智能电网信息通信专题讲座-面向智能电网电力通信课件

第三第三讲讲：面向智能：面向智能电电网的网的 电电力通信力通信面向面向智智能能电电网网的的电电力力通信通信第一部分：从智能第一部分：从智能电电网的起源看智能网的起源看智能电电网通信网通信 第二部分：第二部分：智能智能电电网新形网新形势势下的下的电电力通信力通信 第三部分：智能第三部分：智能电电网网-电电力力通信的机遇与挑通信的机遇与挑战战NCEPU 2NCEPU 3第第一部分一部分：从智能从智能电电网的起网的起源源看智能看智能电电网通信网通信1.1.1 1 智智能能电电网的起源网的起源美国能源新政开发利用 可再生 能源NCEPU 4开采 国内 资源提高 能源的 使用效率使美国逐步摆脱对石油 和化石燃料的进口依赖。新能源利用的关键问题新能源发电把电能作为主要的 能源终端 消费模式微电网技术分布式发电储能蓄能技术NCEPU 5智能电网发展的背景电网企业的需求智 能 电 网用户的需求NCEPU 6智能电网发展的驱动力自然保护 气候变化 京都协议一次能源的匮乏供电可靠性 和电能质量供电能力环境问题垄断规程修改NCEPU 7创新和提高竞争力低廉电价和 提高能效1.1.2 2 智智能能电电网概念网概念的的提出提出这种新型电网，是在大量交互式数据的基础上 实现的精细化管理、智能化运营的电网，这就 是智能电网的基本特征。智能电网贯穿发电、输变电、配电、用电全过 程，通过智能电网的建设，电力系统各领域都 将产生质的飞跃。发电输变电配电用电NCEPU 8传统电网架构居民小区大型办公 建筑火电电力网络水电风电实时负荷NCEPU 9发电控制电力调控中心工厂风风力力发电发电机机组组650KW-1.5MW水力水力发电发电厂厂1MW-300MW核核电电站站？MW企企业业用用户户住宅用住宅用户户燃煤燃煤/天然气天然气发电发电厂厂50MW-2500MW升升压变压压变压器器升升压压至至传输级别传输级别输电线输电线路路115kv-245kv变电变电站站电压电压由由传输电压传输电压降至配降至配电电压电电压配配电电电电网网13kv现有电网的弊端单向潮流跨区域电能调度 电网的输配电效率线路与设备运行状态不能实时了解 用户用电变化不能快速响应电网和用户互动需求响应 平抑电网波动，节约用户费用 分布能源的利用NCEPU 10智能电网新架构主力发电厂升压变压器配电站降压站配电站配电站商业工厂商业住宅微燃机内燃机燃料电池风电光电小水电储能燃气轮机储能系统智能电网智能燃气智能气象沼气电动 汽车NCEPU 11内燃机关键技术微微电电网网 智能控制智能控制蓄蓄电电式式 交通工具交通工具分布式分布式电电 热热冷冷储储能能超超导输导输变电变电 技技术术分布式分布式 能源系能源系统统电电力力线线 数字通信数字通信建筑智建筑智能化能化 控制控制智能智能电电器与器与 智能家智能家电电智能智能电电网网智能智能通信通信网网络络智能智能传传感感器器网网络络云云计计算网算网络络智能燃智能燃气气智能交智能交通通 智慧地球智慧地球智能气智能气象象NCEPU 12NC PU 11.1.3 3 智智能能电电网的本网的本质质智能电网：是在现代电网中应用数字技术实现电能从电源到用 户的传输、分配、管理和控制，以达到节约能源和成本的新一 代电力网络。智能电网的本质：就是能源替代和兼容利用。它主要是通过终 端传传感器感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网 络互动，从而实现数据读取的实时、高速、双向的效果，整体 性提高电网的综合效率。E3信息技信息技术术革命成就倒逼能源革命革命成就倒逼能源革命科技进步智能电网信息技术新能源技术电子技术计算机技术通信技术分布电源蓄能技术微网技术NCEPU 14利用信息技术和新能源技术对传统电网进行改造NCEPU 151.4智能智能电电网的特点网的特点开放提供电源及用户接入的智能化管理，既适应大电源接入，也适应分布式电源，特别是可再生能源的接入，实现“即插即 用”，无扰接入、有序退出。安全更好地对人为或自然发生的扰动作出辨识与反应，在自然灾 害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下保证人身、设备、电网的安全。高效采用先进的实时监测、在线控制技术和需求侧引导，实现电 网的优化运行、电力设施检修智能化管理和削峰填谷，增强 电网输送能力，延长设备使用年限，提高能源利用效率。清洁支持风能、太阳能等可再生能源的大规模应用，为用户提供 更丰富的清洁能源。自愈NCEPU 16通过对电网的实时监测、在线分析预测及自动控制，及时发 现故障隐患，快速诊断、隔离、消除故障，自我恢复，避免 发生大面积停电，提高电网运行的可靠性。中国电网的特点：统一、坚强、智能国外智能电网的特点（欧洲、美国）：理念：绿色、清洁、环保、分布式；形式：配电网（无源-有源），用户（被动-主动）。中国的特殊性负荷、资源的逆向分布：西电东送。主要区别：大风电、光伏发电，远距离输送，以特高压骨架为基础。NCEPU 172013/3/22NCEPU18国网公司：中国统一坚强智能电网的四个特征1.数字化：数字化电网、数字化电表与数字化用电设备；2.信息化：市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台；3.自动化：大电网安全稳定控制(高级智能调度)，变电站自动化与用户用电系统智能控制；4.互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动和决策。NCEPU 181.1.3 3 智智能能电电网的本网的本质质智能电网：是在现代电网中应用数字技术实现电能从电源到用 户的传输、分配、管理和控制，以达到节约能源和成本的新一 代电力网络。智能电网的本质：就是能源替代和兼容利用。它主要是通过终 端传传感器感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网 络互动，从而实现数据读取的实时、高速、双向的效果，整体 性提高电网的综合效率。NCEPU 19智能电网建设关系到国计民生，关系到国家能源战 略，作为支撑智能电网的电力通信专网将实现所有 电力系统环节的全覆盖，实现与用户的双向互动。智能电网电力通信专网建设也是一项关系到国家安 全及能源战略的一项重大基础设施工程。信息技术革命成就倒逼能源革命 信息技术革命将与新的能源革命进行深度整合，并依附于能源系统影响整合经济社会。和讯：IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生 兄弟，智能电网改革将推动能源革命的深度裂 变。1.1.5 5 智智能能电电网中信网中信息息通信的通信的重重要性要性NCEPU 20智能电网中信息通信的重要性高速、实时、双向 的信息通信精细化、智能化 管理与决策数据采集 与控制智能 电网信息通信息通信信、智智能管理能管理和和采采集集控制构控制构成成了了智智能能电电网网不不可可或或缺的三缺的三个个要要素素。而高而高速、速、实实时时、双双向的向的信信息通息通信信是智是智能能电电网网首首先要先要解解决的决的基基本要本要素素。NCEPU 21第第二部分二部分：智智能能电电网新形网新形势势下的下的电电力力通信通信生产自动化网络视频会议网电话网光纤/SDH/PDHMIS/OA/ERP 网ATM 网部分通道由微波补充实现传输网交 换 网IP网营销自动化网络业 务NCEPU 222.2.1 1 电电力力通通信网信网现现状状应用业务Services数字专线PSTN电缆Cables光缆Optic微波Microwave卫星Satellite其它媒体Media无线无线蜂窝网IP 网宽带交换网ATM电路交换circuit switching数据包交换Datagram虚电路Virtual circuit分组交换Packet switching模拟 Analog/频分复用 FDM时分复用和数字交叉连接TDM/DXC数字 Digital/准同步和同步数字系列PDH/SDH传输信道Transmissionchannel交换技术 Switching technology网络NetworksPCM:RS232E&M自动化继电保护行政电话远程抄表行政、信息部门ERP视频会议负荷控制视频监控营销自动化生产、调度通信部门电力营销部门230M数传电台无线蜂窝网无线蜂窝网NCEPU 23智能电网中通信平台不仅仅是通信通道，而是智能电网的一 部分，需要与智能电网业务配合进行统一规划；电力通信平台需要开放的网络架构，统一通用的通信标准。电力通信网要能够延伸到相关发电、送变电和终端用电设备 等电网末端，智能电网数据获取、保护和控制业务都需要有 效通信网络加以支撑；电力通信平台要求保证业务可靠性、保密性，能抵御黑客或 非法攻击，私密性强，需要专网专用。瓶颈：缺乏大容量、双向、实时的专用通信接入网支持NCEPU 242.2 智能智能配配电电网通信网网通信网NCEPU 25配配电电通通信信网网-电电力力通通信接信接入入网网NCEPU 26配配电电变电变电输电输电信息信息 应应用用信息信息 处处理理信息信息 传输传输信息信息 采集采集线线路路视视频频气象气象 状状态态安安全全条件条件一一次次二二次次智能智能配配电电能能 设设备备设设备备电调电调度度质质量量链链式式传传感网感网极端极端环环境境传传感网感网大大规规模模传传感网感网电电力通信网（光力通信网（光纤纤+宽带宽带无无线线接入网）接入网）电电力力综综合信息平台数据合信息平台数据库库导导线线 杆杆塔塔 气气象象 状状态态 状状态态 条条件件 分分析析 分分析析 分析分析一一 次次 设设 备备 状状 态态 分析分析二二 次次 设设 备备 状状 态态 分析分析输电线输电线路路检检修修变电变电站站检检修修用用电电计计量量居民居民考考核核用用电电电电能能电电能能调调度度质质量量管管理理控制控制配配电电自自动动化化精精细细信息信息用用电电双向双向管管理理互互动动用用户户用用电电信息信息 计计量管理量管理智智 能能 电电 网网 与与 信信 息息 通通 信信 标标 准准 制制 定定2.3 面向智能面向智能电电网的网的电电力通力通信信解决解决方方案案第第三部分三部分：智智能能电电网网-电电力力通信的通信的机机遇与挑遇与挑战战NCEPU 271.电力通信专业的发展机遇 通信网的规模和覆盖范围不断扩大：涵盖发电、输电（线路）、配网、用电、调度、变电6大环节的通信 网络。业务拓展：电网业务、增值服务2.电力通信产业的发展机遇满足电网，特别是智能电网业务需求的通信设备制造 产业及相关服务业；3.提高电力系统通信与信息专业地位绝佳时机两网的融合，一次网和通信网密不可分，信息通信地 位及其支撑作用更加重要。3.3.1 1 智智能能电电网网-电电力力通信通信发发展展的机遇的机遇NCEPU 28NCENPCUEPU 2299 4.电力通信技术水平（科研及研制）将大大提升。5.通信科研创新与成果。依托坚强的中国智能电网工程，形成一批具有国际领先水平的科研成果。智能电网-电力通信发展的机遇3.3.2 2 智智能能电电网网-电电力力通信面通信面临临的挑的挑战战抓住根本 自主创新NCEPU 30人力资源的 严重不足通信网建设 的若干问题对公网通信技 术的行业化改进以智能电网为代表的能源产业将是下一代技术创新 与经济发展的主体。智能电网变革的本质是一次新 的全球性的技术革命。中国在这一领域的基础和优势：中国在特高压电网技术上是国际领先的。特高压电网的建设打造了我国电力行业一流的 科技创新体系，锻炼和培养了一大批创新梯队 和创新人才。中国的信息通信行业也已处于全球领先地位。3.3总结总结：智能：智能电电网的意网的意义义NCEPU 31大力发展智能电网变革是工业革命100多年 以来，历史赐予中国的、可以在生产方式方 面领先世界超前发展的第一次真正的机会。中国将抓住这一历史赋予的机会，建设有中 国特色的智能电网，向真正意义上的大国迈 进！智慧地球NCEPU 32总结：智能电网的意义智能电网：电力通信发展的新契机NCEPU 33