新能源與智能電網(wǎng)張建華教授、博導(dǎo)華北電力大學(xué)輸配電系統(tǒng)研究所所長Email:jhzhang001@163.com，手機(jī):135011189122023年6月1日1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃新能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展動力美國：擺脫對中東石油資源的依賴、解決電網(wǎng)設(shè)備的老化、應(yīng)對電力用戶的需求。

一方面，美國是世界上重要的能源消耗大國和世界最大的石油進(jìn)口國；另一方面，美國的碳排放總量和人均排放量均居世界前列。從美國自身能源安全和環(huán)保的角度來看，需大力推動新能源的發(fā)展。啟動“智能電網(wǎng)”工程作為其經(jīng)濟(jì)復(fù)興的核心引擎，再造美國能源產(chǎn)業(yè)革命，重塑美國競爭力。解決日益老化的電網(wǎng)設(shè)備和用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量要求日益提高的矛盾，保障電網(wǎng)在災(zāi)害中的恢復(fù)能力，防止恐怖分子的襲擊，降低出現(xiàn)人為失誤和其他風(fēng)險的幾率。信息化、數(shù)字化等新技術(shù)的驅(qū)動。（電動車、智能電表、互動網(wǎng)絡(luò)等）（美國首任智能電網(wǎng)互動操作全國協(xié)調(diào)員喬治?阿諾德）美國新能源和智能電網(wǎng)發(fā)展歷程美國電科院（EPRI）推動了“復(fù)雜交互式網(wǎng)絡(luò)/系統(tǒng)”(CIN/SI）8.14之后,布什總統(tǒng)要求美國能源部（DOE）致力于電網(wǎng)現(xiàn)代化，DOE發(fā)布“Grid2030”。電網(wǎng)智能化聯(lián)盟成立DOE啟動電網(wǎng)智能化(GirdWise）項目，IBM、Battelle研究所提出“智能化電網(wǎng)”研究機(jī)構(gòu)、信息服務(wù)商和設(shè)備制造商與電力企業(yè)合作，紛紛推出自己的智能電網(wǎng)方案和工程實(shí)踐智能電網(wǎng)EPRI提出“Intelligrid”(智能電網(wǎng)）研究奧巴馬將智能電網(wǎng)提升為美國國家戰(zhàn)略；發(fā)布“復(fù)蘇計劃進(jìn)度報告”，通過“清潔能源和安全法案”199820012003200420052009通過“能源自主與安全法案”，NIST制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2007新能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展動力歐洲：更加高效、靈活、環(huán)保、有利于跨歐電力市場建設(shè)等需求。歐洲各國的能源政策更加強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)展，尤其是鼓勵風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展，歐盟和相關(guān)國家的政策比美國更加鼓勵支持、提倡低碳發(fā)電、可再生能源電力和高效的能源利用方式，減小碳化物的排放，保護(hù)環(huán)境。來自開放電力市場的競爭壓力，提升用戶的滿意度，提高運(yùn)營效率，降低電力價格，加強(qiáng)與客戶的互動，把電網(wǎng)建設(shè)成運(yùn)營商和用戶互動的服務(wù)網(wǎng)。歐洲用戶也對供電可靠性和電能質(zhì)量提出了更高的要求。現(xiàn)代新技術(shù)的驅(qū)動。成立“智能電網(wǎng)（SmartGrids）歐洲技術(shù)論壇”，提出SmartGrid概念提出了智能電網(wǎng)框架，發(fā)布了《歐洲未來電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和策略》、《戰(zhàn)略性研究議程》、《戰(zhàn)略部署文件》等技術(shù)報告20052006各國紛紛開展自己的智能電網(wǎng)建設(shè)探索智能電網(wǎng)歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)平臺-歐洲未來電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和策略

EuropeanSmartagridsTechnologyPlatform-VisionandStrategyforEurope’sElectricityNetworksoftheFuture歐洲未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略研究議程

StrategicResearchAgendaforEuropesElectricityNetworkofthefuture戰(zhàn)略部署文件

StrategicDeploymentDocument歐洲新能源和智能電網(wǎng)發(fā)展歷程20041998-2002實(shí)施歐盟第五框架計劃,設(shè)置“歐洲電網(wǎng)可再生能源和分布式發(fā)電整合”專題。在歐洲“國際可再生能源和分布式能源整合”會議上，成立“未來電網(wǎng)歐洲技術(shù)論壇”丹麥過去20年來分布式電源的發(fā)展新能源和智能電網(wǎng)成為各國電力發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)盧強(qiáng)院士提出“數(shù)字電力系統(tǒng)”概念國網(wǎng)公司實(shí)施“SG186”工程，南方電網(wǎng)開展“數(shù)字南方電網(wǎng)研究”19992005智能電網(wǎng)20072009清華大學(xué)完成上海電網(wǎng)“先進(jìn)能量管理系統(tǒng)（AEMS）與混成自動控制系統(tǒng)”項目；華東電網(wǎng)啟動智能電網(wǎng)可行性研究。華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)通過驗(yàn)收。對智能電網(wǎng)的研究工作已開展多年中國智能電網(wǎng)發(fā)展歷程國家電網(wǎng)公司堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)歷程國家電網(wǎng)公司全面啟動智能電網(wǎng)研究與建設(shè)工作在北京“2009年特高壓輸電技術(shù)國際會議”上，發(fā)布堅強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略框架20092009.5智能電網(wǎng)2009.62009.72009.82010.3組建智能電網(wǎng)部，成為世界上第一家組建智能電網(wǎng)專門管理機(jī)構(gòu)的電網(wǎng)企業(yè)明確提出堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)：建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征的國家電網(wǎng)編制完成《堅強(qiáng)智能電網(wǎng)綜合研究報告》編制完成《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告》美國華盛頓特區(qū)經(jīng)濟(jì)趨勢基金會總裁杰里米·里夫金：第三次工業(yè)革命第三次工業(yè)革命的支柱包括以下五個：1、向可再生能源轉(zhuǎn)型；2、將每一大洲的建筑轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源；3、在每一棟建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫能和其他存儲技術(shù)，以存儲間歇式能源；4、利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將每一大洲的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為能源共享網(wǎng)絡(luò)，這一共享網(wǎng)絡(luò)的工作原理類似于互聯(lián)網(wǎng)(成千上萬的建筑物能夠就地生產(chǎn)出少量的能源，這些能源多余的部分既可以被電網(wǎng)回收，也可以被各大洲之間通過聯(lián)網(wǎng)而共享)；5、將運(yùn)輸工具轉(zhuǎn)向插電式以及燃料電池動力車，這種電動車所需要的電可以通過洲與洲之間共享的電網(wǎng)平臺進(jìn)行買賣。Tibet西藏

Northwestpowergrid西北電網(wǎng)CentralChinapowergrid華中電網(wǎng)Taiwan臺灣SouthChinapowergrid南方電網(wǎng)NorthChinapowergrid華北電網(wǎng)EastChinapowergrid華東電網(wǎng)Northeastpowergrid東北電網(wǎng)

七省區(qū)的八個千萬千瓦級風(fēng)電基地規(guī)劃到2020年分別是：內(nèi)蒙古5780吉林2200甘肅1270河北1200新疆1080江蘇1000山東1000

總裝機(jī)容量達(dá)到12630萬千瓦，風(fēng)電上網(wǎng)電量約2810億千瓦時。（國家發(fā)展改革委能源研究所李俊峰）千萬千瓦級的大型風(fēng)電基地中國分布式電源發(fā)展趨勢2015年：7400萬千瓦2020年：1.8億千瓦Plug-inhybridelectriccars即插即用混合電動汽車Addedgreenpowersources外供綠色能源Smartthermostats,appliancesandin-homecontroldevices智能采暖、電器及戶內(nèi)控制Real-timeandgreenpricingsignals實(shí)時和綠色電價信息High-speed,networkedconnections高速聯(lián)網(wǎng)Customerinteractionwithutility用戶與電網(wǎng)互動智能住宅智能辦公智能學(xué)校未來智能城市TheEvolvingGridConcept傳統(tǒng)電網(wǎng)：單向潮流簡單交互新能源接入：雙向潮流分布式電源分布式儲能主動交互愛迪生貝爾智能電網(wǎng)要研究的技術(shù)傳統(tǒng)電力技術(shù)與現(xiàn)代通訊信息技術(shù)的交融通訊信息技術(shù)前端：傳感器和數(shù)據(jù)處理通訊信息技術(shù)后端：智能決策支持技術(shù)

智能控制技術(shù)智慧城市智能電網(wǎng)與智慧城市的發(fā)展的相互關(guān)聯(lián)能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化不足城市業(yè)務(wù)綜合關(guān)聯(lián)度低信息資源整合不夠完善終端能效能力盈余融合度低能耗增長重復(fù)建設(shè)感知薄弱智能電網(wǎng)智慧城市第一階段第二階段第三階段前期準(zhǔn)備推廣應(yīng)用全面提升現(xiàn)代化數(shù)字化智慧化智能電網(wǎng)城市發(fā)展協(xié)調(diào)發(fā)展不足2526能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化不足城市業(yè)務(wù)綜合關(guān)聯(lián)度低信息資源整合不夠完善綠色清潔能源大規(guī)模接入節(jié)能和需求側(cè)響應(yīng)措施電動汽車網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營低能耗建筑高效和可靠運(yùn)行推動節(jié)能減排運(yùn)營成本下降基礎(chǔ)設(shè)施投資減少可持續(xù)互動各領(lǐng)域用電數(shù)據(jù)挖掘模型形成決策支撐電力和能源規(guī)劃城市發(fā)展協(xié)調(diào)電網(wǎng)發(fā)展互動技術(shù)大數(shù)據(jù)挖掘云計算信息通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)技術(shù)需求技術(shù)框架體系政策體系商業(yè)模式大數(shù)據(jù)挖掘模型通信網(wǎng)絡(luò)資源融合支撐技術(shù)發(fā)展愿景問題解決智能電網(wǎng)對智慧城市的支撐…智能電網(wǎng)與智慧城市的發(fā)展的相互關(guān)聯(lián)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案271.智能電網(wǎng)支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)框架和規(guī)劃2.智能電網(wǎng)支撐智慧城市的政策體系、建設(shè)策略、商業(yè)模式、投資盈利模式及評價指標(biāo)體系3.面向智慧城市的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)5.電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)通州環(huán)渤海總部基地唐山曹妃甸大工業(yè)區(qū)長陽新城鎮(zhèn)基礎(chǔ)框架發(fā)展保障技術(shù)支撐示范應(yīng)用智能電網(wǎng)支撐智慧城市4.新能源協(xié)調(diào)控制和節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)1.智能電網(wǎng)支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)框架和規(guī)劃智慧城市中電力的角色、定位、作用、運(yùn)行機(jī)理和規(guī)劃原則智能電網(wǎng)與智慧城市的協(xié)調(diào)發(fā)展理論體系智慧城市對智能電網(wǎng)的整體技術(shù)需求智能電網(wǎng)在支撐智慧城市發(fā)展上的技術(shù)差距智能電網(wǎng)在支撐智慧城市發(fā)展上的重點(diǎn)發(fā)展方向建立整體關(guān)鍵技術(shù)框架重要關(guān)鍵技術(shù)的成熟度模型，包括互動技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘和云計算等核心關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展路線圖支撐智慧城市的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺的配置原則支撐智慧城市的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺設(shè)計方法建立相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-基礎(chǔ)層面29擁堵及調(diào)度公共交通公共照明智能電網(wǎng)（支撐智慧城市方法論，架構(gòu)，體系，標(biāo)準(zhǔn)，最佳示范實(shí)踐）醫(yī)療垃圾處理智能能源智能建筑與智慧家居智慧交通公共服務(wù)智慧水務(wù)水配送智能建筑智慧家居給排水管理電動汽車公共安全分布式能源用戶電網(wǎng)智能表計燃?xì)獾戎鲃酉{與備用支撐充電站接入，數(shù)據(jù)流需求側(cè)響應(yīng)，數(shù)據(jù)流安全可靠優(yōu)質(zhì)供電技術(shù)更新業(yè)務(wù)拓寬服務(wù)升級方法論和體系：協(xié)調(diào)發(fā)展理論架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)：1-技術(shù)架構(gòu)，2-信息與通信架構(gòu)，3-業(yè)務(wù)架構(gòu)；4-技術(shù)發(fā)展路線圖最佳示范實(shí)踐：1-支撐智慧城市大數(shù)據(jù)融合平臺；2-支撐智慧城市試點(diǎn)城市示范應(yīng)用1.智能電網(wǎng)支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)框架和規(guī)劃智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-基礎(chǔ)層面30

1–技術(shù)體系要素2–業(yè)務(wù)發(fā)展要素3–政策體系1:協(xié)調(diào)影響要素分析2:支撐技術(shù)需求分析3:技術(shù)成熟度分析1–配置原則2–智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘模型映射4:大數(shù)據(jù)平臺設(shè)計方法協(xié)調(diào)發(fā)展理論體系通信技術(shù)智慧城市系統(tǒng)智能能源

智能交通

智能家居

智能樓宇

智能水務(wù)公共服務(wù)。。。

信息技術(shù)云計算其他技術(shù)互動技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大數(shù)據(jù)挖掘信息通信技術(shù)云計算技術(shù)成熟度模型智能電網(wǎng)支撐智慧城市關(guān)鍵技術(shù)框架1.智能電網(wǎng)支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)框架和規(guī)劃智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-基礎(chǔ)層面2.智能電網(wǎng)支撐智慧城市的政策體系、建設(shè)策略、商業(yè)模式、投資盈利模式及評價指標(biāo)體系多層互動式智能電網(wǎng)接入準(zhǔn)則與運(yùn)行規(guī)程；智能電網(wǎng)增值業(yè)務(wù)的開發(fā)機(jī)制與利用規(guī)范；以智能電網(wǎng)為主的智慧城市多結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)共享的管理方法；高可靠能源保障與通信支撐的智能電網(wǎng)應(yīng)急措施。對智能電網(wǎng)的剩余商業(yè)價值進(jìn)行評估與成本效益分析；依托電力通信資源開展與電信運(yùn)營商多方位合作的商業(yè)運(yùn)營模式研究；研究電網(wǎng)公司與用戶多元互動的商業(yè)運(yùn)營模式。分析智能電網(wǎng)影響智慧城市建設(shè)水平的關(guān)鍵因素；基于智能電網(wǎng)功能形成多層次、多維度的智慧城市評價體系；選取不同經(jīng)濟(jì)類型城市開展實(shí)證研究。智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-發(fā)展保障層面保障機(jī)制智能電網(wǎng)支撐智慧城市1-智能電網(wǎng)支撐智慧城市的政策體系3-以智能電網(wǎng)角度衡量智慧城市建設(shè)水平的評價指標(biāo)體系2-智能電網(wǎng)支撐智慧城市的新型商業(yè)模式發(fā)展模式推廣路線相互推動形成形成2.智能電網(wǎng)支撐智慧城市的政策體系、建設(shè)策略、商業(yè)模式、投資盈利模式及評價指標(biāo)體系智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-發(fā)展保障層面33多結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理方法增值業(yè)務(wù)開發(fā)規(guī)范互動式電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)范智能電網(wǎng)支撐智慧城市通信資源空間資源數(shù)據(jù)挖掘能力數(shù)據(jù)處理能力分布式電源運(yùn)營電動汽車運(yùn)營需求側(cè)激勵機(jī)制可靠性分級制優(yōu)先性電力數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)交通數(shù)據(jù)全面支撐的應(yīng)急機(jī)制增值業(yè)務(wù)成本效益分析泛“三網(wǎng)融合”聯(lián)合運(yùn)營模式互動式B2C商業(yè)模式關(guān)鍵要素分析清潔能源消納能力終端用戶綜合能效綜合感知能力綜合互動能力基于智能電網(wǎng)的智慧城市評價指標(biāo)體系實(shí)證研究評價指標(biāo)政策體系商業(yè)模式2.智能電網(wǎng)支撐智慧城市的政策體系、建設(shè)策略、商業(yè)模式、投資盈利模式及評價指標(biāo)體系智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-發(fā)展保障層面建立分析模型挖掘智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)特性和潛在價值研究智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析挖掘平臺的整體集成方案研究智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)在城市運(yùn)行管理、能源供需、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、環(huán)境監(jiān)測等方面支撐智慧城市的頂層設(shè)計研究電網(wǎng)用電數(shù)據(jù)在支撐智慧城市宏觀經(jīng)濟(jì)、公共服務(wù)方面的數(shù)據(jù)挖掘模型研究數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)上的輔助決策模型研究模型的仿真驗(yàn)證環(huán)境和方法結(jié)合地理信息系統(tǒng)，研究輸電線路氣象監(jiān)測、配電網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù)在支撐智慧城市環(huán)境監(jiān)測等方面的數(shù)據(jù)挖掘模型北京環(huán)渤海高端總部基地，綜合數(shù)據(jù)挖掘與決策支撐遷安、曹妃甸大工業(yè)區(qū)，宏觀經(jīng)濟(jì)決策支撐長陽新城城鎮(zhèn)，基于電力環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的智慧城市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘3.面向智慧城市的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘支持智慧城市頂層設(shè)計數(shù)據(jù)挖掘模型與輔助決策模型及仿真環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘模型試點(diǎn)示范應(yīng)用頂層支撐關(guān)鍵技術(shù)落地應(yīng)用3.面向智慧城市的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面高契合度方向支撐的頂層設(shè)計城市運(yùn)行管理能源供需環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)業(yè)優(yōu)化公共服務(wù)其他領(lǐng)域智能電網(wǎng)支撐智慧城市大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)特性挖掘潛在價值挖掘整體解決方案宏觀經(jīng)濟(jì)挖掘模型數(shù)據(jù)挖掘模型驗(yàn)證環(huán)境驗(yàn)證方法節(jié)能環(huán)保決策支撐模型輸電線路氣象監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)挖掘模型配電網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測GIS智慧城市試點(diǎn)示范應(yīng)用亮點(diǎn)亮點(diǎn)3.面向智慧城市的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面分布式電源孤網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定控制策略、有功調(diào)節(jié)與無功優(yōu)化控制技術(shù)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行時的協(xié)調(diào)運(yùn)行控制策略及并網(wǎng)/孤網(wǎng)雙模式切換控制技術(shù)分布式能源和電動汽車、儲能設(shè)備的時空互補(bǔ)運(yùn)行與分散自律控制策略配電自動化及電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的能量管理控制用戶側(cè)需求側(cè)響應(yīng)及節(jié)能用電控制策略4.新能源協(xié)調(diào)控制和節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面城市能源規(guī)劃和用能及節(jié)能規(guī)劃技術(shù)居民用戶合理用電節(jié)能咨詢工商業(yè)用戶節(jié)能設(shè)施改造規(guī)劃方案設(shè)計及實(shí)施效果評估監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)案例控制中心信息交換示意圖4.新能源協(xié)調(diào)控制和節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面5.電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)調(diào)研國內(nèi)外智慧城市交通、家居等重點(diǎn)應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能特點(diǎn)研究上述應(yīng)用系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)之間的耦合機(jī)制及基本關(guān)聯(lián)關(guān)系不同應(yīng)用系統(tǒng)在不同發(fā)展階段對通信方式、通信可靠性及通信速率的需求光通信、無線寬帶以及微功率等新型電力通信技術(shù)的特征及適用范圍分析電力通信已有信道資源的技術(shù)缺陷及對支撐智慧城市的瓶頸形成多資源配合的智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計方法選取智慧城市業(yè)務(wù)開展試點(diǎn)，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能及成果綜合評估電力通信資源面向智慧城市業(yè)務(wù)的通信潮流需求建立通信潮流估算模型基于電力通信資源的SDN網(wǎng)絡(luò)資源配置原則建立基于電力通信資源的SDN網(wǎng)絡(luò)資源柔性配置模型及方法智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面集成多種通信資源網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需求定位規(guī)劃設(shè)計重點(diǎn)技術(shù)支撐智慧城市的智能電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析智慧城市電力通信資源關(guān)鍵技術(shù)研究保障基礎(chǔ)重點(diǎn)5.電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面41目標(biāo)1.通信建設(shè)需求分析通信可靠性通信條件2.電力通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計無線寬帶通信光通信資源微功率無線通信速率智能交通智能水務(wù)智能家居智能醫(yī)療現(xiàn)有資源3.關(guān)鍵技術(shù)研究SDN網(wǎng)絡(luò)配置模型通信潮流估算模型內(nèi)容物理模型節(jié)點(diǎn)模型邏輯模型轉(zhuǎn)發(fā)分離開放API軟件定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)備優(yōu)選位置容量業(yè)務(wù)試點(diǎn)及綜合評估5.電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)支撐層面對智能電網(wǎng)角度衡量智慧城市建設(shè)水平的規(guī)劃方法、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和評價指標(biāo)體系展開驗(yàn)證。開發(fā)面向智慧城市的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘平臺系統(tǒng)。研發(fā)智能電網(wǎng)支撐智慧城市的協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)、節(jié)能規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計協(xié)調(diào)、電網(wǎng)能量優(yōu)化管理系統(tǒng)。依托電力通信資源的智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)解決方案、性能及成本綜合評估。北京環(huán)渤海高端總部基地長陽新城鎮(zhèn)曹妃甸大工業(yè)區(qū)以多層次，多業(yè)態(tài)，全方位智能電網(wǎng)支撐智慧城市為理念智能電網(wǎng)支撐智慧城市的解決方案-技術(shù)路線1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃新能源接入電網(wǎng)的思考分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)的接入電動汽車充電系統(tǒng)的接入大規(guī)模風(fēng)電的接入電動汽車的有序充放電風(fēng)電并網(wǎng)與機(jī)組的調(diào)峰能力非供熱火電機(jī)組調(diào)峰能力單機(jī)容量（MW）1000700600500400300200技術(shù)調(diào)峰（MW）40030024025016015060深度調(diào)峰（MW）60042036030024018090200MW供熱機(jī)組各個月份的調(diào)峰能力月份最大發(fā)電負(fù)荷（MW）最小發(fā)電負(fù)荷（MW）最大調(diào)峰能力（MW）最小調(diào)峰能力（MW）116015050402170135653031801257520419012080105~10200110900111751307025121651505035機(jī)組的調(diào)峰能力常規(guī)水電機(jī)組的調(diào)峰能力單機(jī)容量（MW）250200100枯水期調(diào)峰能力（MW）250200100洪水期調(diào)峰能力（MW）000抽水蓄能機(jī)組的調(diào)峰能力單機(jī)容量（MW）250200100調(diào)峰能力（MW）500400200機(jī)組的調(diào)峰能力風(fēng)電并網(wǎng)不同滲透率風(fēng)電比例較小作為一種小的擾動因素，運(yùn)行控制中直接忽略，利用系統(tǒng)本身的能力耐受這些擾動風(fēng)電比例逐步擴(kuò)大不可忽略的因素，運(yùn)行中充分考慮其不利因素，制定應(yīng)對措施風(fēng)電容量達(dá)到常規(guī)電廠相比擬的規(guī)模納入常規(guī)調(diào)度體系，融入日常運(yùn)行4849風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響來源于：IEAWINDAnnexXXV風(fēng)電并網(wǎng)要解決的問題51大電網(wǎng)風(fēng)電場并網(wǎng)并網(wǎng)導(dǎo)則/準(zhǔn)入制度有功功率無功功率電壓電壓調(diào)節(jié)低電壓穿越頻率電能質(zhì)量通信與信號入網(wǎng)檢測……融合/互動風(fēng)電場：可觀性可控性可預(yù)測可調(diào)度靈活性兼容性大電網(wǎng)：大電網(wǎng)風(fēng)電場融合剛性

剛?cè)岵?jì)風(fēng)電并網(wǎng)要解決的問題規(guī)模化風(fēng)電接入大電網(wǎng)要解決的問題52風(fēng)水火互濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行風(fēng)電場的AGC/AVC聯(lián)合協(xié)調(diào)控制風(fēng)機(jī)、風(fēng)電場的靜、動態(tài)建模風(fēng)電功率預(yù)測優(yōu)質(zhì)風(fēng)電單臺風(fēng)機(jī)-風(fēng)電場-場群的輸出功率波動特性單臺風(fēng)電機(jī)組功率(kW)Pn=850kW多臺風(fēng)電機(jī)組功率(MW)Pn=49.3MW不同裝機(jī)規(guī)模的風(fēng)電場群輸出功率持續(xù)特性曲線風(fēng)水火互濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行風(fēng)電場的AGC/AVC聯(lián)合協(xié)調(diào)控制風(fēng)機(jī)、風(fēng)電場的靜、動態(tài)建模風(fēng)電功率預(yù)測優(yōu)質(zhì)風(fēng)電規(guī)模化風(fēng)電接入大電網(wǎng)要解決的問題NWP(數(shù)值天氣預(yù)報)風(fēng)機(jī)輪彀處風(fēng)速/風(fēng)向風(fēng)機(jī)出力測風(fēng)點(diǎn)實(shí)測風(fēng)速風(fēng)電功率預(yù)測風(fēng)機(jī)功率特性曲線風(fēng)速預(yù)測風(fēng)功率預(yù)測風(fēng)電功率預(yù)測是解決風(fēng)電隨機(jī)性、功率波動性的關(guān)鍵風(fēng)電與常規(guī)電源統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度平臺風(fēng)水火互濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行風(fēng)電場的AGC/AVC聯(lián)合協(xié)調(diào)控制風(fēng)機(jī)、風(fēng)電場的靜、動態(tài)建模風(fēng)電功率預(yù)測優(yōu)質(zhì)風(fēng)電規(guī)模化風(fēng)電接入大電網(wǎng)要解決的問題風(fēng)電對地區(qū)電壓無功的影響當(dāng)風(fēng)電場容量到達(dá)一定規(guī)模后，系統(tǒng)發(fā)生故障時風(fēng)電場恢復(fù)電壓需要吸收大量無功。若系統(tǒng)無功儲備不足，可能引起局部電壓崩潰。節(jié)日小負(fù)荷期間，電網(wǎng)調(diào)峰難度進(jìn)一步加大，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)要求停備部分風(fēng)電機(jī)組。

《華北電網(wǎng)風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》風(fēng)電場的容性無功補(bǔ)償裝置的容量不低于風(fēng)電裝機(jī)容量的25%，恒頻恒速異步風(fēng)機(jī)的風(fēng)電場容性無功補(bǔ)償容量不低于風(fēng)電裝機(jī)容量的50%。快速動態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVC）容量比例不低于補(bǔ)償容量的50%。白城電網(wǎng)同發(fā)風(fēng)電場母線電壓最低下降到213kV，并大幅波動無功源雙饋風(fēng)機(jī)–定功率因數(shù)運(yùn)行籠型風(fēng)機(jī)的機(jī)端并聯(lián)電容–投切策略不理想升壓站并聯(lián)電容/電抗–常投或常不投Statcom/SVC等動態(tài)補(bǔ)償設(shè)備–缺乏合理的容量整定與控制策略配合電壓調(diào)節(jié)設(shè)備ULTC抽頭–無控制風(fēng)電場低電壓穿越能力需結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際研究風(fēng)電場是否具備低電壓穿越能力（目前大多數(shù)機(jī)組均不具備低電壓穿越能力控制模塊）。2008年底，我國并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組中，雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組約占60%，定槳距風(fēng)電機(jī)組約占30%，其他約占10%。國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組尚不具備低電壓穿越能力，外國企業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組也沒有配備實(shí)現(xiàn)低電壓穿越功能的部件。國網(wǎng)公司對風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力的規(guī)定要求，風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時能夠保持并網(wǎng)運(yùn)行625ms的低電壓穿越能力。早期并網(wǎng)或早期可研設(shè)計的風(fēng)場均不具備低電壓穿越能力。在風(fēng)電基地近區(qū)電網(wǎng)發(fā)生短路等情況下，有可能造成風(fēng)機(jī)的大規(guī)模脫網(wǎng)，對電網(wǎng)安全運(yùn)行和事故恢復(fù)將造成不利的影響。2009年3月13日17:30左右，系統(tǒng)電壓波動，吉林省同發(fā)風(fēng)電場由于沒有低電壓穿越能力而全部脫網(wǎng)，對系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊。低電壓穿越能力要求電壓界限1電壓界限2區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域3低電壓穿越能力測試風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)(AVC)支援局部電壓接入點(diǎn)電壓波動接入點(diǎn)電壓閃變接入點(diǎn)功率因素接入點(diǎn)電壓水平電網(wǎng)對風(fēng)電場電壓控制的要求參與系統(tǒng)AVC控制降低配網(wǎng)網(wǎng)損接入點(diǎn)考核局部優(yōu)化全局優(yōu)化自動投切電容器組恒速異步機(jī)組風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展直驅(qū)風(fēng)機(jī)雙饋異步機(jī)組固定投切電容器組SVC/Statcom無功補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展無調(diào)節(jié)能力有無功調(diào)節(jié)能力階梯型調(diào)節(jié)、人工調(diào)節(jié)類似同步電機(jī)小階梯調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)可連續(xù)調(diào)節(jié)風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)(AGC)限制變化率無限制電網(wǎng)對風(fēng)電場有功出力的要求參與系統(tǒng)AGC控制限制出力低滲透率滲透率上升高滲透率調(diào)頻調(diào)峰示范性儲能恒速異步機(jī)組風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展直驅(qū)風(fēng)機(jī)雙饋異步機(jī)組無儲能大規(guī)模儲能儲能技術(shù)發(fā)展無調(diào)節(jié)能力有調(diào)節(jié)能力同步電機(jī)大規(guī)模集中送出對安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響大規(guī)模風(fēng)電接入是否會對電網(wǎng)安全穩(wěn)定產(chǎn)生影響，如內(nèi)蒙電力外送通道。電網(wǎng)需根據(jù)風(fēng)電投產(chǎn)計劃，分階段研究電網(wǎng)N-1、N-2安全穩(wěn)定性及相關(guān)的措施。系統(tǒng)潮流多變，斷面運(yùn)行控制困難；系統(tǒng)慣量下降，動態(tài)穩(wěn)定水平降低；故障后風(fēng)電無法重新建立機(jī)端電壓，導(dǎo)致電壓失穩(wěn)；風(fēng)電機(jī)組沒有低電壓穿越能力，在系統(tǒng)擾動造成電壓的瞬間跌落時，風(fēng)機(jī)自行脫網(wǎng)對系統(tǒng)造成沖擊。對于大規(guī)模遠(yuǎn)距離風(fēng)電送出，風(fēng)電須與其它類型電源打捆輸送，以平滑風(fēng)電出力，保持輸電通道功率相對平穩(wěn)，減少線路功率大幅波動，改善系統(tǒng)電壓質(zhì)量，提高安全穩(wěn)定水平。在現(xiàn)有風(fēng)機(jī)SCADA與變電站SCADA基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動閉環(huán)、協(xié)調(diào)控制風(fēng)場內(nèi)所有有功、無功調(diào)節(jié)設(shè)備以滿足風(fēng)場并網(wǎng)綜合需求的監(jiān)控管理系統(tǒng)。風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)注冊服務(wù)任務(wù)調(diào)度日志用戶管理安全認(rèn)證通信服務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)文本服務(wù)實(shí)時數(shù)據(jù)風(fēng)機(jī)模型地理信息天氣預(yù)報檢修數(shù)據(jù)風(fēng)功率預(yù)測風(fēng)電場AGC風(fēng)電場AVC可視化界面可視化層控制層數(shù)據(jù)/通信層平臺層DFIG并網(wǎng)點(diǎn)儲能SVC風(fēng)機(jī)SCADA變電站SCADA數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)指令風(fēng)電場預(yù)測系統(tǒng)風(fēng)場AGC風(fēng)場AVC風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)指令風(fēng)電場能量管理系統(tǒng)風(fēng)水火互濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行風(fēng)電場的AGC/AVC聯(lián)合協(xié)調(diào)控制風(fēng)機(jī)、風(fēng)電場的靜、動態(tài)建模風(fēng)電功率預(yù)測優(yōu)質(zhì)風(fēng)電規(guī)模化風(fēng)電接入大電網(wǎng)要解決的問題風(fēng)電機(jī)組對系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻的影響風(fēng)電機(jī)組出力的不確定性較大，后夜小負(fù)荷時期風(fēng)電機(jī)組出力會比較大，對電網(wǎng)低谷調(diào)峰能力提出了更高的要求。調(diào)峰電源結(jié)構(gòu)更造成調(diào)頻困難

德國：2008年，優(yōu)質(zhì)調(diào)峰電源——燃?xì)狻⑷加秃统樗钅芗s占總裝機(jī)容量的25%，包括水電在內(nèi)的其他可調(diào)峰電源8%；燃煤和核電占總裝機(jī)容量的51%。

中國：2008年，燃煤電廠占總裝機(jī)容量的75.9%，水電只占21.6%。火電比重大，供熱機(jī)組較多，快速調(diào)節(jié)機(jī)組少且運(yùn)行制約因素多。50.0Hz49.850.2發(fā)電用電常規(guī)電源用電負(fù)荷電網(wǎng)風(fēng)電用電負(fù)荷隨機(jī)變化負(fù)荷預(yù)測精度較高發(fā)電出力可調(diào)節(jié)原動機(jī)功率可控風(fēng)速隨機(jī)變化，風(fēng)功率預(yù)測精度低頻率范圍要求<49Hz根據(jù)風(fēng)電場中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的最低頻率而定49~49.5Hz每次頻率低于49.5Hz時要求至少能運(yùn)行10分鐘49.5~50.2Hz連續(xù)運(yùn)行50.2~51Hz每次頻率高于50.2Hz時至少能運(yùn)行2分鐘，且當(dāng)頻率高于50.2Hz時，無其他風(fēng)電機(jī)組啟動>51Hz風(fēng)電場機(jī)組逐步退出運(yùn)行或根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門的指令限功率運(yùn)行國標(biāo)GB/Z19963-2005:風(fēng)電場接入電網(wǎng)相關(guān)要求德國風(fēng)電場并網(wǎng)要求：

正常運(yùn)行范圍是49.5-50.5Hz；在47.5-51.5Hz范圍內(nèi)時，不允許從電網(wǎng)自動切離；在頻率達(dá)到47.5Hz或51.5Hz時，必須無延時地從電網(wǎng)自動切除；每個額定容量大于或等于100MW的風(fēng)電場都必須有能力控制功率以參與一次頻率調(diào)整。英國風(fēng)電場并網(wǎng)要求：正常運(yùn)行范圍是49.5-50.5Hz；47.5-52Hz，要求連續(xù)運(yùn)行；47-47.5Hz，有功出力降低的幅度不得大于5%；小于47.5Hz時，至少運(yùn)行20s。電力系統(tǒng)火-水-風(fēng)-儲能聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度調(diào)頻風(fēng)電給電網(wǎng)帶來調(diào)頻負(fù)擔(dān)調(diào)峰局部地區(qū)風(fēng)電反調(diào)峰特性利用儲能進(jìn)行調(diào)峰Minute-scaleavepower新能源接入電網(wǎng)的思考分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)的接入電動汽車充電系統(tǒng)的接入大規(guī)模風(fēng)電的接入電動汽車的有序充放電電動汽車應(yīng)用技術(shù)研究與規(guī)模示范工作體系電動汽車充放電技術(shù)裝備（1）VOG（VehiclesPlug－inwithoutLogic/Control）模式：電動汽車即插即用。電動汽車作為普通用電設(shè)備接入電網(wǎng)，采用單向變流技術(shù)，技術(shù)裝備已經(jīng)成熟。存在問題：電動汽車充電作為大功率用電負(fù)荷無約束使用，可能會增大電網(wǎng)調(diào)峰的困難。（2）TC（TimedCharging）模式：時間控制方式，電動汽車在給定的時刻開始充電。考慮到電動汽車在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時段充電對電網(wǎng)的影響，通過控制開始充電時間來實(shí)現(xiàn)錯峰充電，使用戶享受到利用谷電的經(jīng)濟(jì)效益，控制方式簡單，技術(shù)裝備已經(jīng)成熟。需要峰谷電價激勵政策。（3）V1G（VehiclesPlug－inwithLogic/Controlregulatedcharge）模式：電動汽車與電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時通信,在電網(wǎng)允許時刻進(jìn)行充電，不能向電網(wǎng)反饋送電。采用ZigBee技術(shù)，可接收的電費(fèi)價格設(shè)定等信息，自動避開高峰時間充電。（4）V2G（VehiclesPlug－inwithLogic/Controlregulatedcharge/discharge）模式：電動汽車與電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)通信，受其控制，實(shí)現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)間的能量轉(zhuǎn)換（充、放電）。電動汽車可以作為電能存儲設(shè)備、備用電源設(shè)備來使用。航頭站鎳氫電池前衛(wèi)村液流電池航頭站鈉硫電池關(guān)鍵設(shè)備

智能變電站、配電自動化、儲能、智能用電小區(qū)、電動汽車充放電與并網(wǎng)設(shè)備、電能質(zhì)量監(jiān)測與控制設(shè)備等。重要進(jìn)展已完成崇明前衛(wèi)村10kW液流電池并網(wǎng)運(yùn)行；100kW鎳氫電池、100kW磷酸鐵鋰電池已研制完成；已試制成功650Ah的單體電池和3.3kW鈉硫單體模塊。上海電力公司與中科院硅酸鹽研究所正積極開展大容量鈉硫儲能電池模塊的集成、測試和系統(tǒng)開發(fā)工作。上海世博園智能電網(wǎng)電動汽車上海世博園電動汽車充放電站漕溪電動汽車充電樁漕溪電動汽車充電站關(guān)鍵設(shè)備 電動汽車充電樁、電動汽車充電站等設(shè)備，電動汽車充電機(jī)及控制系統(tǒng)是試點(diǎn)工程需要重點(diǎn)突破的關(guān)鍵設(shè)備。重要進(jìn)展已完成《電動汽車非車載充放電機(jī)通用技術(shù)要求》等10項公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已印發(fā)《電動汽車充電設(shè)施建設(shè)指導(dǎo)意見》和《電動汽車充電設(shè)施典型設(shè)計》；部分型號的充電機(jī)及其監(jiān)控系統(tǒng)已研制完成；中國電科院、國網(wǎng)電科院等公司科研單位正積極開展其他相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)研制。電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃

對電動汽車充電站進(jìn)行整體優(yōu)化配置。結(jié)合智能電網(wǎng)、可再生能源利用等技術(shù)，形成節(jié)能與新能源汽車的運(yùn)行環(huán)境。動力電池分散-集中式電能調(diào)度研究電動汽車充放電設(shè)備結(jié)構(gòu)和雙向潮流特性，分析充放電控制特性。針對分散式和集中式電動汽車兩類電池電能存儲模式，研究調(diào)度模式、多目標(biāo)自趨優(yōu)的智能調(diào)度策略和有功無功功率調(diào)度方法，為新能源的大規(guī)模利用與電網(wǎng)的峰谷平抑提供儲能技術(shù)支撐。建立電動汽車電能信息調(diào)度平臺，通過采集分析電動汽車和電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計算，實(shí)現(xiàn)電池電能有序調(diào)度利用。分析評估電動汽車充電電池利用效率，對電池電能調(diào)度的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益進(jìn)行綜合評估。電動汽車數(shù)據(jù)采集和信息化管理平臺車輛行駛數(shù)據(jù)的采集：利用成熟的車輛總線技術(shù)，連接新能源汽車電機(jī)、電控、電池關(guān)鍵零部件，將車輛的主要行駛數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入至車輛網(wǎng)絡(luò)。在新能源車上加裝具備GPRS或CDMA功能的車載信息采集裝置，將車輛網(wǎng)絡(luò)中的行駛數(shù)據(jù)通過空中接口發(fā)送至車輛行駛數(shù)據(jù)采集平臺。通過制定規(guī)范化的接口協(xié)議，建立通用型的空中接口，通過車載數(shù)據(jù)采集裝置中，實(shí)時采集相應(yīng)的狀態(tài)信息和故障信息。基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集管理平臺基礎(chǔ)設(shè)施由多個充換電站和監(jiān)控中心構(gòu)成，每個充電站又由多臺充電機(jī)和充電站監(jiān)控計算機(jī)構(gòu)成。充電站監(jiān)控計算機(jī)與主控中心的通訊可通過多種通訊連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)；充電站監(jiān)控計算機(jī)與充電機(jī)之間、電池管理系統(tǒng)與充電機(jī)之間通過CAN總線進(jìn)行通訊。電動汽車示范城市基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖到2020年，我國新能源發(fā)電裝機(jī)2.9億千瓦，約占總裝機(jī)的17%。其中：風(fēng)電裝機(jī)接近1.5億千瓦。隨機(jī)性和間歇性--輸出功率波動，可靠性差，電能質(zhì)量不佳旋轉(zhuǎn)備用--大大增加電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本。2015年電動汽車規(guī)模--100萬輛左右配套動力電池--20億安時以上車載充電電池總功率--7000萬千瓦（按平均放電10小時，380V電壓）

+電動汽車充換電站的備用蓄電池巨大的儲能系統(tǒng)

:優(yōu)化調(diào)度支撐風(fēng)電+電動汽車零排放電動車（V2G）與電網(wǎng)能量雙向交換微電網(wǎng)、主動配電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)

利用這一龐大的儲能系統(tǒng)，通過合理的優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)充電站新能源利用與微網(wǎng)運(yùn)行，協(xié)調(diào)遠(yuǎn)端大規(guī)模新能源尤其是風(fēng)力發(fā)電，實(shí)現(xiàn)功率平穩(wěn)輸出，全面提高清潔能源的利用率；充分運(yùn)用可調(diào)度電池電能平抑電網(wǎng)負(fù)荷峰谷波動，達(dá)到電能的高效合理利用。大功率蓄電池組綜合測試系統(tǒng)軟件界面

上海世博V2G電動汽車充放電機(jī)

充電設(shè)施的整體優(yōu)化配置預(yù)測充電設(shè)施的發(fā)展前景，研究充電負(fù)荷的基本特性和對電網(wǎng)運(yùn)行和建設(shè)的影響，給出充電設(shè)施規(guī)劃布局的基本原則與方法。開展電動汽車充電設(shè)施電氣系統(tǒng)優(yōu)化配置和典型方案設(shè)計，解決電氣系統(tǒng)容量配置、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、無功與諧波補(bǔ)償、新能源結(jié)合與節(jié)能降耗等優(yōu)化配置關(guān)鍵技術(shù)問題。充電站新能源利用的應(yīng)用集成技術(shù)含電動汽車充電站和新能源的應(yīng)用集成模式，確定電動汽車動力電池與新能源的優(yōu)化容量配置，分析新能源系統(tǒng)功率輸出特性和動力電池的充放電特性，建立充電設(shè)施與新能源優(yōu)化調(diào)度模型。充電站電能的有序利用在電動汽車充放電設(shè)備結(jié)構(gòu)和雙向電能轉(zhuǎn)換研究基礎(chǔ)上，分析充放電機(jī)和動力電池能量充放電控制特性。根據(jù)不同的目標(biāo)制定相應(yīng)的有序充放電策略和有功無功功率控制方法。對電池有序利用進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益綜合評估，并研究相應(yīng)的價格激勵機(jī)制。電能質(zhì)量監(jiān)測與評估建立基于Web的充電站電能質(zhì)量監(jiān)測與評估平臺，通過實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)評估、趨勢分析與統(tǒng)計分析，給出充電站電能質(zhì)量控制策略和智能化調(diào)控信息，使充電站減小對電網(wǎng)的不利影響。新能源接入電網(wǎng)的思考分布式發(fā)電和儲能系統(tǒng)的接入電動汽車充電系統(tǒng)的接入大規(guī)模風(fēng)電的接入電動汽車的有序充放電1.對電壓和無功的影響分布式電源容量配置和安裝位置不當(dāng)導(dǎo)致末端電壓越限低電壓穿越能力不足，大量分布式電源脫網(wǎng)導(dǎo)致電壓波動甚至崩潰電力電子設(shè)備無慣性調(diào)節(jié)，分布式電源無功出力波動引發(fā)電壓和無功波動2.對電能質(zhì)量的影響變流器類型分布式電源的諧波和直流分量問題分布式電源出力突變引起的電壓波動和閃變問題3.對電網(wǎng)安全和繼電保護(hù)的影響出現(xiàn)孤島運(yùn)行時危及運(yùn)行和檢修人員的安全非同期重合閘導(dǎo)致設(shè)備損壞孤島供電質(zhì)量差導(dǎo)致用電設(shè)備受損分布式電源向短路點(diǎn)注入短路電流保護(hù)失去靈敏性而拒動保護(hù)失去選擇性而誤動4.儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響孤島運(yùn)行時為平抑新能源的波動性不得不采用儲能儲能使電網(wǎng)運(yùn)營成本大大提高穩(wěn)定運(yùn)行的可調(diào)節(jié)分布式電源，如微燃機(jī)/柴油機(jī)/小水電等有助于減少儲能的比例在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間做出權(quán)衡，對電能質(zhì)量的要求適當(dāng)降低1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃1.智能電網(wǎng)的發(fā)展動力

2.新能源接入電網(wǎng)的思考

3.微電網(wǎng)并網(wǎng)、控制與保護(hù)技術(shù)

4.智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展規(guī)劃正常運(yùn)行的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)以配網(wǎng)作備用的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)自治型的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)中壓微網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)典型微源的動態(tài)特性及并網(wǎng)技術(shù)研究電力電子并網(wǎng)接口和基于矢量變換技術(shù)的微源控制算法

基于各典型微源特性，研究其并網(wǎng)接口理論及技術(shù)，開發(fā)了基于矢量變換技術(shù)的微源控制算法，可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)不同運(yùn)行模式的PQ控制、PV控制、Vf控制等。典型微源的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，微電源的全過程動態(tài)仿真

針對各微源的多時間尺度特點(diǎn)，開展全過程動態(tài)仿真建模研究，在此基礎(chǔ)上分析各典型微源的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性和暫態(tài)響應(yīng)特征。微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略網(wǎng)級多微源協(xié)調(diào)控制策略根據(jù)微源類型和微源控制算法特點(diǎn)，建立適合微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種運(yùn)行工況的網(wǎng)級多微源協(xié)調(diào)控制策略。微網(wǎng)孤島狀態(tài)檢測方法及切換過程分析

在研究配電網(wǎng)和微網(wǎng)接入的耦合關(guān)系基礎(chǔ)上，提出微網(wǎng)孤島狀態(tài)檢測方法，分析了微網(wǎng)運(yùn)行工況的無縫切換技術(shù)，確保運(yùn)行工況的及時調(diào)整和平滑過渡。微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)的穩(wěn)定性分析微網(wǎng)運(yùn)行的安全運(yùn)行策略研究了不同故障類型的故障特征量和故障判據(jù)的選取，提出適合微網(wǎng)不同運(yùn)行工況的控制策略。微網(wǎng)穩(wěn)定性研究分析了微網(wǎng)并網(wǎng)與孤島轉(zhuǎn)換的過渡過程、發(fā)生故障及切機(jī)或切負(fù)荷等嚴(yán)重干擾下的暫態(tài)過程。微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響多能源互補(bǔ)微網(wǎng)調(diào)度策略研究了多能互補(bǔ)微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略，從最小總成本入手，利用改進(jìn)微分算法進(jìn)行求解，根據(jù)種群中個體分布情況，采用控制參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整策略，取得了較為滿意的結(jié)果。微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的潮流算法分析了風(fēng)能、太陽能出力、配電網(wǎng)自身負(fù)荷波動性等隨機(jī)量的數(shù)字特征與相關(guān)性，提出適應(yīng)于間歇性分布式電源的概率潮流求解方法，并以標(biāo)準(zhǔn)算例為例，得出間歇性分布式供電系統(tǒng)接入后，隨機(jī)出力波動與各節(jié)點(diǎn)電壓的概率分布和各支路潮流分布的相互關(guān)系。微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)運(yùn)行綜合評價指標(biāo)體系微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)設(shè)計和開發(fā)了微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)平臺。微網(wǎng)保護(hù)裝置滿足運(yùn)行要求；微網(wǎng)接入方案滿足城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范；微網(wǎng)控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)時間、控制精度和穩(wěn)定性、監(jiān)測系統(tǒng)采集微網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率和刷新頻率均滿足要求。微電網(wǎng)研究熱點(diǎn)

微網(wǎng)的建模與仿真分析—微電源建模雙饋風(fēng)機(jī)模型變槳距風(fēng)輪機(jī)性能曲線電壓方程磁鏈方程轉(zhuǎn)子側(cè)換流器矢量控制模型網(wǎng)側(cè)換流器矢量控制模型微網(wǎng)的建模與仿真分析—微電源建模燃?xì)廨啓C(jī)模型微型燃?xì)廨啓C(jī)動態(tài)仿真模型微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)微網(wǎng)的建模與仿真分析—微電源建模柴油發(fā)電機(jī)模型柴油機(jī)勵磁控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖柴機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制框圖柴油機(jī)液壓調(diào)速系統(tǒng)框圖柴油發(fā)電機(jī)的三階模型微網(wǎng)的建模與仿真分析—微電源建模光伏并網(wǎng)逆變器控制光伏電池陣列輸出功率太陽能光伏電池模型光伏電池陣列直流側(cè)電壓微網(wǎng)的建模與仿真分析—微電源建模儲能元件模型蓄電池逆變器電流源功率控制框圖逆變器改進(jìn)PQ下垂控制跟蹤光伏出力控制策略Vf響應(yīng)控制策略（a）常溫不同日照（b）相同日照不同溫度太陽能光伏陣列的伏安特性（a）常溫不同日照（b）相同日照不同溫度太陽能光伏陣列的伏瓦特性

建立多個串并聯(lián)超級電容器的仿真模型。超級電容器動態(tài)模型主要由超級電容器組、AC-DC整流器、DC-AC逆變器和控制單元構(gòu)成。超級電容器仿真模型微網(wǎng)模型與建模

–儲能元件、微網(wǎng)微電網(wǎng)仿真系統(tǒng)模型

構(gòu)建微型電網(wǎng)的仿真模型，包括各種微電源和若干條饋線，饋線通過微電網(wǎng)主隔離裝置與配電系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)與并網(wǎng)運(yùn)行模式間的平滑無縫轉(zhuǎn)換。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)中的DG控制并網(wǎng)運(yùn)行控制框圖

并網(wǎng)模式下，微源采用P/Q控制方式，微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷波動、頻率和電壓擾動由上級配電網(wǎng)承擔(dān)，各微型電源不參與頻率調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。微網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，微網(wǎng)中控制策略轉(zhuǎn)換為下垂控制及電壓/頻率控制策略，承擔(dān)起微網(wǎng)電壓支撐和頻率調(diào)整的任務(wù)。離網(wǎng)運(yùn)行的頻率/電壓控制微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)中的DG控制模式轉(zhuǎn)換控制

并網(wǎng)到孤網(wǎng)模式：DG由P/Q控制方式轉(zhuǎn)為V/f，隨負(fù)荷變動進(jìn)行調(diào)節(jié)。

孤網(wǎng)到并網(wǎng)模式：檢測微網(wǎng)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的電壓、頻率、相角，確保微網(wǎng)與配電網(wǎng)同步并網(wǎng)，恢復(fù)已停電的非重要用戶，微源由V/f模式轉(zhuǎn)為P/Q控制方式。S1、S2控制DG運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換；S3根據(jù)并網(wǎng)和孤網(wǎng)模式進(jìn)行頻率參考值的轉(zhuǎn)換；S4確保微網(wǎng)與上級配電網(wǎng)同步運(yùn)行。正常并網(wǎng)運(yùn)行時，所有開關(guān)都置于并網(wǎng)位置。當(dāng)轉(zhuǎn)為孤網(wǎng)模式時，S1、S2、S3置于孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，S4不動作；故障排除后，S1、S2由孤網(wǎng)轉(zhuǎn)為并網(wǎng)位置，S4進(jìn)行同步操作。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析系統(tǒng)狀態(tài)DG1DG2控制器動作1.正常運(yùn)行頻率/電壓穩(wěn)定頻率電壓穩(wěn)定DG1：P-Q控制，DG2：P-Q控制2.CB1,CB0打開電壓/頻率波動電壓/頻率波動DG1：P-V控制，DG2：P-Q控制3.CB2,CB3打開

CB1,CB0閉合電壓/頻率波動頻率/電壓穩(wěn)定DG1：P-V控制，DG2：P-Q控制4.CB4,CB5打開

CB1,CB0閉合頻率/電壓穩(wěn)定電壓/頻率波動DG1：P-Q控制，DG2：P-V控制5.CB1,CB0打開

CB2,CB3打開電壓/頻率波動電壓/頻率波動DG1：P-V控制，DG2：P-V控制6.CB1,CB0打開

CB4,CB5打開電壓/頻率波動電壓/頻率波動DG1：P-V控制，DG2：P-V控制控制器動作分析算例1：計劃孤島模式T=2s,主動打開;T=4s,重新并網(wǎng)微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析在t=2s時，PCC點(diǎn)CB0及CB1打開，進(jìn)入計劃孤島運(yùn)行狀態(tài)，DG1、DG2同時檢測出孤島模式，DG1由P/Q控制方式轉(zhuǎn)為V/f模式進(jìn)行工作，同時打開CB6,斷開微網(wǎng)內(nèi)非重要負(fù)荷。在t=4s時，微電網(wǎng)接到并網(wǎng)運(yùn)行指令，自動重合閘功能恢復(fù)，在4.1s后合上CB6,接入非重要負(fù)荷。此時DG1恢復(fù)并網(wǎng)模式（P/Q方式）運(yùn)行。算例2：微網(wǎng)外部線路故障T=2s,三相短路故障微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析微網(wǎng)與系統(tǒng)連接線在2秒發(fā)生永久性的三相接地故障（K1）。經(jīng)過0.05秒，線路電流差動保護(hù)先動作，斷開CB0、CB1，將故障線路切除，同時保護(hù)傳遞開關(guān)動作信號給微網(wǎng)中心控制器。DG1、DG2經(jīng)過0.2秒檢測出孤島狀態(tài)，DG1由P/Q方式工作轉(zhuǎn)換為V/f控制方式，同時斷開非重要負(fù)荷（打開CB6）。微型電網(wǎng)由并網(wǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉怯媱澒聧u。在2.4秒時，PCC

(CB0)自動重合閘,由于是永久性故障，重合閘不成功并造成微型電網(wǎng)的二次故障。重合閘裝置閉鎖，斷路器保持?jǐn)嚅_，直到配電系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行并獲準(zhǔn)手動重新連接。算例3：微網(wǎng)內(nèi)部線路故障T=2s,三相短路故障微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析當(dāng)t=2.0s時線路1的k2處發(fā)生三相短路故障，線路1的電流差動保護(hù)在0.05秒內(nèi)切除故障線路，此時BUS1所帶的負(fù)荷以及DG1單獨(dú)構(gòu)成微網(wǎng)。DG1經(jīng)過0.2秒對電壓和頻率的持續(xù)檢測，確認(rèn)其運(yùn)行在孤島狀態(tài)，進(jìn)行模式轉(zhuǎn)換。DG1由P/Q轉(zhuǎn)為V/f控制方式，并且通過增加出力滿足孤島內(nèi)的負(fù)荷要求。而DG2處頻率和電壓沒有出現(xiàn)較大波動，通過頻率/電壓檢測，確定其運(yùn)行在并網(wǎng)模式，所以DG2保持P/Q運(yùn)行模式。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析1、研究柴油機(jī)和儲能裝置作為調(diào)峰電源,對光水互補(bǔ)獨(dú)立微網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響2、比較兩種不同的儲能裝置外環(huán)控制策略對獨(dú)立電網(wǎng)的動態(tài)響應(yīng)3、研究儲能Vf響應(yīng)控制策略下的獨(dú)立電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性多能互補(bǔ)微網(wǎng)仿真分析微電網(wǎng)：3MW光伏電池陣列、2.5MVA×2水輪發(fā)電機(jī)、1MVA×3旋轉(zhuǎn)熱備用電源（柴油機(jī)或水輪機(jī)）。初始狀態(tài)：負(fù)荷由光伏和水輪機(jī)出力滿足，備用電源零出力。3.0s時光伏有功出力在3s內(nèi)跌落70%，計算分別配置1、2、3臺柴油機(jī)或1臺水輪機(jī)熱備用下的電網(wǎng)頻率、水輪機(jī)輸出功率變化和柴油機(jī)輸出功率響應(yīng)。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析電網(wǎng)頻率（Hz）水輪機(jī)主電源輸出功率(MW)熱備用電源輸出有功功率響應(yīng)(MW)光伏輸出功率(MW)備用容量越大，電網(wǎng)頻率的暫態(tài)跌幅越小，穩(wěn)態(tài)頻率越接近額定值；但即使配置3臺1MVA的熱備用柴油發(fā)電機(jī)，最低暫態(tài)頻率仍低于49Hz。為抑制光伏大幅波動對系統(tǒng)頻率產(chǎn)生的影響，系統(tǒng)須配置較大容量的備用機(jī)組。算例4：無儲能裝置時，光照劇烈變化下的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析算例5：無儲能裝置時，大容量設(shè)備啟停下的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)大負(fù)荷的投退會引起系統(tǒng)的有功不平衡和頻率穩(wěn)定性；電動機(jī)的投入會吸收大量感性無功，引起各母線電壓下降，帶來系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。3.0s時，在load2處并入一臺450kW異步電動機(jī)，仿真參數(shù)：定子電阻0.01p.u.，定子漏抗0.12p.u.，激磁阻抗3.9p.u.，轉(zhuǎn)動慣量77kg.m2。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析感應(yīng)電動機(jī)起動時需要吸收大量無功功率，系統(tǒng)出現(xiàn)無功缺額，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平降低。在柴油機(jī)和水機(jī)勵磁器作用下，其輸出的無功功率相應(yīng)增大，使系統(tǒng)的電壓迅速恢復(fù)。柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)備用容量越大，電動機(jī)啟動時相應(yīng)的電壓降落與頻率波動越小。電壓變化曲線（母線I，kV）頻率變化曲線（Hz）水機(jī)在不同柴油發(fā)電機(jī)備用容量下輸出功率變化曲線（MW/Mvar）柴油機(jī)輸出有功及無功功率變化曲線（MW/Mvar）微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析算例6：有儲能裝置，兩種功率外環(huán)控制策略下光照劇烈變化下的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)光伏電站內(nèi)配置1MW儲能電池，功率外環(huán)分別采用跟蹤光伏出力控制策略和Vf響應(yīng)控制策略，不配置其它熱備用電源。仿真條件：3.0s時光伏電池陣列有功出力在3s內(nèi)跌落70%。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析儲能逆變器快速響應(yīng)，兩種控制策略均能在光伏出力大幅下降時，維持電網(wǎng)頻率在49Hz以上，其中跟蹤光伏出力控制直接抑制光伏出力波動，光伏出力下降時，調(diào)整儲能出力快速上升，故頻率跌幅更小，回升速度較快。電網(wǎng)頻率(Hz)水輪機(jī)有功功率（MW）儲能有功功率（MW）Vf控制響應(yīng)于系統(tǒng)頻率與并網(wǎng)點(diǎn)電壓，快速調(diào)整儲能裝置的有功和無功出力；除可以抑制光伏出力波動對獨(dú)立電網(wǎng)頻率的影響，同時也可作為調(diào)頻手段響應(yīng)負(fù)荷擾動等其他功率不平衡。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析算例7：有儲能裝置大容量設(shè)備啟停下的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)儲能裝置的光伏跟蹤控制對系統(tǒng)負(fù)荷突變和大負(fù)荷啟停并不響應(yīng)，這里只研究在有儲能Vf響應(yīng)控制下大容量電動機(jī)起停對電網(wǎng)帶來的影響。仿真條件：3.0s時在load2處并聯(lián)接入和退出一臺450kW異步電動機(jī)。微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析在電動機(jī)起動時，電動機(jī)啟動電流以無功分量為主，使系統(tǒng)電壓大幅下降，儲能裝置在Vf響應(yīng)控制的功率外環(huán)控制下響應(yīng)母線電壓降低，迅速增加其無功出力，使系統(tǒng)頻率和電壓迅速恢復(fù)正常。儲能有功功率及無功功率變化曲線電壓變化曲線（kV）頻率變化曲線（Hz）有儲能裝置大容量設(shè)備投入的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)微網(wǎng)的建模與仿真分析—微網(wǎng)仿真分析電網(wǎng)頻率(Hz)母線電壓（p.u.）電池有功無功出力變化有儲能裝置水輪機(jī)退出的電網(wǎng)動態(tài)響應(yīng)儲能功率內(nèi)環(huán)采用改進(jìn)PQ下垂控制，功率外環(huán)采用Vf響應(yīng)控制，其電壓和頻率輸出不依賴于外部電網(wǎng)，能保證光伏電站正常并網(wǎng)運(yùn)行。這種儲能控制方式對于實(shí)現(xiàn)光水互補(bǔ)獨(dú)立電網(wǎng)的對等運(yùn)行方式具有重要意義。水輪機(jī)退出運(yùn)行后，儲能裝置在Vf響應(yīng)控制下有功無功出力快速上升，電網(wǎng)頻率和系統(tǒng)母線電壓經(jīng)過短時振蕩后快速恢復(fù)至額定值水平。微網(wǎng)的建模與仿真分析—小信號穩(wěn)定分析微網(wǎng)不同控制策略下的小信號穩(wěn)定性分析微網(wǎng)等效電路圖微網(wǎng)的建模與仿真分析—小信號穩(wěn)定分析算例8：微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時小信號穩(wěn)定性分析Xn變化時根軌跡（PQ控制）Xn變化時根軌跡（PV控制）聯(lián)絡(luò)阻抗增大，主特征根逐步趨近虛軸。

等效聯(lián)絡(luò)阻抗為0.1歐時，逆變器采取PQ控制，其主特征根實(shí)部絕對值較大，PQ較PV控制具有較大阻尼。微網(wǎng)的建模與仿真分析—小信號穩(wěn)定分析算例8：微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時小信號穩(wěn)定性分析Xn=0.1Ω時DG1和DG2無功輸出（PV控制）Xn=0.1Ω時DG1和DG2無功輸出（PQ控制）Xn=0.1Ω時DG1和DG2出口電壓（PQ控制）Xn=0.1Ω時DG1和DG2出口電壓（PV控制）PV控制有效抑制了電壓振蕩，其動態(tài)性能優(yōu)于PQ控制。微網(wǎng)的建模與仿真分析—小信號穩(wěn)定分析算例9：微網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時小信號穩(wěn)定性分析

增加下垂增益可改善微網(wǎng)的暫態(tài)響應(yīng)性能，但根軌跡向虛軸逼近，因此有功和無功的下垂增益不能超出極限值。

下垂增益極限可以通過計算微網(wǎng)小信號狀態(tài)方程特征根求解。有功下垂增益變化時根軌跡無功下垂增益變化時特征根軌跡微網(wǎng)的控制基于多Agent的微型電網(wǎng)電壓控制系統(tǒng)微型電網(wǎng)控制體系結(jié)構(gòu)圖微網(wǎng)協(xié)調(diào)、運(yùn)行和控制技術(shù)

微電網(wǎng)并網(wǎng)時，所有微型電源采用恒PQ控制策略。當(dāng)主網(wǎng)故障微網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，其中一個微型電源將切換為V/f控制策略，對微網(wǎng)系統(tǒng)電壓和頻率起到的支撐作用，其它微型電源保持PQ控制運(yùn)行，不參與電壓和頻率的調(diào)整。在孤網(wǎng)運(yùn)行模式，微網(wǎng)內(nèi)可以通過V/f控制單元的功率跟隨特性來實(shí)現(xiàn)電力供需平衡，同時保證較高的電壓和頻率質(zhì)量。當(dāng)微電網(wǎng)再次并網(wǎng)時，通過鎖相環(huán)控制，確保微網(wǎng)和主網(wǎng)間的頻率和電壓相位相角的一致，基本實(shí)現(xiàn)平滑、柔性并網(wǎng)。

通過PSCAD仿真研究證明了該控制策略的有效性，采用合理的控制策略，微電網(wǎng)可以并網(wǎng)或孤網(wǎng)運(yùn)行，并可實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行狀態(tài)的平滑過渡和轉(zhuǎn)換。

微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤網(wǎng)時的有功功率微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤網(wǎng)時的無功功率微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤網(wǎng)時的母線電壓幅值微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤網(wǎng)時的頻率微電網(wǎng)運(yùn)行的仿真

0～5秒，并網(wǎng)運(yùn)行；5～10秒，孤網(wǎng)運(yùn)行；10～15秒，微電網(wǎng)恢復(fù)并網(wǎng)。

負(fù)荷108.05kW，并網(wǎng)時微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、風(fēng)機(jī)、光伏電池分別發(fā)出有功功率為62.35kW、40kW、10.98kW和5.30kW。微電網(wǎng)向大電網(wǎng)輸送功率6.22kW，損耗為4.36kW。孤網(wǎng)后，微型燃?xì)廨啓C(jī)跟蹤負(fù)荷變化，對電壓、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。孤網(wǎng)、并網(wǎng)的瞬間頻率均有變化，但都在允許的范圍之內(nèi)。變動負(fù)荷條件下的有功功率輸出變動負(fù)荷條件下的頻率變動負(fù)荷條件下的無功功率輸出變動負(fù)荷條件下的電壓微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率和電壓穩(wěn)定性仿真微電網(wǎng)0.0～5.0秒時并網(wǎng)運(yùn)行，5.0～12.0秒時孤網(wǎng)運(yùn)行。2.0～2.9秒，有功負(fù)荷從108.05kW增長至118.05kW，并于3.0～3.9秒從118.05kW降至108.05kW；8.0～8.9秒，負(fù)荷從108.05kW增長至118.05kW；并于9.0～9.9秒從118.05kW降至108.05kW。

沖擊負(fù)荷對并網(wǎng)運(yùn)行微電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響0.0～5.0秒時并網(wǎng)運(yùn)行。在2.0～2.9秒，有功負(fù)荷從108.05kW增長至148.05kW，3.0～3.9秒從148.05kW降至108.05kW；2.0～2.9秒，無功負(fù)荷從28kVar增長至58kVar，3.0～3.9秒從58kVar降至28kVar。

結(jié)論：各臺機(jī)組出力保持不變，主電網(wǎng)向微電網(wǎng)輸送的功率隨著沖擊負(fù)荷的變化而變化，頻率保持穩(wěn)定。微電網(wǎng)近距離接入配電網(wǎng)

微電網(wǎng)遠(yuǎn)距離接入配電網(wǎng)結(jié)論：接入電網(wǎng)的距離較近時，沖擊負(fù)荷對微電網(wǎng)電壓幅值的影響很小，僅在無功負(fù)荷最大時略有下降；當(dāng)接入電網(wǎng)的距離較遠(yuǎn)時，電壓幅值下降較多并超出電壓運(yùn)行的范圍。微電網(wǎng)與主電網(wǎng)距離對電壓的影響

沖擊負(fù)荷對孤網(wǎng)運(yùn)行微電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響

微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時有功功率情況

微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時無功功率情況沖擊負(fù)荷對主網(wǎng)和微電網(wǎng)電壓的影響5.0～10.0秒時孤網(wǎng)運(yùn)行。在7.0～7.9秒，有功負(fù)荷從108.05kW增長至148.05kW，并于8.0～8.9秒從148.05kW降至108.05kW；在7.0～7.9秒，無功負(fù)荷從28kVar增長至58kVar，并于8.0～8.9秒從58kVar降至28kVar。

消除沖擊負(fù)荷對電力系統(tǒng)影響的主要措施：加大電力系統(tǒng)短路容量；采用快速調(diào)節(jié)的補(bǔ)償裝置；對產(chǎn)生沖擊負(fù)荷的用電設(shè)備提高供電電壓等級，采取專線供電等。不對稱負(fù)荷對微電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響不對稱負(fù)荷條件下的有功功率情況

不對稱負(fù)荷條件下的有功無功功率情況不對稱負(fù)荷條件下的母線電壓幅值

不對稱負(fù)荷條件下的頻率微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性研究針對冬季、夏季、春秋季節(jié)典型日不同的冷熱負(fù)荷特點(diǎn)，采用構(gòu)建的優(yōu)化經(jīng)濟(jì)模型，對各個季節(jié)情況下機(jī)組的出力和購售電情況進(jìn)行優(yōu)化。能源價格表項目價格天然氣2.05元/m3氫氣160元/40L瓶（12.8MPa）氧氣15元/40L瓶（12.8MPa）峰段0.83元購電平段0.49元谷段0.17元峰段0.65元售電平段0.38元谷段0.13元分時電價政策執(zhí)行時間為：峰段：上午10時至下午3時、晚上6時至9時平段：早上7時至10時、下午3時至晚上6時和晚上9時至11時谷段：晚上11時至早上7時

一天的溫度變化一天的風(fēng)速變化一天的光照強(qiáng)度變化微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性研究冬季典型日各微電源輸出功率曲線冬季典型日系統(tǒng)向外購售電情況冬季為供暖期，系統(tǒng)以熱定電，可以求出滿足熱負(fù)荷需求時微型燃?xì)廨啓C(jī)的排氣煙氣余熱量，進(jìn)而算出其輸出功率。微型燃?xì)廨啓C(jī)的出力應(yīng)首先滿足熱負(fù)荷需求，電負(fù)荷超出的部分可向主配網(wǎng)系統(tǒng)出售，不足部分考慮由其它微電源發(fā)電或通過向主配網(wǎng)系統(tǒng)購電來滿足。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏電池盡量發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)滿足了熱負(fù)荷需求的前提下：1）0時至7時，由于購售電電價均<燃料電池的發(fā)電成本，故FC在此時間段不發(fā)電，不足的電負(fù)荷從上級電網(wǎng)購買，若有剩余電負(fù)荷則向上級電網(wǎng)出售；2）8時至23時，由于購售電電價均>燃料電池的發(fā)電成本，故FC滿發(fā)；3）1時至10時、16時至18時和22時至24時，由于購售電電價均<微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本，故微型燃?xì)廨啓C(jī)滿足熱負(fù)荷需求后不多發(fā)電；4）11時至15時和19時至21時，由于購電電價>微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本>售電電價，所以滿足熱負(fù)荷后，若電負(fù)荷尚未滿足，則微型燃?xì)廨啓C(jī)繼續(xù)出力，直到滿足電負(fù)荷需求后不再多發(fā)電。

夏季典型日各微電源輸出功率曲線

夏季典型日系統(tǒng)向外購售電情況

夏季為供冷期，系統(tǒng)以冷定電，可以求出滿足冷負(fù)荷需求時微型燃?xì)廨啓C(jī)的排氣煙氣余熱量，進(jìn)而算出其輸出功率。微型燃?xì)廨啓C(jī)的出力應(yīng)首先滿足冷負(fù)荷需求，超出電負(fù)荷的功率部分可向主配網(wǎng)系統(tǒng)出售，不足部分考慮由其它微電源發(fā)電或通過向主配網(wǎng)系統(tǒng)購電來滿足。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電池盡量發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)滿足冷負(fù)荷需求的前提下：1）0時至7時，由于購售電電價均<燃料電池的發(fā)電成本，故燃料電池在此時間段不發(fā)電；2）8時至23時，由于購售電電價均>燃料電池的發(fā)電成本，故燃料電池滿發(fā)；3）1時至10時、16時至18時和22時至24時，由于購售電電價均<微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本，故微型燃?xì)廨啓C(jī)滿足冷負(fù)荷需求后不多發(fā)電；4）11時至15時和19時至21時，由于購電電價>微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本>售電電價，所以微型燃?xì)廨啓C(jī)滿足冷負(fù)荷后，如果電負(fù)荷仍不滿足時機(jī)組繼續(xù)出力，直到滿足電負(fù)荷需求后不再多發(fā)電。春秋季典型日各微電源輸出功率曲線春秋季典型日系統(tǒng)向外購售電情況

春秋季為非采暖供冷期，系統(tǒng)只需在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下滿足電負(fù)荷需求即可，同樣，多余的發(fā)電量可以向主配網(wǎng)系統(tǒng)出售，不足的電負(fù)荷，亦可向主配網(wǎng)系統(tǒng)購買。

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏電池盡量發(fā)電的前提下：1）0時至7時，由于購售電電價均<燃料電池的發(fā)電成本，故燃料電池在此時間段不發(fā)電；2）8時至23時，由于購售電電價均>燃料電池的發(fā)電成本，故燃料電池滿發(fā)；3）1時至10時、16時至18時和22時至24時，由于購售電電價均<微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本，故機(jī)組不發(fā)電；4）11時至15時和19時至21時，由于購電電價>微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電成本>售電電價，所以機(jī)組盡力滿足電負(fù)荷需求而不多發(fā)電。微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響采用序貫蒙特卡羅仿真法的配電網(wǎng)概率潮流計算以IEEE33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在末端加入間歇性分布式電源，進(jìn)行仿真計算微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響方案1，系統(tǒng)不加任何分布式電源，只考慮33節(jié)點(diǎn)負(fù)荷隨機(jī)變化情況；方案2，在系統(tǒng)33節(jié)點(diǎn)加入1臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；方案3，同時接入額定容量為65kW的太陽能電池陣列與1臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)。三種方案接入分布式系統(tǒng)后全年電壓幅值的概率分布微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響不同滲透率對配電網(wǎng)的影響分布式供電的滲透率不同滲透率節(jié)點(diǎn)電壓全年概率統(tǒng)計分布圖

在雙重隨機(jī)變量（風(fēng)速分布和負(fù)荷分布）的影響下，33節(jié)點(diǎn)電壓呈類似正態(tài)分布狀。風(fēng)力發(fā)電滲透率的增加，在一定程度上改善了配電網(wǎng)電壓水平。微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響（%）（Hour）（Hour）（MW）0.0%701.072.1%1000.974.2%1400.936.3%1800.898.4%2200.8610.5%2590.8512.6%29160.8414.7%31230.83系統(tǒng)全年電壓和網(wǎng)損計算

在滲透率較小時，系統(tǒng)全年僅僅出現(xiàn)欠電壓現(xiàn)象；當(dāng)滲透率大于12.6%時，系統(tǒng)將有可能出現(xiàn)過電壓的概率事件發(fā)生；在滲透率一定區(qū)間內(nèi)，分布式供電系統(tǒng)的接入有助于全年網(wǎng)損的減少。微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響大盛魁微電網(wǎng)在PCC點(diǎn)并入內(nèi)蒙古呼和浩特電網(wǎng)110kV母線。2009年末，并入內(nèi)蒙古電網(wǎng)的最高供電負(fù)荷為11698MW,呼和浩特地區(qū)最大負(fù)荷1414MW。在內(nèi)蒙古電網(wǎng)和呼和浩特市地區(qū)電網(wǎng)等值的基礎(chǔ)上建立了公用電網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模型。大盛魁微電網(wǎng)系統(tǒng)以10kV單回電纜接入呼和浩特市距微電網(wǎng)示范工程最近的變電站友誼110kV變電站。大盛魁微電網(wǎng)示范工程仿真分析微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響微電網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行向孤網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)換：0～5秒時，微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行；5～10秒時，微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行。并網(wǎng)運(yùn)行時，有功負(fù)荷為941.0kW。并網(wǎng)向孤網(wǎng)切換時母線電壓并網(wǎng)向孤網(wǎng)切換時系統(tǒng)頻率在微電網(wǎng)由并網(wǎng)向孤網(wǎng)轉(zhuǎn)換的暫態(tài)過程中，母線電壓的幅值有短暫的波動，最大10.40kV，最小9.30kV，電壓幅值在允許的范圍內(nèi)（即額定電壓的＋7％～－7％）。系統(tǒng)頻率變化很小，在5秒時迅速上升到50.07Hz，然后很快下降并穩(wěn)定在50Hz。微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響電壓穩(wěn)定性仿真分析-無功負(fù)荷波動：微電網(wǎng)在0.0～5.0秒并網(wǎng)運(yùn)行，在2.0～3.2秒，無功負(fù)荷從300kVar增長至500kVar，3.3～4.5秒從500kVar降至300kVar。微電網(wǎng)從5秒開始孤網(wǎng)運(yùn)行，在7.0～8.2秒，無功負(fù)荷從300kVar增長至500kVar，8.3～9.5秒從500kVar降至300kVar。在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時母線電壓的幅值保持基本不變。孤網(wǎng)運(yùn)行時，切換瞬間電壓幅值發(fā)生較大變化，約為9.6-10.4kV，在7.0～9.5秒時發(fā)生較為緩慢的波動，先下降至10.01kV，接著上升至10.20kV，然后恢復(fù)正常。并網(wǎng)和孤網(wǎng)運(yùn)行時在無功負(fù)荷波動的情況下微電網(wǎng)母線電壓幅值在允許的范圍內(nèi)（即額定電壓的＋7％～－7％）。變動負(fù)荷條件下的電壓微網(wǎng)對配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行的影響頻率穩(wěn)定性仿真分析-有功負(fù)荷波動：微電網(wǎng)在0.0～5.0秒并網(wǎng)運(yùn)行，在2.0～3.