智能电网用户端技术发展前景展望-共64张课件.ppt
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- 智能 电网 用户端 技术发展 前景 展望 64 课件
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1、概概 要要 1概概 要要 2智能电网的国内外发展历程智能电网的国内外发展历程 u20192019年,美国电科院首先提出了智能电网研究框年,美国电科院首先提出了智能电网研究框架,能源部(架,能源部(DOEDOE)随即发布了)随即发布了Grid2030Grid2030计划计划-ItelligridItelligridu20192019年,欧盟智能电网论坛推出了欧洲智能电网年,欧盟智能电网论坛推出了欧洲智能电网技术框架技术框架-Smartgrid-Smartgridu20192019年,中国华东电网公司和华北电网公司分别提年,中国华东电网公司和华北电网公司分别提出了建设智能电网的远景和实施方案出了建
2、设智能电网的远景和实施方案u20092009年年1 1月,奥巴马宣布全面启动新能源与智能电月,奥巴马宣布全面启动新能源与智能电网项目,全世界随之掀起了一股智能电网热潮网项目,全世界随之掀起了一股智能电网热潮 u20092009年年3 3月初,国家电网公司提出了月初,国家电网公司提出了“建设坚强智建设坚强智能电网能电网”,拉开了中国建设智能电网的序幕,拉开了中国建设智能电网的序幕3智能电网的国内外发展历程智能电网的国内外发展历程 u20092009年年7 7月下旬国家电网正式确认在上海世博园区月下旬国家电网正式确认在上海世博园区建立智能电网综合示范工程建立智能电网综合示范工程u20092009年
3、年8 8月上海市政府制定上海市智能电网发展规月上海市政府制定上海市智能电网发展规划,并把其列入九大重点支柱产业领域之首划,并把其列入九大重点支柱产业领域之首u至至20192019年年3 3月,美国月,美国NISTNIST陆续颁布了陆续颁布了7575个智能电网个智能电网相关标准相关标准u从智能电网的整个发展历程来看,进入从智能电网的整个发展历程来看,进入20092009年其发年其发展脚步正不断加快展脚步正不断加快4各国实施差异化智能电网战略各国实施差异化智能电网战略建设以特高压为骨干网建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展架,各级电网协调发展的、统一坚强智能电网的、统一坚强智能电网(国网)(国
4、网)灵活接入分布式光伏灵活接入分布式光伏系统等可再生能源;系统等可再生能源;建设城市智能电网建设城市智能电网提高供电安全;提高供电安全;推进可再生能源利用,实推进可再生能源利用,实现节能减排;现节能减排;建立国际电力市场,提高建立国际电力市场,提高能效能效智能终端应用;智能终端应用;传统电网改造和技术升级;传统电网改造和技术升级;实现超导电网实现超导电网5中美智能电网发展战略规划比较中美智能电网发展战略规划比较u美国智能电网的美国智能电网的核心思想是先期核心思想是先期突破智能电网用突破智能电网用户端和低压配网户端和低压配网智能化智能化u之后推行可再生之后推行可再生能源和分布式电能源和分布式电源
5、系统集成技术源系统集成技术与电力储能技术与电力储能技术u最终发展高温超最终发展高温超导电网导电网u中国(国家电网公司)针对中国中国(国家电网公司)针对中国地域广阔,能源中心和负荷中心地域广阔,能源中心和负荷中心分布严重不均,为保证中国经济分布严重不均,为保证中国经济的高速发展,国家电网在欧美提的高速发展,国家电网在欧美提出的智能电网特征上增加了坚强出的智能电网特征上增加了坚强这一元素这一元素u其战略规划是以特高压骨干电网其战略规划是以特高压骨干电网为核心,构建以信息化、数字化、为核心,构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的坚强智自动化、互动化为特征的坚强智能电网,在此基础上,兼顾各级能电
6、网,在此基础上,兼顾各级电网的协调发展电网的协调发展u通过试点和示范逐步向低压配电通过试点和示范逐步向低压配电网与用户端展开,促进电网的安网与用户端展开,促进电网的安全、高效与开放全、高效与开放6美国智能电网发展步骤美国智能电网发展步骤u美国美国 第一阶段第一阶段(20192019年)年)为关键技术研为关键技术研发和试点阶段发和试点阶段第二阶段第二阶段(20202020年)年)为技术改进与为技术改进与市场推广阶段市场推广阶段 第三阶段第三阶段(20302030年)年)全面建成全面建成 智能电网智能电网7中国智能电网发展步骤中国智能电网发展步骤u中国(国网)中国(国网)第一阶段第一阶段(2019
7、2019年年)为技术研究、标准为技术研究、标准制定与试点阶段,制定与试点阶段,重点在于建设特高重点在于建设特高压网络架构,开展压网络架构,开展智能变电站试点工智能变电站试点工程以及智能配电网程以及智能配电网等示范性工程等示范性工程第三阶段第三阶段(20202020年)年)为完善提升阶段,其为完善提升阶段,其目标基本与欧美的最目标基本与欧美的最终目标相近终目标相近第二阶段第二阶段(20192019年)年)为全面建设阶段,主要为全面建设阶段,主要完成特高压网架建设,完成特高压网架建设,枢纽变电站实现智能化枢纽变电站实现智能化并初步建成智能调度中并初步建成智能调度中心,开展双向互动和分心,开展双向互
8、动和分布式能源试点布式能源试点8欧洲发展智能电网的特点欧洲发展智能电网的特点u欧洲欧洲 提高供提高供电安全性电安全性 推进可再推进可再生能源利用生能源利用 建立国际建立国际电力市场电力市场提高能效提高能效910日本发展智能电网的特点日本发展智能电网的特点11日本发展智能电网的特点日本发展智能电网的特点 12国内部分省市智能电网建设规划国内部分省市智能电网建设规划上海:上海:制定战略规划;制定战略规划;列入九大支柱产业之一;列入九大支柱产业之一;松江、奉贤等地规划产业园;松江、奉贤等地规划产业园;组织建设世博园、浦东、崇明组织建设世博园、浦东、崇明等示范工程等示范工程江苏:江苏:扬州投资扬州投资
9、2525亿在建我国首个亿在建我国首个智能电网产业园;智能电网产业园;南京建立千亩智能电网与低南京建立千亩智能电网与低碳经济产业示范园;碳经济产业示范园;与国网合作建立国家智能电与国网合作建立国家智能电网科研产业(南京)基地;网科研产业(南京)基地;光伏发电形成千亿级产业光伏发电形成千亿级产业河北:河北:规划在唐山建设我国首个城规划在唐山建设我国首个城市智能能源网;市智能能源网;建设以天威保变为龙头的千建设以天威保变为龙头的千亿级新能源及智能输变电系统亿级新能源及智能输变电系统产业产业北京:北京:规划建设国内规模最大的智规划建设国内规模最大的智能城网;能城网;中关村成立智能电网联盟;中关村成立智
10、能电网联盟;试点建立智能电网充电站试点建立智能电网充电站宁夏:宁夏:已形成我国最大规模已形成我国最大规模的光伏发电基地的光伏发电基地深圳:深圳:率先发布电动汽车充电率先发布电动汽车充电设施技术标准;设施技术标准;建成国内最大电动汽车建成国内最大电动汽车充电站并投入运营充电站并投入运营13发展智能电网的影响与作用发展智能电网的影响与作用u智能电网是先进信息技术与物理(传统)电网相智能电网是先进信息技术与物理(传统)电网相结合的产物,其目标在于使电网更加安全、高效结合的产物,其目标在于使电网更加安全、高效与环保与环保u其尤其适应新能源的快速发展,最终达到刺激经其尤其适应新能源的快速发展,最终达到刺
11、激经济复苏、节能减排缓解气候变暖、推动绿色高效济复苏、节能减排缓解气候变暖、推动绿色高效经济模式和生活方式的目标经济模式和生活方式的目标u智能电网时代将如互联网时代一样重演企业进化智能电网时代将如互联网时代一样重演企业进化论,推动技术进步,引领产业发展,成为重塑世论,推动技术进步,引领产业发展,成为重塑世界经济与能源格局的重要动力界经济与能源格局的重要动力14概概 要要 15智能电网基本概念智能电网基本概念u智能电网的研究还处于起始阶段,至今没智能电网的研究还处于起始阶段,至今没有一个统一的定义有一个统一的定义u目前大家初步形成的智能电网基本概念:目前大家初步形成的智能电网基本概念:以物理电网
12、为基础,将现代先进的传感测量以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和技术、通信技术、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控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网,电网,其目标在于使电网更加安全、高效与其目标在于使电网更加安全、高效与环保环保16集成集成文字文字自愈自愈兼容兼容优化优化全面的安全保护与全面的安全保护与可靠系统,防范极可靠系统,防范极端气候端气候,抵御人为抵御人为外力破坏,防护信外力破坏,防护信息安全息安全坚强坚强互动互动实现企业管理、生实现企业管理、生产管理、调度自动产管理、调度自动化与电力市场管理化与电力市场管理业务
13、的集成,形成业务的集成,形成全面辅助决策支持全面辅助决策支持体系体系传感器对电网实时传感器对电网实时监控和在线评估,监控和在线评估,预防、发现、快速预防、发现、快速诊断和消除故障隐诊断和消除故障隐患患支持分布式发电和支持分布式发电和插电式电动汽车即插电式电动汽车即插即用,容纳风电插即用,容纳风电等新能源大规模接等新能源大规模接入入实现双向互动智能传输数实现双向互动智能传输数据和动态浮动电价制度,据和动态浮动电价制度,有效减少家庭、办公室和有效减少家庭、办公室和工厂电力消耗工厂电力消耗对资产进行持续监控对资产进行持续监控,延长资产使用寿命,延长资产使用寿命,避免中断事件,避免中断事件智能电网的总
14、体特征智能电网的总体特征17智能电网与用户端系统与设备智能电网与用户端系统与设备产业链产业链80%80%以上的电能是通过用户端配电网络以上的电能是通过用户端配电网络传输到用户并在终端用电设备上消耗的传输到用户并在终端用电设备上消耗的 18用户端设备的特点与作用用户端设备的特点与作用 量大面广量大面广全面承担系统的控全面承担系统的控制与保护制与保护处于电网能量链的最底处于电网能量链的最底层,用户需求丰富层,用户需求丰富19123我国用户端设备的现状及问题我国用户端设备的现状及问题我国终端设备我国终端设备行业经过行业经过5050多多年的发展取得年的发展取得了骄人的成绩了骄人的成绩目前已经形成目前已
15、经形成比较完整的体比较完整的体系基本上满足系基本上满足我国国民经济我国国民经济发展需要发展需要本世纪初基本本世纪初基本实现低压配电实现低压配电网的智能控制网的智能控制和网络控制和网络控制20123我国用户端设备的现状及问题我国用户端设备的现状及问题我国第三代我国第三代低压电器推低压电器推广应用不理广应用不理想想需求分散、需求分散、各成系统各成系统电网间信息不电网间信息不通、数据上传通、数据上传不通、下达不不通、下达不畅,无法根本畅,无法根本上实现电力自上实现电力自动化目标动化目标21u智能电网用户端包括了从电力变压器到用电设备智能电网用户端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
16、、控制、保护和能之间,对电能进行传输、分配、控制、保护和能源管理的所有设备及系统源管理的所有设备及系统u主要包括用户端智能电器与系统、用户端能源管主要包括用户端智能电器与系统、用户端能源管理系统与智能电表和智能楼宇系统,是构建坚强理系统与智能电表和智能楼宇系统,是构建坚强智能电网的重要组成部分智能电网的重要组成部分22u用户端智能电器与系统用户端智能电器与系统l 指具有双向通信、故障预判和预警、负载监指具有双向通信、故障预判和预警、负载监控、全电流范围选择性保护、电能质量监控,控、全电流范围选择性保护、电能质量监控,能实现区域联锁并可快速安全恢复等功能的能实现区域联锁并可快速安全恢复等功能的高
17、度智能化的电器设备及系统,是构成用户高度智能化的电器设备及系统,是构成用户端智能配电网络乃至整个低压配电网的基础端智能配电网络乃至整个低压配电网的基础性电器设备及系统性电器设备及系统 23u用户端能源管理系统用户端能源管理系统l 指可根据用户的不同用电需求,采用制定个指可根据用户的不同用电需求,采用制定个性化用电方案、优化负载、经济运行等管理性化用电方案、优化负载、经济运行等管理方式对用户端电能消纳管理的系统,具有双方式对用户端电能消纳管理的系统,具有双向通信、负荷调节、能源系统分析、分布式向通信、负荷调节、能源系统分析、分布式可再生能源接入、分布式用户端储能充电、可再生能源接入、分布式用户端
18、储能充电、双向电量计费、节能管理等功能双向电量计费、节能管理等功能24u智能楼宇系统智能楼宇系统l 指具有建筑照明自动控制、家电控制、远程指具有建筑照明自动控制、家电控制、远程监控、安全防范、情景控制等功能,可实现监控、安全防范、情景控制等功能,可实现楼宇或家居智能化和高效能源管理的系统楼宇或家居智能化和高效能源管理的系统l 主要包括节能型照明、空调管理系统、火灾主要包括节能型照明、空调管理系统、火灾预警与报警系统、防入侵和防盗等系统预警与报警系统、防入侵和防盗等系统 25智能电网用户端系统基本架构智能电网用户端系统基本架构 26用户端系统用户端系统智能电网用户端系统智能电网用户端系统智能配电
19、系统智能配电系统智能楼宇系统智能楼宇系统能源管理系统能源管理系统居民家庭居民家庭商用楼宇商用楼宇工矿企业工矿企业智能配电系统智能配电系统智能楼宇系统智能楼宇系统能源管理系统能源管理系统智能配电系统智能配电系统智能家居系统智能家居系统能源管理系统能源管理系统27工矿企业用户典型架构图工矿企业用户典型架构图SAP/ERP企业管理企业管理分布式可再生能分布式可再生能 源发电系统源发电系统储能系统储能系统通信系统通信系统智能楼宇智能楼宇智能配电系统智能配电系统智能变电站智能变电站高压配电系统高压配电系统车间车间2 车间车间1(配电系统)(配电系统)生产设备生产设备能源管理系统能源管理系统OAInter
20、net路由器路由器办公自动化办公自动化 火灾预警火灾预警与报警系统与报警系统 防入侵和防入侵和防盗系统防盗系统空调管空调管理系统理系统 节能型节能型照明系统照明系统 邮件系统邮件系统电力公司电力公司电力电力通信通信28智能楼宇系统典型架构图智能楼宇系统典型架构图Internet电力公司电力公司远程监控远程监控物业管物业管理理能源管理能源管理火灾预警与报警监控火灾预警与报警监控防入侵和防盗监控防入侵和防盗监控电梯监控电梯监控储能系统储能系统分布式发电分布式发电车库管理车库管理区域区域1区域区域N遥控器遥控器子控制器子控制器 智能智能配电箱配电箱空调空调照明照明智能智能插座插座智能用电设备智能用电
21、设备智能电智能电表表电力电力通信通信无线通信无线通信29储能电池储能电池智能社区或家居典型架构图智能社区或家居典型架构图电动窗帘电动窗帘光伏电池组件光伏电池组件充放电控制器充放电控制器123456789智能空调智能空调智能电表智能电表光伏并网逆变器光伏并网逆变器智能配电箱智能配电箱智能家居主控制器智能家居主控制器10防入侵感应网防入侵感应网1234567891011能源管理系统能源管理系统11电力电力通信通信30概概 要要 31智能电网用户端的总体目标智能电网用户端的总体目标u 实现智能智能电网用户端系统的网络化和高可实现智能智能电网用户端系统的网络化和高可靠性,极大地满足智能电网对用户端电器
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