电力科学研究院电能质量和智能电网
欧盟-亚洲电能质量项目（APQI）
地区电能质量会议
2009年9月25日，上海国际会议中心。
Bill Howe, PE
美国电力科学研究院电能质量项目经理
美国电力科学研究院的研发 支持行业的挑战和期望
智能电网可能带来的积极影响
z实现高级分布自动化，稳定性进一步提高
z加强对分布式发电和其它资产的部署
z支持整合家用光伏发电
z支持插电式混合动力车
z加强监控，获取更多的数据源
2009电力科学研究院。
版权所有。
通过智能电网，我们能……
提高能量效率
—能量利用反馈
—持续运行
—精确的测量和验证
—高效的分布
让需求响应更：
—自动化
一种可靠资源
—随时随地
—符合成本效益
2009电力科学研究院。
版权所有。
美国电力科学研究院正在测试多局域网需求响应架构
先进仪表
·能源管理
·安全性太阳能发电
显示设备
·反馈效应
恒温器
家
仪表
家庭网关（ESI）设备
自动化
灾难恢复（DR）准备设备
·功能说明
·通信
网关
·用户箱
·小型电路
盘用断路器
·个人计算机/
路由器
2009电力科学研究院。
版权所有。
作为集线器的智能仪表 公用设施
消费者所有第三方 访问提供者 单程无线通信网络第三方访问提供者
调制解调器/DSL/电缆/卫星
广域网
单程双向
双向 协议专用接口
恒温器 扩展端口能源管理系统家用网络
协议 Zigbee 混合通信技术 Z –wave HomePlug 等等 双向
双向 双向 双向 池泵 热水器等 电压表 风轮机等 插电式电
动车无线
和/或
电源线
载波 公共设施数据 获取点
双向 2009电力科学研究院。
版权所有。
·用于电网通信的PEV
-SAE J2293/J2836:交通工具和电网之间的通信。
-Zigbee/Homeplug 联盟智能能源
2.0：
PEV 通信常用通信
·充电接头 -SAE J1772:北美和日本充电接头于
2009年年中到期 ·电能质量和能源效益 -SAE J2894：车载充电器新标准 ·国家智能电网标准
-美国国家标准技术研究所（NIST）正研究与智能电网技术有关的主流
标准
PEV 标准开发
驻地仪表 分表
中间时期
在同一车库中的两辆交通工具 分表 分表 分表
仪表 变压器
主流
仪表 驻地 宅域
网
2009电力科学研究院。
版权所有。
智能充电—
多种解决方案
AMI
互联网
设备
EMS * 公共设施
系统
操作中心
公共设施负载
控制系统
远程信息
处理服务
器
通用汽车
卫星导航系统
AMI 兼容
*EMS 为能源管理系统 **驻地仪表的上游系统，比如，配电自动化或者其它等效系统 关键码是一种与可选桥式
通信传送一起操作的标准语言 系统范围 能源管理
局部能源管理2009电力科学研究院。
版权所有。
美国电力科学研究院的插电式混合动力车的配电系统影响—— 建模/模拟需要
调节器
电容器 变电站
住宅小区用变压器是第一个明显
受影响的资产 ●模式发展的灵活性
√高保真分配机模式
√电路负荷和PHEV 负荷的时空变化
√供插电式混合动力车使用的全电模式的动态模拟
小时月份
2009电力科学研究院。
版权所有。
超出最终用途效率和配电损耗 高峰需求减少和用户能源效率
Progress Carolinas 公司配电系统 需求响应（DSDR ）计划申请 减少高峰需求——247MV
计划方案成本
运营和维护：3060万美元
资本：22940万美元，共计5年
Dominion Virginia 电力公司
节能计划申请 通过AMI ，为80%的用户节约电压， 且每小时节省110万兆瓦。
需投资60000万美元
馈路电压的优化可促进高峰需求减少并减少用户损失
对终端用户敏感度的影响是什么？
高级分布优化
通信网络 变电站调节器 分段器电容器组实时测量分布式调节器 2009电力科学研究院。
版权所有。
重要的客户敏感度事项 ● 来自大规模配置开关电容所增加的瞬变电流与共振
高级分布
优化
通信网络
变电站调节器 分布式调
节器
分段器 电容器组
实时测量
2009电力科学研究院。
版权所有。
重要的客户敏感度事项（接上页）
● 在低于铭牌额定电压操作时发动机的失速（例如，230V vs.＜208V ）
电动机相位-电流（安培）时间（秒）
电动机速度（转/分）
电动机扭矩（Nm ）
2009电力科学研究院。
版权所有。
重要的客户敏感度事项
● 骤降过程中减少的标称电压导致用户程序中断的增加
●
2009电力科学研究院。
版权所有。
更多信息请联系： Bill Howe, PE
美国电力科学研究院（EPRI）PQ项目（P1），项目经理
电话：720-565-6888（美国）邮箱：bhowe@
2009电力科学研究院。
版权所有。