【正文】 項目總投資 1億美元， Xcel能源公司只出很小的一部分，其余由 7家公司分擔。 智能電網(wǎng)城市 92 智能電網(wǎng)城市 ? 運作模式是風險和利益共享的自負盈虧模式。智能電網(wǎng)技術將能源使用的決定權(quán)交給消費者，由他們決定何時、何地以及如何使用。可節(jié)電10% 90 Boulder（伯爾德） : first Smart Grid City ?？宋鳡柲茉垂? 智能電網(wǎng)城市第一階段于 2021年 8月到位，整個城市的實施將持續(xù)整個 2021年，聯(lián)盟預計于 2021年底開始評估。 未來生產(chǎn)運營 電網(wǎng)一次和二次 業(yè)務運作 和 電網(wǎng)規(guī)劃 IBM智能電網(wǎng) 86 IBM智能電網(wǎng)成熟度模型 87 88 谷歌電表 ? 目前正在內(nèi)部測試谷歌電表（ Google PowerMeter 軟件） ? 可接受智能電表和電器設備的信息，并將詳細報告發(fā)送給用戶的計算機 ? Google認為當用戶了解自己的能源消耗情況后，會相應修改自己的能源使用習慣，降低能源損耗 ? 可以減少能源需求和電廠建設需求 89 谷歌電表 ? 部分谷歌員工已經(jīng)開始測試谷歌電表 ? Alec, Mechanical Engineer：發(fā)現(xiàn)遙控器并不能真正關閉電源，改變用電習慣后 1年可省 $150 ? Vlad, Software Engineer ：發(fā)現(xiàn)洗碗機能耗較大，如果盤子較少，將考慮手洗 ? Marvin, Hardware Engineer：洗衣機和洗碗機非常耗電，只有等到衣服夠了一缸再洗。 更全面、智能監(jiān)視 /分析 傳統(tǒng)電網(wǎng) 高級優(yōu)化和控制 數(shù)據(jù)和控制進一步向電力產(chǎn)業(yè)鏈的上游流動。 信息 企業(yè)運營優(yōu)化 （ 電網(wǎng)規(guī)劃、建設、生產(chǎn)運行、企業(yè)運營、財務；電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量的提高 ）。在這個框架之下，包含了許多具體的解決方案，如 ERP、CRM、 EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理）、 CIM（通用信息模型）數(shù)據(jù)中心、人事管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)等等 85 將先進 IT技術與業(yè)務創(chuàng)新結(jié)合，建立新的電的運營模型 高級智能監(jiān)控 （ 實時事件分析，電網(wǎng)系統(tǒng)性能指標分析，系統(tǒng)診斷等 ）。 Operating 最高決策與指揮層 Decision–making amp。O混成控制原理 81 底層（連續(xù)動態(tài)電力系統(tǒng)） 電廠、變電站 amp。唯有求助于基于 HCS的 SEMS 如何實現(xiàn)多指標自趨優(yōu)？ 80 HCS：多目標趨優(yōu)化控制原理 S ( ) ( )TT?XE控制目標： 全狀態(tài) =滿意狀態(tài) ∪ 不滿意狀態(tài)（即事件態(tài)） SXSXAX( ) ( ) ( )ST T T?ASX X XA( ) ( )STT ?XX( O )A ? ? ?E216。傳統(tǒng)控制策略難于解決這一復雜問題，因此，智能電網(wǎng)控制中心的控制策略必須具備多指標自趨優(yōu)的特征，這也是智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的最重要的特征。 71 智能電網(wǎng)調(diào)度所面臨的新問題 ? 可再生能源的大量接入提高了調(diào)度難度 ? 用戶響應減輕了電網(wǎng)調(diào)整負擔 72 風力發(fā)電的變化曲線 73 太陽能發(fā)熱和太陽能發(fā)電出力對比 Source: Larry Stoddard, Black amp。微電網(wǎng)被稱之為電力系統(tǒng)的“ 好市民” 和“ 模范市民” 。 66 需求側(cè)管理的任務 ① 削峰、填谷、移峰填谷 ② 負荷的合理分布 ③ 戰(zhàn)略性節(jié)電、戰(zhàn)略性負荷增長 ④ 柔性負荷 67 需求側(cè)管理 ? 需求側(cè)管理的三種基本形式 ? 直接負荷控制 ? 電價響應 ? 可中斷負荷 ? 本質(zhì)上還是對用戶用電行為的管理 ? 需要自動化技術的幫助 ? 受到用戶思想行為的制約 68 Efficient Building Systems Utility Communications Dynamic Systems Control Data Management Distribution Operations Distributed Generation and Storage PlugIn Hybrids Smart EndUse Devices Control Interface Advanced Metering Consumer Portal and Building EMS Inter Renewables PV 實時電價 ? Thermostat receives dayahead hourly prices ? Consumer sets upper and lower limits ? Thermostat “l(fā)earns” thermal, consumer and weather impacts 69 微電網(wǎng) ? 微電網(wǎng)定義 ? 能量來源主要為可再生能源； 發(fā)電系統(tǒng)類型可為微型燃氣輪機 (Micro—Turbine)、內(nèi)燃機 (Gas Engine)、燃料電池 (Fuel Cel1)、太陽能電池 (PV Pane1)、風力發(fā)電機 (Wind Generator)、生物質(zhì)能(Biomass Energy)等；系統(tǒng)容量為 20kw～ 10MW；網(wǎng)內(nèi)的用戶配電電壓等級為 380 V，或者包括 10． 5 kV；如與外部電網(wǎng)進行能量交換，電壓等級由微電網(wǎng)的具體應用等情況而定 70 微電網(wǎng) ? 微電網(wǎng)將發(fā)電機、負荷、儲能裝置及控制裝置等結(jié)合， 形成一個單一可控的單元， 同時向用戶供給電能和熱能。 ② DSM的目的在于：通過售電價格機制，引導用戶的用電行為，更加高效的利用電能， 高效地利用發(fā)電、輸電和配電設備，全面提高電力行業(yè)的投資效率，降低成本，提升發(fā)電、輸配電和用戶之間的資源優(yōu)化配置的水平。 ? 負荷空間不均衡性： 電源和負荷的分布在空間上的不均衡性。 ? 可以通過虛擬發(fā)電廠調(diào)度中心對一個區(qū)域甚至不同區(qū)域內(nèi)的大量可再生能源發(fā)電進行統(tǒng)一調(diào)度，提高其可控性和可用性 62 什么是需求側(cè)管理？ ? 負荷的時間不均衡性： 是指各類負荷往往在相同的時段出現(xiàn)高峰和低谷，造成系統(tǒng)在臨晨負荷低谷時期和傍晚負荷高峰時期的負荷差極大。 ? 一個虛擬發(fā)電廠可以由不同類型發(fā)電機組成，如風力渦輪機發(fā)電機、太陽能電池、水力發(fā)電站以及生物量供能的熱電混合站等。有鑒于此，研究者提出了虛擬發(fā)電廠的概念。 58 集成通信網(wǎng)絡 ? 硬件方面 ? 最后一公里 ? 軟件方面 ——需要重新設計和構(gòu)建 ? 構(gòu)建統(tǒng)一的通信平臺和數(shù)據(jù)共享平臺 ? 自適應的帶寬控制體系，保證不同應用的通信需求 ? 標準化的接口 ? 安全性方面的考慮 59 家庭能量管理系統(tǒng) 智能家庭能量管理技術 空調(diào) 熱水器 \水泵 冰箱 計算機 平板電視 洗衣機 電動汽車 小型風電 太陽能電池板 ? Zigbee ? HomePlug ? WiFi 60 智能電網(wǎng)控制和管理新技術 ? 智能電網(wǎng)管理新技術 ? 虛擬發(fā)電廠 ? 需求側(cè)管理 ? 微電網(wǎng) ? 智能電網(wǎng)控制新技術 ? 多指標自趨優(yōu)控制策略 61 虛擬發(fā)電廠 ? 大多數(shù)可再生能源發(fā)電的容量較小，且由于能源類型的限制，其出力各有特點。 54 AMI ? AMI中的智能電表能按照預先設定的時間間隔（分鐘，小時等）記錄用戶的多種用電信息，把這些信息通過通信網(wǎng)絡傳到數(shù)據(jù)中心，并在那里根據(jù)不同的要求和目的，如用戶計費、故障響應和需求側(cè)管理等進行處理和分析；還能向電表發(fā)送信息，如要求更多的數(shù)據(jù)或?qū)﹄姳磉M行軟件在線升級等 55 當前電網(wǎng) R System Observability 發(fā)電和送電 SCADA 用于監(jiān)測、控制 秒級掃描速率 饋線 和用 戶 信息 僅 能得到部分信息 配 電 SCADA 通常裝 設 于配 電 站 用于 監(jiān)測 控制 秒 級傳輸 速率 56 基于 AMI的智能電網(wǎng) R System Observability 發(fā)電 和送 電 SCADA 用于