智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與問題研究畢業(yè)論文

1、<p>　　題 目： 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與問題研究 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　學 院： 物理與機電工程學院 </p>&

2、lt;p>　　專 業(yè)： 自動化 </p><p>　　年級班級： 10級（2）班 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2014年05月18日 </p><p><b>　　目 錄 <

3、;/b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1.緒論2</b></p><p>　　1.1智能電網(wǎng)的概念及特性2</p><p>　　1.2智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

4、3</p><p>　　2.智能電網(wǎng)與新能源發(fā)電4</p><p>　　2.1新能源概述4</p><p>　　2.2我國能源資源分布現(xiàn)狀4</p><p>　　2.3智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的作用5</p><p>　　2.4新能源接入與控制7</p><p>　　3.智能電網(wǎng)與能源

5、資源優(yōu)化配置8</p><p>　　3.1如何實現(xiàn)能源資源優(yōu)化8</p><p>　　3.2智能電網(wǎng)與能源資源優(yōu)化配置9</p><p>　　3.3特高壓輸電技術(shù)10</p><p>　　3.4高效節(jié)能輸電技術(shù)11</p><p>　　4.智能電網(wǎng)與新能源可靠性供電12</p><p&g

6、t;　　4.1建設堅強電網(wǎng)網(wǎng)架12</p><p>　　4.2智能電網(wǎng)中的智能調(diào)度12</p><p>　　4.3裝備的智能化13</p><p>　　5.智能電網(wǎng)的前景13</p><p><b>　　6.結(jié)語14</b></p><p><b>　　參考文獻14</

7、b></p><p><b>　　致謝15</b></p><p>　　智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題研究</p><p>　　摘 要：智能電網(wǎng)是21世紀人類最重要的科技創(chuàng)新和偉大發(fā)明。隨著新能源資源的開發(fā)和利用，智能電網(wǎng)通過特高壓、高效節(jié)能和智能調(diào)度等技術(shù)，有效解決了電力的大規(guī)模、遠距離、低損耗傳輸問題，提高了新能源發(fā)電的可靠性。從而實

8、現(xiàn)了和新能源資源的優(yōu)化配置，是協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的新興能源。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；新能源發(fā)電；資源優(yōu)化配置 </p><p>　　The Smart Grid Development Present Situation and Existing Problems Research </p><p>　　Abstract: The smar

9、t grid is the most important in the 21st century, human science and technology innovation and invention. With the development and utilization of new energy resources, the smart grid by ultra-high pressure, high efficienc

10、y and energy saving and smart scheduling technology, effectively solved the problem of mass, long distance, low loss of power transmission, and improve the reliability of the new energy power generation. So as to realize

11、 the optimized configuration, and new ener</p><p>　　Key Words:Smart grid; New energy power generation; Optimal allocation of resources </p><p><b>　　引言</b></p><p>　　從原始的

12、煤炭發(fā)電，到風能、水能發(fā)電，再到生物能、熱能、核能等技術(shù)；近年來，隨著科技的迅猛發(fā)展，各種新型能源被開發(fā)和整合出來，并在不同領域扮演著重要的角色。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，極大地豐富了新能源資源優(yōu)化配置的內(nèi)涵。作為一項新興的電力技術(shù)，智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，在經(jīng)濟性、安全性、可靠性等方面有很大的優(yōu)越性。不但可以使智能供電的穩(wěn)定性和可靠性得到提高、輸電網(wǎng)的電能損耗得到降低、電力系統(tǒng)的性能得到提升，而且可以減少對環(huán)境的危害。</p>&

13、lt;p>　　為了適應高度市場化的電力資源需求，提高新能源資源的整合和效率，滿足顧客多樣化的需求，許多國家都提出要建設具有可靠、安全、經(jīng)濟、高效、清潔、友好等性能的智能電網(wǎng)，并把智能電網(wǎng)視為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向[1]。 </p><p>　　能源和資源供需緊張已成為影響我國經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的突出矛盾，因此本文主要從新能源資源的優(yōu)化配置、新能源可靠性發(fā)電等方面全面闡述智能電網(wǎng)在實現(xiàn)能源資源優(yōu)化、促進經(jīng)濟發(fā)展、滿

14、足人民生活需等方面的作用和實際意義。 </p><p><b>　　1. 緒論 </b></p><p>　　1.1 智能電網(wǎng)的概念及特性 </p><p>　　所謂智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化。它建立在物理電網(wǎng)的基礎上，以集成、高速雙向通信網(wǎng)絡為平臺，依靠先進的高科技設備技術(shù)、專業(yè)的傳感和測量技術(shù)、精確的智能控制方法和發(fā)達的決策支持系統(tǒng)技術(shù)，

15、達到電網(wǎng)的安全、可靠、高效、經(jīng)濟和友好的目標。智能電網(wǎng)的主要特點包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供可靠的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行[2]。 </p><p>　　1.1.1 美國智能電網(wǎng)的概念 </p><p>　　美國的智能電網(wǎng)有七大特點：</p><p>　　①自愈：依靠自動化監(jiān)測設備，及早發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)在工作時

16、出現(xiàn)的問題，預測可能發(fā)生的狀況；而且能夠在故障發(fā)生時，迅速隔離故障、自我修復，及時避免大規(guī)模停電的發(fā)生，降低因停電造成的經(jīng)濟損失</p><p>　?、诨樱簭V大消費者可以與電力公司互動，自由地選擇適合自己的供電模式；還可以向電力公司提出自己的意見，以滿足其特殊需求；</p><p>　　③兼容：智能電網(wǎng)能接入多種分布式電源，如風能、太陽能等可再生能源； </p><p

17、>　?、芙灰祝含F(xiàn)代電網(wǎng)支持全國性交易，允許地方性與局部的革新。</p><p>　?、輨?chuàng)新：鼓勵產(chǎn)品創(chuàng)新，滿足市場發(fā)展；</p><p>　?、迌?yōu)質(zhì)：電壓、頻率波動等特征滿足供電質(zhì)量的需要，有效控制諧波污染，滿足多種行業(yè)對電能的需求，保證用戶用電質(zhì)量，使電能質(zhì)量差別定價得到實現(xiàn)；</p><p>　?、甙踩航ㄔO堅強的電網(wǎng)網(wǎng)絡，提升電網(wǎng)面對網(wǎng)絡攻擊和物理攻擊的

18、性能，及時處理系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，保障系統(tǒng)安全、可靠運行。 </p><p>　　1.1.2 中國智能電網(wǎng)的基本概念 </p><p>　　改革開放后，我國首要任務就是以經(jīng)濟建設為中心，大力發(fā)展生產(chǎn)力。目前，我國經(jīng)濟建設迅速發(fā)展，電網(wǎng)的建設面臨著巨大的壓力；而且地區(qū)能源資源的分布與經(jīng)濟發(fā)展不平衡:用電負荷中心多在中東部地區(qū)，但是能源中心卻分布在西部和北部等地區(qū)，太陽能資源主要分布于西藏、新

19、疆等西部地區(qū)，占有大部分的風能資源主要分布在東北、西北以及部分沿海地區(qū)。</p><p>　　特殊的條件決定了我國電網(wǎng)必須以特高壓輸電網(wǎng)為基礎，建設穩(wěn)定的輸電系統(tǒng)，實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)電力系統(tǒng)更高層次的智能化。</p><p>　　我國提出的堅強智能電網(wǎng)定義是：以特高壓輸電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、多級電網(wǎng)共同發(fā)展的網(wǎng)架為基礎，依靠通信信息技術(shù)，具有高度信息化、智能化和互動化。覆蓋電力系統(tǒng)的發(fā)

20、電、輸電、變電、配電、用電和智能調(diào)度各個環(huán)節(jié)和所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。 </p><p>　　1.2 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　1.2.1 美國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　2001年,美國電力科學院提出了“Intelligrid”的概念，并在2003年提出《智能電網(wǎng)研究框架》作為研究

21、指導；美國能源部隨即提出了Grid2030計劃,依靠先進的材料技術(shù)、領先的超導技術(shù)、發(fā)達的電力電子技術(shù)，把工作重心放在控制技術(shù)、儲能技術(shù)、廣域測量技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、仿真技術(shù)等，努力構(gòu)建國家骨干電網(wǎng)、局部區(qū)域性電網(wǎng)、地方性電網(wǎng)和微型電網(wǎng)等多層次、多級別的電力網(wǎng)絡。力求到2030年建設具有完全自動化、安全可靠、高效、靈活應變、低成本的輸配電系統(tǒng)，提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，提供給用戶可靠性的供電網(wǎng)絡及優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量，滿足社會各方面的需求。

22、 </p><p>　　1.2.2我國智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　雖然我國關(guān)于智能電網(wǎng)的研究稍晚，但在智能電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)領域展開了深入的研究和探索。在1999年進行的“我國電力大系統(tǒng)災變防治和經(jīng)濟運行的重大科學問題研究”會議上，就已經(jīng)提出過“數(shù)字電力系統(tǒng)”的概念。近年來國內(nèi)也在一直不斷關(guān)注國內(nèi)外智能電網(wǎng)方面的最新研究進展。2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動了智能電網(wǎng)

23、可行性研究項目，計劃建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2008年11月11日到13日，中美清潔能源合作組織召開了特別會議，在會上首次使用“Smart Grid”這個概念，我們翻譯為“智能電網(wǎng)”。在2009年5月召開的“2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上，中國國家電網(wǎng)公司正式提出“堅強智能電網(wǎng)”的概念，并計劃到2020年基本完成建設具有中國特色的堅強智能電網(wǎng)，由此，中國智能電網(wǎng)的研究與建設正式拉開了序幕。 </p><p&g

24、t;　　2. 智能電網(wǎng)與新能源發(fā)電</p><p>　　2.1 新能源概述 </p><p>　　新能源是在新技術(shù)基礎上系統(tǒng)地開發(fā)利用的一次能源，如太陽能、風能、生物質(zhì)能、海洋能、地熱能等。它們都屬于可再生清潔能源。</p><p>　　但是無論從世界還是從中國來看，一次化石能源都是有限的，中國的一次化石能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10％。從

25、長遠來看，新能源將是未來人類的主要能源來源[3]。 </p><p>　　2.2 我國能源資源分布現(xiàn)狀 </p><p>　　2.2.1 石油資源分布 </p><p>　　我國石油資源主要分布在黑龍江、新疆、山東、河北、陜西、遼寧、吉林等北部和西部地區(qū)。我國的大中型油氣田大都分布在長江以北的東北、華北和西北地區(qū)，油氣產(chǎn)量占到全國的90%以上 </p>

26、<p>　　2.2.2 煤炭資源分布 </p><p>　　據(jù)全國第3輪煤炭資源預測資料，全國垂深2000m 以內(nèi)淺煤炭資源總量為5.6萬億噸。截至2005年底，全國煤炭保有資源量為11031億噸，排在俄羅斯和美國之后，居世界第3位。新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西、貴州、寧夏6?。▍^(qū)）煤炭保有儲量占全國的81.2%，是我國煤炭資源最富集的地區(qū)。</p><p>　　2.2.3 水

27、資源分布 </p><p>　　我國水能資源總量豐富，在西南地區(qū)（四川、重慶、云南、貴州、西藏）分布較多，約占全國的70%左右。其中河流和湖泊是淡水資源的主要集中地區(qū)，長江何黃河等主要河流蘊含的水能資源豐富，其含有的水能占經(jīng)濟可開發(fā)量的絕大多數(shù)，這些資源表明我國利用水資源發(fā)電有著極大的空間[4]。</p><p>　　2.2.4 天然氣資源分布 </p><p>

28、;　　據(jù)新一輪油氣資源評價結(jié)果，我國常規(guī)天然氣資源量約為56萬億立方米.</p><p>　　主要分布在塔里木、四川、鄂爾多斯、柴達木、松遼、東海、瓊東南、鶯歌海和渤海灣等九大盆地。其中，塔里木、四川、鄂爾多斯三大盆地天然氣資源豐富，資源量約占全國52.3%。</p><p>　　2.2.5 風能資源分布 </p><p>　　我國風能開發(fā)潛力逾25億kW，陸上離

29、地面50m高度達到3級以上的風能資源的含量豐富，其潛在的開發(fā)量大概是23.8億kW，在很多近海區(qū)域、離海平面50m高度的區(qū)域容量約2億kW。我國陸地風能資源主要分布在新疆、內(nèi)蒙古和甘肅等西北地區(qū)。</p><p>　　2.2.6 核能資源分布 </p><p>　　我國鈾礦資源豐富，第二輪勘查預測儲量超過200萬噸。</p><p>　　我國勘查程度低，已完成鈾礦

30、普查面積不到國土面積的1/3，具有良好勘探前景的500m-1500m深度的地層基本沒有開展勘探工作。我國鈾礦資源主要分布在江西、新疆、內(nèi)蒙的鄂爾多斯、廣東、遼寧等地。</p><p>　　2.2.7 生物質(zhì)能資源分布 </p><p>　　我國生物質(zhì)能資源形式多樣，主要有樹木的枝椏、動物糞便、農(nóng)作物的秸稈、排放的污水和垃圾等。農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、生活和工業(yè)垃圾主要分布在東部地區(qū)，農(nóng)林業(yè)

31、的廢棄物等主要分布在西部、北部和西南地區(qū)。</p><p>　　2.2.8 太陽能資源分布 </p><p>　　據(jù)估算，每年太陽輻射能在我國陸地表面占有量約為1.47×108億kWh，相當于4.9萬億噸標準煤，相當很多發(fā)電站的發(fā)電總和。我國西藏、青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河北、山東、遼寧、吉林、云南、廣東、福建、海南等地區(qū)的太陽輻射能量較大，屬于太陽能利用條件較好的

32、地區(qū)，尤其是青藏高原地區(qū)太陽能資源最為豐富。 </p><p>　　2.3 智能電網(wǎng)在新能源發(fā)電中的作用</p><p>　　目前，新能源的開發(fā)和利用主要以生產(chǎn)電能的形式進行，由新能源轉(zhuǎn)換而來的電能必須在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的指揮與控制下，經(jīng)過電網(wǎng)的輸、變、配、用等環(huán)節(jié)，才能最終給用戶帶來光明。而現(xiàn)在傳統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)并不能滿足大規(guī)模新能源接入的要求，從全國各地紛至沓來的新能源在接入電網(wǎng)的時候陷入了“

33、車多路少、擁堵不暢”的尷尬局面。</p><p>　　因此，必須加強智能電網(wǎng)建設，才能滿足大規(guī)模新能源接入的需要。此時，智能電網(wǎng)這一接納新能源的高速公路也就應運而生。 </p><p>　　2.3.1 智能電網(wǎng)讓新能源發(fā)電“送得出”</p><p>　　由于新能源發(fā)電大多地處偏遠地區(qū)、荒漠地帶，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上也是位于電網(wǎng)線路的末端，距離負荷中心較遠，因此需要通過遠距離

34、輸電線路輸送。 </p><p>　　智能電網(wǎng)輸電新技術(shù)的研究與應用滿足了大規(guī)模新電力的輸送要求。 </p><p>　　2.3.2 智能電網(wǎng)讓新能源發(fā)電“送得準”</p><p>　　新能源大多與當?shù)氐臍夂驐l件緊密相連，風電離不開風、太陽能發(fā)電更是離不開晴空萬里。而天氣變化、風云莫測，陰晴不定的氣候條件使得新能源發(fā)電大多具有間歇性、周期性、波動性等特點。</

35、p><p>　　智能電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)作為電網(wǎng)運行的神經(jīng)中樞在為大規(guī)模間歇式新能源輸送保駕護航的同時，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。在電網(wǎng)的智能調(diào)度系統(tǒng)中，利用天氣預報的方式預測新能源發(fā)電，將讓不可捉摸的間歇式新能源盡在智能電網(wǎng)調(diào)度的掌握之中[5]。</p><p>　　根據(jù)新能源的分布特性以及許多風力發(fā)電、光伏發(fā)電基地之間的相互關(guān)聯(lián)特性的新能源調(diào)度運行控制技術(shù)將充分利用電網(wǎng)的儲能、蓄能設施，協(xié)調(diào)配合

36、其它發(fā)電能源，平抑風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的功率波動，實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定控制，以及新能源與常規(guī)電源的智能協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。</p><p>　　2.3.3 智能電網(wǎng)讓新能源發(fā)電“落得下、用的好”</p><p>　　目前我國的新能源發(fā)電呈現(xiàn)出“大規(guī)模集中開發(fā)、中高壓接入”與“分散開發(fā)、低電壓就地接入”并舉的發(fā)展趨勢。表現(xiàn)在電站形式上一種是大型電站，另一種則是分布式電源，而大規(guī)模新能源的分布式接

37、入相對于傳統(tǒng)的配用電系統(tǒng)有著新的革新。</p><p>　　智能配電網(wǎng)技術(shù)根據(jù)新能源分布式接入，影響了配電網(wǎng)在布局、工作、控制等方面，成功開發(fā)了智能化的配用電系統(tǒng)，保障了新能源資源的分布式接入。這些研究成果將保證廣大用戶用電的安全、可靠。</p><p>　　智能用電服務系統(tǒng)為電力企業(yè)和電力用戶之間提供了友好、可視的交互平臺，是電力公司聯(lián)接客戶的橋梁。廣大用戶可以通過簡便的操作獲知自己使用

38、的用電信息，而電力系統(tǒng)也可以通知用戶供電的信息等。所有的這些智能化的設備將推動著智能電網(wǎng)的發(fā)展，掌控著分布式新能源的接入與控制，使配電網(wǎng)供電更加可靠，廣大用戶可以獲得優(yōu)質(zhì)、安全的新電力[6]。</p><p>　　2.3.4 智能電網(wǎng)要使新能源發(fā)電“發(fā)得穩(wěn)”</p><p>　　電網(wǎng)是連接電源和用戶的橋梁，負責將各種不同類型的電源發(fā)出的電力輸送到最終用戶。同時，電源又必須嚴格滿足電網(wǎng)安全可

39、靠運行的要求，服務大局，根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的指令實施發(fā)電調(diào)節(jié)與控制。因此，在智能電網(wǎng)－這一接納新能源的高速公路上，盡管新能源一個個秉性各異，對電網(wǎng)的影響也是各不相同，但定位卻要一樣。即新能源發(fā)電接入電網(wǎng)后必須具備接近常規(guī)水火電機組的優(yōu)良性能、能夠支撐電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，與電網(wǎng)實現(xiàn)良性互動。目前智能電網(wǎng)在發(fā)電環(huán)節(jié)一方面通過完善新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的技術(shù)標準，規(guī)范新能源電站必須具備的性能指標，引導新能源發(fā)電先進技術(shù)與先進裝備的開發(fā)與應用。</

40、p><p>　　另一方面通過重點研究先進的新能源發(fā)電核心控制技術(shù)，如自動電壓控制、自動發(fā)電控制、故障穿越技術(shù)等，使新能源電站在向電網(wǎng)提供優(yōu)質(zhì)電能的同時，具備支撐電網(wǎng)運行的能力，實現(xiàn)與電網(wǎng)的靈活互動。另外，儲能技術(shù)是改善新能源電站輸出功率穩(wěn)定性的有效措施，在電網(wǎng)中增加儲能電源，通過合理控制儲能電源的運行，對于抑制新能源的功率波動，提高電網(wǎng)接納新能源能力，降低電網(wǎng)運行風險具有重要作用。</p><p&

41、gt;　　2.4 新能源接入與控制 </p><p>　　2.4.1 接入方式及要求</p><p>　　規(guī)模大的風能、太陽能等可再生能源資源需要走集中開發(fā)、規(guī)模外送、中高壓接入輸電網(wǎng)，大范圍消納的發(fā)展道路。小規(guī)模的新能源作為分布式能源接入配電網(wǎng)，就地消納。</p><p>　　為了規(guī)范新能源電站必須具備的性能指標，引導新能源發(fā)電先進技術(shù)與先進裝備的開發(fā)與應用，保

42、證電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，實現(xiàn)新能源與電網(wǎng)的靈活互動，必須制定新能源發(fā)電接入智能電網(wǎng)的技術(shù)標準。國家電網(wǎng)公司于2009年分別針對風電場和光伏電站接入電網(wǎng)出臺了相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，并在所轄電網(wǎng)區(qū)域里推行。技術(shù)規(guī)定分別對風電場和光伏電站在接入電網(wǎng)之后的電能質(zhì)量、功率控制和電壓調(diào)節(jié)、電網(wǎng)異常時的響應特性等方面進行了具體的規(guī)定，并要求風電場、大型和中型光伏電站必須具備與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)進行通信的能力。</p><p>　　2.4.2

43、新能源自動控制功能 </p><p>　?。ㄒ唬┯泄β士刂?</p><p>　　新能源電站應具有有功功率調(diào)節(jié)能力，并能根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)指令控制其有功功率輸出。為了實現(xiàn)對新能源電站有功功率的控制，電站需要安裝有功功率控制系統(tǒng)，能夠接收并自動執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)遠方發(fā)送的有功出力控制信號，根據(jù)電網(wǎng)頻率值、電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)指令等信號自動調(diào)節(jié)電站的有功功率輸出，確保電站最大輸出功率及功率變化率不超過

44、電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的給定值，以便在電網(wǎng)故障和特殊運行方式時保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性[7]。</p><p>　　（二）電壓/無功調(diào)節(jié)</p><p>　　新能源電站應具備電壓/無功調(diào)節(jié)能力，參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的方式包括調(diào)節(jié)電站的無功功率、調(diào)節(jié)無功補償設備投入量以及調(diào)整電站升壓變壓器的變比等。</p><p>　　新能源電站的功率因數(shù)應能夠在允許范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，有特殊要求時，可以與

45、電網(wǎng)企業(yè)協(xié)商確定。在其無功輸出范圍內(nèi)，新能源電站應具備根據(jù)并網(wǎng)點電壓水平調(diào)節(jié)無功輸出，參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的能力，其調(diào)節(jié)方式、參考電壓、電壓調(diào)差率等參數(shù)應可由電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)遠程設定。</p><p><b>　?。ㄈ﹩?lt;/b></p><p>　　新能源電站能夠按照電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的啟動指令執(zhí)行，但啟動時需要考慮電站的當前狀態(tài)和本地測量的信號。</p><

46、;p>　　新能源電站啟動時應確保輸出的有功功率變化不超過所設定的最大功率變化率。 </p><p><b>　?。ㄋ模┩C</b></p><p>　　新能源電站能夠按照電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)的停機指令執(zhí)行或發(fā)生電氣故障時自動停機。正常停機情況下，新能源電站同時切除的功率應在電網(wǎng)允許的最大功率變化率范圍內(nèi)[8]。 </p><p>　　3.

47、智能電網(wǎng)與能源資源優(yōu)化配置 </p><p>　　3.1 如何實現(xiàn)能源資源優(yōu)化 </p><p>　　當前，能源和資源供需緊張已成為影響我國經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的突出矛盾。</p><p>　　電網(wǎng)是實現(xiàn)我國能源戰(zhàn)略布局的重要手段、能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)和國家綜合運輸體系的重要組成部分，電網(wǎng)的發(fā)展與我國的能源資源優(yōu)化密切相關(guān)。加快建設具有堅強骨干網(wǎng)架的智能電網(wǎng)，能夠有效

48、解決電力的大規(guī)模、遠距離、低損耗傳輸問題，促進大型水電、煤電、核電、可再生能源基地的集約化開發(fā)，從而實現(xiàn)全國乃至更大范圍內(nèi)能源資源優(yōu)化配置。 </p><p>　　3.2 智能電網(wǎng)與能源資源優(yōu)化配置 </p><p>　　我國一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不均衡性和人均資源匱乏短缺，決定了我國能源資源大規(guī)?？鐓^(qū)域調(diào)配和全國范圍優(yōu)化配置的必然性。智能電網(wǎng)是科學合理能源資源利用體系的重要載體，

49、為在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置提供了平臺[9]。</p><p>　　我國現(xiàn)有電網(wǎng)的跨區(qū)域輸電能力、安全穩(wěn)定運行水平、抵御自然災害能力等方面亟待提高。因此，必須建設智能電網(wǎng)，推進新能源資源的整合和利用，為大范圍的能源資源優(yōu)化提供可靠的保障。 </p><p>　　3.2.1電力遠距離大容量傳輸 </p><p>　　根據(jù)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，規(guī)劃建設的西部和北部大型

50、煤電基地、西南水電基地與中東部負荷中心地區(qū)的距離在800～3000km，要實現(xiàn)能源基地的大規(guī)模電力外送，必須依托先進的特高壓輸電技術(shù)，建設電力輸送的“高速公路”，提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力。</p><p>　　研究表明，到2020年，堅強智能電網(wǎng)可使電網(wǎng)跨區(qū)域輸送能力從2億kW 提升到4億kW。屆時將基本可以做到輸煤輸電并舉，相互促進，相互補充，能夠較好地滿足各地區(qū)能源電力發(fā)展和經(jīng)濟社會用電需要。 </p

51、><p>　　3.2.2 提高能源輸送經(jīng)濟性 </p><p>　　從我國西部、北部煤電基地輸煤輸電到中東部負荷中心，無論是基于落地電價還是基于輸送環(huán)節(jié)價格進行比較，輸電均比輸煤更經(jīng)濟可行。輸電到受端的落地電價比輸煤到受端建電廠的上網(wǎng)電價低0.02～0.11 元/kWh，輸電價與輸煤折算電價之比為1:1.3～1:3.1[10]。</p><p>　　因此建設堅強智能電網(wǎng)

52、，可提高西部和北部能源基地外送的輸電比重，并有效提高能源輸送經(jīng)濟性。 </p><p>　　3.2.3 提高電力系統(tǒng)對清潔能源的消納能力 </p><p>　　“低碳環(huán)保、節(jié)約能源”已成為當今時代發(fā)展的主題，所以發(fā)展清潔能源已成為我國能源戰(zhàn)略調(diào)整的核心內(nèi)容，是推進節(jié)能減排、應對氣候變化的重要舉措。我國在“三北”地區(qū)規(guī)劃建設的千萬kW級風電基地、西北地區(qū)規(guī)劃建設的百萬kW級太陽能光伏電站基地

53、。</p><p>　　由于風電、太陽能發(fā)電出力具有隨機性和間歇性，西北地區(qū)負荷規(guī)模有限，本地消納風電和太陽能電力的能力有限，需要遠距離外送到中東部負荷中心地區(qū)，在更大范圍內(nèi)消納。通過建設堅強智能電網(wǎng)，通過跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)擴大清潔能源的消納市場，采用智能化調(diào)度運行等舉措，到2020年全國的風電開發(fā)規(guī)?？蛇_到1億kW以上。 </p><p>　　3.3 特高壓輸電技術(shù) </p><

54、;p>　　特高壓輸電網(wǎng)是相對于超高壓和高壓輸電網(wǎng)的一種更高電壓的輸電技術(shù)，是一種多層次、多區(qū)域、多結(jié)構(gòu)的智能化大電網(wǎng)[11]。</p><p>　　3.3.1特高壓輸電的優(yōu)越性 </p><p><b>　　(1) 輸送容量大</b></p><p>　　1000kV特高壓交流按自然功率輸送能力是500kV交流輸電的5倍，在采用同種類型的

55、桿塔設計的條件下，1000kV特高壓交流輸電線路單位走廊寬度的輸送容量約為500kV交流輸電的3倍。</p><p>　　(2) 節(jié)約土地資源</p><p>　　±800kV直流輸電方案的線路走廊寬度約76m，單位走廊寬度輸送容量約為84MW/m，是±500kV直流輸電方案的1.3倍，溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘水電站送出工程采用±800kV級直流與采用&

56、#177;600kV級直流相比，輸電線路可以從10回減少到6回?？傮w來看，特高壓交流輸電可節(jié)省約2/3的土地資源，特高壓直流可節(jié)省約1/4的土地資源。 </p><p><b>　　(3) 輸電損耗低</b></p><p>　　與超高壓輸電相比，特高壓輸電線路損耗大大降低,特高壓交流線路損耗是超高壓線路的1/4；±800kV直流線路損耗是±500

57、kV直流線路的39％。</p><p><b>　　(4) 工程造價省</b></p><p>　　采用特高壓輸電技術(shù)可以節(jié)省大量導線和鐵塔材料，以相對較少的投入達到同等的建設規(guī)模，從而降低建設成本。</p><p>　　在輸送同容量條件下，特高壓交流輸電與超高壓輸電相比，節(jié)省導線材料約一半，節(jié)省鐵塔用材約2/3。1000kV交流輸電方案的單位

58、輸送容量綜合造價約為500kV輸電的3/4。 </p><p>　　3.4 高效節(jié)能輸電技術(shù) </p><p>　　為了解決對輸電容量的需求持續(xù)增長與建設新線路困難的矛盾，近年來人們開始將更多的注意力從電網(wǎng)的擴張轉(zhuǎn)移到挖掘現(xiàn)有網(wǎng)絡的潛力上，研究利用其他高效節(jié)能輸電新技術(shù)來均衡電網(wǎng)的潮流和提高輸電線路的輸送容量，從而提高輸電網(wǎng)的輸送能力。</p><p>　　3.4

59、.1 柔性輸電技術(shù) </p><p>　　柔性輸電技術(shù)是基于現(xiàn)代大功率電力電子技術(shù)及信息技術(shù)的現(xiàn)代輸電技術(shù)。柔性輸電技術(shù)可提高輸配電系統(tǒng)的可靠性、可控性、可觀性、運行性能及電能質(zhì)量，是一項對未來電力系統(tǒng)的發(fā)展可能產(chǎn)生巨大變革性影響的新技術(shù)。柔性輸電技術(shù)分為柔性直流輸電技術(shù)和柔性交流輸電技術(shù)[12]。 </p><p>　?。?）柔性直流輸電技術(shù)</p><p>　　

60、柔性直流輸電技術(shù)自身靈活控制直流和交流電壓的功能，可將它放置在系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性，適合向遠地負載、小島、海上鉆井等孤立網(wǎng)絡供電，尤其適合用于風力發(fā)電系統(tǒng)。</p><p>　?。?）柔性交流輸電技術(shù)</p><p>　　柔性交流輸電技術(shù)（Flexible Alternating Current Transmission Systems，F(xiàn)ACTS）又稱為靈活交流輸電技術(shù)。FAC

61、TS技術(shù)是基于電力電子技術(shù)改造交流輸電的系列技術(shù)，它可以對交流電的無功功率、電壓、電抗和相角進行控制，從而能有效提高交流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，滿足電力系統(tǒng)遠距離、大功率安全穩(wěn)定輸送電力的要求。 </p><p>　　3.4.2 緊湊型輸電技術(shù) </p><p>　　緊湊型輸電技術(shù)是通過對導線的優(yōu)化排列，縮小相間距離、將三組導線置于同一塔窗內(nèi)，三相導線間無瓶子接地構(gòu)件，增加相分裂根數(shù)，減少波阻

62、抗、增加電容、大幅度提高自然輸送功率，有效壓縮電線走廊的一項新型輸電技術(shù)。 </p><p>　　從電網(wǎng)建設的遠景和特高壓電網(wǎng)規(guī)劃來看，線路不斷增多，線路走廊資源越來越緊張，特別是由于規(guī)劃部門對土地審批越來越嚴格，線路通道在很多地區(qū)已經(jīng)成為影響電網(wǎng)建設的主要因素。緊湊型輸電技術(shù)與常規(guī)型輸電線路相比，具有降低電能輸送成本，減少輸電走廊對土地的占用等特點，是經(jīng)濟發(fā)達、土地昂貴、房屋稠密地區(qū)節(jié)省線路走廊和工程投資、提高

63、輸送容量的有效方法之一。 </p><p>　　4. 智能電網(wǎng)與新能源可靠性供電 </p><p>　　建設智能電網(wǎng)符合我國國情，是電力系統(tǒng)發(fā)展的方向。“堅強”和“智能”是中國堅強智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵，只有形成“堅強”網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建“智能”的基礎，實現(xiàn)信息化、自動化、互動化的“智能”技術(shù)特征，才能充分發(fā)揮堅強智能電網(wǎng)的功能和作用，才能充分發(fā)揮保護神“魔法”的威力，同時也為提高電網(wǎng)的可靠性提

64、供了很好的方法。</p><p>　　4.1 建設堅強電網(wǎng)網(wǎng)架 </p><p>　　智能電網(wǎng)的建設首先應該是堅強基礎網(wǎng)架的建設，堅強的網(wǎng)架是提高供電可靠性的前提，也是堅強智能電網(wǎng)建設的基礎，在建設智能電網(wǎng)過程中堅強與智能需要相輔相成、協(xié)調(diào)統(tǒng)一。</p><p>　　堅強電網(wǎng)網(wǎng)架首先要求統(tǒng)一規(guī)劃，各電壓等級電網(wǎng)定位明確，在各自功能范圍內(nèi)發(fā)揮作用，實現(xiàn)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展

65、。再者，就是電網(wǎng)合理“分層分區(qū)”，主電源直接接入特高壓電網(wǎng)，避免電源過于集中，防止因負荷轉(zhuǎn)移引起連鎖反應。</p><p>　　根據(jù)輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的在運行中的不同功能、地位形成層次分明的結(jié)構(gòu)。將電網(wǎng)分層運行，能夠避免高、低壓供電線路形成電磁環(huán)網(wǎng)，這就極大地簡化了繼電保護，提高電網(wǎng)運行的可靠性。其中，分層分區(qū)的運行方式還可以充分發(fā)揮有功與無功的控制技術(shù)，監(jiān)測和處理正常運行的各種功能，避免電網(wǎng)安全故障的發(fā)生。<

66、/p><p>　　4.2 智能電網(wǎng)中的智能調(diào)度 </p><p>　　調(diào)度是智能電網(wǎng)的“大腦”，是電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，是智能電網(wǎng)得以正常運行的基礎之一，同時也是電力系統(tǒng)運行和控制自動化程度最高的部分。</p><p>　　智能電網(wǎng)調(diào)度能夠有效地提高調(diào)度人員進行決策分析的能力，提升電網(wǎng)運行的可靠性。要求“大腦”能夠從匯集的海量動態(tài)量測數(shù)據(jù)中抽取最關(guān)鍵的信息，進行分析、決策

67、。從電網(wǎng)計劃、調(diào)度和實時運行的不同時間階段，對電網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)安全性進行分析和實時預警[10]。</p><p>　　優(yōu)化電網(wǎng)經(jīng)濟運行，提高電網(wǎng)安全可靠性，針對電網(wǎng)中存在的安全穩(wěn)定問題給出解決方案，從而為調(diào)度運行分析人員在電網(wǎng)調(diào)度計劃安排、監(jiān)視和評估電網(wǎng)動態(tài)運行狀態(tài)、分析和處理各種電網(wǎng)事故方面提供技術(shù)支持，協(xié)調(diào)電力交易的經(jīng)濟性與安全性，預防電網(wǎng)安全事故，并提供電網(wǎng)發(fā)生多重故障和連鎖故障時的閉環(huán)緊急控制方案，提

68、高電網(wǎng)供電可靠性。</p><p>　　4.3 裝備的智能化</p><p>　　多種智能化的設備極大地促進了智能電網(wǎng)的發(fā)展。</p><p>　　智能電網(wǎng)的先進裝備不但包括傳統(tǒng)二次系統(tǒng)的監(jiān)測、維護、自動控制等裝置,而且包含傳統(tǒng)的一次系統(tǒng)設備、多種固態(tài)開關(guān)、高質(zhì)量、高容量、高性能的儲能裝置等[13]。</p><p>　　可以預見,隨著科技的

69、發(fā)展，各種智能設備的開發(fā)，智能系統(tǒng)的應用，極大的促進了智能電網(wǎng)和智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展。為我國堅強智能電網(wǎng)的建設提高可靠的保障。</p><p>　　5. 智能電網(wǎng)的前景</p><p>　　當前，世界能源格局的變化日新月異。智能電網(wǎng)作為新興的能源，對于發(fā)展清潔能源是一次極大的實踐。如何使新能源資源的輸電效率最大化，如何使新能源資源的供電安全可靠，如何保證用戶使用的優(yōu)質(zhì)電能？這些課題正是智能

70、電網(wǎng)要解決的。挑戰(zhàn)與機遇并存，智能電網(wǎng)的發(fā)展模式是一把雙刃劍。與發(fā)達國家的智能電網(wǎng)發(fā)展相比，我國智能電網(wǎng)的研究并不成熟，尚處于初步階段。因此我國加大了對智能電網(wǎng)研究的投入，這其中包括巨大的經(jīng)濟投入和人力投入，多次召開的重大會議也確立了智能電網(wǎng)發(fā)展的核心地位。這與我國的國情是分不開的，換句話說，中國現(xiàn)階段的經(jīng)濟發(fā)展必須依靠智能電網(wǎng)來提供強大的技術(shù)支持和可期的回報。眾所周知，我國的能源資源含量雖然豐富，但是人均占有量卻非常少。加之環(huán)境惡化、

71、能源短缺，人民的物質(zhì)需求增長，各種矛盾凸顯，建設智能電網(wǎng)成為必然趨勢[14]。</p><p>　　未來的智能電網(wǎng)發(fā)展將更加智能化、人性化。大到國家電網(wǎng)的運行，小到人民生活的方方面面。我們可以想象，沒有回家就提前打開空調(diào)、開燈、打開電視，在上班就可以實時了解用電信息。智能電網(wǎng)的這些優(yōu)良特性將極大地推動經(jīng)濟社會的發(fā)展，豐富人民生活。智能電網(wǎng)的發(fā)展離不開政府的政策支持，更離不開社會各界團體的努力，發(fā)展智能電網(wǎng)，任重而

72、道遠！</p><p><b>　　6. 結(jié)語</b></p><p>　　“低碳環(huán)保，節(jié)約能源”已成為社會發(fā)展的主流。本文從智能電網(wǎng)概念的提出和發(fā)展，詳細闡述國內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。著重分析了智能電網(wǎng)與新能源資源的優(yōu)化配置問題，智能電網(wǎng)在新能源資源發(fā)電方面的重要作用，以及智能調(diào)度技術(shù)在新能源可靠性供電的作用和意義。為新能源的高效開發(fā)和利用提供了可靠的技術(shù)保障。&l

73、t;/p><p>　　發(fā)展智能電網(wǎng)是當今世界各國工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，由智能電網(wǎng)帶來的巨大的經(jīng)濟效益和社會效益不可估量。我們要學習發(fā)達國家的經(jīng)驗和技術(shù)，揚長避短，利用自身的優(yōu)勢，依靠先進的科學技術(shù)，為中國的智能電網(wǎng)發(fā)展保駕護航。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 高財根.淺析智能電網(wǎng)技術(shù)在我國的發(fā)展及應用[J]

74、.中小企業(yè)管理與科技,2012,(4): 13.</p><p>　　[2] 胡學忠.智能電網(wǎng)技術(shù)在用電營銷中的應用研究[D].浙江大學,2012,6. </p><p>　　[3] 沈梁,毛西吟,白熊.未來智能電網(wǎng)的發(fā)展與應用[J].電氣技術(shù),2013,(12): 37-38.</p><p>　　[4] 李平一.對我能源外交與能源戰(zhàn)略的幾點思考[D].對外經(jīng)濟貿(mào)

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76、3,(4): 49-50. </p><p>　　[8] 韓永軍.基于IEC61850的數(shù)字化變電站計量裝置研究與設計[D].蘭州理工大學,2012,16.</p><p>　　[9] 于金.探討智能電網(wǎng)對低碳電力系統(tǒng)的支撐作用[J].大科技,2013,(10): 43-44.</p><p>　　[10] 辛志勇,靳濤.智能電網(wǎng)中電力設備及其技術(shù)發(fā)展分析[J].科

77、技論壇,2011,(13): 42.</p><p>　　[11] 楊帆,趙書強.智能電網(wǎng)的發(fā)展對大電網(wǎng)可靠性評估的影響[J].電網(wǎng)與清潔能源,2013,29(13): 25-29. </p><p>　　[12] 趙林平.淺談智能電網(wǎng)中的柔性輸電技術(shù)[J].哈爾濱理工大學,2012,(26): 336. </p><p>　　[13] 吳良良.試論智能電網(wǎng)在電力技

78、術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應用[J].電力科技,2014,(1): 147.</p><p>　　[14] 李益楠.淺談智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].中國科技博覽,2012,(27): 11-13.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次論文設計從選題，查閱文獻，到開題報告，再到論文初稿、中稿、終稿，最后答辯的每一個

79、過程中都凝聚了大家的心血，我很感謝系里的領導和老師們在整個畢業(yè)論文設計階段對我們的規(guī)范要求和嚴格把關(guān)，而且在論文設計中為我們提供資源，同時我非常感謝所有幫助過自己的同學。</p><p>　　我最想感謝的是我的論文指導老師**老師，本次論文設計是在他悉心的指導下完成的。老師從一開始選題就給我提供很多參考信息，并針對我的設計提出合理的要求與建議，并根據(jù)不同時段給我提出任務，督促我認真完成整個論文設計，并在每個時段之

80、后針對我的論文不足之處進行修改和交流。在老師的指導下，我的學習能力和動手能力得到了很大的提高。*老師嚴謹治學的態(tài)度和誨人不倦的精神讓我敬佩，在此我衷心地感謝老師的悉心指導和幫助。 </p><p>　　經(jīng)歷這次畢業(yè)設計，我對智能電網(wǎng)的知識有了進一步了解和掌握，同時我也鍛煉了遇到問題查閱資料和設計過程中解決實際問題的能力。雖然我還有很多地方做的不夠好，但是我認真地努力去做了，在以后的學習中我會更加努力，爭取做得更好