智能电网信息工程导论资料

三、智能电网技术概论
• • • • • • • 1) 何谓智能电网技术 2）国家电网公司对智能电网的定义 3）智能电网的主要特征 4）智能电网中的关键技术 5）为什么要发展智能电网？ 6）智能电网的发展历史 7）我国发展智能电网的策略
1）何谓智能电网技术
• 能电网（smart power grids），就是电网的 智能化，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。
4）智能电网中的关键技术 --通信技术
• 建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电 网的基础。智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样 的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能 电网的第一步。 通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两 张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现 智能电网的目标和主要特征。 高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个 动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当 这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和 资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从 而提高电网价值。
3）智能电网的主要特征
• （4）经济。支持电力市场运营和电力交易 的有效开展，实现资源的优化配置，降低 电网损耗，提高能源利用效率。 • （5）集成。实现电网信息的高度集成和共 享，采用统一的平台和模型，实现标准化、 规范化和精益化管理。 • （6）优化。优化资产的利用，降低投资成 本和运行维护成本。
4）智能电网中的关键技术 --测量技术
• 参数量测技术是智能电网基本组成，先进 的参数量测技术获得数据并将其转换成数 据信息，以供智能电网的各个方面使用。 它们可用于评估电网设备的健康状况和电 网的完整性。
4）智能电网中的关键技术 --测量技术
• 对于电力公司来说，参数量测技术给电力 系统运行人员和规划人员提供更多的数据 支持，包括功率因数、电能质量、相位关 系（WAMS）、设备健康状况和能力、表 计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、 关键元件的温度、停电确认、电能消费和 预测等数据。新的软件系统将收集、储存、 分析和处理这些数据，为在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具 体情况，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各 国对未来电网发展模式的不同理解。近年来，随着各种先 进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的 必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。
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从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、 学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技 术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源 电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新 型现代化电网
4）智能电网中的关键技术 --测量技术
• 未来的智能电网将取消所有目前形式的电表及其 读取系统，取而代之的是可以使电力公司与用户 进行双向通信的智能电表。 • 基于微处理器的智能电表将有更多的功能，除了 可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还 有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费 费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高 级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表， 自动控制用户内部电力使用的策略。
4）智能电网中的关键技术 --控制技术
• 先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预 测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和 防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。 • 这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方 法并且可以管理整个电网的有功和无功。从某种 程度上说，先进控制技术紧密依靠并服务于其他 四个关键技术领域，如先进控制技术监测基本的 元件（参数量测技术），提供及时和适当的响应 （集成通信技术；先进设备技术）并且对任何事 件进行快速的诊断（先进决策技术）。另外，先 进控制技术支持市场报价技术以及提高资产的管 理水平。
4）智能电网中的关键技术 --通信技术
• 高速双向通信系统的建成，智能电网通过 连续不断地自我监测和校正，应用先进的 信息技术，实现其最重要的特征—自愈特 征。它还可以监测各种扰动，进行补偿， 重新分配潮流，避免事故的扩大。高速双 向通信系统使得各种不同的智能电子设备 （IEDs）、智能表计、控制中心、电力电 子控制器、保护系统以及用户进行网络化 的通信，提高对电网的驾驭能力和优质服 务的水平。
智能电网信息工程导论
王保云 2011年10月
一、课程简介
• 本课程共8学时，四次课 • 成绩与考核方式：开卷考试 • 参考书： （1）许晓慧，智能电网导论，中国电力出版 社，2009年。 （2）何光宇，智能电网基础，中国电力出版 社，2010年。
二、本课程的主要内容与进度安排
• 第一次：智能电网技术概论 • 第二次：智能电网信息工程专业的内涵 • 第三次：智能电网信息工程专业的课程体 系 • 第四次：智能电网信息工程专业学习的要 求与建议
3）智能电网的主要特征
• （1）坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用 户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、 极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行； 具有确保电力信息安全的能力。
• （2）自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能 力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故 障隔离和系统自我恢复的能力。 • （3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分 布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效 互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服 务。
4）智能电网中的关键技术 --通信技术
• 有两个方面的技术需要重点关注， 其一就是开放的通信架构，它形成一个“即插即用”的环境， 使电网元件之间能够进行网络化的通信； 其二是统一的技术标准，它能使所有的传感器、智能电子设 备（IEDs）以及应用系统之间实现无缝的通信，也就是信 息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解，实现 设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互 操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制 定机构进行通力的合作，才能实现通信系统的互联互通。