智能电网和电网智能化

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1、提纲提纲l引言l新能源革命与电网变革和使命l新能源革命的目标和电网的使命l未来电网技术发展模式l重要的科技研发的主要方向l电网新技术发展趋势l新一代电网的主要特征l输电技术领域l配电技术领域l用电技术领域l电网调度领域l国际上几家电力公司技术发展方向l对于智能电网的认识：科学问题和实际问题l智能电网若干实际问题l结语1引言引言l6月7日，胡锦涛同志在中国科学院、中国工程院院士大会发表讲话。这个讲话虽然是在院士大会上讲的，而实际上是面向全国的。l讲了三个问题，前面两个问题讲加快经济发展方式转变和充分发挥科学技术在加快经济发展方式转变中的作用；第三个问题讲加强和改进科技工作，其中一个重点是讲人才工

2、作l胡锦涛的讲话对于研究智能电网很有意义l胡锦涛提出：构建覆盖城乡的智能、高效、构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系。可靠的电网体系。2胡锦涛讲话的主要精神胡锦涛讲话的主要精神l提出“当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展当今世界，各国都在积极追求绿色、智能、可持续的发展”l提出“一个国家的科技竞争力决定了其在国际竞争中的地位和前一个国家的科技竞争力决定了其在国际竞争中的地位和前途途”l提出“构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系”l提出重点推动科学技术八个方面的突破性进展l1、能源资源开发利用科学技术l2、新材料和先进制造科学l3、信

3、息网络科学技术技术l4、现代农业科学技术l5、健康科学技术l6、生态环境保护科学技术l7、空间和海洋科学技术l8、国家安全和公共安全科学技术3大力发展能源资源开发利用科学技术大力发展能源资源开发利用科学技术l要坚持系统谋划、节能优先、创新替代、循环利用、要坚持系统谋划、节能优先、创新替代、循环利用、绿色低碳、安全持续，加强对我国能源资源问题的研绿色低碳、安全持续，加强对我国能源资源问题的研究，制定我国可持续发展路线图。究，制定我国可持续发展路线图。要发展资源勘探开发和高效利用技术，积极发展大陆架和地球深部能源资源勘查和开发，积极发展可再生能源和新型、安全、积极发展可再生能源和新型、安全、清洁替

4、代能源，形成可持续的能源资源体系清洁替代能源，形成可持续的能源资源体系，切实保障我国能源资源有效供给和高效利用，使我国能源资源产业具有国际竞争力。要发展节能建筑、轨道交通、电动汽车技术，加强煤的清洁高效综合利用、煤转天然气、煤制重要化学品技术研发，构建覆盖城乡的智构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系。能、高效、可靠的电网体系。 4温家宝在今年政府工作报告提出温家宝在今年政府工作报告提出 大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网加强智能电网建设。建设。 5讨论电网问题的大背景讨论电网问题的大背景l绿色发展l低碳、节能减排l新能源革命l智能化已成为经济发展的

5、潮流6智能电网的背景和动力：智能电网的背景和动力：l电网新技术的发展趋势是基于新能源革命促使人们进行思考、研究l新能源、分布式能源的接入l资产利用率的提高、效率提高l用户的参与、互动性78新能源革命引发的电网变革新能源革命引发的电网变革l电网新技术的发展趋势是基于新能源革命促使人们进行思考与研究l国内与电网方面有关的相应的研究课题有：l电网新技术的发展趋势研究l智能电网研究l中国能源和电力中长期发展战略研究89新能源革命的目标影响电网发展使命新能源革命的目标影响电网发展使命l全球气候变化的威胁、人类对化石能源短缺和枯竭的预期和碳排放的担忧，成为新能源革命的主要驱动力。l 2008年全球年消耗一

6、次能源112.95 亿吨油当量，化石能源占88.1%（其中煤碳占29.2%、石油占34.8%、天然气占24.1%）。我国2008年一次能源消费19.99亿吨油当量(2009年为21.46亿吨油当量)，化石能源占88.9%，（其中煤碳占69.4%、石油占19.3%、天然气占3.7%）。其中煤炭比例高（占69.4%)l新能源革命的目标：以清洁能源逐步代替化石能源，提高化石能源的清洁高效利用水平，实现可再生能源（水能、风能、太阳能能、地热能、生物质能）、核能在一次能源消耗占较大份额的目标。l我国政府已提出，到2020年非化石能源在一次能源消耗中占15% 的目标。可以预期，到2030-2050年，这一

7、目标有可能达到40-60%。910未来电网的发展使命主要体现以下三点：未来电网的发展使命主要体现以下三点：l1）面对电源侧：具有接纳大规模集中式和分布式能源、可再生能源和核能电力的能力； l2）能够将电力需求侧的分布式电源、储能装置、电力和能源综合高效利用系统等组成微型能源和电力网络（微网）并与电网有机融合，与用户智能互动l3）大幅度提高电网（输电网和配电网）的安全、经济运行水平：网络电能损耗大幅降低、具有设备和系统的自愈能力、基本排除电网稳定破坏事故和大面积停电、具有很高的环境兼容能力。 1011未来电网技术发展模式未来电网技术发展模式 随着新能源革命条件下电能生产、传输、应用随着新能源革命

8、条件下电能生产、传输、应用以及未来电网使命变化，未来电网发展模式以及未来电网使命变化，未来电网发展模式 l未来电网的变革主要源于：电源结构的变化、用户的需求和互动l未来电源结构将是大规模集中式电源与大范围分布式电源相结合l与此相应的电网结构将是适应大容量电能传输的骨干电网与适应分布式电源和能源电力高效利用的地方电网、微网相结合。形成与此相应的电网模式，包括电网（输电网、配电网、微网）的结构、调度运行方式、安全稳定水平、电力市场体系、评价指标体系 1112未来电网的技术发展路线未来电网的技术发展路线l1）新输电方式：大容量架空交直流输电、超导输电、地下输电、无线输电l2）新设备和技术：新型高效环

9、保变压器、开关设备、传感设备、储能、电动汽车及其充放电系统l3）未来电网的智能化技术：输变电设备的信息化、电网调度自动化和智能控制系统、配电系统自动化和智能控制系统，微网的运行控制和保护l 4）大规模可再生能源接入系统技术：集中式和分布式接入技术；电网接入条件的改善与电源技术的进步 上述技术发展既基于新能源革命下电网发展的需求，也取决上述技术发展既基于新能源革命下电网发展的需求，也取决于相关基础研究和高技术前沿的预期发展：物理学和新材料科学、于相关基础研究和高技术前沿的预期发展：物理学和新材料科学、信息和通信技术（传感和信息获取、物联网、信息平台等）、控信息和通信技术（传感和信息获取、物联网、

10、信息平台等）、控制技术（优化控制和智能控制等）、仿真计算与分析决策技术制技术（优化控制和智能控制等）、仿真计算与分析决策技术（云计算、分布式计算、智能决策等）（云计算、分布式计算、智能决策等） 在此基础上，实现智能电网的发展和进步在此基础上，实现智能电网的发展和进步1213电网新技术发展趋势电网新技术发展趋势13新一代电网的主要特征新一代电网的主要特征l可再生能源发电的比例更高、电力传输损耗更小、电力工业对于环境与人更加友好l单位输电走廊的输电能力更高、输配电损耗更低、能源综合利用效率更高绿色绿色高效高效经济经济l电网资产的利用率更高、电价能够实现电力工业利益与公众利益的平衡智能智能l电网具有

11、自我感知状态、自我分析策略和自动控制，形成通过一个广域通信网联接的庞大智能机器可靠可靠l电网承受扰动与冲击的能力更强、运行更加安全l自动发现故障、诊断故障、自动采取控制措施，在用户察觉前消除缺陷自愈自愈1415输电技术领域输电技术领域l特高压交流以及直流输电技术l大容量FACTS设备的应用l高压电气设备的在线监测与状态评估l一次设备的智能化l设备检修策略的最优化l新型智能（数字化）变电站l新型的输电线路技术l输电线路状态的在线识别1516配电技术领域配电技术领域l配网自动化l新型可再生能源接入技术l配网电力电子技术l大规模储能技术l快速的配电网仿真技术l高级运行管理技术 1617用电技术领域用

12、电技术领域l智能终端技术l智能电表l电动汽车1718电网调度领域电网调度领域l调度与运行方式决策的自动化、在线化n安全稳定的在线预决策l基于广域信息的大电网闭环以及开环控制n广域阻尼控制、广域电压控制n广域保护、广域解列l电网安全运行信息的可视化、实时化 n对低频振荡以及电网阻尼的实时监测与分析n对稳定极限以及当前运行状态的可视化1819国际上几家电力公司关注国际上几家电力公司关注的技术研发与应用方向的技术研发与应用方向1920美国美国BPA电力局的最新研发方向电力局的最新研发方向l美国邦纳维尔电力管制局(BPA) 2010年在5个领域中对自己的新技术做出了规划n供电效率以及需求侧管理领域。涉

13、及到对居民负荷、商用负荷的需求管理以及负荷响应技术n发电以及储能领域。涵盖发电设备状态监测、高级的调速器技术、储能与电力电子等n可再生能源领域。围绕风力发电以及海洋潮汐发电的接入，重点研究电能的预测、储能的配合、可再生能源发电的调度与控制等n设备以及人生安全领域。防盗窃技术、对输电塔以及输电线路的健康状况的无线遥测技术、变电站员工的人身防护技术、保护重点设施免受恐怖袭击的隔离栏技术n输电网技术领域。确定了20个未来技术方向2021BPA在输电领域的在输电领域的20个未来技术方向个未来技术方向l广域控制l新一代广域测量l通信技术l鲁棒的状态估计l对广域测量数据进行过滤以及可信度评估、阻尼评估的软

14、件l实时的负荷预测与发电调度软件l电力电子与FACTSl储能技术l变电站带电检修与故障诊断工具l状态检修l极端自然灾害下的电力基础设备恢复技术l调度员在线辅助决策系统l调度信息可视化系统l在线的安稳稳定预决策系统l电网实时监测与诊断系统l高温超导以及大电流线路技术l新型材料导线技术l数字化变电站技术l负荷控制技术21美国美国BPA电力局概况电力局概况lBPA是美国联邦政府经营的6个电力局之一，供电面积777,000平方公里lBPA电力局是现代电力技术的先行者，其所研发的BPA仿真软件、EMTP仿真软件目前仍在世界各国广泛使用，BPA也是PMU/WAMS技术的先驱lBPA电力局拥有以C.W.Ta

15、ylor一批世界级的电力科学家，其出版的著作成为各国电力工程师的经典教材BPA电力局供电范围电力局供电范围2223法国电力公司的新技术研发方向法国电力公司的新技术研发方向l法电将其新技术研发分为6大方向n发电n环保及可再生能源n能量管理n用电n电网n数字仿真2324法国电力公司的新技术方向法国电力公司的新技术方向l发电领域n核电可靠运行n高效发电n可再生能源以及储能n核电站的过程控制l环保以及可再生能源领域n电力对环境的影响n气候变化n水电n风电n太阳能发电n海洋能发电2425法国电力公司的新技术方向法国电力公司的新技术方向l能量管理n动力经济分析，包括能源短缺的影响、气候变化以及经济形势对电

16、能需求的作用、能源市场规则分析n市场条件下的优化发电n通过电价、储能、需求侧管理等综合手段削峰填谷l用电n 采用新技术降低建筑能耗以及居民用电n在建筑中采用太阳能电池、热泵、储能等综合技术手段并由电力公司远程遥控2526法国电力公司的新技术方向法国电力公司的新技术方向l电网n面向分布式电源、储能以及电动汽车的新一代配网技术：综合采用新的信息以及通讯手段、新的自动化与控制技术、新的传感器以及新的数据平台n雷击防护技术。新型发电设施的防雷、雷击风险评估、电网接地系统研究、能够仿真雷击以及操作暂态的仿真工具n自动的电能质量数据测量与分析系统。n智能电网相关技术研究l数字仿真n考虑多时间尺度和多物理因

17、素的仿真n仿真和实际测量的相互校核以及数据更新技术 26法国电力公司法国电力公司EDF概况概况l法国电力公司是欧洲最大的发电及配售电企业之一，各类发电机组的总装机容量达到1.282亿千瓦，向全球3780万用户供电并提供服务 l法国电力集团拥有75家子公司和分支机构，投资范围从欧洲扩展至世界各地l法国电力公司及集团旗下各企业从事的能源业务主要集中在发电、电力批发交易、输电、配电、供电及相关服务 法国电网主网架以及电厂分布图法国电网主网架以及电厂分布图2728东京电力公司的东京电力公司的4大新技术方向大新技术方向l与安全可靠供电相关的技术n应对大地震的技术n核电安全运行监测技术 l更好的供电以及用

18、电技术n推进家庭的全面电气化n在工业与商业中推广热泵以及节能系统l对环境友好可持续发展的电力技术n环境友好发电技术，例如整体煤气化联合循环(IGCC)发电 n推动电动汽车发展n推动可再生能源发电，例如离岸风电场、太阳能发电l降低运行维护成本的技术n提高设备可用率以及使用寿命n利用新型高压绝缘技术优化电气设备的建设2829东京电力公司的东京电力公司的5个重点科技项目个重点科技项目电动汽车及快速充电电动汽车及快速充电核电厂气液两相流检测核电厂气液两相流检测热泵节能技术热泵节能技术离岸风电场离岸风电场简化的绝缘设计简化的绝缘设计29东京电力公司概况东京电力公司概况 东京电力公司东京电力公司(TEPC

19、O)是日本全国是日本全国9家电力公司中规模最大，供电面积为家电力公司中规模最大，供电面积为日本全国日本全国11%，发电以及售电量为全国，发电以及售电量为全国35%l是一家集发电、输电、配电于一体的电力企业，电网主要覆盖东京都及周边8县，土地狭小，人口稠密(2480万)，工业发达l总装机容量6266万千瓦n火力发电厂26座，装机容量3683万千瓦n核电厂3座，装机容量1731万千瓦n水力发电厂160座，装机容量852万千瓦n风力发电厂个，装机容量1000千瓦l拥有1542座变电站，总变电容量2亿5095万千伏安l主网架为500 kV，另外还有两条1000 kV线路降压至500 kV运行l核电等大

20、容量、高效率机组是东京电力公司发展的重点l东京电网是世界上可靠性最高的都市电网30国外电力公司的启示国外电力公司的启示l根据自己的特点确立技术发展方向31国家电网公司的技术方向国家电网公司的技术方向 坚强智能电网32南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向l“积极追求绿色、智能、可持续的发展” l“构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系” 3334南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向-南方电网的技术形势南方电网的技术形势l受端电网的三分之一的电能通过远距离大容量输电系统送入l交直流并联运行l多回直流密集落点同一交流电网l珠三角的电力负荷集中l与港澳电网互联l受端电网正在大规模建设核电l除

21、水能外的其他一次可再生能源不丰富l负荷的多样性，如电动汽车充电等 3435南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向l适应西电东送与主网建设n主网架结构研究n直流、多端直流输电输电技术n特高压输电研究nFACTS在超高压电网的大规模应用n超高压、特高压电气设备在线状态监测与状态评估n超高压、特高压电气一次设备智能化n数字化变电站的测量、通信以及检测技术n以可靠性为中心的状态检修n换流站、线路的电磁环境n新型绝缘材料、新型导线技术n新型的基于空中的输电线路巡检技术3536南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向l电网安全稳定运行技术n优化简化的安全稳定控制系统n在线的安全稳定决策系统n基于广域信息

22、的可视化的调度辅助决策系统n广域电压控制以及广域阻尼控制系统n计及多馈入直流的机电电磁暂态仿真分析工具n多回直流的协调控制，交直流保护协调技术n新型电力系统保护和控制n基于智能型的三道防线整合协调n电网与发电机侧的协调n计入分布式能源的安全运行技术3637南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向l适应更加可靠、灵活、有效率的配电网的要求n高级配电自动化n高级保护与控制n配电快速仿真与模拟n新型电力电子装置n分布式电源接入nAC/DC微网运行n（带有高级传感器的）运行管理系统3738南方电网的新技术方向南方电网的新技术方向l适应绿色低碳电网的建设需求n储能n电动汽车n智能用电n用电信息采集38南

23、方电网关于智能电网的研究南方电网关于智能电网的研究 关于智能电网，南方电网公司确定的发展定位：l从战略的高度把握智能电网发展方向，大力推进智能电网的研究和建设l“需求引导、整体规划、有序推进、重点突破”的16字原则 l目标是：目标是：“四个提高”，即提高电力系统安全稳定运行水平，提高系统和资产利用效率，提高用户侧的能效管理和优质服务水平，提高资源优化配置和高效利用能力，促进资源节约型、环境友好型社会的建设和发展。39南方电网关于智能电网开展的工作南方电网关于智能电网开展的工作l l积极推动智能电网相关科研项目的实施积极推动智能电网相关科研项目的实施 与示范项目的建设与示范项目的建设 40 云南

24、电科院微网项目云南电科院微网项目 建立建立“三遥三遥”为主要技术特征的配网自动化试点为主要技术特征的配网自动化试点 200Mvar链式静止无功补偿器链式静止无功补偿器STATCOM研制研制 多直流协调控制系统正式投入多直流协调控制系统正式投入 首批电动汽车充电站首批电动汽车充电站(桩桩)和和7大技术标准大技术标准 5MW级电池储能电站示范项目级电池储能电站示范项目 佛山佛山863分布式供能示范工程分布式供能示范工程41已开展的工作已开展的工作l l2010年，经公司预算委员会批准，在公司预算中增列“智能电网重大专项”资金，用于推进公司智能电网研究工作l l总部智能电网重大专项通过专家评审，拟安

25、排第一批共10个课题l l积极参与“十二五”国家科技计划优先启动重大项目 42提高发电系统效率电动汽车大规模接入线路利用率提升网损降低节省电网投资提高供电可靠性降低煤耗成本分布式与微网削减高峰负荷需求侧管理负荷转移降低装机成本促进新能源大规模接入43智能电网与绿色发展智能电网与绿色发展44l l胡锦涛在中国科学院中国工程院院士大会上的讲话中指出：胡锦涛在中国科学院中国工程院院士大会上的讲话中指出：积极追求积极追求绿色、智能、可持续绿色、智能、可持续的发展。的发展。绿色发展绿色发展，就是要发展环境友好型产业，降低能耗和物耗，保护和修复生态环境，发展循环经济和，就是要发展环境友好型产业，降低能耗和

26、物耗，保护和修复生态环境，发展循环经济和低碳技术，使经济社会发展与自然相协调。低碳技术，使经济社会发展与自然相协调。智能发展智能发展，就是要推进信息化与工业化融合，不断创造新的经济增长点、新的市场、新的就业形态，就是要推进信息化与工业化融合，不断创造新的经济增长点、新的市场、新的就业形态，提高社会运行效率，实现互联互通、信息共享、智能处理、协同工作。提高社会运行效率，实现互联互通、信息共享、智能处理、协同工作。可持续发展可持续发展，就是要解决好经济社会发展的能源资源约束，有效保证发展对能源资源的需求，不仅，就是要解决好经济社会发展的能源资源约束，有效保证发展对能源资源的需求，不仅要造福当代人，

27、而且要使子孙后代永续发展。要造福当代人，而且要使子孙后代永续发展。要发展节能建筑、轨道交通、电动汽车技术，加强煤的清洁高效综合利用、煤转天然气、煤制重要要发展节能建筑、轨道交通、电动汽车技术，加强煤的清洁高效综合利用、煤转天然气、煤制重要化学品技术研发，化学品技术研发，构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系。构建覆盖城乡的智能、高效、可靠的电网体系。 l l温家宝总理在十一届全国人大三次会议温家宝总理在十一届全国人大三次会议政府工作报告政府工作报告中指出，中指出，“ “要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式” ”，“ “要大力开要大力开发

28、低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生资源。发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生资源。 20102010年要加强智能电网建设。年要加强智能电网建设。” ”智能电网与科学发展智能电网与科学发展45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。l优化电源结构l支持可再生能源友好接入l实现节能调度发电l安全、可靠、节能、经济的优化调度l适应各种类型的发电资源l更高的设备利用水平l更低的传输网损l可靠经济的设备管理l更可靠的电力传输输电l科学经济的配网规划l自适应的故障处理能力l更

29、迅速的故障反应l更可靠的电力供给l更出色的电能质量l可靠经济的设备管理l支持分布式能源和储能元件l与用户的更多交互配电l针对用户需求定制服务l允许用户向电网提供多余的电力l根据用户的信用控制电力的供给用电46电网发展的总体目标电网发展的总体目标打造一个打造一个智能、高效、可靠智能、高效、可靠的绿色电网的绿色电网 促进资源节约型、环境友好型社会发展促进资源节约型、环境友好型社会发展 智能智能智能智能高效高效高效高效更更好好地地优优化化能能源源使使用用方方式式，优优化化配配置置资资源源。提提高高电电网网资资产产使使用用效效率率，促促进进用户侧的节能减排用户侧的节能减排 ，整体提高能源效率及促进社会

30、资源的高效利用。，整体提高能源效率及促进社会资源的高效利用。可靠可靠可靠可靠提高大电网、电力设备及电网资产的安全可靠性，加强用户供电保障，提提高大电网、电力设备及电网资产的安全可靠性，加强用户供电保障，提高大电网的综合应急能力。高大电网的综合应急能力。电网发展的总体目标电网发展的总体目标将将通通信信与与信信息息技技术术、计计算算机机技技术术、控控制制技技术术等等先先进进技技术术与与电电网网融融合合，使使电电网网能能更更好好地地支支持持清清洁洁能能源源的的大大规规模模应应用用，提提高高电电网网安安全全稳稳定定性性，为为用用户户提提供一个更可靠、更经济、更友好的电力服务。供一个更可靠、更经济、更友

31、好的电力服务。 47实事求是推进智能电网建设实事求是推进智能电网建设指导思想指导思想需求引导、整体规划需求引导、整体规划有序推进、重点突破有序推进、重点突破推进原则推进原则社会发展与电网发展社会发展与电网发展需求来源需求来源实施公司智能电网实施公司智能电网发展战略发展战略提高电网安全稳定运行水平提高电网安全稳定运行水平提高电网安全稳定运行水平提高电网安全稳定运行水平提高系统和资产效率提高系统和资产效率提高对用户供电的服务水平提高对用户供电的服务水平提高对用户供电的服务水平提高对用户供电的服务水平等目标等目标等目标等目标建设智能电网的思路建设智能电网的思路形成一批自主知识产权、国形成一批自主知识

32、产权、国家行业标准并推广应用家行业标准并推广应用关键技术关键技术研究研究示范工程与示范工程与平台建设平台建设重大重大专项专项实施实施48建设智能电网的总体框架建设智能电网的总体框架49智能电网建设的分阶段实施方案智能电网建设的分阶段实施方案50第一阶段（规划、研究、示范）工作计划第一阶段（规划、研究、示范）工作计划序号工作任务计划开始时间计划完成时间1南网智能电网总规划2智能电网标准体系工作3第一阶段重点项目研究与示范51研究领域b备注智能电网发展战略与规划 南方电网发展智能电网的战略与规划南方电网发展智能电网的战略与规划研究研究 我国智能电网发展模式及实施方案研我国智能电网发展模式及实施方案

33、研究究 示范工程与试验平台建设二次系统一体化关键技术研究与示范二次系统一体化关键技术研究与示范5MW5MW电池储能系统试点工程电池储能系统试点工程分布式风光储系统集成应用研究与工分布式风光储系统集成应用研究与工程示范（拟定珠海横琴岛）程示范（拟定珠海横琴岛）国家级智能电网实验中心建设国家级智能电网实验中心建设（智能电网研究与试验平台建设）（智能电网研究与试验平台建设） 广州中新知识城智能配电网广州中新知识城智能配电网电动汽车充电设施示范与建设电动汽车充电设施示范与建设重点研究方向及项目重点研究方向及项目52重点研究方向及项目重点研究方向及项目研究领域 项目名称 备注智能调度技术智能调度技术研究

34、研究智能调度技术支持系统框架研究智能调度技术支持系统框架研究智能电网电力通信综合解决方案研究智能电网电力通信综合解决方案研究电网智能故障诊断与事故处理辅助决策系统电网智能故障诊断与事故处理辅助决策系统研究与应用研究与应用南方电网机网协调运行控制技术研究南方电网机网协调运行控制技术研究数字电网运行信息即插即用技术研究数字电网运行信息即插即用技术研究电力工业碳排放监测和控制技术研究电力工业碳排放监测和控制技术研究智能电网在线仿真和控制效果评估技术研究智能电网在线仿真和控制效果评估技术研究53重点研究方向及项目重点研究方向及项目研究领域 项目名称 备注智能输变电技术智能输变电技术研究研究轻型直流输电

35、关键技术研究与示范轻型直流输电关键技术研究与示范大容量静止同步补偿器技术研究与应用大容量静止同步补偿器技术研究与应用 新型故障电流限制器技术研究与应用新型故障电流限制器技术研究与应用 统一潮流控制器技术研究与应用统一潮流控制器技术研究与应用 输电线路智能化监测关键技术集成与工输电线路智能化监测关键技术集成与工程示范程示范 智能变电站关键技术集成与工程示范智能变电站关键技术集成与工程示范 1、智能组件关键技术研究与开发、智能组件关键技术研究与开发 2、信息采集与集成应用技术研究、信息采集与集成应用技术研究 3、智能变电站运行研究与示范（运、智能变电站运行研究与示范（运行驾驶舱）行驾驶舱）54重点

36、研究方向及项目重点研究方向及项目研究领域 项目名称 备注智能配电技术智能配电技术研究研究智能配电网规划技术研究智能配电网规划技术研究 智能配电网运行与控制关键技术研究智能配电网运行与控制关键技术研究 智能配电网关键设备研发智能配电网关键设备研发 智能配电网试验与检测技术研究智能配电网试验与检测技术研究 智能配电网技术标准与规范研究智能配电网技术标准与规范研究 智能配电网关键技术集成研究智能配电网关键技术集成研究55重点研究方向及项目重点研究方向及项目研究领域 项目名称 智能用电技术智能用电技术研究研究智能计量技术体系与通信方式研究智能计量技术体系与通信方式研究 智能表计与用电终端关键技术研究与

37、应用智能表计与用电终端关键技术研究与应用 双向互动营销增值服务实现技术研究双向互动营销增值服务实现技术研究 智能计量系统关键技术研究及工程示范智能计量系统关键技术研究及工程示范 56对于智能电网的认识对于智能电网的认识u智能电网是电网未来发展方向u智能电网并不是一个从零开始的概念，其定义和内涵在发展变化中u从实质内容看，智能电网是一个具有先进技术水平的智能、高效、可靠、自愈、绿色、经济的现代化电网。其特征是各电压等级电网的协调发展和现代先进技术与电网的有机融合，其目标是电网的安全、可靠、高效运行以及对现代“低碳社会”、“绿色发展”需要的灵活适应能力，与用户智能互动u智能电网的建设牵涉范围广泛，

38、是一项长期、复杂和艰巨的系统工作，不同电网公司需要根据国情、网情和变化趋势，实事求是地确定发展路线和阶段目标，研究制订方案，分步实施，重点推进 智能电网是电网的？阶段智能电网是电网的？阶段57智能电网的科学问题和实际问题智能电网的科学问题和实际问题l智能电网的科学问题l前沿性l理论性l与社会、经济的关联性l发展特性l智能电网的实际问题l问题的独立性l问题的相关性少l可以分步实施58智能电网当前的若干实际问题智能电网当前的若干实际问题l设备智能化l新材料（例如绝缘材料、超导材料）l提高供电可靠性（减少停电时间）l系统的智能化（自动化系统、仿真）l多端直流输电l输电线路防雷、防污秽l59从停电时间

39、看差距从停电时间看差距l我国我国2009年用户平均停电时间：年用户平均停电时间：l城市年平均停电时间（小时城市年平均停电时间（小时/户）：上海户）：上海1.702，北京，北京1.718，深，深圳圳2.8，广州，广州5.839，全国，全国9.111l国外用户年平均停电时间国外用户年平均停电时间l国外城市（或国家）年平均停电（时间国外城市（或国家）年平均停电（时间/户）：东京电力公司户）：东京电力公司5分钟，新加坡电力公司分钟，新加坡电力公司5分钟，美国城乡平均分钟，美国城乡平均120分钟，分钟，英国英国40分钟，韩国分钟，韩国20分钟分钟60世界城市系统平均停电时间世界城市系统平均停电时间(KE

40、MA2006.12.(KEMA2006.12.报告报告) )61社会上对于电动汽车的期待和看法社会上对于电动汽车的期待和看法“你还没试吗？”在日产聆风试驾现场，一位同行问我。“还没有，”我说，“但不用试，我也知道它的驾驶性能一定不错，但问题在于，电动车所面临的障碍，它一个也没解决。”于是争论发生了。于是，我被同行称为“电动车空方”。我觉得很冤，好多年前，我就说过，以电力驱动为核心的新能源革命，是新世纪汽车行业三大革命之一(另两个分别是以新材料为核心的设计革命和以信息技术为 核心的智能化革命)，因为电的来源是最多样的，而且电转化为机械能的效率也是最高的，所以，实际上我应该是电动车的“多方”才对。

41、但问题是，从传统汽车到电动车的初步普及，需要一个过程一个相当漫长的过程，在这个过程中，传统动力仍将是统治者，而混合动力技术将扮演关键角色。汽车厂 家，现在谁忽视传统动力技术谁就可能在新能源元年之前出局，而谁在混合动力技术方面占到优势，谁也将在未来的电力驱动时代继续领先。电 动车从来就不是新东西，甚至比汽油车出现得更早，日产也早在1947年就推出过电动车，现在大家一窝蜂地跑过来搞电动车，在我看来，并不是在电动车技术领 域取得了什么突破性进展，而是这个行业在其他新能源发展方向上不断受挫之后，迫不得已，重新回来，拾起了电动车这个曾经被宣判了死刑的“敝屦”。纯电动车最大的障碍是电池，续航里程短实际上是

42、电池能量密度低的问题，1度电只相当于0.112升汽油的能量！而现有的电池技术，能量密度也就0.1度 /公斤的水平，所以，虽然电动车的能量效率非常高，每百公里只需15度电，但是如果要达到普通汽车那样的续航里程，光电池就得七八百公斤！先不考虑成本， 这个重量是无法接受的。成本更麻烦，现在一般采用的锂离子电池平均成本是1000美元/度，要达到500公里的续航里程，光电池成本就要七八万美元！而且，令人悲观的是，从目前的情形来看，电池技术在成本和能量密度这两方面难以取得突破性的进步。过去10年进步就很有限，未来10年可提升的空间恐怕也不大。所以，电动车不可能达到传统汽车那样的续航里程，现在几乎所有的纯电

43、动车续航里程一般都在150公里左右(吹牛是另一回事)。而这样的续航里程，开着出 城是相当冒险的。即使如此，电动车价格也已经远超传统汽车，以日产聆风为例，4.5米的中级轿车，在美国虽然有7500美元的政府补贴，但定价仍超过3万 美元。加满一箱油只需一两分钟，但是将聆风的电池充满电，即使是快充也要半个小时，家用电源则要七八个小时！整体更换电池组？你只要明白那可是价值10万元人民币甚至更高的昂贵商品，就知道那是多么的不切实际。关于低碳，电动车在行驶过程中几乎是零排放的，但是如果从“WELLTOWHELL”的全过程来看，获得每千瓦时能量所产生的CO2，普通汽油大约 是310克，柴油是316克，电力根据

44、发电的不同方式而有很大不同，如果是用煤炭发电，对不起，它的排放高达830克！而中国目前的主要发电方式正是火力 发电，换句话说，在目前的中国，电动车比普通汽车更“高碳”。青主 20102010年年8 8月月9 9日广州日报：日广州日报：l纯电动车最大的障碍是电池，虽然百公里只需15度电，但能量密度仅能达到0.1度/公斤，要达到燃油车的续航里程，电池重量将是惊人的。l成本更麻烦，锂离子电池平均成本是1000美元/度，要达到500公里的续航里程，光电池成本就要七八万美元！l加满一箱油只需一两分钟，但电动汽车最快也要半个小时，家用电源则要七八个小时！l虽然电动车在行驶中几乎是零排放，但获得每千瓦时能量

45、所产生的二氧化碳，汽油是310克，柴油是316克，如果是用煤炭发电，它的排放高达830克！62社会上对于电动汽车的期待和看法社会上对于电动汽车的期待和看法l纯电动车性能差、价格高、不环保，纯电动车性能差、价格高、不环保，没有可行性没有可行性 。 首先，纯电动车性能差，汽车动力性的最基本指数是平均车速，打比方说，一辆燃油汽车行驶在路上，换人换车，一天下来跑2500公里是没有问题的；而一辆纯电动车行驶在路上，一辆纯电动车行驶在路上，5 5、6 6个小时充一次电，一天行驶个小时充一次电，一天行驶300-400300-400公里公里就到头了就到头了，汽车行驶里程无法满足运输需求。另一方面，电动车的充电

46、问题，电池容量(比容量，即单位重量蓄存)，目前来讲，按照最按照最先进的充电材料本身先进的充电材料本身8 8公斤公斤/1/1度电，作为电池度电，作为电池来讲，来讲，2020公斤公斤/1/1千瓦小时，千瓦小时，2020度电跑度电跑100100公里，公里，这样就要增加这样就要增加600600公斤的重量公斤的重量，一辆轿车也就是1吨的样子，现在要增加将近一半的重量，在跑的时候行驶阻力大，使得能耗高，效率低。 清华大学汽车工程开发研究院常务副院长、汽车安全与节能国家重点实验室副主任宋健 63l还有，如风力发电、光伏发电，社会公众也有不少反映64结语结语65l少谈些概念（现在，已经不满足智能电网了，智能电

47、力系统，智能能源网），多研究电网智能化的实际问题l我们需要做的实事太多l广大电力设备、自动化系统的制造商、供应商、研究者，关注核心技术的研发，争取走在世界前列66新一代电网的主要特征新一代电网的主要特征l可再生能源发电的比例更高、电力传输损耗更小、电力工业对于环境与人更加友好l单位输电走廊的输电能力更高、输配电损耗更低、能源综合利用效率更高绿色绿色高效高效经济经济l电网资产的利用率更高、电价能够实现电力工业利益与公众利益的平衡智能智能l电网具有自我感知状态、自我分析策略和自动控制，形成通过一个广域通信网联接的庞大智能机器可靠可靠l电网承受扰动与冲击的能力更强、运行更加安全l自动发现故障、诊断故障、自动采取控制措施，在用户察觉前消除缺陷自愈自愈67谢 谢 ！68