電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)-智能配電網(wǎng)的綜述(含外文翻譯)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p><b>　　智能配電網(wǎng)的綜述</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)

2、 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　智能配電網(wǎng)的綜述

3、</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　面對(duì)目前電力系統(tǒng)已越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)電力能源和供電可靠性日益增長(zhǎng)的需求的問(wèn)題，具備著自愈、清潔、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)的智能電網(wǎng)成為了今后電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。本文介紹了智能電網(wǎng)的概念、特征和結(jié)構(gòu)，提出了智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的幾方面關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。此外，本文著重的介紹了未來(lái)智能配電網(wǎng)的基本構(gòu)圖和框架，一

4、些新概念，如分布式能源、需求響應(yīng)，以簡(jiǎn)述的形式被概括出來(lái)。配電網(wǎng)作為直接與用戶(hù)接觸的部分承擔(dān)起了為社會(huì)各部門(mén)提供優(yōu)質(zhì)、可靠能源的任務(wù)。它涉及的很多技術(shù)在今天雖然只是構(gòu)想，但隨著人們對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)腳步的加快，這些構(gòu)想在不久的將來(lái)便能成為現(xiàn)實(shí)。</p><p>　　關(guān)鍵詞　智能電網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；特征；結(jié)構(gòu)；清潔能源</p><p>　　The review of smart distributi

5、on gird</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Today , a power system is working harder to meet the society’s growing on power resources and electricity reliability . Therefore , smart gr

6、id , characterized by many advantages such as self-healing , clean and economic , has become an important trend of power development . In this paper , the concept , characteristics and structure smart grid are introduced

7、 and some key technical problems in realization of smart grid are proposed . In addition , this paper introduces the basic composition fram</p><p>　　Keywords　smart grid ; key technical ; characters ; infras

8、tructure ; clean energy；</p><p>　　不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第1章 智能電網(wǎng)

9、的概述1</p><p>　　1.1 智能電網(wǎng)的內(nèi)涵1</p><p>　　1.2 智能電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r1</p><p>　　1.2.1 美國(guó)智能電網(wǎng)1</p><p>　　1.2.2 歐洲智能電網(wǎng)2</p><p>　　1.2.3 亞洲智能電網(wǎng)2</p><p>　　1.3 智能電

10、網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)因素3</p><p>　　1.3.1 全球性能源和環(huán)境的挑戰(zhàn)3</p><p>　　1.3.2 電網(wǎng)的安全、高效運(yùn)行3</p><p>　　1.3.3 需求響應(yīng)雙向服務(wù)4</p><p>　　1.3.4 高性?xún)r(jià)比的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益4</p><p>　　第2章 智能電網(wǎng)的主要特征6</p&

11、gt;<p><b>　　2.1 自愈6</b></p><p><b>　　2.2 互動(dòng)7</b></p><p><b>　　2.3 堅(jiān)強(qiáng)7</b></p><p>　　2.4 優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)8</p><p>　　2.5 兼容各種發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)10

12、</p><p>　　2.5.1 對(duì)比分析10</p><p>　　2.5.2 需求分析11</p><p>　　2.6 本章小結(jié)11</p><p>　　第3章 智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)13</p><p>　　3.1 集成通信13</p><p>　　3.1.1 電力寬頻通信技術(shù)14

13、</p><p>　　3.1.2 無(wú)線通信技術(shù)14</p><p>　　3.1.3 其他通信技術(shù)15</p><p>　　3.2 傳感與測(cè)量16</p><p>　　3.3 高級(jí)電力設(shè)施16</p><p>　　3.3.1 電力電子裝置17</p><p>　　3.3.2 超導(dǎo)裝置1

14、8</p><p>　　3.3.3 分布式發(fā)電及儲(chǔ)能19</p><p>　　3.3.4 高級(jí)控制方法20</p><p>　　3.4 本章小結(jié)22</p><p>　　第4章 高級(jí)配電體系23</p><p>　　4.1 高級(jí)配電自動(dòng)化23</p><p>　　4.1.1 ADA概述

15、24</p><p>　　4.1.2 ADA功能25</p><p>　　4.1.3 ADA優(yōu)點(diǎn)26</p><p>　　4.2 智能通用變壓器27</p><p>　　4.2.1 IUT的結(jié)構(gòu)與原理27</p><p>　　4.2.2 智能通用變壓器的特點(diǎn)29</p><p>　　

16、4.3 DER運(yùn)行29</p><p>　　4.3.1 分布式能源及主要特征29</p><p>　　4.3.2 幾種分布式發(fā)電簡(jiǎn)介30</p><p><b>　　4.4 微網(wǎng)32</b></p><p>　　4.4.1 微網(wǎng)的發(fā)展32</p><p>　　4.4.2 微網(wǎng)的特點(diǎn)32

17、</p><p>　　4.5 需求響應(yīng)32</p><p>　　4.5.1 基于價(jià)格的DR33</p><p>　　4.5.2 基于激勵(lì)的DR33</p><p>　　4.6 本章小結(jié)33</p><p><b>　　結(jié)論34</b></p><p><b&

18、gt;　　致謝35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　附錄37</b></p><p>　　千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p&

19、gt;<p><b>　　智能電網(wǎng)的概述</b></p><p><b>　　智能電網(wǎng)的內(nèi)涵</b></p><p>　　自進(jìn)入信息時(shí)代，全球資源環(huán)境的壓力不斷增大，能源需求不斷增加，電力市場(chǎng)化的進(jìn)程不斷深入，用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量和可靠性的要求也在不斷提升。電力行業(yè)面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，建設(shè)更加安全、可靠、環(huán)保的電力系統(tǒng)已經(jīng)成為全球電

20、力行業(yè)的共同目標(biāo)。在這種不斷變化的環(huán)境下，人們幻想著建立一個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將能源資源開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)換、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及儲(chǔ)能與能源終端用戶(hù)的各種用電設(shè)備和其他設(shè)施，通過(guò)數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)連接在一起，并通過(guò)智能化控制使整個(gè)系統(tǒng)得以?xún)?yōu)化。這一系統(tǒng)將充分的利用各種廢棄的資源，特別是低碳的天然氣、風(fēng)、光、水、等可再生資源、核能以及各種廢棄的資源，依靠分布式能源系統(tǒng)、能源梯級(jí)利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等優(yōu)化組合配置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供能、對(duì)應(yīng)供

21、能、互助供能和互補(bǔ)供能，將能源利用率和能源供應(yīng)安全提高到一個(gè)新的水平，令環(huán)境污染與溫室氣體排放降低到一個(gè)可以接受的程度，使用戶(hù)成本和投資效益達(dá)到一種合理而有用的狀態(tài)。人們普遍的將這樣一種系統(tǒng)稱(chēng)為智能電網(wǎng)。</p><p>　　智能電網(wǎng)是包括發(fā)、輸、變、配用、調(diào)度和信息等各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對(duì)象，不斷研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機(jī)結(jié)合，智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用，它需要在創(chuàng)建開(kāi)放的系

22、統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，覆蓋包括從需求措施到廣泛分散的分布式發(fā)電再到電力市場(chǎng)的整個(gè)電力系統(tǒng)及相關(guān)環(huán)節(jié)，促進(jìn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合和統(tǒng)一。電力企業(yè)通過(guò)促成技術(shù)與具體業(yè)務(wù)的有效結(jié)合，使智能電網(wǎng)建設(shè)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中切實(shí)發(fā)揮作用，最終達(dá)到提高運(yùn)營(yíng)績(jī)效的目的。</p><p><b>　　智能電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r</b></p><p><b>　　美

23、國(guó)智能電網(wǎng)</b></p><p>　　美國(guó)的智能電網(wǎng)又稱(chēng)統(tǒng)一智能電網(wǎng)，是指將基于分散的智能電網(wǎng)結(jié)合成全國(guó)性的網(wǎng)絡(luò)體系。這個(gè)體系主要包括：通過(guò)統(tǒng)一智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)美國(guó)電力網(wǎng)格的智能化，解決分布式能源體系的需要，以長(zhǎng)短途、高低壓的智能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)客戶(hù)電源；</p><p>　　在保護(hù)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的前提下，營(yíng)建新的輸電電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)可再生能源的優(yōu)化輸配，提高電網(wǎng)的可靠性和清潔性；這個(gè)系統(tǒng)可以

24、平衡跨州用電的需求，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的電力優(yōu)化調(diào)度、監(jiān)測(cè)和控制，從而實(shí)現(xiàn)美國(guó)整體的電力需求管理，實(shí)現(xiàn)美國(guó)跨區(qū)的可再生能源提供的平衡。這個(gè)體系的另一個(gè)核心就是解決太陽(yáng)能、氫能、水電能和車(chē)輛電能的存儲(chǔ)，它可以幫助用戶(hù)出售多余電力，包括解決電池系統(tǒng)向電網(wǎng)回售富裕電能。實(shí)際上，這個(gè)體系就是以美國(guó)的可再生能源為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)美國(guó)發(fā)電、輸電、配電和用電體系的優(yōu)化管理。</p><p>　　美國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)重點(diǎn)在配電和用電上，推動(dòng)可

25、再生能源發(fā)展，注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶(hù)服務(wù)的提升。它的四個(gè)組成部分分別是：高溫超導(dǎo)電網(wǎng)、電力儲(chǔ)能技術(shù)、可再生能源與分布式系統(tǒng)集成（RDSI）和實(shí)現(xiàn)傳輸可靠性及安全控制系統(tǒng)，這個(gè)電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的本質(zhì)是開(kāi)發(fā)并轉(zhuǎn)型進(jìn)入“下一代”的電網(wǎng)體系，其戰(zhàn)略的核心是先期突破智能電網(wǎng)，之后營(yíng)建可再生能源和分布式系統(tǒng)集成（RDSI）與電力儲(chǔ)能技術(shù)，最終集成發(fā)展高溫超導(dǎo)電網(wǎng)。</p><p><b>　　歐洲智能電網(wǎng)</b

26、></p><p>　　智能電網(wǎng)最早出現(xiàn)在歐洲，因此歐洲適應(yīng)智能電網(wǎng)的家用電器技術(shù)開(kāi)發(fā)起步較早，并具有自身特色。與智能電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)相適應(yīng)，信息交換、需求響應(yīng)、系統(tǒng)管理成為智能化家用電器的新功能。同時(shí)，住宅能源管理系統(tǒng)、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)裝置、太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置、電動(dòng)汽車(chē)等進(jìn)入家庭，成為智能電網(wǎng)終端。</p><p>　　2002年4月，歐盟委員會(huì)提出了“歐洲智能能源”計(jì)劃，并在2003~

27、2006年投資2.15億歐元，支持歐盟各國(guó)和各地區(qū)開(kāi)展旨在節(jié)約能源、發(fā)展可再生能源和提高能源使用效率的行動(dòng)，更好地保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2005年，根據(jù)可再生能源和分布式發(fā)電的發(fā)展要求，歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)論壇成立。該論壇發(fā)表的報(bào)告重點(diǎn)研究了未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展前景和需求，提出了智能電網(wǎng)的優(yōu)先研究?jī)?nèi)容和歐洲智能電網(wǎng)的重點(diǎn)領(lǐng)域。在歐盟第五、第六研發(fā)框架計(jì)劃的支持下，歐洲未來(lái)電網(wǎng)SmartGrids(智能電網(wǎng))技術(shù)平臺(tái)在2005年正式啟動(dòng)，適應(yīng)智

28、能電網(wǎng)的家用電器技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)程也隨之啟動(dòng)。</p><p><b>　　亞洲智能電網(wǎng)</b></p><p>　　亞洲國(guó)家眾多，國(guó)情亦會(huì)不同，因此各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的要求也不盡相同。以日本和韓國(guó)為代表的工業(yè)化國(guó)家，需要更精化的電力配置，因此要求智能電網(wǎng)的發(fā)電能力更加精密和細(xì)致，而像中國(guó)和印度這樣的發(fā)展中國(guó)家，需要首次部署智能電網(wǎng)，同時(shí)大規(guī)模地升級(jí)電網(wǎng)。當(dāng)然，各國(guó)對(duì)亞洲電網(wǎng)市

29、場(chǎng)是有共識(shí)的，那就是為滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)日益增長(zhǎng)的電力需求，亞洲現(xiàn)有電網(wǎng)的效率性、可靠性、安全性以及環(huán)保性仍有待加強(qiáng)。</p><p>　　據(jù)悉，日本、韓國(guó)和印度都已開(kāi)始了智能電網(wǎng)的規(guī)劃。日本方面，據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省估計(jì)，到2030年，向可再生能源轉(zhuǎn)變所需的電網(wǎng)升級(jí)成本大概將會(huì)在510億至740億美元之間。其實(shí)早在去年，日本電氣事業(yè)聯(lián)合會(huì)就公布了日本版“智能電網(wǎng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃”，該計(jì)劃以2020年應(yīng)用上智能電網(wǎng)為目標(biāo)。日本政府

30、、電力企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)和設(shè)備制造企業(yè)，積極發(fā)揮自身特長(zhǎng)與專(zhuān)業(yè)特色，踴躍投入到智能電網(wǎng)的研發(fā)中，形成了“官民協(xié)作、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合”的智能電網(wǎng)研發(fā)陣勢(shì)。</p><p>　　到2015年，中國(guó)和印度將占亞洲智能電網(wǎng)市場(chǎng)的75％。咨詢(xún)公司ZPyrme預(yù)測(cè)，今年中國(guó)將會(huì)取代美國(guó)，成為智能電網(wǎng)最大的投資國(guó)。中國(guó)計(jì)劃用73.2億美元發(fā)展智能電網(wǎng)，這一數(shù)額實(shí)際已超越了美國(guó)70.9億美元的撥款。事實(shí)上，中國(guó)在發(fā)展智能電網(wǎng)方

31、面的研究工作做得比較早，只是沒(méi)有正式把智能電網(wǎng)概念提出來(lái)。目前，中國(guó)已經(jīng)著手建立全國(guó)范圍內(nèi)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，實(shí)施10年智能電網(wǎng)藍(lán)圖計(jì)劃，國(guó)家電網(wǎng)公司為該項(xiàng)目配發(fā)4萬(wàn)億元人民幣（5856億美元），資金將被廣泛地投入各個(gè)項(xiàng)目，如可再生能源儲(chǔ)存技術(shù)、動(dòng)力傳輸監(jiān)控系統(tǒng)和智能變電站。同時(shí)亦將資助其他技術(shù)，如電動(dòng)汽車(chē)充電、自動(dòng)化配電、智能電表和用電量信息系統(tǒng)。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目2020年會(huì)基本建成，屆時(shí)在保證電力供應(yīng)和促進(jìn)能源節(jié)約的情況下，電力傳輸將引領(lǐng)中國(guó)跨

32、入數(shù)字時(shí)代。</p><p><b>　　智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)因素</b></p><p>　　全球性能源和環(huán)境的挑戰(zhàn)</p><p>　　能耗和CO2排放導(dǎo)致全球氣候變暖已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)?！堵?lián)合國(guó)氣候變化框架公約》提出的最終目標(biāo)是：“將大氣中溫室氣體的濃度，穩(wěn)定在防止氣候系統(tǒng)受到危險(xiǎn)的人為干擾的水平上”。1)等效C02的排放，主要來(lái)自發(fā)電廠、交通

33、、工業(yè)、商業(yè)和住戶(hù)。其中發(fā)電廠和交通的等效CO2排放所占比例最大，且因國(guó)情而異，如美國(guó)發(fā)電廠和交通的等效CO2排放所占比例均為33％。這也是風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春筒迦胧诫妱?dòng)汽車(chē)得以重視發(fā)展的一個(gè)重要原因。2)能源方面,根據(jù)預(yù)測(cè)2050年全球能源消耗將翻3倍，這除了導(dǎo)致發(fā)電燃料價(jià)格的上漲外還將迫使電價(jià)上揚(yáng)。因此，各國(guó)更加重視、直至立法來(lái)推動(dòng)各種可再生能源的發(fā)展?？梢?jiàn)，全球性環(huán)境和能源的挑戰(zhàn)，推動(dòng)了智能電網(wǎng)的研發(fā)，以解決含可再生

34、能源在內(nèi)的各種類(lèi)型分布式發(fā)電以及插入式電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入電網(wǎng)和市場(chǎng)后所引發(fā)的各種問(wèn)題。</p><p>　　電網(wǎng)的安全、高效運(yùn)行</p><p>　　當(dāng)代電網(wǎng)的安全控制中，緊急狀態(tài)下的緊急控制主要由“離線整定、實(shí)時(shí)動(dòng)作”的繼電保護(hù)和(或)穩(wěn)定補(bǔ)救裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些自動(dòng)裝置除了不具備事態(tài)發(fā)展的評(píng)估能力外，當(dāng)離線模擬和在線實(shí)際出入較大時(shí)，還可能發(fā)生諸如保護(hù)動(dòng)作過(guò)慢導(dǎo)致震蕩，或發(fā)生不必要的解列等問(wèn)題。因

35、此，必須通過(guò)加強(qiáng)正常狀態(tài)下動(dòng)態(tài)安全評(píng)估的預(yù)防性控制，及時(shí)予以修正。</p><p>　　突出自愈功能的智能電網(wǎng)，能夠采用在線的快速仿真、評(píng)估事態(tài)發(fā)展、決定是否隔離、如何分區(qū)等。自愈功能除了能制止或縮小事態(tài)的擴(kuò)大外，并能夠在故障區(qū)內(nèi)，通過(guò)分布能源提供的輔助服務(wù)，至少保證用戶(hù)的基本用電。</p><p>　　智能電網(wǎng)除通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行和資產(chǎn)管理、提高設(shè)備使用率、降低運(yùn)行成本外，主要是推廣位置處于負(fù)

36、荷點(diǎn)、高效環(huán)保的可再生分布能源，支持諸如插入式電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能應(yīng)用。此外，還采用高性?xún)r(jià)比的新技術(shù)，如高溫超導(dǎo)、儲(chǔ)能、和電力電子技術(shù)等，對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行改造或適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展。</p><p><b>　　需求響應(yīng)雙向服務(wù)</b></p><p>　　傳統(tǒng)電網(wǎng)、特別是電力壟斷經(jīng)營(yíng)時(shí)期的發(fā)、輸、配、用電，是從上而下的單向供需關(guān)系。那些由用戶(hù)控制啟停的自備電廠或量大面廣的可再生能

37、源發(fā)電的電源，都被視為是虛擬負(fù)荷，即使接入配電系統(tǒng)，也不參與自動(dòng)發(fā)電控制，甚至在配電網(wǎng)側(cè)安裝逆功率繼電器，正常時(shí)不向電網(wǎng)注入功率。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，這些分布式發(fā)電直接或間接納入需求側(cè)管理，在開(kāi)源節(jié)流、改善負(fù)荷曲線方面發(fā)揮了積極作用，但單向的供需關(guān)系基本未變。</p><p>　　對(duì)電網(wǎng)而言，分布式發(fā)電的啟停可以看成是虛擬負(fù)荷的減少和增加。同樣，負(fù)荷的減少和增加也可等效于虛擬發(fā)電的增減。隨著電力市場(chǎng)的深入發(fā)展，負(fù)荷相

38、當(dāng)于是潛在功率產(chǎn)品的價(jià)值正日益凸現(xiàn)。智能電網(wǎng)下需求側(cè)管理將向需求側(cè)競(jìng)價(jià)發(fā)展，單向的供需關(guān)系將形成雙向的供需互動(dòng)。</p><p>　　實(shí)際上，需求側(cè)競(jìng)價(jià)(DSB)是需求側(cè)管理的一種實(shí)施機(jī)制，它使用戶(hù)能夠通過(guò)改變自己的用電方式主動(dòng)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益，而不象以前那樣被動(dòng)地執(zhí)行所定的電價(jià)。也可以說(shuō)，需求側(cè)管理（DSM）是長(zhǎng)期改變負(fù)荷特性的行為和機(jī)制，大多是政府驅(qū)動(dòng)。而DSB是基于市場(chǎng)的短期負(fù)荷響應(yīng)行為和市

39、場(chǎng)機(jī)制，主要由市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。參與需求改變量的競(jìng)爭(zhēng)，既可以競(jìng)價(jià)增負(fù)荷，也可以競(jìng)價(jià)減負(fù)荷。但為了實(shí)現(xiàn)DSB產(chǎn)品的規(guī)模效應(yīng)，一般只有兆瓦級(jí)以上的大用戶(hù)、或是多個(gè)同行企業(yè)通過(guò)集總代理才直接參與需求競(jìng)價(jià)，小用戶(hù)則是通過(guò)其供電商作為代理間接參與需求競(jìng)爭(zhēng)。</p><p>　　高性?xún)r(jià)比的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益</p><p>　　推動(dòng)智能電網(wǎng)研發(fā)實(shí)施的又一個(gè)重要因素，是投入產(chǎn)出的高性?xún)r(jià)比，這也是智能電網(wǎng)所追求的

40、一個(gè)主要目標(biāo)。智能電網(wǎng)的幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)都具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　據(jù)美國(guó)電科院EPRI估計(jì)，美國(guó)未來(lái)20年需投資1 650億美元的智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)后的綜合效益可達(dá)6 280～8 020億美元。奧巴馬的顧問(wèn)在一份科技投資對(duì)就業(yè)影響的報(bào)告中分析，投資100億美元建設(shè)智能電網(wǎng)，可創(chuàng)造23．9萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。</p><p>　　可再生能源發(fā)電方面,美國(guó)加州2020年要求可再生

41、能源比例達(dá)33％為例，將減少11％的碳排放。</p><p>　　輸電方面,美國(guó)計(jì)劃使用超導(dǎo)輸電技術(shù)，跨越4個(gè)時(shí)區(qū)傳送電力。第一條高溫超導(dǎo)電纜，已于2008年4月投入運(yùn)行。與同樣直徑的銅導(dǎo)線相比，其輸電能力提高150倍。</p><p>　　配電方面,美國(guó)和墨西哥的電力公司和終端用戶(hù)，每年將安裝100多萬(wàn)臺(tái)配電變壓器，如采用高效非晶質(zhì)鐵芯技術(shù)，每年可節(jié)約7．5億kW·h，相當(dāng)于減

42、少46.5萬(wàn)t的C02排放或?qū)?萬(wàn)輛汽車(chē)從公路上移去。</p><p>　　智能電網(wǎng)的主要特征 </p><p>　　智能電網(wǎng)的主要特征分為五類(lèi)：自愈、互動(dòng)、堅(jiān)強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)、兼容各種發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)。下面將分別介紹：</p><p><b>　　自愈</b></p><p>　　對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線自我評(píng)估，

43、并采取預(yù)防性的控制手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；故障發(fā)生時(shí)，在沒(méi)有或少量人工干預(yù)下能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。美國(guó)正在研發(fā)的智能電網(wǎng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行情況，在故障發(fā)生之前消滅可疑隱患。就算事故不可避免，智能電網(wǎng)也能隔離故障線路，阻止事故擴(kuò)散。</p><p>　　實(shí)時(shí)管理一個(gè)現(xiàn)代電網(wǎng)，需要使用更多的自動(dòng)檢測(cè)裝備，調(diào)度員、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集傳感器之間的互相配合也必須更

44、加默契。此外，每家發(fā)電廠和變電站的每一個(gè)重要部件都必須配備數(shù)據(jù)傳感器。電網(wǎng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)還依賴(lài)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的多路、大容量雙向通信信道（這在今天無(wú)法實(shí)現(xiàn)），調(diào)控中心也必須配備性能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)設(shè)備。整個(gè)電網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)還必須安裝智能處理器，他們能在發(fā)現(xiàn)停電事故苗頭時(shí)，對(duì)輸電線進(jìn)行自動(dòng)重新配置。</p><p>　　能夠快速恢復(fù)的電網(wǎng)能夠幫助設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)：</p><p>　　1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快

45、速反應(yīng):一系列傳感器將監(jiān)測(cè)電壓、電流等電氣參數(shù)和重要部件的運(yùn)行狀況，這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠讓系統(tǒng)不斷進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　2）預(yù)測(cè):該系統(tǒng)必須不斷尋找可能引起較大事故的隱患，比如變壓器的過(guò)熱等。計(jì)算機(jī)將評(píng)估這些隱患可能帶來(lái)的后果，確定若干種補(bǔ)救辦法，并模擬每種方案的實(shí)施效果，將最有效的解決方案提供給調(diào)度人員。調(diào)度員則控制電網(wǎng)中的許多自動(dòng)控制裝置，迅速采取相應(yīng)的措施。電力行業(yè)把這種能力稱(chēng)

46、為快速超前模擬。</p><p>　　3）隔離:一旦故障發(fā)生，整個(gè)電網(wǎng)就將分割成若干孤立的“島嶼”，每一部分都必須獨(dú)立的運(yùn)行。每座孤島都必須盡最大努力，重新調(diào)整發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，重新規(guī)劃電力運(yùn)輸線路。盡管這種調(diào)整可能導(dǎo)致電壓波動(dòng)，甚至導(dǎo)致小范圍的電力中斷，但是卻能夠避免事故向外擴(kuò)散的多米諾骨牌效應(yīng)，防止發(fā)生大面積停電事故。檢修人員修復(fù)故障線路之后，調(diào)度人員就可以將每座孤島重新平穩(wěn)的連入整個(gè)電網(wǎng)中。</p&g

47、t;<p>　　要把現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施改造為能夠自動(dòng)恢復(fù)的智能電網(wǎng)，技術(shù)人員必須能夠綜合應(yīng)用各種技術(shù)。先要在每個(gè)開(kāi)關(guān)、斷路器、變壓器和匯流條（在發(fā)電機(jī)中將電流傳輸出來(lái)的巨型導(dǎo)體）上安裝一個(gè)巨型處理器，還要給每條輸電線路配備一個(gè)能夠與其他處理器通信聯(lián)系的處理器。所有的處理器都能通過(guò)內(nèi)置的傳感器，監(jiān)測(cè)各自“轄區(qū)”的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。</p><p><b>　　互動(dòng)</b></p&g

48、t;<p><b>　　對(duì)比分析</b></p><p><b>　　1.目前電網(wǎng)。</b></p><p>　　在當(dāng)今的電網(wǎng)環(huán)境中，大部分的用戶(hù)是受端，只處于電力支配地位。購(gòu)電價(jià)格是數(shù)月甚至數(shù)年前就訂好的。然后發(fā)電的成本卻在不斷地變化，有時(shí)甚至在按小時(shí)變化。如今已經(jīng)出現(xiàn)了新的機(jī)會(huì)，能夠給用戶(hù)提供更好的信息告訴他們實(shí)際的電價(jià)。用戶(hù)也

49、可以通過(guò)電力價(jià)格激勵(lì)政策來(lái)調(diào)整他們的用電行為。</p><p>　　這些新出現(xiàn)的機(jī)會(huì)主要屬于新的商業(yè)政策和領(lǐng)域，如需求響應(yīng)。需求響應(yīng)的一個(gè)例子就是分時(shí)電價(jià)或者實(shí)時(shí)電價(jià)。另外一個(gè)例子就是，在電力供應(yīng)緊張的時(shí)候電力企業(yè)通過(guò)給用戶(hù)優(yōu)惠政策來(lái)促使他們減小或停止電力使用。</p><p>　　另外一個(gè)機(jī)會(huì)是分布式能源的使用。這相當(dāng)于使用用戶(hù)側(cè)的發(fā)電系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)能夠在用戶(hù)選擇的時(shí)間段運(yùn)行，作為從電網(wǎng)

50、購(gòu)電的另一種選擇。這同時(shí)也涉及新出現(xiàn)的儲(chǔ)能技術(shù)。一般意義上講，分布式能源作為一種技術(shù)，由用戶(hù)來(lái)操控并參與電網(wǎng)的需求響應(yīng)計(jì)劃。</p><p>　　到目前為止，需求響應(yīng)和分布式能源的示范工程已經(jīng)表明他們對(duì)可靠性、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定等具有明顯的效益。</p><p><b>　　2.未來(lái)電網(wǎng)。</b></p><p>　　未來(lái)在能源用戶(hù)和電網(wǎng)之間將會(huì)出現(xiàn)可靠

51、的廣泛聯(lián)系。建立這種聯(lián)系將使用戶(hù)了解能耗使用情況并做出選擇，從而有利于自身和電力企業(yè)。 隨著技術(shù)的提高和政策的實(shí)施，主動(dòng)參與電網(wǎng)的人數(shù)越來(lái)越多，費(fèi)用也將會(huì)下降。DR和DER項(xiàng)目以及基于市場(chǎng)的電力供給將對(duì)用戶(hù)具有更大的吸引力。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)用戶(hù)參與意味著這個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單支持并且利于理解。對(duì)這個(gè)過(guò)程必不可少的是提供一個(gè)用戶(hù)接口來(lái)支持用戶(hù)的行動(dòng)。這個(gè)接口可以是多種形式的，這依賴(lài)于用戶(hù)的需要和想法。他們可以是一些

52、簡(jiǎn)單的警告燈或指示燈，也可以是具體的計(jì)由算機(jī)控制的顯示器來(lái)顯示能耗和價(jià)格信息。今天的通信和電子技術(shù)已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。</p><p>　　為了經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃，用戶(hù)會(huì)采用新出現(xiàn)的智能設(shè)備。這樣的智能設(shè)備能夠監(jiān)視電力參數(shù)，比如電壓和頻率，并能自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉以支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。有些設(shè)備還將根據(jù)價(jià)格信息做出相應(yīng)調(diào)整。</p><p><b>　　堅(jiān)強(qiáng)</b></p

53、><p>　　從一開(kāi)始就關(guān)注安全問(wèn)題對(duì)智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。對(duì)智能電網(wǎng)中的每一個(gè)元素都應(yīng)該有安全性的考慮，在整個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)確保一定的集成和平衡。對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的威脅通常包括兩類(lèi)：物理攻擊（爆炸、武器）和信息攻擊（計(jì)算機(jī)）。不管威脅的類(lèi)型如何，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)者必須設(shè)計(jì)一個(gè)周密的、專(zhuān)注的能同時(shí)對(duì)所有攻擊反應(yīng)的系統(tǒng)。</p><p>　　對(duì)電網(wǎng)的物理攻擊和信息攻擊近幾年一直在不斷增加。計(jì)算機(jī)安全事件這

54、幾年正在以驚人的速度增加。不管發(fā)生的是物理攻擊還是信息攻擊，智能電網(wǎng)必須抵御兩種不同攻擊的戰(zhàn)略。</p><p><b>　　1.目前電網(wǎng)</b></p><p>　　通過(guò)利用那些容易得到的電力系統(tǒng)開(kāi)放信息，今天的電網(wǎng)很容易受到攻擊。在電力系統(tǒng)工業(yè)中，工業(yè)發(fā)表物、地圖和材料等都可以在因特網(wǎng)上找到，這些資料足夠讓人明確最重要的負(fù)荷輸電線和最重要的變電站。電網(wǎng)受到的安全威

55、脅在不停的增加。通過(guò)利用現(xiàn)有的安全技術(shù)，比如加密和廣泛的例行安全程序可以有助于電網(wǎng)的安全。然而，現(xiàn)在電網(wǎng)中使用的許多控制設(shè)備沒(méi)有需要的帶寬和處理能力。</p><p><b>　　2.未來(lái)電網(wǎng)</b></p><p>　　考慮人為的威脅時(shí)，應(yīng)不僅僅考慮一個(gè)單一的威脅，而是應(yīng)該考慮多處的人為威脅。部分系統(tǒng)需要更多的減小風(fēng)險(xiǎn)的能力。</p><p>

56、;　　智能電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)低成本的選擇來(lái)增強(qiáng)安全性將會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠和自愈具有正面的影響。比如，需要的用于計(jì)算模擬的數(shù)據(jù)能夠?yàn)檫\(yùn)行者提供預(yù)測(cè)破壞的信息，這些數(shù)據(jù)同時(shí)也能夠用于明確和減輕對(duì)電網(wǎng)的攻擊。</p><p><b>　　優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)</b></p><p>　　電能質(zhì)量或者干凈電力受到重視，是因?yàn)閿?shù)字設(shè)備的重要性已經(jīng)在今天的許多工業(yè)中體現(xiàn)出來(lái)。如果嚴(yán)重的電能質(zhì)量（

57、Power Quality，PQ）問(wèn)題影響數(shù)字環(huán)境，那么幾乎沒(méi)有一個(gè)商業(yè)或者工業(yè)公司的產(chǎn)品率不會(huì)受到影響。</p><p>　　智能電網(wǎng)能夠根據(jù)不同的電力價(jià)格提供不同等級(jí)的電能，還能夠減小由于輸配電元件引起的電能質(zhì)量問(wèn)題。它的高級(jí)控制方法將監(jiān)測(cè)必要的組件，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題的快速診斷和周密解決方案。此外，電網(wǎng)設(shè)計(jì)還會(huì)考慮減小由于閃電、開(kāi)關(guān)浪涌、線路故障和諧波源等問(wèn)題引起的電能質(zhì)量擾動(dòng)。它的高級(jí)組件將應(yīng)用最新的超導(dǎo)、

58、材料、儲(chǔ)能、電力電子等方面的研究成果來(lái)提高電能質(zhì)量。</p><p>　　最后，智能電網(wǎng)有助于減輕用戶(hù)側(cè)的電子負(fù)荷對(duì)電力系統(tǒng)的影響。部分影響可能通過(guò)監(jiān)測(cè)和使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限制帶諧波源的用戶(hù)負(fù)荷接入電網(wǎng)。除此之外，電網(wǎng)可以使用合適的濾波器阻止諧波源倒灌入電網(wǎng)。</p><p><b>　　對(duì)比分析</b></p><p><b>　　1.目前

59、電網(wǎng)</b></p><p>　　電能質(zhì)量對(duì)于工業(yè)和制造廠是一個(gè)較大的問(wèn)題。對(duì)于日益復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)線加工廠，極小的電能擾動(dòng)可能帶來(lái)極大的破壞力。</p><p>　　靈敏性負(fù)荷的數(shù)量在不斷增加，而誰(shuí)能為減小PQ問(wèn)題的費(fèi)用買(mǎi)單？電力企業(yè)還是用戶(hù)？提供優(yōu)異電能質(zhì)量的費(fèi)率結(jié)構(gòu)還沒(méi)有廣泛的采用。各電力相關(guān)機(jī)構(gòu)也沒(méi)有把這個(gè)爭(zhēng)論作為重點(diǎn)來(lái)考慮。</p><p&g

60、t;<b>　　2.未來(lái)電網(wǎng)</b></p><p>　　智能電網(wǎng)中高級(jí)技術(shù)的部署將同時(shí)減小電力輸送系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題和保護(hù)終端用戶(hù)的敏感電力設(shè)備。</p><p>　　智能電網(wǎng)具有多種技術(shù)和設(shè)備能夠適用于每一層次的電力生產(chǎn)和輸送上。所有這些都將致力于將干凈可靠的電力送給用戶(hù)，這些因素包括：</p><p><b>　　1）電能質(zhì)量

61、表計(jì)；</b></p><p>　　2）系統(tǒng)廣域電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)；</p><p>　　3）友好型設(shè)備控制高負(fù)荷組件，比如壓縮器和加熱元件；</p><p>　　4）優(yōu)質(zhì)電力項(xiàng)目包括辦公園區(qū)和鄰區(qū)的優(yōu)質(zhì)電力使用；</p><p>　　5）各種儲(chǔ)能設(shè)備，比如超導(dǎo)磁儲(chǔ)能和高級(jí)電池，用來(lái)改進(jìn)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性或者為設(shè)備提供超潔凈電力；<

62、/p><p>　　6）多種電力電子設(shè)備能快速校正波形畸變；</p><p>　　7）監(jiān)測(cè)電子系統(tǒng)健康狀態(tài)，明確和校正即將發(fā)生的產(chǎn)生電能質(zhì)量問(wèn)題的故障；</p><p>　　8）新的分布式電源（比如燃料電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)）為敏感負(fù)荷提供潔凈電力。</p><p>　　未來(lái)，智能電網(wǎng)將根據(jù)用戶(hù)需要的電能質(zhì)量的等級(jí)來(lái)收費(fèi)。用戶(hù)需要的電能質(zhì)量等級(jí)是不同的

63、，這和他們的設(shè)備的復(fù)雜性或運(yùn)行的危險(xiǎn)程度有關(guān)。因此，定制的優(yōu)質(zhì)電力應(yīng)該繼續(xù)發(fā)展以滿(mǎn)足不同的工業(yè)需求。</p><p>　　對(duì)于電能質(zhì)量問(wèn)題的具體解決辦法</p><p>　　不同電能質(zhì)量都有各自的解決方案，所有這些解決方法可以通過(guò)智能電網(wǎng)的高級(jí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。智能電網(wǎng)使電能質(zhì)量滿(mǎn)足用戶(hù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就像工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的一樣。用戶(hù)和服務(wù)商都需要一個(gè)相互可以接受的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)展他們各自的設(shè)計(jì)。</p

64、><p><b>　　1.電壓跌落</b></p><p>　　限流設(shè)備能減小電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致的電壓跌落的影響。最直接處理電壓跌落的方法是在負(fù)荷側(cè)提供足夠的緩沖。對(duì)那些利用智能電網(wǎng)的分布式能源、本地電源的用戶(hù)可以提供許多方法，如儲(chǔ)能設(shè)備、微汽輪機(jī)和微網(wǎng)等。</p><p><b>　　2.諧波</b></p>&

65、lt;p>　　高級(jí)濾波器能有效地消除諧波扭曲。串聯(lián)濾波器對(duì)諧波限流有高阻抗特性。因此能阻止它們流向負(fù)荷，反之，亦然。</p><p><b>　　3.電刺</b></p><p>　　電力公司以及各種設(shè)備廠商等應(yīng)采用多種系統(tǒng)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略來(lái)減小毛刺，如適當(dāng)?shù)牡鼐€和屏蔽；結(jié)合避雷針的使用，可以減小閃電引起的毛刺；現(xiàn)在電網(wǎng)的開(kāi)關(guān)控制技術(shù)可以減小開(kāi)關(guān)毛刺（如電容切換）；電網(wǎng)

66、的高級(jí)維護(hù)技術(shù)可以事先阻止故障的發(fā)生，可以減小電力系統(tǒng)故障相關(guān)的毛刺。</p><p><b>　　4.電壓不平衡</b></p><p>　　智能電網(wǎng)中，可以快速發(fā)現(xiàn)電壓不平衡，可以通過(guò)現(xiàn)代的通信表計(jì)將不平衡狀況報(bào)告給電力公司。電壓不平衡可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)和變壓器因長(zhǎng)期過(guò)熱而過(guò)早損壞，也可能導(dǎo)致電子設(shè)備故障。電力公司在發(fā)現(xiàn)電壓不平衡時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正</p>

67、<p>　　兼容各種發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)</p><p>　　智能電網(wǎng)必須不僅兼容大的、集中的電廠，還應(yīng)該兼容不斷增加的分布式能源（DER）。分布式能源將是多樣的和廣泛分布的，包括可再生能源、分布式電源和儲(chǔ)能。</p><p><b>　　對(duì)比分析</b></p><p><b>　　1.目前電網(wǎng)</b></p

68、><p>　　目前在電網(wǎng)中存在的分布式能源尤其是可再生能源的數(shù)量，與期望的數(shù)量相比還有很大的差距。目前美國(guó)的大部分電力是來(lái)自集中的發(fā)電廠，然而，連網(wǎng)的分布式電源卻非常少，大約有30GW，只占總量（953GW）的3%。</p><p><b>　　2.未來(lái)電網(wǎng)</b></p><p>　　未來(lái)電網(wǎng)提供了增加DER的多條路徑，這和技術(shù)、市場(chǎng)的進(jìn)化有關(guān)。

69、智能電網(wǎng)應(yīng)該準(zhǔn)備有5種可能的方案，具體方案如下：</p><p>　　1）DER將會(huì)急劇的增加。智能電網(wǎng)必須期望和促使新能源的大量增長(zhǎng)。</p><p>　　2）DER將廣泛分布。分布式能源將沿著整個(gè)價(jià)值鏈部署。電力公司會(huì)安裝分布式能源，電力市場(chǎng)也會(huì)支持它，各種用戶(hù)包括商業(yè)、工業(yè)和居民用戶(hù)也會(huì)應(yīng)用它。目標(biāo)是使分布式能源像計(jì)算機(jī)和手機(jī)一樣到處存在。</p><p>　

70、　3）DER是和電網(wǎng)互連的。獨(dú)立式的發(fā)電將繼續(xù)具有普遍性，但是未來(lái)，更多的DER將在不同點(diǎn)接入電網(wǎng)——在輸電端、配電端，AC和DC網(wǎng)絡(luò)、微網(wǎng)中。</p><p>　　4）DER將被聚合。電力源和相應(yīng)的用戶(hù)將被聚集一起。比如，風(fēng)能和太陽(yáng)能被聚集一起成為能量發(fā)電場(chǎng)。</p><p>　　5）DER是多樣化的。DER不會(huì)是一種規(guī)?；蛘哳?lèi)型的電源，相反，它包含多種類(lèi)型，從已經(jīng)可用的到那些還沒(méi)有發(fā)明

71、或者還沒(méi)有流行的。</p><p>　　分布式能源的多樣化包括容量相對(duì)較小的資源，如光電、風(fēng)能、燃料電池、即插即用混合電動(dòng)車(chē)和儲(chǔ)能設(shè)備的等。這些設(shè)備一般接入低壓電網(wǎng)線路或者通過(guò)DC微網(wǎng)接入。</p><p><b>　　需求分析</b></p><p>　　兼容一系列的發(fā)電選擇需要許多新的或者提升的電網(wǎng)功能。以下討論發(fā)電選擇備用的重要性和為了實(shí)

72、現(xiàn)這個(gè)選擇所需要的最重要的功能。</p><p>　　1.電源選擇備用的重要性</p><p>　　目前，電網(wǎng)應(yīng)從過(guò)分依賴(lài)大的、集中的電廠的狀態(tài)中轉(zhuǎn)移出來(lái)是非常關(guān)鍵的。電力系統(tǒng)必須兼容一系列的選項(xiàng)，合在一起成為分布式能源DER，這主要的選項(xiàng)包括：</p><p>　　1）分布式發(fā)電（DG）——小型，廣泛分布的電廠；</p><p>　　2）可

73、再生能源——風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物能發(fā)電等；</p><p>　　3）儲(chǔ)能——實(shí)質(zhì)上就是大電池或者電容等；</p><p>　　4）需求響應(yīng)/DR——通過(guò)高峰時(shí)的需求響應(yīng)來(lái)減低需求。</p><p>　　可再生能源比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等可以是分布式的，也可以是集中式的，個(gè)人的、獨(dú)立的風(fēng)輪機(jī)或者集中的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。</p><p><b>　　

74、2.必要的功能</b></p><p>　　1）實(shí)時(shí)電價(jià)。當(dāng)汽油價(jià)格上漲時(shí)，用戶(hù)可以在加油站外清楚地看到價(jià)格提示，他們每月收到一張賬單，告知一個(gè)月的總費(fèi)用，上面沒(méi)有區(qū)分電力在高峰和低谷時(shí)的用電情況。如果用戶(hù)不能得到實(shí)時(shí)電價(jià)信息，他們是不會(huì)去追求DER的。</p><p>　　2）智能傳感和控制。將DER集成于系統(tǒng)中，需要在智能傳感器、繼電保護(hù)和控制設(shè)備等方面的進(jìn)一步研究以及商業(yè)

75、化。低價(jià)格的傳感器和控制器可以減少DER的安裝費(fèi)用，確?；ミB的DER單元的穩(wěn)定運(yùn)作。這些設(shè)備需要更多的自治性運(yùn)作。</p><p>　　3）通信基礎(chǔ)設(shè)施。需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、普遍的、集成通信平臺(tái)，用于所有的電力系統(tǒng)組件之間的相互通信。智能傳感器和控制器必須相互通信，但是今天的電網(wǎng)缺少通信的集成和標(biāo)準(zhǔn)化。在大部分案例里，通信沒(méi)有延伸到用戶(hù)側(cè)。</p><p>　　4）用于運(yùn)作和規(guī)劃的控制和工具。

76、智能電網(wǎng)會(huì)協(xié)調(diào)各種小的、分散的和間隙式的電源。但是目前的電網(wǎng)運(yùn)作模型不能可靠地操作這些新的配置。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了智能電網(wǎng)的主要特征，概括起來(lái)即自愈、互動(dòng)、堅(jiān)強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)、兼容。這些既是其特點(diǎn)，也是其優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比智能電網(wǎng)在所有方面都得到了前所未有的功能和性能上的提升，這是人們對(duì)其向往并投身其建設(shè)的目的

77、和最終追求。本文在介紹其特點(diǎn)的過(guò)程中運(yùn)用了對(duì)比分析的方法，指出了目前電網(wǎng)的技術(shù)狀況和缺點(diǎn)，展望分析未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展將如何彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)及其在發(fā)展中的技術(shù)需求與發(fā)展方向，同時(shí)為后文介紹智能電網(wǎng)所需具體技術(shù)要求和智能配電體系的組成等做好鋪墊。</p><p>　　智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)</p><p><b>　　集成通信</b></p><p>　

78、　在智能電網(wǎng)提出的五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)中，集成通信技術(shù)是最基礎(chǔ)的，也是整個(gè)智能電網(wǎng)所必需的。智能電網(wǎng)依賴(lài)于采集的數(shù)據(jù)、保護(hù)和控制，因此，沒(méi)有集成通信就沒(méi)有智能電網(wǎng)。集成通信必須優(yōu)先考慮，因?yàn)檫@是建立智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。</p><p>　　首先，必須明確對(duì)每個(gè)集成通信所需要的技術(shù)指標(biāo)（比如帶寬、余、可靠性等），各種不同的應(yīng)用有不同的需求，這必須首先全面地進(jìn)行定義。</p><p>　　其次，標(biāo)準(zhǔn)需要加

79、速發(fā)展。雖然通信技術(shù)在快速發(fā)展，但是如果不加速建立標(biāo)準(zhǔn)，那么將會(huì)極大地耽誤通信技術(shù)的大面積實(shí)施。</p><p>　　配電自動(dòng)化也在一定程度上發(fā)展起來(lái)了，低速的SCADA系統(tǒng)以及EMS的應(yīng)用已經(jīng)成功集成了區(qū)域輸電組織、發(fā)電廠等部分，但是這些應(yīng)用還是缺少全面的系統(tǒng)集成，高速的通信體系才是智能電網(wǎng)所需要的。</p><p>　　電力載波技術(shù)已經(jīng)使用很多年了，最近，電力寬頻通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)并成功

80、地得到應(yīng)用。同時(shí)，無(wú)線技術(shù)也被應(yīng)用到不同領(lǐng)域。但是這些技術(shù)還沒(méi)有融入到電網(wǎng)通信體系中，也沒(méi)有在用戶(hù)側(cè)得到充分地應(yīng)用，未來(lái)，集成通信與電網(wǎng)的融合構(gòu)想如下圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 未來(lái)電網(wǎng)中集成通信的應(yīng)用</p><p>　　下面列出了目前已經(jīng)成熟的或者在研究的各種通信技術(shù)。</p><p><b>　　電力寬頻通信技術(shù)</b>

81、</p><p>　　以前，電力寬頻通信技術(shù)聚焦于因特網(wǎng)訪問(wèn)、語(yǔ)音服務(wù)等，如今BPL正在加速部署以滿(mǎn)足分布式能源、高級(jí)計(jì)量、需求響應(yīng)以及用戶(hù)側(cè)應(yīng)用的需要，還為配電自動(dòng)化、視頻監(jiān)視（主要為安全考慮）應(yīng)用以及其他高速數(shù)據(jù)通信需求等方面服務(wù)。電力寬頻通信技術(shù)如下表3-1所示：</p><p>　　表3-1 電力寬頻通信技術(shù)</p><p><b>　　無(wú)線通信技

82、術(shù)</b></p><p>　　很多希望作為智能電網(wǎng)通信體系的候選無(wú)線通信技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來(lái)，但到現(xiàn)在為止，很少有技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)能服務(wù)于系統(tǒng)或者用戶(hù)側(cè)。無(wú)線通信技術(shù)如下表3-2所示：</p><p>　　表3-2 無(wú)線通信技術(shù)</p><p><b>　?。ɡm(xù)表3-2）</b></p><p><b>

83、　　其他通信技術(shù)</b></p><p>　　表3-3列出了其他可用的通信技術(shù)，可能在某種方面支撐智能電網(wǎng)。</p><p>　　表3-3 其他支撐智能電網(wǎng)通信技術(shù)</p><p><b>　　傳感與測(cè)量</b></p><p>　　對(duì)電力公司而言，實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)能提供及時(shí)的信息，包括變電站設(shè)備及一些輸電線狀態(tài)

84、信息。</p><p>　　研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)大部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)，所使用的傳感器必須滿(mǎn)足一定的條件：</p><p>　　1.傳感器的價(jià)格應(yīng)該比較便宜，包括安裝和維護(hù)；</p><p>　　2.傳感器檢查應(yīng)容易實(shí)現(xiàn)，需要特別注意難以接近的部位，如帶電導(dǎo)體或者封閉式電纜等；</p><p>　　3.傳感器尺寸必須足夠小并且能有效地防止被破壞；&l

85、t;/p><p>　　4.傳感器不能造成電磁兼容的影響。</p><p>　　下表描述了一些高級(jí)的電力監(jiān)視系統(tǒng)，部分已經(jīng)商業(yè)化，部分目前正在研究中。</p><p>　　表3-3 高級(jí)電力監(jiān)視系統(tǒng)</p><p><b>　　高級(jí)電力設(shè)施</b></p><p>　　高級(jí)電力設(shè)施在電網(wǎng)中起著非常重要的

86、作用，下一代電力設(shè)備應(yīng)用最新的研究成果如超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和微電子等技術(shù)，這將實(shí)現(xiàn)更高的輸電容量、更優(yōu)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量、增強(qiáng)的電力效率和實(shí)時(shí)的系統(tǒng)診斷。</p><p>　　高級(jí)電力設(shè)施在電網(wǎng)中發(fā)揮著積極的作用。他們既可以單獨(dú)運(yùn)作，也可以連接到一起組成復(fù)雜系統(tǒng)，如微電網(wǎng)。這些器件都是基于基礎(chǔ)學(xué)科上的研發(fā)成果，包括在電力電子學(xué)、超導(dǎo)電性、材料、化學(xué)和微電子學(xué)等方面的研究。</p><p&

87、gt;<b>　　電力電子裝置</b></p><p>　　高級(jí)電力設(shè)施都是基于電力電子學(xué)技術(shù)的，柔性交流輸電系統(tǒng)（FACTS，包含UPFC、DVAR、SVC等）就是很好的例子。柔性交流輸電系統(tǒng)已經(jīng)在一系列的輸配電應(yīng)用中證明了價(jià)值，例如：</p><p>　　1.在不同負(fù)載條件下的電壓控制；</p><p><b>　　2.電能質(zhì)量提

88、高；</b></p><p><b>　　3.無(wú)功平衡；</b></p><p>　　4.遠(yuǎn)距離電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性問(wèn)題。</p><p>　　所有的先進(jìn)器件都已經(jīng)提高或者正在研發(fā)中。下表3-4顯示的是一些電力電子裝置，對(duì)智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著關(guān)鍵的作用。</p><p>　　表3-4 電力電子裝置實(shí)例</p&

89、gt;<p><b>　?。ɡm(xù)表3-2）</b></p><p><b>　　超導(dǎo)裝置</b></p><p>　　高溫超導(dǎo)在商業(yè)化前的示范性功能驗(yàn)證已經(jīng)在幾個(gè)項(xiàng)目中實(shí)施，新的項(xiàng)目也在開(kāi)發(fā)中。正在研究和開(kāi)發(fā)的先進(jìn)超導(dǎo)材料和器件如下表3-5所示。</p><p>　　表3-5 先進(jìn)超導(dǎo)材料和器件</p&

90、gt;<p><b>　　分布式發(fā)電及儲(chǔ)能</b></p><p>　　分布式能源是小容量的發(fā)電和電能存儲(chǔ)技術(shù)，特別是指容量在3~10 000kW，接近于負(fù)荷區(qū)域（如居民小區(qū)和商業(yè)中心）指代一個(gè)相對(duì)于傳統(tǒng)電源而言可選擇的或者提高質(zhì)量的電源。分布式能源扮演著重要的角色。分布式電源需要一個(gè)與電網(wǎng)相匹配的電力電子接口，此外還需要新的電網(wǎng)本地控制與保護(hù)策略來(lái)支撐。分布式能源中重要的能源

91、轉(zhuǎn)換技術(shù)需要進(jìn)一步研究，以降低損耗和改善性能。最后，各種關(guān)鍵技術(shù)的改進(jìn)使得能夠遠(yuǎn)程管理各種各樣的分布式能源裝置，就像管理一個(gè)集中系統(tǒng)一樣。</p><p>　　1. 分布式發(fā)電裝置</p><p>　　隨著化學(xué)、材料和電力電子技術(shù)的改進(jìn)，這些新的高級(jí)電力設(shè)施都處在不同的發(fā)展階段。在社會(huì)和業(yè)界的大力支持下，它們將會(huì)在大量項(xiàng)目中以有吸引力的價(jià)格提供產(chǎn)品。分布式電源技術(shù)的總結(jié)概述于下表3-6。&

92、lt;/p><p>　　表3-6 分布式電源技術(shù)概述</p><p>　　以前，很多成熟的分布式發(fā)電裝置包含了往復(fù)式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和往復(fù)式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。這些都應(yīng)用于發(fā)電裝置、機(jī)械驅(qū)動(dòng)和艦艇驅(qū)動(dòng)等。當(dāng)需求不斷提出，環(huán)境責(zé)任不斷加大和新的電力新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)時(shí)，這些就不能再稱(chēng)作是高級(jí)電力設(shè)施了。</p><p>　　2. 分布式儲(chǔ)能設(shè)備</p><p>　

93、　能源存儲(chǔ)系統(tǒng)采化學(xué)方式，諸如釩電池（VRB）或者鈉硫電池（NaS），以提供長(zhǎng)壽命電源系統(tǒng)，改善負(fù)荷因素提高電能質(zhì)量，同時(shí)提供電壓、暫態(tài)穩(wěn)定性和頻率的調(diào)節(jié)功能。另外，高級(jí)、低損耗、高能量密度調(diào)速輪能量存儲(chǔ)系統(tǒng)有15~60min存儲(chǔ)量，在電力中斷時(shí)來(lái)給消費(fèi)者提供電力。下表3-6描述了一些分布式儲(chǔ)能設(shè)備。</p><p>　　表3-6 分布式電源技術(shù)概述</p><p><b>　　

94、高級(jí)控制方法</b></p><p>　　高級(jí)控制方發(fā)是用來(lái)分析、診斷、預(yù)測(cè)智能電網(wǎng)狀況的裝置和算法，并采取合適正確的動(dòng)作去排除、緩解或者避免電力短缺和電能質(zhì)量問(wèn)題。這些方法支持輸配電和消費(fèi)者層面的控制，也將管理有功功率和無(wú)功功率。</p><p>　　高級(jí)控制方法需要一個(gè)綜合、高速通信基礎(chǔ)設(shè)施和相對(duì)的通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)處理這種分析所需要的大量數(shù)據(jù)。高級(jí)控制方法將用于支持分布式智能體、

95、分析工具和操作應(yīng)用軟件。</p><p><b>　　1. 分布式智能體</b></p><p>　　分布式智能體是自適應(yīng)、自我學(xué)習(xí)、自我修復(fù)以及半自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠在本地層快速響應(yīng)，以減輕中心控制系統(tǒng)和操作人員的負(fù)擔(dān)。許多這種智能體通常利用對(duì)等的通信方式結(jié)合組成一個(gè)多智能體系統(tǒng)，這種智能體系統(tǒng)能夠完成單個(gè)智能體很難完成的目標(biāo)。分布式智能體的技術(shù)描述在下表3-7中。&

96、lt;/p><p>　　表3-7 分布式智能體</p><p><b>　　2. 分析工具</b></p><p>　　高級(jí)控制方法中分析工具的核心是軟件算法的和用來(lái)分析處理信息的高速計(jì)算機(jī)。這個(gè)特征是整個(gè)高級(jí)控制方法中控制循環(huán)最重要的一部分，下表3-8描述了分析工具。</p><p><b>　　表3-8 分析工

97、具</b></p><p>　　按照一套完整的控制技術(shù)說(shuō)明書(shū)來(lái)開(kāi)發(fā)所需的軟件和硬件系統(tǒng)是相對(duì)簡(jiǎn)單的，高級(jí)控制方法和其他關(guān)鍵技術(shù)的清晰說(shuō)明書(shū)是推進(jìn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵步驟。數(shù)據(jù)獲取、通信標(biāo)準(zhǔn)、改造現(xiàn)成設(shè)備轉(zhuǎn)化成為智能電力設(shè)備功能等的說(shuō)明書(shū)，所有這些都需要支持高級(jí)控制方法技術(shù)，并將提供一個(gè)快速推進(jìn)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p&g

98、t;<p>　　本章主要介紹智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)（不包括輸電部分），這里的技術(shù)是一個(gè)泛指的概念，他不僅包括技術(shù)本身，也包括實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)所需要的設(shè)備、設(shè)施、方法，其中在敘述中多用了列舉的方法，主要介紹技術(shù)的作用、特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方式及發(fā)展前景，在這些技術(shù)背后是一個(gè)龐大的運(yùn)轉(zhuǎn)體系，人們不僅要考慮技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)性，還要考慮實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的成本、運(yùn)轉(zhuǎn)、后期維護(hù)的費(fèi)用等等因素，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、融合，這樣才能將智能電網(wǎng)建設(shè)成為能夠?yàn)?/p>

99、人們生活帶來(lái)方方面面利益的現(xiàn)代體系。</p><p><b>　　高級(jí)配電體系</b></p><p><b>　　高級(jí)配電自動(dòng)化</b></p><p>　　配自動(dòng)化是屬于整個(gè)電力系統(tǒng)中的一個(gè)分支。通常，110kV及以上屬于中壓配電網(wǎng)絡(luò)，其中35kV及以上屬于高壓配電網(wǎng)；10kV及以上屬于中壓配電網(wǎng)；380/220V屬于

100、低壓配電網(wǎng)。配電網(wǎng)領(lǐng)域是整個(gè)電力系統(tǒng)與分散的用戶(hù)直接相連的部分，是對(duì)社會(huì)生活變化最為敏感的部分。電力作為商品的屬性也集中體現(xiàn)在配電網(wǎng)這一層上。配電自動(dòng)化是作為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物誕生于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、大多數(shù)國(guó)家電力民營(yíng)化的西方。當(dāng)市場(chǎng)要求更高的供電質(zhì)量，電力公司必須在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中利用新技術(shù)降低運(yùn)行費(fèi)用，配電自動(dòng)化也就應(yīng)運(yùn)而生。配電自動(dòng)化的實(shí)施也是一個(gè)自然的過(guò)程，因?yàn)樗哂兄苯酉蛴脩?hù)接入的特點(diǎn)，它的變化發(fā)展始終引導(dǎo)適應(yīng)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。</

101、p><p>　　配電自動(dòng)化努力的目標(biāo)可以歸結(jié)為：提高電網(wǎng)供電可靠性，切實(shí)提高電能質(zhì)量，確保向用戶(hù)不間斷地優(yōu)質(zhì)供電；提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)整體供電能力；實(shí)現(xiàn)配電管理減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和減少各種損耗。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及服務(wù)質(zhì)量，并為電力市場(chǎng)的改革打下良好技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　面向未來(lái)的電力系統(tǒng)如下圖所示，它將相當(dāng)?shù)囊蕾?lài)于智能設(shè)備通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，它必須和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施同步發(fā)展，

102、以有效地將電力工業(yè)的發(fā)展推向預(yù)定的目標(biāo)。</p><p>　　圖4-1 集成的電力基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施</p><p><b>　　ADA概述</b></p><p>　　傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)單向功能，即將電力輸送給客戶(hù)端用戶(hù)，然而未來(lái)的配電系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和用戶(hù)之間的電力和信息的雙向交換。高級(jí)配電自動(dòng)化（advanced Distribute

103、d Automation，ADA）有別于傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化。傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化（DA）主要關(guān)注基本配電電路開(kāi)關(guān)的自動(dòng)控制功能，高級(jí)配電自動(dòng)化是傳統(tǒng)配電自動(dòng)化的進(jìn)一步延伸和發(fā)展。ADA是關(guān)于所有可控設(shè)備和功能的完全自動(dòng)控制，以改進(jìn)系統(tǒng)的控制和運(yùn)行。ADA中各種組件是可以實(shí)現(xiàn)互操作的，通過(guò)通信和控制手段來(lái)運(yùn)行系統(tǒng)。結(jié)果將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更優(yōu)的性能，包括可靠性和經(jīng)濟(jì)性。總的來(lái)說(shuō)，ADA將實(shí)現(xiàn)配電領(lǐng)域的革命性進(jìn)展，然而由于投資巨大，這種配網(wǎng)的進(jìn)展將會(huì)比較緩

104、慢。</p><p>　　下圖4-2 所示，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中有兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的組件：</p><p>　　圖4-2 自動(dòng)配電系統(tǒng)的兩個(gè)交互的組件</p><p>　　1．有助于ADA監(jiān)測(cè)和控制的開(kāi)放式通信體系。比較理想的通信體系開(kāi)放的，能兼容集成多數(shù)廠商。</p><p>　　2．柔性電力體系和保護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)互操作的網(wǎng)絡(luò)組件。這兩個(gè)組件是相互

105、協(xié)作和關(guān)聯(lián)的，共同支持未來(lái)配電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　下圖4-3所示為實(shí)現(xiàn)ADA視圖的基本步驟。ADA是實(shí)現(xiàn)未來(lái)配網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它以新技術(shù)為基礎(chǔ)，比如智能通用變壓器、智能分區(qū)、開(kāi)關(guān)電容、電壓校正器、多功能分布式電源、負(fù)荷管理設(shè)備、高級(jí)傳感器、電力電子控制器等。ADA還將基于高級(jí)系統(tǒng)重配置概念，比如故意孤島（包括微網(wǎng)）、二次環(huán)路及直流環(huán)形母線。</p><p>　　圖4-2　實(shí)現(xiàn)A

106、DA視圖的基本步驟</p><p><b>　　ADA功能</b></p><p>　　通過(guò)柔性電力體系和開(kāi)放式通信系統(tǒng)，并結(jié)合ADA的功能，組成未來(lái)的智能配電系統(tǒng)。在智能配電系統(tǒng)中將實(shí)現(xiàn)很多功能，適當(dāng)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，以使ADA的層次更加清晰。</p><p>　　1．變電站SCADA</p><p>　　變電站SCADA

107、通常屬于變電站自動(dòng)化的一部分，而不是配電自動(dòng)化的一部分。監(jiān)測(cè)和控制斷路器等設(shè)備在變電站中已經(jīng)廣泛實(shí)施，一個(gè)重要的變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的例子就是故障定位。來(lái)自變電站的詳細(xì)的監(jiān)測(cè)信息能有助于定位配電系統(tǒng)中的故障位置。這種功能在結(jié)合停電管理系統(tǒng)（OMS）后能有效減少故障響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間。</p><p><b>　　2．配電SCADA</b></p><p>　　通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和

108、控制配電線路中的開(kāi)關(guān)，尤其是能自動(dòng)動(dòng)作的開(kāi)關(guān)，能有效地提高配電的可靠性，在重配置電路和限制停電范圍等方面具有明顯的作用。配電SCADA包含的重要功能有：</p><p>　　1）電路負(fù)荷評(píng)估和系統(tǒng)重配置控制，避免過(guò)負(fù)荷。</p><p><b>　　2）故障定位。</b></p><p>　　3）受擾動(dòng)后自動(dòng)化電路重配置。</p>

109、<p>　　4）基于負(fù)荷、效率、電壓和無(wú)功控制、電能質(zhì)量、可靠性評(píng)估的電路拓?fù)涔芾怼?lt;/p><p>　　5）基于系統(tǒng)配置的保護(hù)系統(tǒng)升級(jí)（自適應(yīng)保護(hù)）。</p><p>　　6）結(jié)合DER的系統(tǒng)配置管理。</p><p>　　3．自動(dòng)電壓及無(wú)控制系統(tǒng)和電能質(zhì)量管理</p><p>　　這方面涉及電容器和調(diào)壓器的監(jiān)測(cè)和控制，提供優(yōu)化

110、的電壓控制，減小配電損耗。在未來(lái)，集成更綜合的監(jiān)測(cè)和雙向通信，以及更廣泛的電力電子技術(shù)和分布式能源的應(yīng)用，將有助于更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償控制。</p><p>　　未來(lái)的電壓及無(wú)功控制系統(tǒng)將在配電系統(tǒng)內(nèi)需求更優(yōu)質(zhì)的電能特性，這些特性包括諧波、不平衡、電壓波動(dòng)（閃變）、電壓跌落以及電壓偏離的調(diào)整新技術(shù)。比如智能通用變壓器，將在未來(lái)的電壓和無(wú)功控制以及電能質(zhì)量管理等方面發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。</p><p&

111、gt;　　4．停電管理系統(tǒng)（OMS）</p><p>　　停電管理系統(tǒng)是集成地理信息系統(tǒng)（GIS）、電力拓?fù)浜陀脩?hù)信息系統(tǒng)（CIS）的軟件系統(tǒng)，用于預(yù)測(cè)可能受影響的配電線路并管理這些受影響線路的恢復(fù)過(guò)程。停電管理系統(tǒng)其實(shí)不是配電自動(dòng)化所包含的內(nèi)容，但是配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該緊密地和停電管理系統(tǒng)相協(xié)調(diào)。</p><p>　　5．配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)和控制</p><p>

112、　　未來(lái)的配電系統(tǒng)能夠利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)的分析，評(píng)估這個(gè)配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以提高運(yùn)行效率和系統(tǒng)配置能力，最終減小停電風(fēng)險(xiǎn)。基于實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)能提供系統(tǒng)狀態(tài)和可能存在的風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)評(píng)估如下圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3　高級(jí)應(yīng)用能夠利用實(shí)時(shí)配電系統(tǒng)模型</p><p><b>　　ADA優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　高級(jí)

113、配電自動(dòng)化相比傳統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　1．提高可靠性；</b></p><p>　　2．提高配電系統(tǒng)效率、電能質(zhì)量和能源管理水平；</p><p>　　3．提高資產(chǎn)管理水平和設(shè)備診斷能力；</p><p>　　4．通過(guò)DER和需求響應(yīng)一直更好地使用發(fā)電和配電資產(chǎn)。&l