智能电网与新能源发电
智能电网与新能源发电技术
摘要：伴随着我国特高压电网的大力建设和电力行业体制改革的不断推进，着力发展智能电网技术成为我国电网未来探索的新领域。本文主要简述了智能电网的概念及特点，并指出了目前国内外智能电网的发展现状。通过分析我国智能电网发展的现有条件以及未来的发展趋势，提出国内新能源未来的发展规划，以期实现新能源发电和智能电网的协调发展，实现建设资源节约型与环境友好型社会的基本目标，争取早日实现我国未来社会、经济和环境的可持续发展。
关键词：智能电网；新能源；协调发展
Smart Grid and New Energy Power Generation Technology (Industrial Technology Research Institute of Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan Province,.)
Abstract:This paper mainly introduces the concept and characteristics of smart grid, and points out the development status of smart grid at home and abroad. Through the analysis of the existing conditions of the development of smart grid in China and the future development trend, put forward the new energy plan for future development, realize the coordinated development of new energy and smart grid in order to achieve the basic goal of building a resource-saving and environment friendly society, to achieve the sustainable development of society, economy and environment in our country in the future as soon as possible.
Key words:Smart grid; new energy; coordinated development
引言：
智能电网(smart power grids)，也就
是电网智能化，它的基础是建立在集成、高速、双向的通信网络，并通过先进的传感测量技术及先进的设备技术、控制方法等，以达到可靠、安全、经济、高效的电网使用环境。
智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术，具有自我管理与恢复、兼容性强等特点，其快速发展为分布式能源的无缝并网提供了良好的技术保障。通过合理利用各类高级控制技术，能推动各类分布式能源与现有电力系统的有机融合，实现“即插即用”、实时互动和协调运行。目前，分布式能源的开发利用多处于自治运行模式，缺乏一个长远的具体发展模式，进而实现分布式能源的大规模的开发利用。因此，
积极研究智能电网环境下的分布式能源发
展模式对未来实现分布式能源大规模的开发，缓解能源危机等战略目标具有重要的意义。智能电网作为未来电网发展的主要方向，以及新能源发展的有力平台，促进智能电网的发展相应地也会促进新能源产业的发展，是可持续发展的基本要求。首先，智能电网经过近些年的发展和改进，其配置与容纳能力得到较大提高，能够保证新能源合理入网及利用；其次，不断发展的新能源相关产业同时也为智能电网的大力发展提供强有力
的技术保障，两者相互促进、相辅相成，共同发展与完善。
我国新能源近年发展迅速，由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，其接入电网会影响电力系统的安全稳定运机“智能电网”的提出，有利于促进可再生能源的发展，实现可再生能源与电力系统有机融合，相对彻底的解决目前困扰新能源发电入网等技术问题。
1 智能电网的概念及发展现状
1.1 智能电网的概念
国家电网公司对中国智能电网有一个概述:智能电网要求发、输、变、配、用电各个环节都能得到实时监控，每个点上的电流和信息得到双向流动，通过通信系统和自
动控制系统实现电网上的各个设备及用户无缝连接和实时互动;在发生电力故障时，电网具有足够的自愈能力保障系统的安全运行。智能电网就是所谓的电网的智能化，它是以精确的、集成的、高速双向的通信网络为基础，借助于先进的设备、先进的控制方法、先进的传感测量技术、先进的信息技术以及先进的决策支持系统技术，达到电网安全、经济、高效、环保的基本要求。要实现智能电网的这些功能，充分发挥其优势，首先要将资产和设备通过传感器有效地连接起来，使电网达到较高的数字化程度;然后建立行之有效的数据和信息的收集体系，确保每个信息精确无误;最后智能电网系统应具备完善的信息分析能力，即对已经收集到或掌握的数据及信息进行分析处理，优化资源配置，提高智能电网的管理能力，使电力资源的使用效率达到最高。
1.2 智能电网的特征
智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。其主要目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网[1]。
1.2.1智能电网的可靠性
相比于普通的电网，智能电网显得更加的可靠，因为智能电网不管在何时何地，都能为客户提供稳定的电力供应。它能经受大多数电网干扰而不会断电，且它在用户断电之前就能自行采取快速有效的措施使其校正，让用户尽可能的不受到供电中断的影响。
1.2.2智能电网的安全性和经济性
智能电网对物理和网络的进攻有很好的承受能力，不会出现大面积停电的现象，因此也不会为此付出昂贵的电力恢复费用。同时智能电网抵御自然灾害的能力也很强。对公众和电网公人，智能电网也有很好的保护措施，确保不伤害人，这一点是普通电网所不及的。另外，智能电网的运行在供求平衡的基本规律下，用电价格很公平并且电力供应充足，这体现了智能电网的经济性。
1.2.3智能电网的高效性
智能电网通过投资、成本的控制，并在电力输送和分配时，最大程度的减少电力的损耗，使得电力资产的利用更具有效率。同时智能电网通过控制潮流法，减少了电力输送功率的拥堵，并允许低成本的电源的接入，体现了智能电网的高效性。
1.3 国内外智能电网发展现状
1.3.1 我国智能电网的发展现状
我国电力工业面临的情况: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，适应气候变化;在市场化改革层面，交易手段与定价方式正在改变，市场供需双方的互动将会越来越频繁。这说明智能电网建设也将成为我国电网发展的一个新方向。目前，中国发展智能电网的条件已经具备，通过智能电网建设，电力各领域都将发生飞跃和提升，电网的发展也将随之深刻变化[2]。
我国发展智能电网与其他国家有所差别。外国智能电网更多地关注配电领域。目前，我国需要更多地关注智能输电网领域，把特高压电网的发展融入其中，保证电网的安全可靠和稳定，提升驾驭大电网安全运行的能力。另外，我国电网企业正在转变电网发展方式，用户的用电行为也在发生变化。以建设智能电网为抓手，能够比较方便地建成满足未来需要的下一代电力网络。
要实现电网智能化目标，有许多技术需要进行研究。其中输电网中基于相量测量单元的广域测量系统、柔性交流输电和配电网中分布式发电、自动抄表、需求侧管理等很多技术，在智能电网概念提出前就已经在研究，并且取得了不错的成绩。智能电网的发展，会让这些技术提高到新的层次，并使研发工作更有用武之地。此外还要开发诸如储能技术、先进的双向式白动计量表计设施、风能和太阳能等可再生能源的接入技术、微电网等一系列新的技术[6]。
1.3.2 国外智能电网发展形势
就国际形势而言，由于国外一些国家在电网方面的起步比较早，并且结合各自有利的技术优势，国外形成了比较先进的智能电网技术。
在亚太地区，日韩作为亚洲智能电网的领先者，各自的发展具有强烈的个性色彩。就日本而言，迫于2011年的核危机，日本不得不“弃核”，这或许是其智能电网发展的一个重要机遇，日本立足于在储能方面的技术优势，致力于与美国的项目合作，大力发展太阳能并网和电动汽车的相关产业。
就韩国而言，智能电网的发展是建立在其IT技术优势之上的，对外加强试点工作，推进智能电表等用电侧的发展;对内积极研发新的IT技术，促进输配电技术的发展。印度作为亚太地区智能电网的新参与者，其研究重点主要是分布式能源的接人和能效管理[3]。
欧洲地区的智能电网建设是以英、法、德等北海国家为主要代表，其他国家起辅助作用。各国都在充分考虑本国实际情境的基础上，积极按照欧盟委员会的统筹和部署开展智能电网的相关工作。
2 新能源发电特点及发展现状
2.1 新能源发电概述
20世纪以来，随着社会经济的发展和生活水平的提高，使人们对能源的需求量不断增长。同时由于化石能源资源的有限性，以及他们在燃烧过程中对全球气候和环境所产生的影响日益为人们所关注，因此从资源、环境、社会发展的需求来看，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。利用清洁的可再生能源来加以替代，是人类迫切希望，同时也意味着目前正处于能源变革的过渡时期。新能源是指常规能源之外的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等一次能源，是在高新技术基础上开发利用的可再生能源，它的开发利用不会污染环境，是清洁的能源。因此新能源发电是当今能源发展的希望行业，并将在未来能源市场中扮演重要的角色。
2.2 新能源发电的特点
能源按其使用性质分为一次能源和二次能源，具体分类如图1所示。
图1
新能源，人们又称非常规能源，指的是传统能源以外的其他各种能源形式，也指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源形式。新能源种类较多，目前人类已知的主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、潮汐能、核能、氢能等。其中，中国新能源分类如图2所示。
图2
新能源具有以下几个特点:
（1）新能源储量巨大，普遍具备可再生特
性，可以为人类生产生活提供持续不断的动力。
（2）新能源的能量密度分布相对比较低，大力开发和利用新能源资源可能会需要比较大的空间。
（3）新能源大部分属于绿色无污染的能源，产生较少的污染排放物，对环境影响小，尤其是对温室效应的影响几乎可以忽略不计。（4）新能源分布范围较广，难以大规模集中利用，小规模分散开发利用可能是比较明智的选择。
（5）间断式供应，稳定性较差，持续利用存在较大困难。
（6）新能源除水力发电外，开发和利用新能源资源的成本会比普通的常规能源高。
2.3 新能源发展现状
目前，中国正处于新能源发展的重要时期，国内新能源产业的发展主要有政府行政和市场导向两个方面。政府强制性新能源政策主要是指对能源生产者和消费者实行强制性的行政命令，从而直接对新能源市场进行干涉。以市场导向为主，并辅以相应的行政手段的新能源政策主要是通过市场的导向来引导市场参与者的市场行为，并辅之相应的激励政策和惩罚措施，如对企业不合法的排污行为进行罚款或责令整改，以及对一些新能源优秀的企业给予税收和贷款的优惠政策等。
我国新能源资源丰富，依托此背景，大力发展新能源对我国的能源安全、环境污染和促进经济结构转型具有重要的战略意义。但是基于不同的国情考虑，中国与发达国家在发展新能源产业方面的侧重点有所不同。因此，应立足基本国情，因地制宜，走一条中国特色的新能源发展之路是时下较为明智的选择。中国的能源生产和消费总量位居世界前列，但是能源消耗仍以传统能源为主，而新能源产业基础还相对薄弱，原有的能源生产供需矛盾日益突出，进口量不断增大，能源短缺问题已经成为制约我国经济快速发展的瓶颈。综上来看，我国面临的能源危机尤为突出，函待优化能源产业结构，加大开发新能源产业的投入，大力发展新能源技术，提高新能源的利用效率，建立以新能源为主体的绿色环保的能源消费体系，保证能源持续安全供应与消费，确保我国的能源产业稳定健康发展，为早日实现伟大的中国梦做出应有的贡献[4]。
2.4 新能源发展面临的挑战
虽然新能源的发展有许多的优点，但是由于现阶段科学技术水平的限制以及人们对能源的认识还有一定局限性，因此新能源发电还面临着许多挑战。
（1）调峰、调频问题。为了满足电力系统实时供需平衡的要求，必须利用其他电源的互补特性来抑制新能源发电带来的电网随机波动性。水电和火电是互补电源的最优选择。我国火电至今仍在总装机容量中占据主导地位。所以，我国新能源发电在发展过程中必要要依赖火电的快速深度调峰。
（2）新能源电力消纳问题。新能源具有分散性的特点，以我国风能发电为例，风能主要分布在西北地区。然而，西北地区经济欠发达，发电量没法被全部消纳，只有利用西电东送的发展战略输送给东部地区。可以预测，未来的电网发展模式将不再仅仅依赖于大电网的独立运行，而是和分布式小规模电网协调共存。
（3）继电保护遇到的挑战。与同步电机相比，异步发电机在发生短路故障时无法提供可持续、稳定的电流别。所以，新能源发电继电保护设计的难点之一就是怎么让相关的继电保护装置依据不持续的短路电流来判定故障的发生，准确快速的切除故障，最大程度的消除事故对电力系统安全运行的影响。
（4）电网安全问题。大规模新能源电力输出功率的随机波动性、难以准确预测性以及用于并网的电力电子变换器对电网扰动的敏感，使电力系统安全面临新的挑战，事故频发，并且电力系统的大型互联带来了局部干扰演变成全网故障的潜在威胁。
（5）对电网运行经济性的影响。由于新能源的随机性、间歇性，现在只能把新能源电力供应作为未知因素考虑。为了避免并网对电力系统造成的影响，需要额外增添一定容量的旋转备用。新能源并网既分担部分负荷，降低电力系统的燃料成本，又增加了
电力系统的可靠性成本。
2.5 新能源发展趋势
针对目前新能源发展所面临的的一些问题，未来新能源发展将会有以下趋势：
（1）大力发展储能技术。随着新能源的日益普及以及电网调峰、提高电网可靠性和改善电能质量的迫切需求，电力储能系统的重要性日益凸显。电力储能技术为实现电网可持续发展目标、解决电量供需不平衡矛盾和提高供电可靠性问题提供了一揽子解决方案，采用大规模储能装置，提高现有电力设备的利用率和供电可靠性，降低发电煤耗、供电线损。
（2）超导技术。超导电力技术在电力系统稳定性、大容量输送和短路故障保护等方面的应用具用显著的优势，因而，如果超导技术能够在电力系统中得到广泛应用将引起电力行业的重大变革，也为新能源电网的发展提供先进的技术力量。通过试点和示范工程加速超导电力技术在我国电力实用化进程。
（3）输能管网技术。输能管网技术的核心理念就是利用同一超导管线网络实现输电和液态氢的同时输送别。利用高压直流超导电缆输送电能，而液态氢在电缆芯的管道中流动。
（4）灵活多变的输电系统。先进的输电方式既能增强电网的输送能力又能实现资源的优化配置。根据多种输电方式共存和新能源发电的分散性特点，构建分层分区、区域解藕互联的大电网构架，实施电力就地消纳和特高压远距离输送相互补的电网模式。
3 智能电网与新能源的协调发展
3.1 新能源在智能电网发展中的地位
近年来，世界范围内能源危机日益加剧，能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化。人类必须在有限资源和环境保护要求的双重制约下发展经济。因此，作为一次能源的最大使用者，电力行业综合利用各种新能源具有非常重要的意义。与此同时，以集中发电、远距离输电和大电网互联为主要特性的电力系统的弊端也日益呈现，如技术复杂、不能灵活跟踪负荷的变化、局部的偶然事故极易扩散，导致大面积停电等等。因此，各国不约而同的地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网，将具有智能电网视为未来电网的发展方向，我国也提出了建设坚强智能电网的战略部署。国际上发展智能电网的初衷也许不尽相同，但是有一个共同点就是都把新能源的发展涵括进来并把新能源的利用作为了智能电网发展的核心部分。国家电网公司正在实施“一特四大”的发展战略，将国家电网建设成为以特高压为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化和互动化特征的坚强智能电网，促进大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约化开发利用[5]。
3.2 新能源发电对智能电网的影响
由于新能源发电有其稳定性差、位置偏远、并网困难等特点，因此新能源对智能电网会有一定的影响。
（1）对电能质量的影响
目前发展比较好的新能源发电是风力发电和光伏发电。由于受天气影响均具有间歇性和波动性特点，且一般配有整流一逆变设备和大量的电力电子设备，会产生一定的谐波和直流分量。谐波电流注入电力系统后，会引起电网电压畸变，影响电能质量，造成测量仪表不准确、加重负荷，还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作，影响电力系统安全运行。由于其并网电量随机波动较大、可调节性差，并网时会产生较大的冲击电流，从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变，引起馈线中的潮流发生变化，进而影响稳态电压分布和无功特性，使电的不可控性和调峰容量余度增大。新能源发电单元的频繁启动会使配电线路的负荷潮流变化大，从而加大了电压调整的难度。由于发电设备采用大量的电力电子装置，电压的调节和的控制方式也与传统电网方式有很大不同。虽然一般新能源的发电装置上装有逆功率继电器，正常运行时不会向电网注入功率，但当配电系统发生故障时，短路瞬间会有电流注入电网，增加配电网开关电流，可能使配电网的开关短路电流超标，影响电网安全运行。
（2）对电网系统的实时监控的影响
现行的配电网是一个无源的放射形电网，信息采集、开关的操作、能源的调度等相应比较简单，其实施监测、控制和高度是由供电部门统一来执行的。新能源的接入使此过程复杂化，特别需要对新能源接入后可能出现的“孤岛”现象进行监测预防。当新能源的本电网与主配电网分离后，仍继续向所在的独立配电网输电，就会形成“孤岛”现象。所谓孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。孤岛中的电压和频率不受电网控制，如果电压和频率超出允许的范围，会对用户设备造成损坏;如果负载容量大于孤岛中逆变器容量，会使逆变器过载，可能会烧毁逆变器。同时，会对检修人员造成危险;如果对孤岛进行重合闸操作，会导致该线路再次跳闸，而且负荷可能出现供需不平衡，将严重损害电能质量，从
而降低配电网的供电可靠性。
3.3 智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展是实现可持续发展能源战略的基础，大力发展作为今后电网发展方向的智能电网，是提升电网资源优化配置，满足新能源分布式发电大规模集中接入的需求。
3.3.1 智能电网与新能源发展瓶颈
智能电网与新能源产业，作为两个门类来讲发展历史较短，基础设施和相应技术开发不全面，因此造成了智能电网与新能源发电两者在规划上不协调、运行管理方法不一致、技术标准不统一、项目审批建设政出多门等问题，严重制约了智能电网与新能源发电的普及和发
展。
3.3.2 智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展需要从政策支持、发展速度、发展规模、开发技术等方面得到保障。新能源的发展应该在发展速度上与智能电网的速度匹配，在开发技术上，提升自身发电的可靠性与可控性，满足智能电网分布式发电集中式接入的需求，提升电网的灵活度。智能电网应在建设为友好电网的前提下，在建设规模上与新能源产业均衡，平衡新能源发展的要求，为今后在政策配套的基础上，新能源发电的并网提供条件[8]。
3.3.3 智能电网与新能源协调发展体系
智能电网与新能源的协调发展，是在发展方式上的协调，是以发展为基础，通过整合两者和各自内部资源的前提下的良性循环，其强调在发展过程中的整体的和谐一致、综合上的有序配合、资源分配和发展规模速度的均衡发展，突破单一要素的独立发展，着眼于多方面、多系统、多要素在共同目标下的协调发展。其具有以下几个特点:
（1）系统性。从电力系统大环境下，系统的将智能电网和新能源发电作为其重要的组成部分，在资源分配和运行管理上统一规划、协调发展;
（2）全面性。兼顾在电力系统发展过程中的宏观规划和微观实施，协调发展在建设过程中所涵盖的政策法规、技术规范、管理条例、资源处置等多方面;
（3）科学性。在智能电网与新能源发电的协调发展中，对指标的设置既要便于测量比较，又要易于统计整理;既要符合各学科理论原来，又要反应实际情况。
总之，智能电网与新能源作为未来电力系统的重要组成部分，将会涉及到分布式发电、集中式接入、调度等环节。只有将两者全面发展、协调发展，科学发展才能使之彼此适应、彼此融合，最终实现智能电网与新能源发电的全面协调发展[7]。
3.4 新能源发电接入智能电网技术研究
智能电网解决新能源发电并网问题，将主要应用两个方面的先进技术:电力电子技术和大容量储能技术。通过电力电子技术，对电力设备和电网进行改造，来提高电能质量，提升电网输送容量和可靠性;通过引进许多新的储能设备和电源，来平衡和调节新能源发电及电力需求的稳定性。
（1）电力电子技术
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，节能效果可达10%-40%，可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目前，半导体
元器件向高压化、大容量化发展，电力电子产业出现了以交换虚拟电路为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术和以智能开关为代表的同步开断技术等。
①高压直流输电技术。高压直流输电技术对于远距离输电，高压直流输电拥有独特的优势。其中，轻型直流输电系统采用门控晶闸管、绝缘栅双极型晶体管等可关断的器件组成换流器，使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电，未来还可用于城市配电系统，接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性。
②柔性交流输电技术。柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一，将电力电子技术与现代控制技术相结合，通过对电力系统主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行灵活快速的适时控制，以实现输送功率合理分配，从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。除此之外，更
重要的是网络本身的设计，要变得更加柔性、灵活，由于分布式电源以及储能系统的引入，电网的设计需要在达到“即插即用”要求的同时，还要考虑对周边设施冲击
最小。
③高压变频技术。高压变频技术是在高压大容量电能变换及高品质控制方面应用电力电子技术，对电力系统的频率和幅值直接实施变压变频控制，从而大幅降低损耗。特别是新型多电平电压型高压变频产品，随着以IGBT，IGCT（绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管）为代表的性能优异的复合器件的快速发展，和相应的各种PWM （脉冲宽度调制）控制算法的不断深入研究，使多电平结构逐步走向应用化。
④同步开断（智能开关）技术。同步开断是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前，高压开关大都是机械开关，开断时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关，在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压，这样由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，设备的损坏也大大减少。
(2)大容量储能技术
大容量储能技术对智能电网意义重大，在最新的理论探讨中，其作为解决新能源并网及整合分布式能源方面具有独特的优势。一是能够及时应对电力需求的变化;二是能够弥补可再生能源发电的不确定性所带来的不足;三是满足插充式电动汽车的用电需求;四是推迟输电线路的建设投资，特别是在发生输电线路停电故障后可以满足用电需求;五是能够为电力调度、电力交易提供辅助服务。储能技术种类多且可以适应不同的环境，目前很多‘智能蓄能’技术都在发展之中，巨型电池、飞轮蓄能都是随时能够投入发电也随时都能进行蓄能，有利于电网的运行，受到电网企业的支持。还有以ABB 公司轻型静止无功补偿系统为代表的将电池技术和新型电力半导体技术相结合，作为灵活交流输电系统技术的一部分，可以有效提高输电系统输送能力和安全性、灵活性[9]。
4 结束语
综上所述，在大力发展智能电网的前提下，要深刻地认识智能电网与新能源发电的协调发展，要结合各自的特点，综合运用创新的思维，对其进行合理的规划与配置，取长补短，使各自优势的发挥程度达到最大化，完成智能电网的新使命。其中智能电网的新使命包括:
（1）新能源产业的电力输配网络。统一接收大规模集中式和分布式等各种方式的可再生能源的电力资源，使其成为新能源电力的输送和分配网络。
（2）高效灵活的智能能源网络。分布式的电源、规范化的储能装置、能源综合高效利用系统与电网达到有机合理的融合、相互交流互动，提高终端能源资源的利用效率，形成效率高、灵活性好的智能能源网络。
（3）供电的可靠性高。智能电网的供电可靠性要极高，大面积停电的事故概率要接近于零，使其成为更加合理、安全、高效的能源分配和供应系统。
（4）形成综合的服务体系。争取使电网形成与高科技信息通信系统广泛结合的能源资源、电力资源、信息资源的综合服务体系。
智能电网产生与发展基于现代高科技技术的发展，符合低能耗、低成本、高效率的基本发展要求。促进智能电网与新能源发电的协调发展有利于改善环境污染问题，是经济增长和社会发展的需要，也是实现国内外经济、社会和环境可持续发展的必经之路。
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智能电网之微电网控制系统项目可行性研究报告
智能电网之微电网控制系统 智能电网之储能控制系统 特大型垂直轴风力发电系统 可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目名称及承办单位 (1) 1.2研究工作的依据和范围 (1) 1.3研究工作的重点 (2) 1.4推荐方案与研究结论 (3) 第二章项目背景与发展概况 (6) 2.1项目的提出 (6) 2.2项目的发展概况 (8) 第三章市场需求预测与建设规模 (9) 3.1产品现状及国际、国内市场概况 (9) 3.2建设规模 (37) 第四章建设条件与厂址................................................... 错误！未定义书签。 4.1原材料................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2供水 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.3供电 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.4供热....................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.5厂址 ...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。第五章工程技术方案 (38) 5.1项目组成 (38) 5.2主要产品生产技术方案 (39) 5.3总平面布置及运输 (58) 5.4土建工程 (61) 5.5给水工程 (62) 5.6排水工程 (64) 5.7供电 (64) 5.8采暖和通风 (67) 第六章环境保护 (68) 6.1建设地点环境现状 (68) 6.2主要污染物和防治措施 (68) 6.3绿化 (68) 第七章节约能源 (69) 7.1设计依据 (69) 7.2节能措施 (69) 第八章职业安全卫生及消防 (70) 8.1设计依据 (70)
浅析智能电网与新能源
浅析智能电网与新能源 摘要：智能电网和微电网是本世纪新兴的两个概念。文中从智能电网与微电网 的关系出发，通过阐述中国式智能电网和微电网的内涵，提出未来智能配电网的 一种新的组织形式智能微电网，并分析了智能电网与新能源的协调发展。 关键词：智能电网；智能微电网；新能源；协调发展 0引言 近年来国际范围内逐步开展了智能电网的研究与实践计划，智能电网的概念 首先是在欧美发达国家提出的。由于计算机、通信、电力电子等新技术的飞速发展，社会各行各业都已经应用这些新技术提高行业的现代化水平，电力工业是一 个传统的产业，已经经历了上百年的历史，而且欧美发达国家的电网设备已经进 入老化的时期，迫切要求更新改造，而这些新技术的发展使得实现电网智能化成 为可能。 智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术，具有自我管理 与恢复、兼容性强等特点，其快速发展为分布式能源的无缝并网提供了良好的技 术保障。通过合理利用各类高级控制技术，能推动各类分布式能源与现有电力系 统的有机融合，实现“即插即用”、实时互动和协调运行。目前，分布式能源的开 发利用多处于自治运行模式，缺乏一个长远的具体发展模式，进而实现分布式能 源的大规模的开发利用。因此，积极研究智能电网环境下的分布式能源发展模式 对未来实现分布式能源大规模的开发，缓解能源危机等战略目标具有重要的意义。 1智能电网与微电网概述 智能电网，就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基 础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进 的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和 使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及 资产的优化高效运行。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动 化和互动化，简称为“坚强的智能电网。 智能电网的智能化主要体现在： 可观测——采用先进的量测、传感技术； 可控制——对观测状态进行有效控制嵌入式自主处理技术； 实时分析——完成数据到信息的提升，自适应和自愈等几个方面。 为整合分布式发电的优势，削弱分布式电源对电网的冲击和负面影响，充分 发挥分布式能源的效益和价值，应积极构建基于分布式能源的微电网。 微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微电网内部的电源主要是由电力电子装置负责能量转换，并提供必须的控制；微 电网相对外部大电网表现为单一的可控单元，同时满足用户对电能质量和供电可 靠性、安全性的要求。 智能电网和微电网是21世纪新兴的两个概念，随着世界多个国家的积极探索和研究，已迅速延伸至政府、电力、信息、经济、金融等多个行业和领域，成为 电力系统未来发展的重要方向。智能电网和微电网在国际上的蓬勃发展，对中国 未来电网的规划和建设有着很好的启示和借鉴意义。随着中国电力体制改革的深 入完善、电网结构的不断调整和发展方式的逐步转变，将给建设智能电网和微电 网带来巨大的发展机遇。
国家电网未来发展趋势
国家电网未来发展趋势 王亮201711131076 上周四有幸听了席老师的讲座，感触颇深，席老师为我们讲述了国家电网的发展历史，公司内部的组成，以及现在的技术动态。我觉得既然是学生，我们离毕业还有两年，我们更应该关注国家电网未来的发展趋势，只有这样，我们才能领先别人，赢在起跑线上。 伴随着中国电力发展步伐不断加快，中国电网也得到迅速发展。电网系统运行电压等级不断提高，网络规模也不断扩大。全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网，并基本形成了完整的长距离输电电网网架。 广义的电网是发电设备、输配电设备和用电设备采用一定的结构和运行模式构建起来的统一整体。因此，自从有了发电机及其相应的供电系统，便有了电网。1882年，爱迪生公司在纽约建成世界上第一座正规的直流电站和相应的供电系统，可以认为是人类首个真正意义上的电网。然而，由于当时不能为直流电升压，输电距离和输电容量受到极大的限制，于是，特斯拉于1887年发明了交流发电机和多相交流输电技术。1897年，美国西屋公司在尼亚加拉水电站的首台交流发电机投入运行并为35公里外的水牛城供电，从此确立了现代电网的基础。 2015年3月，《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》出台，在发电侧和售电侧开放市场引入竞争，价格由市场形成，同时管住中间的输配电网环节，电网公司一家垄断局面将被打破。目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向，电网建设前景诱人。“十三五”期间，我国电网投资规模持续扩张，到2020年将全面建成统一的坚强智能电网，初步实现建设世界一流电网的目标。 展望未来，我们认为，未来电网将呈现以下重要发展趋势： 第一，可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。人类已经认识到化石能源是不可持续的能源，有必要大力发展可再生能源来替代之。这是因为：（1）核能在本世纪中叶前难以成为主导能源。核裂变能的原料也属于有限资源，且其利用存在安全风险，核废料处理也比较复杂。由于核裂变能的利用还涉及到国际安全环境，当前的核裂变能技术出口是受到国际有关条约严格控制的。尽管核聚变能可满足人类长期发展需求，但其应用前景尚不明朗，ITER（国际热核聚变堆）计划到本世纪中叶才能建成首个示范电站。（2）可再生能源是可持续发展的绿色能源，且可开采量足够人类使用。据统计分析，地球上接收的太阳能是人类目前能源需求总量的10000倍。地球上的风能总量也达到了目前人类能源需求总量的5倍，如果再算上水力资源、生物质能源、地热能、海洋能，则可再生能源的总量更大。由此可见，可再生能源发展潜力巨大。（3）可再生能源目前已经得到很大的发展。随着技术不断进步，可再生能源发电的单位成本呈逐年下降趋势。根据欧洲、美国和日本等发达国家和地区的预计，到2020年，光伏发电基本上可以实现平价上网。（4）国际已经有共识认为，可再生能源今后仍然会快速发展，且将逐渐成为主导能源。例如，2012年，国际能源署（IEA）发布的《2012年世界能源展望》，对2035年前的全球能源趋势作出了预测：到2015年，可再生能源将成为全球第二大电力来源，并在2035年接近第一大电力来源——煤炭的发
智能电网中微电网优化调度综述
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库(十八)
2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库（十 八） 341、国家电网公司智能电网技术标准体系概念模型中，智能电网调度的应用主要有( )。 A. 发电、能量存储 B. 电能传输、状态信息交互 C. 实时监控与预警、调度管理、电网运行管理 D. 信息传输、信息管理与服务 标准答案: C 342、对风能资源理论蕴藏量，北美洲是欧洲的( )倍。A. 1.7 B. 2.7 C. 3.7 D. 4.7 标准答案: B 343、研究表明，终端消费相同热值的能源，电能创造的经济价值约是石油的( )倍、煤炭的( )倍。 A. 3 倍，17 倍 B. 4 倍，15 倍 C. 4 倍，17 倍 D. 5 倍，20 倍 标准答案: A
344、研究表明，终端消费相同热值的能源，石油创造的经济价值约是煤炭的( )倍。 A. 3 倍 B. 17 倍 C. 6 倍 D. 10 倍 标准答案: C 345、燃烧1 吨标准煤热值的原煤，其排放的二氧化碳分别是燃烧等热值石油、天然气的 ( )、( )倍。A. 1.3 和1.7 B. 0.6 和0.7 C. 3.0 和3.6 D. 1.6 和2.2 标准答案: A 346、假如2050 年，大气环境约束的二氧化碳排放量可以提高到240 亿吨，那么清洁能源占一次能源的比重达到( )就可满足全球能源电力需求。 A. 20% B. 40% C. 60% D. 80% 标准答案: C 347、中国建成投运的特高压直流工程不包括以下哪个选项?( ) A. 云南-广东 B. 向家坝-上海
C. 锦屏-苏南 D. 浙北-福州 标准答案: D 348、下列国家电网公司已建成投运的输电路径最长的特高压直流线路是( )。 A. 向家坝—上海±800 千伏特高压直流输电示范工程 B. 锦屏—苏南±800 千伏特高压直流输电工程 C. 哈密南—郑州±800 千伏特高压直流输电工程 D. 溪洛渡—浙西±800 千伏特高压直流输电工程 标准答案: C 349、以下已建和在建特高压工程中，输电路径最长是( )。 A. 巴西美丽山一期±800 千伏特高压直流输电工程 B. 锦屏—苏南±800 千伏特高压直流输电工程 C. 印度库鲁特舍克拉—恰姆帕±800 千伏特高压直流输电工程 D. 溪洛渡—浙西±800 千伏特高压直流输电工程 标准答案: A 350、以下4 条特高压线路中，( )建成投运最早。 A. 锦苏±800 千伏特高压直流输电工程 B. 宾金±800 千伏特高压直流输电工程 C. 哈郑±800 千伏特高压直流输电工程 D. 复奉±800 千伏特高压直流输电工程 标准答案: D
智能电网发展史
智能电网发展史 1.1智能电网概念 智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 1.1.1 美国电力科学研究院将智能电网定义为： 一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。 中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。 1.1.2 智能电网概念的发展有3个里程碑： 第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。 第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重
国家电网公司
附件2： 国家电网公司关于人力资源集约化管理和收入分配管理督导检查的工作方案 （2010年6月3日） 按照公司二季度工作会议部署，决定在下半年就人力资源集约化管理、工资收入分配管理和领导干部股权清退情况开展一次全面的督导检查。为做好督导检查工作，特制定如下工作方案： 一、督导检查内容 1.落实公司人力资源集约化管理措施情况，包括劳动计划管理、机构编制管理、贯彻劳动定员标准、解决生产一线结构性缺员问题、推行培训规范、实训基地建设和员工队伍建设等方面措施的落实情况。 2.工资收入分配管理情况，包括工资总额、企业负责人（含所属单位负责人）薪酬、收入分配制度建设、管理机关工资收入、企业年金管理等情况。 3.贯彻落实公司59号文件、四部委28号文件和国资委139号文件，清退有关人员股权工作情况，包括股权清退的操作方式、操作程序、股金兑现等，以及规范主业与多经企业的管理、业务关系等情况。 督导检查提纲见附件。 二、督导检查的时间和范围 督导检查时间：2010年7月—10月
督导检查范围：各网省公司，公司各直属单位。 三、督导检查组人员组成 督导检查工作分两组进行，分别由人资部部门负责人带队，人资部2-3人、财务部1人、审计部1人、监察局1人参加。 四、督导检查工作总体安排 两个督导检查组分别统筹安排各自的督导检查工作，原则上每月检查2次，每次检查2-4个单位，用4个月时间完成督导检查工作。其中，第一组负责督导检查华北、东北和西北地区各网省公司及部分直属单位，第二组负责督导检查华东和华中地区各网省公司及部分直属单位。 五、督导检查方式 督导检查工作本着“严格、严肃、严细”的原则，采取上下结合、听查结合的方式，通过听取专题汇报、座谈讨论、实地查阅相关资料，力争全面、客观、详实地掌握了解列入检查内容的情况。 1.督导检查组制订详细的督导检查工作实施方案，明确督导检查的内容、督导检查的标准以及需被检查单位提供的材料清单，提前一周连同督导检查的通知发至被检查单位。 2.被检查单位提前准备汇报材料，并按清单整理相关基础材料待查。 3.督导检查组听取被检查单位专题汇报，座谈讨论，实地查阅相关基础资料，向被检查单位通报发现的问题，并提出整改要求。
智能电网背景下新能源发电的挑战与机遇 王宇华
智能电网背景下新能源发电的挑战与机遇王宇华 摘要：智能电网具有绿色、高效、环保、安全等优点，在世界范围内得到了大 力的推广与应用，具有广阔的发展前景。我国人口众多、资源分布不均，能源危 机日益突出。在智能电网背景下，进行新能源开发具有重要意义。 关键词：新能源；智能电网；建设 随着我国电力需求的不断增加，对电能质量提出了更高的要求，加上我国传 统能源存量的不断减少，有必要将新能源技术应用于未来电力事业发展，着力寻 求智能电网建设的方法和途径，从而在稳步提高电能质量的基础上，有效的缓解 能源危机。同时，我国目前新能源技术在电力生产应用方面取得了诸多成效，具 有一定的技术基础上，为智能电网建设提供了有力保障。文章在分析我国目前智 能电网建设现状的基础上，阐述了新能源背景下我国知网电网建设面临的问题， 并着重分析了新能源背景下智能电网建设策略，可为相关工作者提供参考。 1 智能电网概念及建设现状 1.1 智能电网概念 当前，智能电网并没有一个统一的定义，但是我们可以通过下面的表述对其 进行了解：它是未来发展的一种新型电网，其物理基础以各种发电、用电和储能 设备为主，同时还有配套的输配电网络，另外，它还集成了诸如新型传感测量技术、通信技术，自动化与智能控制技术、网络和计算机技术等；可以实现对其中 的任意一个发电设备、输配电设备用户和节点等的实时监控，也即可以完全实现 自动化，保证了所有节点的电流、信息的双向流动；有效实现自愈，其可以自我 恢复发生的任何事故，从而保证了电网的可靠运行；可以自行调节对用户所需要 的电能质量的满足；支持接入分布式电源的接入，使得电网整体、灵活和效率等 性能得到了提高；完美解决和大量可再生能源发电系统的接入和整合等等。 1.2 我国智能电网建设现状 当前，世界上不同的国家对智能电网涵义还没有一个完全统一的认识和了解，且每个国家的能源、用户分布和电网建设情况也是相差甚远。考虑到我国的基础 国情，在今后一段时期内对电网的建设要依靠特高压电网实现大容量、远距离、 低损耗输电，减小煤炭运输压力，实现能源资源在全国范围的统一高效配置和高 效利用。上文也探讨过智能电网的诸多优势，这些优势势必为我国建设的大容量 电力，远距离外送的电网提供坚强的技术保障。另外，特高压输电的诸多优势也 使得其成为国际上输电技术的重点发展方向。因此，我国也具有很高的特高压输 电技术、产业等领域的优势，我国应该积极探索自己的智能电网发展模式，笔者 结合工作实际实践认为，我们应该对统一坚强的输电网进行优先发展，并把中国 电网的建设重心始终放在对骨干电网的建设上。以上种种都对能源的清洁和高效 利用具有重要现实意义，接下来，我国要始终把只能电网的发展集中在对新能源 利用的探讨上。 2 新能源背景下我国智能电网建设面临问题 当前，我国新能源发展下的智能电网建设还面临着诸多问题，需要对这些问 题进行探讨，将未来我国智能电网的积极发展提供现实意义。 2.1 可再生能源分布的分散性 可再生能源具有分散性的特点且在存在统一大电网的同时，使得靠近负荷侧 就地利用的分布式发电也会逐渐凸显重要。因此，在未来的电网中，不可避免地 要出现这么一种格局：统一的大电网与分布式电网平行发展。另外未来电网可能
国家电网现状与发展
国家电网现状与发展 (2005年8月15日) 舒印彪 很高兴参加2005亚太地区IEEE/PES输配电国际会议，我代表国家电网公司，代表刘振亚总经理对陆延昌理事长和H.B.Puttgen主席的盛情邀请表示衷心感谢，向在座的各位专家学者致以诚挚的问候。 下面，我就国家电网现状与发展作主题发言，分四个方面进行介绍。 一、国家电网的发展现状 （一）电力工业快速发展 中国电力工业在过去的几十年里发展迅速，装机容量从解放初期1949年的185万千瓦增长到2004年底的4.39亿千瓦，年均装机增长率超过10％。全国总发电量也迅速提高，2004年全国发电量达到 2.17万亿千瓦时，其中火电 1.8万亿千瓦时、水电3234亿千瓦时、核电505亿千瓦时。从1996年起，中国 — 1 —
电网总装机容量和总发电量均居世界第二。 （二）电网规模逐步扩大 为了满足大容量长距离的送电需求，系统运行电压等级也在不断提高。1972年建成第一回330千伏线路，1981年建成第一回500千伏交流线路，1989年建成第一回±500千伏直流线路，今年底前将在西北电网建成第一回750千伏交流线路。 随着电网电压等级的提高，网络规模也在不断扩大，我国已经形成了6个跨省的大型区域电网，即东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网。 （三）全国联网基本形成 为了实现能源资源优化配臵，在六大区域电网的基础上展开了全国联网工作。1989年投运的±５００千伏葛沪直流输电工程，实现了华中－华东电网的互联，拉开了跨大区联网的序幕。２００１年５月，华北与东北电网通过５００千伏线路实现了第一个跨大区交流联网；２００２年５月，川电东送工程实现 — 2 —
智能电网特点浅析
智能电网特点浅析 摘要：智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”。它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好的使用目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 关键词：智能电网技术电能 一．概论 针对电力系统在新世纪面临的分布式电源并网、电网利用系数低以及数字化技术的广泛应用等诸多挑战，北美和欧洲提出智能电网的概念，并展开了相关的研究工作。 智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”。它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好的使用目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 与传统电网相比，智能电网将进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中于分散相结合的模式，灵活变换网络结构、智能重组系统构架、优化配置系统效能、提升电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网运营理念和体系。 智能电网将实现对电网全景信息（指完整、准确、具有精确时间断面、标准化的电力流信息和业务流信息等）的获取，以坚强、可靠的物理电网和信息交互平台为基础，整合各种实时生产和运营信息，通过加强对电网业务流的动态分析、诊断和优化，为电网运行和管理人员展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。 智能电网的核心是实现对电网运行的快速响应，提高与分布式能源的兼容能力，从而提高整个系统的经济型、可靠性和安全性。 二．智能电网的主要特征 1 自愈 自愈是智能电网的一个突出特征，也是电网安全可靠运行的重要保证。它是指对于无论来自外部还是来自内部的对电网的损害，无需或仅需少量人为干预，实现电力网络中存在问
智能电网的现状和和发展趋势
题目智能电网的现状和发展趋势 姓名卢乾坤学号2012416464 院系工学院 专业电气工程及其自动化 指导教师蔡彬职称教授 2014 年12 月12 日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言（或绪论） (2) 一、中国智能电网的现状和发展趋势 (3) （一）中国智能电网产业研究的目的和背景 (3) 1．我国向智能电网发展的意义 (3) 2．我国开发智能电网的背景 (4) 中国智能电网技术的进展和趋势 (4) 二、国外智能电网的现状和发展趋 (4) （一）美国进行智能电网改造 (4) （二）欧盟智能电网的发展趋势 (5) （三）日本大力发展智能电网 (5) 致谢 (6) 参考文献 (7)
智能电网的现状和发展趋势 电气信息与自动化学生卢乾坤 指导老师蔡彬 摘要：从智能电网的概念和功能出发，简介我国发展智能电网的意义，发展智能电网的大背景和社会物质文化条件以及当前智能电网技术进展和趋势，要努力的方向；分别简单介绍美国、日本、欧盟对智能电网发展的重视，一系列政策的实施，以企业对智能电网的发展领域和方向以及相关科研单位对智能电网研究的方向和趋势。 关键词：智能电网、发展趋势、发展意义、技术 The Status Quo and Development Trend of the Smart Grid Student majoring in electrical information and automation LuQiankun Tutor CaiBin Abstract：Starting from the concept and function of the smart grid, the introduction, the significance of the smart grid development in China, the development of smart grid, the background and social material and cultural conditions as well as the current smart grid technology, progress and trends to direction; Simple introduction to the European Union to the attention of the smart grid development in Japan, a series of policy implementation, to enterprise and direction in the field of smart grid development, and related scientific research units of the smart grid research direction and trend Key words: smart power grids, development tendency, implication of development technique
2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库(六)
2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库（六） 101、特高压直流输电关键技术在( )方面，通过试验研究获得了输电线路长空气间隙放电特性、真型电极空气间隙放电特性及其海拔修正系数等。 A. 过电压与绝缘配合 B. 外绝缘配置 C. 电磁环境与噪声控制 D. 直流系统设计 标准答案: B 102、国家电网公司在新能源发电功率预测方面，开展了用于风电、光伏发电出力预测的数值天气预报技术研究和系统开发，建成了( )。 A. 国家电网天气预报站 B. 国家电网光伏电站 C. 国家电网仿真中心 D. 国家电网数值天气预报运行中心 标准答案: D 103、通过张北( )示范工程的建设，掌握系统联合运行特点、储能系统配置优化方法，推进了大型储能电站在线监控平台的建设，提高了储能系统与间歇式电源的协调运行。 A. 风电储输 B. 风光储输 C. 风电储运 D. 风光储运
标准答案: B 104、国家能源太阳能发电研发(实验)中心位于( )。 A. 北京海淀区 B. 西藏拉萨 C. 江苏南京 D. 河北霸州 标准答案: C 105、国家电网公司规划到2020 年，核心智能变电站覆盖率达到( )%左右。 A. 50 B. 40 C. 30 D. 25 标准答案: A 106、通过在( )地区建设国家风光储输示范工程，掌握了多种清洁能源发电和储能联合运行的技术。 A. 张北 B. 浙北 C. 华北 D. 湖北 标准答案: A 107、作为疆电外送的重要电力输送通道，( )线路的状态监测状态系统，由多个输电铁塔前端监测装置和输电线路后台监测中心组成，使用无线移动通信网络进行数据和图像传输，查看图像、接收报警信息。
智能电网中的分布式发电技术综述
智能电网中的分布式发电技术综述 摘要：各种分布式电源灵活、友好的接入电网是智能电网的重要目标之一。随着智能电网概念的兴起，分布式电源的接入技术受到越来越多的重视。文章简要介绍了分析了分布式电源接入对电网产生的影响，并着重讨论分析了分布式发电技术在智能电网中的发展方向。 关键词：分布式发电；智能电网；微网；虚拟发电厂 引言：在世界绿色产业革命的大环境下，人类面临化石能源资源短缺、地球气候变暖等一系列严峻问题，智能电网所提出的“安全、经济、高效、清洁、低碳”的变革理念标志着世界电力发展进入了一个新的历史阶段。分布式发电（Distributed Generation, DG）作为高效、清洁、灵活的发电技术，成为智能电网中关键技术领域之一。文章对分布式电源并网对系统的影响进行归纳分析，并对分布式电源技术在智能电网中的发展方向进行了展望。 1智能电网的发展： 1.1智能电网概念的发展有3个里程碑： 第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。 第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。 可以看出美国政府的智能电网有三个目的，一个是由于美国电网设备比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭；三是提高能源利用效率。 第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网。互动电网，英文为Interactive Smart Grid，它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。 互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的回售；可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连，由此可以优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。
智能电网中的三级电网构架及微电网研究
智能电网中的三级电网构架及微电网研究张晓东1，杨军2，孙元章2，贺继峰2，程哲2 （1．河南电力试验研究院，河南省郑州市450052； 2．武汉大学电气工程学院，湖北省武汉市430072） Research on Three-level Power Grid Configuration and Its Micro-Grid in Smart Grid ZHANG Xiao-dong1，Y ANG Jun2，SUN Yuan-zhang2，HE Ji-feng2，CHENG Zhe2 （1．Henan Electric Power Research Institute，Zhengzhou 450052，Henan Province，China； 2．School of Electrical Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，Hubei Province，China） 摘要：2020年，我国将全面建成统一的坚强智能电网，电网的资源配置能力、安全稳定水平将显著提高，如何解决电网的安全稳定性与脆弱性成为实现坚强智能电网的关键。文章针对我国电网的特点，从安全性和灵活性角度出发，提出了基于输电网–配电网–微电网的三级电网构想。从三级电网的基本网络架构和电源配置出发，着重讨论了微电网的建设、构成、特征和作用，进而分析了微电网的规划、应急调度、动态分析、保护、控制、电能质量、评估等相关技术问题。 关键词：智能电网；三级电网；微电网；安全 0 引言 随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端日益突出。近年来世界范围内接连发生几次大面积停电事故，电网的脆弱性暴露得很充分。2008年年初，我国发生了大面积冰雪灾害天气和5.12汶川大地震，这对相应地区的电力系统造成了严重破坏。为了保证我国能源和电力的可靠供应，实现电力工业与环境的可持续发展，满足经济社会快速发展的用电需求，国家电网公司提出了立足自主创新，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、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网的发展战略。 为了建设统一坚强的智能电网，必须对各电压等级电网的电源分布、电源规模、电源结构进行全面统筹规划，形成布局合理、综合、完善的结构体系。本文提出建立基于输电网络、配电网络和微电网的三级电网构想，并从安全性和灵活性角度出发，规划电网大电源、应急电源的配置以及电网结构的建设，重点对微电网的建设、构成、特征等相关问题进行讨论，力求进一步提高电力系统应对灾害事故的能力[1-7]。 1 三级电网的基本结构及其电源配置情况 智能电网的建成会使系统整体的资源配置能力得到增强，但是系统各部分和各环节之间的相互依赖度大大提高，构成系统的众多设备、元部件故障，导致系统可靠性下降的概率也大大提高。为了保证电力供应的安全性和可靠性，应该使大、小电源合理布局和配置，在发展大机组集中发电、大容量、远距离输电的同注重电网的分层、分区，鼓励资源就近配置，电力负荷就地平衡，以尽可能降低远距离送电的安全风险，减少不必要的输电损失。2007年我国线损率为6.85%，有2223亿kWh电量在传输过程中损失。在负荷中心应该建设必要的支撑电源，确保在失去区外来电的情况下，保障负荷中心重要设施和基本负荷的电力供应。 电网结构是电力系统安全稳定运行的基础。合理的电网结构必须是各电压等级电网与电源分布、电源规模、电源结构统筹规划布局合理的、综合的、完善的结构体系。因此，在电源和电网规划设计阶段，要研究应对大风雪、冰雨、地震等自然灾害以及恐怖活动、战争等对电网安全的影响，高度重视电网结构布局的安全性及灵活性。国外大电网恶性事故，表面上很多是恶劣的自然灾害造成的，然而在某种程度上电网结构不合理是其根本原因。电网规模较小时，电源布局对电网结构起重要作用。随着系统规模的不断扩张，特别是智能电网的不断建设，电厂的作用相对弱化。因此，根据电网结构在
综合能源系统与智能电网
综合能源系统与智能电网随着人类进入工业化时代，一直发展到今天，化石燃料一直占据着我们生活中的主要地位。但社会在发展，现如今，环境问题，能源问题日益突出，人类对能源的数量和质量要求不断提升，所以，新型能源在不断发展，与此同时，智能电网规模也在逐渐扩大。 智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测（能够监测电网所有设备的状态）、可控制（能够控制电网所有设备的状态）、完全自动化（可自适应并实现自愈）和系统综合优化平衡（发电、输配电和用电之间的优化平衡），从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。 智能电网在世界的发展还属于起步阶段，智能电网的简历是一个巨大的历史性工程，目前有很多复杂的智能电网项目正在进行中，但是缺口仍然是巨大的。智能电网的简历，尚有许多技术难题需要攻克。例如：配电网络系统升级、配电站自动化和电力运输、智能电网网络和智能仪表等。 智能电网对世界经济社会发展的促进作用，智能电网建设对于应对全球气候变化，促进世界经济社会可持续发展具有重要作用。主要表现在：（1）促进清洁能源的开发利用，减少温室气体排放，推动低碳经济发展。 （2）优化能源结构，实现多种能源形式的互补，确保能源供应的安全稳定。 （3）有效提高能源输送和使用效率，增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性。 （4）推动相关领域的技术创新，促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，扩大就业，促进社会经济可持续发展。 （5）实现电网与用户的双向互动，革新电力服务的传统模式，为用户提供更加优质、便捷的服务，提高人民生活质量。 综合能源系统将各种新型的清洁能源以及分布式能源并入电网，但是在技术上还有很多难题有待解决。 以V2G为例，传统汽车碳排放是人类碳排放的主要来源之一，据科学家的测算，全球汽车每年向大气层排放的CO2约为40多亿吨，占人类碳排放总量
智能电网与新能源发电
智能电网与新能源发电技术 摘要：伴随着我国特高压电网的大力建设和电力行业体制改革的不断推进，着力发展智能电网技术成为我国电网未来探索的新领域。本文主要简述了智能电网的概念及特点，并指出了目前国内外智能电网的发展现状。通过分析我国智能电网发展的现有条件以及未来的发展趋势，提出国内新能源未来的发展规划，以期实现新能源发电和智能电网的协调发展，实现建设资源节约型与环境友好型社会的基本目标，争取早日实现我国未来社会、经济和环境的可持续发展。 关键词：智能电网；新能源；协调发展 Smart Grid and New Energy Power Generation Technology (Industrial Technology Research Institute of Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan Province,.) Abstract:This paper mainly introduces the concept and characteristics of smart grid, and points out the development status of smart grid at home and abroad. Through the analysis of the existing conditions of the development of smart grid in China and the future development trend, put forward the new energy plan for future development, realize the coordinated development of new energy and smart grid in order to achieve the basic goal of building a resource-saving and environment friendly society, to achieve the sustainable development of society, economy and environment in our country in the future as soon as possible. Key words:Smart grid; new energy; coordinated development 引言： 智能电网(smart power grids)，也就 是电网智能化，它的基础是建立在集成、高速、双向的通信网络，并通过先进的传感测量技术及先进的设备技术、控制方法等，以达到可靠、安全、经济、高效的电网使用环境。 智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术，具有自我管理与恢复、兼容性强等特点，其快速发展为分布式能源的无缝并网提供了良好的技术保障。通过合理利用各类高级控制技术，能推动各类分布式能源与现有电力系统的有机融合，实现“即插即用”、实时互动和协调运行。目前，分布式能源的开发利用多处于自治运行模式，缺乏一个长远的具体发展模式，进而实现分布式能源的大规模的开发利用。因此， 积极研究智能电网环境下的分布式能源发 展模式对未来实现分布式能源大规模的开发，缓解能源危机等战略目标具有重要的意义。智能电网作为未来电网发展的主要方向，以及新能源发展的有力平台，促进智能电网的发展相应地也会促进新能源产业的发展，是可持续发展的基本要求。首先，智能电网经过近些年的发展和改进，其配置与容纳能力得到较大提高，能够保证新能源合理入网及利用；其次，不断发展的新能源相关产业同时也为智能电网的大力发展提供强有力 的技术保障，两者相互促进、相辅相成，共同发展与完善。 我国新能源近年发展迅速，由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，其接入电网会影响电力系统的安全稳定运机“智能电网”的提出，有利于促进可再生能源的发展，实现可再生能源与电力系统有机融合，相对彻底的解决目前困扰新能源发电入网等技术问题。 1 智能电网的概念及发展现状 1.1 智能电网的概念 国家电网公司对中国智能电网有一个概述:智能电网要求发、输、变、配、用电各个环节都能得到实时监控，每个点上的电流和信息得到双向流动，通过通信系统和自