文档介绍：智能电网研究现状与发展趋势
天津大学曾沅

Time For Change
电力行业需变革亟需变革

托马思爱迪生
. 来源: 美国能源部报告, “智能电网介绍”
I. 智能电网原动力、范围
和特征
I-1 现代电网研究的原动力(目标)
1) 实现大系统的(以抵御事故扰动为目的)
安全稳定运行,降低大规模停电的风险,最大
化设备的使用率
大停电频繁发生---。一般地观点是:
•提高系统的可视化程度和预警能力,和
•使用较好的、灵巧的和快速的控制
是增强电网的可靠性和避免系统崩溃的关键
2)高级市场化和需求侧管理
•由于负荷曲线峰谷差比较大,致使现实电网的利用系数
很低(据美国统计,约55%),一年内只有少数时间资
产是被完全使用的。解决办法是缩小负荷曲线峰谷差。
系统中存在着大量能与电网友好合作的可平移负荷
可平移
的居民
负荷
(电暖
气,空
调,热
水器,
电冰箱)
的比重
超过运
行储备
可平移的负荷如通过感知电网的频率漂移,而自动投切,
则可担负起调频的任务,起到旋转储备的作用─此事无通
信要求!
•需要开放零售电力市场和开发高透明度的用
户界面,以促使电力公司与用户友好合作,
实现双赢:
-消减峰荷(同时减少了能源使用总量和
能失能量损失)和获得更具弹性的负荷需求响应,
提高现实电网的利用率, 和支持电网安全运
行
-同时为用户提供多种选择性,不仅省钱,
而且舒适和方便。
•通讯与信息技术已为此准备好了条件。
3)分布式电源(DER)
•能源的压力与生态文明
(Culture of Conservation )
意识,驱使人类注意使用太阳能、风能等可再生能源。
•它们大多布间多是分布式的间歇发电,因而强化了储能技术
的需求。此外还有需求侧管理,它们一起构成了分布式
电源。
Distributed
Storage Generation DdDemand
Management
•如何处理数以万计的分布式电源和应对可再生的风能和太
阳能发电的随机性和间歇性,同时确保电网的可靠性与人
身和设备安全?
4)对电网各种约束日益严格(提高可靠
性、提高电能质量、节能降损和环保)
•美国EPRI对未来 20 -30 年对电网可靠性的预测
可靠性比例
• Reliability of 9 nine % 增加到10 % ;
• Reliability of 6 nine 8- 10 %增加到60 %
什么事都不做时的花费
•每年美国不可靠的电力所造成的损失多于1000亿美元...
相当于花一美元买电,同时还得付出30美分的停电损失。
•仅扰动和断电(即,不计大停电)每年的损失就达790
亿美元。
•少卖电的损失一年可达。
•纽约ISO,趸售电价中23%是阻塞成本,它们全部转嫁给
用户。
• August 2003 blackout: $40-60亿, 5000万人受影响。
•驱使人们研究智能电网的,不是电能的成本,
而是没电的损失. Energy Director, Oracle Corporation,
2004