智能电网情况汇报(精)

智能电网情况汇报南网总调自动化处2009年5月2主要内容A.智能电网发展情况综述A.1美国A.2欧洲A.3工业界A.4国家电网公司B.智能电网的机遇和挑战3EPRI－“Intelligrid”美国能源部（DOE）－“Grid2030”美国能源部启动电网智能化“GridWise”项目奥巴马将智能电网提升为美国国家战略A.1美国智能电网的发展里程碑美国能源独立和安全法案“Intelligird”美国电科院（EPRI）于2001年提出的智能电网框架用户和市场可以交互；电网具有自适应纠正和自愈能力；主动预防而不是被动地应对紧急情况；优化运行以最有效地应用资源和设备；灵活适应发电方式。“Grid2030”美国能源部（DOE）于2003年提出电力发展远景计划ANationalVisionforElectricity’sSecond100Years.监测控制每一个用户及节点，电能和信息同时在发电站和用电装置之间双向流动。分布式智能，宽带通信和自动化控制系统，使用者和电网之间的实时交易和无缝接口。关注电力网络基础架构的升级更新。“GridWise”美国能源部于2004年启动电网智能化的研究项目GridWise联盟致力于智能电网相关的信息技术的开发和交流。强调信息技术是关键的促进因素。新的能源技术改变电力系统。WhichtogethercharacterizeaSmartGrid:“2007年美国能源独立和安全法案”1.更多地利用数字信息和控制技术，以提高电网可靠性、安全性和效率。2.动态优化电网的运行和资源，充分考虑信息安全。3.分布式能源、可再生能源的接入和一体化运行。4.挖掘和利用需求侧响应，需求侧资源，以及高能效资源。5.开发“智能”技术(实时、自动、交互等技术，优化物理元件和用户设备的运行），用于与电网运行和状态有关的测量、通信，以及配电自动化。6.智能元件和用户设备的集成。7.先进的电能存储和移峰技术的采用和集成，包括混合动力型电车和储热式空调等。8.为用户提供分时段的信息和控制策略。9.制定与电网连接的元件的通信和互操作标准，也包括电网一次设备。82009年5月美国国家标准化和技术研究院NIST发布智能电网协同工作标准框架（第一版）Standard（标准名）Application（应用方面）AMI-SECSystemSecurityRequirementsAdvancedmeteringinfrastructure(AMI)andSmartGridend-to-endsecurity先进计量基础设施及智能电网端对端安全IEC60870-6/TASE.2Inter-controlcentercommunications互控制中心通讯IEC61968/61970Applicationlevelenergymanagementsysteminterfaces应用级别的EMS接口IEC62351Parts1-8Informationsecurityforpowersystemcontroloperations电力系统控制运行的信息安全IEEE1547Physicalandelectricalinterconnectionsbetweenutilityanddistributedgeneration(DG)分布式发电与电力设施的物理及电气互连接IEEE1686-2007Securityforintelligentelectronicdevices(IEDs)智能电器安全OpenHANHomeAreaNetworkdevicecommunication,measurement,andcontrol住宅网络设备的通信、量测和控制…………（共计16项）小结：美国为什么要提智能电网？电力需求的增长市场开放和监管政策日益老化的电网结构运行成本控制环境压力和可再生能源发展信息化数字化新技术2009年，奥巴马把智能电网上升为美国国家战略1.奥巴马政府认为，现有电力基础设施大部分建造于计算机技术广泛应用前的年代，设备陈旧且混杂不一。2.计划新建的“智能电网”则能够与消费者互动，具备发现和解决自身问题的能力，并与太阳能、风能和其他可再生能源进行有机的整合。3.09年2月17日《美国复苏与再投资法案》－超过110亿美元用于资助智能电网的发展。11A.2欧洲智能电网的发展情况1.与美国类似。强调：灵活性－满足用户多样化的电力需求；可接入性－推广对可再生、高效、清洁能源的利用；电网可靠性和经济型。2.其驱动力主要是大力发展可再生能源、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。背景材料：英国：交互式的家庭式供电可将家用剩余的电能反送到电网中，这些做法在英国的电力法中已明确规定。德国：2025年，风电比例25%。2004年《可再生能源法》规定，德国电网运营商必须按法律规定的价格，全额收购“绿色电力”，运营商有义务在全国范围内平衡、分摊因使用成本较高的绿色电力所造成的电费上升。TheSmartGridsEuropeanTechnologyPlatform欧洲智能电网技术平台，2005年成立。VisionandStrategyforEurope'sElectricityNetworksoftheFuture.欧洲未来电网的远景和策略StrategicResearchAgenda(SRA)forEurope‘sElectricityNetworksoftheFuture.欧洲未来电网的战略研究规划SmartGridStrategicDeploymentDocument(SDD).战略部署文件13A.3工业界IBMIBM“智能电网”解决方案包括：数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现。分析优化是核心，主要关注资产寿命、电网规划设计和电网运行。需要多个基础应用系统以及大量的数据支持。IBM和CenterPoint公司投资约7.5亿美元升级仪表、开关等发电厂设备，并开发通过电力线收集信息的技术。数字化设备和相关软件使能源零售商推出更多的服务，例如提供与使用时间有关的价格，使用户更好地管理需求。CISCO电网监控和管理：安装传感器准实时（秒到毫秒级延迟）监控电网，从输电网扩展至配电网。智能计量：实时能耗监控。以“智能电表”替换传统的机械电表，用户根据一天中的时间段选择可变电价，将能耗从高价格时段转移至低价格时段。需求方管理：通过持续监控电力消耗和主动管理设备耗能等需求方管理措施，有效减少家庭、办公室和工厂的电力消耗。PJMPJM发布2007年战略报告，提出将实施21世纪“智能电网（SmartGrid）”策略。提出建立一个基于WEB通信、满足“即插即用”协议的开放网络，将电能和信息传送给用户及其智能设备。西北太平洋国家实验室示范工程•奥林匹克岛GridWise示范项目–研究用户如何对实时定价作出响应–进行智能电器测试–测试商业设施与后备发电的集成性–具有现款激励的实时市场•GridFriendly™电器示范项目–测试设备对电网压力的响应以及用户对电器设备的认可度–一年内安装150个干燥器1873%电力（1.58亿辆车）0510152025MillionsBarrelsPerDayTotal20.6USProduction8.2NetImports12.5Trans-portation13.8Industry5.0Res,Com,Electricity1.8Gasoline9.1potentialPHEVdisplacement6.5美国电网的备用容量可为现有的汽车、火车提供70%的能源需求。将汽车管理起来抵消电网峰值。52%可能替换52%的石油净进口量（6.7百万桶/天）更大的销量＋相同的基础设施＝价格压力下降二氧化碳排放量降低27%排放量从汽车尾气转移到烟囱（以及基本负荷发电厂），清洁成本下降汽车城市空气质量排放减少40%-90%为电网引入大量潜在的储电西北太平洋国家实验室数据*18百万桶/天总计美国产量工业住宅、公司电力运输净进口汽油潜在的PHEV替换量PHEV（plug-inhybridelectricvehicle）充电式混合动力车智能电网城市－BoulderColorado州的Boulder市是一个只有9万多人口的小城，方圆65.7平方公里。美国XcelEnergy公司在2008年3月12日宣布，计划花费1亿美元将Boulder市建成全美第一个智能电网城市(SmartGridCity)，这是迄今为止美国最大、也是智能电网技术最集中实际项目。2021A.4国家电网公司进展20090318-0402“体系研究报告”20090412-0419“研究框架”20090422-0430“综合研究报告”4月23、24日，刘总经理在PJM和剑桥能源研究会的发言：a.各国对智能电网的认识和理解不统一，但利用现代信息技术、控制技术实现电网的智能化成为普遍的共识。b.密切跟踪这一趋势，从国情和实际出发，充分调研国际、国内智能电网研究和发展现状，统筹特高压电网发展和信息化企业、数字化电网建设等工作。c.加快构建国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。特高压输电技术国际会议(09.5.21)提出坚强智能电网的发展目标：加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。张德江副总理莅临会议，对国家电网公司积极探索建设统一的坚强智能电网等工作给予了充分肯定。国务院副秘书长肖亚庆、国务院国资委主任李荣融等政府有关部门领导，国际大电网会议组织秘书长科瓦尔、国际电工委员会副主席里斯等出席会议。智能电网架构体系智能电网的发展目标研究功能体系研究信息体系研究信息流与业务流的交融重构与创新研究技术体系研究运维体系、标准体系及评价体系研究智能电网装备技术广域量测技术状态监测技术控制保护一体化技术一体化智能设备技术时间同步技术电子式互感器技术柔性输配电技术智能输电技术智能电网下的电网规划技术大电网安全稳定运行控制技术未来电网控制中心建设技术具备分布决策功能的智能变电站技术智能电网下大型可再生能源的接入技术输变电设备智能管理技术智能电网下的现代企业管理技术智能电网下的电力市场技术智能配电技术风险预警预控及智能报警技术智能配网故障快速处理技术智能网络重构及自优化技术自适应无功与电压控制技术配电网自愈控制技术分布式发电、微电网和储能技术自适应保护控制技术智能用电技术用户门户技术用户电压调节技术用户通信能源一体化技术智能表计技术用户电源和储能设备接入技术国家电网提出的“智能电网”架构智能调度三条主线分布式一体化共享的信息支撑多维协调的安全防御精细优化的调度计划实现：及时感知全景信息，实现趋前广域预警、动态自适应调整、智能全域计划决策、高度一体化协调控制、核心信息可视化同步展现、统筹的精细化调度计划、规范的高效流程化管理、高效网络化信息通信。提升：大电网驾驭能力、资源优化配置能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力。整合现有资源973计划－“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”（国家电力公司，2004-2009年）1.电力受端系统的动态特性及安全性评价的基础研究2.大电网安全性评估的系统复杂性理论研究3.大型互联电网分布式计算理论和方法研究4.大型互联电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统5.电力市场对电力系统运行可靠性的影响研究6.提高超高压交流输电线路输送能力的研究7.提高电网可靠性的大功率电力电子技术和多馈入直流输电系统的基础理论研究8.提高运行可靠性的基础研究863高技术研究发展计划1.“以煤气化为基础的多联产示范工程”，2.“MW级并网光伏电站系统”3.“太阳能热发电技术及系统示范”。小结：国网高调启动智能电网的原因？占领发展高地落实能源战略，构建以电力为中心的能源供应体系实现可持