智能电网需求侧综述
智能电网发展现状及设备研发方向需求分析
智能电网发展现状及设备研发方向需求分析电网智能化的进步关系着我国经济发展，对电网功能的进一步优化有重要意义。
使得电网资源合理配置、电力系统的稳定运行、多元化的电力服务以及新兴型电力产业的战略性发展得到全面提升。
在智能电网运行过程中，对我国国民经济发展、能源生产安全与利用、以及环境保护、化石资源节能等方面都带来巨大推动和经济效益，为此全面发展我国智能电网对拉动国民经济发展以及经济发展模式的转变有积极意义。
标签：能源资源；智能电网；配电设备随着社会的发展，人类的生活水平、生存环境、国际上的政治环境以及经济水平等多种问题都发生着惊天动地的转变，但同时，多种问题也变得复杂化。
全球的范围的能源问题已经成为世界各国的关注重点，让各个国家针对能源的开发和节流的问题上投入了很多的精力以及资金，都在利用各种方法来有效的运用现有的能源，和降低浪费以及发掘新的能源资源。
真正做到节源减排。
有效的进行智能电网的发展，即可以做到对已有的能源进行有效的运用和管理、对未知能源进行发掘。
因此，在全球能源紧缺的整体环境下，全球各个国家对此都非常重视，在多个发达国家的带动下，发展智能电网已经成为了必要的途径。
1 智能电网的发展情况以及发展的前景1.1 智能电网的发展情况1.1.1 国际上智能电网的发展情况由于各个国家的基本国情、能源情况、地理情况、发展情况、经济情况、生存环境以及人民习惯等等问题的不同，也就导致了对于智能电网的需求和发展的方向、侧重点的差别。
而且就目前形式来看，智能电网的意义和所包含的问题还没有统一的定论，所以各个国家在针对这个问题上的解决方法，即制定的电网线路是各不相同的。
但是因为全球的各种问题导致，各个国家在智能电网的发展上来讲，其目的是比较统一的。
主要是为了保证国家的能源资源；节能减排有效的利用资源，发掘和促进二次再生的能源，发掘新能源，提高劳动和再就业的问题等等。
以发达国家美国为例，其政府在智能电网的发展的前期工作中，给予了达到45个亿的投资，并且认为对于能源的投资是势在必行的，也是现在社会的一个主要发展方向。
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术(五)
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术随着社会经济的发展和人们对清洁能源的追求，智能电网成为了人们关注的热点话题之一。
智能电网的建设不仅仅需要强大的电力供应系统，还需要对需求侧进行管理。
因此，需求侧管理成为了智能电网发展中的重要一环。
本文将探讨智能电网中的需求侧管理策略与技术，深入分析其对智能电网发展的意义。
一、智能电网中的需求侧管理需求侧管理是指通过监测和调节用户能源需求的方法，以改变电力系统的电能消耗行为。
传统的电力系统主要是由一方供给与一方需求组成，电力的调度主要是由供给侧来控制。
而在智能电网中，通过需求侧管理，用户参与到电力的调度和管理中，实现了能源行为的灵活性和优化。
二、需求侧管理的策略1. 能源定价策略智能电网中，通过不同的能源定价策略来引导用户的能源消费行为。
根据不同的时间段和用户的消费需求，制定不同的能源价格。
比如，在电力需求高峰期，逐渐提高电价，鼓励用户减少电能的使用，以降低电网负荷。
而在电力需求低谷期，适当降低电价，鼓励用户增加电能的使用，提高电网利用率。
2. 能源节约策略通过智能电网技术，对用户的能源消费行为进行监测和分析，提供能源节约策略。
通过给用户提供实时的电能消耗信息以及相应的节能建议，引导用户改变用电习惯，降低能源消耗。
比如，通过智能电表告知用户在使用电器时的能耗情况，用户可以根据实际情况来调整用电行为，从而达到节约能源的目的。
三、需求侧管理的技术1. 智能电表技术智能电表作为智能电网中的一项重要技术，可以实时记录用户的用电情况，并将数据传输给电力供应商。
这样一来，供应商可以根据用户的能源消费情况来进行电力调度和管理，提高电网的供需匹配效率。
智能电表技术还可以通过与用户设备的互联，实现智能用电的功能，例如远程控制、定时开关等，方便用户管理能源利用。
2. 能源管理系统技术能源管理系统是智能电网中的另一个重要技术，它能够对用户的能源消费进行全面的监测、控制和分析。
智能电网中的电力需求侧管理技术
智能电网中的电力需求侧管理技术随着社会的进步和人们对能源的迫切需求，传统的电力系统已经无法满足人们日益增长的电力需求。
为了实现电力的高效利用和供需的平衡，智能电网的发展逐渐成为全球能源领域的热门话题。
而在智能电网中，电力需求侧管理技术则扮演着十分重要的角色。
电力需求侧管理技术，简称DMS（Demand Side Management），是一套通过实时监测、调整和管理电力需求的综合性技术体系。
它基于智能电网的信息通信技术平台，将人们对电力的需求变成可控和可调整的资源，以实现电力的平衡和高效利用。
DMS从源头着手，通过对电力需求进行精细化管理，以实现电网的高效运行和资源的合理分配。
一、电力需求侧管理的意义电力需求侧管理技术的使用，能够带来多方面的好处。
首先，DMS可以帮助电力系统实现能源的高效利用。
传统的电力系统存在着能源浪费和资源不均衡的问题。
而通过DMS的管理，可以根据不同地区和不同时间段的电力需求，对电力进行调度和分配，最大程度地减少能源的浪费。
其次，电力需求侧管理技术有助于提高电力供需的平衡。
由于电力需求的波动性较大，电网在高峰期往往面临着输电线路过载和负荷过大等问题。
通过DMS的精细化管理，可以在高峰期对电力需求进行调整和削峰填谷，以平衡电网的供需矛盾，提高电力系统的稳定性和可靠性。
另外，电力需求侧管理技术还有助于提升用户的用电体验。
通过实时监测和分析用户的电力需求，DMS可以根据用户的习惯和需求，对用户进行电力的个性化供应和定制化服务。
这样不仅可以提高用户的用电效率，还能够为用户节约用电成本。
二、电力需求侧管理技术的应用在智能电网中，电力需求侧管理技术的应用非常广泛。
其中，最常见的应用就是智能电表和智能家居。
智能电表可以实时监测用户的用电情况，并通过与电力系统的通信网络实现与电力系统的信息交互。
通过智能电表，电力公司可以了解用户的用电习惯和需求，为用户提供个性化的用电方案。
而智能家居则可以通过电力系统的调度，根据用户的需求自动调整家居设备的用电状态，以实现自动化和节能化。
智能电网研究综述
智能电网研究综述智能电网（Smart Grid）指的是利用信息通信技术和先进的传感器、测量器等设备对电力系统进行监控、管理和控制，实现电力生产、传输、分配和使用的高效、可靠和可持续发展。
在智能电网研究领域，涉及到多个方面的内容，包括新能源接入、能源管理、电力市场设计、可靠性分析等。
首先，智能电网研究的一个重点是新能源接入。
随着可再生能源的快速发展，如风能、太阳能等，智能电网可以更好地管理这些新能源的接入和利用。
研究者通过开发智能电网中的能源管理系统，可以实现对新能源的优化调度和运行控制，提高新能源的利用率和经济效益。
其次，智能电网的能源管理是研究的另一个重要方向。
能源管理主要围绕能源生产、传输和使用进行优化，以减少能源浪费和环境污染。
智能电网通过实时监测和控制电力系统中的能耗，进行能源需求预测和波动管理，优化电力供需平衡，提高电网能源效率和可靠性。
同时，智能电网还可以通过应用智能计量技术，实现用户用电信息的细粒度收集和管理，促进用户对能源消费的理解和参与。
另外，智能电网研究还包括电力市场设计和运营管理。
电力市场是指电力供应和需求双方进行交易的市场机制。
智能电网通过引入更多的市场参与者，如分布式发电、储能装置等，实现对电力市场的灵活调整和优化。
研究者通过制定适应多能源、多市场、多主体的电力市场设计方案，实现电力资源的经济和可持续配置。
此外，智能电网的可靠性分析也是研究的一个重要方向。
由于智能电网引入了大量的新技术和设备，如智能检测装置、智能传感器等，系统本身面临着更多的潜在故障和风险。
因此，对智能电网系统的可靠性进行分析和评估，以及制定相应的风险管理措施，对实现系统的安全可靠运行至关重要。
总之，智能电网的研究综述涵盖了新能源接入、能源管理、电力市场设计和可靠性分析等多个方面。
未来随着科学技术的不断进步和社会的发展，智能电网将继续得到广泛关注和研究，以实现电力系统的高效运行和可持续发展。
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术(八)
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术近年来，随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，智能电网技术被广泛研究和应用。
智能电网旨在提高能源利用效率、降低碳排放、提升供电质量和网络安全。
其中，需求侧管理作为智能电网的核心组成部分，发挥着重要的作用。
需求侧管理是指通过调整电力用户的能源需求和行为习惯来平衡能源供需的管理方式。
它将电力用户从被动的接受者转变为主动参与者，通过引入信息和通信技术，使用户能够更好地管理自身的用电需求。
需求侧管理的目标是最大限度地利用可再生能源、降低峰谷差、提高系统稳定性和灵活性。
实现智能电网的需求侧管理需要采用一系列策略和技术。
首先是需求侧响应技术，它通过启动电力用户的设备调整、电能储存和灵活用电等方式，实现对电能需求的调控。
例如，通过节能灯、智能电器和智能家居系统等智能设备的使用，用户可以根据自己的需求和实际情况灵活调整用电模式，以避开高峰期和减少对电网的压力。
其次是需求侧响应策略，即通过物联网技术和大数据分析等手段，实现对用户用电行为的监测和分析，并根据用户的实际需求和优先级制定相应的响应策略。
例如，在电力供应紧张或供电价格高峰期，可以提前通知用户调整用电设备的使用时间，以避开高负荷时段，从而达到平衡能源供需的目的。
另外，需求侧管理还需要与能源市场的运行结合，通过市场机制来激励用户参与需求侧管理。
例如，采用差价电价制度，即根据用电负荷的供需关系制定不同时间段的电价，降低用户用电成本的同时激发其进行需求侧管理。
此外，还可以引入可再生能源交易市场，通过实施绿色证书、碳排放配额等制度，鼓励用户增加可再生能源的使用和贡献。
在智能电网中，需求侧管理不仅需要有技术支持，还需要建立适应性的管理机制。
政府、电力供应商和用户之间的协作合作至关重要。
政府应制定相关政策法规，推动智能电网的建设和需求侧管理的推广应用。
电力供应商应加强与用户的沟通和服务，提供可靠的供电保障和技术支持。
智能电网需求侧管理系统分析
求侧管理以能削减高峰电力 、 平抑价格、 消除电网阻塞、 终端节 曲线灵活化 ， 并保证电能质量 ， 能与供应侧形成双 向互动 ， 最 电 、 高 能 源 利用 效 率 等 众 多优 点 ， 到 广 大 电力 公 司 的青 睐 。 终 在 满 足 供 电的 基 础 上节 约 能源 。 提 得 其 在 性质 上是 通 过 电力用 户 优 化 电力 方 式 ， 提 高终 端 用 电效 来 为 了达 到 电 网 智 能 需求 侧 管 理 的 目的必 须 综 合 以上 所 指 率 ， 达 到 资源 优 化 配 置 、 以 改善 及 保 护 环 境 的 目的 。主 要 通过 的装 置 、 备 、 术 等 因 素 ， 样 一 来 ， 设 技 这 也就 促 使 了 电网 智 能 需
较 分 析传 统 电 网需 求侧 管理 不足 的 基 础上 ， 智 能 电 网 需 求侧 管 理 系统 关 键 设 备 、 从 关键 技 术及 其 实 施 步 骤 三 方 面 对 其进 行 研 究。
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术随着科技的不断发展，智能电网成为了当今电力行业的热点话题。
智能电网作为一种新兴的电力供应和管理技术，其需求侧管理策略与技术的探索愈发重要。
本文将重点讨论智能电网技术在需求侧管理方面的应用，以及相关的策略与技术。
一、智能电网的需求侧管理与概念解释需求侧管理是指通过精确了解电力用户在不同时间段对电能需求的变化规律，以及对能源使用的行为进行调控和优化，以达到促进能源效率、保障供电质量、提高系统灵活性的目的。
智能电网的需求侧管理则是在智能电网基础上结合了人工智能、大数据、物联网等新兴技术，进一步提升了需求侧管理的能力和效果。
二、智能电网需求侧管理的优势1. 提高电力系统的可靠性和灵活性。
通过智能电网的需求侧管理，可以根据用户需求实时调整电力供应，有效避免因供需不平衡而引发的电力故障和停电问题。
同时，通过利用用户电力消耗数据进行智能分析，可以更好地预测电力需求，优化电力调度。
2. 促进能源节约和效率提升。
通过智能电网的需求侧管理，用户可以实时监测和管理自己的能源使用情况，了解电能消耗的变化规律，并根据实时电价和能源使用情况进行调整。
这有助于用户合理安排用电行为，减少能源浪费，提高能源利用效率。
3. 降低电力系统负荷峰值压力。
传统电力系统在用电高峰期容易出现负荷过大的情况，而智能电网的需求侧管理可以通过调整用户的用电行为，将用户的用电负荷分散到低峰时段，有效降低系统负荷峰值压力，减轻供电负担。
三、智能电网需求侧管理的策略与技术1. 实时电价调整策略。
通过根据电力市场实时变化的电价信息，引导用户在高电价时段减少用电行为，在低电价时段增加用电行为。
这可以激励用户在用电成本较低的时段选择用电，从而达到供需平衡的目的。
2. 能耗监测和反馈策略。
通过安装智能电表等设备，实时监测用户的能源消耗情况，并将相关数据反馈给用户。
用户可以根据能耗数据做出相应调整，合理安排用电行为，以减少能源浪费并提高能源利用效率。
智能电网中的需求侧响应与能源调度研究
智能电网中的需求侧响应与能源调度研究智能电网是一种以智能化技术为基础，实现能源生产、传输、配送和使用的高效和可持续发展的电力系统。
其中，需求侧响应和能源调度是智能电网中的核心研究方向。
本文将围绕这一主题，介绍智能电网中需求侧响应和能源调度的研究进展与挑战。
1. 智能电网中的需求侧响应需求侧响应是指电力用户根据电网信号或市场价格变化，调整自身用电行为，以达到平衡电力供需、提高能源利用效率的一种灵活性机制。
通过对需求侧响应的研究，可以实现智能电网的负荷管理和优化调度，提高电力系统的可靠性和经济性。
首先，需求侧响应可以通过优化用户的电能消费行为来实现节能减排目标。
例如，在高峰电价时段，用户可以通过调整家电的使用时间或采用能效更高的设备，减少用电峰值，降低系统压力，提高电网的效能。
其次，需求侧响应可以提高电力系统的灵活性。
通过与用户的互动和协调，电力系统可以实时调整负荷预测和计划，根据实际需求进行灵活调整。
这种灵活性可以帮助电力系统应对不可预测的波动，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，需求侧响应还可以促进可再生能源的集成和利用。
随着可再生能源的快速发展，如太阳能和风能，其波动性和不稳定性带来了一些挑战。
需求侧响应可以引导用户在可再生能源供应充裕时增加能源消耗，从而提高可再生能源的利用率，减少系统对传统能源的依赖。
然而，需求侧响应在实践中面临一些挑战。
首先，涉及到用户隐私保护与数据安全。
用户的用电行为和个人信息是隐私的一部分，在进行需求侧响应的过程中，必须确保用户数据的安全和隐私的保护。
其次，需求侧响应涉及到多方协同与协调。
需要建立用户、电力公司、政府和能源管理机构之间的协作机制，共同制定和实施需求侧响应策略，确保系统的稳定和可靠。
最后，需求侧响应技术的推广和普及也是一个挑战。
需要提高用户对需求侧响应技术的认识和理解，鼓励用户参与并享受与之相关的激励措施，从而推动需求侧响应的广泛应用。
2. 智能电网中的能源调度研究能源调度是指根据电力系统的实时需求和优化目标，对各种能源进行合理配置和调度，以实现电力系统的平衡和优化。
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术(四)
智能电网技术的需求侧管理：探索智能电网中的需求侧管理策略与技术随着能源消耗的不断增加和环境问题的威胁日益严重，人们对于智能电网技术的需求越来越迫切。
传统能源供应和管理模式已经无法满足日益增长的能源需求和环境保护的要求，而智能电网技术的出现为解决这些问题提供了全新的思路和解决方案。
其中，需求侧管理作为智能电网技术的一个重要组成部分，在智能电网的发展中扮演着至关重要的角色。
需求侧管理是指通过有效的能源使用策略和技术手段，对电力用户的需求进行管理和调控，以达到降低电力需求峰值、提高用电效率、优化电力系统运行等目标的一种管理模式。
智能电网中的需求侧管理可以分为两个层面：一是在终端用户层面上的需求侧管理，即对于普通家庭、工业厂房等用户的需求进行管理；二是在电力系统层面上的需求侧管理，即通过对电力系统进行全面管理和控制，实现对电力需求的精细管理。
在终端用户层面上，需求侧管理的策略和技术主要包括智能家居系统、能源监控与管理系统、储能技术等。
智能家居系统可以实现对家庭电器的智能控制和管理，根据不同时间段和能源价格的变化对家电进行优化调整，从而实现用电效率的提高和用电成本的降低。
能源监控与管理系统则可以通过对用电设备的实时监测和数据分析，帮助用户了解自己的用电情况以及用能行为的消耗情况，以便制定出更加合理和科学的用电计划。
储能技术则可以将电力系统中的剩余能量进行存储，以备用于高峰期需要。
通过这些技术的应用，终端用户可以更好地管理自己的用电需求，减少能源浪费，达到节能减排的目的。
在电力系统层面上，需求侧管理的策略和技术主要包括智能电网调度系统、智能电价系统、分布式发电技术等。
智能电网调度系统可以实现对电力系统的全面调度和管理，准确预测和响应用户的需求变化，实现用电负荷的平衡和优化。
智能电价系统则可以通过根据电力供求关系和系统负荷情况，动态调整电价，以实现电力需求的合理分配和管理。
分布式发电技术则可以将装有发电设备的用户连接到电力系统中，将用户自身发电的能源直接注入电力系统中，减轻系统负荷，提高电力系统的可靠性和稳定性。
智能电网中的电力需求侧管理研究
智能电网中的电力需求侧管理研究随着科技的不断发展，智能电网正成为现代社会电力行业的重要发展方向。
智能电网是将信息技术与电力系统有效整合的一种电力供应模式，通过实时监测、调控和优化电力系统，实现高效、可靠、可持续的用电。
在智能电网中，电力需求侧管理起着重要的作用，它涉及到电力用户的调整和优化用电行为，以实现电力系统的平衡和有效供需匹配。
本文将对智能电网中的电力需求侧管理进行研究，探讨其意义、挑战和未来发展方向。
一、智能电网中的电力需求侧管理意义智能电网中的电力需求侧管理具有重要的意义。
首先，电力需求侧管理可以有效提高电力系统的供需匹配度。
传统电力系统中，供应的电力常常无法与电力需求精确匹配，导致了电力浪费和能源不合理利用。
而通过电力需求侧管理，可以根据实际需求实时调整用电模式和用电强度，避免过度消耗和浪费。
其次，电力需求侧管理可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
通过实时监测电力需求变化，及时调整供电策略，可以避免供电不足或供电过剩的情况发生，确保电力系统的稳定运行。
另外，电力需求侧管理还可以促进电力系统的节能和减排。
通过改变用电行为，合理安排用电时间和用电内容，可以减少能源消耗，降低碳排放，实现可持续发展。
二、智能电网中的电力需求侧管理挑战尽管电力需求侧管理在智能电网中具有重要的意义，但其面临着一些挑战。
首先，电力需求侧管理需要充分考虑用户的需求和利益。
电力需求侧管理的目的是为了提高电力系统的效率和可靠性，然而，在实际操作过程中，用户的需求和利益往往需要得到合理保障。
因此，在进行电力需求侧管理时，需要充分考虑用户的实际情况和需求，以确保用户的权益不受侵害。
其次，电力需求侧管理面临着技术和设备的瓶颈。
要实现电力需求侧管理，需要建立起完善的监测和调控系统，并进行数据的采集、传输和处理。
而现阶段，尽管有一些技术和设备的支持，但还存在一些问题，例如数据传输速度慢、数据管理不规范等，这都限制了电力需求侧管理的发展和应用。
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三、智能配电和用电系统 智能配用电系统的智能化是发展智能电网的重点之一,因此,虽然各国发展智 能电网的发展目标不同,但是智能配用电系统的智能化的发展是每个国家的必经 之路。总的来说,分布式能源、电动汽车、以及用户侧的智能储能设施的接入将 与传统电网的技术、及发展思路发生巨大的变化,相关的理论和技术需要更加深 入的研究。 国外方面,特别是美国能源部在 2006 年启动的电网智能化(Grid Wise) 研究,美国能源部此举表明需求侧管理在智能电网领域的低位大大提升。因此,自 2006 年后,美国能源部将电网智能化的目标放在了负载需求管理上面。
估计,用 Matlab 仿真平台进行仿真分析,得到拟合误差较小的参数。 三、位于用电端的分布式能源接入及电池充放电不仅使清洁能源有效利用, 减少用户用电成本,而且减小电网峰平比。本文提出了面向分布式发电及电池充 放电的负载优化调度模型,在原有基于效用最大化模型的基础上引入分布式发电 (光伏板)及电能存储系统,通过优化用电需求、从电网购买的用于充电的电能、电 池放电量以及光伏板发电的电能存储率,构建新型的基于用户利益最大化和基于 社会福利最大化的数学模模型,采用对偶-梯度投影算法进行求解,用 Matlab 仿真 平台进行仿真分析,得出结论。与原有模型相比,电能供应端不再是单一的电力公 司,储能设备也充当了一部分的供电职责,用户通过优化得到参数并与电网进行互 动,改变用电方式、降低成本,对电网来说减小了电网峰平比。
智能电网综述
智能电网是以双向数字科技创建的电力系统,用来传送电力和数据。通过侦 测电力供应端的供应状况和终端用户的电力使用状况来调整家用电器的耗电量, 同时达到节约能源,降低电网峰平比,增强电网可靠性的目的。 智能电网包括一个智能型电表(Smart Meter)基础建设,用于记录系统所有电 能的流动情况, 还包括超导传输线以减少电能的传输损耗 , 还具有集成新能源 ,如 太阳能、 风能等的能力。 智能电网的最基础建设在于电网上的设备由人工监测升 级为遥测、遥控,再升级到自动判断并优化调整控制。 智能电网的发展历程要追溯到 21 世纪初期,美国人坎贝尔通过将楼宇内用 电设备互相连接,实现控制,有效降低了电网峰平比,即减少了高峰期用电量,比如, 假设有 3 台空调轮流控温,一台运行维持室内温度,其它两台则停运,这样极大提 高了能源的利用效率 ;2006 年欧盟理事会出台能源绿皮书 ,并强调智能电网技术 是将是欧洲电网电能质量的关键技术。同年,IBM 公司提出了“智能电网”的解 决方案,智能电网定义由此诞生。2007 年中国华东电网正式启动了智能电网研究 项目,并制订了“三步走”战略,“三步走”战略具体指的是:首先在 2010 年初步 建成电网高级调度中心;其次在 2020 年全面建成具有初步智能特性的数字化电 网;最后在 2030 年真正建成具有自愈能力的智能电网,此“三步走”战略的制订 标志着中国开始进入智能电网领域。2008 年美国波尔得成为全美第一个智能电 网城市,每家每户安装了智能电表(Smart Meter),用户通过智能电表能实时获取电 价等信息,从而有效安排用电器的使用情况,比如将洗衣机等用电需求放在电价低 时段。在智能电网中,智能电表建议用户优先使用风电和太阳能等清洁能源。于 此同时供电公司监测用户用电情况,确保事故发生能够重新配发用户用电。同年 Google 与通用电气公司联合对外宣布,为了更好的发展清洁能源 , 他们将共同开 发清洁能源业务,更好地促进美国智能电网的发展。2009 年美国白宫宣布在全美 铺设部分输电线路,并为部分美国家庭安装智能电表,美国白宫此举大大推进了传 统电网的改革,促进了智能电网发展。2009 年 2 月,地中海岛国马其他宣布将与 IBM 公司合作,并建立能够实现该国电网和供水系统数字化的“智能公用系统” 。 马其他本国使用的普通电表也将被替换成互动式电表,同时建立一个传感器网络,
二、智能调度与控制保护 智能电网是一项复杂的多功能的电网系统,因而对调度与控制提出了更高的 要求。大规模可再生能源接入电网后,电网输出的随机性的概率会增大,因此对输 出的信息的准确预测增加了难度,因此更新、更高要求的调度系统、控制系统需 要被开发利用,需要全面构建信息化、自动化功能支撑体系。智能电网在在大规 模可再生能源接入后,其故障电磁暂态特性及其对继电保护影响将成为研究热点, 智能电网的发电与传统的发电原理有本质的区别,当可再生能源大规模接入电网 以后,出现故障的时候,其电磁暂态特性会与传统电网有很大的差别 ,传统的故障 检测将无法完成工作,因而需要新的检测技术支持。目前国内外对此也开展了广
[17-18]。 (7)安全:智能电网能有效避免类似系统攻击或者外部攻击所造成的无法弥补 的危害,一旦电力系统发生中断,也能很快恢复运行。
当前智能电网研究的主要问题 当前智能电网的研究目的在于实现清洁能源的大规模开发并接入电网,提高 清洁能源比重,从而提高能源利用率,解决能源日益紧缺、气候变化、环境污染等 人类面临的危机。面对如此之多的现实问题,各国开始高度重视智能电网的建设, 我国依据国情也开始了坚强智能电网的建设。 目前智能电网研究的主要问题可以 总结如下:
一、大规模可再生能源发电、储能以及能源入网技术 目前,国外对可再生能源发电及清洁能源并网方面的研究取得了一定的成果, 很多国家在这些方面的研究都得到了政府的大力支持,均有设立课题。清洁能源 的大规模生产能有效解决能源危机、减少二氧化碳的排放。 中国也在 2010 年制定了未来几年、数十年内的发展目标 ,目标是在 2040 年之 后将可再生能源成为中国重要的替代能源。由于中国能源的地域分布特点,可再 生能源的大规模接入智能电网亟需解决,因而需要更加重视可再生能源的理论、 技术和人才。
泛的研究。 欧美等国家已经开始利用广域信息系统实现大规模电力系统的在线安 全评估,并且能够完成智能控制和保护等功能。国内关于这一方面的研究也进行 了大量的实践,其中在电网的在线协调防御技术方面的研究已经达到了世界领先 水平。由于我国建设的是坚强的智能电网,目前相关的调度与控制方面的研究也 得到了国家高度重视,这方面的研究工作也在持续不断的进行。
该网络和其他基础设施一起提供给电力公司数据,并由电力公司监测并发现潜在 的问题。居民实现实时监控用电,政府将制定不同的电价来奖励节约用电的用户。 同年 2 月,Google 开始测试自己研发的谷歌电表(Power Meter)的用电监测软件, 测试版通过则表示谷歌电表正在成为信息化的公用基础设施。3 月,Google 向国 会进言,要求制定非垄断性标准。2009 年 2 月,中国华北电力公司智能化电网建 设的安全防御及全过程发电控制系统正式通过专家验收。 该控制系统能有效提升 调度部门对并网电厂管理的标准化和流程化水平。并集成了能量管理系统、电网 动态监测系统、在线稳定分析预警系统,同时支持工作人员进行跨平台操作系统, 实时全景监视并获取辅助决策支持。2010 年 1 月,中国国家电网公司制定《关 于加快推进坚强智能电网建设的意见》,明确建设坚强智能电网的基本原则和总 体目标。
智能电网的特点 智能电网的功能和特征界定了它同传统电网的区别,智能电网具有以下几方 面特点: (1) 可靠自愈: 智能电网最重要的特征就是可靠自愈 , 这个特征要求电网在出 现紧急事故的情况下,能够自动检测出故障并分离故障,然后恢复成正常运行状态。 (2)灵活互动:智能电网的另一特征就是能够灵活接入分布式能源[16-22]以及 与终端用户实时通信。 (3)优质高效:智能电网通过采用新的高科技、数字化的设备,带来的是优质高 效的服务。 (4) 信息集成: 智能电网是多方面信息系统的结合体 , 它是信息与业务的结合 体,是优化与管理的结合体 ,也是生产与电力市场的结合体 ,集各个功能与一体,使 电力市场能够有效开展,提高了能源利用的效率。 (5) 电力协调: 智能电网能很好的优化电力分配 ,提高了电力系统的规划与运 行,同时也促进了电力市场的良性竞争。 (6) 兼容 : 传统电力网络面向的是集中式发电 , 通过在电网系统中引入类似于 计算机中“即插即用”技术(特别是分布式发电),从而新型电网可以包含有集中式 发电、分布式发电在内的多种不同类型发电形式,另外我们也可以采用储能装置
仿真
仿真参数设置 主要通过 matlab 仿真平台来验证本文所提出的算法。 首先,根据 Matlab 中提 供的优化工具箱用集中式求解最优化问题,得到全局最优解。 然后,使用 Matlab 根 据本文所提出的分布式算法求解最优化问题,并与集中式所求得的全局最优解进 行比较,从而对本文所提出的最优化算法的性能进行分析。本文提出的效用比例 公平优化方法是与文献 [43] 提出的基于用户效用最大化的需求比例公平优化方 法相比较。网络中有 N 个用户,每个用户都安装了智能电表,控制电能需求量,所 有智能电表盒供电端组成局域网。把整个供电周期分为 24 个时隙,每个用户在 1 和 2.5 之间随机选择购电意愿参数 w,且在整个事件周期内固定不变。仿真算 例 采 用 20 个 和 50 个 用 户 为 例 , 分 别 将 算 例 中 的 3,4,10,17,18,19,20 和 2,3,10,11,25,26,40,41,48 设定为非弹性需求用户,其余用户设定为弹性需求用户。 弹性需求用户效用函数公式如下: ������������ ������, ������ = w ∗ ln(������ + 1),x ≥ 1 非弹性需求用户效用函数公式如下: 0, ������������������������ ������, ������ = ������ ≤ ������ ������ , ������ ≤ ������ ≤ ������
四、智能电网通信与信息基础 智能电网的通信技术要求信息与电力双向流动,包括通信技术、计算机技术 等的高科技技术。通信系统是智能电网建设的基础部分,必须得到大力建设,而且 智能电网通信这一块具有非常大的市场需求和潜力。目前,国内外各类与通信沾 边的大小公司都纷纷参与到智能电网通信系统的建设中，起到了推动作用！ 参考文献 [1]陈树勇,宋书芳,李兰欣.智能电网技术综述 [2]林宇锋,钟金,吴复立. 智能电网技术体系探讨 [3]冯兆丽,茅佳佳,温书胜,梁天猛. 智能电网实时电价研究综述 [3]胡兆光. 需求侧管理在中国的应用与实施 [4]谢开,刘永奇,朱治中. 面向未来的智能电网 [5]余贻鑫. 面向 2l 世纪的智能配电网[J].南方电网技术研究 [6]张文亮,刘状志,王明俊,杨旭升.智能电网的研究进展及发展趋势 [7]蒋明桓.关于“智能电网”与“智慧能源”情况汇编 [8]王明俊. 突出自愈功能的智能电网 [9]武建东. 全面推互动电网革命拉动经济创新转型 [10]孙嘉平,张建华,刘文霞等.分布式电源及智能配用技术的现状及发展