智能电网大蓝图.ppt
1,智能电网 - 大蓝图,Alison Silverstein MWDRI 9月5日, 2008,2,概要,别人告诉你们的智能电网是这样的 (一些具体的细节和大量挥舞的手) 我们今天将要讲的是 智能电网和电力食物链 对需求做出响应的技术和连接到测量仪表后面的智能电网的技术 向同事们说明智能电网是有效的Show you stuff that works,3,你们已知的智能电网:,它与智能测量和高级测量体系有关。 如果你有了智能测量和高级测量体系，需求侧就会有反应 客户将会对价格信号作出反应 但是等一下，智能电网不止这些！ 披露 我省略了你们已经知道的。,4,Smart Grid version 1 - the characteristics,沟通,灵活,排放量限制,动态可控,基于信息的,互动性,经济的,面向未来,自愈,安全,弹性,可靠,开放,隐私,智能电网,智能电网-理想属性,5,Smart Grid version 1 - the characteristics,用户户内网络,配电,量测数据管理系统/ 用户信息系统,户内设备,插电式混合 电动汽车,电源/ 分布式电源,输电,智能仪表,局域网,广域网,变电所,数据采集与 监视控制系统,智能电网,智能电网-分解,6,Smart Grid version 3 - fancy graphics,发电厂,控制中心,医院 （有自备发电机）,工厂,风电,太阳能,储能,公寓楼,住宅,智能建筑 （有自备发电机）,智能住宅 （车载氢燃料电池）,部署的策略,7,Smart Grid version 4 - more graphics,实时仿真和应急分析,分布式发电和替代能源,自愈的广域保护和孤岛运行,资产管理和在线监测设备,需求相应和动态竞价,参与能源市场,电力系统,通信系统 + 信息,通过它们可以实现：,8,我的观点是什么?,电力系统不仅仅是电力 三“流”通过集成在一起的三个网络: 电力流 信息流 资金流 智能电网可以更好地促进和管理这些“流”和交易，使它们成为一个合作的，协作的，可靠的系统,9,更多的细节,智能电网= 一个电力系统，通过以下所列的来提升技术和有形资产: 先进的硬件 (电力电子, 更高效发电设备, 测量设备, 电气装置和终端设备, 通信网络) 高级的软件 (更好的建模和数据分析, 应用程序之间的联系) 先进的材料 (电缆, 硅, 超导体, 半导体) 来产生更好的网络效率和可靠性。它们通过嵌入在整个智能电网及其行为之中的互操作性的和分布式的，交互式的智能来实现。 智能电网将涵盖需求侧响应，可再生能源，分布式能源，插电式混合电动汽车。,10,还有其它的吗?,添加: 信息 The value of electricity across time and place电力在时间和地点上的值 电网的状态 电网各元件的状态 向实体（人，机构，设备）提供信息。以可以使他们理解和采取行动的方式提供。 用户 他们：消费，审议，回应，互动 They respond for reasons that may have nothing to do with what utilities or regulators value他们做出回应的原因可能和公共事业或管理者的价值取向毫不相干,11,从工程师角度看智能电网,公共领域的机会,配网,变电所,网络,输电,高级测量体系,通信,一些关键领域可以在现有的倡议和智能电网的努力 之间产生协同效应,规划 电容投切控制 电线杆顶端自动化,微机保护 设备诊断 安全性,控制 监测 通信信道,温度在线监测 安全性 智能变电站,下一代通信网络规划 升级核心系统 零售服务,试点项目 数据库审查 开放式架构,12,电力食物链和智能电网,Everything above the meter should be integrated into the smart grid too, with一切基于测量的都应该集成到智能电网，通过 分布式智能 通信 分析 自动化的控制和传感器 所以，电网的所有部分，包括用户的决定，都是组成一个更大的系统的相辅相成的部分,13,其它技术,发电 各种规模 (从中央站到微型) 各种燃料和技术 (矿物, 核能, 可再生能源, 间歇性的和分布式的) 传感器和监测设备 调度系统和自动化控制 储能 各种规模 (抽水蓄能电站和太阳能融冰,飞轮和电力电子设备) 各种地点 (像发电机一样的单机, 在变电站, 同一地点的间歇性电源, 在客户端),14,更多的技术,输电与配电 自动化可以更好的了解电网所处的状况并且实时地改善相关设备的运行状态 各种新老技术的融合 (导体, 微处理器, 电力电子, 电线杆和电塔, 储能和分布式发电, 变压器, 特高压(EHV)微网, 交流和直流) 更好的信息，有更多的细节 (高达 30帧/秒, 时间同步, 测量全网络涉及到每个元件的具体状况) 更好的控制 (继电器, 断路器, 重合闸, 变压器, 电力电子等.),15,通信和资讯技术,通信网络 多种技术和等级 (电台, 电力线, 无线, 互联网, 电话, 内部的和公用的.) 标准的协议和系统 监测和反馈系统 分布广泛的监测 (数据采集与监视控制系统(SCADA), 同步相位测量仪, 电表, 继电器, ) 汇集并进行分析 控制系统 分布在电力系统价值量所有关键部位上，并进行控制 信息 实时, 时间同步, 高采样速率 所有信息，包括电流，电压，频率，价格，排放量，都被传送给相关人员,16,提示 #1 信息和价格,用户仅对他们所理解的作响应 信息必须要和用户相关的并且要有意义，例如价格,时间,后果,关系 信息必须明确和有用 用户仅在关心和他们相关的利害关系时会做出响应 成本 如果选择响应或者不响应后会有什么后果 所以不要在对高级测量体系(AMI)进行投资后设计“让用户不说话”的价格体系，然后在用户不响应时指责分布式能源。,17,提示 #2 自动化,当用户可以容易地做出响应时，他们做出的响应才是最好的 自动化技术可以使用户在智能电网预设的前提下工作 但并不是所有的东西都需要自动化 控制设备进行开断操作 不是所有的自动化都必须在设备内部实现（例如：当你有一个智能控制器可以来控制设备时，就不需要在该设备内部来实现智能）,18,闭幕唠叨 #1 最优,大多数智能电网关于最优这个问题的描述 成本最低 对这或那的优化 但是最优化只能发生在命令-控制型网络中 但智能电网的本质是多个行为者在一个相互关联的网络中独立的作出决定 没有了集中分析和指挥控制,我们是无法优化的, 我们只能是系统的 各部分的内部更好的运行，然后使它们更好地一起运行 许多局部的优化与合作将产生一个非常非常好的结果，即使它不是“最优的”,19,没有互动性，就没有智能电网 合作和一体化也不会发生，除非所有事情有效的一起合作 互动性 =两个或两个以上的网络，系统，设备，应用程序或组件之间交换信息并利用这些交换信息的能力，而且交换信息应该很方便。 互动性要求在硬件和软件之间的互动和互联协议，使其能够有效的沟通，协调和控制. 当用户从各种设备和应用程序中利用和交换信息得到满足或超过时，互动性才会实现。信息从多个供应商或服务提供商处获取.,闭幕唠叨 #2 互操作性,20,那么我们今天的议程？,所有这些对高级测量体系（AMI）和 分布式资源分布式能源（DR）的投资效果怎么样？ 在用户楼宇里的智能电网技术 自动化技术 监测, 控制和通信设备 住宅和商业楼宇 硬件和协议 (标准, 规则和协议),
