15、智能电网基础概念解析

智能电网基础概念解析

1. 电网频率调节与运行备用

当电网中负荷与发电不平衡的情况持续存在时，会导致局部电网和相连微电网的系统崩溃。若负荷迅速增加、电网频率下降，蒸汽机组会打开蒸汽阀门，水电机组控制回路会打开水闸，以提供能量来稳定系统频率，且此操作不考虑发电单元的能源成本。所有参与负荷频率控制（LFC）的单元都会参与电力系统频率的调节，这被称为调速器速度控制。

每隔1 - 2分钟，自动发电控制（AGC）下的补充控制回路会对所有机组进行经济调度，使负荷与发电相匹配，同时最小化总运营成本。AGC会改变其控制下发电机的设定点，这个循环时间可能在1到几分钟内。

电网运行的稳定性依赖于系统负荷与发电之间的平衡，运行备用决策基于安全性和必要的可靠性做出。稳定的频率响应对于在负荷损失或发电中断时稳定互联系统的运行至关重要。旋转备用是指以几兆瓦的形式分布在电网中许多运行发电机上的额外功率。这些单元由AGC控制，可调度功率以确保系统负荷和发电的平衡。额外功率的成本会增加电力服务的成本。实时定价和智能电表将使许多能源终端用户能够参与未来电力系统运行中的旋转备用，提高整体效率并降低电网运营成本。

2. 传统电网与智能电网对比

2.1 传统电网的局限性

传统电网向能源用户收取固定价格，但在每日高峰负荷运行期间能源成本最高。传统电力系统除了在紧急情况下可根据需要削减部分负荷以平衡发电和负荷外，对负荷没有其他控制手段。因此，许多设备在高峰电力需求时仅短时间使用，而在日常运行中闲置。

2.2 智能电网的优势与特点

智能电网系统的高效设计和运行需要在通信系统、网络、传感器和智能电表等基础设施方面进行大