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电力系统中的智能配电网建设与运维第一章：智能配电网的概述在传统的电力系统中，电力从发电厂经过输变电设备，分配到各个用电场所，而每个用电场所的负荷不断变化。
在此过程中，配电网的作用非常明显：将从主网中输送的电力按需求分配到用电场所，同时监测和管理负荷，确保电力系统的安全稳定运行。
随着信息技术的不断发展，智能配电网逐渐成为配电网的重要发展方向。
智能配电网是利用现代通信和信息技术来实现对电力系统各个环节进行监测和控制的网络系统，能够智能化地管理和调度配电网系统，实现电力质量优化、能源管理等目标。
第二章：智能配电网的建设智能配电网建设需要从以下几个方面进行考虑：2.1 智能化监测系统在智能配电网中，监测系统是最重要的一环。
确保实时的数据收集和监管是保障电力系统安全运行的基础，智能监测系统通过信号采集、传输以及处理等手段，实现对各个节点的电压、电流、功率等参数进行监控。
同时，监测系统根据监测数据进行数据处理，实现智能分析和决策，提高电网的安全性和可靠性。
2.2 智能配电管理软件智能配电网中的管理软件需要实现对配电网的所有环节进行管理和控制，以便对配电网进行调度，达到在不同负载下可靠保障供电和节能的目的。
2.3 智能电表智能电表是智能配电网的另一个重要组成部分，它是智能监测系统的重要节点之一。
智能电表通过实时对数据的采集和传输，能够帮助电力公司实现单户电能质量的统计分析、能源消耗的监视和预警以及对异常事件的报警和自主保护等功能。
从而实现对电网的实时监测，确保电力系统的稳定运行和供电质量的提高。
第三章：智能配电网的运维在智能配电网中，运维是一个关键性的工作。
智能配电网的运维需要根据设备的不同特点进行相应管理，具体包括以下几个方面：3.1 设备管理智能配电网需要通过设备管理系统对各个设备模块进行识别、配置、调试、故障排除等工作。
设备管理系统需要能够通过网络实现对设备的管理和控制，能够对设备进行远程更新、监控和检测等工作。
什么是智能配电网？智能配电网的作用和功能特点
什么是智能配电网？智能配电网的作用和功能特点
摘要: 智能配电网的实质是将电网进行智能化处理，然后以快速的、合并的双重通讯信息根本，利用先进的技术和手段，建立一个完善的配电系统，达到电网的安全环境、经济适用。
当前社会，智能配电网拥有这两个作用：(1 ...
智能配电网的实质是将电网进行智能化处理，然后以快速的、合并的双重通讯信息根本，利用先进的技术和手段，建立一个完善的配电系统，达到电网的安全环境、经济适用。
当前社会，智能配电网拥有这两个作用：
(1)避免电源出现接入不稳定的现象。
因为在智能电网中有很多分布式的电源，它们在运行当中，智能配电网已经对其进行了改善，还能高效的调控配电网的决策体系，为了可以保证让配电网的正常运行，智能配电网实行了减少分布式电源的输出和输入。
(2)和一般的电网比较，智能配电网拥有靠前的调控技术，同时在实际运用中给电力系统最大的支持，以此来保证有稳定的电能给用户使用。
智能配电网的意义
由于人们的不节制和大量浪费，对能源造成了不可挽回的地步，使得全球温度升、冰川融化，也让自然环境受到了很大的感染，为了能够可以实现长期的战略目标，政府在发电上紧急的需要对可再生能源进行二次利用。
国家技术不断发展，分布式电源在电网中慢慢深入，配电网也逐渐从之前的单项潮流网络转换成了双向流动。
智能配电网的功能特点。
第26卷第3期2009年6月供 用 电・本刊特约撰稿・智能配电网讲座徐丙垠1,3,李天友2,5,薛永端3,金文龙4(1.山东理工大学,山东淄博 255031;2.福建省电力公司,福建福州 350003;3.山东科汇电力自动化公司,山东济南 250100;4.中国电机工程学会,北京 100044;5.华北电力大学,北京 102206) 近年来,智能电网已成为电力业界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。
特别是在《纽约时报》报导了美国政府将建设智能电网列为其经济振兴计划的主要内容后,更是在全世界范围内掀起了研究智能电网的热潮。
我国对建设智能电网也高度重视。
2007年底,华东电网启动了智能电网项目的可行性研究;2009年3月,国家电网公司提出要“建设坚强的智能化电网”。
目前,智能电网的影响受到了国内外政治、经济、金融投资界的高度关注。
智能电网包括智能输电网和智能配电网两个方面的内容,其中智能配电网具有新技术内容多、与传统配电技术区别大的特点,在智能电网中具有举足轻重的作用。
智能电网内容广泛,且在不断地发展变化之中。
为促进我国配电工程技术人员了解、交流、学习智能配电网技术,共同致力于我国智能配电网技术的发展,应《供用电》编辑部之邀,笔者撰写了本讲座。
本讲座拟分4讲,是依据现阶段对智能配电网的认识和研究成果,介绍以下智能配电网技术的主要内容:①智能配电网概述;②分布式电源并网技术;③高级配电自动化;④高级量测体系。
第一讲 智能配电网概述1 智能电网及其发展1.1 智能电网的定义“智能电网”(Smart Grid),最早出自美国“未来能源联盟智能电网工作组”在2003年6月份发表的报告。
报告将智能电网定义为“集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并且能够为用户提供一系列增值服务。
”在此之后,陆续有一些文章、研究报告提出智能电网的定义;此外还有类似的“Intelli Grid”、“Modern Grid (现代电网)”的称谓。
智能配电网讲座第一讲智能配电网概述
徐丙垠;李天友;薛永端;金文龙
【期刊名称】《供用电》
【年(卷),期】2009(26)3
【总页数】4页(P81-84)
【关键词】配电网;智能化;讲座;《纽约时报》;国家电网公司;经济振兴;电网发展;电力系统
【作者】徐丙垠;李天友;薛永端;金文龙
【作者单位】山东理工大学;山东科汇电力自动化公司;福建省电力公司;华北电力大学;中国电机工程学会
【正文语种】中文
【中图分类】TM727;N4
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4.智能配电网建设中的继电保护问题rn讲座三面向供电质量的配电网保护问题[J], 徐丙垠;李天友;薛永端
5.智能配电网建设中的继电保护问题讲座四配电网保护新技术 [J], 徐丙垠;李天友;薛永端
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电力系统智能配电网智能配电网是指利用先进的信息通信技术和自动化技术，对电力系统进行智能化改造，实现对配电网设备、电力负荷和电力质量等多方面进行精确监测、控制和管理的一种先进的电力系统。
一、智能配电网的概念与特点智能配电网是配电网向智能化方向发展的产物，它主要具有以下几个特点：1. 信息化：智能配电网通过传感器、智能装置等手段获取大量的电力系统运行数据，并通过通信网络将数据实时传输给配电调度中心，以实现对配电网的全面监测。
2. 自动化：智能配电网采用自动化技术，通过智能装置、自动开关等设备，实现对配电网设备的自动控制和运行状态的自动调节。
3. 智能化：智能配电网通过利用先进的算法和人工智能技术，对电力负荷预测、故障诊断、优化调度等方面进行智能化处理，提高配电网的运行效率和可靠性。
4. 可靠性：智能配电网通过对电力系统进行实时监测和故障诊断，能够及时发现和处理系统故障，并快速恢复供电，提高配电网的可靠性。
5. 灵活性：智能配电网具有很高的灵活性，能够根据不同的负荷需求和电力资源状况，实现对电力系统的灵活调度和优化配置。
二、智能配电网的应用与优势智能配电网在电力系统中有着广泛的应用，并带来了许多优势。
1. 实时监测：智能配电网可以对电力系统进行实时监测，包括电压、电流、功率因数等参数的监测，能够帮助电力公司及时了解电力系统的运行状态，发现潜在问题。
2. 故障诊断：智能配电网通过对电力系统进行故障诊断，能够及时判断故障的类型、位置和原因，并采取相应的措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。
3. 负荷管理：智能配电网能够对电力负荷进行智能管理，通过对负荷需求的预测和优化调度，实现对电力系统的负荷均衡和节能减排。
4. 能源管理：智能配电网可以实现对分布式能源的管理和优化利用，包括风电、太阳能等可再生能源的接入和调度。
5. 用户参与：智能配电网可以通过与用户的互动，实现用户参与能源管理和电力市场的运营，提高电力系统的透明度和公正性。
智能配电网目录1.引言１．1 背景1.2 目的2.智能配电网概述2.１定义2.2 特点３.智能配电网的架构3.1 主要组成部分3.１.1 智能电网监测系统３.1.2 智能电网控制系统３.1.３智能电网管理系统３.１.4 智能终端设备3.2 通信网络4.智能配电网的功能4．1 负荷监测和优化４.2 故障检测和修复4．3 功率质量管理4.4 能源管理与优化５.智能配电网的优势5．1 提高供电可靠性5.2 节约能源５.３增强安全性６.智能配电网的实施步骤6．1 规划和设计６.２建设和安装6.3 运行和维护7．智能配电网的案例研究7．1 国内案例７．２国际案例8.智能配电网的未来发展趋势８.1 在智能配电网中的应用8.2 规模化应用的挑战与机遇8.３智能配电网与可再生能源的结合９.法律名词及注释１0．结论１1.参考文献附件:附件1:智能配电网系统示意图附件2:智能配电网实施方案法律名词及注释：1.智能电网：利用现代化的信息通信技术,使电力系统具备智能化、高效率和灵活性的电网2.负荷监测和优化:通过监测负荷信息,优化电力分配,提高电能利用效率３.故障检测和修复：通过智能系统检测和定位电力设备故障,并快速修复故障,减少停电时间4.功率质量管理:针对电力系统中的功率质量问题,通过智能技术进行监测和管理,提供高质量的电能供应5.能源管理与优化：通过智能系统对能源的监测和分析,优化能源利用,实现节能减排目标本文档涉及附件,请参考附件1和附件２。
第26卷第3期2009年6月供 用 电・本刊特约撰稿・智能配电网讲座徐丙垠1,3,李天友2,5,薛永端3,金文龙4(1.山东理工大学,山东淄博 255031;2.福建省电力公司,福建福州 350003;3.山东科汇电力自动化公司,山东济南 250100;4.中国电机工程学会,北京 100044;5.华北电力大学,北京 102206) 近年来,智能电网已成为电力业界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。
特别是在《纽约时报》报导了美国政府将建设智能电网列为其经济振兴计划的主要内容后,更是在全世界范围内掀起了研究智能电网的热潮。
我国对建设智能电网也高度重视。
2007年底,华东电网启动了智能电网项目的可行性研究;2009年3月,国家电网公司提出要“建设坚强的智能化电网”。
目前,智能电网的影响受到了国内外政治、经济、金融投资界的高度关注。
智能电网包括智能输电网和智能配电网两个方面的内容,其中智能配电网具有新技术内容多、与传统配电技术区别大的特点,在智能电网中具有举足轻重的作用。
智能电网内容广泛,且在不断地发展变化之中。
为促进我国配电工程技术人员了解、交流、学习智能配电网技术,共同致力于我国智能配电网技术的发展,应《供用电》编辑部之邀,笔者撰写了本讲座。
本讲座拟分4讲,是依据现阶段对智能配电网的认识和研究成果,介绍以下智能配电网技术的主要内容:①智能配电网概述;②分布式电源并网技术;③高级配电自动化;④高级量测体系。
第一讲 智能配电网概述1 智能电网及其发展1.1 智能电网的定义“智能电网”(Smart Grid),最早出自美国“未来能源联盟智能电网工作组”在2003年6月份发表的报告。
报告将智能电网定义为“集成了传统的现代电力工程技术、高级传感和监视技术、信息与通信技术的输配电系统,具有更加完善的性能并且能够为用户提供一系列增值服务。
”在此之后,陆续有一些文章、研究报告提出智能电网的定义;此外还有类似的“Intelli Grid”、“Modern Grid (现代电网)”的称谓。
尽管这些定义、称谓在具体的说法上有所不同,但其基本含义与以上给出的定义是一致的。
“智能”二字,很容易使人认为智能电网是一个属于二次系统自动化范畴的概念。
事实上,智能电网是未来先进电网的代名词,我们可从技术组成和功能特征两方面来理解它的含义。
1)从技术组成方面讲,智能电网是集计算机、通信、信号传感、自动控制、电力电子、超导材料等领域新技术在输配电系统中应用的总和。
这些新技术的应用不是孤立的、单方面的,不是对传统输配电系统进行简单地改进、提高,而是从提高电网整体性能、节省总体成本出发,将各种新技术与传统的输配电技术进行有机地融合,使电网的结构以及保护与运行控制方式发生革命性的变化。
2)从功能特征上讲,智能电网在系统安全性、供电可靠性、电能质量、运行效率、资产管理等方面较传统电网有着实质性的提高;支持各种分布式发电与储能设备的即插即用;支持与用户之间的互动。
1.2 智能电网的发展尽管智能电网的概念是在2003年提出的,但智能电网技术的发展最早可追溯到20世纪60年代计算机在电力系统的应用。
20世纪80年代发展起来的柔性交流输电(FACTS)与诞生于20世18徐丙垠,等:智能配电网讲座纪90年代的广域相量测量(WAMS)技术,也都属于智能电网技术的范畴。
进入21世纪,分布式电源(Dist ributed Elect ric Resource,DER,包括分布式发电与储能)迅猛发展。
人们对D ER并网带来的技术与经济问题的关注,在一定程度上催生了智能电网。
近年来,国际上对智能电网的研究可谓方兴末艾。
2002年,美国电科院创立了“Intelli Grid”联盟(原名称为GEIDS),开展现代智能电网的研究,已提出了用于电网数据与设备集成的Intelli2 Grid通信体系;2003年7月,美国能源部发表“Grid2030”报告,提出了美国电网发展的远景设想,之后美国能源部先后资助了GridWise、Grid2 Works、M GI(现代电网)等智能电网研究计划。
在实际应用方面,德克萨斯州的Center Point能源公司、圣狄戈水电公司(SD G&E)等都在着手智能电网项目的实施或制定发展规划;作为美国盖尔文电力行动计划(GEI)的一部分,伊利诺斯工学院(IIT)正在实施“理想电力(Perfect Pow2 er)”项目。
欧洲国家也在积极推动智能电网技术研发与应用工作。
欧盟于2005年成立了“智能电网技术论坛”;以欧洲国家为基础的国际供电会议组织(CIRED)于2008年6月召开了“智能电网”专题研讨会。
在智能电网建设方面,意大利电力公司(EN EL)在2002年～2005年投资了21亿欧元实施智能读表项目,使高峰负荷降低约5%,据报道每年可节省投资近5亿欧元;法国电力公司(EDF)以智能电网作为设计方针,改造其配电自动化系统。
我国对智能电网的研究与讨论起步相对较晚,但在具体的智能电网技术研发与应用方面基本与世界先进水平同步。
我国地区级以上电网都实现了调度自动化,35kV以上变电站基本都实现了变电站综合自动化,有200多个地级城市建设了配电自动化。
广域相量测量系统(WMAS)、FAC TS等技术的研发与应用都有突破性进展。
最近,国家电网公司提出“建设坚强的智能化电网”,极大地推动了我国智能电网研究的开展。
2 智能配电网的功能特征智能配电网(Smart Dist ribution Grid,SD G)指智能电网中配电网部分的内容。
与传统的配电网相比,SD G具有以下功能特征。
1)自愈能力。
自愈是指SD G能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作,使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。
自愈主要是解决“供电不间断”的问题,是对供电可靠性概念的发展,其内涵要大于供电可靠性。
例如目前的供电可靠性管理不计及一些持续时间较短的断电,但这些供电短时中断往往都会使一些敏感的高科技设备损坏或长时间停运。
2)具有更高的安全性。
SD G能够很好地抵御战争攻击、恐怖袭击与自然灾害的破坏,避免出现大面积停电;能够将外部破坏限制在一定范围内,保障重要用户的正常供电。
3)提供更高的电能质量。
SD G实时监测并控制电能质量,使电压有效值和波形符合用户的要求,即能够保证用户设备的正常运行并且不影响其使用寿命。
4)支持D ER的大量接入。
这是SD G区别于传统配电网的重要特征。
在SD G里,不再像传统电网那样,被动地硬性限制D ER接入点与容量,而是从有利于可再生能源足额上网、节省整体投资出发,积极地接入D ER并发挥其作用。
通过保护控制的自适应以及系统接口的标准化,支持D ER的“即插即用”。
通过D ER的优化调度,实现对各种能源的优化利用。
5)支持与用户互动。
与用户互动也是SD G 区别于传统配电网的重要特征之一。
主要体现在两个方面:一是应用智能电表,实行分时电价、动态实时电价,让用户自行选择用电时段,在节省电费的同时,为降低电网高峰负荷作贡献;二是允许并积极创造条件让拥有DER(包括电动车)的用户在用电高峰时向电网送电。
6)对配电网及其设备进行可视化管理。
SD G全面采集配电网及其设备的实时运行数据以及电能质量扰动、故障停电等数据,为运行人员提供高级的图形界面,使其能够全面掌握电网及其设备的运行状态,克服目前配电网因“盲管”造成的反应速度慢、效率低下问题。
对电网运行状态进行在线诊断与风险分析,为运行人员进行调度决策提供技术支持。
28徐丙垠,等:智能配电网讲座7)更高的资产利用率。
SD G实时监测电网设备温度、绝缘水平、安全裕度等,在保证安全的前提下增加传输功率,提高系统容量利用率;通过对潮流分布的优化,减少线损,进一步提高运行效率;在线监测并诊断设计的运行状态,实施状态检修,以延长设备使用寿命。
8)配电管理与用电管理的信息化。
SD G将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成,实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。
3 智能配电网的主要技术内容SD G集现代电力新技术于一体,具体内容主要有以下几个方面。
1)配电数据通信网络。
这是一个覆盖配电网中所有节点(控制中心、变电站、分段开关、用户端口等)的IP通信网,采用光纤、无线与载波等组网技术,支持各种配电终端与系统“上网”。
它将彻底解决配电网的通信瓶颈问题,给配电网保护、监控与自动化技术带来革命性的变化,并影响一次系统技术的发展。
2)先进的传感测量技术,如光学或电子互感器、架空线路与电缆温度测量、电力设备状态在线监测、电能质量测量等技术。
3)先进的保护控制技术,包括广域保护、自适应保护、配电系统快速模拟仿真、网络重构等技术。
4)高级配电自动化。
目前的配电自动化技术包括配电运行自动化(安全监控和数据采集、变电所综合自动化、馈线自动化)、配电管理自动化(配电地理信息系统、设备管理、检修管理等)以及用户自动化这3个方面的内容。
这些内容都属于SD G技术的范畴。
为与目前大家熟知的配电自动化区分,美国电科院提出了高级配电自动化(Advanced Dist ri2 bution Automation,ADA)的概念。
ADA是传统配电自动化(DA)的发展,也可认为是SD G中的配电自动化。
ADA的新内容主要支持DER的“即插即用”,它采用IP技术,强调系统接口、数据模型与通信服务的标准化与开放性。
为使SDG技术概念更有针对性,笔者建议ADA仅包括配电运行自动化与配电管理自动化,将用户自动化内容列入下面介绍的高级量测体系。
5)高级量测体系(Advanced Metering Architect ure,AMA)是一个使用智能电表通过多种通信介质,按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据的系统。
AMA是支持用户互动的关键技术,是传统AMR技术的新发展,属于用户自动化的内容。
6)D ER并网技术,包括DER在配电网的“即插即用”以及微网(Micro Grid)两部分技术内容。
DER的“即插即用”包括DER高度渗透的配电网的规划建设、D ER并网保护控制与调度管理、系统与设备接口的标准化等。
微网是指接有分布式电源的配电子系统,它可在主网停电时孤立运行。
DER并网研究内容还包括有源网络(Active Network)技术。
有源网络指分布式电源大量应用、深度渗透,潮流双向流动的网络。
7)DFACTS是柔性交流输电(FAC TS)技术在配电网的延伸,包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。
DFACTS设备包括静止无功发生器(SVC)、静止同步补偿器(STA TCOM)、有源电力滤波器(A PF)、动态不停电电源(U PS)、动态电压恢复器(DVR)与固态断路器(SSCB)、统一潮流控制器(U PFC)等。
