徐俊文献综述-智能电网
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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。
智能电网文献综述智能电网文献综述1-引言1-1 研究背景1-2 研究目的1-3 研究方法2-智能电网概述2-1 智能电网的定义2-2 智能电网的主要特点2-3 智能电网的发展历程3-智能电网的关键技术3-1 电能计量技术3-2 能源大数据处理技术3-3 电网安全技术3-4 电池储能技术3-5 多能互联技术3-6 新能源发电技术4-智能电网的应用领域4-1 电力系统调度与控制 4-2 电力负荷管理4-3 新能源接入与管理4-4 电力市场运营4-5 用户能源管理5-智能电网的优势与挑战5-1 优势5-2 挑战6-国内外智能电网实践案例 6-1 国内智能电网实践案例 6-2 国外智能电网实践案例7-智能电网的发展前景7-1 国内智能电网发展前景 7-2 国际智能电网发展前景附件:附件1:智能电网技术标准附件2:智能电网相关论文列表法律名词及注释:1-智能电网:指利用先进的信息、通信和控制技术,实现电网设备之间互连互通、自动化运行和优化调度的电力系统。
2-电能计量技术:用于测量和记录电能消耗的技术,包括电能表、远程抄表等。
3-能源大数据处理技术:利用大数据技术对能源领域的数据进行采集、存储、分析和应用的技术。
4-电网安全技术:用于保障电网的安全运行和防止电力系统发生事故的技术手段。
5-电池储能技术:利用电池将电能进行储存,以便在需要时进行释放和利用的技术。
6-多能互联技术:将不同能源系统进行互联,实现能源间的交互与调整的技术。
7-新能源发电技术:包括太阳能发电、风能发电、生物质能发电等清洁、可再生的能源发电技术。
探析智能化电力营销与配网管理系统徐俊摘要:随着科学技术的发展与创新,电力生产及管理逐渐向智能化与数字化方向发展。
同时由于电力企业自身发展的实际需求,使得必须对电网进行相应调整。
其中对电力营销及配网管理系统进行智能化技术改造是重点内容。
文章主要对电力营销及配网管理系统智能化进行深入探讨,以期促进电力企业进一步发展。
关键词:智能电网;电力营销;配网管理;电力企业1、智能化电力营销与配网管理系统的基本概念1.1智能化电力营销系统的基本含义要想做好电网的智能化的营销和管理,就必须要先了解相关的概念和原理。
智能化电力营销系统是保证电力企业制定合理的营销方案,实现最大的经济效益,提高服务质量及管理水平最有力的支撑部分。
智能化电力营销系统一般包括两个方面:一是智能化市场管理系统,二是智能化多元服务系统。
1.1.1智能化市场管理系统所谓智能化市场管理系统就是利用先进的分析技术,对供电区域之间的市场情况进行全面详细的分析,从而对企业的发展情况进行科学预测。
智能化市场管理系统最大的优点便是可以根据详细的信息,从效率、资源、环保等方面进行综合分析,并在充分结合企业发展方针、目标或计划基础之上,制定出科学合理的营销方案,从而有效保证企业经济利益。
1.1.2智能化多元服务系统所谓智能化多元服务,就是企业根据电网用户的不同的需求,对客户实行不同的供电服务,不同于以往的单一服务模式,可以根据市场的需要和用户的特点来制定新型服务方案。
而这种服务的实行也是建立在对客户的需求的智能化的分析的基础之上的,所以也叫做智能化多元服务,这种服务管理可以有效的提高用户的满意度,增加客户的粘性,也有助于企业根据用户的需求不断的调整自身的发展方案和营销策略,可以实现良好的企业和客户之间的互动。
1.2智能化电网配网管理的基本内容所谓智能化的电网配网管理,就是通过对现有的计算机技术和电子技术的应用,分析电网运行的安全性和可靠性,并根据电量电流的特点实现更加优化的配网管理。
以下是关于电气工程智能化方面的文献综述。
1.《智能电气设备的研究与应用》(2019):本文介绍了智能电气设备在电力系统中的研究及应用现状,并对智能电气设备在未来的发展趋势进行了分析和展望。
2.《智能电网建设与发展》(2020):本文从智能电网的概念、应用场景、技术特点等方面进行了探讨,针对目前存在的问题,提出了构建智能电网的建议和对策。
3.《无人机技术在电气设备巡检中的应用》(2021):本文介绍了无人机技术在电气设备巡检方面的应用,并分析了该技术的优势和不足,探讨了未来无人机技术的发展方向。
4.《基于人工智能的电力系统智能化协同优化调度》(2020):本文从人工智能的理论和应用出发,探讨了电力系统智能化协同优化调度技术的现状和未来发展方向,并给出了具体的实现方案。
5.《基于物联网技术的电气设备在线状态监测系统设计》(2019):本文介绍了基于物联网技术的电气设备在线状态监测系统的设计,包括硬件和软件方面的内容,并对系统的
实现效果进行了验证和分析。
总的来说,随着科技的不断推进,电气工程智能化已经成为未来电力系统发展的趋势,人工智能、物联网、无人机等技术的快速发展和应用,将在提高能源利用效率、优化电力系统管理等方面发挥越来越重要的作用。
电气工程智能化文献综述电气工程是研究电力系统、电力设备和电力自动化的一门工程学科,智能化是近年来电气工程领域的热点研究方向之一。
本文将围绕电气工程智能化展开综述,从智能电网、智能电力设备和智能控制系统三个方面进行介绍。
一、智能电网智能电网是指利用先进的通信、计算和控制技术,对电力系统进行智能化改造和管理的电网系统。
智能电网通过实时监测、分析和控制,能够提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
例如,智能电网可以通过智能感知技术实时监测电力系统的运行状态,提前发现故障并采取措施进行修复,从而避免或减少停电事件的发生。
二、智能电力设备智能电力设备是指在传统电力设备的基础上融入了先进的智能化技术,能够实现自动化、智能化和远程控制的电力设备。
智能电力设备可以对电力系统进行实时监测和故障诊断,提高设备的运行效率和可靠性。
例如,智能电力变压器可以通过智能感知技术对变压器的温度、湿度等参数进行监测,及时发现设备的异常情况并进行预警,从而保障设备的安全运行。
三、智能控制系统智能控制系统是指利用先进的控制算法和智能化技术对电力系统进行精确控制和优化调度的系统。
智能控制系统可以通过数据分析和建模,实现对电力系统的自动化调控和优化运行。
例如,智能配电网控制系统可以通过分析用户的用电行为和需求,优化配电网的运行策略,减少线损和能耗,提高电力系统的供电质量和效率。
电气工程智能化是在传统电气工程的基础上,利用先进的通信、计算和控制技术实现对电力系统的智能化管理和优化运行。
通过智能电网、智能电力设备和智能控制系统的应用,可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性,满足人们对电力的需求。
随着科技的不断进步和应用的不断推广,电气工程智能化的研究和应用将会越来越广泛,为能源领域的可持续发展做出重要贡献。
知识推理技术在电力系统中的应用前言随着人工智能技术的不断发展和完善,其在电力系统中的应用越来越广泛和深入,并且取得了很好的效果。
作为人工智能技术的重要部分,知识推理技术在电力系统故障恢复、故障诊断以及电网GIS拓扑分析等领域发挥重大的作用。
有效地知识推理技术可以大大提高电力系统供电的可靠性。
知识推理技术包括图搜索法和逻辑论证法两大类,其中在电力系统中应用比较广泛的有启发式优先搜索法、广度优先搜索法、正反推理、双向推理、模糊推理、不确定性推理等。
1 图搜索法1.1 启发式优先搜索法文献[1]针对配电网GIS的分层管理模型,分析了启发式搜索方法在配电网GIS拓扑分析中的应用,并以配电网G IS拓扑分析中的电源点追踪模块为实例,阐述了基于启发式搜索的拓扑分析追踪与基于拓扑信息追踪相结合的算法。
该算法即使在网络拓扑关联属性字段的数据不全时,也能快速、准确地定位电源点,提高了配电网电源追踪模块的实用性,更好地满足了实际工程的应用需要。
基于启发式搜索的配电网GIS电源追踪算法流程图如图1.1图1.1 基于启发式优先搜索的算法流程图如图1.1的算法描述图所示,当拓扑信息数据不全时,算法转为执行基于启发式搜索的拓扑分析追踪,这种追踪方法主要用到了一个基于启发式搜索的最短路径算法A* [ 6],A* 算法是一种智能搜索算法,用于解决从起始结点到目标结点之间最短路径的寻优。
它不需要借助拓扑关联属性字段的值,而是通过地理信息系统软件提供的拓扑分析函数就可建立起整个配电网络,并通过这个网络进行搜索,从而选择出设备到其供电电源的最优路径。
它把open表中的节点按估价函数f(n) = g( n) + h( n)的值从小到大进行排序,并对所有的搜索节点n,使h( n) ≤h* ( n),h* ( n) 为节点n到终点的实际最短路径,从而使得找到的路径为最优路径或最短路径。
电源追踪实际上就是要寻找起始节点和与该节点具有通路的变电站之间的最短路径。
文献综述智能变电站测控装置研究摘要:智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑,是电网运行数据的采集源头和命令执行单元,与其他环节联系紧密,是统一坚强智能电网安全、优质、经济运行的重要保障,也是实现智能电网自动化特征的主要体现。
智能化变电站是以IEC61850的数字化变电站为基础和前提的,是数字化变电站的发展和升级。
数字化变电站基本上所有的自动化功能和技术特征智能化变电站都具备,智能变电站是是从传统变电站到数字化变电站发展的必然结果。
建立智能电网是一项巨大的历史性工程,而智能变电站是智能电网的核心内容之一。
测控装置是间隔层中的最基本同时也是最重要的装置,它提供了具有智能集成一体化功能的面向工业测控系统的应用开发平台。
测控装置作为智能变电站运行数据信息采集和执行设备操作控制的主要设备,是实现系统安全稳定运行的重要基础。
第1章研究背景1.1 智能变电站智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站[1]。
与常规变电站相比,智能变电站具有节能、环保、结构紧凑、提高自动化水平、消除大量安全隐患等优点,其实现了一二次设备的智能化,运行管理的自动化,更深层次体现出坚强智能电网的信息化、自动化和互动化的技术特点[2-5]。
传统的电网主要注重的是信息化传输,数字化变电站或数字电网注重的是实现信息的网络交互,而升级后的智能电网则更加注重信息的互换互用以及功能的智能化应用。
确切地说,智能化电网是在网络信息交互共享的基础上实现信息互用,这需要建立电力企业的大信息平台,并在此基础上逐步实现智能电网所要求的诸多强大功能。
随着信息技术、微电子技术、网络通信技术的发展,智能化自动装置在电网控制邻域得到广泛的应用,我国的变电站自动化系统也经历了飞速发展[6]。
文献综述题目:智能电网综述*名:**班级:09电气2班学号:********智能电网综述摘要: 智能电网(Smart Grid)是当今世界电力系统发展变革的最新动向,被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
本实验报告通过阅读大量的国内外文献,介绍了智能电网的发展背景、智能电网的概念和特点、国内外的发展现状、以及未来的发展趋势。
关键词: 智能电网;特点;背景;发展现状;发展趋势引言当前,节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。
人类能源发展面临的第一挑战,是以可再生能源逐步替代化石能源,建造能源使用的创新体系,以信息技术彻底改造现有的能源利用体系,最大限度地开发电网体系的能源效率。
因此期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其它用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。
这就是智能电网的思想。
智能电网是经济和技术发展的必然结果,具体是指利用先进的技术提高电力系统在能源转换效率、电能利用率、供电质量和可靠性等方面的性能。
智能电网的基础是分布式数据传输、计算和控制技术,以及多个供电单元之间数据和控制命令的有效传输技术。
针对智能电网技术,美国和欧洲已经形成强大的研究群体,研究内容覆盖发电、输电、配电和售电等环节,许多电力企业也在如火如荼地开展智能电网建设实践,通过技术与具体业务的有效结合,使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。
一、智能电网的发展背景在过去30年间, 虽然信息、通信技术发生了翻天覆地的变化, 但日渐老化的美国电网并没有陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统及巨额投资改造计划, 痛定思痛, 决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造, 以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。
微电网能量管理研究综述0 前言能量一直是社会发展过程中亘古不变的话题,它与我们的生活息息相关。
尤其是电能,它是社会发展的助推剂。
21世纪以来,随着社会的快速发展,电力需求快速增长。
然而,针对传统电力系统而言,一方面它的供电能源是火力发电的煤、石油等化石燃料,它们不可再生而且对环境污染严重,难以满足社会对能源利用的环保性的要求;另一方面,传统电力系统是集中式结构,电能经远距离传输后到达用户端。
随着用户端分散化程度的提高,电能的线路损耗和供电成本也相应增加,达不到社会对电能利用的经济性的要求。
于是,近些年人们提出了分布式发电技术。
分布式发电是建立在负荷中心,发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式的高效、可靠的发电单元。
分布式发电具有对环境污染小、能源利用率高、安装灵活等特点。
与集中式发电相比,分布式发电接近负荷,节省了远距离输电的成本,减少了线路损耗,提高了能源的利用效率。
但当分布式发电在大电网中的渗透率提高时,分布式发电源单机接入大电网的成本高、与大电网的并网困难等特点凸现出来,大大限制了分布发电在大电网中的应用。
为此,人们提出微电网技术——将分布式发电以微电网形式接入大电网。
近年来,微电网受到研究者们广泛的关注[1~4]。
微电网的产生为分布式发电在大电网中的引入提供了极大的方便。
微电网需要在满足电网中物理约束和供电的经济性要求的基础上,充分地协调利用各种能源,实时准确地向用户负荷提供需求的电能。
然而,微电网中以风能和太阳能代表的新能源的容易受气候影响,供电特性带有间歇性和不确定性[5、6]。
新能源的这些特性导致它的供电输出难以控制,增加微电网能量调度时的难度。
另外,微电网包括多种不同类型的负荷,不同类型的负荷对能量的需求质量和实时性要求也各不相同,这无疑对微电网能量的管理策略提出了较高要求[7]。
因此,要保证微电网能协调利用内部能源,向用户负荷提供需求的电能,能量的优化管理和利用是核心问题。
主动配电网文献综述-初稿-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN主动配电网文献综述摘要:分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显着增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。
作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。
本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。
关键词:主动配电网,分布式发电,潮流算法,粒子群算法,混合算法0 引言近年来,全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发,严重威胁着人类社会的可持续发展。
根据国际发展援助研究协会(DARA)数据,在过去10 年间,气候变化每年平均造成超过万亿美元经济损失,约占全球GDP 的%。
到2030年,该比例预计达到%[1]。
在诸多因素中,人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1, 2]。
为应对上述挑战,英国政府于2003年首次提出了低碳经济(low-carbon economy)的发展理念:倡导通过技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段提高能源供应多样性,降低对化石能源的依赖以减少碳排放,最终达到经济社会发展与生态环境保护双赢的理想目标[2]。
构建低碳经济模式,推进“经济-能源-环境”协调可持续发展此后逐渐成为世界各国的普遍共识。
我国在2009 年明确提出了“2020年非化石能源占一次能源总消费量的15%,单位GDP 的CO2 排放比2005 年下降40%~45%”的低碳发展战略目标[3],并在“十二五规划”中制订了“2015年非化石能源占一次能源消费比重达到%;单位GDP 能源消耗降低16%,单位GDP 二氧化碳排放降低17%”的阶段性任务。
智能电网文献综述智能电网文献综述1.引言智能电网是一种基于信息技术的电力系统,通过传感器、通信技术和先进的控制算法等手段实现了电力系统的智能化和自动化。
智能电网可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性,同时也能够更好地应对可再生能源的大规模接入和用户需求的变化。
本文将对智能电网领域的相关文献进行综述,包括其定义、特点、技术发展、应用场景等方面内容。
2.智能电网定义和特点智能电网是指利用现代通信、计算机、控制和信息技术等手段对电力系统进行监测、通信、控制和决策,使其具备更高的自动化、智能化和可靠性的电力系统。
智能电网具有以下特点:________●具备大规模可再生能源接入的能力,能够实现与分布式能源源网并存的能力。
●具备智能感知和智能决策的能力,能够根据电力系统的实时状态和需求,智能地调整电力生产、传输和消费。
●具备网络化和分布式控制的能力,能够实现电力系统的分布式智能化控制。
●具备故障自愈和安全防护的能力,能够实现可靠性和安全性的提高。
3.智能电网技术发展3.1 通信技术智能电网需要建立大规模的通信网络,用于实现电力系统各个组成部分之间的信息传递和数据交换。
目前,常用的通信技术包括有线通信和无线通信,如光纤通信、微波通信、WiFi、ZigBee等。
3.2 传感器技术传感器技术在智能电网中扮演着重要角色,用于感知电力系统各个环节的实时状态。
常见的传感器包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、湿度传感器等。
通过这些传感器,可以实时监测电力系统的负荷、电压、频率等参数,为智能决策提供数据支持。
3.3 控制算法控制算法是智能电网中的核心技术之一,用于实现对电力系统的智能化控制。
常见的控制算法包括基于模型的预测控制、优化控制、智能算法等。
这些算法可以根据电力系统的状态和需求,自动调整电力生产和消费,以实现能源的高效利用。
4.智能电网应用场景4.1 可再生能源接入智能电网可以实现大规模可再生能源的接入,如太阳能、风能等。
浅析智能电网中的电力大数据应用华锋徐军国网衢州供电有限公司浙江衢州 324000大数据分为两种,一种是结构化数据,另一种是非结构化数据,这两种数据形式的区别在与是否能用数据或机构进行标准化的表示,随着2013年《中国电力大数据发展白皮书》的发布,标志着我国电力行业真正进入信息化时代。
针对大数据在智能电网中的应用,本文主要从两个方面进行了论述,第一简单的介绍了电力大数据的特点,接着分析了电力大数据在智能电网中的应用前景,期望本文能够为同行的研究作为一个参考。
1电力大数据电力大数据是海量数据的集合,这其中包含了众多的结构化数据和非结构化数据,基于电力行业的特殊性,电力大数据数据量非常大,包括了电力生产、消费、管理等方面的众多数据,在电力行业发展早期,电力行业基本采取单向垂直管理,但是进入21世纪,智能电网的发展改变了这一模式,这也导致了我国电力行业的深刻变革,电力大数据的应用使电力行业获得了更好的发展,就现阶段来说,电力大数据主要包括检测数据、营销数据、管理数据,大数据在电力行业的发展,也促进了大数据在其他行业的发展。
1.1 电力大数据特点电力大数据有很多的分类方式,但是最常用的还是将大数据分为结构化和非结构化的数据,因为电力行业的自身特点,电力行业对数据的要求实时,并且数据量非常大,这就要求电力企业的数据处理能力要非常高,可以说,这也是电力行业向前发展的巨大挑战。
总结电力数据的特点,我们可以发现数据具有以下特点:(1)数据量大。
电力行业的显著特征就是数量众多,这既包括用户数量多、电力企业多,也包括电力在生产、传输和管理过程中设计的层面多,而电力数据涉及生产、传输、管理和使用全过程。
(2)数据类型多。
在庞大的电力闭环系统中,涉及的数据类型往往是形式多样的,这与其他行业的大数据存在着显著不同,电力大数据不仅包括数字、符号等结构化数据,还包括图像、视频等非结构化数据,并且还会产生半结构化数据。
(3)数据速率高。
智能电网综述摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
目前,以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家,己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来,将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一,建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统.具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。
本文阐述了智能电网的内涵和特点,分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件,对一些现有的研究行进了分析和讨论.关键词:智能电网;智能化;信息化;节能减排;1 智能电网的概念随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注,电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展,因此提出了“智能电网”的概念。
智能电网是以通信网络为基础,通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标,其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。
目前,全世界智能电网的发展还处在起步阶段,没有一个共同的精确定义. 对于智能电网,各个国家的定义有所不同。
美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。
中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。
欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。
而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),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。
智能电网:承担大规模新能源并网重要载体——专访上海电力学院电力与自动化工程学院副院长李东东贾常艳【期刊名称】《《电器工业》》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】2页(P42-43)【关键词】智能电网; 上海电力学院; 新能源; 工程学院; 副院长; 自动化; 国民经济发展; 载体【作者】贾常艳【作者单位】《电器工业》编辑部【正文语种】中文【中图分类】TM51作为智能电力系统一部分的智能电网,其发展对我国经济社会的发展具有极其重要的意义。
坚强智能电网建设运营的全过程都将为拉动国民经济发展及改变经济发展方式、能源生产利用和保障能源安全、保护环境及减少对化石能源的依赖等方面带来巨大效益。
李东东,1976年生,博士,教授,上海电力学院电气工程学院副院长。
1998年毕业于浙江大学,2000年~2005年在上海交通大学获得博士学位。
主要从事电力系统建模与分析、新能源技术、微电网技术等研究。
近年来先后主持国家级和省部级科研课题10余项,发表学术论文35篇,其中SCI、Ei收录23篇,发明专利授权1项,获得省部级科技进步奖4项。
有人说,智能电力系统是实现电力工业和谐发展的唯一途径。
作为智能电力系统一部分的智能电网,其发展对我国经济社会的发展具有极其重要的意义。
坚强智能电网建设运营的全过程都将为拉动国民经济发展及改变经济发展方式、能源生产利用和保障能源安全、保护环境及减少对化石能源的依赖等方面带来巨大效益。
说的通俗一点正如这首风雅的小诗所言:天上一片云,地下端相连,恢恢织成网,服务千万家。
所谓“天网恢恢,疏而不漏”,智能电网的重大使命就是遍布空际,造福百姓。
为此,本刊专访了上海电力学院电力与自动化工程学院副院长李东东教授,他将为我们讲述智能电网的发展现状及未来展望,让我们更加清晰的认识这张承担重要载体的巨型之网。
《电器工业》:请您从规模、技术、影响力等方面谈谈当前我国智能电网发展取得的阶段性进展。
李东东:近几年,在我国两大电网公司等企业的推动下,我国智能电网发展迅速,成效也是较为显著的。
“智能电网”研究综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和电力需求的日益增长,智能电网作为一种创新的电力系统架构,正逐渐受到全球范围内的广泛关注和研究。
智能电网集成了先进的通信技术、计算技术和传感技术,通过实现电力系统的信息化、自动化和互动化,有效提升了电力系统的运行效率、可靠性和安全性。
本文旨在对智能电网的研究进行综述,探讨其关键技术、应用领域和发展趋势,以期为智能电网的进一步研究和应用提供参考和借鉴。
本文首先介绍了智能电网的基本概念和发展背景,阐述了智能电网的重要性和意义。
接着,对智能电网的关键技术进行了详细的分析和梳理,包括通信技术、计算技术、传感技术、控制技术等方面。
在此基础上,本文总结了智能电网在电力系统规划、运行控制、能源管理、用户需求响应等领域的应用实践,并探讨了智能电网在新能源接入、电力市场交易、分布式能源管理等方面的创新应用。
本文展望了智能电网的发展趋势和未来研究方向,以期为推动智能电网技术的持续发展和应用提供有益的思路和建议。
通过本文的综述,读者可以对智能电网的研究现状和发展趋势有更为全面和深入的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、智能电网基本概念智能电网,亦称为“电网0”,是电力系统的一种现代化形态,它利用先进的信息、通信和控制技术,实现电网的自动化、信息化和互动化。
智能电网的核心理念在于构建一个能够感知、适应并响应各种内外变化的电力网络,从而提高电力系统的运行效率,确保供电的安全性和可靠性,同时满足用户多样化的电力需求。
智能电网的核心要素包括:高级量测体系(AMI),它能够实现电力使用数据的实时采集、监测和分析;高级配电运行(ADO),通过优化运行策略和调度方式,提高配电系统的运行效率和供电质量;高级输电运行(ATO),借助先进的通信和控制技术,实现对输电系统的实时监控和智能决策;以及先进的能源管理(AEM),通过对各种能源资源的优化管理和调度,实现能源的高效利用。
电力通信在未来智能电网中的应用徐俊摘要:在智能电网建设中,电力通信的应用特别重要。
电力企业必须根据电力通信特点、性质,将其灵活应用到新能源、变电、输电等多个方面,充分发挥其多样化作用,促使电力通信、智能电网二者有机融合,进一步优化完善智能电网,降低其运行成本,提高其运行效益,促进社会经济全面协调发展。
关键词:电力通信;智能电网;应用在智能电网建设中,电力通信的应用特别重要。
电力企业必须根据电力通信特点、性质,将其灵活应用到新能源、变电、输电等多个方面,充分发挥其多样化作用,促使电力通信、智能电网二者有机融合,进一步优化完善智能电网,降低其运行成本,提高其运行效益,促进社会经济全面协调发展。
1 电力通信及智能电网的基本概述1.1电力通信电力通信属于当代社会电力系统发展进程中非常重要的组成部分,因此需要具备最基础的保密性及可靠性,由此维护电力网络系统的安全平稳。
电力通信的平台体现出多样化的功能,相应的网络架构应该适当的规范通信的流程,这样可以更好的实现信息传输,保证积极的服务于智能电网的建设。
在国内市场经济和科学技术不断进步的今天,电力通信赢得了良好的发展机遇,拥有广阔的发展空间,属于电力事业发展中的重要环节,为智能电网的逐步完善提供坚实的后盾。
1.2智能电网智能电网本身就是对电网系统的智能化,通过明确高速的双向网络,保证实现更加高效、可靠的电网建设,传感技术及测量技术的合理运用都为智能电网的构建提供了相对科学的技术支持。
目前来说,现代化的发展程度越来越高,智能电网的建设属于电力企业发展中非常重要的任务,电力通信在智能化的电网建设中始终扮演着相对重要的角色,发挥出相对积极的影响。
2 电力信息通信应用现状在信息技术不断发展的过程中,电力信息通信技术的应用范围越来越广泛。
将电力信息通信应用于智能电网建设中,主要是对智能化方面的建设进行应用,其在智能电网未来发展中有着很大的应用空间。
从电力信息通信在智能电网中的应用情况来看,一些地区的电力信息通信技术应用程度相对较低,其在庞大的网络数据方面发挥的作用比较低。
智能电网及其关键技术
蓝毓俊
【期刊名称】《上海节能》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】@@ 国家电网公司于2009年5月21日发布了建设"坚强智能电网"的
发展规划.到2020年将全面建成统一的"坚强智能电网",以统一规划、统一标准、
统一建设为原则,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、互动化特征的现代化电网.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】蓝毓俊
【作者单位】上海市节能协会
【正文语种】中文
【相关文献】
1."智能电网综述"技术讲座第三讲:智能电网的关键技术 [J], 吴俊勇
2.智能电网海量信息数据检测关键技术分析 [J], 张洁敏;方志坚;倪文书
3.智能电网调度自动化关键技术分析 [J], 王锦桥;施金晓
4.智能电网大数据平台及其关键技术分析 [J], 郭璐冰
5.面向智能电网应用的电力大数据关键技术研究 [J], 任景;张小东;薛晨;刘鹏飞;臧阔;杨安奇
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微电网中能量供求平衡的研究综述1 前言近年来,随着全球经济的高速发展,世界各国对电力系统的依赖越来越强,对电力系统的要求也越来越高。
传统集中式发电的电力系统是远距离输电的大型互联网络系,在新时代的新要求下,它的很多弊端越来越突现出来 1:(1)用于传统火力发电的煤、石油等化石燃料日益耗尽,人们必须开发新的可再生能源以满足不断增长的电力需求。
(2)“温室效应”气体排放导致的气候变化问题促使传统的发电模式必须向清洁、环保的方向转变。
(3)电力系统结构的高度互联和设备的日益老化问题不容忽视,任何一个发生在局部小范围内的故障都有可能迅速蔓延并影响到整个电网所谓的智能电网。
(4)电子设备的广泛应用使得电力用户对电能质量、可靠性和经济性有着越来越高的要求。
由此,人们期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。
这就是智能电网的思想。
几年前,美国和欧盟相继提出“智能电网(Smart Grid,SG)的概念[3-4]。
2 智能电网的概念智能电网技术发展十分迅速,目前对它仍没有一个统一的定义。
美国电力科学研究院将智能电网定义为[5]: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。
智能电网与传统大电网相比,它并不是一个全新的电网。
而是以物理电网为基础,并集成高速双向通信网络,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。
与传统集中式大电网相比,智能电网更能满足新时代的新需要。
智能电网一些的主要特征[6]可以归纳为:(1)坚强性,即在大电网发生大扰动和故障时,仍能保持对用户稳定的供电能力,不会产生级联的大面积停电事故;具有抵抗自然灾害、在极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行的能力;具有确保电力信息安全的能力。
(2)自愈性,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)兼容性,支持可再生能源[7]的有序、合理接入,适应分布式电源[8]和微电网[9]的接入,能够实现与用户的交流和高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
(4)经济性,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)集成性,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)优化性,优化资产的利用,降低投资成本和运行维护成本。
3 智能电网的构架3.1 智能发电与传统集中式电站相比,智能电网发电系统除了包含集中式发电厂还大量引入分布式发电。
分布式电源的种类丰富,如小水电、风电、光伏发电、垃圾发电等。
分布式发电(Distributed Generator,DG)具有减轻环境污染、降低终端用户费用、降低线路损耗、改善电能质量和提高供电可靠性等特点,近年来受到了全世界的关注。
同时,在智能电网的发电端引入一些大容量的设备,对用电低峰时电网中富余的电能进行储存;用电高峰时将储存的电能释放来补充电能,改善电网峰值的性能。
传统大电网中能量的流动是从发电端到用户端的单向流动,用户被动地参与电网的运行管理和决策。
这种被动的策略将用户定为消极负载,难以满足新时代社会对电网实时性的高要求。
智能电网实现了发电端与用户端信息与能量的双向互动,用户端的实时用电消费信息可由检测和测量装置检测,并由通信链路传达给发电端。
同时用户端也能实时获取发电端的电力生产等信息,由此来优化配置用户端电力的消费。
3.2 智能配电同时,智能配电网是智能电网的重要组成部分,可实现对微网[7]的灵活控制,从而提高需求侧的供电可靠性和管理水平。
若在负荷中心建立微网,可将分布式电源和负荷实现协调控制,就地新能源所发电量先满足当地负荷需求,多余电能往主网输送,不足的电能由主网提供。
而为了实现对微电网进行良好的协调控制,需要实时监测电网状态。
智能配电网需安装大量智能仪表,以替代目前所使用的电气仪表。
每个智能仪表需包含一个处理器、储能元件和通信设备,它不可以测量用户每天每时的用电量,还可以通过软件将用户从电网中切除,在紧急情况下发出警报,并提供了智能控制用电设备的接口。
3.3 智能输电随着清洁能源大规模接入,而太阳能、风电等能源存在很大的不确定性,为此,需要加强输电网络,如应用高性能电力电子元件组成可控的有功和无功功率电源,并建立智能调度系统,以实现对输电网的灵活控制,因此,智能输电是智能电网的核心[8]。
智能调度能够敏锐地对电网进行监测和控制,充分提供了电网状态的信息,使得电网运行风险最小化,能够实现实时自愈,而且,电网灵活接人各种可再生能源与分布式能源时,智能调度可实时根据信息进行控制,从而实现电网经济运行,促进节能减排。
3.4 智能用户智能电网用户端系统包括了从电力变压器到用电设备之间,对电能进行传输、分配、控制、保护和电能管理的所有设备及系统,主要包括用户端智能电器与系统、用户端电能管理系统、智能楼宇电气设备控制系统和双向互动服务系统,是构建坚强智能电网的重要组成部分[9]。
按用户属性来分主要有三类[10]:建筑楼宇,如宾馆、商场、体育馆、学校、写字楼、政府机关等;工矿企业,如冶金、造纸、轻纺、机械、电子、煤矿等;基础设施,如机场、港口、铁路、公路、水利等。
用户端环节的建设内容主要为:构建智能用电服务体系;全面推广应用智能电表、智能用电管理终端等智能设备;实现电网与用户的双向互动,提升用户服务质量;建设智能用电小区和电动汽车充电站。
智能电网用户端系统总体特征体[11]:1)用户端智能电器与系统的智能控制与保护、自愈、安全防御能力。
2)用户端电能管理系统的可再生能源接入的兼容、高效运营管理能力。
3)智能楼宇电气设备控制系统和双向互动服务系统的舒适、友好、互动服务能力。
4 智能电网的关键技术智能电网相关的主要问题包括智能电网的安全稳定控制技术、电网调度与运行、新能源并网与微电网及风力发电技术等[12]。
1 安全稳定控制随着可再生能源能源在电网中大量渗透,由于可再生能源的间歇性而给电网带来的波动对电网和安全稳定性有着重要的影响。
如何实现可再生能源高效、安全而又稳定地接入一直是德国Tobias Heb等学者的研究的问题。
德国Tobias Heb等学者对热电联产系统的电压和频率稳定性进行了研究,指出热电联产发电厂可以对电力生产进行安全控制和调节,可以帮助有限的可再生能源(如风电和光伏发电)的并网[13]。
美国Christopher L.DeMarco[14]和Adirak Kanchanaharuthai[15]等学者提出通过使用分布式存储技术来对电网的频率进行调节,从而实现可再生能源接入电网时带来的波动。
美国S.Massoud Amin等学者探讨了智能电网的安全性问题[16],指出智能电网作为一个复杂的动态网络系统必须增强其结构安全性.其文章指出,虽然近期智能电网安全的主要目标是避免大范围的网络故障,但长期的目标则应是构建一个自适应的、鲁棒的电网。
澳大利亚的M.J.Hossain 等学者针对包含动态负荷的电力系统,设计了一种新的鲁棒控制方法[17]。
2 电网调度与运行大多数学者认为未来智能电网的运行会包括许多参与者,应该使每一个参与者都能参与到市场环境中来。
葡萄牙Zita Vale等学者的文章认为,智能电网中较大的参与者由于具备足够的经济能力,可以获得合适的决策支持工具来参与市场,但是较小的参与者则难以获得这样的工具[18]。
美国Peizhong Yi等学者提出了一种分布式机会调度方法,用于负荷侧管理。
其文章的研究认为,最优的调度策略就是一种纯粹的阈值策略:当电价低于某一设定值时,所有用户均需合闸用电;否则就处于空闲状态[19]。
3 新能源并网与微电网3.1新能源并网德国C.Ziems等学者结合德国的情况,讨论了大规模可再生能源并网对电力系统的影响。
其文章特别指出,光伏发电独特的时序出力特征将会对化石燃料发电厂的启停周期产生巨大的影响[20]。
美国Anthony Papavasiliou等学者提出了通过在并网可再生能源和电力现货市场方面订立契约,来给弹性负荷供电,以削减可再生能源的波动[21]。
其文章将契约描述为一个随机最优控制问题,目标是使得供电费用最小香港Yunhe Hou等学者指出了风电并网后需解决的一些问题,包括备用计划、稳定评估、电压控制、优化运行等[22]。
日本K.Yamashita等学者讨论了风电并网的问题,介绍了将风电并入一个小岛电网(日本冲绳)后在频率稳定方面做的工作[23]。
意大利G.Migliavacca、澳大利亚H.Auer和法国S.Galant等学者指出,随着接大电网的可再生能源越来越多,最初在配电网方面的关注已经或将要转移到对输电网的关注[24~28]。
3.2 微电网由于可再生能源并网给电力系统带来很多目前难以克服的问题,众多学者将目光投向微电网。
微电网作为既可以并网运行又可以独立运行的系统,对于提高电力系统运行的可靠性提供了较大的帮助[29]。
巴西Carmen.L.T.Borges等学者提出了一种微电网的可靠性评估模型。
在该模型中,各种分布式电源被视为网络协调运行中的一个代理,而非传统的分散电源[30]。
其文章采用随机模型来表示风电、光伏发电等的不确定性;通过建立储能充放电状态的特殊模型,将储能作为降低供电间歇性的有效手段。
该文章认为,能否在并网和孤立运行2种模式下进行有效切换,是评价微电网可靠性的挑战性课题。
对此,该文章通过建立混合模型,并基于蒙特卡洛仿真方法来进行处理。
美国C.M.Colson等学者基于多代理技术研究了微电网的能量管理问题。
其文章的重点在于探讨微电网能量管理问题的目标和约束,以及多代理的自组织和协调配合问题[31]。
在微电网的控制和优化研究方面,意大利Bruno Belvedere等学者针对一个低压孤立运行的微电网(包括一个千瓦级的燃料电池、一个光伏模块和一个100 A ·h的电池储能系统),研究了其内部器件之间的协调配合原则和具体控制策略[32]。