智能电网技术与国内外研究现状
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国内研究进展
• 国内开展智能电网的体系性研究虽然稍晚，但在智能电网 相关技术领域开展了大量的研究和实践，在输电领域，多 项研究应用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应 用研究也正在积极探索。 • 国家电网公司大力推进特高压电网、“SG186”工程、一 体化调度支持系统、资产全寿命周期管理、电力用户用电 信息采集系统和电力通信等建设，打造坚强电网，强化优 质服务，为智能电网建设奠定了扎实的基础。 • 2007年10月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项 目，并规划了从2008年至 2030年的“三步走”战略，即： 在2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具 有初步智能特性的数字化电网，2030年真正建成具有自愈 能力的智能电网。该项目的启动标志着中国开始进入智能 电网领域。 • 2010年1月12日，国家电网公司制定了《关于加快推进坚 强智能电网建设的意见》，确定了建设坚强智能电网的基 本原则和总体目标。
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智能电网与传统电网的差异
• 传统电网是一个刚性系统，电源的接入与退出、电能量的传输等都缺 乏弹性，致使电网没有动态柔性及可组性；垂直的多级控制机制反应 迟缓，无法构建实时、可配臵、可重组的系统；系统自愈、自恢复能 力完全依赖于实体冗余；对客户的服务简单、信息单向；系统内部存 在多个信息孤岛，缺乏信息共享。虽然局部的自动化程度在不断提高， 但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是 割裂的、局部的、孤立的，不能构成一个实时的有机统一整体，所以 整个电网的智能化程度较低[。 • 与传统电网相比，人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信 息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和 业务流信息等)的获取能力，以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信 息交互平台为基础，以服务生产全过程为需求，整合系统各种实时生 产和运营信息，通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化， 为电网运行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图， 并给出相应的辅助决策支持，以及控制实施方案和应对预案，最大程 度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理。
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智能电网简介
• 智能电网智能电网（smart power grids），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。 • 中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自 动化、互动化。
智能电网技术与国内外研究现状
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Agenda
• • • • • • • 背景介绍 智能电网简介 智能电网与传统电网差异 智能电网的特点 国外研究现状 国内研究进展 我们的机会？
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背景介绍
• 近年来，随着市场化的加深、数字化技术的不断发展、全 球气候的不断恶化以及环境监测的日趋严格，各国纷纷调 整能源政策，电力网络与市场和用户的交互越来越多，对 电能质量的要求越来越高，分布式发电数量不断增加，这 就对电网提出了更高的要求。而传统电网，由于自身特点 的限制，难以支撑如此多的发展要求，智能电网的提出， 使人们能够在传统电网的基础上，对其进行升级，以符合 不断变化的要求。
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智能电网的特点
• 2.1 • 自愈——稳定可靠。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能，指无 需或仅需少量人为干预，实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使 其恢复正常运行，最小化或避免用户的供电中断。 • 2.2 • 安全——抵御攻击。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击，智能 电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他 领域形成的伤害，一旦发生中断，也能很快恢复运行。 • 2.3 • 兼容——发电资源。传统电力网络主要是面向远端集中式发电的，通 过在电源互联领域引入类似于计算机中的“即插即用”技术(尤其是分 布式发电资源)，电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电 源甚至是储能装臵。
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和旭的机会？？？
• 抓住中国智能电网往信息化、自动化、互动化发展的机会， 立足于自动化方面提供相应的软硬件产品及系统集成的支 持。 • 其中在智能电网数字化系统平台方面，工业通讯、传感及 监控方面有许多工控软硬件产品应用的机会，包括工业计 算机、工业交换机、服务器等硬件及智能电网相关的监控、 调度、数据库软件产品也都有可能应用到。 • ？ • ？ • ？
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•• •Biblioteka 国外研究现状• 在美国，奥巴马政府的经济刺激计划中，有大约45亿美元 贷款用于智能电网投资和地区示范项目。智能电网采用数 字技术收集、交流、处理数据，提高电网系统的效率和可 靠性。智能电网的倡导者要让客户相信。 • 智能电网将帮助客户减少电费支出。经济刺激方案规定， 奖励高效率的电力公司。智能电网联盟（由全球70家能源 行业成员组成，该联盟认为智能电网对推动可再生能源利 用和提高能源效率具有重要作用）近日发布了其成员荷兰 KEMA 。 • 企业撰写的2008年度《智能电网工作报告》。《报告》指 出：智能电网技术将在未来几年内为美国直接创造出28万 个新的就业机会。另外，太阳能等分布式可再生能源、即 插即拔式电动车等还将创造大量间接的工作机会，智能电 网将带来数百万个“绿色就业机会”。
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智能电网的特点
• • • • • • 2.4 交互——电力用户。电网在运行中与用户设备和行为进行交互，将其视为电 力系统的完整组成部分之一，可以促使电力用户发挥积极作用，实现电力运 行和环境保护等多方面的收益。 2.5 协调——电力市场。与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接，有 效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平，电力系统 管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。 2.6 高效——资产优化。引入最先进的信息和监控技术优化设备和资源的使用效 益，可以提高单个资产的利用效率，从整体上实现网络运行和扩容的优化， 降低它的运行维护成本和投资。 2.7 优质——电能质量。在数字化、高科技占主导的经济模式下，电力用 户的电能质量能够得到有效保障，实现电能质量的差别定价。 2.8 集成——信息系统。实现包括监视、控制、维护、能量管理(EMS)、配电管理 (DMS)、市场运营(MOS)、企业资源规划(ERP)等和其他各类信息系统之间的 综合集成，并实现在此基础上的业务集成
国内研究进展
• 国内开展智能电网的体系性研究虽然稍晚，但在智能电网 相关技术领域开展了大量的研究和实践，在输电领域，多 项研究应用达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应 用研究也正在积极探索。 • 国家电网公司大力推进特高压电网、“SG186”工程、一 体化调度支持系统、资产全寿命周期管理、电力用户用电 信息采集系统和电力通信等建设，打造坚强电网，强化优 质服务，为智能电网建设奠定了扎实的基础。 • 2007年10月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项 目，并规划了从2008年至 2030年的“三步走”战略，即： 在2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具 有初步智能特性的数字化电网，2030年真正建成具有自愈 能力的智能电网。该项目的启动标志着中国开始进入智能 电网领域。 • 2010年1月12日，国家电网公司制定了《关于加快推进坚 强智能电网建设的意见》，确定了建设坚强智能电网的基 本原则和总体目标。
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智能电网与传统电网的差异
• 传统电网是一个刚性系统，电源的接入与退出、电能量的传输等都缺 乏弹性，致使电网没有动态柔性及可组性；垂直的多级控制机制反应 迟缓，无法构建实时、可配臵、可重组的系统；系统自愈、自恢复能 力完全依赖于实体冗余；对客户的服务简单、信息单向；系统内部存 在多个信息孤岛，缺乏信息共享。虽然局部的自动化程度在不断提高， 但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是 割裂的、局部的、孤立的，不能构成一个实时的有机统一整体，所以 整个电网的智能化程度较低[。 • 与传统电网相比，人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信 息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和 业务流信息等)的获取能力，以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信 息交互平台为基础，以服务生产全过程为需求，整合系统各种实时生 产和运营信息，通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化， 为电网运行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图， 并给出相应的辅助决策支持，以及控制实施方案和应对预案，最大程 度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理。
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智能电网简介
• 智能电网智能电网（smart power grids），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。 • 中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自 动化、互动化。
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• • • • • • • 背景介绍 智能电网简介 智能电网与传统电网差异 智能电网的特点 国外研究现状 国内研究进展 我们的机会？
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背景介绍
• 近年来，随着市场化的加深、数字化技术的不断发展、全 球气候的不断恶化以及环境监测的日趋严格，各国纷纷调 整能源政策，电力网络与市场和用户的交互越来越多，对 电能质量的要求越来越高，分布式发电数量不断增加，这 就对电网提出了更高的要求。而传统电网，由于自身特点 的限制，难以支撑如此多的发展要求，智能电网的提出， 使人们能够在传统电网的基础上，对其进行升级，以符合 不断变化的要求。
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智能电网的特点
• 2.1 • 自愈——稳定可靠。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能，指无 需或仅需少量人为干预，实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使 其恢复正常运行，最小化或避免用户的供电中断。 • 2.2 • 安全——抵御攻击。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击，智能 电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他 领域形成的伤害，一旦发生中断，也能很快恢复运行。 • 2.3 • 兼容——发电资源。传统电力网络主要是面向远端集中式发电的，通 过在电源互联领域引入类似于计算机中的“即插即用”技术(尤其是分 布式发电资源)，电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电 源甚至是储能装臵。
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和旭的机会？？？
• 抓住中国智能电网往信息化、自动化、互动化发展的机会， 立足于自动化方面提供相应的软硬件产品及系统集成的支 持。 • 其中在智能电网数字化系统平台方面，工业通讯、传感及 监控方面有许多工控软硬件产品应用的机会，包括工业计 算机、工业交换机、服务器等硬件及智能电网相关的监控、 调度、数据库软件产品也都有可能应用到。 • ？ • ？ • ？
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•• •Biblioteka 国外研究现状• 在美国，奥巴马政府的经济刺激计划中，有大约45亿美元 贷款用于智能电网投资和地区示范项目。智能电网采用数 字技术收集、交流、处理数据，提高电网系统的效率和可 靠性。智能电网的倡导者要让客户相信。 • 智能电网将帮助客户减少电费支出。经济刺激方案规定， 奖励高效率的电力公司。智能电网联盟（由全球70家能源 行业成员组成，该联盟认为智能电网对推动可再生能源利 用和提高能源效率具有重要作用）近日发布了其成员荷兰 KEMA 。 • 企业撰写的2008年度《智能电网工作报告》。《报告》指 出：智能电网技术将在未来几年内为美国直接创造出28万 个新的就业机会。另外，太阳能等分布式可再生能源、即 插即拔式电动车等还将创造大量间接的工作机会，智能电 网将带来数百万个“绿色就业机会”。
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智能电网的特点
• • • • • • 2.4 交互——电力用户。电网在运行中与用户设备和行为进行交互，将其视为电 力系统的完整组成部分之一，可以促使电力用户发挥积极作用，实现电力运 行和环境保护等多方面的收益。 2.5 协调——电力市场。与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接，有 效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平，电力系统 管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。 2.6 高效——资产优化。引入最先进的信息和监控技术优化设备和资源的使用效 益，可以提高单个资产的利用效率，从整体上实现网络运行和扩容的优化， 降低它的运行维护成本和投资。 2.7 优质——电能质量。在数字化、高科技占主导的经济模式下，电力用 户的电能质量能够得到有效保障，实现电能质量的差别定价。 2.8 集成——信息系统。实现包括监视、控制、维护、能量管理(EMS)、配电管理 (DMS)、市场运营(MOS)、企业资源规划(ERP)等和其他各类信息系统之间的 综合集成，并实现在此基础上的业务集成