智能电网研究发展.ppt

武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 1智能电网技术及发展查晓明查晓明 教授教授武汉大学电气工程学院11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 2提提 纲纲国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能电网的内涵智能电网的内涵国内智能电网的建设及发展国内智能电网的建设及发展智能电网的技术内容智能电网的技术内容我们的工作我们的工作11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 3国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况驱动因素 美国美国:年美加大停电后，年美加大停电后，年美加大停电后，年美加大停电后，美国电力行业决心利用信息技术美国电力行业决心利用信息技术美国电力行业决心利用信息技术美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底对陈旧老化的电力设施进行彻底对陈旧老化的电力设施进行彻底对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，开展智能电网研究，以期改造，开展智能电网研究，以期改造，开展智能电网研究，以期改造，开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能管理、建设满足智能控制、智能管理、建设满足智能控制、智能管理、建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智智能分析为特征的灵活应变的智智能分析为特征的灵活应变的智智能分析为特征的灵活应变的智能电网能电网能电网能电网.欧洲欧洲:发展智能电网也有其独特的发发展智能电网也有其独特的发发展智能电网也有其独特的发发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要展背景，欧洲智能电网的兴起主要展背景，欧洲智能电网的兴起主要展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，是大力开发可再生能源、清洁能源，是大力开发可再生能源、清洁能源，是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电以及电力需求趋于饱和后提高供电以及电力需求趋于饱和后提高供电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所决定的。可靠性和电能质量等需求所决定的。可靠性和电能质量等需求所决定的。可靠性和电能质量等需求所决定的。11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 4 可再生能源和微电网的接入可再生能源和微电网的接入 1 1、包包括括风风力力发发电电、太太阳阳能能发发电电、生生物物质质发发电电、燃燃料电池、小型燃汽轮机等；料电池、小型燃汽轮机等；2 2、剩余能量回收及回馈；、剩余能量回收及回馈；3 3、即插即用（、即插即用（Plug and Play)Plug and Play)。信息技术的渗透信息技术的渗透 在在发发电电、输输电电、配配电电各各个个环环节节中中大大大大增增强强了了系系统统的可观性和应用数字控制的条件。的可观性和应用数字控制的条件。智能电网技术的三个驱动因素：智能电网技术的三个驱动因素：国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 5 新应用的开发新应用的开发 用户能源管理的开发用户能源管理的开发 支支持持实实时时（动动态态）电电价价，让让用用户户选选择择用用电电时时间间，更更好地削峰填谷，适应分布式发电的间歇性特点；好地削峰填谷，适应分布式发电的间歇性特点；支持用户自备分布式发电、储能装置并网；支持用户自备分布式发电、储能装置并网；支持电动车的接入支持电动车的接入 选择低电价时段充电选择低电价时段充电 可在电价高时向电网送电可在电价高时向电网送电驱动智能电网技术的三要素：驱动智能电网技术的三要素：国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 6（1）美国能源部）美国能源部(DOE)是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。（2）“电网智能化联盟电网智能化联盟”成员包括成员包括:跨国技术公司：跨国技术公司：AREVA、GE、IBM；电力公司和电网运营商：电力公司和电网运营商：AEP、Bonneville电力管理局、电力管理局、PJM及法国及法国EDF；研究机构：研究机构：美国电科院美国电科院EPRI、Battelle、RDS和和SAIC。（3）电网智能化架构委员会（）电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部）由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。（4）2005年欧洲委员会正式成立年欧洲委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛智能电网欧洲技术论坛”。欧洲还将成。欧洲还将成立立“智能电网协会智能电网协会”。（5）IEC去年底筹建去年底筹建SG3“智能电网智能电网”战略组。战略组。根据目前掌握的情况，还没有智能电网根据目前掌握的情况，还没有智能电网 的国际标准或国家标准。的国际标准或国家标准。国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能电网研究机构11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 7 在输电侧在输电侧在输电侧在输电侧:目前有目前有目前有目前有EPRIEPRI、ABBABB、PJMPJM等机构和企业开展相关研究。等机构和企业开展相关研究。等机构和企业开展相关研究。等机构和企业开展相关研究。PJM PJM公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能输电网的基础，因此输电网的基础，因此输电网的基础，因此输电网的基础，因此PJMPJM目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建设着手开展智能输电网的工作。设着手开展智能输电网的工作。设着手开展智能输电网的工作。设着手开展智能输电网的工作。在配电和用电侧在配电和用电侧在配电和用电侧在配电和用电侧:目前建设的智能电网主要有两个方面：目前建设的智能电网主要有两个方面：目前建设的智能电网主要有两个方面：目前建设的智能电网主要有两个方面：智能电表和智能家智能电表和智能家智能电表和智能家智能电表和智能家电。电。电。电。美国美国美国美国:Xcel Energy Xcel Energy 公司在公司在公司在公司在BoulderBoulder建设全美第一个建设全美第一个建设全美第一个建设全美第一个“智能电网智能电网智能电网智能电网”城市。城市。城市。城市。意大利意大利意大利意大利:安装和改造了安装和改造了安装和改造了安装和改造了30003000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省大约节省大约节省大约节省5 5亿里拉。亿里拉。亿里拉。亿里拉。法国法国法国法国:将目前使用的将目前使用的将目前使用的将目前使用的27002700万只普通电表全部更新为万只普通电表全部更新为万只普通电表全部更新为万只普通电表全部更新为“智能电表智能电表智能电表智能电表”。国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况智能化实践最新成果11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 8国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 9国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 10美国智能化实践最新成果国外智能电网研究概况AC2Boulder（伯德市）to become first Smart Grid City 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 11智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 12智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 13智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 14智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 15智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 16智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 17智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 18智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 19智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 20智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 21智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 22智能电网主要具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征：智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 23坚强的智能电网坚强的智能电网 4个特征：个特征：（1）数数字字化化：数字化电网、数字化电表与数字化用电设备（2）信信息息化化：市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台（3）自自动动化化：大电网安全稳定控制（高级智能调度），变电站自动化与用户用电系统智能控制（4）互动化互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动 智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 24智能电网的内涵11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 25智能电网技术应包括以下一些主要内容：智能电网技术应包括以下一些主要内容：先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）；先进的三维、动态、可视化调度技术；高级计量-无线、自动计量读数（Advanced metering infrastructureAMI）(Automatic meter reading-AMR)；需求响应(Demand Response)；(需求侧管理DSM)先进的配电自动化 高级配电运行(ADO)功能使“自愈”(Self Healing)成为可能；分布式发电技术(Distributed Generation or Distributed Energy Resources-DG or DER)电力储能技术(蓄电池、混合动力电动汽车-1kWh=56公里）等智能电网的内涵（总结）11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 26总体情况总体情况:国家电网公司组织开展的大电网安全关键技术国家电网公司组织开展的大电网安全关键技术国家电网公司组织开展的大电网安全关键技术国家电网公司组织开展的大电网安全关键技术研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研究等相关研究实践及究等相关研究实践及究等相关研究实践及究等相关研究实践及“SG186”“SG186”工程、电力通信建工程、电力通信建工程、电力通信建工程、电力通信建设、用户用电信息采集系统等都为建设我国智能设、用户用电信息采集系统等都为建设我国智能设、用户用电信息采集系统等都为建设我国智能设、用户用电信息采集系统等都为建设我国智能电网奠定了坚实的基础。电网奠定了坚实的基础。电网奠定了坚实的基础。电网奠定了坚实的基础。我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 273142高级调度中心建设规划技术体系完善研究统一数据平台建设新能源对电网规划的影响及对策研究基于LCM的电网规划方案评价研究新能源对电网规划的影响及对策研究节能减排下的电网规划研究区域电网协调规划研究考虑不确定因素的电网灵活规划方法研究基于预想事故集的电网规划研究华东电网智能电网研究初见成效数字化变电站研究建设徐行站数字化改造新建数字化海宁站我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 28华东公司建设智能电网的三阶段目标p 按照考虑N-1情况下特定预想事故的原则，规划建设多馈入直流和交流系统并联的华东区域坚强受端网架p 初步建设高级调度中心p 开展数字化变电站试点p 开展相关技术研发坚强受端大电网p 规划建设适应电力市场要求的特高压电网，满足“三华”联网需要p 建成高级调度中心p 数字化变电站推广p 适应电力市场要求的运行技术p FSM的研究与应用数字化电网p 规划以自愈为目标的智能电网p 实现智能化调度p 新型材料和智能设备的全面使用p 可再生能源的友好接入p 实现与用户的智能互动智能化电网201020202030智能电网全面转型 巩固提升 引领超越 2007我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 29我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 30我国智能电网建设的基础条件1232006年4月，国家电网公司提出了在全系统实施“SG186工程”的规划。华东、华北、上海、浙江、江苏等多家电力企业已顺利通过国网公司建设示范单位验收。广域量测技术已大范围应用,状态监测技术正大力推进。电力通信基本实现主干通道光纤化、数据传输网络化.信息化水平已初步达到建设智能电网的要求我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 31我国智能电网建设的基础条件123华东电网WAMAP系统，充分利用PMU的动态数据，面向调度运行，重点解决电网安全稳定性的在线监视、实时预警和在线辅助优化决策，率先在电网动态监视和控制领域取得了重大突破。江苏大电网安全稳定实时预警及协调防御技术（EACCS）实现了电网精细化调度和智能化控制 华北电网有限公司5E工程，在可视化和运营管理辅助决策方面，对智能电网进行了有益的探索。自动化控制领域的技术研究走在世界的前列我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 32我国智能电网建设的基础条件数字化变电站研究成果已应用于工程实际华东、上海、山东、浙江、江苏以及南方电网等企业也先后开展了数字化变电站和数字化电网的建设工作，取得了一系列研究及应用成果。数字化变电站数字化变电站数字化变电站数字化变电站 初步统计初步统计公司系统已有公司系统已有200200多座数字化变电站多座数字化变电站投入运行，在数字化变电站研究和应用领域取投入运行，在数字化变电站研究和应用领域取得的成果，使在变电站一次设备、变电站通信得的成果，使在变电站一次设备、变电站通信网络等方面具备了一定建设智能电网的条件，网络等方面具备了一定建设智能电网的条件，对智能电网的发展将起到重大推动作用。对智能电网的发展将起到重大推动作用。我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 33我国智能电网建设的基础条件用户侧管理、负荷管理控制系统等一系列应用在我国已取得一定成果，在江苏、上海等部分地区具有相当成熟的应用系统。无论从技术层面还是管理层面都积累了相当多的经验，但还未达到智能电网对用户大量参与电网互动的要求。双向信息交互与互动上积累了相当多的经验我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 34配电领域智能化研究有待突破配电领域智能化研究有待突破配电领域智能化研究有待突破配电领域智能化研究有待突破（1 1 1 1）分布式发电及新能源接入技术）分布式发电及新能源接入技术）分布式发电及新能源接入技术）分布式发电及新能源接入技术（2 2 2 2）储能技术）储能技术）储能技术）储能技术储能技术对智能电网改善电能质量、提高风电接入效率起着重要作用。（3 3）定制电力技术）定制电力技术）定制电力技术）定制电力技术 定制电力技术是提高用户供电可靠性和供电质量的重要技术手段，也是定制电力技术是提高用户供电可靠性和供电质量的重要技术手段，也是“智能电智能电网网”的重要支撑技术之一。公司研究开发并具有成功应用经验的有：动态电压恢复器的重要支撑技术之一。公司研究开发并具有成功应用经验的有：动态电压恢复器技术（技术（DVRDVR）、）、固态切换开关技术（固态切换开关技术（SSTSSSTS）；）；已经开展研究但还没有应用经验的已经开展研究但还没有应用经验的DFACTSDFACTS技术主要包括：配电系统静止无功补偿器技术（技术主要包括：配电系统静止无功补偿器技术（DSTATCOMDSTATCOM）、）、有源电力滤波器有源电力滤波器（APFAPF）技术。技术。（4 4）AMRAMR的工作正在开展的工作正在开展的工作正在开展的工作正在开展我国智能电网的建设与发展11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 35智能电网的技术内容战略框架战略框架体系构架体系构架 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 36智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持5个关键技术领域p 灵巧的网络拓扑p 高级量测体系p 高级配电体系p 高级输电运行智能电网组成p 物联网与电力网的统一核心11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 37智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之一p 电力宽频通信技术p 无线通信技术p 下一代以太网p 电力线载波p 光纤到户p 混合光纤同轴架构p 无线射频识别技术技术内容11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 38智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之二p 广域测量系统（WAMS）p 动态输电额度技术p 电线/压紧式连接点传感p 绝缘污染漏电电流传感器p 后散射无线电技术p 电子互感器p 其他监测系统p 故障测试重合闸p 特殊保护系统高级电力监视系统11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 39智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之三p 统一潮流控制器统一潮流控制器UPFCp 柔性直流输电技术柔性直流输电技术p 无功补偿装置（无功补偿装置（SC、SVC、MCR、STATCOM）p 动态电压恢复器动态电压恢复器（DVR）p 有源电力滤波器有源电力滤波器（APF）p 统一电能质量调节器统一电能质量调节器p 固态断路器（固态断路器（SSCB）p 故障电流限制器故障电流限制器p 智能通用变压器智能通用变压器p 电机变频驱动电机变频驱动 等等等等高级电力电子装置p 电力电子装置p 超导装置p 分布式发电p 分布式储能p 复杂系统p 复合导线p 电网友好型装置高级电力设施11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 40智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之三p 高温超导电缆高温超导电缆先进超导材料和器件p 电力电子装置p 超导装置p 分布式发电及储能p 复杂系统p 复合导线p 电网友好型装置高级电力设施11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 41智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之三p 微型涡轮机微型涡轮机p 燃料电池燃料电池p 光伏发电光伏发电p 风力发电风力发电p 钠硫电池钠硫电池p 钒电池钒电池p 超级电容超级电容p 超导磁储能超导磁储能p 飞轮储能飞轮储能分布式发电及储能p 电力电子装置p 超导装置p 分布式发电及储能p 复杂系统p 复合导线p 电网友好型装置高级电力设施11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 42智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之三p 微电网微电网p 优质电力园区优质电力园区利用分布式能源设施的复杂系统p 电力电子装置p 超导装置p 分布式发电及储能p 复杂系统p 复合导线p 电网友好型装置高级电力设施11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 43智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之三p 铝传导复合材料芯电缆铝传导复合材料芯电缆p 加强型复合陶瓷纤维铝加强型复合陶瓷纤维铝芯架空导线芯架空导线p 退火铝钢支撑的不规则退火铝钢支撑的不规则截面导线截面导线复合导线p 电力电子装置p 超导装置p 分布式发电及储能p 复杂系统p 复合导线p 电网友好型装置高级电力设施11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 44智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之四p 数字式继电保护数字式继电保护p 智能型分接开关智能型分接开关p 动态电路分级工具动态电路分级工具p 能源消耗监控系统能源消耗监控系统p 电网友好型电器控制器电网友好型电器控制器p 动态分布式能源控制装动态分布式能源控制装置置智能体p 分布式智能体p 分析工具p 业务应用高级控制方法11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 45智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之四p 系统性能监控、仿真和系统性能监控、仿真和预测预测p 相量测量分析相量测量分析p 天气预测与集成天气预测与集成p 极快的负荷潮流分析极快的负荷潮流分析p 市场系统模拟市场系统模拟p 配电网故障定位配电网故障定位p 高速计算高速计算分析工具p 分布式智能体p 分析工具p 业务应用高级控制方法11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 46智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之四p SCADAp 变电站自动化变电站自动化p 输电业务、能源管理系输电业务、能源管理系统和市场业务统和市场业务p 配电网自动化配电网自动化p 需求响应需求响应p 状态维修状态维修p 停电管理停电管理p 资产优化资产优化业务应用p 分布式智能体p 分析工具p 业务应用高级控制方法11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 47智能电网的技术内容p 集成通信p 传感与测量p 高级电力设施p 高级控制方法p 决策支持关键技术领之五p 可视化可视化p 辅助决策辅助决策p 系统运行人员培训系统运行人员培训p 顾客决策的制定顾客决策的制定p 运营的增强运营的增强决策支持系统11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 48智能电网贯穿发、输、配、用全过程，通过智能电网的建设，电力系统各领域都将产生质的飞跃优化的电厂选址鼓励可再生能源投资严格的排放管理有效的成本管理可靠经济的设备管理灵活的竞价策略发电优化的电网规划具有“自愈”特征的坚强电网安全、可靠、节能、经济的优化调度适应各种类型的发电资源更高的设备利用水平更低的传输网损可靠经济的设备管理更可靠的电力传输输电科学经济的配网规划自适应的故障处理能力更迅速的故障反应更可靠的电力供给更出色的电能质量可靠经济的设备管理支持分布式能源和储能元件与用户的更多交互配电更具竞争力的市场营销策略针对用户需求定制服务允许用户向电网提供多余的电力根据用户的信用控制电力的供给用电对智能电网研究和应用的建议11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 49对智能电网研究和应用的建议智能电网架构体系智能电网的发展目标研究智能电网功能体系研究智能电网技术体系研究智能电网信息体系研究智能电网标准体系研究智能电网评价体系研究11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 50对智能电网研究和应用的建议智能电网装备技术广域量测技术时间同步技术状态监测技术电子式互感器技术控制保护一体化技术柔性输配电技术信息一体化技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 51对智能电网研究和应用的建议智能输电技术智能电网下大型可再生能源的接入技术大电网安全稳定运行控制技术高级调度控制中心建设技术具备分布决策功能的智能变电站技术输变电设备智能管理技术智能电网下的电力市场技术智能电网下的现代企业管理技术智能电网下的电网规划技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 52对智能电网研究和应用的建议智能配电技术风险预警预控及智能报警技术配电网自愈控制技术智能配网故障快速处理技术分布式发电、微电网和储能技术智能网络重构及自优化技术自适应保护控制技术自适应无功与电压控制技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 53对智能电网研究和应用的建议智能用电技术用户门户技术智能表计技术用户电压调节技术用户电源和储能设备接入技术用户通信能源一体化技术电动汽车11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 54对智能电网研究和应用的建议发电侧智能技术 大规模可再生能源发电的随机波动性火电机组深度调节技术，与风电和光伏发电互补水电远距离输送与大规模风电和光伏发电互补与风电和光伏发电中心建设抽水蓄能电站新能源发电比例增加，系统总惯性减少，常规发电机稳定调节难度增大常规电厂功率快速调节和高精度调节 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 55对智能电网研究和应用的建议发电侧智能技术 新能源发电与常规发电构成的电力市场新能源发电电价从劣质电力降低入网的电价从减排的角度提升新能源电力的价格常规发电电价从优质电力价格确定入网电价从减排的角度减低常规电力的价格 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 56对智能电网研究和应用的建议发电侧智能技术 发电侧调度新能源电力加入后的AGC准则一次调频的幅度放宽二次调频精度提高新能源电力加入后的AVC准则发电机无功调节范围更宽电压调节精度提高 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 57对智能电网研究和应用的建议输电侧智能技术 电气设备智能化运行技术健康诊断与故障预警技术（温度、雷击、覆冰、污秽、气体、震动、噪声等）运行状态监测技术（电压、电流、有功、无功、谐波等）全寿命周期资产评估技术设备保护与控制智能自适应整定技术（电网结构的变化、运行方式的变化）11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 58对智能电网研究和应用的建议输电侧智能技术 输电线路的智能化运行技术线路自检测技术（雷击、覆冰、风摆、污秽、温度等）线路运行状态监测技术（电压、电流、有功、无功、电晕等）线路保护自适应整定技术（后备保护智能化整定技术）线路自动控制技术（自动清洗、自动除冰）11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 59对智能电网研究和应用的建议输电侧智能技术 开关站和换流站智能化技术数字化和通信与信息技术无功调压智能化技术 安全运行的智能化监测与评估技术自适应的保护和控制技术故障预警技术可视化技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 60对智能电网研究和应用的建议配用电侧智能化技术 变电站智能化技术数字化变电站通信与信息技术具有分布决策功能的智能变电站运行技术变电站无功调压智能化技术 变电站安全运行的智能化监测与评估技术自适应的保护与控制技术变电站可视化技术物联网技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 61对智能电网研究和应用的建议配用电侧智能技术 用电侧智能化技术具有双向或通信功能的智能电表家庭用电智能化电力电子变压器 电动汽车与能量转换用户侧储能技术智能节能技术物联网技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 62对智能电网研究和应用的建议大电网智能化技术 智能调度中心大电网安全智能防御技术（分析、预警、决策）大电网智能控制技术（系统级控制、解裂等）大电网清洁运行优化技术（减排、谐波、电磁污染）智能多级协调调度机制（国调、大区调、省调、地调）大区电网智能协调调度机制（大区电网之间）智能电网信息保障技术物联网技术和传感网技术11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 63u 基于电力电子控制的智能配电系统结构：基于电力电子控制的智能配电系统结构：发电系统发电系统配电网络配电网络用电用电传传感器及现场测量层感器及现场测量层电力电子控制电力电子控制及开关控制及开关控制数字电路、计算机及网络技术支撑的信息收集及处理数字电路、计算机及网络技术支撑的信息收集及处理全局全局控制控制过程过程控制控制被控被控对象对象柔性电力技术的研究11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 64柔性电力技术的研究u 时间尺度上的能控性：时间尺度上的能控性：（响应时间的要求）（响应时间的要求）电压闪变改善与无功电压闪变改善与无功补偿的动态特性补偿的动态特性11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 65柔性电力技术的研究u 时间尺度上的能控性：时间尺度上的能控性：（响应时间的要求）（响应时间的要求）拟开展的研究：拟开展的研究：1.1.各各种种动动态态无无功功补补偿偿设设备备（TSCTSC、SVCSVC、MCRMCR、STATCOMSTATCOM）的的性性能能比比较较分分析与混合应用的协调控制析与混合应用的协调控制2.2.2.2.动态无功补偿与储能装置的结合及其在电能质量控制中的应用动态无功补偿与储能装置的结合及其在电能质量控制中的应用3.3.3.3.各各种种动动态态无无功功补补偿偿设设备备在在电电能能质质量量控控制制中中的的存存在在问问题题的的分分析析与与对策对策4.4.各种动态无功补偿设备在新能源发电中的应用各种动态无功补偿设备在新能源发电中的应用5.5.储能技术的开发及应用储能技术的开发及应用6.6.各各种种动动态态无无功功补补偿偿技技术术在在电电网网次次同同步步振振荡荡或或低低频频振振荡荡控控制制中中应应用用问问题分析及对策题分析及对策7.7.各各种种电电力力系系统统的的电电能能质质量量分分析析及及控控制制（有有源源电电力力滤滤波波技技术术的的应应用用开开发）发）8.8.新能源发电系统、微电网及复杂电力电子系统建模与动态等值新能源发电系统、微电网及复杂电力电子系统建模与动态等值 11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 66柔性电力技术的研究拟开展的研究：拟开展的研究：1.1.各各种种电电力力网网络络建建模模分分析析及及动动态态无无功功补补偿偿设设备备（TSCTSC、SVCSVC、MCRMCR、STATCOMSTATCOM）控制的灵敏性分析与最佳安装位置的确定）控制的灵敏性分析与最佳安装位置的确定2.2.2.2.电电气气化化铁铁路路等等冲冲击击负负荷荷对对电电网网影影响响的的评评估估及及动动态态无无功功支撑需求支撑需求3.3.3.3.新能源发电系统的低电压穿越特性及动态无功支撑新能源发电系统的低电压穿越特性及动态无功支撑4.4.并网电力电子装置及高压直流输电系统的容错技术研究并网电力电子装置及高压直流输电系统的容错技术研究u 空间尺度上的能控性：空间尺度上的能控性：被控状态变量的灵敏度分析被控状态变量的灵敏度分析 寻求控制设备的最佳安装位置寻求控制设备的最佳安装位置11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 67柔性电力技术的研究u 系系统统状状态态变变量量的的能能控控性性：（维维持持拓拓扑扑结结构构不不变变的的控控制制方式）方式）确确保保电电力力系系统统安安全全可可靠靠性性指指标标（机机电电暂暂态态稳稳定定、电电磁暂态稳定）磁暂态稳定）确保电力系统的电能质量指标确保电力系统的电能质量指标拟开展的研究：拟开展的研究：1.1.各各种种动动态态无无功功补补偿偿设设备备（TSCTSC、SVCSVC、MCRMCR、STATCOMSTATCOM）控控制策略的研究制策略的研究2.2.电压、无功、电能质量、节能等综合控制。电压、无功、电能质量、节能等综合控制。11/30/2022武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院Xiaoming Zha:Slide 68柔性电力技术的研究u 系系统统拓拓扑扑结结构构的的能能控控性性：（系系统统结结构构及及参参数数变变化化的的控控制制方式）方式）提高电网自愈能力提高电网自愈能力 提高电网的交互性能，适应用户能量管理的需求提高电网的交互性能，适应用户能量管理的需求拟开展的研究：拟开展的研究：1.1.基于磁控电抗技术和电力电子技术的故障限流控制基于磁控电抗技术和电力电子技术的故障限流控制2.2.工工业业电电力力系系统统冲冲击击电电流流的的