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1、智能电网及一次设备智能化智能电网及一次设备智能化 内容纲要内容纲要 智能变电站智能变电站 智能设备智能设备 智能设备关键技术研究智能设备关键技术研究 智能电网概述智能电网概述 内容纲要内容纲要 智能电网 概述 智能电网 概述 发展智能电网驱动力 智能电网概念 发展智能电网驱动力 智能电网概念 智能电网关键技术智能电网关键技术 智能电网概述智能电网概述发展智能电网的驱动力发展智能电网的驱动力 美国：摆脱对中东石油资源的依赖，解决电网设备的老化、应对电 力用户的需求。 美国：摆脱对中东石油资源的依赖，解决电网设备的老化、应对电 力用户的需求。 一方面，美国是世界上重要的能源消耗大国和世 界最大的石
2、油进口国；另一方面，美国的碳排放 总量和人均排放量均居世界前列。从美国自身能 源安全和环保的角度来看，需大力推动新能源的 发展。 一方面，美国是世界上重要的能源消耗大国和世 界最大的石油进口国；另一方面，美国的碳排放 总量和人均排放量均居世界前列。从美国自身能 源安全和环保的角度来看，需大力推动新能源的 发展。 启动“智能电网”工程作为其经济复兴的核心引 擎，再造美国能源产业革命，重塑美国竞争力。 启动“智能电网”工程作为其经济复兴的核心引 擎，再造美国能源产业革命，重塑美国竞争力。 解决日益老化的电网设备和用户对供电可靠 性和电能质量要求日益提高的矛盾， 解决日益老化的电网设备和用户对供电可
3、靠 性和电能质量要求日益提高的矛盾，保障电 网在灾害中的恢复能力，防止恐怖分子的袭击， 降低出现人为失误和其他风险的几率。 保障电 网在灾害中的恢复能力，防止恐怖分子的袭击， 降低出现人为失误和其他风险的几率。 信息化、数字化等新技术的驱动。信息化、数字化等新技术的驱动。 欧洲：欧洲：欧洲：欧洲：更加高效、灵活、环保、有利于跨欧电力市场建设等需求更加高效、灵活、环保、有利于跨欧电力市场建设等需求更加高效、灵活、环保、有利于跨欧电力市场建设等需求更加高效、灵活、环保、有利于跨欧电力市场建设等需求。 欧洲各国的能源政策更加强调对欧洲各国的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能源发展环境的保护和可再
4、生能源发展，尤 其是鼓励风能、太阳能和生物质能等可再生能源发展，欧盟和相关国家 的政策比美国更加鼓励支持、提倡低碳发电、可再生能源电力和高效的 能源利用方式，减小碳化物的排放，保护环境。 ，尤 其是鼓励风能、太阳能和生物质能等可再生能源发展，欧盟和相关国家 的政策比美国更加鼓励支持、提倡低碳发电、可再生能源电力和高效的 能源利用方式，减小碳化物的排放，保护环境。 来自开放电力市场的竞争压力，提升用户的满意度，提高运营效率，来自开放电力市场的竞争压力，提升用户的满意度，提高运营效率，降 低电力价格 降 低电力价格，加强与客户的互动，把电网建设成运营商和用户互动的 服务网。 ，加强与客户的互动，把
5、电网建设成运营商和用户互动的 服务网。 欧洲用户也对欧洲用户也对供电可靠性供电可靠性和电能质量提出了更高的要求。和电能质量提出了更高的要求。 现代新技术的驱动。现代新技术的驱动。 智能电网概述智能电网概述发展智能电网的驱动力发展智能电网的驱动力 中国建设智能电网的驱动力中国建设智能电网的驱动力中国建设智能电网的驱动力中国建设智能电网的驱动力 中国：能源资源分布不均，负荷快速增长；电源结构以煤电为主、中国：能源资源分布不均，负荷快速增长；电源结构以煤电为主、中国：能源资源分布不均，负荷快速增长；电源结构以煤电为主、 中国：能源资源分布不均，负荷快速增长；电源结构以煤电为主、 调节能力不足；节能减
6、排调节能力不足；节能减排调节能力不足；节能减排 调节能力不足；节能减排 。 减小碳排放，保护环境，接纳风电等大规模可再生能源。减小碳排放，保护环境，接纳风电等大规模可再生能源。减小碳排放，保护环境，接纳风电等大规模可再生能源。减小碳排放，保护环境，接纳风电等大规模可再生能源。 满足快速增长的负荷需求，加快电网的建设和改造，加大电网特满足快速增长的负荷需求，加快电网的建设和改造，加大电网特满足快速增长的负荷需求，加快电网的建设和改造，加大电网特 满足快速增长的负荷需求，加快电网的建设和改造，加大电网特 别是配电网的投入。别是配电网的投入。别是配电网的投入。别是配电网的投入。 建设西电东送通道，加
7、强电网跨区互联，解决调峰能力不足问题。建设西电东送通道，加强电网跨区互联，解决调峰能力不足问题。建设西电东送通道，加强电网跨区互联，解决调峰能力不足问题。建设西电东送通道，加强电网跨区互联，解决调峰能力不足问题。 提高供电可靠性和电能质量。提高供电可靠性和电能质量。提高供电可靠性和电能质量。提高供电可靠性和电能质量。 智能电网概述智能电网概述发展智能电网的驱动力发展智能电网的驱动力 7/43 环保，发展可再生能源的需要环保，发展可再生能源的需要 1. 1. 支持分布式电源（DER，Distributed Electric Resource）接入支持分布式电源（DER，Distributed E
8、lectric Resource）接入 2. 2. 支持电动车智能充电支持电动车智能充电 3. 3. 目前以煤电、天然气发电为主的电力生产模式不可能持续发展，发展可 再生能源、提高能源利用效率迫在眉睫 目前以煤电、天然气发电为主的电力生产模式不可能持续发展，发展可 再生能源、提高能源利用效率迫在眉睫 提高系统安全性、可靠性提高系统安全性、可靠性 1. 1. 数字技术的发展对数字技术的发展对供电可靠性供电可靠性、电能质量提出了更高的要求、电能质量提出了更高的要求 2. 2. 2003年北美大停电带来的启示2003年北美大停电带来的启示 减少投资，提高经济效益减少投资，提高经济效益 1. 1. 电
9、力改制后电力企业追求电力改制后电力企业追求利润利润的最大化的最大化 2. 2. 减少负荷曲线波动，充分利用输配电系统容量减少负荷曲线波动，充分利用输配电系统容量 智能电网概述智能电网概述发展智能电网的驱动力发展智能电网的驱动力 水电站水电站 太阳能发电站太阳能发电站 风能发电站风能发电站 生物质能发电站生物质能发电站 潮汐浮标潮汐浮标 控制 中心 控制 中心 低排放电厂低排放电厂 微型电网微型电网 光电设备光电设备 微型电力存储设施微型电力存储设施 热力热力存储 SMES 燃料电池 压缩氢气存储压缩氢气存储 氢气加注站氢气加注站 制造工厂（高耗能）制造工厂（高耗能） 核能和海水淡化厂核能和海水
10、淡化厂 海上风力发电海上风力发电 微型电网微型电网 微型电网 写字楼和商场写字楼和商场 混合动力汽车充电设备的停车场混合动力汽车充电设备的停车场 变电站变电站 CO2 存储 由创新驱动的能源系统由创新驱动的能源系统 明天的天气：晴、有风、温暖。明天的天气：晴、有风、温暖。 智能电网概念智能电网概念 SAP 2009 / Page 9 调度 输电 用电 变电 配电 发电 提高潮流 柔性交流输电（ 提高潮流 柔性交流输电（ FACTS）, 广域测量 系统（ 广域测量 系统（WAMS）, WAPS 发电技术发电技术 ICT和 嵌入式系统 和 嵌入式系统 可再生能源可再生能源 高效的房屋高效的房屋需求
11、侧管理需求侧管理 客户驱动的市场 客户驱动的市场 E-能源能源 高效的配电 网络 高效的配电 网络 智能设备智能设备 存储和需求 响应 存储和需求 响应 智能家电智能家电增值服务增值服务 先进的通信技术先进的通信技术 海量实时数据 管理 海量实时数据 管理 更灵活的结算模式更灵活的结算模式 电动车电动车 智能调度智能调度 配网监测配网监测 先进的设备管理先进的设备管理 智能传感器智能传感器 微网微网 智能电网概念智能电网概念 构建智能、高效、可靠的现代电网体系，为国家转变经济发展方式、推动 经济社会又好又快发展作出我们的贡献。需要我们在各方面推进智能电网 的建设工作。 构建智能、高效、可靠的现
12、代电网体系，为国家转变经济发展方式、推动 经济社会又好又快发展作出我们的贡献。需要我们在各方面推进智能电网 的建设工作。 优化电源结构 支持可再生能源友好 接入 实现节能调度 微网 发电发电 安全、可靠、节能 、经济的优化调度 适应各种类型的发 电资源 变电站智能化 智能设备 诊断与可视化 更低的传输网损 可靠经济的设备管 理 更可靠的电力传输 输电输电 科学经济的配网规划 自适应的故障处理能 力 更迅速的故障反应 更可靠的电力供给 更出色的电能质量 可靠经济的设备管理 支持分布式能源和储 能元件 与用户的更多交互 配电配电 针对用户需求定制 服务 允许用户向电网提 供多余的电力 根据用户的信
13、用控 制电力的供给 智能家居 智能电表 电动汽车? 用电用电 智能电网概念智能电网概念 11/43 输电领域输电领域 1. 1. 智能变电站技术智能变电站技术 2. 2. 一次设备的智能化技术一次设备的智能化技术 3. 3. 高压设备的在线监测与综合状态评估高压设备的在线监测与综合状态评估 4. 4. 设备维修策略的优化设备维修策略的优化 5. 5. 新型输电线路技术新型输电线路技术 6. 6. 输电线路状态的在线识别输电线路状态的在线识别 7. 7. 大容量FACTS设备的应用大容量FACTS设备的应用 8. 8. 设备的全寿命周期的资产管理设备的全寿命周期的资产管理 智能电网概述智能电网概
14、述智能电网的关键技术智能电网的关键技术 12/43 配电技术领域领域配电技术领域领域 1. 1. 配网自动化技术配网自动化技术 2. 2. 新型可再生能源的接入技术新型可再生能源的接入技术 3. 3. 配网电力电子技术配网电力电子技术 4. 4. 大规模储能技术大规模储能技术 5. 5. 快速的配电网仿真技术快速的配电网仿真技术 6. 6. 高级运行管理技术高级运行管理技术 7. 7. 微网技术微网技术 智能电网概述智能电网概述智能电网的关键技术智能电网的关键技术 电网基础体系 技术支撑体系 智能应用体系 标准规范体系 电网基础体系 技术支撑体系 智能应用体系 标准规范体系 电网基础体系 技术
15、支撑体系 智能应用体系 标准规范体系 电网基础体系 技术支撑体系 智能应用体系 标准规范体系 一个目标 三个阶段 两条主线 四个体系 五个内涵 一个目标 三个阶段 两条主线 四个体系 五个内涵 构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的统一坚强智能电网 构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的统一坚强智能电网 构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的统一坚强智能电网 构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的统一坚强智能电网 技术上实现信息化、自动化、互动化 管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化 技术上实现信息化、自动化、互动化 管理上实现集团化、集约化、精益化
16、、标准化 技术上实现信息化、自动化、互动化 管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化 技术上实现信息化、自动化、互动化 管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化 2009-2010年： 规划试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 引领提升阶段 2009-2010年： 规划试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 引领提升阶段 2009-2010年： 规划试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 引领提升阶段 2009-2010年： 规划试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 引领提升阶段 坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动 坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动 坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动 坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动 六个环节六个环节 发电
