智能电网智能电网总体概念

2.2 智能电网总体概述
● 电网监控和管理：利用收集的信息实时控 制电网
如果釆取措施快速隔离故障，代价高昂的断电现 象即可减少。电力公司正在安装传感器以接近实 时地（秒到毫秒级延迟）监控电网，尽早地发现 故障。这些监控系统将从起始的输电网扩展至配 电网。 电网状态信息被集成接入电力公司的SCADA系
2.2 智能电网总体概述
●在中国电力行业热烈庆祝首座1000千 伏交流输变电项目，“晋东南—南 阳—荆门”特高压试验示范工程建成 投运的时刻，大洋彼岸的人们却在热 议IBM公司CEO塞缪尔·帕尔米萨诺对 奥巴马的一项新建议，将信息革命与 新能源革命整合—大力发展智能 电 网……
中国也开始行动了… …
2.1 关于智能电网的中文译名
• 但从研发部门的初衷来看Smart Grid、GridWise 和Intelligent Grid是有所侧重的，Smart Grid、 GridWise两个项目都是由DOE资助立项的，它 们侧重于配电网络和用户的智能化；而 Intelligent Grid项目是由美国EPRI创建和研发的， 其重点在于电力基础设施体系结构的重建，如 一体化的能源及通信系统体系结构(integrated energy and communication system architecture， IECSA)，和随后延伸的Intelligent Grid体系结构。
2.2 智能电网总体概念
2.2.4 一个由出色技术支持的电力系统将更加高 效，不仅能够减少温室气体排放，还能提高电 力可靠性。具体来说，智能电网能够： ● 通过自动关闭家庭、办公室和工厂中的指 定设备，减少电力使用高峰电量 ● 提供能耗的即时反馈，减少浪费 ● 鼓励厂商生产“智能”设备，减少能源使用 ● 隔离电网中的干扰因素，检测并防止电力 灯火管制
• 在美国“智能电网”的英文名称还有Smart Electric Grid (智能电网)、Smart Power Grid(智能电力网)、 Intelligent Grid/Intelligrid (智力电网)和Future Grid (未来 电网)等。
2.2 智能电网总体概念
智能电网是在现代电网中应 用数字技术实现电能从电源 到用户的传输、分配、管理 和控制，以达到节约能源和 成本的新一代电力网络。
2.2 智能电网总体概念
2.2.5 智能电网的主要应用
2.2 智能电网总体概念
智能电网的主要应用包括：
● 智能电网平台：自动收集电网中所有相关节点 电网状态信息。 过去，只是收集高压电网和部分中压电网的信 息，而现在全面查看电网状态正变得日益重要。 管理人员能够发现所有地区的电网损耗，并能 更好地管理可再生能源，它们通常能向以前未 监视过的地区供电。管理系统日趋复杂， 这也 需要用智能技术集成分散的决策机制，从而实 现电网管理的优化，大幅度减少断电现象。
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● 需求方管理：降低家庭、办公室和工厂 的电力消耗
通过持续监控电力消耗和主动管理设备耗能方式， 需求方管理能够有效地减少家庭、办公室和工厂 的电力消耗。管理的内容包括需求响应计划、智 能电表和可变电价、配备智能设备的智能楼宇， 以及能源仪表板。 这些创新组合在一起，使电刀公司和消费者能够 更有效地管理和响应电力需求的变化。
就驾驶者而言，其车辆将成为控制电力成本 的一种有效方式，而电力公司则能利用 PHEV 车队为电网供电，以解决高峰期的电 力需求。
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2.2.6 欧美智能电网发展的简况
● 2008年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已 经成为了全美第一个智能电网城市，其他多 个州已经开始设计智能电网系统，近两年可 能将超过10个州。
2.2 智能电网总体概念
• 智能电网的本质就是能源替代 和兼容利用。它主要是通过终 端传感器将用户之间、用户和 电网公司之间形成即时连接的 网络互动，从而实现数据读取 的实时、高速、双向的效果， 整体性 提高电网的综合效率。
2.2 智能电网总体概念
智能电网实现的三要素： • 一 是有足够的投资, 在庞大的输电网上安装足够
司也在对电力系统的未来走向进行重新思考。 ● 可再生、分布式发电将对减少温室气体排放发挥更加
重要的作用。 ● 需求方管理将提高能效，降低总耗电量。 ● 实时监控电网性能将提高电网可靠性和利用率，减少
灯火管制，并优化电网的投资回报。
这些供需方面的变化需要一个全新、更加智能 的系统，来管理日趋复杂的电网。
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● 智能计量：实时能耗监控
由于受到产量、燃料价格、气候条件和需求波动等供需 关系的影响，当今批发市场的电力价格反复无常。
一般来说，晚间非高峰用电的价格比白天的价格低50%。 但是，消费者通常只是见到一个与时间周期无关的平 稳价格。在能源法规制订者的要求下，一些公用事业 公司开始以“智能电表”替换传统的机械电表，使客 户能根据一天中的时间段选择可变价位。通过让客户 随时看到其所消耗能源的实际成本，他们能够相应地 做出调整，关闭一些设备，将能耗从高价格时段转换 至低价格时段。 这一错峰用电和限电机制能够同时降低消费者成本和消 费者对电力公司的高峰需求。
2.2 智能电网总体概念
2.2.2 在意识到这些问题后，能源企业开始将信息和通信 技术（ICT）集成入电力基础设施，使电力系统实 现“智能化” 。接近实时的信息使公用事业公司能
够 将整个电力系统作为一个集成框架加以管理，主动 地检测和响应各个地区和设备的电力需求、供应、 成本、质量和温室气体排放量的变化。同样，更为 出色的信息也使消费者能够管理能源使用，满足其 需求。
统，实现接近实时的电网电力自动化控制。
2.2 智能电网总体概述
● 集成维护：延长资产生命周期
从中长期来看，收集信息能够优化电网资产的维护战略。 由于使用、年限和许多其他因素的不同，资产状况可能存 在很大差异。 固定周期式的传统维护策略不再适用。管理 人员能够对资产进行持续监控，关键问题可被提早发现。 借助全新通信技术，现场技术人员能够获得关键资产状态 信息，确保问题得以及时解决。 这一全新的维护方法能够显著地延长资产使用寿命，避免 发生代价高昂的中断事件。
● 2009年1月25日美国白宫最新发布的《复苏 计划尺度报告》宣布：将铺设或更新3000英 里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能 电表—美国行将推动智能电网的整体革命。
2.2 智能电网总体概述
●智能电网在英国、法国、德国等都有潮流 性发展趋势。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》(A European Strategy for Sustainable， Competitive and Secure Energy)明确强调欧 洲已经进入一个新能源时代，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。
小规模低炭源产电技术与智能电网相结合，将帮 助消费者成为“电网一个积极的组成部分” ，而 非置身局外，并能与中央发电集成。
此外，智能电网将允许电力公司将分布式发电资 产作为“虚拟电厂”集成到它们的体系之中。
2.2 智能电网总体概述
● 汽车电网：直至最近，抽水蓄能电站依然 是大规模存储电力的唯一经济的选择。随 着插电型油电混合车（PHEV）和电动汽车 的开发，新的机遇将改变市场。例如，当 汽车电池价格低时，可用来存储电能，而 当价格升高时，可再卖回给电网。
2.2 智能电网总体概述
● 集成可再生能源：鼓励家庭和企业安装自己的可 再生能源
小规模低炭源发电：一些家庭和办公室利用小型发电设备本地供电更 加经济高效。这些设备包括光电和太阳能设备等可再生能源设备，以 及不可再生设备，如具备热回收功能的燃油或燃气发电机。 小规模低炭源产电技术的价格正变得更加廉宜。由于技术类型和操作 环境（地点、利用率、政府补助金）的差异，与传统发电相比，它们 具有更强的竞争力，并能减少温室气体排放。但是，大规模推广这些 技术还需要获得公众的支持和进一步的技术研发。
2.1 关于智能电网的中文译名
• 在国际上，初期的智能电网就出现了多种多样 的“智能”名称，如“Smart”(中文翻译为聪明 的、漂亮的、时髦的、巧妙的等，1995年的 《21世纪大英汉词典》出现了智能的、智能化 的翻译)、“Wise”(中文翻译为明智的、有学问 的、有智慧的、聪明的、机灵的等)、 “intelligent”(中文翻译为理解力强的、有才智 的、聪明的、明智的，在计算机领域内翻译为 智能的)等多种英语名称。因此对Smart Grid、 GridWise和Intelligent Grid的中文翻译到目前为 止尚无统一的名称。
数量的傳感器和可进行双向通信的智能电表 ,让它 告诉你整个系统的实时情况。 • 二 是必须要有相当健全的通信系统与电子计算机 系统,以及统一的通信系统标准。而目前这些还存 在不确定性。 • 三是计算机系统足够的运算能力，通过数据分析， 以优化运行和管理
2.2 智能电网总体概念
2.2.1 气候的变化、燃料成本的飞升、过时的电网基础 设施，以及全新的发电技术改变了所有相关人士的观念： ● 发电造成了大约25%的全球温室气体排放量，电力公
2.2 智能电网总体概述(结论)
• 不断攀升的燃料成本、基础设施投资不足，以及经济形势 的变化，所有这些因素使现在的电力行业处于一个混乱的 时期。而更不幸的是，发电量的扩展日益昂贵，而且公众 越来越反对建设新的化石燃料电厂—特别是燃煤电厂。因 此，在很多国家中，为使系统稳定所需的准备金余额达到 了相当高的水平。随着电力公司着手准备满足不断提高的 用户需求，发电造成的温室气体排放量可能会很快超过其 他所有能源的排放量。
• 正如美国前副总统阿尔·戈尔所说， “就像互 联网的推出引发了强大的信息经济问世一样， 电力网络或智能电网的开发将促使动态、全新、 可再生能源经济的诞生。
2.2 智能电网总体概念
2.2.3 智能电网潜在的环境和经济优势是不容忽视的。 西北太平洋国家实验室近期对家庭利用智能电网 技术监控和调整家中能耗的情况进行了调查。结 果表明，家庭用户每年的电费平均降低了10%。 如果该方案广泛部署的话，每年能够将公用电网 高峰负载降低15%，这相当于超过100千兆瓦时的 电量，而为了获取这些电量，在美国未来20年内 就需要建设100座、各为2000兆瓦装机容量的大型 燃煤发电厂。此举将节省新电厂和电网投资达 2000亿美元，相当于减少了3000万路面行驶车辆。