智能电网发展与电能质量
2024版智慧电力解决方案(智能电网解决方案)

平台层技术及应用场景
平台层技术包括云计算、大数据、 人工智能等,用于对感知层采集 的数据进行处理、分析和挖掘。
应用场景包括电网规划、调度控 制、故障诊断等。
通过平台层技术,实现对电网的 智能化管理和优化运行,提高电
网的经济效益和社会效益。
应用层技术及应用场景
1
应用层技术包括电力市场交易、需求侧管理、综 合能源服务等,用于实现电网与用户之间的互动 和增值服务。
通信信道
采用230MHz无线专网、GPRS/CDMA无线公网、光纤专网等多种 通信方式,确保用电信息采集的实时性和准确性。
分布式能源接入设备与系统
分布式电源接入设备
包括光伏逆变器、风电变流器、储能变流器等,实现分布式电源 的灵活接入和高效利用。
微电网控制系统
实现微电网的并网运行、孤岛运行以及两种模式间的平滑切换, 提高供电可靠性和电能质量。
深化产学研合作,促进成果转化
通过深化产学研合作,促进科技创新成果的转化和应用,为智慧电力的发展提供有力支持。
培育新兴产业,拓展应用领域
通过培育新兴产业,拓展智慧电力的应用领域,推动电力行业的转型升级和可持续发展。
THANKS
感谢观看
结合新能源发电特性和市场需 求,开发新能源发电与传统能 源发电的联合调度和优化运行
模式。
05
智慧电力解决方案价值体现
提高供电可靠性和安全性
01
02
03
通过实时监测和预警系统, 及时发现并处理电网故障,
减少停电时间和范围。
利用先进的信息技术和通 信技术,实现对电网设备 的远程监控和操作,提高
运维效率。
通过智能用电设备和家庭能源管理系统,实现用户侧能源消费的可视化、可控制和 可优化。
建设智能电网对我国电网发展具有哪些重要意义

建设智能电网对我国电网发展具有哪些重要意义?智能电网是我国电网发展的必然趋势,它将谱写电网建设的新篇章。
其重要意义体现在以下方面:(1)具备强大的资源优化配置能力。
我国智能电网建成后,将形成结构坚强的受端电网和送端电网,电力承载能力显著加强,形成“强交、强直”的特高压输电网络,实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送,区域间电力交换能力明显提升。
(2)具备更高的安全稳定运行水平。
电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升,电网各级防线之间紧密协调,具备抵御突发性事件和严重故障的能力,能够有效避免大范围连锁故障的发生,显著提高供电可靠性,减少停电损失。
(3)适应并促进清洁能源发展。
电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制,结拿大容量储能技术的推广应用,对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升'使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。
(4)实现高度智能化的电网调度。
全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统,实现电网在线智能分析、预警和决策,以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。
(5)满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。
将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网,满足电动汽车行业的发展需要,适应用户需求,实现电动汽车与电网的高效互动。
(6)实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。
可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。
通过智能电网调度和需求侧管理,电网资产利用小时数大幅提升,电网资产利用效率显著提高。
(7)实现电力用户与电网之间的便捷互动。
将形成智能用电互动平台,完善需求侧管理,为用户提供优质的电力服务。
同用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制,有效平衡电网负荷,降低负荷峰谷差,减少电网及电源建设成本。
(8)实现电网管理信息化和精益化。
智能电网发展

二、智能电网产生的原因
2、电网负载趋势预测
不仅如此,通过大数据分析电网负 载的历史数据和实时数据,展示全网实 时负载状态,可以预测电网负载变化趋 势。并通过综合性的管理,提高设备的 使用率,降低电能损耗,使得电网运行 更加经济和高效。
二、智能电网产生的原因
3、设备故障趋势预测
通过大数据分析电网中故障设 备的故障类型、历史状态和运行参 数之间的相关性,预测电网故障发 生的规律,评估电网运行风险,可 以实现实时预警,让技术人员提前 做好设备维护和检查工作。
二、智能电网产生的原因
4、电网实现自我修复
在智能电网中,将电网中的故障设 备,以最快的速度从电网系统中隔离出 来,并且在几乎自动化的状态下(很少 或不用人为干预)实现系统自我恢复到 正常运行状态,从而做到几乎不中断对 用户的供电服务。我们可以类比一下人 体的免疫系统,这和智能电网的自我修 复很类似。结合上两条的预测,电网系 统可以进行持续自我预测,当发现已经 存在或可能出现的故障时,立即采取措 施加以控制或纠正。
洲
关注:在迅速增长的能源成本压力下,欧洲智能电网建设更加关注可再生能源和 分布式电源的接入,并带动整个行业发展模式的转变。
动因:由于我国电网建设起步较晚,电力系统与西方发达国家仍存在一定差距,能
中
源政策强调降低输配电损耗、提高供电可靠性和可再生能源发电的发展。因此优化
国
电网结构、提高效率和可靠性是我国智能电网的发展重点。 关注:我国智能电网建设更加关注电网结构的优化以及可再生能源和分布式电源的
分类 高压 超高压 特高压
输电电 交流压分类?
35~220kV 330kV及以上、1000kV以下 1000kV以上
ห้องสมุดไป่ตู้直流 ±600kV及以下
智能电网与电能质量技术发展趋势及产业机会

c s G产品市场十 = v
年均增长率
实际情况是 :00年 荣信 一家的销 售额 在 3 以上 21 亿
结语
1 智能电 网是世界 电力 系统发展 的新走 向, ) 具有强烈 行业和社会的 内因驱动 , 带来 了系列新概念 、 新思路 、 新平 台、 新前景 、 新需求 ;
2 智 能 电 网 条 件 背 景 下 电能 质 量 面 临 众 多 挑 战 和 新 )
2 l 2 毫燕枉; I : . 虚阑 ・ 0 2 第4 21年 期
_
家讲坛 专
E p r sR s r m x e t o t u
壹颇 罔 www.h n b a p n c m c i a in i .o
五 讲 智 能 电 网及 电能 质 量 发 展 带 来 电力 电子 产 业 发 展 机 会
到2 2 年 投 脊2 o 亿 箕 无 0 5 3o 数量 : 可 连6 8 ,8 2 亿 j 无 30哇00 l ‘ 各 种 属 性 效 益 的 集 成
2 Q 0 6 2 0 0 7 2 o 0 8 2 Q 0 9 2 1 E 0 O 2 1 E 0 1 2 2E 01
正常运行时 V C可 以同时且 独立 控制有功和无功 , S 控
电能 质 量
制更加灵活方便 可发 出无功功率 , 提高系统 电压 和功 角稳定性 潮流反转容易 , 不用改变电压极性
不 增 加 系 统 短 路 容 量
基 于电力 电子 技术 的动态 电压补偿 、 有源滤 波技 术等
电能 质 量 控 制 技 术 分 布 式 发 电 孤 立 运 行 时 的 电 能 质 量 问 题
一
可 向不含旋转 电机或小规模交流系统供 电 换流器产生 的谐波大为减弱 不会 出现换相失败故 障( 0 K 506 0万千瓦) ±8 0 V,0 /0 采用模块化设计 , 占地面积小 , 安装调试方便
坚强智能电网·智能电网发展三阶段

所谓智能电网,就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化,简称为“坚强的智能电网(Strong Smart Grid)”。
在奥巴马欲以能源革命将美国重推全球经济顶端之际,智能电网概念也在中国风生水起。
定义之争、标准之辩、什么路径、如何选择等问题,一时难以厘清。
6月10日2009中国分布式能源国际研讨会,6月3日中国电机工程学会智能电网研讨会,5月21日2009特高压输电技术国际会议,近日有关智能电网的会议密集举行。
早报记者近日获悉,我国目前正在规划2030年电网路线图,智能电网将在未来唱主角。
概念之争智能电网,即Smart Grid,原意为智能网格或智能网。
5月21日,国家电网公司在“2009特高压输电技术国际会议”上提出了名为“坚强智能电网”的发展规划。
国务院副总理张德江明确表示,政府未来将加大对特高压输电技术研究的支持力度,加快特高压技术发展步伐,从实际出发积极探索符合中国国情的智能电网发展道路。
“我们要在2020年全面建成坚强的智能电网。
”国家电网公司总经理刘振亚也在当天的会议上公开宣布。
国家电网公司已确立有关发展目标,即加快建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。
这是智能电网概念在中国引爆的近半年来,决策层在此问题上首次公开作出表态。
国家电网中国电力科学研究院副总工程师胡学浩近日接受早报记者采访时对智能电网做出的定义是:“以物理电网为基础,在中国以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,将现代化先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
智能电网与电能质量技术发展趋势及产业机会 记白小青董事长在“中国西部地区第五届电源学术年会”上的

异 步风 力发 电机 一功率 因数低 2 l 0 意艇拭怯 阐 ・ 02 第3 2 1年 期
兰
电流超标 即三相 电流不 平衡 故障。
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变频网W W. ia in i cr I W c n ba pn o h n
三相 电流不 平衡 故障在 神池风 电场是 普遍 发生 的故 障 , 台机 组都 发生过 , 每 而且 几乎 每 天都 发生 , 统计 6月
新 能源 发 电相 关 电能质 量 治理 技术
1) 功率因数 、 电压波动与闪变治理技术
2) 谐波治理技术 ~ P 、 A F逆变器内嵌滤波功能
3) 风机低 电压穿越技术
DS A C T T OM 的突 出特 点
1 不会改变 系统特性 , ) 不会引起 谐波 电流放 大 , 不会
功率 因数 、 电压 波 动与 闪变 治理 技 术
电能质 量对 风 力发 电 的影 响
1 电压跌落可能导致风 电机组跳 闸 )
各 种风 力 发 电机 的 电能质 量 问题
2 电压跌落引起风 电场停运 事故实例 ) 3 负序与 电压不对称 问题 的影 响 )
负序 与 电压 不对 称 问题 的 影 响
系统 三相 电压不对称 会导 致风 电机组频 繁 出现负序
用户对动态无功补偿设备 的新 要求
引起 谐 振
2 无功 容量 与节 点电压大小无关 , 压特性好 ) 低
3 动态响应 速度 快 , ) 响应 时间 5 1 s特别适合抑 制 — 0m ,
1 响应 速度快 ) 有效抑 制电压 波动与闪变
2 适 应 能 力 强 )
电压波动与闪变, 节能效果更 明显
智能电网中的电力质量检测与评估

智能电网中的电力质量检测与评估随着科技的不断进步和社会的不断发展,智能电网已经成为现代能源领域的一个重要概念和发展方向。
智能电网利用信息技术和通信技术对电力系统进行智能化管理和控制,以提高供电可靠性和运行效率。
然而,在智能电网中,电力质量成为了一个关键问题。
本文将从电力质量检测与评估的角度,对智能电网中的电力质量问题进行分析和讨论。
一、电力质量的概念及重要性电力质量是指电能满足用户需求的能力,包括电压稳定性、频率稳定性、波形纯度和谐波等方面的指标。
对于现代社会来说,高质量的电能供应是促进经济发展和保障生活品质的重要保障。
不仅如此,电力质量问题还直接影响到电力系统设备的运行和寿命,甚至给用户的生产和生活带来不必要的损失。
因此,在智能电网中,电力质量的检测与评估具有重要的意义和价值。
二、智能电网中的电力质量检测技术智能电网中,电力质量检测技术是实现高质量电能供应的基础。
目前,电力质量检测技术主要包括电力质量监测装置、电能质量数据采集与处理系统以及电力质量在线监测系统等。
1. 电力质量监测装置电力质量监测装置是指用于监测电力质量相关指标的设备。
通过对电压、电流等参数的监测和采集,可以获取电力质量的准确数据。
常见的电力质量监测装置包括电力质量分析仪、电能质量仪表等。
这些装置通常具备高精度、高可靠性和多功能的特点,可以实时监测电力质量的各项参数,并进行数据记录和分析。
2. 电能质量数据采集与处理系统电能质量数据采集与处理系统是指对电力质量相关数据进行采集、存储和处理的系统。
通过该系统,可以将电力质量监测装置采集到的数据进行有效管理和分析,为电力质量评估提供支持。
该系统通常包括数据采集、数据存储、数据传输和数据处理等功能,可以实现对大量数据的高效处理和管理。
3. 电力质量在线监测系统电力质量在线监测系统是指通过网络将电力质量监测数据实时上传到云平台,实现对电力质量的在线监测和评估。
该系统主要是为了提高电力质量监测的实时性和精确性,以及减少设备的运维成本。
智 能 电 网

三、国内外智能电网发展现状
我国智能电网发展前景,主要是坚持做到“三个并重”,努力打造 具有我国特色的坚强智能电网。
1)坚持外延发展和内涵提升并重 2)坚持供电侧和用电侧并重 3)坚持集中和分散并重
2.坚强智能电网“两化”融合的良好切入点 智能电网的最重要的功能,应该是节约能耗,提高电网利用率。
智能电网的重要运用是智能电表区分不同时段的电价,然后将信息 反馈到发电和输电方,形成互动。这样,一方面电力公司可依据用 电量来调节分配情况;另一方面,用户也可以根据电价不同,将较 为费电的电器选择在电费低时开启。
物联网
预计到2020年,北京电网大负荷将达到2800万千瓦,届时,一个 世界一流的城市智能电网必定会建成。
第二节 智能电网在中国
3.分时电价推动智能电表的应用 分时电价,是智能电网首先需要实现的功能。另一方面,分时电价
的实行,也将推动智能电表的应用与推广。 分时电价,能平衡电网负荷,同时方便人们选择合理而省钱的用
1.多网融合将会实现
实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可 靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。
预计到2020年,我国电动汽车保有量将达到3000万辆。智能电 网可以通过分时电价政策引导客户主动调整充电操作,也可以自动 调节控制电动汽车充电操作,进而保证电动汽车有序充电。
• 2007年10月,华东电网正式启动智能互动上网可行性研究项目。
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完善电力系统,使其变得更加节能高效,应变灵活, 并能够稳定运行。
优质的电能供应上,随着时代变化,人们对电能质量提 2.2 智能电网的含义
出了更高的要求。 智能电网的出现带给电能质量更多的机遇和更大
的挑战。分布式电源的接入,一方面带来的是对现有能 源危机的缓解,另一方面会导致大量谐波注入电网,影 响电能质量。
4.2 我国智能电网发展对电能质量带来的影响
09 年 5 月 21 日“特高压输电技术国际会议”上, 国家电网公司总经理刘振亚表示,2020 年中国将全面 建成统一的坚强智能电网(Strong Smart Grid)[8]。智 能电网的建设,必然意味着分布式电源(Distributed Generation,DG)的大量接入,因为分布式电源可以 保障大电网的安全可靠,具有调峰功能,通过利用废 气资源及可再生资源减轻环保压力并有助于解决能源 危机。分布式电源是指位置在用户附近的小型发电装 置,包括天然气发电,太阳能发电,风力发电,地热 发电,内燃机等。
利用计算机,通信技术对电能质量进行监测与分 析,运用电力电子设备改善电能质量使其达到电能质 量国家标准,从而让电网更加安全,可靠,高效,经 济,优质地运行。
4 智能电网环境下电能质量的前景
4.1 智能电网与电能质量的关系
智能电网是传统电网的发展方向和目标,但它的 发展必须以保障电能质量为前提。优质的电能可以提 高用电设备效率,增长用电设备寿命,降低电能损耗 和污染,所以智能电网的研究离不开电能质量研究。 而智能电网的发展也给电能质量带来了机遇和挑战。
3.2 电能质量的含义
电能质量是在一定标准下对电力系统电能的评 价,体现在两个方面:第一,是由供电公司提供的电 压质量,不理想的供电电压会对用户的用电设备造成 不良影响,甚至引发事故;第二,是用户的非线性, 冲击性,不对称性负荷给电网带来的电流畸变。至 2008 年 6 月,国家质检总局已颁布六项电能质量国家 标准:GB/T 12325-2008《电能质量 供电电压偏差》、 GB/T 12326-2008《电能质量 电压波动和闪边》、GB/T 14549-1993 《 电 能 质 量 公 用 电 网 谐 波 》 、 GB/T 15543-2008《电能质量 三相电压不平衡》、GB/T 15945-2008《电能质量 电力系统频率偏差》、GB/T 18481-2001《电能质量 暂时过电压和瞬态过电压》[6]。
光伏发电安全无污染,资源丰富,其具有经济性 与环保性,在全社会都有广阔的应用前景。但随着光 伏并网发电设备的增加,其产生的直流电经逆变器转 换为交流电并入大电网,会对电网注入谐波电流,如 果治理不当会产生较严重的谐波污染。
5 总结
智能电网的发展对电能质量研究与产业带来了 巨大的机遇和挑战。随着敏感负荷越来越多,电能质 量问题也会越来越突出,必将需求大量电能质量治理 产品。由于电能质量不合格而对电网运行,电气设备 造成的危害将更加明显,也会在一定程度上影响到工 企业的安全生产,经济效益。
H-558
中国高等学校电力系统及其自动化专业第 29 届学术年会,湖北宜昌:三峡大学,2013
3 电能质量
3.1 电能质量面临的问题
随着电力电子技术的蓬勃发展,电能质量问题日 益突出。一方面,电力系统中大型电力设备的启动, 停运和跳闸导致额定电压暂降,产生电压波动和闪变。 大功率非线性负荷,冲击性负荷,不对称性负荷如大 型电机,高压直流输电,电气化铁路,风电机组,大 型起重机,大型娱乐场所的电飞车、冶金电炉的不断 增加造成大量谐波电流注入电网。这些使电力系统出 现电网谐波污染,三项电压不平衡,电压波动和闪边 等问题,严重影响了电能质量;另一方面,随着通信 技术的推广,发展,各种复杂的电子仪器等负载对电 能供应有了更高的要求。而智能电网的发展,电动汽 车及汽车充电站的出现更是带来了更多电能质量问 题。为满足市场需求,应当对电网和用户的电能进行 监测和分析以更好的对电能质量进行调控。
宽带 <25Hz
—
30 周波‐3s 30 周波‐3s
3s‐1min 3s‐1min 3s‐1min
>1min
>1min
>1min 稳态 稳态 稳态 稳态 稳态 稳态 间歇 <10s
0.1pu‐0.9pu 1.1pu‐1.4pu
<0.1pu 0.1pu‐0.9pu 1.1pu‐1.4pu
0.0pu
0.8‐0.9pu
稳定且有一定自我修复功能;支持各种类型电源及可 再生电源的接入;与电力用户的设备进行交互;降低 所需的经济成本;提供优质的电能质量;完善管理制 度。而其中的重点是,安全可靠,经济节能。在安全 性和可靠性上,需要监控电网的运行状态,快速,准 确的发现故障并且自动处理,以确保系统的安全运行。 想实现经济性,节能性,就要在能源运输上降低损耗, 使电网达到最优的经济运行,根据电网负荷状况随时 调整电价并让用户获知,大力发展风电、水电等可再 生能源,提高火电、核电等传统能源的效率。
— — — 0‐4pu 0‐8pu 0‐4pu <0.1pu 0.1pu‐0.9pu 1.1pu‐1.8pu <0.1pu
变
跌落
动
升高
中断
短时 跌落
升高
持续
中断
长期电压变 欠电
动
压
过电
压
电压不平衡
直流
偏移
谐波
波形畸变 间谐
波
陷波
噪声
电压波动
工频变化
— — — — — —
—
— — —
0‐100th
0‐6kHz —
中国高等学校电力系统及其自动化专业第 29 届学术年会,湖北宜昌:三峡大学,2013
智能电网发展与电能质量
谢宗洺
西南交通大学电气工程学院 Email: address
摘 要:智能电网是当今世界电力系统发展与变革的方向。本文首先介绍了智能电网的研究背景,定 义和发展前景。其次,阐述了电能质量面临的主要问题及分类标准。最后,对智能电网环境下电能质 量面临的一些新问题进行了展望。 关键词:智能电网;电能质量;分布式能源
<50ns
电 冲击 s 级 上升沿 1 s
50ns‐1ms
磁
ms 级 上升沿 0.1ms
>1ms
瞬
低频
<5kHz
0.3‐50ms
态 震荡 中频
5‐500kHz
20 s
高频
0.5‐5MHz
5s
短
中断
—
0.5‐30 周波
时 瞬时 跌落
—
0.5‐30 周波
电
升高
—
0.5‐30 周波
压 暂时 中断
—
30 周波‐3s
Smart Grid Development and Power Quality
Xie Zongming
Southwest Jiaotong University,collage of Electrical Engineering
Email: 718476271@
Abstract: The smart grid is the direction of development and changes in today's world of electric power system. This paper first introduces the research background,definition and development prospets of smart grid. Secondly, explains the main problems facing the power quality standards and classification.Finally,discuss some new promblems which power quality is facing in smart grid environment.
改善电能质量,对电网的安全、可靠、高效具有 重要的意义,利于全社会的发展。所以智能电网建设 中,应当更需关注电能质量问题,完善电能质量标准 的制定,加强对电能质量监测分析方法的研究,力求 建立一个高效率,安全可靠,环境友好的电网。
量的影响分析[J]. 电力需求侧管理,2009, 11(4):25-28 [11] 李碧君,方勇杰,杨卫东,等. 光伏发电并网大电网面临的
[2] 葛睿,董昱,吕跃春. 欧洲“11.4”大停电事故分析及对我国 电网运行工作的启示[J]. 电网技术,2007,31(3):1-6
Keywords: Smart Grid; Power Quality; Distributed Generation
1 引言
“统一智能电网(Unified National Smart Grid)”为代 表[4],各国开始提出对电网进行大规模智能改革,以
科技的进步使得人们越来越依赖各种电子设备,通 讯设备以及信息技术设备。而精密的仪器都必须建立再
2.3 智能电网的建设目标
问题,才能更好的对电网的配供电进行优化。
智能电网要实现的目标是:有效处理故障;运行
2 智能电网
2.1 研究背景
进入 21 世纪以来,随着科学技术的发展,通信 技术的日益完善,人们越来越依靠各种大规模,自动 化程度高的电力系统。而因电力系统不完善所带来的 各种大规模停电事故和安全事故时有发生,如 03 年美 加 8.14 大停电[1],06 年西欧 11.4 大停电[2],09 年巴西 11.10 大停电[3]等,这类事故对社会造成的影响极大, 促使人们开始对电网进行一系列改造,对电网效率及 可靠性的技术研究成为近年电子及信息技术的热门。 以欧洲“超级智能电网(Super Smart Grid)”及美国
3.3 电能质量的分类与治理
国际电力电子工程师协会 IEEE 根据电压扰动的 频谱特性、持续时间、幅值变化等将电能质量问题进 行了细分,并对供电系统典型的电磁干扰现象进行了 分类[7]。如下表 1 所示: