智能電網(wǎng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、綜合調(diào)研報(bào)告綜合調(diào)研報(bào)告題目：智能電網(wǎng)綜合調(diào)研報(bào)告學(xué)院：專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：綜合調(diào)研報(bào)告摘要隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大，對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展的要求日益提高。同時(shí)，電力市場化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及用戶對(duì)電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升，要求未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)；能夠適應(yīng)多種能源類型發(fā)電方式的需要；能夠更加適應(yīng)高度市場化的電力交易的需要；能夠更加適應(yīng)客戶的自主選擇需要，進(jìn)一步提高龐大的電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益，提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為此，世界各國不約而同地提出要建設(shè)靈活、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好的電網(wǎng)。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力；AbstractWi

2、ththeincreasingpressureofglobalresourcesandenvironment,therequirementsofenvironmentalprotection,energyconservation,emissionreductionandsustainabledevelopmentareincreasinglyraised.Atthesametime,thecontinuouspromotionofpowermarketizationprocessandthecontinuousimprovementofusers'requirementsonpower

3、reliabilityandqualityrequirethatthefuturepowergridmustbeabletoprovidemoresafe,reliable,cleanandhigh-qualitypowersupply.Canadapttotheneedsofvariousenergytypesofpowergeneration;Canmoreadapttotheneedsofhighlymarket-orientedpowertrading;Itcanbetteradapttocustomers'independentchoiceneeds,furtherimpro

4、vetheutilizationefficiencyandefficiencyofhugepowergridassets,andprovidemorehigh-qualityservices.Tothisend,countriesallovertheworldhaveunanimouslyproposedtobuildaflexible,clean,safe,economicandfriendlypowergrid.綜合調(diào)研報(bào)告目錄第1章緒論1第2章智能微電網(wǎng)32.1 智能微電網(wǎng)基本概念32.2 國外研究現(xiàn)狀及前景42.3 我國微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀52.4 微電網(wǎng)的研究前景6第3章總結(jié)8參考文獻(xiàn)9

5、綜合調(diào)研報(bào)告第1章緒論作為人類社會(huì)發(fā)展必備的基礎(chǔ)性資源，能源是伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科技創(chuàng)新，現(xiàn)代化進(jìn)程的戰(zhàn)略性資源也是一種具有經(jīng)濟(jì)效益的政治資源。依靠現(xiàn)代信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)水平通過遠(yuǎn)程控制，通信技術(shù)，數(shù)字智能技術(shù)等方式建設(shè)自動(dòng)化的智能電網(wǎng)為社會(huì)各大企業(yè)提供穩(wěn)定的用電環(huán)境加強(qiáng)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高居民的生活水準(zhǔn)也是世界各國應(yīng)對(duì)電力問題的共同目標(biāo)。針對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)發(fā)展?fàn)顩r，并對(duì)我國的國情進(jìn)行深入分析，十二五期間我國將環(huán)境保護(hù)問題放在首位，產(chǎn)業(yè)開發(fā)與發(fā)展必須以環(huán)境保護(hù)為前提，杜絕過度開發(fā)浪費(fèi)資源的行為，如今我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展完善，同時(shí)智能電網(wǎng)的建設(shè)也是從開發(fā)利用清潔能源為出發(fā)點(diǎn)，有

6、效解決當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系合理利用新能源的迫切需求，在世界范圍內(nèi)，智能電網(wǎng)正在蓬勃發(fā)展，越來越多的國家和地區(qū)都將全方位建設(shè)智能型電網(wǎng)放在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策當(dāng)中，并將其作為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，獲取廉價(jià)資源，實(shí)現(xiàn)安全健康，無污染的綠色產(chǎn)業(yè)建設(shè)制高點(diǎn)。在世界范圍內(nèi)，智能電網(wǎng)已成為國際經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展的重要組成部分，毫無疑問，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)不僅能實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)我國各大產(chǎn)業(yè)的國際化交流也有著重要的意義。分布式發(fā)電以其電力就地消化，節(jié)省輸變電投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少集中輸電的線路損耗；與大電網(wǎng)供電互為補(bǔ)充，減少電網(wǎng)容量，改善電網(wǎng)峰谷性能，提高供電可靠性；同時(shí)可以減少對(duì)環(huán)境的污染等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛

7、的關(guān)注，尤其是光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)近年來得到了快速的發(fā)展。但由于分布式電源的不可控制及隨機(jī)波動(dòng)性，隨著其滲透率的提高卻也增加了對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的負(fù)面影響。故而IEEEP1547對(duì)分布式電源的入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，分布式電源必須馬上退出運(yùn)行。這使得分布式電源的效益沒能得到充分發(fā)揮?；诖耍芯咳藛T近年來提出了一種新的分布式能源組織方式和結(jié)構(gòu)一一微電網(wǎng)。它是一種新型能源網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)與管理技術(shù)，能夠便利可再生能源系統(tǒng)的接入、實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理以及現(xiàn)有能源的最大化利用。盡管對(duì)微網(wǎng)的定義不盡相同，但國際上所研究的項(xiàng)目基本上均認(rèn)為：微網(wǎng)是由各種分布式電源/微電源、儲(chǔ)能綜合調(diào)研報(bào)告單元、負(fù)荷以及監(jiān)控、

8、保護(hù)裝置組成的集合；具有靈活的運(yùn)行方式和可調(diào)度性能，即能在并網(wǎng)運(yùn)行和孤島/自主運(yùn)行兩種模式間實(shí)現(xiàn)切換；通過相關(guān)控制裝置間的協(xié)調(diào)配合，可以同時(shí)向用戶提供電能和熱能；根據(jù)實(shí)際情況，系統(tǒng)容量一般為數(shù)千瓦至數(shù)兆瓦；通常接在低壓或中壓配電網(wǎng)絡(luò)中。世界上很多國家都參與到微電網(wǎng)的研究和開發(fā)中，建立了很多微電網(wǎng)示范工程和測試平臺(tái)。雖然在如何實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的最優(yōu)控制、微電網(wǎng)的監(jiān)控和微電網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的支撐等方面仍存在諸多問題，有待于進(jìn)一步研究，但是微電網(wǎng)作為對(duì)大電網(wǎng)的有效補(bǔ)充與分布式能源的有效利用形式，有著廣闊的發(fā)展前景。綜合調(diào)研報(bào)告第2章智能微電網(wǎng)2.1智能微電網(wǎng)基本概念目前，國際中美國電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(huì)

9、對(duì)于智能微電網(wǎng)的定義為：微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成的系統(tǒng)，他能同時(shí)提供電能和熱量；微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換，并提供必需的控制；微電網(wǎng)相對(duì)于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并可同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等的要求。歐盟微電網(wǎng)項(xiàng)目給出的定義是：利用一次能源；使用微型電源，分為不可控、部分可控和全控三種，并可冷、熱、電三聯(lián)供；配有儲(chǔ)能裝置；使用電力電子裝置進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。美國威斯康辛麥迪遜分校的RI-LLassete吆合出的概念是：微電網(wǎng)是一個(gè)由負(fù)載和微型電源組成的獨(dú)立可控系統(tǒng)，對(duì)當(dāng)?shù)靥峁╇娔芎蜔崮堋＿@種概念提供了一個(gè)新的模型來描述微電網(wǎng)的操作；微電網(wǎng)可被看做在電

10、網(wǎng)中一個(gè)可控的單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)反應(yīng)來滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求；對(duì)用戶來說，微電網(wǎng)可以滿足他們特定的需求：增加本地供電可靠性；降低饋線損耗；保持本地電壓；通MH斷器理A.里史斯金朝葉tII;裔流粒制部過利用余熱提供更高的效率；保證電壓降的修正或者提供不間斷電源。津電網(wǎng)主分喜暮n人主網(wǎng)-廿一IIJulti-AgurtJ-1CH-r*ifU可調(diào)節(jié)負(fù)荷斷UH1LJr-燃，輪機(jī)圖2-1微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)綜合調(diào)研報(bào)告圖2-1為微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)圖。(1)微電網(wǎng)中包含了光伏、小型燃?xì)廨啓C(jī)和蓄電池等微電源形式的電源。(2)微電網(wǎng)配備了能量管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)采集并連接到能量管理系統(tǒng)，可解決電壓控制、潮流控制、保護(hù)

11、控制等一系列問題。(3)在微電網(wǎng)中有各種不同類型的負(fù)荷，需要用不同的策略進(jìn)行供電一一如某些當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷可以直接進(jìn)行供電。(4)微電網(wǎng)通過主隔離器和微電網(wǎng)連接可以與主電網(wǎng)實(shí)行并網(wǎng)運(yùn)行，并改善主網(wǎng)的電能質(zhì)量。根據(jù)微電網(wǎng)自身的特點(diǎn)，以及微電網(wǎng)結(jié)合分布式電源的特點(diǎn)，微電網(wǎng)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)微電網(wǎng)將原本分布的電源相互協(xié)調(diào)起來，加強(qiáng)了本地可靠性，降低饋線損耗，保持本地電壓，通過利用余熱提供更高的效率，保證電壓降的修正或者提供不間斷電源。(2)由于微電網(wǎng)中采用當(dāng)?shù)氐碾娏Y源，可以提高發(fā)電效率，并減少由于長距離輸電帶來的損耗。(3)由于微電網(wǎng)大多數(shù)使用可再生能源一一包括風(fēng)能、太陽能等，因此可以減少二氧化

12、碳的排放從而減少對(duì)環(huán)境的污染。(4)在微電網(wǎng)和主干網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，可以讓微電網(wǎng)主要承擔(dān)多余的峰荷，而主網(wǎng)只需帶基本負(fù)荷即可，提高了電網(wǎng)的用電效率。(5)為大量的分布式發(fā)電系統(tǒng)提供協(xié)調(diào)控制，保證配電網(wǎng)的有效性和安全。2.2國外研究現(xiàn)狀及前景(1)歐洲的微電網(wǎng)研究歐洲對(duì)微電網(wǎng)研究的起步較早，歐盟有連續(xù)兩個(gè)項(xiàng)目對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行研究'1:Microgrid:LargeScaleIntegrationofMicro-GenerationtoLowVoltageGrids(1998-2002)和MoreMicrogrids:AdvancedArchitecturesandControlConceptsf

13、orMoreMicrogrids(20022006),前一個(gè)項(xiàng)目研究微電網(wǎng)的運(yùn)行、集中與分布式控制、保護(hù)、通信、經(jīng)濟(jì)性、仿真等基本內(nèi)容并建設(shè)相關(guān)示范工程等，各個(gè)研究與示范目標(biāo)均已達(dá)到；后一個(gè)項(xiàng)目吸引了更多的企業(yè)參加，研究內(nèi)容具綜合調(diào)研報(bào)告體到控制器、更好的控制策略、控制與通信的集成、標(biāo)準(zhǔn)、微電網(wǎng)的影響及更多的試驗(yàn)。示范項(xiàng)目有希臘的TheKythnosIslandMicrogrid荷蘭的Continuon'sMV/LVfacility、德國的MWResidentialDemonstration項(xiàng)目。(2)美國的微電網(wǎng)研究美國最早提出了微電網(wǎng)的概念，并且是眾多微電網(wǎng)概念中最權(quán)威的一個(gè)。美國

14、提出的微電網(wǎng)主要由基于電力電子技術(shù)且容量小于、，等于小型微電源與負(fù)荷構(gòu)成，并引入了基于電力電子技術(shù)的控制方法。電力電子技術(shù)是美國微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能、靈活控制的重要支撐，美國微電網(wǎng)正是基于此形成了“即插即用”與“對(duì)等”的控制思想和設(shè)計(jì)理念。美國對(duì)其微電網(wǎng)的主要思想及關(guān)鍵問題進(jìn)行了描述和總結(jié)，系統(tǒng)地概括了美國微電網(wǎng)的定義、結(jié)構(gòu)、控制、保護(hù)及效益分析等一系列問題。目前，美國微電網(wǎng)的初步理論研究成果已在實(shí)驗(yàn)室微電網(wǎng)平臺(tái)上得到了成功檢驗(yàn)。由美國北部電力系統(tǒng)承建的微電網(wǎng)MADREVEFgft國第1個(gè)微電網(wǎng)示范工程，學(xué)者們希望通過該工程進(jìn)一步加深對(duì)微電網(wǎng)的理解，檢驗(yàn)微電網(wǎng)的建模和仿真方法、保護(hù)和控制策略以及經(jīng)濟(jì)

15、效益等，并初步形成關(guān)于微電網(wǎng)的管理政策和法規(guī)等，為將來的微電網(wǎng)工程建立框架。從美國電網(wǎng)現(xiàn)代化角度來看，提高重要負(fù)荷的供電可靠性、滿足用戶定制的多種電能質(zhì)量需求、降低成本、實(shí)現(xiàn)智能化將是美國微電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)。微電網(wǎng)中電力電子裝置與眾多新能源的使用與控制，為可再生能源潛能的充分發(fā)揮及穩(wěn)定、控制等問題的解決提供了新的思路。2.3 我國微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀盡管微電網(wǎng)在我國尚處在起始階段，對(duì)微電網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分：分布式發(fā)電，儲(chǔ)能，及分布式控制等的研究近年來成為學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)，例如不間斷電力變電站的概念就體現(xiàn)了微電網(wǎng)的思想。在我國已投產(chǎn)的分布式發(fā)電示范項(xiàng)目工程中，北京、上海占了大多數(shù)；發(fā)電機(jī)基本上是燃?xì)廨啓C(jī)或

16、內(nèi)燃機(jī)；上海的示范項(xiàng)目基本上都是天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。不過，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，發(fā)揮我國資源優(yōu)勢，加快電力建設(shè)，我國應(yīng)加快對(duì)微電網(wǎng)的研究，在配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)供電。國家發(fā)改委2007年4月在能源規(guī)劃“十一五”規(guī)劃中已將積極推動(dòng)和鼓勵(lì)可再生能源的發(fā)展作為中國的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略之一，微電網(wǎng)將成為中國發(fā)展可再生能源綜合調(diào)研報(bào)告的有效形式。微電網(wǎng)是一個(gè)與分布式發(fā)電、電能質(zhì)量相關(guān)的概念與工具，國際上不同國家與地區(qū)的研究重點(diǎn)各不相同正說明了這個(gè)問題，所以可以根據(jù)我國的特點(diǎn)選擇有特色的研究方向。我國煤炭和水力資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)相距較遠(yuǎn)，而且電源靠近資源分布的特點(diǎn)較為明顯，高壓遠(yuǎn)距離輸電和高受電比例受端電網(wǎng)是我國電網(wǎng)

17、的特色。高受電比例使得電網(wǎng)中動(dòng)態(tài)無功源不足的問題較為明顯，電壓穩(wěn)定問題突出，利用微電網(wǎng)為主配電網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)無功支持不失為一個(gè)不錯(cuò)的解決途徑。不過，這只是微電網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)支撐的一個(gè)方面。歐盟在第二階段的微電網(wǎng)研究中已將微電網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)影響列為研究目標(biāo)之一，我國電網(wǎng)強(qiáng)度不及歐洲，因此微電網(wǎng)對(duì)上級(jí)電網(wǎng)的支持作用更是一個(gè)值得研究的課題。2.4 微電網(wǎng)的研究前景微電網(wǎng)的出現(xiàn)將從根本上改變傳統(tǒng)的應(yīng)對(duì)負(fù)荷增長的方式，在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等方面具有巨大潛力。它具有非集中化和本地化特點(diǎn)，能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少停電次數(shù)，達(dá)到更佳的供求關(guān)系，同時(shí)能減少對(duì)輸電系統(tǒng)及大型發(fā)電廠的影響，降低發(fā)電儲(chǔ)運(yùn)消耗

18、，通過電力電子技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更佳的諧波和無功功率控制；在市場方面，廣泛采用分布式發(fā)電和微電網(wǎng)可降低電價(jià)，優(yōu)化分布式發(fā)電可把經(jīng)濟(jì)實(shí)惠最大限度地帶給用戶；在環(huán)境方面，與傳統(tǒng)的大型集中發(fā)電廠相比，分布式發(fā)電對(duì)環(huán)境的影響?。辉谶\(yùn)行和投資方面，通過縮短發(fā)電廠與負(fù)載間的距離，提高系統(tǒng)的無功供應(yīng)能力，從而改善電壓分布特征，消除配電和輸電瓶頸，降低在上層高壓網(wǎng)絡(luò)中的損耗。微電網(wǎng)在滿足多種電能質(zhì)量要求和提高供電可靠性等方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，使它完全可以作為現(xiàn)有骨干電網(wǎng)的一個(gè)有益而又必要的補(bǔ)充。一方面，充分利用可再生能源發(fā)電對(duì)于中國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、開發(fā)西部、解決農(nóng)村用電及邊遠(yuǎn)地區(qū)用電、進(jìn)行生態(tài)建設(shè)等均具有重要意義；

19、另一方面，我國“十一五”規(guī)劃綱要提出了建成5GW風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)，在不久的將來將有風(fēng)電和光伏等分布式發(fā)電不斷接入電網(wǎng)。然而，可再生能源容量小、功率不穩(wěn)定、獨(dú)立向負(fù)荷提供可靠供電的能力不強(qiáng)以及對(duì)電網(wǎng)造成波動(dòng)、影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點(diǎn)將是其發(fā)展中的極大障礙。若能將負(fù)荷點(diǎn)附近的分布式能源發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能及電力電子控制技術(shù)綜合調(diào)研報(bào)告等很好地結(jié)合起來構(gòu)成微電網(wǎng)，則可再生能源將充分發(fā)揮其重要潛力。它與大電網(wǎng)間靈活的并列運(yùn)行方式能起到削峰填谷的作用，在協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源問的矛盾，充分挖掘分布式能源為電網(wǎng)和用戶所帶來的價(jià)值和效益等方面具有優(yōu)勢，使其能夠在中國未來電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮很重要的作用。世界上很多國家都參與到微電網(wǎng)的研究和開發(fā)中，建立了很多微電網(wǎng)示范工