智能电网研究综述.pdf

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1、圜丝建智能电网研究综述2Ol4年增刊智能电网研究综述杨洋(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。介绍了智能电网的发展背景、内涵和特征，并对其涉及的关键技术以及国内外的研究和应用现状进行了分析与讨论。关键词：智能电网；ff布式电源；高级配电自动化；需求侧管理经济社会发展的必然要求。与此同时，通信技术、0引言计算机技术、电力电子技术和传感技术的发展使电力系统是人类制造的最庞大，最复杂的系智能电网的建设成为可能。统之一，是20世纪人类

2、取得的最辉煌的工程成就在2003年美国加州大停电事故的催化下，在之一。但是进入21世纪，随着社会的发展与进欧洲电力企业的强大竞争压力以及对环保的极大步，传统电网越来越不能满足人们的需求。主要重视下，欧美发达国家提出了电力系统现代化的体现在以下几个方面：号召，提出建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好(1)提高供电可靠性和电能质量的需要。随等性能的“智能电网”蓝图，将智能电网视为未来着科技和经济的发展，用户对电能质量和供电可电网的发展方向，从而在全世界范围内掀起一股靠性的需求越来越高。加州大停电后的统计研究研究智能电网的热潮j。表明，大停

3、电事故发生的频率越来越高，损失越来1智能电网概述越大。调查表明，每年美国企业因电力中断和电能质量问题所耗掉的成本超过1000亿元，相当智能电网并没有一个确定的概念，各个领域于用户每花一美元买电，同时还得付30美分的停的专家从不同角度阐述了智能电网的内涵。美国电损失。其中，仅扰动和断电(即不计大停电)每电科院在2000年前后提出了IntelliGrid的未来年的损失就达790亿美元¨。电网发展概念，欧洲则称其为SmartGrid。(2)提高电网效率的需要。据统计，传统电美国电科院将智能电网定义为：一个由众多网发电设备利用效率达到90％以

4、上，配电设备利自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协用率达到75％以上的时间只有5％，大部分时间调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有内设备都达不到有效利用；而另一方面，随着用电自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具需求的大幅增加，电源短缺，电能输配容量不足的有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信矛盾日益凸显，导致输电阻塞。北美电网每年的息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。将智能输电阻塞成本高达30亿美元。电网的主要特征归纳为以下几点：(3)节能环保的大势所趋。电力生产是温室(1)自愈性。无需或仅需少量的人为控

5、制，气体排放的大户，面临节约资源和环境保护的压智能电网可以通过连续的评估自测分析，并及时力，必须向低碳电力发展。开发风电、光伏发电等应对系统问题，恢复电力元件或局部网络的正常新能源和可再生能源发电，提高绿色电能的比重；运行，以避免或减少断电和电压不稳等电力供应建设大型火电、水电和核电，减少碳排放，降低对质量问题。化石能源的依赖。节能减排的潜力很大，但是可(2)安全性。新技术的配置将可以更好地识再生能源的随机性和间歇性对电力系统的稳定运别和应对人为和自然的侵害。行和调度带来了巨大的挑战J。(3)兼容性。为各种分布式能源提供即插即可见，智

6、能电网的发展是21世纪科学技术和用式，方便接人和退出。．——42．．——智能电网研究综述建煎圜2014年增刊(4)用户互动性。电网向用户提供多种可供④双向潮流，电路间的功率交换等。选择的供电方案和控制手段，使用户可以更好地2．2基于开放体系并高度集成的通信系统控制各自的用电设备／装置，以实现需求侧响应，系统的每一部分都可双向通信，以便实现对达到用户和电网的双赢。系统中每一个成员的实时监测、控制和信息交换。(5)经济性。电网将达到更高的输配量，从智能电网需要具有实时监视和分析系统目前而减少电力成本。电网升级拟提高输电网的输送状态的能力，

7、既包括识别故障早期征兆的预测能能力并使潮流最优化，将减少损耗并将使最低成力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力。本发电的电源得到最大化的使用。同时，可以更而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接好地协调电力分配和当地负荷服务功能与地区间到一个安全的通信网上去，是达到快速评估的关能源流动和通信传输量之间的关系。键。这个集成的能量与通信体系包括分布式计算欧盟委员会将智能电网定义为一个可整合所环境，需覆盖从发电机到末端电力负荷的全部范有连接到电网用户(发电厂或电力用户)所有行围。为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全2．3高级计量

8、体系和需求侧管理的电能。将其特性概括为以下几点：采用高级计量体系和需求侧管理，以便实现(1)灵活性。满足用户多样化的电力需求。对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等更快(2)易接人性。保证所有用户都可接入电速和准确的系统