4
智能配电网的特征/2
支持大量的分布式电源接入
包括风力发电、太阳能发电、生物质发电、燃料电池、 小型燃气轮机等 即插即用（Plug and Play)
支持用户能源管理（需求侧管理）
支持智能读表以及与用户侧的双向通信 支持实时（动态）电价，让用户选择用电时间，更好 地削峰填谷，适应分布式发电的间歇性特点。 支持用户自备分布式发电、储能装置并网 支持电动车的接入
35
AMI系统的构成
摘自B.C Hydro Luan Peng博士的报告
智能电表
通信系统
电表数据管理系统
36
AMI vs. AMR
AMR
收集用户用电量 单向通信 每月读取一次电度量
AMI
能够按需要收集各种用户用电数据，如有功/无功电度、 有功/无功功率、电压、电流等。 开放式双向通信 支持实时电价 支持家庭自动化
选择低电价时段充电 可在电价高时向电网送电。
5
智能配电网的特征/3
能够提高电网资产利用率
支持配电系统快速仿真、模拟 合理控制潮流，提高系统容载比，充分利用系统容量。 减少投资，减少设备折旧，使用户获得更廉价的电力。
能够对配电网及其设备进行可视化管理
实时采集电网及其设备运行数据 提供潮流、负荷、设备状态监测、电能质量、故障位 置、停电范围等实时信息 解决配电网“盲管”问题
控制家电启停 与智能家电通信
37
AMI的作用
更好地进行用户用电管理/需求侧管理
实时电价（可将高峰用电减少5-15%） 用电数据显示 家电控制 电动车充电
支持用户分布式电源的即插即用
光伏发电 分布式储能装置
停电检测 改善客户服务
用电数据查询 网上购电、付费
38
集成分布式发电/储能系统
39
智能电表/1
33
高级量测体系（AMI）
34
什么是AMI?
AMI是一个使用智能电表通过多种通信介质，按需或以设 定的方式测量、收集并分析用户用电数据的系统。 AMI使用户由被动的电力消费者变为配电网运行控制的积 极参与者
根据电价变化、选择用电时间 用户利用其分布式发电与储能装置参与削峰填谷
AMI是传统AMR技术的新发展，属于用户自动化的内容。 AMI是智能电网的基础设施 国外许多供电企业把实施AMI作为建设智能电网的第一步
18
高级配电自动化系统
SCADA/FA/VPP 供电企 业信息 集成 配电GIS
变电所自动化
WAN
馈线自动化
19
传统配电自动化系统
配电GIS SCADA/FA 供电企 业信息 集成
AMR/CIS
变电所自动化
WAN
馈线自动化
用户自动化
20
ADA的关键技术
IP通信网络 配电网广域测控体系 企业信息集成总线（UIB） 虚拟发电厂技术（VPP）
目前，我国DA应用存在的问题：
相当一部分系统达不到实用化要求 自动化孤岛现象严重 管理维护工作滞后
32
关于ADA/DA的推广应用/2
我国开展ADA/DA工作的建议
合理规划配网自动化系统，确保系统的可靠性、稳定 性，确保SCADA监控、故障隔离两项基本功能正常运 行。 建设配电网IP通信网络，为最终建立广域测控体系，全 面实现智能电网功能创造条件。 设备与系统接口遵循IEC61970/61968/61850标准 建设供电企业信息总线，实现自动化系统的有效集成。 避免“管建不管用”。管理维护工作一定要跟上，要有组 织与制度上的保证。
13
SDG vs. DA /5
配电快速仿真模拟/D-FSM 定制电力/DFACTS SA AMR FA
SDG
故障电流限制技术 分布式电源并网控制 虚拟发电厂/VPP Micro Grid DSM 家庭自动化 AMI
DA
配电GIS
DSCADA CIS
14
高级配电自动化技术
15
高级配电自动化（ADA）的定义
实现配网设备管理、生产管理的自动化、信息化
6
智能配电网的主要技术内容/1
配电网运行自动化
配电SCADA: 配电网监控，调度自动化。 变电所自动化（SA） 配网（馈线）自动化（FA）：中压电网监控、故障定 位/隔离/自动恢复供电。 虚拟发电厂（VPP，Virtual Power Plant）：分布式电 源（DER）调度管理
10
SDG vs. DA /2
DA的技术内容：
配电运行自动化：配电SCADA、变电所自动化、配网 （馈线）自动化。 配电管理自动化：配电GIS（设备管理、检修管理、停 电管理、工作票管理） 用户自动化：自动读表（AMR）、客户信息系统（CIS）
11
SDG vs. DA /3
SDG与DA共同点：
都以现代测控、通信与信息技术为手段 智能电网涵盖配电自动化的所有功能 智能电网具有配电自动化的所有作用
摘自：美国南加州爱迪生电力公司报告
40
智能电表/2
是用户自动化智能终端 功能
数据采集 开放式双向通信 停电检测 窃电检测 家电控制 与家庭用电自动化系统接口 远程维护、升级
41
通信系统
由非标专有通信系统向开放式的IP网络发展
支持多种应用 支持规模化应用，降低造价。
混合广域通信系统（WAN）
电力通信网+公共通信设施
12
SDG vs. DA /4
SDG与DA的不同之处：
支持分布式电源的大量接入 微网(计划孤岛）技术 自动抄表（AMR）发展为智能读表技术，即高级量测 体系（AMI）。 更加强调系统接口的标准化与开放性 包含一次技术
定制电力/DFACTS 故障电流限制器
要求一次、二次系统的协调
采用更加灵活的结构（如网格式结构），更好地支持自愈功能。
通信介质
无线：无线宽带局域网WiFi，局域低速无线网络 ZigBee。 配电线路载波DLC
42
无线IP通信网示例
摘自B.C Hydro Luan Peng博士的报告 43
电表数据管理系统
是AMI/AMR主站系统 作用
自动数据采集
按需或预定日程（如凌晨）采集用电数据
用电数据管理
21
IP通信网络
基于TCP/IP协议，支持点对点对等实时通信 开放式接口，终端设备即插即用。 采用扩展的IEC61850标准，支持线路设备、DER、 DFACTS等通信模型。 组网技术
光纤主干网：SDH、ATM、工业以太网 WiMAX：无线宽带网络技术，适用于主干通信网络。 ZigBee：短距离、低速率无线网络技术，适用于支线通信。
3
智能配电网的特征/1
更高的供电可靠性
具有自愈（故障重构）功能，最大程度地减少电网故 障对用户的影响。 在主网停电时，应用分布式电源微网（Micro Grid）保 障重要用户的供电。
更高的电能质量
实现电压、无功的优化控制，保证电压合格率。 实现敏感用电设备的不间断连续供电
应用动态电压补偿器（DVR）保证线路故障与重合闸期间的供 电 应用固态断路器实现双路供电电源的“0”秒无缝切换
智能配电网概述
1
智能配电网（SDG，Smart Distribution Grid）是 智能电网的重要组成部分
智能电网=智能输电网+智能配电网
智能电网与传统电网的区别在配电网上表现的更 为明显
2
发展智能电网应把配电网作为重点
配电网直接面向用户，是控制、保证用户供电质 量的关键环节。 目前用户停电95%以上是由配电系统原因引起的 电网有一半的损耗发生在配电网 分布式电源主要影响配电网的运行与控制 目前配电网的自动化、智能化程度远低于输电网
28
企业信息集成总线/2
供电企业“自动化系统”传统集成方式
29
企业信息集成总线/2
基于P)技术
将局域(如一个变电站供电范围内) 分布式电源， 看成一个合成的发电厂，进行积极有效地调度管 理。 VPP 技术提供必要的系统接口与人机界面，使配 电调度、DER业主对DER进行更为有效的管理与 控制。 VPP作用
配电运行自动化 配电管理自动化
为更有针对性，ADA不再包括用户自动化 （AMI/AMR）的内容。
17
ADA vs. DA
ADA是传统DA在智能电网中的发展 ADA包含传统DA的配电网运行与管理自动化的功 能与作用 ADA的新发展主要体现在：
支持分布式电源的调度管理：虚拟发电厂技术（VPP） 系统接口、数据模型与通信服务的标准化与开放性 采用IP通信，支持相关监控点（如相邻分段开关间、分 段开关与母线间）实时数据交换。
23
配电网广域测控体系/2
DWAMCI应用
运行监视与控制，即传统SCADA应用。 故障测距与定位，自动故障隔离与自动恢复供电。 电压无功优化控制 电能质量监视 DFACTS控制 分布式电源孤岛保护与控制 分布式电源调度
24
AWAMCI应用示例—自动故障隔离
双电源手拉 手环网
FTU与上下游邻居交换故障检测信息，判断故障点位置。 实现双电源手拉手环网当地快速故障定位、隔离与自动恢复 供电
支持DER高渗透率接入（大量接入） 提高DER效率 更好地发挥DER削峰填谷的作用 更好地进行配电网电压与无功控制
31
关于ADA/DA的推广应用/1
ADA/DA是提高供电质量、提高配电网管理水平 的重要技术手段 实施ADA/DA的前提条件：
用户对供电可靠性、电能质量有较高要求 一次网架条件较好：环网供电、分段开关可电动操作 管理基础较好
25
AWAMCI应用示例—电压控制
LAN/WAN
变电站出线处AVC（自动调压装置）与分布式电源（DG）保 护控制装置交换实时测量数据 实现线路电压、无功的优化控制
26
AWAMCI应用示例—孤岛保护