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Real-time Control Problems for Smart Grids 智能电网面临的实时控制问题智能电网面临的实时控制问题 付付敏跃（浙江大大学） 内容提纲 背景背景 智能电网的实时控制问题 基于WAMS 的广域电力系统的实时控制问题 结束语 合作单位：清华大学，武汉大学，上海交通大学， 中科院沈阳自动化所中科院沈阳自动化所，，中科院软件所中科院软件所 University of Newcastle, Australia 2 一、、背景背景 3 智能电网的核心问题智能电网的核心问题  可再生能源的可再生能源的随机性随机性、、波动性波动性和和间歇性间歇性将给电网的运行带来极大的将给电网的运行带来极大的 不确定性，传统电网的运行、保护与控制措施将无法适应新的运行 环境。  信息流信息流和和能量流能量流的的双向流动性双向流动性和和强耦合性强耦合性使运行和控制同时涉及物使运行和控制同时涉及物 理与信息两个层面，给电网安全高效运行带来巨大的挑战。  西方国家智能电网的研发注重于配电端的智能化和能源高效利用。 而中国智能电网目前的研发重点在于发而中国智能电网目前的研发重点在于发电电端和输电端端和输电端，配电配电端的研端的研 究则相对为弱。  大规模集中开发的新能源最终也需要依赖配电网的用户来消纳，配 电网的柔性对于大规模风电和太阳能的开发和并网至关重要电网的柔性对于大规模风电和太阳能的开发和并网至关重要。  分布式可再生能源和柔性负荷的大幅度接入将转变配电网在传统输 配电模式中的单一受电方角色。  多年来受资源分布和社会发展水平的限制，中国电网建设的重点放 在了高压大容量远距离输电层面，配电网建设相对薄弱。但分布式 能源有效利用和电动汽车平滑接入的瓶颈则在于配电网的智能化。  有必要研究包括发电、输电和配电在内的全局性的智能电网。 4 智能电网的发展和特性智能电网的发展和特性 西方智能电网发展的三部曲西方智能电网发展的三部曲：：  智能感知：利用通信网络和智能仪表（Smart Meter ）的手段来实 现全局的信息感知。  双向优化调度和控制双向优化调度和控制：利用智能检测和驱动能力来实现全局性利用智能检测和驱动能力来实现全局性 的实时优化调度和控制。  实时电价 （real-time pricing ）：其目的是使电能的供需调配进入 金融市场金融市场，以达到用经济和金融手段来优化能源的使用以达到用经济和金融手段来优化能源的使用。这将这将 完全打破传统电网仅为供电服务的概念。 中国智能电网发展的三部曲中国智能电网发展的三部曲：??????  坚强电网？  发电、输电和配电三位一体？  大规模风能并网？长距离传输？  微电网、孤岛电网？  柔性负荷优化柔性负荷优化？？  。。。 5 智能电网的发展和特性智能电网的发展和特性 智能电网的智能电网的三级动态行为级动态行为((3-time-scale dyynamic behavior)) ： 传统电力系统的动态响应。 风能和太阳能等新能源、各类柔性负荷（包括电动汽车、储能 电池电池、以及大容量电力电子器件的使用所引起的能源流的迅变以及大容量电力电子器件的使用所引起的能源流的迅变 大大加快了电网的动态特性。 通信网带来的超高速信息流以及由此带来的实时双向控制将进 一步加快了电力系统的