场存在着较为激烈的竞争。
目前,国内外企业都纷纷进入这一领域,并通过技术创新和产品升级来提高市场份额。
在国际市场上,ABB、施耐德电气和西门子等大型跨国公司占据主导地位,而在国内市场上,东方日立、北电华锐、中电环保等国内龙头企业领先一步。
此外,一些新兴企业通过引入区块链技术和人工智能等先进技术,也在市场上占据一定的份额。
微电网技术市场发展趋势微电网技术在未来将呈现出以下几个发展趋势:1.可再生能源的应用增加:随着可再生能源的成本下降和技术进一步成熟,微电网技术将更多地利用太阳能和风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。
2.智能化能源管理系统的应用扩大:随着人工智能和大数据技术的发展,微电网技术将更加智能化,通过实时监测和分析数据,提高能源利用效率。
3.微电网与电动汽车的结合:微电网技术与电动汽车的结合将成为未来的趋势,通过车载电池的能量储存和双向能量交互,实现能源的互补和共享。
4.政府政策的支持和引导:政府对可再生能源和微电网技术的支持和鼓励将在未来继续增加,加速微电网技术的发展与普及。
智能电网技术的发展现状及展望

智能电网技术的发展现状及展望随着全球经济的发展,能源需求不断增加,传统的电网系统已经无法满足人们对电力的需求。
因此,智能电网技术应运而生。
智能电网是一种通过数字化技术控制和监测电力系统的智能化系统,可以为用户提供更可靠、更高效、更安全的电力服务。
本文将探讨智能电网技术的发展现状及未来展望。
一、智能电网技术的发展现状1.市场现状随着人们对能源需求加剧,智能电网市场逐渐升温。
根据市场调研报告,全球智能电网市场规模已从2016年的110亿美元增至2020年的210亿美元,年复合增长率达到15%。
预计到2025年,智能电网市场规模将达到360亿美元,年复合增长率达到11%。
智能电网将成为未来能源行业的重要方向。
2.技术现状智能电网技术是多种科技领域的交叉融合,如通信技术、计算机技术、控制技术、电力系统技术等。
智能电网技术的发展主要有以下几个方面:(1)先进的计量设备计量设备是智能电网中最基础的技术,能够实现对电能的准确计量和监测,进而实现精细化管理和调度。
目前,先进的计量设备已经实现了对电能的高精度监测和实时数据传输,极大地提高了智能电网的运行效率。
(2)智能配电网技术智能配电网技术是智能电网的核心。
通过对配电网进行数字化、智能化改造,可以实现对电能的智能分配和管理。
目前,智能配电网技术已经实现了对电能的远程监控、故障自愈、负荷均衡等功能。
(3)新能源接入技术智能电网是新能源接入的基础,通过智能电网技术可以将新能源产生的电能高效地接入电网。
当前,新能源接入技术已经实现了对太阳能、风能等多种新能源的智能接入和管理。
(4)电力负荷预测技术通过对电力负荷的预测,可以实现对电能的精准配送和供需平衡。
目前,电力负荷预测技术已经实现了对电力负荷的智能预测和实时调度,有效保障了电力系统的安全稳定运行。
二、智能电网技术的未来展望智能电网技术未来的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.数字化水平不断提高随着数字化技术的不断发展和升级,智能电网的数字化水平将不断提高。
基于智能微电网现状及应用前景分析

基于智能微电网现状及应用前景分析摘要:近年来,世界范围内发生了数次大面积停电事故,电网脆弱性更加充分地暴露出来,难以满足用户多样化的供电需求。
与传统集中供电模式相比较,分布式发电以其接近用户侧、运行方式灵活、就地消纳清洁新能源等优点受到广泛关注。
为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源给电网和用户带来的潜在效益,智能微电网作为一种新型分布式能源组织形式应运而生,迅速得到国内外学者的广泛关注。
关键词:智能微电网;现状;应用前景近几年内,微电网技术作为一个非常前沿的研究领域,其以环保、灵活、高可靠性等特点被欧美等发达国家大力发展。
我国也开始对重点研究发展规划进行立项,以鼓励并支持各界在微电网等技术方面研究。
微电网技术顺应了我国大力促进可再生能源发电走可持续发展道路的要求,因此对其进行深入研究具有重要意义。
1智能微电网概述及特点1.1概述智能微电网是独立分散的供电系统。
在智能微电网系统中,可以通过交流母线上公共连接点的静态开关实现与交流大电网的链接与断开,即并网与孤岛模式的平滑切换。
智能微电网由于靠近用户侧,输电线路短,减少了线路功率的损耗;同时,由于智能微电网能够并离网切换运行,增强了系统抵御大电网发生故障影响的能力,提高了智能微电网系统自身运行的可靠性。
1.2特点1)并网和孤岛两种运行模式。
在并网运行的状态下,智能微电网在大电网中充当削峰填谷的重要角色,降低因负荷峰谷差带来的电力故障,保障了大电网运行的暂态和动态稳定性。
当大电网接纳能力有限或者发生故障时,智能微电网可以根据保护装置迅速的与大电网隔离,实现系统孤岛稳定运行,提高了智能微电网系统自身供电的可靠性。
2)稳定。
通过合理的控制策略,智能微电网在孤岛运行状态下能够保障系统有功功率平衡和电压/频率的稳定和减小系统谐波以实现系统的稳定运行,从而满足用户负荷电能质量的需求。
3)兼容。
由于可再生能源具有随机性和间歇性等特点,导致分布式电源的分布具有分散性。
智能电网发展现状及前景展望

智能电网发展现状及前景展望随着科技的不断进步和人们对能源效率的追求,智能电网逐渐成为新的热点话题。
智能电网是指利用信息技术和通信技术来监控、分析和优化电力系统的工作状态,以实现能源的高效利用和可持续发展。
本文将探讨智能电网的发展现状以及未来的前景。
一、智能电网的基本概念智能电网是建立在传统电网基础上的一种新型电网,它将电力系统与信息通信技术相结合,实现电力的智能化管理和优化调度。
智能电网可以通过实时监控电力负载、电站运行状态以及能源供需情况,提高电力系统的运行效率和可靠性。
二、智能电网的发展现状当前,世界各国纷纷加大智能电网建设的力度。
美国、德国、日本等发达国家的智能电网建设已经取得了显著成效。
美国的智能电网项目在实施过程中充分发挥了信息通信技术在能源领域的优势,有效提高了电网的稳定性和供电质量。
德国以可再生能源为主导,通过智能电网的建设和可再生能源的消纳,取得了较大的成果。
日本在东京地区建设了一条基于智能电网的示范项目,成功解决了电力供应紧张的问题。
三、智能电网的核心技术智能电网的核心技术包括智能感知、智能控制和智能决策三个方面。
智能感知主要是通过传感器和监测设备,实时收集电力系统的数据信息;智能控制则是通过智能装置,根据收集到的数据信息,实现电力系统的优化运行;智能决策在于通过数据分析和智能算法,在实际运行过程中,智能电网系统能够做出有效决策。
四、智能电网的优势和挑战智能电网具有许多优势。
首先,它能够将电力系统中的各种资源进行全面整合,提高能源的利用效率。
其次,智能电网能够提高电力系统的安全性和可靠性。
再者,智能电网能够实现对电力系统中各个设备的监测和管理,提高系统的可维护性。
然而,智能电网的建设和发展也面临着一些挑战。
首先,智能电网的建设需要大量的资金和技术支持。
此外,智能电网建设中的数据安全、隐私保护等问题也需要得到解决。
最后,智能电网的建设还需要克服与传统电网的衔接问题。
五、智能电网的前景展望智能电网是未来电力系统的发展趋势,具有广阔的市场前景。
智能电网的发展现状和未来趋势分析

智能电网的发展现状和未来趋势分析智能电网,作为将信息技术与电力系统紧密结合的产物,近年来开始引起人们广泛关注。
它以先进的通信、控制和监测技术为基础,通过实时数据采集和分析,提高电力系统的可靠性、效率和安全性。
目前,智能电网正在快速发展,且具有广阔的未来发展前景。
一、智能电网的发展现状在智能电网的发展过程中,随着电力系统技术的不断进步和数字化信息技术的快速发展,智能电网已经取得了一定的进展。
首先,智能电网的核心是智能化的电力设备和系统,其主要包括智能输变电站、智能电网调度控制中心和智能电能表等。
这些智能设备和系统可以通过通信网络实现互连,并采集、传输、处理和运用电力系统的各种信息。
其次,智能电网能够将传统的电力系统与信息通信技术无缝融合,实现电力系统的智能化、自适应化和自愈合能力。
通过采用高级算法和智能控制技术,智能电网能够实现电力系统的自动优化dispatching,通过动态调整电力系统的运行参数和拓扑结构,提高电力系统的运行效率和可靠性。
最后,智能电网还包括能源管理系统(EMS)和智能电力市场等关键技术。
通过EMS的建立和运行,可以实现电力系统的集约化和节能化管理,优化电力资源的配置和利用效率。
而智能电力市场则通过信息技术的支持,实现电力市场的平衡和优化分配,促进清洁能源的可持续发展。
总体来说,智能电网的发展已经从理论研究转向实践应用,逐步从概念验证进入试点示范和建设阶段。
一些国家和地区已经建立起了相应的智能电网示范项目,取得了一定的实际效果。
二、未来智能电网的趋势分析随着电力系统的快速发展和信息技术的不断创新,智能电网将会朝着以下几个趋势发展:1. 新能源的大规模接入和智能化利用。
随着可再生能源的逐渐普及和发展,未来智能电网将更加注重对新能源的接入和利用。
通过智能电网技术的支持,可以实现新能源的预测、调度和优化,促进清洁能源的大规模利用。
2. 大数据和人工智能的应用。
未来智能电网将更加依赖大数据和人工智能技术,通过对电力系统的大量实时数据的分析和挖掘,实现对电力系统的智能化运维和管理。
智能电网技术的发展现状与未来展望

智能电网技术的发展现状与未来展望随着全球能源需求不断增加,传统能源生产和分配模式的局限性已经开始显现。
特别是在电力行业,过去几十年间,电力生产企业和配电业务逐渐形成了多层次和多元化的格局,其中的中央、地方、企业和居民等缤纷角色几乎构筑了整个电力市场的独特体系。
但是,这样的模式在实现能源安全、环境保护、经济效益和人口增长等重要维度上也面临巨大的挑战。
近年来,随着智能家居、智能城市等一系列科技的普及,智能电网技术也开始逐渐走进人们的生活。
智能电网,又称为第二代电力系统,一般可以分为三个层面: 可靠性、安全性、绿色环保性。
其主要技术要素包括电力传感、大数据分析、智能负荷管理和能源储存等。
那么,智能电网技术的发展现状和未来展望究竟如何呢?本文将从以下几个方面分析。
一、智能电网技术的发展现状目前,全球范围内的科技公司、电力生产企业和政府机构都在快速推进智能电网技术的研发、应用和普及。
具体来看,以下是我认为当前智能电网技术的发展现状的关键点:1. 电网信息化程度的提升智能电网技术需要实现整个电力领域的信息化升级,从而实现电力智能化的企业和家庭。
这需要包括全面的电力网络信息化建设,以及与智能家居、智能制造等技术领域的连接。
以中国为例,近年来,中国的电网企业已经开始逐渐大规模推进智能电网的应用,并在人工智能、云计算、物联网和卫星通信等技术领域进行了一系列尝试。
例如,国家电网公司推进的超级电网建设正是基于将传统电力网络与与互联网、物联网等新技术融合的基础之上。
2. 智能家居技术的迅速发展智能家居技术是智能电网技术中的一个非常关键的环节,因为它可以实现对家庭环境的能源管理调控。
例如,通过分时电价来引导市民用电、通过智能化能源储存技术来利用太阳能、风能、水能等新能源来建立自我支撑的电力生产系统等。
在中国,智能家居正在成为一种大家所普遍接受的家庭电器系统,大家可以通过智能手机、智能电视等设备实时获取家中的温度、湿度、PM2.5值等信息,并根据这些信息进行相应的调度管理,从而实现了更加智能化、高效的能源使用方式。
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信息技术
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智能微电网研究现状及应用展望
【摘要】智能微电网供电模式越来越受到广泛关注,被认为是低碳智能配电网的发展趋势。
本文从全景概述角度介绍了从分布式发电到微电网的发展历程,引入了智能微电网相关概念,综述了近年来国内外智能微电网的发展现状及其关键技术,展望了微电网在我国智能电网建设中的应用前景,指出了亟待解决的问题。
【关键词】智能微电网;可再生能源;关键技术;应用展望
1、引言
近年来,世界范围内发生了数次大面积停电事故,电网脆弱性更加充分地暴露出来,难以满足用户多样化的供电需求。
与传统集中供电模式相比较,分布式发电以其接近用户侧、运行方式灵活、就地消纳清洁新能源等优点受到广泛关注。
然而,分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端,如电源接入成本高、功率输出波动等,其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。
为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源给电网和用户带来的潜在效益,智能微电网作为一种新型分布式能源组织形式应运而生,迅速得到国内外学者的广泛关注。
2、智能微电网概述
智能微电网是集成先进电力技术的分散独立供能系统,靠近用户侧,容量相对较小,将分布式电源、负荷、储能元件及监控保护装置等有机融合,形成了一个单一可控单元;通过静态开关在公共连接点与上级电网相连,可实现孤岛与并网模式间的平滑转换;就近向用户供电,减少了输电线路损耗,增强了抵御来自上级电网故障影响的能力。
当上级电网发生故障或电能质量不能满足要求时,微电网切换到孤岛模式下运行,保证自身安全稳定运行。
综上所述,智能微电网主要具有以下特点:(1)自治性:微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统,运行方式灵活,可以独立自治运行,实现自我控制、保护与管理。
(2)互动性:微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上,实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。
(3)多元性:微电源构成多元化,有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。
负荷类型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。
3、国内外微电网研究现状及关键技术
微电网的接入对大电网运行带来诸多影响,如电网安全稳定、电能质量等问题。
微电网承受扰动的能力相对较弱,尤其是孤岛模式下,考虑到风能、太阳能资源的随机性,系统安全面临着更高的风险,因此需要从技术内涵角度对智能微电网的关键技术,如系统设计、运行控制、能量管理、经济评估等进行深入研究。
美国电气可靠性技术协会(CERTS)最早提出了微电网的概念,允许微电网并网运行和电量销售,旨在解决分布式发电接入大电网安全可靠性问题,得到了美国能源部的高度重视。
当上级电网发生故障时,微电网无缝解列或孤岛运行,故障恢复后可与上级电网重新连接,保证重要用户不间断的电力供应,对当地电压起到支持与校正作用。
美国北部曼德瑞沃建立了第一个微电网示范性工程,微电网基础理论与关键技术已在测试基地得到了成功验证。
日本针对能源日益紧缺、负荷逐年增长的现实背景,注重新能源的开发利用,展开了微电网关键技术研究,提出了灵活可靠的智能供能系统,在配电网中加入灵活交流输电装置,利用快速、灵活的控制器,实现对配电网能源结构的多元优化,满足用户需求。
日本新能源与工业技术发展组织(NEDO)积极支持一系列微电网示范工程,鼓励可再生能源发电技术在微电网中的集成应用,在网架结构、系统集成、热电综合利用等方面做了精细化的研究,分别在青森、爱知和京都建立了示范工程,其中青森县八户市示范工程全部采用可再生能源供给用户电能和
热能。
从电力市场、电能可靠供给及环境保护等方面考虑,欧洲各国积极致力于微电网关键技术的应用研究,利用智能控制技术、先进电力电子技术实现了集中发电与分布式供能的高效紧密结合,积极鼓励社会各界参与电力市场,共同推进微电网发展。
微电网运行控制、继电保护及互动通信等关键技术在实验室平台上得到了验证。
希腊、德国、西班牙已建立不同规模的微电网示范工程,其中德国太阳能研究所(ISET)建成的微电网试验基地规模最大。
此外,丹麦OESTKRAFT公司、意大利CESI公司、葡萄牙EDP公司和西班牙LABEIN公司都建立了微电网试验基地进行相关技术研究。
我国微电网研究处于起步阶段,含风力、光伏发电、储能元件的多能源微电网系统的运行控制技术成为研究热点。
近年来,“973计划”、“863计划”等国家高科技项目大力资助微电网关键技术的研究。
国家“863计划”项目浙江南麂岛微电网示范工程致力于打破海岛电力供给瓶颈,改善海岛能源结构,保障居民可靠用电。
天津中新生态城、江西共青城等智能电网综合示范工程中均采用集成多种分布式电源、储能系统的微电网结构。
吐鲁番新能源城市微电网项目是全国首个城市级别的微电网示范工程,也是目前国内装机容量最大、涉及用户范围最广的微电网工程。
项目采用屋顶光伏发电系统,装机容量达到13.4MW,为7千余户家庭、2万多居民提供电能,实行“自发自用、余量上网、电网调剂”的机制。
4、我国微电网应用展望
微电网作为大电网的有效补充,实现新能源发电并网的协调控制与优化运行,避免极端恶劣天气状况对大电网的不利影响,保障电力安全可靠供应,符合我国智能电网的发展趋势。
目前我国微电网发展处于起步阶段,还需要进行技术、政策、管理等方面的研究与实践。
1)微电网运营模式方面:目前我国微电网范围界定尚不明确,运营模式尚未理顺,需要在提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制电能质量要求、降低运行成本等方面积极开展适合我国国情的微电网运营模式的研究,为规范和引导微电网投资建设提供有力依据。
2)微电网规划建设方面:需要对国内外微电网建设的优秀经验进行系统性提炼,研究并提出实用化的微电网典型供电模式,为我国微电网规划建设提供规范性的引导。
3)微电网关键技术方面:微电网运行协调控制技术是微电网技术的核心。
虽然国内已开发出微电网运行监控系统,但难以满足实时性更强、灵活性更高的要求。
需要开展微电网协调运行控制的技术攻关,实现微电网内部及与配电网间的协调运行。
5、结论
微电网在降低能耗、提高供电可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力。
欧美日等国家立足于各国基本国情,积极参与微电网的研究与实践,呈现出不同特色。
我国微电网研究从电网智能化促进低碳化、解决海岛偏远地区供电问题的角度出发,通过电力规划、运行管理等关键技术的研究,实现提升能源效率、促进清洁能源发展及保障电力供应等目标。
与欧美国家相比,我国仍存在一些差距,迫切需要进一步开展微电网关键技术的研究,探索出一条适合我国国情的低碳能源发展道路,促进智能微电网在我国的综合应用。
张峰 张建华
华北电力大学电气与电子工程学院 北京
参考文献
[1]张建华,黄伟.微电网运行控制与保护技术[M].北京:中国电力出版社,2010.
[2]鲁宗相,王彩霞,闵勇.微电网研究综述[J].电力系统自动化,2007,31(19):100-107.
[3]王成山,李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电力系统自动化,2010,34(2):10-23.
网络出版时间:2013-09-16 10:39
网络出版地址:/kcms/detail/11.3096.N.20130916.1039.105.html。