智能微电网核心技术精品PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ADO
•（带有高级传感 器的）运行管理系 统 • 停运管理系统
•变电站自动化 •高级保护 •高级输电网元件
ISO
高级的输电运行
ATO
EMS 可视化
输电系统仿真与 模拟
配电
输电
AAM
AAM
规划 设计/ 建设 基于条件维护
输电SCADA， WAMS
微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微 电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静 态开关关联至常规电网。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种 能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
4
P 2 art
智能微电网
5
智能微电网
新能源
智能电网
微电网
6
智能电网的定义
智能电网是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
1 硬件基础：电网和建立在集成的、高速双向通信网络。 2 软件基础：智能的控制技术，是指诊断电网状态，防止供电中断，改善电能质量扰动的装置和算法。
控制技术中的分析和诊断功能包括专家系统，包括支持分布式智能代理软件、分析工具以及其它应 用软件。采取自动的控制和执行的行动在秒级水平上，从而提高电网的可靠性和自愈性。控制技术涉及 优化预测，动态匹配，数据融合，沙堆理论，蝴蝶效应，量子纠缠等理论。
22
智能微电网的技术结构
分时电价 （送到用户）
用户户内网HAN
75#
a
74#
b
72#
c
73#
d
15
智能微电网的特点
多样性——电能供应的种类和构成数量类别 局部性——电网的容量及覆盖范畴相对性 安全性——特/超高压电网的分类和综合安全裕度 脆弱性——定位引起电网不正常运营的潜在因素 充裕度——保障电网安全运行的动态响应能力 转移性——不确定因素引起的连锁因果效应和关联关系 可靠性——判断电网正常运行的期望值和风险控制 经济性——电网每个环节的经济分析 可控性——将电网置于安全，经济运营中的能力 后效性——总结评估发生的运营演化过程
16
微电网的组成
17
智能微电网示意图
18
智能微电网示意图
19
智能微电网示意图
20
Part 3 智 能 微 电 网 核 心 技 术
21
智能微电网的核心技术
1. 控制技术 控制技术是指智能微电网中分析、诊断和预测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的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理 整个电网的有功和无功。
智能微电网的核心技术
1
目录
1 历程
3
2
智能微电网技术
智能微电网
2
Part 1 历 程
3
个人简介
1988--1997
企业电工/学校电工电子 专业教师
1998--2007
计算机硬件/网络/编程专 业教师(首席技师)
2008--2012
太阳能光伏发电/风力发 电等专业教师(名师)
2013--?
电力控制/智能微电网/创 新创业专业教师
11
微电网的组成
微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷 和监控、保护等装置组成的小型发配电系统。它一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平 衡关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行。
微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、 燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。 它们接在用户侧， 具有成本低、电压低以及污染小等特点。
容量小于20MW;电压等级小于35KV;支持分布式电源接入。
12
微电网结构示意图
13
智能微电网
智能微电网能实现从分布式微电网、发电设备群、到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的 双向流动，从而实现控制过程的数字化、智能化、快速化。
新能源
智能电网
微电网ห้องสมุดไป่ตู้
14
系统架构
15Kw
5Kw
15Kw
高级计量体系
AMI
计量数据管理系 统
高级配电自动化 高级保护与控制
•需求响应 •负荷控制 •远程开合
自动读表AMR （按小时读表， 远方编程，电能 计量，电能质量 监视，负荷调查， 停运捡出）
配电快速仿真与模拟DFSM
DER运行 AC/DC微网运行 新型电力电子装置
配电 SCADA
配电 GIS
高级配电运行
8
9
智能电网的功能
特征
激励/包括电力用户 提供发电/储能
使市场化成为可能 满足电能质量需要
优化 自愈 抵御攻击
传统电网
智能电网
电价不透明，缺少实时定价，选择很少
充分的电价信息，实时定价，有许多方案和电价可 供选择
中央发电占优，少量分布式发电, 储能或可再 生能源
大量“即插即用”的分布式电源补助中央发电（节 能、环保）
有限的趸售市场，未很好的集成
成熟、健壮、很好集成的趸售市场
关注停运，不关心电能质量 很少计及资产管理 扰动发生时保护资产（保护跳闸）
电能质量需保证，有各种各样的质量/价格方案可 供选择
电网的智能化同资产管理软件深度集成
防止断电，减少影响
对恐怖袭击和自然灾害脆弱
具有快速恢复能力
10
微电网的定义
微电网（Micro-Grid）也称为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的 系统单元。微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平衡 关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行
¼ ¼ 工业化 自动化 信息化 智能化
现代社会发展 的技术特征
7
智能电网的组成
智能电网由很多部分组成，可分为：智能变电站，智能配电网，智能电能表，智能交互终端，智能调度，智能 家电，智能用电楼宇，智能城市用电网，智能发电系统，新型储能系统。
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。
•（带有高级传感 器的）运行管理系 统 • 停运管理系统
•变电站自动化 •高级保护 •高级输电网元件
ISO
高级的输电运行
ATO
EMS 可视化
输电系统仿真与 模拟
配电
输电
AAM
AAM
规划 设计/ 建设 基于条件维护
输电SCADA， WAMS
微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微 电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静 态开关关联至常规电网。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种 能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
4
P 2 art
智能微电网
5
智能微电网
新能源
智能电网
微电网
6
智能电网的定义
智能电网是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
1 硬件基础：电网和建立在集成的、高速双向通信网络。 2 软件基础：智能的控制技术，是指诊断电网状态，防止供电中断，改善电能质量扰动的装置和算法。
控制技术中的分析和诊断功能包括专家系统，包括支持分布式智能代理软件、分析工具以及其它应 用软件。采取自动的控制和执行的行动在秒级水平上，从而提高电网的可靠性和自愈性。控制技术涉及 优化预测，动态匹配，数据融合，沙堆理论，蝴蝶效应，量子纠缠等理论。
22
智能微电网的技术结构
分时电价 （送到用户）
用户户内网HAN
75#
a
74#
b
72#
c
73#
d
15
智能微电网的特点
多样性——电能供应的种类和构成数量类别 局部性——电网的容量及覆盖范畴相对性 安全性——特/超高压电网的分类和综合安全裕度 脆弱性——定位引起电网不正常运营的潜在因素 充裕度——保障电网安全运行的动态响应能力 转移性——不确定因素引起的连锁因果效应和关联关系 可靠性——判断电网正常运行的期望值和风险控制 经济性——电网每个环节的经济分析 可控性——将电网置于安全，经济运营中的能力 后效性——总结评估发生的运营演化过程
16
微电网的组成
17
智能微电网示意图
18
智能微电网示意图
19
智能微电网示意图
20
Part 3 智 能 微 电 网 核 心 技 术
21
智能微电网的核心技术
1. 控制技术 控制技术是指智能微电网中分析、诊断和预测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的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理 整个电网的有功和无功。
智能微电网的核心技术
1
目录
1 历程
3
2
智能微电网技术
智能微电网
2
Part 1 历 程
3
个人简介
1988--1997
企业电工/学校电工电子 专业教师
1998--2007
计算机硬件/网络/编程专 业教师(首席技师)
2008--2012
太阳能光伏发电/风力发 电等专业教师(名师)
2013--?
电力控制/智能微电网/创 新创业专业教师
11
微电网的组成
微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷 和监控、保护等装置组成的小型发配电系统。它一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平 衡关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行。
微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、 燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。 它们接在用户侧， 具有成本低、电压低以及污染小等特点。
容量小于20MW;电压等级小于35KV;支持分布式电源接入。
12
微电网结构示意图
13
智能微电网
智能微电网能实现从分布式微电网、发电设备群、到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的 双向流动，从而实现控制过程的数字化、智能化、快速化。
新能源
智能电网
微电网ห้องสมุดไป่ตู้
14
系统架构
15Kw
5Kw
15Kw
高级计量体系
AMI
计量数据管理系 统
高级配电自动化 高级保护与控制
•需求响应 •负荷控制 •远程开合
自动读表AMR （按小时读表， 远方编程，电能 计量，电能质量 监视，负荷调查， 停运捡出）
配电快速仿真与模拟DFSM
DER运行 AC/DC微网运行 新型电力电子装置
配电 SCADA
配电 GIS
高级配电运行
8
9
智能电网的功能
特征
激励/包括电力用户 提供发电/储能
使市场化成为可能 满足电能质量需要
优化 自愈 抵御攻击
传统电网
智能电网
电价不透明，缺少实时定价，选择很少
充分的电价信息，实时定价，有许多方案和电价可 供选择
中央发电占优，少量分布式发电, 储能或可再 生能源
大量“即插即用”的分布式电源补助中央发电（节 能、环保）
有限的趸售市场，未很好的集成
成熟、健壮、很好集成的趸售市场
关注停运，不关心电能质量 很少计及资产管理 扰动发生时保护资产（保护跳闸）
电能质量需保证，有各种各样的质量/价格方案可 供选择
电网的智能化同资产管理软件深度集成
防止断电，减少影响
对恐怖袭击和自然灾害脆弱
具有快速恢复能力
10
微电网的定义
微电网（Micro-Grid）也称为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的 系统单元。微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平衡 关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行
¼ ¼ 工业化 自动化 信息化 智能化
现代社会发展 的技术特征
7
智能电网的组成
智能电网由很多部分组成，可分为：智能变电站，智能配电网，智能电能表，智能交互终端，智能调度，智能 家电，智能用电楼宇，智能城市用电网，智能发电系统，新型储能系统。
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。