郑州大学 7 Zhengzhou University 硕士研究生课程 《智能电网技术》 关联核心课程一一能源利用原理与节能技术 河南省专业学位研究生精品教学案例项目支持 主讲：程显教授/博导 郑州大学电气工程学院 河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心
硕士研究生课程 《智能电网技术》 关联核心课程---能源利用原理与节能技术 主讲：程显 教授/博导 郑州大学电气工程学院 河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心 河南省专业学位研究生精品教学案例项目支持
智能电网技术的发展 全球能源互联！ Seminar for the 政府工作报告中强 调：大力开发低碳 技术，推广高效节 能技术，积极发展 5月召开的2009特高用 新能源和可再生能 输电技术国际会议”上 源，加强智能电网 刘振亚任董事长提 国家电网公司正式提出' 出了全球能源互联 建设。 坚强智能电网”的概念 网的构想 2009年 2010年 2014年 2020年 2019年 2018年 年中工作会议上，寇伟对 1月17日，毛伟明任国网董事 建设世界一流能源互联 时任国网公司董事长舒印 长。3月16日国网公司党组专 网企业”的战略目标进行 彪在国家电网公司在三届 门召开会议，专题研究确定引 领公司长远发展的战略目标。 了深化，创造性地提出 三次职代会上确立了'建 三型两网、世界一流 设世界一流能源互联网企 会议强调建设具有中国特色国 业”的新时代战略目标。 的战略目标。 际领先的能源互联网企业。 家电刷有限公司2019年年中工作会议 国家电公三品工代大会三合放08年工作会议 建设具有中国特色国际领先的能薄互联网企
2009年 政府工作报告中强 调：大力开发低碳 技术，推广高效节 能技术，积极发展 新能源和可再生能 源，加强智能电网 建设。 2018年 2014年 2020年 2019年 5月召开的′20 09特高压 输电技术国际会议″上， 国家电网公司正式提出′ 坚强智能电网″的概念 2010年 刘振亚任董事长提 出了全球能源互联 网的构想 年中工作会议上，寇伟对 ′建设世界一流能源互联 网企业″的战略目标进行 了深化，创造性地提出了 ′三型两网、世界一流″ 的战略目标。 时任国网公司董事长舒印 彪在国家电网公司在三届 三次职代会上确立了′建 设世界一流能源互联网企 业″的新时代战略目标。 1月17日，毛伟明任国网董事 长。3月16日国网公司党组专 门召开会议，专题研究确定引 领公司长远发展的战略目标。 会议强调建设具有中国特色国 际领先的能源互联网企业。 智能电网技术的发展
郑州大学 Zhengzhou University 玉 智能电网发展背景与现状0 智能电网与资源配置技术需求 一二三四五六七八 智能电网与新能源发电技术 智能电网与可靠供电技术 智能电网与和谐用电技术 智能电网与一次设备智能化技术 智能电网技术工程实践 能源互联网概念体系与研究实践
一 智能电网发展背景与现状2010 二 智能电网与资源配置技术需求 三 智能电网与新能源发电技术 四 智能电网与可靠供电技术 五 智能电网与和谐用电技术 六 智能电网与一次设备智能化技术 七 智能电网技术工程实践 八 能源互联网概念体系与研究实践 选
一 智能电网发展背景与现状 1.背景-为什么发展智能电网？ 国际环境： 当前，国际国内的经济形势、能源形势正在发生 深刻变化，新一轮的世界能源变革已经拉开序幕。欧 美发达国家从发展清洁能源、应对气候变化、保障能 源安全、促进经济增长的需要出发，相继提出发展智 能电网，并将其作为国家战略的重要组成部分，智能 化成为目前世界电力发展的新趋势
1. 背景--为什么发展智能电网 ？ 国际环境 ： 当前，国际国内的经济形势、能源形势正在发生 深刻变化 ，新一轮的世界能源变革已经拉开序幕。欧 美发达国家从发展清洁能源 、应对气候变化 、保障能 源安全 、促进经济增长的需要出发，相继提出发展智 能电网，并将其作为国家战略的重要组成部分，智能 化成为目前世界电力发展的新趋势 。 一 智能电网发展背景与现状
智能电网发展背景与现状 ·新能源革命的目标影响电网发展使命 2008年全球年消耗一次能源112.95亿吨油当量 ,化石能源占88.1%（其中煤碳占29.2%、石油占 34.8%、天然气占24.1%)。我国2008年一次能源消 费19.99亿吨油当量(2009年为21.46亿吨油当量)， 化石能源占88.9%，（其中煤碳占69.4%、石油占 19.3%、天然气占3.7%)。 新能源革命的目标：以清洁能源逐步代替化石能 源，提高化石能源的清洁高效利用水平，实现可再 生能源（水能、风能、大阳能能、地热能、生物质 能)、核能在一次能源消耗占较大份额的目标
5 • 新能源革命的目标影响电网发展使命 2008年全球年消耗一次能源112.95 亿吨油当量 ，化石能源占88.1%（其中煤碳占29.2%、石油占 34.8%、天然气占24.1%）。我国2008年一次能源消 费19.99亿吨油当量(2009年为21.46亿吨油当量)， 化石能源占88.9%，（其中煤碳占69.4%、石油占 19.3%、天然气占3.7%）。 新能源革命的目标：以清洁能源逐步代替化石能 源，提高化石能源的清洁高效利用水平，实现可再 生能源（水能、风能、太阳能能、地热能、生物质 能）、核能在一次能源消耗占较大份额的目标。 一 智能电网发展背景与现状
一智能电网发展背景与现状 未来电网的发展使命主要体现以下三点： ·1)面对电源侧：具有接纳大规模集中式和分布 式能源、可再生能源和核能电力的能力； 2)能够将电力需求侧的分布式电源、储能装置 、电力和能源综合高效利用系统等组成微型能源 和电力网络（微网）并与电网有机融合，与用户 智能互动； ·3)大幅度提高电网（输电网和配电网）的安全 、经济运行水平：网络电能损耗大幅降低、具有 设备和系统的自愈能力、基本排除电网稳定破坏 事故和大面积停电、具有很高的环境兼容能力
6 未来电网的发展使命主要体现以下三点： • 1）面对电源侧：具有接纳大规模集中式和分布 式能源、可再生能源和核能电力的能力； • 2）能够将电力需求侧的分布式电源、储能装置 、电力和能源综合高效利用系统等组成微型能源 和电力网络（微网）并与电网有机融合，与用户 智能互动； • 3）大幅度提高电网（输电网和配电网）的安全 、经济运行水平：网络电能损耗大幅降低、具有 设备和系统的自愈能力、基本排除电网稳定破坏 事故和大面积停电、具有很高的环境兼容能力 。 一 智能电网发展背景与现状
智能电网发展背景与现状 未来电网的技术发展路线 ·1)新输电方式：大容量架空交直流输电、超导输电 、地下输电、无线输电 2)新设备和技术：新型高效环保变压器、开关设备 、传感设备、储能、电动汽车及其充放电系统 3)未来电网的智能化技术：输变电设备的信息化、 电网调度自动化和智能控制系统、配电系统自动化和 智能控制系统，微网的运行控制和保护 4)大规模可再生能源接入系统技术：集中式和分布 式接入技术；电网接入条件的改善与电源技术的进步 ● 上述技术发展既基于新能源革命下电网发展的需 求，也取决于相关基础研究和高技术前沿的预期发展
7 未来电网的技术发展路线 • 1）新输电方式：大容量架空交直流输电、超导输电 、地下输电、无线输电 • 2）新设备和技术：新型高效环保变压器、开关设备 、传感设备、储能、电动汽车及其充放电系统 • 3）未来电网的智能化技术：输变电设备的信息化 、 电网调度自动化和智能控制系统、配电系统自动化和 智能控制系统，微网的运行控制和保护 • 4）大规模可再生能源接入系统技术：集中式和分布 式接入技术；电网接入条件的改善与电源技术的进步 • • 上述技术发展既基于新能源革命下电网发展的需 求，也取决于相关基础研究和高技术前沿的预期发展 一 智能电网发展背景与现状
一 智能电网发展背景与现状 1.背景-为什么发展智能电网？ 面临问题： 1、能源分布不合理与能源需求矛盾； 2、能源问题日趋政治化，加速清洁能源应用 成为国家战略； 3、对电网可靠性、灵活适应性以及大规模资 源优化配置的要求； 4、气候变化问题大国责任，1999京都、2009 哥本哈根、2015巴黎协定、2018
1. 背景--为什么发展智能电网 ？ 面临问题: 1、能源分布不合理与能源需求矛盾 ； 2、能源问题日趋政治化，加速清洁能源应用 成为国家战略 ； 3、对电网可靠性、灵活适应性以及大规模 资 源优化配置的要求 ； 4、气候变化问题大国责任，1999京都 、2009 哥本哈根 、2015巴黎协定 、2018... 一 智能电网发展背景与现状
智能电网发展背景与现状 1.背景-为什么发展智能电网？ 内在驱动力： 各国国情及电力工业发展水平导致各国或地区对 发展智能电网的驱动力有所不同。创造新的经济增长 点与增加就业岗位是国外主要发达国家发展智能电网 的经济动因。 与欧美国家发展智能电网重在配电一用电环以及 电网的技术改造上有所不同的是，电网公司提出的坚 强智能电网（数字南方电网），突出强调了坚强网架 与智能化的有机统一，这已经得到国内外的广泛认同
1. 背景--为什么发展智能电网 ？ 内在驱动力: 各国国情及电力工业发展水平导致各国或地区对 发展智能电网的驱动力有所不同 。创造新的经济增长 点与增加就业岗位是国外主要发达国家发展智能电网 的经济动因 。 与欧美国家发展智能电网重在配电一用电环以及 电网的技术改造上有所不同的是，电网公司提出的 坚 强智能电网（数字南方电网 ），突出强调了坚强网架 与智能化的有机统一，这已经得到国内外的广泛认同 。 一 智能电网发展背景与现状
一智能电网发展背景与现状 1.背景-为什么发展智能电网？ 美国的内在驱动力： ①升级和更新现有电网基础设施，提高供电可靠性， 避免发生大面积停电事故； ②最大限度地利用信息通信技术，并与传统电网紧密 结合，以促进电网现代化； ③利用高级量测体系、需求响应和家庭局域网等技术 ，实现电力和信息等的双向流动，促进电力企业在不 断开放的电力市场中与用户的友好互动； ④提高电网对可再生能源发电的接入能力，促进可再 生能源的利用，以保护环境和减少对化石能源的依赖
1. 背景--为什么发展智能电网 ？ 美国的内在驱动力： ①升级和更新现有电网基础设施 ，提高供电可靠性 ， 避免发生大面积停电事故 ； ②最大限度地利用信息通信技术，并与传统电网紧密 结合，以促进电网现代化 ； ③利用高级量测体系、需求响应和家庭局域网等技术 ，实现电力和信息等的双向流动，促进电力企业在不 断开放的电力市场中与用户的友好互动； ④提高电网对可再生能源发电的接入能力，促进可再 生能源的利用，以保护环境和减少对化石能源的依赖 。 一 智能电网发展背景与现状