清华大学智能电网 PPT课件

国
架构的升级更新，以提高电网运行水平和供电可
靠性，有效接入可再生能源，同时最大限度地利
用信息技术，实现系统智能对人工的替代。
动因：欧洲各国电网运行模式不同，电力需求趋
欧
于饱和，其能源政策强调对环境的保护和可再生 能源发电的发展。低碳经济是欧洲智能电网的主
洲
要发展动因。 关注：在迅速增长的能源成本压力下，欧洲智能
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三、智能电网的典型特点
5、二次设备独立通信
在现有的电网系统中，二次设备的通信往往要通过总线和 专用通信设备来实现。这种设备用内部的话说叫做”总控 单元“（国外一般称为RTU）。而在智能电网中，监控、 保护等二次设备都将配有自适应和自我交互信息的模块， 能够自适应地相互通信。这种的灵活性和自适应能力，将 极大地提高可靠性，就好比让设备实现”自治“。如此一 来，即使部分系统出现了故障，其他设备仍然能够稳定工 作。
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主要内容
1 智能电网的概念 2 智能电网产生的原因 3 智能电网的典型特点 4 智能变电站—智能电网的建设重点 5 智能变电站的三层两网 6 总结与展望
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四、智能变电站--智能电网的建设重点
（1）什么是智能变电站？
智能变电站有与常规变电站有相同的地方同时也有差异。首 先两者有着同样的功能，它们都是电力系统中变换电压、接受和 分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变 压器将各级电压的电网联系起来。
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一、智能电网的概念
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主要内容
1 智能电网的概念 2 智能电网产生的原因 3 智能电网的典型特点 4 智能变电站—智能电网的建设重点 5 智能变电站的三层两网 6 总结与展望

5G通信和物联网技术的融合将为智能电网 提供更快速、更可靠的数据传输和信息交 互能力，推动智能电网向更高水平发展。
微电网与综合能源服务发展
国际化合作与标准制定
微电网和综合能源服务的发展将成为智能 电网发展的重要趋势，实现多能互补、提 高能源利用效率。
国际化合作和标准制定将促进智能电网技 术的全球推广和应用，推动全球能源互联 网的构建。
实现电网与用户之间的互动和协调，推动智能电网的发展。
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智能电网设备与系统
智能变电站及配电自动化系统
智能变电站
采用先进的信息、控制技术，实 现变电站自动化、智能化运行，
提高供电可靠性和电能质量。
配电自动化系统
基于计算机、通信和网络技术，对 配电网进行实时监测、控制和优化 ，提高配电网运行效率和供电可靠 性。
光伏发电并网案例
分享国内外典型的光伏发电并网案例，分析其技术特点、经济效益和社会效益。
风能发电并网技术
风能发电原理及系统构成
阐述风能发电的基本原理、风力机的类型和 工作原理，介绍风能发电系统的构成和分类 。
风能发电并网技术
深入探讨风能发电并网的控制策略、并网逆变器的 工作原理以及并网标准，分析风能并网对电网的影 响和应对措施。
电动汽车充换电服务
智能电网为电动汽车提供充换电服务，推动电动汽车的普及和应 用，促进绿色出行和低碳发展。
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智能电网与新能源融合发展
太阳能光伏发电并网技术
光伏发电原理及系统构成
介绍光伏效应、光伏电池及组件、光伏阵列等基本概念和原理，阐述光伏发电系统的构成 和分类。
光伏发电并网技术
详细讲解光伏发电并网逆变器的工作原理、控制策略以及并网标准，探讨光伏并网对电网 的影响和解决方案。

智能电网在电力系统中的应用
智能电网在发电、输电、配电、用电等各环节的 应用及案例分析。
ABCD
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智能电网关键技术
包括通信技术、量测技术、控制技术、计算机技 术、能源存储技术等。
智能电网的经济效益与社会效益
智能电网在提高能源利用效率、减少环境污染、 促进经济发展等方面的作用。
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未来智能电网发展趋势预测
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关键设备
微网控制器、储能装置、保护装置等。
应用场景
偏远地区供电、海岛供电、数据中心 备用电源等。
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储能技术与设备
储能技术类型
物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储 能）、化学储能（如铅酸电池、锂离 子电池）、电磁储能（如超导磁储能、 超级电容器）等。
储能技术发展趋势
高能量密度、高功率密度、长寿命周 期等。
5G技术具备大带宽、高速率的特点，支持智能电网中海量数据的实时
传输和处理。
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边缘计算与云计算协同
5G技术与边缘计算、云计算相结合，实现计算资源的优化配置和高效
利用。
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区块链技术在智能电网中的探索实践
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数据安全与隐私保护 区块链技术提供去中心化、不可篡改的数据存储方式，保 障智能电网数据的安全性和隐私性。
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储能设备应用场景
平滑可再生能源波动、峰谷调节、备 用电源等。
典型案例分析
特斯拉Powerwall家庭储能系统、电 网级储能电站等。
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04 智能电网应用场 景
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居民用电服务提升
智能化电表
实现远程抄表、实时监测 用电量和电费计算，提高 抄表效率和准确性。

2003—2005年间，美国智能电网研究开始蓬勃发 展，DOE（美国能源部）先后发布了 “Grid 2030” 、“国家输电技术路线图”，描绘美国未来电网远景 和技术战略；发起了“Grid Wise”和“现代电网 (MGI）”等项目，随后几年，美国电力企业开始在 智能电网领域开展一系列实践。
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1.2 国外智能电网起源及发展历程 ----欧洲
分布式风 力发电
分布式储能
变电站
屋顶光伏
智能计量 计费
需求侧管理
智能 传感器
智能 传感器
洁净发电与排放控制 大容量储能 新型FACTS元件与HVDC
热泵/分布式热电联供
插电式混合动力车
分布式电力与微网
智能用户与高效用能
无处不在的传感与监控系统智能电网技E术监MS控, D与M管S,理SC系A统DA
暖通系统动态 控制
----对比分析
2003
DOE发布
Grid2030 2002
1998
EPRI推动“IECSA” 及后续“智能电网”
EPRI提出
（IntelliGrid）
“复杂交互式网络
/系统”（CIN/SI）
2004 DOE启动 GridWise
2005 DOE与NETL 发起“现代电网”
2009 奥巴马将“智能电网” 提升为美国国家战略
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2. 智能电网概念和特征 ----总体
• 定义：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。
• 目的:它以充分满足用户对电力的需求，优化资源配 置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足 环保约束，保证电能质量和适应电力市场化发展等为 目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供 应和增值服务。