《智能电网大蓝》PPT课件.ppt

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1、1智能电网-大蓝图Alison SilversteinMWDRI9月5日,20082概要n n别人告诉你们的智能电网是这样的(一些具体的细节和大量挥舞的手)n n我们今天将要讲的是智能电网和电力食物链智能电网和电力食物链对需求做出响应的技术和连接到测量仪表后对需求做出响应的技术和连接到测量仪表后面的智能电网的技术面的智能电网的技术向同事们说明智能电网是有效的向同事们说明智能电网是有效的Show you Show you stuff that worksstuff that works3你们已知的智能电网:n n它与智能测量和高级测量体系有关。n n如果你有了智能测量和高级测量体系，需求侧就会有

2、反应n n客户将会对价格信号作出反应n n但是等一下，智能电网不止这些！n n披露披露 我省略了你们已经知道的我省略了你们已经知道的。4Smart Grid version 1-the characteristics沟通灵活排放量限制动态可控基于信息的互动性经济的面向未来自愈安全弹性可靠开放隐私智能电网智能电网-理想属性5Smart Grid version 1-the characteristics用户户内网络配电量测数据管理系统/用户信息系统户内设备插电式混合电动汽车电源/分布式电源输电智能仪表局域网广域网变电所数据采集与监视控制系统智能电网智能电网-分解6Smart Grid versi

3、on 3-fancy graphics发电厂控制中心医院（有自备发电机）工厂风电太阳能储能公寓楼住宅智能建筑（有自备发电机）智能住宅（车载氢燃料电池）部署的策略7Smart Grid version 4-more graphics 实时仿真和应急分析分布式发电和替代能源自愈的广域保护和孤岛运行资产管理和在线监测设备需求相应和动态竞价参与能源市场电力系统通信系统+信息通过它们可以实现：8我的观点是什么?电力系统不仅仅是电力三“流”通过集成在一起的三个网络:n n电力流n n信息流n n资金流智能电网可以更好地促进和管理这些“流”和交易，使它们成为一个合作的，协作的，可靠的系统9更多的细节智能电网

4、智能电网=一个电力系统，通过以下所列的来提一个电力系统，通过以下所列的来提升技术和有形资产升技术和有形资产:n n先进的硬件先进的硬件(电力电子电力电子,更高效发电设备更高效发电设备,测量测量设备设备,电气装置和终端设备电气装置和终端设备,通信网络通信网络)n n高级的软件高级的软件(更好的建模和数据分析更好的建模和数据分析,应用程应用程序之间的联系序之间的联系)n n先进的材料先进的材料 (电缆电缆,硅硅,超导体超导体,半导体半导体)来来产生更好的网络效率和可靠性。它们通过嵌入产生更好的网络效率和可靠性。它们通过嵌入在整个智能电网及其行为之中的互操作性的和在整个智能电网及其行为之中的互操作性

5、的和分布式的，交互式的智能来实现。分布式的，交互式的智能来实现。智能电网将涵盖需求侧响应，可再生能源，分布智能电网将涵盖需求侧响应，可再生能源，分布式能源，插电式混合电动汽车式能源，插电式混合电动汽车。10还有其它的吗?添加添加:n n信息信息 The value of electricity across time and placeThe value of electricity across time and place电力在时电力在时间和地点上的值间和地点上的值 电网的状态电网的状态 电网各元件的状态电网各元件的状态 向实体（人，机构，设备）提供信息。以可以使他们理解和向实体（人，机构

6、，设备）提供信息。以可以使他们理解和采取行动的方式提供。采取行动的方式提供。n n用户用户 他们：他们：消费，审议，回应，互动消费，审议，回应，互动 They respond for reasons that may have nothing to They respond for reasons that may have nothing to do with what utilities or regulators valuedo with what utilities or regulators value他们做出回应他们做出回应的原因可能和公共事业或管理者的价值取向毫不相干的原因可能和

7、公共事业或管理者的价值取向毫不相干11从工程师角度看智能电网公共领域的机会配网变电所网络输电高级测量体系通信一些关键领域可以在现有的倡议和智能电网的努力之间产生协同效应规划电容投切控制电线杆顶端自动化微机保护设备诊断安全性控制监测通信信道温度在线监测安全性智能变电站下一代通信网络规划升级核心系统零售服务试点项目数据库审查开放式架构12电力食物链和智能电网Everything above the meter should be integrated Everything above the meter should be integrated into the smart grid too,wi

8、thinto the smart grid too,with一切基于测量的都应该集一切基于测量的都应该集成到智能电网，通过成到智能电网，通过 分布式智能分布式智能 通信通信 分析分析 自动化的控制和传感器自动化的控制和传感器所以，电网的所有部分，包括用户的决定，都是组成一个更所以，电网的所有部分，包括用户的决定，都是组成一个更大的系统的相辅相成的部分大的系统的相辅相成的部分13其它技术n n发电发电 各种规模各种规模(从中央站到微型从中央站到微型)各种燃料和技术各种燃料和技术 (矿物矿物,核能核能,可再生能源可再生能源,间歇性间歇性的和分布式的的和分布式的)传感器和监测设备传感器和监测设备 调

9、度系统和自动化控制调度系统和自动化控制n n储能储能 各种规模各种规模 (抽水蓄能电站和太阳能融冰抽水蓄能电站和太阳能融冰,飞轮和电力飞轮和电力电子设备电子设备)各种地点各种地点 (像发电机一样的单机像发电机一样的单机,在变电站在变电站,同一地同一地点的间歇性电源点的间歇性电源,在客户端在客户端)14更多的技术n n输电与配电输电与配电 自动化可以更好的了解电网所处的状况并且实时地自动化可以更好的了解电网所处的状况并且实时地改善相关设备的运行状态改善相关设备的运行状态 各种新老技术的融合各种新老技术的融合(导体导体,微处理器微处理器,电力电子电力电子,电线杆和电塔电线杆和电塔,储能和分布式发电

10、储能和分布式发电,变压器变压器,特高压特高压(EHV)(EHV)微网微网,交流和直流交流和直流)更好的信息，有更多的细节更好的信息，有更多的细节(高达高达 3030帧帧/秒秒,时间时间同步同步,测量全网络涉及到每个元件的具体状况测量全网络涉及到每个元件的具体状况)更好的控制更好的控制 (继电器继电器,断路器断路器,重合闸重合闸,变压器变压器,电电力电子等力电子等.).)15通信和资讯技术n n通信网络通信网络 多种技术和等级多种技术和等级(电台电台,电力线电力线,无线无线,互联网互联网,电话电话,内内部的和公用的部的和公用的.).)标准的协议和系统标准的协议和系统n n监测和反馈系统监测和反馈

11、系统 分布广泛的监测分布广泛的监测(数据采集与监视控制系统数据采集与监视控制系统(SCADA),(SCADA),同步相位测量仪同步相位测量仪,电表电表,继电器继电器,)汇集并进行分析汇集并进行分析n n控制系统控制系统 分布在电力系统价值量所有关键部位上，并进行控制分布在电力系统价值量所有关键部位上，并进行控制n n信息信息 实时实时,时间同步时间同步,高采样速率高采样速率 所有信息，包括电流，电压，频率，价格，排放量，都被传所有信息，包括电流，电压，频率，价格，排放量，都被传送给相关人员送给相关人员16提示#1 信息和价格n n用户仅对他们所理解的作响应用户仅对他们所理解的作响应 信息必须要

12、和用户相关的并且要有意义，例如价格信息必须要和用户相关的并且要有意义，例如价格,时间时间,后果后果,关系关系 信息必须明确和有用信息必须明确和有用n n用户仅在关心和他们相关的利害关系时会做出响应用户仅在关心和他们相关的利害关系时会做出响应 成本成本 如果选择响应或者不响应后会有什么后果如果选择响应或者不响应后会有什么后果所以不要在对高级测量体系所以不要在对高级测量体系(AMI)(AMI)进行投资后设进行投资后设计计“让用户不说话让用户不说话”的价格体系，然后在用户的价格体系，然后在用户不响应时指责分布式能源。不响应时指责分布式能源。17提示#2 自动化n n当用户可以容易地做出响应时，他们做

13、出的响应才是最好的自动化技术可以使用户在智能电网预设的前自动化技术可以使用户在智能电网预设的前提下工作提下工作但并不是所有的东西都需要自动化但并不是所有的东西都需要自动化n n控制设备进行开断操作控制设备进行开断操作n n不是所有的自动化都必须在设备内部实现（例如：不是所有的自动化都必须在设备内部实现（例如：当你有一个智能控制器可以来控制设备时，就不当你有一个智能控制器可以来控制设备时，就不需要在该设备内部来实现智能）需要在该设备内部来实现智能）18闭幕唠叨#1 最优n n大多数智能电网关于最优这个问题的描述 成本最低成本最低 对这或那的优化对这或那的优化 但是最优化只能发生在命令但是最优化只

14、能发生在命令-控制型网络中控制型网络中n n但智能电网的本质是多个行为者在一个相互关联的网络中独立的作出决定 没有了集中分析和指挥控制没有了集中分析和指挥控制,我们是无法优化的我们是无法优化的,我们只能是系统的我们只能是系统的 各部分的内部更好的运行，各部分的内部更好的运行，然后使它们更好地一起运行然后使它们更好地一起运行 许多局部的优化与合作将产生一个非常非常好许多局部的优化与合作将产生一个非常非常好的结果，即使它不是的结果，即使它不是“最优的最优的”19没有互动性，就没有智能电网 合作和一体化也不会发生，除非所有事情有效的一起合作互动性=两个或两个以上的网络，系统，设备，应用程序或组件之间

15、交换信息并利用这些交换信息的能力，而且交换信息应该很方便。n n互动性要求在硬件和软件之间的互动和互联协议，互动性要求在硬件和软件之间的互动和互联协议，使其能够有效的沟通，协调和控制使其能够有效的沟通，协调和控制.n n当用户从各种设备和应用程序中利用和交换信息当用户从各种设备和应用程序中利用和交换信息得到满足或超过时，互动性才会实现。信息从多得到满足或超过时，互动性才会实现。信息从多个供应商或服务提供商处获取个供应商或服务提供商处获取.闭幕唠叨闭幕唠叨#2 互操作性互操作性20那么我们今天的议程？所有这些对高级测量体系（AMI）和 分布式资源分布式能源（DR）的投资效果怎么样？在用户楼宇里的智能电网技术n n自动化技术 监测,控制和通信设备n n住宅和商业楼宇n n硬件和协议(标准,规则和协议)