2、智能电网：概念、发展与清洁能源应用

智能电网：概念、发展与清洁能源应用

1. 传统电网与智能电网发展背景

传统电网主要由发电厂、输电系统和配电系统组成。发电厂产生大量电能，输电变电站将电压升高，通过高压输电线路高效远距离传输电力。在接近消费者端，配电变电站将电压降低，再通过馈线将电力输送给用户，包括住宅、商业、工业等不同类型的消费者。

20 世纪后期引入的通信网络技术支持了监控与数据采集（SCADA）系统的部署，使运营人员能从公用事业运营中心远程监控和控制输电及配电变电站设备，提高了运营效率。同时，通信网络还用于远程支持自动化断路器等远程保护系统。

智能电网的发展有诸多动机，包括大规模部署可再生能源以获取清洁能源、出于环境和经济原因降低峰值功率、电网现代化以及让消费者参与能源管理等。过去十年，智能电网的发展变得更加紧迫。

2. 智能电网的新元素与功能

随着智能电网的不断发展，大量新的电网元素和功能将被集成到电网中：
1. 可再生和替代能源 ：可再生能源和其他替代能源将在整个电网中广泛部署。当分布式发电（DG）源达到足够高的密度时，会显著改变电网中的功率流，给主要支持单向能量流的传统组件和控制带来压力。
2. 高级计量基础设施（AMI） ：即“智能电表”，将部署在用户端。除了测量用电量，智能电表还能测量电压、功率、无功功率等其他电量。
3. 扩展的 SCADA 连接 ：SCADA 连接将扩展到变电站之外，以支持对配电电网中的重合器、电容器组等元素的监控和控制，即配电自动化（DA）。
4. 新的测量设备 <