智能电网知识(2011版)

智能电网基础知识1、智能电网的定义和特征是什么?中国国家电网公司2009 年5 月21 日首次公布的智能电网内容:以坚强智能电网以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。

2、智能电网架构层次是什么?“智能电网”从其架构层次上包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现五大方面。

3、智能电网的目标是什么?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,降低用户的电费支出,幵提高能源利用效率,实现节能减排。

4、智能电网性能特征是什么?1自愈——稳定可靠;2安全——抵御攻击;3兼容——发电资源;4交互——电力用户乊间;5协调——电力市场资源;6高效——资产优化;7优质——电能质量;8集成——信息系统。

5、研制智能变压器的目的和意义是什么?1实现自我保护,提高可靠性。

实时掌控设备运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生;2优化运行状态,提高经济性。

优化配置资源,提高设备传输容量和利用率, 有效控制成本, 实现经济运行。

6、智能电网与传统电网相比的优势是什么?1对变压器主要状态信息化,实现变压器实时状态可知,实时运行可控;2可对区域电网内变压器信息迚行收集整理;3实现对变压器及相关设备信息的整合分析,以此来降低成本,提高有效率,提高整个设备及电网的可靠性,优化运行和管理。

7、智能电网预计的投资情况如何?国网和南网两大电网公司未来在智能电网方面的总投资将不低于2000 亿,2015 年乊前将完成主要框架建设。

投资构成上,结合中国式电网的几大部分目前的状态和未来的发展方向。

预计,智能电网的投资构成上,不考虑大规模储能装置,配网自动化和用户侧系统将占40%,智能变电站占20%、智能调度占15%、柔性输电系统(含清洁能源接入侧设备占10%,其他投资占15%。

智能电网知识读本作者：刘振亚主编出版社：中国电力出版社出版时间：2010-4-1本书旨在让社会公众更多地了解智能电网知识，更好地理解和支持智能电网建设。

主要内容包括中国电力概况、坚强智能电网、智能电网与能源资源优化、智能电网与新能源发电、智能电网与可靠供电、智能电网与和谐用电、智能电网与信息通信、智能电网前沿技术、智能电网工程实践等。

全书内容全面、资料翔实、图文并茂、通俗易懂，对普及智能电网知识将会起到很好的推动作用。

序前言第一章中国电力概况第一节国民经济发展与电力消费第二节电源建设第三节电网建设第四节电网发展面临的形势第二章坚强智能电网第一节智能电网概念第二节建设坚强智能电网的必要性第三节建设坚强智能电网的发展方向第三章智能电网与能源资源优化第一节我国能源资源分布现状第二节智能电网——能源资源优化的平台第三节特高压输电技术概况第四节经济环保发电第五节高效节能输电第六节智能优化调度第四章智能电网与新能源发电第一节新能源发电概述第二节智能电网——接纳新能源的高速公路第三节新能源发电接入与控制第四节新能源与储能第五节新能源优化调度第五章智能电网与可靠供电第一节电网可靠供电概述笫二节智能电网——可靠供电的保护神第三节智能变电站第四节智能配电网第五节安全防御与防灾减灾第六章智能电网与和谐用电第一节用电服务发展历程第二节智能电网——创造和谐新生活第三节智能电能表——用户电能好管家第四节智能交互终端——用户与电网交互的窗口第五节智能家电——走进智能生活第六节智能用电楼宇——建筑也智能第七节家用太阳能、风能发电系统——用户也能发电第八节电动汽车与充电设施一汽车驶入“无油”时代第七章智能电网与信息通信第一节电力信息通信发展历程第二节信息通信——智能电网的神经系统界人士了解智能电网知识的参考用书第三节电力特种光缆第四节多媒体信息通信第五节物联网在智能电风中的应用第六节智能电网信息安全第八章智能电网前沿技术第一节新型发电技术第二节新型输电技术第三节新型变电技术第四节新型配电技术第五节新型用电技术第六节新材料与超导电力技术第九章智能电网工程实践第一节国内坚强智能电网工程实践第二节国外智能电网工程实践附录A 智能电网标准化简介附录B 智能电网相关的政府机构与研究组织附录C 名词术语中英文对照参考文献。

关于智能电网的电力工程知识点在当今社会，电力的重要性不言而喻。

而随着科技的不断进步，智能电网作为一种新兴的电力系统，正逐渐改变着我们的用电方式和电力行业的发展格局。

智能电网，简单来说，就是电网的智能化。

它将现代信息技术、通信技术、计算机技术和原有的电力技术高度集成，形成一个新型的电网。

那么，智能电网到底有哪些关键的电力工程知识点呢？首先，我们来谈谈智能电网的通信技术。

在智能电网中，高效、可靠的通信是至关重要的。

这就像是电网的“神经网络”，负责传递各种信息。

比如，实时的电力数据、设备状态监测信息等。

常见的通信技术包括光纤通信、无线通信等。

光纤通信具有传输速度快、容量大、抗干扰性强的优点，但建设成本相对较高。

无线通信则更加灵活，便于在一些复杂的环境中部署，但可能会受到信号干扰等问题的影响。

再来说说智能电网中的传感器技术。

传感器就像是电网的“眼睛”和“耳朵”，能够感知电网中的各种参数和状态。

例如，电流传感器、电压传感器、温度传感器等。

通过这些传感器，我们可以实时了解电网的运行情况，及时发现潜在的故障和问题。

智能电网的能量管理系统也是一个重要的知识点。

它负责对电力的生产、传输和分配进行优化调度。

比如，根据不同时间段的用电需求，合理安排发电厂的出力，以达到节能减排和提高电网运行效率的目的。

同时，能量管理系统还能够实现对分布式能源（如太阳能、风能等）的有效接入和管理，提高电网对可再生能源的消纳能力。

智能电网的继电保护技术也是不容忽视的。

继电保护装置能够在电网发生故障时迅速动作，将故障部分隔离，以保护电网的其他部分不受影响。

在智能电网中，继电保护技术需要更加智能化和快速化，能够适应电网复杂的运行状况和故障类型。

还有智能电网的储能技术。

储能装置就像是电网的“蓄水池”，可以在电力过剩时储存电能，在电力短缺时释放电能，起到平衡供需的作用。

常见的储能技术有电池储能、超级电容储能、飞轮储能等。

另外，智能电网的自愈能力也是其一大特点。

有关“智能电网”定义建议汇总(2011年)程时杰（华中理工大学教授，中国科学院院士）：智能电网是将信息技术、通信技术、计算机技术、先进电力电子技术、可再生能源发电技术和原有的输配电基础设施高度集成的新型电网，具有提高供电安全性和可靠性、提高能源利用效率、有利于可再生能源接入、减少对环境的影响、降低输配电损耗等优点，成为21世纪电力工业的发展方向。

夏期玉（南瑞继电保护公司总工）：为达到提高供电安全性和可靠性、提高能源利用效率、有利于可再生能源接入、减少对环境的影响、降低输配电损耗等目的，将信息技术、通信技术、计算机技术、先进电力电子技术、可再生能源发电技术和原有的输配电基础设施高度集成的新型电网。

徐丙垠（山东理工大学教授）、李天友（福建电力公司副总工程师）：智能电网（smart grid）是将现代信息与通信技术、传感与测量技术、自动控制技术、电力电子技术等和传统输配电技术有机地集成融合形成的更加安全、可靠、优质、高效的电网，能够有效地集成、兼容可再生能源发电与分布式电源，为用户提供完善的供需信息与电能互动服务。

张文亮(中国电科院院长)：将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网，它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

（摘自“智能电网的研究进展及发展趋势”，电网技术，33卷13期）金文龙（中国电机工程学会，教授级高工）现代输、配电网与现代通信、信息技术有机集成的新颖电力系统，具有自愈、储能、兼容、互动等主要功能，可实现多种可再生能源发电方式与传统发电方式并网运行、并引导用户协同调节、提高用电负荷率和资产利用率。

白晓民（中国电科院副总工程师，教授级高工）：采用先进的电力技术和设备、信息与通信技术，系统地实现电网的智能型监测、分析和决策控制，支持新型能源发电和灵活优质用电，具有高自动化水平，并有一定自愈、互动功能的安全可靠、高效率电网。

智能电网原理智能电网，也被称为智能电力系统或智能能源网，是一种利用先进的通信、计算和控制技术来实现对电力系统的智能化管理和优化的电力系统。

它旨在提高电力系统的可靠性、效率和可持续性，同时实现对电力供需的动态平衡。

智能电网的原理主要包括以下几个方面：1. 引入先进通信技术：智能电网利用先进的通信技术，如物联网、无线通信、传感器等，实现对电力系统各个节点的实时监测和数据传输。

通过实时采集、传输和处理电力系统的运行数据，智能电网能够获得电网各个环节的准确信息，为电力系统运行提供参考和优化。

2. 引入先进计算技术：智能电网利用先进的计算技术，如大数据分析、人工智能、机器学习等，对采集到的数据进行处理和分析。

它能够通过数据模型和算法来预测电力系统的负载需求、优化供电方案、提高电力系统的能效和稳定性。

同时，通过智能化的算法和模型，智能电网还能够实现对电力系统的故障诊断和恢复控制。

3. 引入先进控制技术：智能电网利用先进的控制技术，如分布式控制、自适应控制、协同控制等，实现对电力系统各个环节的优化和协同控制。

通过精细化的控制策略和算法，智能电网能够实现电力系统内部各个节点的自主调节和协同配合，从而提高电力系统的可靠性和效率。

4. 引入可再生能源集成：智能电网将可再生能源（如太阳能、风能等）与传统的电力系统进行集成。

通过智能电网的管理和控制，可再生能源能够更加高效地进行输电和分配，并与传统电力系统进行优化调度。

这有助于提高可再生能源的利用率，同时降低对传统能源的依赖，实现电力供需的动态平衡。

总之，智能电网通过引入先进的通信、计算和控制技术，实现了对电力系统的智能化管理和优化。

它能够提高电力系统的可靠性、效率和可持续性，为建设智能、高效、低碳的电力系统提供了重要手段和方向。

智能电网知识总结大量分布式发电接入后会对配电网的运行产生什么影响？（1）对电能质量的影响。

由于分布式发电多由用户控制，用户根据需要会频繁地启动和停运，这会使配电网的线路负荷潮流变化加大，使电压调整的难度更大，同时不同的分布式发电运行方式易发生电压闪变，产生不平衡电压，造成谐波污染等。

（2）对继电保护的影响。

将导致继电器的保护区缩小，造成保护误动，可能使重合闸动作不成功。

（3）对配电网可靠性的影响。

分布式发电的安装地点、容量和连接方式不当，或与继电保护的配合不好会造成供电可靠性降低；但分布式发电也可以增加配电网的输电裕度，缓解电压暂降，提高系统的可靠性。

（4）对配电系统实时监视、控制和调度方面的影响。

分布式发电的接入使信息采集、开关设备操作、能源调度等过程复杂化，需要依据分布式发电并网规程重新审定，并通过并网协议最终确定。

（5）孤岛运行问题。

配电网并网断路器断开后，分布式发电的继电器不能迅速作出反应，仍然向部分馈线供电，会造成系统或人员安全方面的损害。

同样当配电网重合闸时，孤岛运行的分布式发电会由于异步重合造成发电设备损坏。

因此分布式发电和配电网的运行控制策略需要重新调整。

（6）其他方面影响。

大量分布式发电接入会在短路电流超标、铁磁谐振、变压器接地、配电网效益等方面产生一些影响。

如何实现配电网的自愈功能？配电网自愈是指配电系统能够及时检测出系统故障、对系统不安全状态进行预警，并进行相应的操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。

配电网的自愈有两方面的含义：① 系统故障后，自动隔离故障并自动恢复供电；② 系统出现不安全状态后，通过自动调节使系统恢复到正常状态。

实现配电网的自愈功能，需要研究解决以下关键技术：① 非健全信息条件下的快速故障定位、隔离与恢复供电优化策略；② 分布式智能自愈控制技术；③ 严重故障情况下断电快速自愈恢复技术；④ 含分布式电源的继电保护与系统协调控制技术。

实现配电网自愈，一方面需要高效的智能设备，另一方面还需要有强大应用软件支撑的智能配电主站。

本文针对国家电网公司提出的“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数学化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标”，比较了不同国家和地区智能电网的定义及特征。

在分析了国家电网公司智能电网特点的基础上，分析了其对继电保护的影响，指出了在建设智能电网过程中为跟进新技术的应用及新设备的投产，必须开展继电保护相关问题的研究。

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是2l世纪电力系统重大科技创新和发展趋势。

作为全球最大的公用事业企业，国家电网公司根据我国特高压电网建设规划，结合大力发展风电等清洁新能源政策，充分考虑世界电网发展新趋势及我国电网现状，提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标;形成了“一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五项内涵、六个应用环节”的发展战略框架;制定了从发电到用户各应用环节和通信信息平台的发展路线;明确了总体发展目标、分阶段建设目标和重点工程，并对社会综合经济效益进行了初步分析评估。

智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然对电力系统继电保护带来影响。

1 智能电网的定义和特点尽管各国专家针对提高电网智能化水平及等级已经达成共识，但是，智能电网仍处于起步研究阶段，尚无明确的定义。

由于发展环境和驱动因素不同，各国的电网企业和组织均以自己的方式理解智能电网。

对智能电网进行研究和实践，各国智能电网发展的思路和重点也各不相同。

因此，智能电网的概念处于不断丰富、发展阶段。

1.1 美国美国电力科学研究院定义的智能电网可以描述为以下5个主要特征。

a.自愈性复杂的电网监控系统能够预测并及时应对系统问题以避免或减少故障失电和电压不稳等电力供应质量问题。

智能电网论文智能电网（Smart Grid）是一种基于信息技术的电网系统，旨在提高电力系统的可靠性、灵活性和可持续性。

智能电网通过集成传感器、通信网络、自动化控制和智能优化技术，实现对电力系统各个环节的实时监测、故障检测、自动调节和优化运行，从而提供高效、可靠和环保的电力供应。

智能电网的关键特征包括以下几个方面：1. 综合能源管理：智能电网可以同时管理多种能源，如电力、风能、太阳能、储能等。

通过智能电网，各种能源可以进行有效分配和协调，从而提高能源利用率和供应灵活性。

2. 自动化调节：智能电网通过集成自动化控制技术，实现对电网的实时监测和自动调节。

例如，通过智能传感器和通信网络，可以实时检测电力设备的状态，并及时采取措施进行故障处理，从而提高电力系统的可靠性。

3. 智能优化：智能电网利用智能优化算法，对电力系统进行优化运行。

通过分析历史数据和实时数据，智能电网可以预测电力需求，在不同电力源之间进行智能调度，从而降低供电成本，并提高电力系统的能源效率。

4. 分布式能源资源管理：智能电网可以有效管理分布式能源资源，如分布式发电设备、储能设备和电动汽车充电桩等。

通过智能电网，可以实现分布式能源的有效利用和协调管理，从而减少能源浪费和环境污染。

智能电网的应用可以从多个层面进行延展，如能源生产、传输、分配和消费等。

智能电网技术的应用可以提高能源利用效率，减少碳排放，降低能源成本，提升电力系统的可靠性和安全性。

然而，智能电网的建设和应用也面临一些挑战和难题，如安全和隐私问题、技术成本、法规和标准等。

因此，在智能电网的建设和应用过程中，需要综合考虑技术、经济、环境、社会和政策等多个因素，制定合理的发展策略和措施。

总之，智能电网是电力系统发展的趋势，它不仅可以提高能源利用效率和供电质量，还可以促进能源的可持续发展。

因此，进一步研究和推广智能电网技术，对于实现清洁、安全、高效的能源供应具有重要意义。

1、什么是智能电网？答：在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。

近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。

从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

2、智能电网具备哪些主要特征?答：(1)坚强。

在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电电力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。

(2)自愈。

具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。

(3)兼容。

支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。

(4)经济。

支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。

(5)集成。

实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。

(6)优化。

优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

3、智能电网的先进性主要体现在哪些方面?答：现有电网总体上是一个刚性系统，智能化程度不高。

电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏较好的灵活性，电网的协调控制能力不理想：系统自愈及自恢复能力完全依赖于物理冗余；对用户的服务形式简单、信息单向，缺乏良好的信息共享机制。

与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在：(1)具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。