智能电网及其相关技术new background.pptVIP

智能电网(Smart Grid) 概念 电网发展概述(1) 1831年，法拉第提出电磁感应定律 1866年，西门子发明了自励式直流发电机； 1876年，贝尔发明了电话； 1879年，爱迪生发明了电灯。 开创了电气化的新纪元。 电网发展概述(2) 从19世纪80年代开始，电能开始得到大规模利用。 1882年，爱迪生建成第一座工业意义的发电厂：纽约珍珠街发电厂(6台662kW直流发电机)。 1888年，俄国的多布罗沃斯基提出三相交流制，三相异步电机随之问世，交流输电(可升压/远距离) 开始得到广泛应用。 大机组、大电厂、超/特高压输电、大规模互联电网。 新能源/高科技/节能/安全-直流输电回归 中国电网发展概述 1882年，由英国人成立的上海电气公司在上海建设了中国第一座发电厂。 到1949年，全国发电装机185万kW，世界排21位，年发电量43亿kWh，居世界第25。 预计2013年底，全国发电装机12.3亿kW，超过美国，跃居世界第一。 2009年，世界上第一条1000kV特高压交流输电线路在中国投运。 中国是当今世界交流、直流输电电压等级最高的国家。 电力系统(传统电网)背景知识(1) 电力系统(传统电网)背景知识(2) 传统电网面临的挑战(1) 能源危机、环境保护，节能减排和可持续发展 全球能源需求持续增长； 化石能源：枯竭； 温室气体排放； 提高能源利用效率，发展清洁、可再生能源 传统电网适用于接入可控且集中发电的电源。 适应清洁能源开发、输送和消纳的发展需求，提高电网的安全可靠性、灵活适应性 可再生能源快速发展 中国--2012年底： 全国水电装机容量达到2.49亿千瓦，居世界第一。 已投运核电装机容量1257万千瓦，在建容量2924万千瓦，在建规模居世界首位。 风电并网装机容量达到6083万千瓦，居世界第一。光伏发电并网达到328万千瓦。 非化石能源占一次能源消费的比重达到9% 传统电网面临的挑战(2) 安全可靠：电网日益扩大，其运行和控制的复杂程度越来越高，发生大面积停电的风险越来越大 印度大停电：2012年7月30日，逾3.7亿人受到影响。31日，全国近一半地区的供电出现中断，影响约6亿人口用电。 巴西大停电：2009年11月10日，停电范围约占巴西国土面积的一半，4小时 哥伦比亚大停电：2007年4月26日，全国80%以上地区的各行业陷入瘫痪达3个多小时 西欧大停电：2006年11月4日，至少有1000多万人受到停电影响 美加大停电：2003年8月14日，经济损失高达300亿美元，影响了5000万人的正常生活 传统电网面临的挑战(3) 电网开放与优质服务 电力市场化改革：公平竞争，提高效率 提高电网资产利用系数(目前据美国统计约为55%)，双向互动， 分布式电源、电动汽车接入(V2G)：双向潮流问题。 数字化技术及应用在各行各业日益普及，它对配电网的供电可靠性和电能质量提出了很高的要求。 发展智能电网背景(1) 发展智能电网背景(2) 实际背景： （1）应对气候变化，（2）发展清洁能源， （3）保障能源安全，（4）促进经济增长。 智能电网概念的提出 2001年，美国电科院(EPRI)开始“IntelliGrid”研究； 2003年，EPRI首先提出了智能电网研究框架；能源部(DOE)随即发布Grid2030计划。 2004年，DOE启动电网智能化(GridWise)项目。 2005年，DOE与NETL(National Energy Technology Laboratory)合作发起“Modern Grid”研究。 2005年，欧盟成立“智能电网(Smart Grid)欧洲技术论坛”；2006年，欧盟推出欧洲智能电网技术框架。 2008，DOE也采用“Smart Grid”这一术语。 2009年4月，美国总统奥巴马将智能电网提升为国家战略。 智能电网概念 以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。 通过数字化和信息化，将电能的生产、输送、分配和使用等各个环节紧密联系在一起，通过智能化的控制，实现“安全可靠、经济高效、透明开放、灵活互动、清洁环保”的新一代电力系统。 智能电网概念 以信息、控制、传感、新型储能和输电等领域的先进技术为依托，以“高度信息化、全面互动化、电能清洁化、资产高效化”为特征，使得电网具备全方位、全过程的智能监测、诊断、通信、控制、决策与自愈能力，形成发电、输电、配电、用电和储能等各环节全面互动的运行机制。能够更好地承载大规模新能源和分布式能源并网发电，促进建设高效的电力市场，提高电力资产利用效率，促进全社会低碳经济的发展和大规模的节能减排，全面实现电网安全、清洁、高效、优质运行