智能电网技术综述

文献综述

论 文

学 院

专

学 生

指 导

题 目： 称： 电子与信息工程学院 业： 电气09-1班 姓 名： 周定勇 学号：09401170119 教 师： 骆再飞 日期： 2012年11月18日 名

智能电网技术综述

周定勇

（宁波工程学院，电气自动化，浙江 宁波 315000）

摘 要：阐述了智能电网的内涵和特点，总结了智能电网技术的国内外研究现状，分析了我国发展智能电网的条件，指出了建设智能电网在网络拓扑、通信系统、计量体系、需求侧管理、电力电子设备、分布式电源接入等领域需要解决的关键技术问题。

关键词：智能电网；需求侧管理；高级计量体系；节能减排；分布式发电

Survey on Smart Grid Technology

Zhou ding yong

(Ningbo University of Technology , Electrical automation, Zhejiang Ningbo china)

Abstract: In this paper the connotation of smart grid is expounded, the present research status of smart grid home and abroad. As a reference for relative researchers, this paper analyzes the conditions to develop smart grid in China, and points out the key technological problems to be solved for the development of smart grid in the fields of power network topology, communication system, metering infrastructure, demand side management, power electronic equipments, distributed generation integration .

Key words: smart grid; demand side management; advanced metering infrastructure;

energy-saving and pollutant emission reducing; distributed generation

引言

当前，节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦剧[1]。人类能源发展面临的第一挑战，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的创新体系，以信息技术彻底改造现有的能源利用体系，最大限度地开发电网体系的能源效率。因此期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其它用能设施连接在一起，通过智能化控制实 现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能，将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平，将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度，使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。这就是智能电网的思想[2-8]。

针对智能电网技术，美国和欧洲已经形成强大的研究群体，研究内容覆盖发电、输电、配电和售电等环节，许多电力企业也在如火如荼地开展智能电网建设实践，通过技术与具体业务的有效结合，使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用，最终达到提高运营

[10-12]绩效的目的。

随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电网也将成为我国电网发展的一个新方向。在宏观政策层面，电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求；在市场化改革层面，电能交易手段与定价方式正在改变，市场供需双方的互动将越来越频繁，电网必须能够灵活地支持各种电能交易。本文将综述智能电网的概念以及国内外研究现状，结合我国能源分布及电网特点，分析我国发展智能电网的条件和需要解决的关键技术问题，以飨读者。

1 智能电网的内涵和特征

目前对于智能电网尚未有统一的定义，但一致认为智能电网是一个中长期的目标和愿景（vision）。文献[16 18]主要强调了突出自愈功能的智能电网，文献[19 20]提出了智能配电网的定义，认为研究重点关注的应为配电网；文献[21 22]阐述了一种将信息与通信、控制技术集成到电力系统所有相关环节，覆盖从需求侧到发电侧以及电力市场的全面智能电力网络。但也有能源专家认为“互动电网”更能体现下一代电网的特征[21]。

综合文献所述，智能电网应以现代输配电网为物理基础，建立在集成和高速双向的通信网络平台上，综合应用先进的传感和测量、计算机、微电子、电力电子、控制以及智能决策等技术，利用电网实时全景信息，进行实时监控、灾变防护和用户互动，以实现可靠、安全、

，经济、优质、高效的电网运行和可持续发展。最终实现的智能电网应具有以下关键特征[18-21

24-25]：

（1）自愈的电网（包括对事故的预测与决策）。通过实时采集电力系统的动态信息，及时发现并快速诊断可能存在的隐患，预测故障及其可能引发的系统震荡和级联事件，进行风险评估并且采取预防和校正控制手段，如将大电网按照风险等级适当分区等；当故障发生后，迅速把电网中有问题的元件从系统中隔离出去，并自动进行必要的事故控制和恢复控制，保证用户供电的连续性，防止大面积停电的发生。

（2）互动的电网。与传统的“单向电网”相比，智能电网将实现需求侧响应功能，鼓励用户参与电力系统的运行和管理。电力供应方与用户间建立双向实时的通信系统，可实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息，从而用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案，有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性。

（3）安全的电网。智能电网的安全策略包含应付威慑、实现预防、检测和反应，以尽量避免和减轻事故对电网和经济的影响。智能电网需要通过加强电力企业与政府之间的密切沟通，并且在电网规划中强调安全风险，加强电网运行安全和网络安全等手段，提高智能电网抵御风险的能力。

（4）优质的电网。新型的智能电网可提供满足不同用户需求的优质电能，并且能对电能质量进行分级和价格联动。

（5）高效的电网。通过高速通信网络实现对运行设备进行在线状态监测，获取设备的运行状态，提高单个资源的利用效率，整体优化调整电网资产的管理和运行，实现最低的运行维护成本及投资。

（6）市场化的电网。智能电网通过市场上供给和需求的互动，将形成更为紧密与高效的市场行为模式；通过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，从而促进电力市场的自由买卖以及公平竞争。

（7）兼容的电网。智能电网打破了传统单一的远端集中式发电，而实现集中发电与分散发电的兼容。各种可再生能源分布式发电和储能系统以“即插即用”的形式接入，扩大了系统运行调节的可选资源范围，满足电网与自然环境的和谐发展。

（8）多元化的电网。以输配电网为物理实体，以集成、高速、双向的通信网络信息系统为平台的智能电网，将电力系统的监视、控制、维护、能量调度、配电管理、市场运营 、企业资源计划等系统统一集合在智能电网大平台上，在此基础上实现各种业务的交互与集成。

2 各国智能电网发展现状

目前智能电网建设正处在初始阶段。由于不同国家的经济与发展条件的不同，各国都结合本国的特点来规划和发展智能电网，因此其发展重点和步骤也不相同。

欧美等发达国家的高科技产业发达，负荷增长相对较小，输电网架构变化较小，电力工业已步入成熟期，在过去一段时间内电力投资相对较少。但近年的大停电事故使政府对电网安全可靠运行重新予以重视[21-23]。同时为了最有效地利用资源，这些国家关 …… 此处隐藏：7901字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……