【正文】 ute， EPRI 85 智能電網(wǎng)的特征 智能電網(wǎng)歐盟委員會 面向服務(wù)的架構(gòu) 靈活的電網(wǎng)應(yīng)用 高級自動化 和分布式智能 更可靠、安 全的電力供應(yīng) 支持分布 式和可再生能 源的接入 負(fù)荷和電 源的本地交互 以客戶為中心 智能電網(wǎng) 86 智能電網(wǎng)的特征 87 智能電網(wǎng)的解決方案和相關(guān)技術(shù) ?智能電網(wǎng)解決方案： ?關(guān)注電力行業(yè)技術(shù)和管理的多個方面，為電力企業(yè)帶來全面的收益 資料來源：中國電力科學(xué)研究院 胡學(xué)浩 《 智能電網(wǎng) 未來電網(wǎng)發(fā)展的態(tài)勢 》 ） 88 89 智能電網(wǎng)技術(shù)涵蓋 國外專家認(rèn)為未來智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)包括以下一些主要內(nèi)容： ? 先進(jìn)的相量測量（ PMU）和廣域測量技術(shù)（ WAMS）； ? 先進(jìn)的三維、動態(tài)、可視化調(diào)度技術(shù)； ? 可再生能源發(fā)電、電源接入和并網(wǎng)技術(shù)； ? 高級計量 無線、自動計量讀數(shù)（ Advanced metering infrastructure—AMI） (Automatic meter readingAMR)； ? 需求響應(yīng) (Demand Response)； (需求側(cè)管理 DSM) ? 先進(jìn)的配電自動化 –高級配電運(yùn)行 (ADO)功能使“自愈” (Self Healing) 成為可能； ? 分布式發(fā)電技術(shù) (Distributed Generation or Distributed Energy ResourcesDG or DER)； ? 電力儲能技術(shù) (蓄電池、混合動力電動汽車 1kWh=56公里）等 90 ? 智能電網(wǎng)將融合和集成新的量測、通訊、控制和決策技術(shù)，實現(xiàn)電力行業(yè)的技術(shù)變革。 可觀測 量測、傳感技術(shù) 分布智能 嵌入式處理技術(shù) 自適應(yīng) 可控制 對觀測狀態(tài)進(jìn)行控制 高級分析 數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)換 自愈 智能電網(wǎng)為何“智能”？ 91 智能電網(wǎng)實現(xiàn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型 ? 通過部署智能電網(wǎng)技術(shù)，能夠幫助電力企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，并實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型 數(shù) 字 化 電 網(wǎng) 智 能 電 網(wǎng) 92 建設(shè)職能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) ? 實現(xiàn)智能電網(wǎng)所需要的關(guān)鍵技術(shù)大多已經(jīng)應(yīng)用于通信以及其它工業(yè)領(lǐng)域，如何將這些技術(shù)集成應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，是建設(shè)智能電網(wǎng)亟待解決的問題。目前用于智能電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)主要有以下幾個方面： ? 1） 集成通信技術(shù) 。包括無線、電力線寬帶（ BPL）等通信技術(shù)，主要用于變電站自動化（ SA），配電自動化（ DA），監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ SCADA）和需求側(cè)管理（ demand side management， DSM）。 93 建設(shè)職能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) ? 2） 傳感器和計量技術(shù) 。包括高級傳感器、智能電表、 AMI、 PMU、廣域測量系統(tǒng)（ wide area measurement system， WAMS）等，用于監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，估計電網(wǎng)阻塞及穩(wěn)定性，為控制策略的選擇提供依據(jù)。 ? 3） 高級交互界面和決策技術(shù) 。包括可視化技術(shù)，加密技術(shù)，為系統(tǒng)運(yùn)行提供多重選擇的軟件系統(tǒng)，和用于運(yùn)行測試和假設(shè)分析的仿真系統(tǒng)。 ? 4） 高級控制技術(shù) 。包括分布式智能代理，高級分析軟件和高級計算工具，以及用于調(diào)度運(yùn)行、SCADA、 SA、 DSM等高級控制技術(shù)。 94 建設(shè)職能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) ? 5） 其它高級應(yīng)用技術(shù) 。包括用于輸電線路建設(shè)的超導(dǎo)技術(shù)、柔性交流輸電（ FACTS）和高壓直流輸電（ HVDC），以及支持分布式電源并網(wǎng)的儲能技術(shù)和電力電子技術(shù)。 ? 除上述技術(shù)之外，還需要制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)約來規(guī)范智能電網(wǎng)的建設(shè)。 95 建設(shè)職能電網(wǎng)的主要障礙 ? 首先在經(jīng)濟(jì)方面，監(jiān)管層可能不鼓勵或不獎勵電力公司為提高運(yùn)行效率所做出的投資和努力，電力公司需要衡量智能設(shè)備的投資和效益。例如安裝一個設(shè)備可能需要其它公司和用戶也安裝具有同樣功能的設(shè)備，才能使設(shè)備發(fā)揮作用。而且電力公司可能不會為了滿足單一的系統(tǒng)需求（如智能讀表系統(tǒng)）而安裝整個通信基礎(chǔ)設(shè)施。 96 建設(shè)職能電網(wǎng)的主要障礙 ? 其次在通信智能化方面， AMI在向用戶提供實時電價的同時，也實時記錄了用戶的用電情況和模式。 所以需要解決如何保護(hù)用戶隱私的問題。 ? 同時開放的信息系統(tǒng)更容易受到黑客的入侵和病毒的攻擊，這也給開發(fā)加密技術(shù)和設(shè)置機(jī)密級別提出了更高的要求。 ? 此外，相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定也是建設(shè)智能電網(wǎng)的一個急需解決的問題。 97 建設(shè)職能電網(wǎng)的主要障礙 ?最后，電力公司需要具備在短時間內(nèi)改變其商業(yè)運(yùn)作模式以及系統(tǒng)運(yùn)行模式的能力。每個電力公司特有的管理方式、商業(yè)模式和投資策略，使得不同電力公司的建設(shè)方式和速度不一致 98 建設(shè)職能電網(wǎng)的主要障礙 ? 綜合以上分析，智能電網(wǎng)的建設(shè)面臨 2方面問題： ? 1）必須要有完善的通信系統(tǒng)與電子計算機(jī)系統(tǒng)，以及相關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)； ? 2）投資巨大，風(fēng)險高，短期內(nèi)看不到顯著的收益。 99 ? 用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)目前主要包括 智能電表和 AMI兩部分。 用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè) ? （ 1）智能電表 智能電表是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備，也是眾多智能電網(wǎng)建設(shè)的起動項目。它是安裝于用戶處的智能終端設(shè)備，具有采集數(shù)據(jù)、雙向通信、停電檢測、竊電檢測、控制用戶設(shè)備、遠(yuǎn)程維護(hù)升級等作用。其連續(xù)通信功能可以用于電力系統(tǒng)中的實時監(jiān)控，并可以作為需求側(cè)管理得接口，從而實現(xiàn)對需求側(cè)的實時管理操作。 100 （ 1）智能電表 101 （ 1） 智能電表 ? 智能電表所產(chǎn)生的效益與區(qū)域用電情況以及配套設(shè)施有很大的關(guān)系，如：需求側(cè)響應(yīng)管理、可靠性要求、配電網(wǎng)自動化水平。 Google的研究顯示：如果家庭能夠及時了解家用電器的耗電詳細(xì)信息，就會使自己每月的電費(fèi)開支下降 5%15%；如果全美國有一般家庭每個月節(jié)省這么多開支，會減少相當(dāng)于 800萬輛行駛中的汽車的碳排放量。 102 （ 2） AMI ? AMI由智能電表、通信系統(tǒng)和電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施。它使用智能電表通過多種通信設(shè)備，按照需求或已設(shè)定的方式測量、收集并分析用戶用電數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)電價變化來選擇用電時間，也可以利用其分布式電源裝置參與削峰填谷，從而使用戶 從單一被動的電力消費(fèi)者變?yōu)殡娋W(wǎng)運(yùn)行控制的 積極參與者。如表所示， AMI不同于傳統(tǒng)的自動讀表（ automatic meter reading， AMR）技術(shù)，它是AMR的新發(fā)展。 103 對比項目 AMI AMR 數(shù)據(jù)收集 按需收集各種用戶用電數(shù)據(jù)，記錄用戶的用電模式 按月記錄用戶 用電量 通信 開放式的雙向通信 單向通信 電價模式 實時電價 采用固定電價 用戶自動化 支持用戶自動化：控制用電設(shè)備起停，與智能設(shè)備通信 不支持用戶自動化 AMI與 AMR技術(shù)的區(qū)別 Differences between AMR and AMI 104 智能電網(wǎng)在中國 105 106 智能電網(wǎng)在中國 107 智能電網(wǎng)在中國 108 智能電網(wǎng)在中國 109 中美智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研討會 此次會議由美國電氣制造商協(xié)會、中國電力企業(yè)聯(lián)合會和中國電器工業(yè)協(xié)會主辦，中國電力科學(xué)研究院副總工程師白曉民、胡學(xué)浩、何長華，科技部及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)技術(shù)人員與來自國內(nèi)外有關(guān)組織、單位近 200人參加了會議。 2022年 3月 26日 110 智能電網(wǎng)在中國 111 謝謝！