卢强院士-浅论智能电力系统与智能电网详解.ppt

* * * * 浅论智能电力系统与智能电网 清华大学电机系 卢强 2011年6月 一 、国外如何理解“智能电网”（Smart grid，Mr.Obama） 美国电科院（EPRI）的“定义” “ A power system made up of numerous automated transmission and reliable manner. A power system that handles emergency conditions with ‘self-healing’ actions and is responsive to energy-market and utility business–enterprise needs. A Power system that serves millions of customers and has an intelligent communications infrastructure enabling the timely, secure and adaptable information flow needed to provide reliable and economic power to the evolving digital economy . from EPRI : http:// 归结: 有愿望，没有解决思路! 欧洲技术论坛的定义 A Smart Grid is an electricity network that can intelligently integrate the actions of all users connected to it – generators, consumers and those that do both –in order to efficiently deliver sustainable ,economic and secure electricity supplies 一、 国外如何理解“智能电网”（Smart grid，Mr. Obama） 归结：一个能把用户与分布式发电厂聪明地整合在一起的，提 供经济和安全电力的电网称为Smart Grid 用智能（intelligent）去定义智能（Smart），同意语的 重复，违反了定义的基本原则，说明没搞懂。 综述美欧观点可见 有目标----经济、安全，但无总体解决思路 似乎信息畅达，用户与分布式发电站互动，就是智能电网 无人敢于直接提出：实施电力系统智能调度这个核心问题（Smarter EMS，SEMS），被看成是遥远未来。 二、究竟什么是智能电力系统和智能电网 2.1 “智能”问题是一个“优化”问题 2.2 智能电力系统问题是一个多指标优化问题（A multi-index optimization subject） 标准优化指标集合 ： SOIS={安全稳定、品质优良、经济节电} 好——更好——最好 good——better the best 2.3 智能电力系统和智能电网定义 一个具有多指标自趋优运行能力的电力系统称之为智能电力系统。 110kV及以下电压等级的智能电力系统称之为智能电网。 三、 多指标优化问题的解析数学一般表达式 综合指标：电压质量、频率质量、电压安全稳定性、频率 （功角）安全稳定性、网损最小化、… How? 纯数学无解！ 巨型条件变分问题！ 如何解决？ min Lagrange’s method: 理念：由事件 E 激发控制 由控制 C 消除事件 四、清华一个团队的理论和方法论 无科学的理念和方法论，实施电力系统多指标趋优就无从下手 目的：消除事件集合E 4.2 智能电网标准优化指标体系的制定 1）动态和静态安全稳定裕度 2）网耗的降低率 3) f , V 品质的改善度 4）投入资金的节约度 清华初步将三大类指标细化为3类200多条标准优化