智能电网的概况及应用20
智能电网要求下的20kV配网建设需求
智能电网要求下的20kV 配网建设需求分析陈烨，李红日（嘉兴滨海供电分局，浙江嘉兴314201）摘要：从智能配电网发展意义出发，分析了在配电网中采用20kV 配电电压的优越性，并提出具体的建设思路及建议，得出20kV 配电网相比10kV 配电网具有明显的优越性，但从10kV 配网过渡到20kV 配网，依然是一个长期的循序渐进的过程的结论。
关键词：智能电网；智能配电网；供电可靠性中图分类号：TM726文献标识码：B文章编号：1672-5387（2012）06-0081-03收稿日期：2012-03-25作者简介：陈烨（1975-），男，助理工程师，研究方向：配网运行。
0智能配电网的背景智能电网是当今世界能源产业发展变革的最新动向，代表着电网未来发展的方向。
智能电网的概念最早是由美国提出来的，2011年，美国电力科学研究院提出了“Intelligrid （智能电网）”的概念，并于2003年提出《智能电网研究框架》，并将其定义为“集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统，具有更完善的性能并能为用户提供一系列的增值服务”。
2006年欧盟智能电网技术论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》，认为智能电网技术是保证欧盟电能质量的一个关键技术和发展方向，主要着重于输配电过程中的自动化技术。
2009年5月国家电网公司正式提出“坚强智能电网”的概念，并计划于2020年基本建成坚强智能电网。
国家的配电网是整个电力系统中的重要组成部分，近年来，随着电力系统农村网络与城市网络改造的结束，如何加强和完善智能配电网的管理，提高供电质量，加强智能配电网的建设，成为了当前值得研究的重要课题。
智能配电网从传统的供方主导、单向供电、基本依赖人工管理的运营模式向用户参与、潮流双向流动、高度自动化的方向转变。
智能配电网具有高度的安全性，能够抵制各种进攻，并能保护重要用户的供电不停顿。
智能配电网可以提供更高的电能质量，使电压有效值和波形符合不同用户的要求，保证用户的设备正常运行。
智能电网Smart Grid
智能电网Smart Grid美国2001年EPRI最早提出“Intelligrid”（智能电网），并开始研究，欧洲2005年成立“智能电网(SmartGrids)欧洲技术论坛”，也将“SmartGrids”上升到战略地位展开研究。
目前，“智能电网”被大家普遍接受的术语和称谓为：“The Smart Grid”（DOE, USA,2008）。
2008年11月11日-13日，在中美清洁能源合作组织特别会议上(Joint US-China Cooperation on Clean Energy -JUCCCE-)和18日-中美绿色能源论坛上的提法为：“Smart Grid”。
定义：以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
特征：智能电网主要特征要素为：坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等（1）坚强（Robust）在电网发生大扰动和故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。
（2）自愈（Self-Healing）具有实时、在线连续的安全评估和分析能力，强大的预警控制系统和预防控制能力，自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
（3）兼容（Compatible）能支持可再生能源的正确、合理地接入，适应分布式发电和微电网的接入，能使需求侧管理的功能更加完善和提高，实现与用户的交互和高效互动。
（4）经济(Economical)支持电力市场和电力交易的有效开展，实现资源的合理配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。
智能电网研究与发展-湖北(武汉大学)
2 广域量测技术已大范围应用, 状态监测技术正大力推进。
武汉大学电气工程学院
23 March 2022
我国智能电网的建设与发展 我国智能电网建设的基础条件
华东电网WAMAP系统，充分利用PMU的动态数据， 面向调度运行，重点解决电网安全稳定性的在线监 视、实时预警和在线辅助优化决策，率先在电网动 1 态监视和控制领域取得了重大突破。
Xiaoming Zha : Slide 6
武汉大学电气工程学院
23 March 2022
国外智能电网研究概况 智能化实践最新成果
在输电侧:目前有EPRI、ABB、PJM等机构和企业开展相关研究。 PJM公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能 输电网的基础，因此PJM目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建 设着手开展智能输电网的工作。 在配电和用电侧:目前建设的智能电网主要有两个方面：智能电表和智能 家电。 美国:Xcel Energy 公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市。 意大利:安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年 大约节省5亿里拉。 法国:将目前使用的2700万只普通电表全部更新为 “智能电表” 。
究成果已应用于 工程实际
华东、上海、山东、浙江、江苏以及南方电网等企业也先后开展了数字化变电站和 数字化电网的建设工作，取得了一系列研究及应用成果。
Xiaoming Zha : Slide 32
武汉大学电气工程学院
23 March 2022
我国智能电网的建设与发展 我国智能电网建设的基础条件
双向信息交互与 互动上积累了相
➢ 信息技术的渗透 在发电、输电、配电各个环节中大大增强了系统的
可观性和应用数字控制的条件。
智能电网的技术创新及应用
智能电网的技术创新及应用随着技术的不断发展，现代生活中的着电器设备越来越多，用电量也越来越大，这使得传统电力系统逐渐面临各种挑战和限制。
为了迎合这一挑战，智能电网技术应运而生。
本文将介绍智能电网技术的发展历程、技术创新、应用现状以及未来的发展趋势。
一、智能电网技术的发展历程智能电网技术又称为新一代电力系统，是指基于现代信息技术、通信技术、控制技术和能源技术等，以实现能源高效和可持续利用为目的的电力系统。
从20世纪70年代出现最早的微机控制系统，到90年代的信号处理技术和通信技术的进步，再到最近的互联网技术、物联网技术和大数据技术的运用，智能电网技术已经得到了长足的发展。
二、智能电网技术的技术创新智能电网技术包括多种技术创新，如以下几个方面：1、互联网技术的运用。
通过互联网技术，智能电网可以实现各个环节的信息交换和数据共享，从而提高电网的效率和可靠性。
2、大数据技术的应用。
智能电网通过采集大量的数据，并借助人工智能等技术进行分析，从而准确地预测用电需求，优化生产和配电计划，提高电网的运行效率。
3、新型储能技术的发展。
储能技术不仅可以解决电力系统的波动问题，还可以提高可再生能源的利用率，开发新能源资源，降低能源消耗和排放。
4、智能装置的应用。
智能装置包括智能电表、智能电器和智能传感器等设备，这些设备可以实现电网的集中控制，调节电力的分配和使用，提高电网的效率和稳定性。
三、智能电网技术的应用现状目前，智能电网技术已经在全球范围内得到了广泛应用。
在国内，智能电网已经成为电力行业的热点领域，各地政府也相继推出了智能电网建设的计划。
据统计，中国智能电网市场规模已经超过千亿级别。
除中国外，欧美等国家也在积极推进智能电网建设，以提高电网的可靠性和适应多样化的用电需求。
四、智能电网技术的未来发展趋势智能电网技术未来将继续向多方面发展，主要包括以下几个方面：1、智能电器的普及。
智能电器在未来的生活中将越来越普及，未来随着智能家居的不断发展，智能家电将为智能电网的发展提供更强大的支持。
电力行业智能电网与分布式能源融合发展方案
电力行业智能电网与分布式能源融合发展方案第1章引言 (3)1.1 背景与意义 (3)1.2 研究目的与内容 (3)第2章智能电网技术概述 (4)2.1 智能电网发展历程 (4)2.2 智能电网关键技术 (4)2.3 智能电网发展趋势 (5)第3章分布式能源技术概述 (5)3.1 分布式能源发展现状 (5)3.2 分布式能源关键技术 (6)3.3 分布式能源发展趋势 (6)第4章智能电网与分布式能源融合机理 (7)4.1 融合发展的必要性 (7)4.1.1 提高能源利用效率 (7)4.1.2 促进新能源消纳 (7)4.1.3 提升电力系统安全性 (7)4.1.4 适应能源消费需求变化 (7)4.2 融合发展的可行性 (7)4.2.1 技术可行性 (7)4.2.2 政策可行性 (7)4.2.3 经济可行性 (7)4.3 融合发展的关键问题 (8)4.3.1 技术标准与规范 (8)4.3.2 储能技术 (8)4.3.3 电力市场机制 (8)4.3.4 政策支持与监管 (8)4.3.5 安全与隐私保护 (8)第5章智能电网与分布式能源融合发展规划 (8)5.1 规划目标与原则 (8)5.1.1 目标 (8)5.1.2 原则 (8)5.2 融合发展总体布局 (9)5.2.1 构建智能电网与分布式能源协同发展格局 (9)5.2.2 优化分布式能源发展布局 (9)5.3 重点工程与任务 (9)5.3.1 智能电网建设 (9)5.3.2 分布式能源发展 (9)5.3.3 融合发展关键技术攻关 (9)5.3.4 政策措施与政策研究 (9)第6章智能电网与分布式能源关键技术融合 (9)6.1 信息通信技术融合 (9)6.1.1 信息通信技术架构 (10)6.1.2 信息通信技术关键问题 (10)6.1.3 信息通信技术发展趋势 (10)6.2 存储技术融合 (10)6.2.1 储能技术概述 (10)6.2.2 储能技术在智能电网与分布式能源中的应用 (10)6.2.3 储存技术融合发展趋势 (10)6.3 控制策略融合 (10)6.3.1 控制策略概述 (10)6.3.2 控制策略融合关键问题 (11)6.3.3 控制策略融合发展趋势 (11)第7章分布式能源并网技术 (11)7.1 分布式能源并网模式 (11)7.1.1 集中式并网模式 (11)7.1.2 分布式并网模式 (11)7.1.3 混合式并网模式 (11)7.2 并网关键技术 (11)7.2.1 电力电子设备 (11)7.2.2 控制策略 (11)7.2.3 保护与安全 (11)7.3 并网运行与管理 (12)7.3.1 运行模式切换 (12)7.3.2 优化调度 (12)7.3.3 监测与维护 (12)7.3.4 信息交互与数据管理 (12)第8章智能电网与分布式能源互动发展 (12)8.1 互动模式与机制 (12)8.1.1 互动模式概述 (12)8.1.2 互动机制 (12)8.2 互动关键技术 (13)8.2.1 高级量测技术 (13)8.2.2 信息通信技术 (13)8.2.3 能量管理系统 (13)8.2.4 储能技术 (13)8.3 互动发展案例分析 (13)8.3.1 案例一：某地区微电网项目 (13)8.3.2 案例二：某城市分布式光伏发电项目 (13)8.3.3 案例三：某园区综合能源服务项目 (13)第9章智能电网与分布式能源政策法规研究 (13)9.1 政策法规现状分析 (14)9.1.1 国家层面政策法规 (14)9.1.2 地方层面政策法规 (14)9.1.3 存在问题 (14)9.2 政策法规建议 (14)9.2.1 完善政策法规体系 (14)9.2.2 加强政策执行力度 (14)9.2.3 深化电力市场改革 (15)9.2.4 强化技术创新和产业培育 (15)9.3 政策法规实施与评估 (15)9.3.1 政策法规实施 (15)9.3.2 政策法规评估 (15)第10章智能电网与分布式能源融合发展前景与展望 (15)10.1 国际发展趋势 (15)10.1.1 技术创新推动融合发展 (15)10.1.2 政策扶持助力融合发展 (16)10.1.3 市场机制促进融合发展 (16)10.2 我国发展潜力与挑战 (16)10.2.1 发展潜力 (16)10.2.2 挑战 (16)10.3 未来发展展望与建议 (16)10.3.1 加强技术创新，提高核心竞争力 (16)10.3.2 完善政策体系，营造良好发展环境 (16)10.3.3 建立市场机制，促进产业协同发展 (16)10.3.4 深化国际合作，借鉴先进经验 (16)第1章引言1.1 背景与意义全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视，电力行业正面临着转型升级的压力与挑战。
2024年度智慧电力解决方案(智能电网解决方案)
01
02
03
通过实时监测和预警系 统，及时发现并处理电 网故障，减少停电时间
和范围。
利用先进的信息技术和 通信技术，实现对电网 设备的远程监控和操作
，提高运维效率。
采用智能化的安全防护 措施，保障电网设备和 数据的安全，防止恶意
攻击和破坏。
2024/2/3
24
优化资源配置，降低运营成本
通过精确的需求预测和负荷管理，合理调度电 力资源，避免浪费和短缺。
通信信道
采用230MHz无线专网、GPRS/CDMA无线公网、光纤专网等多种 通信方式，确保用电信息采集的实时性和准确性。
16
分布式能源接入设备与系统
分布式电源接入设备
包括光伏逆变器、风电变流器、储能变流器等，实现分布式电源 的灵活接入和高效利用。
微电网控制系统
实现微电网的并网运行、孤岛运行以及两种模式间的平滑切换， 提高供电可靠性和电能质量。
2024/2/3
03
人工智能与大数据技术应用
人工智能和大数据技术在智慧电力领域的应用将越来越广泛，包括智能
调度、故障诊断、负荷预测等。
29
面临挑战及应对策略建议
2024/2/3
网络安全与数据保护挑战
随着智慧电力的发展，网络安全和数据保护问题日益突出，需要 采取有效的技术手段和管理措施加以应对。
体制机制与政策环境制约
发展趋势
未来智慧电力将朝着更加智能化、绿 色化、高效化的方向发展，同时加强 与互联网、物联网等技术的融合。
2024/2/3
5
智能电网在智慧电力中地位
核心地位
智能电网是智慧电力的核心组成部分，是实现电力系统智能 化的关键。
2024/2/3
浅谈美国的智能电网
浅谈美国的智能电网智能电网(Smart Grid)是美国政府《2009美国复兴与再投资法》(ARRA)中重点推进的一个项目。
根据ARRA和其他相关文件的论述，美国政府计划拨款110亿美元建设智能电网基础设施，包括铺设或更新3000英里(约4828km)输电线路，为4000万美国家庭安装智能电表等。
美国国家标准技术研究院(NIST)负责进行"智能电网互操作性框架"(Smart GridInteroperability Framework)项目，全面制定美国智能电网的国家标准，美国电力研究院(EPRI)协助NIST制定一个有关智能电网结构和标准路线图的中期报告。
由此可见，美国的智能电网建设已经快步进入实施阶段。
本文对美国智能电网作一概况介绍。
1 智能电网概述智能电网(Smart Grid)是美国政府《2009美国复兴与再投资法》(ARRA)中重点推进的一个项目。
根据A智能电网使用水能、洋流能、生物能、太阳能、地热能、风能、氢能等可再生能源，促进发电设备输出功率最大化，降低发电成本，提高电力供应的可靠性，减少电力中断以及降低电能消费，同时具有电力传输系统的检测、分析、控制和通信功能。
智能输配电网络建立起来后，在各输配电回路中会设立输配电点，当某处发生、电力事故时，与该处相连的各个输配电回路中某几个输配电点会自动、快捷地重新组建起新的输配电路径，作为针对该起事故的响应。
设立的输配电点越多，发生事故时自动建立的输配电路径也就越多。
电力系统供应链一般由电力生产、传输以及消费三部分构成。
传统技术不能提供大规模的、商业性电力储存来吸收多余电力，并适时进行电力补偿，同时电力生产、传输和消费必须保持连续且紧密的匹配。
实施中的智能电网具有能源管理和储存的功能，可使电力生产者预测用电高峰与低谷的时段，根据需求量的大小及时进行电力传输的增减。
用户使用智能电网提供的电能，电费也因用电高峰与低谷的不同而有所区别。
智能电网技术
对远程的设备进行远程调试，如调节发电机输出功率
一、 智能电网概述
1．1 智能电网定义
2．智能电网定义： 智能电网的英文名字：IntelliGrid
Smart Grid 美国电力科学研究院对智能电网的定义被广泛引用： 智能电网： 利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行 全面的实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整 合，最后通过对数据的分析、挖掘，实现对整个电力系统运行的优 化管理。
一、 智能电网概述
1．2 智能电网的关键特征 3．互动性
系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接， 支持电力交易的有效开展，实现资源优化配置；同 时通过市场交易更好地激励电力市场主体（用电客 户）参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全 运行水平。
一、 智能电网概述
1．2 智能电网的关键特征 4．优化性
一、 智能电网概述
1．2 智能电网的关键特征
6．集成性
通过不断的流程优化，信息整合，实现企业管理、 生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的集成，形 成全面的辅助决策支持体系，支撑企业管理的规范化和 精细化，不断提升电力企业的管理效率。
一、 智能电网概述
1.3 智能电网的特点 1．安全
更好地对人为或自然发生的扰动作出辨识与反应。 在遭遇自然灾害、人为破坏等不同情况下保证人身、设 备和电网的安全。
一、 智能电网概述
1．1 智能电网定义
1．说明 “智能电网”一词在国内被广泛的使用。 如：[1]指的是：在电力线上传输互联网信息的这项技术。
[2]指的是：安装了“四遥”设备的数字变电所（站）。 [3]指的是：使用了售电管理软件的区域电网。 [4]指的是：电力调度自动化技术。 [5]指的是：柔性输电技术。
智能电网发展现状
2装备机械S cience & T echnology S ummarize3No.3 2010电网是输电网和配电网的统称，各种类型的发电厂发出的电力通过输电、变电和配电才能将其输送给电力用户使用。
随着经济全球化，能源需求持续增长，全球化石能源资源的短缺，气候变暖、环境保护问题日益严峻，世界能源发展格局正在发生重大而深刻的变化，现在“低碳经济”、“智能电网”已经成为当前经济发展的热点。
2009年9月，我国在联合国气候变化峰会上提出：大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源的比重达到15%。
2009年国务院常务会议决定，到2020年我国单位国内生产总值CO 2排放比2005年下降40%~45%。
电网是能源产业链的重要环节，是低碳能源开发利用的重要载体，是支撑低碳经济发展的基础设施和重要平台，也将在推进低碳经济发展中发挥关键作用。
一、什么是智能电网1. 智能电网的远景与价值2009年1月，美国能源部咨询公司发布了《智能电网——新能源经济的实施者》专题报告，报告指出：未来能源的焦点在能效、可再生能源、储能等方面，智能电网被定义为广义的优化能源链的解决方案，把电力输送系统（电网）转变为更为智能、更富有柔性、更可靠、自平衡和互动的电网，从而保证经济增长、环境保护、运行效率、能源安全和消费者选择要求。
智能电网是未来可支撑能源的基础，与清洁能源一起重启经济增长。
智能电网可以利用更多的系统组件的状态监测与诊断的相关信息，通过加强资产管理方法，提高现有电力资产的使用寿命，从而推迟资本投资。
通过智能电网技术的远程监控，将最终降低运营和维护的费用。
在最佳功率因数的性能和系统平衡的状态下，降低输电和配电损耗，提高电力输送效率。
通过遍及全电网的双向通信将使电力部门的远程识别、定位、隔离和快速恢复停电事故，智能电网能显著改善电能质量和可靠性。
用户可减少使用高峰负荷以节省费用，并通过分布式发电资源和储能电池，可以将多余电力反馈（出售）至电网。
智能电网发展及展望
智能电网发展及展望第一点：智能电网的定义与发展历程智能电网是利用现代信息与通信技术，实现电力系统的自动化、智能化、信息化、互动化，提供更加安全、可靠、高效、环保的电力服务。
智能电网的发展目标是实现电力系统与用户、设备、环境等各个方面的最优匹配，提高电力系统的运行效率和可靠性，降低电力系统的运行成本，促进可再生能源的消纳和利用。
智能电网的发展历程可以追溯到20世纪90年代，当时主要是基于计算机技术和通信技术的发展，出现了远程抄表、自动故障检测等初步的智能电网技术。
进入21世纪，随着物联网、大数据、云计算等技术的快速发展，智能电网的技术和应用也得到了快速推进。
目前，智能电网已经成为全球电力系统发展的重要趋势和方向。
第二点：智能电网的关键技术及应用智能电网的关键技术主要包括以下几个方面：1.信息与通信技术（ICT）：智能电网的建设和运行离不开先进的信息与通信技术，包括物联网、大数据、云计算、人工智能等，这些技术可以实现电力系统的实时监测、数据分析和智能决策，提高电力系统的运行效率和可靠性。
2.自动控制技术：智能电网的建设和运行需要依赖先进的自动控制技术，包括分布式发电、储能系统、微电网、虚拟电厂等，这些技术可以实现电力系统的自动化运行和智能化管理，提高电力系统的灵活性和适应性。
3.可再生能源技术：智能电网的发展需要与可再生能源的发展紧密结合，包括太阳能、风能、生物质能等，这些可再生能源可以通过智能电网实现高效利用和消纳，减少对化石能源的依赖，降低环境污染。
4.电力电子技术：智能电网的建设和运行需要依赖先进的电力电子技术，包括变频器、变流器、开关设备等，这些电力电子设备可以实现电力系统的灵活控制和高效转换，提高电力系统的运行性能和可靠性。
智能电网的应用领域非常广泛，包括电力系统的运行管理、电力市场的交易运营、用户的用电服务、可再生能源的利用等。
通过智能电网的建设和发展，可以实现电力系统与用户、设备、环境等各个方面的最优匹配，提高电力系统的运行效率和可靠性，降低电力系统的运行成本，促进可再生能源的消纳和利用，推动电力系统的可持续发展。
智能电网建设与运维规范
智能电网建设与运维规范第1章智能电网概述 (3)1.1 智能电网的定义与特点 (3)1.1.1 定义 (3)1.1.2 特点 (3)1.2 智能电网的发展历程与趋势 (4)1.2.1 发展历程 (4)1.2.2 发展趋势 (4)1.3 智能电网的关键技术 (4)第2章智能电网规划与设计 (5)2.1 智能电网规划原则与方法 (5)2.1.1 规划原则 (5)2.1.2 规划方法 (5)2.2 智能电网设计方案 (5)2.2.1 总体设计 (6)2.2.2 子系统设计 (6)2.3 智能电网设备选型与配置 (6)2.3.1 设备选型原则 (6)2.3.2 设备配置 (6)第3章智能电网基础设施建设 (6)3.1 电力系统自动化 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 自动化系统架构 (7)3.1.3 关键技术 (7)3.2 通信与信息网络 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 网络架构 (7)3.2.3 关键技术 (7)3.3 分布式能源与储能技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 分布式能源 (8)3.3.3 储能技术 (8)3.3.4 能量管理系统 (8)第4章智能电网调度与控制 (8)4.1 智能调度系统 (8)4.1.1 系统架构 (8)4.1.2 数据采集与处理 (8)4.1.3 调度策略与优化 (8)4.1.4 故障处理与恢复 (9)4.2 高级配电自动化 (9)4.2.1 配电网结构优化 (9)4.2.2 分布式电源接入 (9)4.2.3 集成化保护与控制 (9)4.2.4 远程控制与维护 (9)4.3 需求侧管理 (9)4.3.1 负荷预测 (9)4.3.2 需求响应 (9)4.3.3 能效管理 (9)4.3.4 用户互动 (9)第5章智能电网安全防护 (10)5.1 智能电网安全策略 (10)5.1.1 安全目标 (10)5.1.2 安全体系 (10)5.1.3 风险评估与管理 (10)5.2 网络安全防护技术 (10)5.2.1 防火墙技术 (10)5.2.2 入侵检测与防御系统 (10)5.2.3 安全审计 (10)5.2.4 数据加密与传输 (10)5.3 设备与数据安全 (10)5.3.1 设备安全管理 (10)5.3.2 数据安全管理 (10)5.3.3 数据备份与恢复 (11)5.3.4 安全防护设备部署 (11)第6章智能电网运维管理 (11)6.1 运维组织与管理体系 (11)6.1.1 运维组织架构 (11)6.1.2 管理体系 (11)6.2 运维流程与规范 (11)6.2.1 运维流程 (11)6.2.2 运维规范 (11)6.3 智能巡检与维护 (12)6.3.1 智能巡检 (12)6.3.2 智能维护 (12)6.3.3 智能化技术应用 (12)第7章智能电网设备检测与评估 (12)7.1 设备检测技术 (13)7.1.1 检测方法 (13)7.1.2 检测技术 (13)7.2 设备状态评估 (13)7.2.1 评估方法 (13)7.2.2 评估模型 (13)7.3 预防性维护策略 (13)7.3.1 维护策略制定 (13)7.3.2 维护策略实施 (13)7.3.3 维护效果评估 (14)第8章智能电网与新能源接入 (14)8.1 新能源发展现状与趋势 (14)8.1.1 国际新能源发展概况 (14)8.1.2 我国新能源发展现状 (14)8.1.3 新能源发展趋势 (14)8.2 新能源并网技术 (14)8.2.1 风电并网技术 (14)8.2.2 太阳能并网技术 (14)8.2.3 储能技术 (14)8.3 智能电网与新能源互动 (15)8.3.1 智能电网对新能源的支撑作用 (15)8.3.2 新能源在智能电网中的应用 (15)8.3.3 智能电网与新能源协同发展 (15)第9章智能电网与能源互联网 (15)9.1 能源互联网概述 (15)9.2 智能电网与能源互联网的融合 (15)9.3 智能电网在能源互联网中的作用 (15)第10章智能电网案例分析与发展展望 (16)10.1 国内外智能电网案例分析 (16)10.1.1 国内智能电网案例 (16)10.1.2 国外智能电网案例 (16)10.2 智能电网发展面临的挑战与机遇 (17)10.2.1 挑战 (17)10.2.2 机遇 (17)10.3 智能电网未来发展趋势与展望 (17)10.3.1 技术发展趋势 (17)10.3.2 市场与产业展望 (18)10.3.3 政策与管理创新 (18)第1章智能电网概述1.1 智能电网的定义与特点1.1.1 定义智能电网，又称智能化电网，是基于现代信息技术、通信技术、自动控制技术、物联网技术等先进技术，实现电力系统的高效、安全、环保、可靠运行，为用户提供优质服务的现代化电网。
国内外智能配电网的研究与实践
国内外智能配电网的研究与实践作者：傅永进来源：《华中电力》2013年第07期摘要：本文主要从智能电网的概念与特点、国内外研究现状及发展前景等方面进行分析，为建设国际领先、中国特色的智能电网提出积极的建议。
关键词：智能电网；发展现状；建议；展望1智能电网的概念与特点智能电网是指一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到实时监控，并保证从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。
智能电网通过广泛的应用分布式智能和宽带通信，以及自动控制系统的集成，保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。
尽管各国根据自身的国情对智能电网建设有着不同的重点和目标，但是智能电网建设的驱动都是基于市场、安全、电能质量和环境因素，其特征可归结为：自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成。
2国内外智能配电网的发展现状2.1美国美国侧重于对己有落后的电网基础设施进行改造升级、建设现代化电力系统，并注重需求侧管理和可再生能源的大力应用。
计划到2012年发电量的10%来自可再生能源，这个额度2025年将达到25%。
在可再生能源和用户服务方面：重点研究风电、太阳能和生物质能的集中/分散式发电和并网技术，储能相关技术研究及应用，双向信息交互和电力交换技术；在电动汽车方面：重点研究插电式电动汽车等智能装备技术，电动汽车与电网协调运行技术；在电网运行控制方面：重点研究传感器、向量测量装置安装应用；实时的动态安全评估和控制决策分析技术。
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3 000 英里输电线路，并为4 000 万美国家庭安装智能电表。
美国还将集中对落后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，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。
美国能源部西北太平洋国家实验室正在协助建立电网智能化联盟并进行实地示范，如近期完成的高级需求响应网络太平洋西北电网智能化试验台。
智能电网(课程)
（4）互动化：
电网、发电与用户以信息为基础的互动
智能电网解决双赢
智能电网技术—发电侧
可再生能源发电技术
太阳能 风电 地热 潮汐 生物质
分布式发电和储能技术
微透平 抽水储能 超导储能 超级电容 钠硫电池
智能电网技术—输配电侧
新型输配电设备技术：
电力电子技术 超导技术 特高压技术 复合材料
电力系统监测技术
Special session
Smart Distribution Grid: The Role of Technology,tools and Techniques for advanced Automation and planning—by S.S.Venkata, Univ. of
Washington, USA, --IEEE DLP Tutorial, Dec.22, Beijing, China
智能电网的兴起与发展态势
武汉大学电气工程学院 孙元章
2013年7月
讲座内容
1. 国外智能电网研究和发展概况 2. 智能电网概念、定义和特征 3. 中国智能电网建设的基础条件和进展 4. 对智能电网研究、开发和应用的一些 看法和建议
讲座内容
1. 国外智能电网研究和发展概况 2. 智能电网的概念、定义和特征 3. 中国智能电网建设的基础条件和进展 4. 对智能电网研究、开发和应用的一些 看法和建议
传感技术 广域监测 输电限额动态评估技术 电缆监测技术 变压器监测技术 断路器监测技术
智能电网技术—输配电侧
电力系统分析技术
快速建模仿真 动态安全评估
电力系统控制技术
分布式控制技术 变电站自动化 馈线自动化 智能保护
电力系统决策支持技术
什么是智能电网
什么是智能电网？
智能电网由一个对所有流入的电流保持跟踪的智能监控系统组成。
它们能够整合像太阳能和风能这样的间歇性可再生能源，启动洗衣机这样的家用电器或其他用电设备。
20世纪的电网仅仅拥有可以把一些发电站发出的电力输送给大量用户的电缆，是一个单向传输系统。
智能电网是双向的，可以将来自许多来源的分散的电力反馈回电网，包括在屋顶上装有太阳能电池板的家庭发出的电。
白天，太阳光照射时，家庭把电力输入电网；夜晚(或当云层遮挡太阳光时)，电网将电力输回家庭，并且能将其净消耗的电力计算出来。
另外，具有无线网络通信功能的智能电网也能替代手工抄电表。
智能电网发展概况(电力新技术讲座) PPT课件
二、智能电网的定义及特征
中国坚强智能电网的内涵：
③清洁环保：在于促进可再生能源发展与利用，提高清洁电能在 终端能源消费中的比重，降低能源消耗和污染物排放；是对中国 坚强智能电网的基本诉求； ④透明开放：意指为电力市场化建设提供透明、开放的实施平台 ，提供高品质的附加增值服务，是中国坚强智能电网的基本理念； ⑤友好互动：即灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用 户的接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节，是中国坚 强智能电网的主要运行特性。
为手段，建成完整的智能电网决策控制体系，逐步实现动态安全 监测、预警和预控，支持电网运行状态的灵活控制，满足国家节 能减排和电力市场不同主体的多种要求，提升电网运行水平，提 高接受大规模新能源能力。
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三、我国智能电网面临的挑战和发展的任务
我国智能电网发展的主要任务：
3、加快智能变电站建设 研究建立智能化变电站的技术标准，推广智能化变电站建
本项目研究内容
以电力工业的可持续发展为背景，研
究面向大规模风力发电的智能电网优 化调度模式
根据智能电网的特点，计算多风场风
力发电的时变联合概率；提出基于机 会约束的多阶段随机优化调度模型； 实现随机优化调度问题的高效求解计 算
为智能电网的安全经济运行提供重要
的分析和决策工具，从而实现电力工 业乃至整个社会的永续发展
统计建模，提出基于机会约束的多阶段随
机优化调度模型，以准确风速的异方差性
以及多风场风力发电之间的统计相关性，
时变电网运行状态和用户市场需求响应等
智能电网新特征。研究内容与思路在国内
外未见报道，具有很强的原创性
从计算方法上看，目前基于机会约束的电
力系统随机优化调度问题的算法研究还有
PMS20系统总体介绍
14
离线/在线移动应用
系统框架
——业务能力视图
辅
助
B20 运检绩效管理
决
策 指标制定 数据收集 总结评价
B22 综合报表管理
B21 辅助决策管理
设备故障 诊断
风险评估
状态预测
运检决策 与优化
辅助决策层是系统的上层应用，对业务执行与管控层进行监督、评估与决策。 基础管理层是系统的核心和基础，为业务执行与管控、辅助决策层以及应用保障层提供标准、电网资源、
4
概述
——设计思路
以资产全寿命周期管理为主线，以状态检修为核心，优化关键业务流程， 1 实现对执行层、管理层、决策层业务能力的全覆盖，支撑运维一体化和
检修专业化，提高运维检修管理精益化水平，为智能电网和“三集五大” 建设提供坚强支撑。
建立和维护一个完整、准确的、跨专业一体化设计的数字化统一电网， 2 贯通基层核心业务，实现跨专业高效协同和多业务深度融合，实现设备
• OMS • ERP • ECP • GIS
跨专业、跨系统的 数据共享和业务协同
• 营销业务应用系统 • 95598 • ……
业务闭环，打通业务流程
数据共享，避免重复录入
优化资源配置，提高工作效率。
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目录
第一部分 第二部分 第三部分
系统概述
系统框架
任务池
12
系统框架
——设计蓝图
13
系统框架
在省公司层面，PMS2.0以三种方式实现三 类数据的接入。 1、与输变电在线监测系统主站直接共享设 备在线监测信息； 2、通过海量实时平台实现配电自动化信息、 调度自动化信息、用电信息采集信息等实时 数据的共享； 3、是通过数据中心和ESB实现与二级部署 的ERP系统、营销管理系统、调度管理系统 等管理数据实现数据共享和业务协同。
浅析智能电网技术在我国的发展及应用
关 键 词 ： 能 电 网 电力 技 术 智 我国 发展 应 用
协 议 ” 满足 大规 模 发 电需 求 的可 再 生 能 源 技术 设计 以 及 最 终 实 现 使 应 对 人 为 的 和 自然 的侵 害 无 论 是 家 庭 用户 还 是 工 商 业 用 户 电网将 与
智能电网具备哪些主要特征
智能电网具备哪些主要特征（1）坚强。
在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。
（2）自愈。
具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
（3）兼容。
支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
（4）经济。
支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。
（5）集成。
实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。
（6）优化。
优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。
智能电网涉及的关键技术及应用1 智能电网的技术概况智能电网是为了实现能源替代和兼容利用，它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。
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（real-time）、高速（high- speed）、双向（two-way）的效果，整体性地提高电网的综合效率。
它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理；同时，智能电表也可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。
2009年6月27～28日，第一届智能电网研究论坛在天津大学召开。
论坛共安排了十四个学术报告，从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和发展进行了探讨。
天津大学余贻鑫院士的报告为“智能电网的原动力、技术组成和实施路线”。
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o （6）自愈功能
o
进行持续的资产自评估；检测、分析、反应以及恢复电网中各组
成元件及网络；与人类参与相比，其处理问题更快，更大；使电网像
一个具有免疫能力的系统一样运行；支持电网的可靠性、安全性和电
能质量。
o （7）抵御自然灾害
o
在系统遇到自然灾难或扰动时可以灵活地运行，建立了物理的和
数字的安全系统；减少了系统本身的脆弱性、减轻了可能受到的威胁，
路漫漫其悠远Βιβλιοθήκη 智能电网的概况及应用20智能电网为何“智能”
o 可观测——量测、传感技术 o 可控制——对观测状态进行控制 o 分布智能——嵌入式处理技术 o 高级分析——数据到信息的转换 o 自适应 o 自愈
路漫漫其悠远
智能电网的概况及应用20
国外专家认为未来智能电网技术应包括以下 一些主要内容：
路漫漫其悠远
智能电网的概况及应用20
中国智能电网定义
o 是以物理电网为基础，应用现代的先进传感 测量技术、大功率电力电子技术、通信信息 技术和现代控制技术，能抵御严重电气故障、 外力破坏、信息攻击、严重自然灾害，与物 理电网高度集成实现电力大范围输送、分布 电源以及电动汽车的灵活接入电网与即插即 用、用户主动参与需方响应，具有安全可靠、 灵活可控、透明开放、经济高效、友好互动 特征的新型电网。
美国智能电网基本功能
o （1）使得用户的积极参与成为可能
o
当用户使用的时候，可以实时看到电器当天分时段（含合
计）用了多少电，分时段（含合计）用了多少钱；用户可以获
得及时的信息，选择何种电能消费；电网运行人员有新的资源
可供利用。
o （2）电网支持广泛的分布式电源接入
o
各种发电设备和储能系统做到无缝整合；简化相互之间的
o 先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）； o 先进的三维、动态、可视化调度技术； o 高级计量- 无线、自动计量读数（Advanced metering
infrastructure—AMI）(Automatic meter reading-AMR)； o 需求响应 (Demand Response)；(需求侧管理DSM) o 先进的配电自动化 –高级配电运行(ADO)功能使“自
精细化，不断提升电力企业管理效率 。
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和节点都得到了实时的监控，并保证了从发电厂到
用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流
动。通过广泛应用宽带通讯技术、信息整合技术及
现代自动控制技术将分布式能源（Distributed
generation,简称DG）与可再生能源和大电网高
度集成起来，保证电力市场交易的实时进行和电网
上各成员之间的无缝连接和实时互动
智能电网的概况及应用 20
路漫漫其悠远
2020/11/16
智能电网的概况及应用20
国外智能电网研究概况
美国:２００３年美加大停电后， 美国电力行业决心利用信 息技术对陈旧老化的电力 设施进行彻底改造，开展 智能电网研究，以期建设 满足智能控制、智能管理、 智能分析为特征的灵活应 变的智能电网
路漫漫其悠远
愈” (Self Healing) 成为可能； o 分布式发电技术(Distributed Generation or Distributed
Energy Resources---DG or DER) o 电力储能技术(蓄电池、混合动力电动汽车-1kWh=5~6
公里）等
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智能电网的概况及应用20
连接过程，即插即用；大型集中供电设备包括风力发电、太阳
能发电形式，小容量的分散电源灵活接入电网。
o （3）新的电力产品、服务以及电力交易成为可能
o
卖方和买方到用户一级，支持第二电力市场的产生（新的
贸易商品和服务），提供跨区域统一协调的市场运行机制，支
持零售市场的竞争增长，激励接近用户侧的能源发展。
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欧洲:发展智能电网也有其独特 的 发展背景，欧洲智能电网的兴起 主要是大力开发可再生能源、清 洁能源，以及电力需求趋于饱和 后提高供电可靠性和电能质量等 需求所决定的
智能电网的概况及应用20
智能电网的定义
o
美国定义
智能电网是以高性价比的计算机、电子设备
和可控电力器件等为基础，利用网络通信技
术、自动控制和信息技术，将这些技术和原
智能电网的概况及应用20
美国智能电网基本功能
o （4）良好的电能质量
o
对电能质量进行监测、诊断和响应；电能质量标准将根据输送的
电能质量平衡负荷敏感度在一个合理的价格上。
o （5）电力运行利用最优化
o
改进负荷因数，降低系统损耗；有效、优化设计的工具；智能的
监测和诊断；计算机辅助的资产管理、工作流程管理、停运管理。
有的输、配电基础设施高度结合而形成的新
型电网,从而实现对电力网络的变革与改造，
达到电力网络更加可靠、安全、经济、高效、
灵活、环保这一根本目标。
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智能电网的概况及应用20
o
欧洲定义
将电力与通信和计算机控制连接在一起，以获取在
供电可靠性、传输容量和客户服务等方面的巨大效
益。在这个完全自动化的供电网络中，每一个用户
欧洲智能电网基本功能
o （4）兼容
o
电网能够同时适应集中发电与分散发电模式，实现
与负荷侧的交互，支持风电等可再生能源的接入，扩
大系统运行调节的可选资源范围，满足电网与自然环
境的和谐发展。
o （5）集成
o
通过不断的流程优化，信息整合，实现企业管理、
生产管理、调度自动化与电力交易业务的集成，形成
全面的辅助决策支持体系，支撑企业管理的规范化和
交易的有效开展，实现能源的优化配置；通过市场交易更好地
激励电力市场主体参与电网安全管理，提升电力系统的安全运
行水平。
o （3）优化
o
实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，
合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地
降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。
路漫漫其悠远
智能电网的概况及应用20
减少了受自然灾害影响的程度。
路漫漫其悠远
智能电网的概况及应用20
欧洲智能电网基本功能
o （1）自愈
o
对电网的运行状态进行连续的在线自我评估，并采取预防
性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；故障发
生时，在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢
复，避免大面积停电。
o （2）互动
o
系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持电力