智能电网技术探究-------配电自动化中双向潮流技术理论研究_开题报告

     电力系统工程是关系国计民生的基础性工程，一旦发生事故，波及范围广，其后果不堪设想。比如2016年9月28日南澳州由于龙卷风袭击造成全州约85万用户停电，损失负荷189.5万kW；2017年8月15日由于作业人员操作失当致使电厂供气中断而发生停电事故，停电范围波及17个市县668万用户，损失负荷438万kW。故如何保障电力系统的安全、可靠和稳定至关重要。

     2016年11月4日为应对全球气候变化的《巴黎协定》正式生效，全球能源系统向清洁、低碳、安全、高效等方向加速转型。化石能源作为传统能源，由于不可再生且对环境造成污染，所占比重逐渐降低，而水电、风电、太阳能发电正逐年上升。大力发展的分布式发电给电力系统的可靠性带来挑战。

     停电事故尤其是大面积停电事故的发生、应对气候变化以及清洁能源开发与消纳使智能电网应运而生，与传统电网不同，智能电网应具有坚强、自愈、兼容、互动、优化、集成等特征。坚强即在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力而不发生大面积的停电事故；在自然灾害、极端气候条件或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。自愈即具有实时在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。兼容即支持清洁能源有序合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和互动，满足用户多样化电力需求并提供对用户的增值服务。

     早在2001年，美国电力科学研究院（Electric Power Research Institute,EPRI）创立了智能电网（IntelliGrid）联盟，积极推动智能电网研究。2003年7月，美国能源部发布”Grid2030”设想，2004年又发布《国家输电技术路线图》，为实现“Grid 2030”设定了战略方向。同年启动了电网智能化（Grid Wise）项目。2007年12月美国国会颁布了《能源独立和安全法案》，以法律形式确定了智能电网的国家战略地位。2008年开始，美国在科罗拉多州开始建设全美第一个智能电网城市-----波尔德市（Boulder）。2017年3月28日美国总统特普朗废除了2015年奥巴马政府颁布的《清洁电力计划》，转而促进化石能源清洁化发展。欧洲于2005年提出智能电网计划，欧盟委员会成立“智能电网欧洲技术论坛”，目标把电网改造成用户和运营者互动的服务网，提高输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源发电的大规模并网扫除障碍。2006年欧盟理事会在绿皮书《欧洲可持续的、有竞争力的和安全的能源策略》中强调智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。欧洲输电联盟在2016年底发布第四版《十年电网发展规划》（TYNDP2016），旨在加强欧洲电网坚强及互联建设、智能化发展，提升能源效率。2009年5月，国家电网在北京召开的“2009特高压输电国际会议”正式提出了建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网的发展目标。     

     智能电网需融合传感测量技术、通信技术、信息技术、控制技术、自动化技术、计算机技术等各种先进技术的集成使电力流、信息流、业务流进行交互。智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，其中发生在配电网上的故障约占电网故障中三分之二，故降低配电网上的故障发生率乃电网中的重点。在智能电网中，使用配电自动化(Distribution Automation,DA)来降低配电网中的故障发生率。配电自动化是电网智能化的核心环节在智能电网技术标准体系中能体现出来。国际电工委员会(International Electric Commit,IEC)推荐的智能电网核心标准IEC61850中、国家电网公司智能电网技术标准体系智能配电专业中均对配电自动化进行着重强调。

      由于清洁能源的发展，分布式电源越来越不能忽视，配电网中越来越多地要考虑其带来的影响，如继电保护、无功优化、电网谐波、电压波动、电压闪变、双向潮流、孤岛问题。其中双向潮流和孤岛问题是分布式电源独特的情况。

二、^范文提纲

1配电自动化

1.1配电自动化的基本概念和主要功能

1.2配电自动化的互动

2基础研究

2.1负荷分析和预测

2.2负荷优先级设置

2.3分布式电源

3分布式电源并网产生的两个问题

3.1双向潮流问题

3.2孤岛问题

4分布式电源并网的潮流分析与控制

4.1常规潮流计算

4.2最优潮流计算

4.3双向潮流智能控制

5小结

参考文献

[1]DOE. Quadrennial Energy Review---Transforming the Nation’s Electricity System[J]. Washington DC. 2016 

[2]国网能源研究院有限公司.国内外电网发展分析报告[M].北京：中国电力出版社. 2017：132-139；12-28

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[5]刘振亚.智能电网技术[M].北京：中国电力出版社. 2010:7-12;362-364

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