智能电网发展探讨

刘晓东郑志磊

摘要：近几年来，智能电网已成为主流，是电网未来的发展趋势。许多国家都在探索适合自己国情的智能电网技术，美国、欧盟、日本等发达国家，在智能电网应用上各有所长。中国很早就开始了智能电网的探索工作，并已取得了诸多成果，但在未来竞争中，中国的智能电网事业还有很长的路要走。

关键词：智能电网;趋势;未来

Abstract: In recent years, smart grid has become the mainstream, and is the future development trend of power grid. Many countries are exploring the smart grid technologies that are suitable to its individual national conditions, and the United States, the European Union, Japan and other developed countries each has his strong point in smart grid application. China has started intelligent power grid exploration work early, and obtained many achievements. However, in the future competition, China still has a long way to go on smart grid career.

Keywords: smart grid; trend; future

中图分类号: U665.12文献标识码：A文章编号：

智能电网综述

电网是现代能源产业体系的重要组成部分，智能电网代表未来电网的发展方向，越来越受到世界各国的关注，其在可再生能源接入、智能配电、智能用电、微网系统和大容量储能等领域新技术不断涌现，呈现出蓬勃发展的态势。

在美国，奥巴马上台5天之后，美国白宫发布了《经济复兴计划进度报告》，宣布未来3年以内将为美国家庭安装4000万个智能电表，同时投资40多亿美元推动电网现代化，目标是以家庭为单位，随时监测电力消费和管理，更加有效地实现输电和供电。而在欧盟、日本等发达国家，同样高度重视智能电网技术，智能电网在这些国家得到快速发展。

中国很早就开展了智能电网发展的探索工作，并取得很多成果，近几年来，中国的智能电网发展迅速，特别是2009年5月，国家电网公司提出了发展坚强电网的战略目标，而今年全国两会，智能电网更是再度出现在总理的政府工作报告中，成为众多代表、委员关注的焦点。目前，电网光纤通信网络、管理信息系统已全面建成，我国在调度自动化、电网实时动态监控、灵活交流输电、智能化变电站、配网自动化等方面均取得了大量成果，在未来，随着智能电网在中国更加受重视，中国必将为世界智能电网的发展作出重要贡献。

智能电网概念

智能电网概念的发展经历了3个里程碑：一是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高供电可靠性，主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图，是IBM一个市场推广策略。二是美国提出的能源计划，对落后的电网设备进行更新改造，对故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥国家电网的价值和效率，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。 三是中国能源专家武建东提出的“互动电网”，它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网含义是：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。

智能电网特征

七大特征：

自愈。规划网架线路中的故障检测点，对电网故障做出反应，快速解决。在区域电网或更大范围内规划多重保障体系，减少停电时间和经济损失。

互动。商业、工业和居民与能源消费者可以看到电费价格，有能力选择最合适自己的供电方案和电价。

安全。建设初期就考虑彻底的安全性。

优质可靠。提供适应21世纪需求的电能质量。不会有电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题。

集成兼容。适应所有的电源种类和电能储存方式。允许即插即用的任何电源，包括可再生能源和电能储存设备。

协调。可市场化交易，支持持续的全国性交易，允许地方性与局部的革新。

高效。优化电网资产提高运营效率在已建系统中提供更多能量，花费很少的运行维护成本。

智能电网特征的核心是自愈，自愈是智能电网的“免疫系统”，自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。

四、智能电网技术支撑

1、可再生能源发电并网，在大规模可再生能源发电并网技术、大规模风电/光伏发电功率预测及运行控制、分布式光伏发电接入等方面开展取得较大进展，提升了电网对可再生能源发电的消纳能力，保障了电网安全稳定运行。

2、智能变电站开展了高压设备智能化集成设计、智能化分析决策及应用、全景数据处理平台等关键技术攻关，在国际上首次提出智能变电站系列技术标准，研制了智能变压器、智能开关设备、电子式互感器、全数字化保护监控等设备，开发了一体化监控系统和辅助功能管控系统，在智能变电站建设和运行上取得突破，提高了电网安全运行水平，降低了全寿命周期建设运营成本。

3、智能电网调度技术支持系统，研制并建设了具有世界先进水平的智能电网调度技术支持系统，形成了较为完整的智能电网调度技术支持系统标准体系。在一体化基础平台、大电网运行全景监控、在线综合预警及智能决策、多目标协调的新能源调整控制、主配网调控一体化等关键技术领域实现了突破，提高了调度技术装备水平，提升了驾驭大电网能力。4、输变电设备状态监测系统，开发了输变电设备状态监测主站系统和终端设备，在输变电设备状态监测设备的标准化、主站系统的集约化以及相关试验检测能力上取得了重要进展，机器人、无人机智能巡检技术取得突破，进一步提高了设备运行的可控、在控能力，提升了设备安全运行水平

5、用电信息采集系统，研发了用电信息密钥管理系统、多种类型采集终端及不同形式智能电能表等设备（系统），建立了完备的信息安全防护体系。能够提供透明公开的双向互动服务，有效提升营销智能化管理与服务水平。

6、配电自动化，建立了配电自动化标准体系，研制了开放式配电自动化系统和智能配电终端，扩展配电自动化覆盖范围，实现了配电自动化系统与相关系统的信息共享与应用集成。

7、智能用电服务平台，研制了智能用能服务系统、智能交互终端、光纤复合低压电缆等设备（系统），提出了电力光纤到户条件下的智能用电服务商业模式，构建智能用电服务平台，在电力光纤到户与智能用电的结合应用方面实现了突破，有效支撑了智能用电相关业务。服务“三网融合”，为用户提供未来新生活方式的实景体验，为大众参与节能减排提供技术手段。

结束语

目前智能电网研究和实施已经推向全球，成为国内外未来电网发展趋势研究的一个热点和重点，智能电网在诸多新领域进行着更多不同的新尝试，作为我们国家，如何深入认识和把握智能电网的特性和规律，确保长期安全稳定运行，国际上没有直接可以应用和借鉴的成熟技术，必须依靠自主创新。我们应该超前部署，在输、变、配、用电领域加强基础理论研究、核心技术研发、关键设备研制，加大科技攻关力度，做到研发一批、应用一批、储备一批，努力掌握具有自主知识产权的核心技术，争取在智能电网核心领域始终占据国际领先地位，为世界智能电网的发展作出更大的贡献。

参考文献[1]胡学浩.智能电网——未来电网的发展态势.电网技术，2009（14）

[2]吴俊勇.国内外智能电网的发展战略. 变频器世界，2011（9）