智能电网电能质量分析与控制
智能电网知识汇总概要
智能电网基础知识1、智能电网的定义和特征是什么?中国国家电网公司2009 年5 月21 日首次公布的智能电网内容:以坚强智能电网以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,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、友好互动的现代电网。
2、智能电网架构层次是什么?“智能电网”从其架构层次上包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现五大方面。
3、智能电网的目标是什么?是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,降低用户的电费支出,幵提高能源利用效率,实现节能减排。
4、智能电网性能特征是什么?1自愈——稳定可靠;2安全——抵御攻击;3兼容——发电资源;4交互——电力用户乊间;5协调——电力市场资源;6高效——资产优化;7优质——电能质量;8集成——信息系统。
5、研制智能变压器的目的和意义是什么?1实现自我保护,提高可靠性。
实时掌控设备运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生;2优化运行状态,提高经济性。
优化配置资源,提高设备传输容量和利用率, 有效控制成本, 实现经济运行。
6、智能电网与传统电网相比的优势是什么?1对变压器主要状态信息化,实现变压器实时状态可知,实时运行可控;2可对区域电网内变压器信息迚行收集整理;3实现对变压器及相关设备信息的整合分析,以此来降低成本,提高有效率,提高整个设备及电网的可靠性,优化运行和管理。
7、智能电网预计的投资情况如何?国网和南网两大电网公司未来在智能电网方面的总投资将不低于2000 亿,2015 年乊前将完成主要框架建设。
投资构成上,结合中国式电网的几大部分目前的状态和未来的发展方向。
预计,智能电网的投资构成上,不考虑大规模储能装置,配网自动化和用户侧系统将占40%,智能变电站占20%、智能调度占15%、柔性输电系统(含清洁能源接入侧设备占10%,其他投资占15%。
《智能电网技术》ppt课件
5G通信和物联网技术的融合将为智能电网 提供更快速、更可靠的数据传输和信息交 互能力，推动智能电网向更高水平发展。
微电网与综合能源服务发展
国际化合作与标准制定
微电网和综合能源服务的发展将成为智能 电网发展的重要趋势，实现多能互补、提 高能源利用效率。
国际化合作和标准制定将促进智能电网技 术的全球推广和应用，推动全球能源互联 网的构建。
实现电网与用户之间的互动和协调，推动智能电网的发展。
03
智能电网设备与系统
智能变电站及配电自动化系统
智能变电站
采用先进的信息、控制技术，实 现变电站自动化、智能化运行，
提高供电可靠性和电能质量。
配电自动化系统
基于计算机、通信和网络技术，对 配电网进行实时监测、控制和优化 ，提高配电网运行效率和供电可靠 性。
光伏发电并网案例
分享国内外典型的光伏发电并网案例，分析其技术特点、经济效益和社会效益。
风能发电并网技术
风能发电原理及系统构成
阐述风能发电的基本原理、风力机的类型和 工作原理，介绍风能发电系统的构成和分类 。
风能发电并网技术
深入探讨风能发电并网的控制策略、并网逆变器的 工作原理以及并网标准，分析风能并网对电网的影 响和应对措施。
电动汽车充换电服务
智能电网为电动汽车提供充换电服务，推动电动汽车的普及和应 用，促进绿色出行和低碳发展。
05
智能电网与新能源融合发展
太阳能光伏发电并网技术
光伏发电原理及系统构成
介绍光伏效应、光伏电池及组件、光伏阵列等基本概念和原理，阐述光伏发电系统的构成 和分类。
光伏发电并网技术
详细讲解光伏发电并网逆变器的工作原理、控制策略以及并网标准，探讨光伏并网对电网 的影响和解决方案。
智能电网技术发展现状及未来趋势分析
智能电网技术发展现状及未来趋势分析近年来，随着能源问题的日益突出以及新一轮科技革命的兴起，智能电网技术成为了全球关注的焦点。
作为能源行业的创新突破点，智能电网技术旨在通过数字化、自动化和智能化等手段来提高电网运行效率、优化能源配置、提供更可靠的电力供应。
本文将全面分析当前智能电网技术的发展现状，同时展望未来趋势。
首先，我们来看智能电网技术的发展现状。
智能电网技术的核心是信息通信技术（ICT）的应用，通过在电网中加入传感器、智能计算设备和通信网络，实现了对电网各个环节的实时监测、可靠安全的数据传输以及智能控制。
当前，全球许多国家都在积极推进智能电网技术的应用，尤以美国、中国、欧盟等地处于智能电网发展的前沿。
在中国，国家电网公司已经启动了“送变电”项目，建立起了全国性的智能电网示范区，探索智能电网技术应用的最佳实践。
同时，各大电力公司也纷纷投资于智能电网技术研发，并在一些城市开展了智能电网的试点工作。
在当前智能电网技术的发展中，一些具体技术成果已经取得了重要突破。
首先是基于大数据的电网状态诊断和预测技术，通过对海量数据的分析，可以快速准确地判断电网的运行状态，预测潜在故障，并及时采取措施进行修复。
其次是智能配电网技术，针对分布式发电、能源储存和电动车充电等新能源技术的快速发展，智能配电网可以实现对多能源的有效管理和优化，提高能源利用效率。
此外，智能电表技术、电能质量控制技术、电网安全保障技术等方面也都取得了积极的进展。
未来，智能电网技术仍然将继续发展并呈现出一些新的趋势。
首先是智能电网将更加普及和智能化。
随着技术的逐步成熟和成本的降低，智能电网技术将逐渐普及到更多地区和居民家庭。
同时，人工智能、物联网和云计算等新兴技术的不断涌现将进一步推动智能电网的智能化水平不断提升。
其次是智能电网将更注重能源的清洁和可持续性。
尽管传统能源仍然占主导地位，但新能源技术的快速发展将使智能电网更加注重清洁能源的集成和利用，推动能源体系的低碳化和可持续发展。
配电自动化技术在智能电网中的应用
配电自动化技术在智能电网中的应用摘要：配电自动化技术在智能电网中的应用具有重要意义。
配电自动化技术不仅可以提高电网的运行效率和响应速度，还可以减少人为误操作和人力资源的浪费，降低电力系统的故障率和停电时间。
随着智能电网的不断发展和完善，配电自动化技术在电力行业的应用将愈发广泛。
我们相信，配电自动化技术的不断突破与创新将进一步推动智能电网的发展，为人们提供更加可靠、高效和安全的电力供应。
关键词：配电自动化技术；智能电网；应用引言随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，对电力供应质量和可靠性的要求越来越高。
为了满足这一需求，智能电网的发展成为当今电力行业的重要发展方向。
而在智能电网中，配电自动化技术的应用具有重要意义。
配电自动化技术通过使用高级的信息与通信技术，将传统的配电系统转变为更加智能、高效和可靠的系统，实现了电力网络的远程控制、自动化操作和故障检测等功能。
本文将探讨配电自动化技术在智能电网中的应用，并探索其对电力系统的优化和升级所带来的好处。
1配电自动化技术配电自动化技术是指将先进的信息与通信技术应用于配电系统中，通过远程监控、自动化操作和故障检测等功能，实现电力网络的智能化、高效化和可靠化。
配电自动化技术包括智能终端设备、数字化保护装置、远动终端单元和配电自动化系统等。
智能终端设备可以监测和采集电能信息，并与配电自动化系统实现数据交互；数字化保护装置能够实时监测和控制配电系统，提供精确快速的保护和自动化控制；远动终端单元可实现远程操作和监测，提高配电系统的远程控制能力。
通过配电自动化技术，可以实现远程监测和控制、自动化操作、故障检测和恢复等功能，提高配电系统的可靠性和效率，减少停电时间和人为误操作，为用户提供更加可靠和高质量的电力供应。
2配电自动化技术在智能电网中的应用意义2.1提高配电系统的可靠性和安全性配电自动化技术在智能电网中的应用，对提高配电系统的可靠性和安全性具有重要意义。
传统的配电系统往往依赖于人工操作和监测，存在操作繁琐、响应慢等问题，难以及时发现和处理故障。
智能电网在线监测系统的设计与实现
智能电网在线监测系统的设计与实现一、智能电网在线监测系统概述智能电网作为现代电力系统的重要组成部分，其核心在于通过先进的信息技术、通信技术、控制技术等手段，实现电网的智能化管理和优化运行。
在线监测系统作为智能电网的关键技术之一，能够实时监测电网的运行状态，及时发现并处理电网中的异常情况，保障电网的安全、可靠、经济运行。
1.1 智能电网在线监测系统的核心特性智能电网在线监测系统的核心特性主要体现在以下几个方面：- 实时性：系统能够实时采集电网的运行数据，包括电压、电流、功率、频率等参数，为电网的运行状态提供准确的数据支持。
- 准确性：系统采用高精度的监测设备和先进的数据处理算法，确保监测数据的准确性和可靠性。
- 智能化：系统具备智能分析和决策能力，能够对采集到的数据进行深入分析，及时发现电网中的异常情况，并给出相应的处理建议。
- 集成性：系统能够与电网的其他管理系统（如调度系统、保护系统等）进行集成，实现数据共享和业务协同。
1.2 智能电网在线监测系统的应用场景智能电网在线监测系统的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 电网运行监控：实时监测电网的运行状态，及时发现并处理电网中的异常情况，保障电网的安全稳定运行。
- 故障诊断与处理：通过对电网运行数据的分析，实现故障的快速定位和处理，减少故障对电网运行的影响。
- 负荷预测与管理：通过对电网负荷数据的分析，实现负荷的合理分配和调度，提高电网的运行效率。
- 电能质量监测：监测电网的电能质量，如电压波动、频率偏差等，保障电能的供应质量。
二、智能电网在线监测系统的设计与实现智能电网在线监测系统的设计与实现是一个复杂的过程，涉及到多个方面的技术和设备。
2.1 系统架构设计智能电网在线监测系统的架构设计是系统设计的基础，需要考虑系统的可扩展性、可靠性、安全性等因素。
一般来说，系统架构可以分为以下几个层次：- 数据采集层：负责采集电网的运行数据，包括电压、电流、功率、频率等参数。
智能电网技术[教材]
![智能电网技术[教材]](https://img.taocdn.com/s3/m/1d0e0c3b7275a417866fb84ae45c3b3567ecdd1e.png)
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。
美国电力科学研究院将智能电网定义为：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。
[编辑本段]基本简介智能电网概念的发展有3个里程碑：第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。
IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。
该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。
是IBM一个市场推广策略。
第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美国政府的智能电网有三个目的，一个是由于美国电网设备比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭；三是提高能源利用效率。
智能电网ppt课件
技术挑战
安全挑战
智能电网涉及多学科交叉，技术复杂度高， 需加强技术研发和人才培养。
随着智能化程度的提高，网络安全、数据安 全等问题日益突出，需建立完善的安全防护 体系。
市场挑战
政策挑战
智能电网建设投资大、周期长，需探索多元 化的投融资模式和市场化运营机制。
智能电网发展需要政策支持和引导，需加强 政策研究和制定，营造良好的发展环境。
发展历程
从传统的电力系统到智能电网的演进， 经历了自动化、信息化、互动化等阶段， 当前正处于向全面智能化发展的关键时 期。
智能电网特点与优势
特点
自愈能力、高安全性、优质电能质 量、高效资产利用、友好互动等。
优势
提高能源利用效率、减少环境污染、 促进可再生能源发展、提升电网运 行管理水平等。
国内外发展现状对比
智能电网在提高能源利用效率、减少环境污染、 促进经济发展等方面的作用。
未来智能电网发展趋势预测
能源互联网与智能电网的融合
随着能源互联网的快速发展，智能电网将与之深度融合，实现能源的 高效、安全、清洁利用。
人工智能与大数据技术的应用
人工智能和大数据技术的不断进步将为智能电网的发展提供有力支持， 提高电网的智能化水平。
数据安全与隐私保护 区块链技术提供去中心化、不可篡改的数据存储方式，保 障智能电网数据的安全性和隐私性。
电力交易与结算 区块链技术可实现去中心化的电力交易和结算，降低交易 成本和提高效率。
多方协同与信任机制 区块链技术构建多方协同的信任机制，促进智能电网中各 参与方的合作与共赢。
面临的主要挑战及应对策略
05 智能电网发展趋 势与挑战
人工智能在智能电网中的应用前景
负荷预测与调度优化
基于分布式电源接入的配电网电能质量分析与控制举措评估
电源并联 ，综合等值内阻比小阻抗值还要小且接近于小阻
抗 ，所 以其对 母 线 电 压 的影 响 不 大 。但 是 ， 当分 布 式 电源 的 注入 功 率 占到母 线 负荷 的 １ ５ ～２ ０ 时 ，就 有可 能 出现 电压越 限 的情 况 。这 是 因为 分 布 式 电源 注入 功 率 ，馈 电线 路 从变 压 器 侧 引入 的 功率 相 对 减 少 ，如 果 变 压 器 分 接 头 还 是 根据 无 分 布 式 电源 接入 时 的 电压 调 整 策 略进 行 调 整 ， 只
收 稿 日期 ｌ ２ ０ １ ４ — ０ ９ — ０ ４
在馈电线路末端接人 ，那么有功功率的注入处 于电压调整
区域 的线 路 末 端 ，线 路 的 电压 水 平 会 升 高 ，而 且 分 布 式 电 源 注 入 的有 功 功率 越 多 ，电压 提 高 得 越 多 ，甚 至可 能 导致
作者简介 ： 李 国武 （ １ ９ ７ ８ 一 ） ， 高级工程师 ， 研 究方 向为 电力 系统 继电保护 与 自动化 、 智能 电网技 术 、 电网规 划与评估 ； 李艳琼 （ １ ９ ９ ０ 一 ） ， 硕
低 ，从 而 必 然 造成 用 户侧 电压 越下 限 。 （ ２ ） 接 人 馈 电 线 末 端 。如 图 ３所 示 ，如 果 分 布 式 电源
的负荷容量 ，因此 必然 造成潮 流倒 送 ，即 由线路 流 向
线 ，使 得 分 布式 电源 接入 点 电压 高 于 系 统 侧 电压 ，在 轻 负 荷状 况 下 ，末端 分 布 式 电 源接 入 点 相 邻 区域 内可 能 产 生 过
士， 研 究 方 向 为 电 力 系统 自动 化 、 自动 控 制 与 监 测 ； 陈伟 （ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 高级 工 程 师 ， 研 究 方 向 为 电 力工 程 投 资 、 电 网项 目与 规 划 。
智能电网及其关键技术综述
�资源节约与环保� 2012 年 第四期
��
2 智能电网的关键基础技术 美国能源部下属国家再生能源实验室(NREL) 认为智能电网 具有如下的特性： 具有先进的测量, 监视, 保护和控制的功能； 更 加安全, 可靠, 经济和环保. 智能电网的关键基础技术包括集成的 通信技术, 先进的传感和测量技术, 先进的电网设备, 先进的控制 技术以及决策支持和可视化的人机接口技术. 2.1 集成的通信技术 智能电网的通信 系统将集成各种通信技术， 并可采 用开 放式的通信网架 ， 具有高速 , 集成, 兼容, 双向的特质， 可以动 态响应实时信息 与功率交互，为智能传感 器和控制装置, 控 制中心 , 保 护系统 和需求响 应系统 提供一个 安全的 "即 插即 用" 的网络平台. 2.2 先进的传感与测量技术 该技术是智能电网信息的基础，主要用于智能仪表, 广 域测量系统和电网设备在线监测方面. 2.2.1 智能仪表 智能电 网中的智 能仪表 (Smart Meter)采用先 进测量 架构 (AMI)新技术， 除测量功能以外， 还可提供实时电价, 供求状态 等更详尽的用电信息. AMI 也引领着未来的自动抄表技术和 智能住宅技术的发展. 2.2.2 广域测量系统(WAMS) 广域测 量系统是由基 于全球定 位系统 (GPS)的同步 相量 测量装置 PMU 群 及其通信系统组成.它 可以动态地测 量和 计算电力系统的运行状态相量和发电机功角. 在 WAM S 基础 上结合 先进的 控制理论 和智能 技术开发 的广域 保护和 控制 系统可以快速 分析系统状态， 鉴别其安全性.在存在 风险的 情况下， 广域保护和控制系统 可通过切机, 切负荷, 主动解列 和灵 活分区等 安全控 制措施， 制止级联 跳闸和 缩小停 电范 围， 还可从集中监视控制发展 到分布协调控制.作为 自愈电 网计划的一部 分， WAMS 及 其应用已成为电网安全控制 的研 究热点. 2.2.3 电网设备的在线监测 该技术包括电气量以及非电气量的监测. 电气量监测主 要通过 监测电网 设备的电 流, 电压, 相角 , 功 率, 功率因 数等 运行状态量； 非电气量监测则 包括监测电气设备中的介 质的 压力, 流量, 气 体成分, 温 度等.采用先进的传感器 通过对以 上各状 态量的监 视， 可完成 电网设备 的在线 诊断， 为实 施电 网设备的状态检修和管理提供必要的信息. 现时采用电网在 线监测技术的应 用主要包括变压器在线监 测, 断路器 状态监 测以及线路容量动态监测等. 2.3 先进的电网设备技术 先进的电网一次设备是智能电网实现的物理基础. 以下 4 个方面的电网设备技术发展值 得关注：再生能 源发电和运 行技术； 电力电子技术； 大容量储能技术； 超导技术. 应当 指出，超导技 术对于低能 耗大容量输 电有重 要意 义， 而电力电子技术和新型储 能技术对提高输配电网的 可控 性和稳定性起重大作用 ， 并可使风 能等新能源引起的 发电功 率和频率不稳定等问 题得到解决.另外， 在配电系统 中的新 型的储 能设备 ， 如混 合动力 汽车充 电站及充 电电池 ， 也 是目 前智能电网研发中的热点. 2.4 先进的控制技术 现代控制理论, 优化理论和人工智 能技术在控制领 域的 综合应用形成了先进的 控制技术.其用于智能 电网中分析 , 诊断和预测系统状态，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. 未来控制技术的分析和诊断功能将引进专家系统， 采用 自动控 制， 决策和执 行将可 在秒级水 平上， 必将 极大地 提高 电网的可靠性. 分布式智能多代理(multi
电力行业智能电网技术与运维管理实施方案
电力行业智能电网技术与运维管理实施方案第一章智能电网技术概述 (2)1.1 智能电网的定义与发展 (2)1.2 智能电网的关键技术 (2)第二章智能电网通信技术 (3)2.1 通信技术在智能电网中的应用 (3)2.2 通信协议及设备选型 (3)2.3 通信网络架构设计 (4)第三章智能电网调度与控制 (4)3.1 调度自动化系统 (5)3.1.1 系统概述 (5)3.1.2 系统功能 (5)3.1.3 技术特点 (5)3.2 控制策略与算法 (5)3.2.1 控制策略 (5)3.2.2 算法应用 (6)3.3 系统安全与稳定性分析 (6)3.3.1 安全性分析 (6)3.3.2 稳定性分析 (6)第四章智能电网分布式能源 (6)4.1 分布式能源的类型与特点 (7)4.2 分布式能源接入与优化 (7)4.3 微电网技术 (7)第五章智能电网储能技术 (8)5.1 储能技术的种类及特点 (8)5.2 储能系统的运行与控制 (8)5.3 储能系统的经济效益分析 (9)第六章智能电网用户端技术 (9)6.1 智能电能表与计量技术 (9)6.1.1 技术特点 (10)6.1.2 计量原理 (10)6.1.3 应用 (10)6.2 需求响应与能效管理 (10)6.2.1 需求响应 (10)6.2.2 能效管理 (10)6.3 电动汽车与充电设施 (11)6.3.1 电动汽车发展趋势 (11)6.3.2 充电设施技术特点 (11)6.3.3 应用 (11)第七章智能电网设备管理与维护 (11)7.1 设备故障诊断与预测性维护 (11)7.2 设备状态监测与健康管理 (12)7.3 维护策略与流程优化 (12)第八章智能电网信息安全 (13)8.1 信息安全风险分析 (13)8.2 安全防护技术与管理 (13)8.3 信息安全事件应急响应 (14)第九章智能电网项目实施与管理 (14)9.1 项目策划与前期准备 (14)9.2 项目实施与监控 (14)9.3 项目验收与评估 (15)第十章智能电网技术与运维管理发展趋势 (15)10.1 技术创新与产业发展 (15)10.2 政策法规与市场环境 (16)10.3 人才培养与团队建设 (17)第一章智能电网技术概述1.1 智能电网的定义与发展智能电网是一种以现代信息技术、通信技术、自动控制技术和先进的管理方法为基础，将传统电网与现代科技相结合的新型电网。