智能电网用户端系统关健技术及发展动向

智能电网用户端系统关健技术及发展动向上海电器科学研究院尹天文2011.11概要智能电网用户端概念与架构智能电网用户端在智能电网系统中的影响与作用智能电网用户端涉及的关健技术智能电网用户端系统发展动向与前景我们在智能电网用户端系统的研究进展智能电网的概念以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通信技术、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，其目标在于使电网更加安全、高效与环保智能电网与传统电网的区别传统电网智能电网发电化石能源集中发电可灵活接入多种电源输电出现故障造成电力中断供电保障性好，并可自愈变电数字化，现场人工监控智能化，远程自动监控配电实现基本的控制与保护，可靠性低实现智能化控制与保护，可靠性高用电对客户的服务简单，信息单向传输客户参与电网运行管理，信息双向互动，可实现能效管理智能电网相对于传统电网的优势体现智能电网与用户端系统80%以上的电能是通过用户端配电网络传输到用户并在终端用电设备上消耗的我们对智能电网用户端系统的理解智能电网用户端系统包括了从电力变压器到用电设备之间，对电能进行传输、分配、控制、保护、电能管理以及双向互动服务的所有设备及系统用户端系统与传统用电系统的差异可接入分布式可再生能源发电系统可接入分布式储能系统具有高效的电能管理系统具有智能的控制与保护具有全面的系统解决方案具有人性化的双向互动服务体系智能电网用户端系统架构智能电网用户端标准体系概要智能电网用户端概念与架构智能电网用户端在智能电网系统中的影响与作用智能电网用户端涉及的关健技术智能电网用户端系统发展动向我们在智能电网用户端系统的研究进展各国实施智能电网战略的差异建设以特高压为骨干网架，各级电网协调发展的、统一坚强智能电网（国网）灵活接入分布式光伏系统等可再生能源和分布式储能系统；建设城市智能电网提高供电安全；推进可再生能源利用，实现节能减排；建立国际电力市场，提高能效；提高用户满意度，争取更多的用户智能终端应用；传统电网改造和技术升级；实现超导电网欧美日注重用户端系统建设用户端在智能电网系统中的影响位于智能电网末端，是智能电网“高速公路”的最后“一公里”，重要度极高，是智能电网能否取得广泛成效的关键推动分布式可再生能源的发展，实现绿色环保实现智能化电能管理，减少电能损耗，促进节能减排打破传统生产－消费模式，形成双向互动服务体系推动多种系统的兼容和集成，实现系统互联和信息共享，形成系统全面解决方案让广大用户真正感知智能电网所带来的成效和收益用户端在智能电网系统中的作用用电更安全、更可靠生活更舒适、更人性化控制与保护更智能化系统更节能、更环保智能电网用户端系统用电更安全、更可靠引入先进传感技术、通信技术、计算机技术和网络技术主要设备具有高性能及高可靠性（提高终端电网坚强度）系统更节能、更环保分布式可再生能源发电与预测负载管理系统与设备节能选用绿色可回收材料用户端在智能电网系统中的作用用户端在智能电网系统中的作用控制与保护更智能化多系统兼容统一控制与保护平台生活更舒适、更人性化智能家电、办公设备和智能控制系统使生活更舒适低碳节能、双向互动使生活更美好信息化的电能管理使生活更便捷概要智能电网用户端概念与架构智能电网用户端在智能电网系统中的影响与作用智能电网用户端涉及的关键技术智能电网用户端系统发展动向我们在智能电网用户端系统的研究进展用户端共性技术通信技术网络安全技术自愈恢复技术局域网测控技术智能计量技术逆变控制技术共性关键技术通信技术逆变控制技术智能计量技术通信技术智能电网用户端系统关键技术共性关键技术智能电网用户端系统关键技术智能电器及智能配电系统关键技术智能电器预警技术寿命指示技术区域连锁技术级联保护技术过电压保护技术电能质量监控技术智能配电系统海量数据融合及并行计算处理技术快速故障诊断和恢复技术复杂智能配电系统体系及建模技术电动汽车充放电控制技术智能电网用户端系统关键技术SAP/ERP企业管理通信系统电能管理系统OA办公自动化MailServer电力通信智能变电站高压配电系统智能低压配电系统分布式光伏发电系统智能办公大楼分布式储能系统车间车间1系统节能技术2分布式储能技术3分布式可再生能源技术4负载智能控制与管理技术电能管理系统关键技术2134智能楼宇控制系统关键技术物业管理电能管理火灾预警与报警监控防入侵和防盗监控电梯监控储能系统分布式发电车库管理区域1区域N遥控器子控制器智能配电箱空调照明智能插座智能用电设备智能电表电力通信智能楼宇控制系统关键技术1多系统兼容与集成技术2节能管理技术3远程监控技术4安全防范技术5物联网家电接入技术12345双向互动服务系统关键技术智能电网用户端系统关键技术用电分析负荷优化信息交互需量控制用电预测电力公司电力用户概要智能电网用户端概念与架构智能电网用户端在智能电网系统中的影响与作用智能电网用户端涉及的关健技术智能电网用户端系统发展动向我们在智能电网用户端系统的研究进展系统与主要设备发展方向智能电网用户端系统发展方向集成化的系统软件和管理平台计算机控制技术和智能化运行算法的应用将进一步优化系统运行与用电规划具有人性化界面（可视化工具和性能仪表板等）及决策支持工具（报警工具,方案工具等），避免管理者误操作适应多种分布式电源接入，实现多电源协调管理模式系统与主要设备发展方向智能电网用户端系统发展方向各种智能传感技术的使用，提供丰富全面的系统运行参数，实现系统智能化控制与保护新一代的电器设备的开发将引入新材料、超导和数字设计等技术,提高电器设备安全和可靠性形成系统全面解决方案，满足不同类型用户需求提供多种增值服务，建立新型电能消费模式，推动低碳绿色经济发展系统与主要设备发展方向低压电器设备发展方向结合我国智能电网技术标准体系，新一代智能低压电器将采用统一平台与标准开发与应用坚强、自愈、互动、优化等要求将极大地促进具有早期预警与快速安全恢复和自愈等功能的新一代智能低压电器的开发与应用系统全面集成化，要求新一代智能低压电器实现全电流范围的控制与保护功能系统与主要设备发展方向低压电器设备发展方向分布式可再生能源发电系统接入、电能质量控制和节能环保等方面对低压电器提出新的要求为了实现节约资源和保护环境的目标，智能电网建设将大力推动可再生能源的利用和电能供求的管理，将促进低压电器向网络化方向发展智能电网用户端系统发展前景用户端电能管理、负载控制与管理系统都通过数字化技术的运用，实现有效、可靠的运行，将促进集成数字式互感器等各类传感器研究与应用全面提升综合服务能力，最大限度满足用户多元化需求；借助双向供电技术，实现双向互动营销；智能楼宇、智能家电、智能交通等建设的推动；大幅提高电能在终端消费中的比重等都将促进智能电网用户端的发展面对全球性能源短缺，全球气候变暖、环境、可持续发展等问题，分布式光伏发电系统因资源丰富、空间巨大将成为中国发展最快的新能源产业之一智能电网用户端系统发展前景分布式光伏发电系统跟据建筑物结构和用户用电需求，分散地并入电网，特别适合在城市中应用，有利于城市节能减排、绿色低碳、提升景观效果，使城市生活更美好智能电网用户端系统将解决分布式光伏发电的间歇性和随机性（可预测）、大规模分布式光伏发电系统组群并网的协调和控制、电能质量问题和用户端用电调度等许多问题智能电网的生产者与消费者的双向互动服务体系和灵活的电力交易机制，将推动分布式光伏发电市场的发展智能电网用户端系统发展前景智能电网中大量的分布式可再生能源发电系统要求先进的分布式储能技术作为支撑智能电网的坚强、安全等要求将推动电池储能、抽水储能、飞轮储能、超导储能等技术的开发与应用智能电网灵活的服务体系和电力交易机制，将推动分布式储能系统市场的发展智能电网用户端系统发展前景智能电网中可再生能源的接入和电动汽车的推广，将推动位于智能电网用户端的充放电技术，尤其是快速充电技术的开发与应用智能电网信息化、数字化、自动化、网络化的特征将促进智能化充放电技术及相配套的多媒体软件的开发与应用，促进新型充放电服务体系的建立智能电网标准体系的建立，有利于充放电技术标准的统一，推动电动汽车充放电技术的发展概要智能电网用户端概念与架构智能电网用户端在智能电网系统中的影响与作用智能电网用户端涉及的关健技术智能电网用户端系统发展动向我们在智能电网用户端系统的研究进展我们在技术研究方面的进展标准研究技术研究产品开发平台建设我们在技术研究方面的进展用户端智能配电系统已完成的研究开发工作V系列我国第四代智能化电器产品研发3S-Net智能网络配电与控制系统开发我们在技术研究方面的进展用户端电能管理系统已完成的研究开发工作风力发电系统变流和控制技术研究光伏发电系统变流和控制技术及储能装置控制技术研究太阳能光伏发电数据采集器产品开发智能楼宇控制系统已完成的研究开发工作EasyHome智能家居控制系统开发智能家居实验平台建设我们在技术研究方面的进展用户端电气设备测试技术已完成的研究开发工作用户端电气设备分类及关键产品（系统）的分析用户端关键设备标准研究分析测试设备的开发故障电流保护测试装置基于虚拟仪器的电磁兼容测试技术及设备大功率谐波发生设备研制大功率晶闸管同步合闸装置试验室建设我们在技术研究方面的进展智能配电和控制系统正在实施的研究项目新一代控制与保护开关电器研究智能电网用户端智能化开关电器关键技术研究与应用智能电器产品数字化创新设计研发用户端电能管理系统正在实施的主要研究项目工业网络化集成控制系统智能电网用户端模拟实验环境研究及应用示范智能电网用户端电能管理系统关键技术研究我们在技术研究方面的进展智能楼宇控制系统正在实施的主要研究项目无线远程I/O通信接口开发智能电网用户端集成管理关键技术研究与示范用户端电气设备测试技术正在实施的主要研究项目智能电网用户端关键测试技术和测试平台研究新型电网终端设备检测基地建设技改项目智能电网用户端产品检测能力提升及装备产业化用户端电气设备及系统测试技术研究在标准研究方面的进展跟踪和分析美国NIST(美国标准技术研究院)智能电网技术标准最新进展分析美国智能电网标准化框架v1.025个已确认的标准、规范、协议、要求、指导及报告50个待确认的标准、规范、协议、要求、指导及报告分析美国智能电网标准化优先行动计划电表（PAP00/PAP05）电网与消费者互动(PAP03/PAP04/PAP09/PAP10)通信(PAP01/PAP02/PAP15)输电和配电(PAP08/PAP12/PAP13/PAP14)新技术(PAP07/PAP11)新增三个优行动计划(PAP06/PAP16/PAP17)分析美国智能电网信息安全NISTIR7628指南（2010年9月出版）我们在标准研究方面的进展跟踪和分析IEC智能电网技术标准新进展跟踪IEC/SMB/SG3工作国际会议动态提案分析IEC智能电网技术标准路线图跟踪IEC/TC8/AHG4(智能电网应用案例工作组)工作，分析应用案例（UseCase)参加2011年3月IECTC8SmartGridWorkshop启动会议日本用例韩国用例我们在标准研究方面的进展参与智能电网国家和行业标准制订工作梳理现有技术标准制订智能电网用户端设备技术标准体系制订智能电网用户端技术标准制修订计划已完成《用户端智能配电系统通用技术要求》草案框架2011年9月---12月完成《低压熔断器第6部分：太阳能光伏系统保护用熔断体的补充要求》草案稿2012年启动《智能电网用户端电能管理系统通用技术要求》制定参与制订我国智能电网技术标准体系我们在平台建设方面的进展国家智能电网用户端产品（系统）质量监督检验中心目标配合智能电网用户端产品的创新发展，达到增强共性技术攻关验证和产品研发监测的服务能力，提高产品的质量和安全水平，促进