淺析智能電網

摘要：本文在收資與調研的基礎上，展示了國內外在智能電網研究方面取得的研究成果和開展的具體實踐，并在調度、輸電、配電、用電等方面提出了初步的發展和工作建議，以期為智能電網的建設提供一種思路。

關鍵詞：智能電網；發展規劃

中圖分類號：TP710 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 16-0015-01

一、引言

電力系統現成為經濟發展、人民生活的重要物質基礎，現代社會對其依賴性日益增加。但目前電網技術仍存在不足：大停電事故頻發，需要提高系統的可視化程度和預警能力；負荷曲線峰谷差較大，導致現時電網利用率很低，浪費了大量的固定資產投入；傳統配電系統需要更好的應對分布式電源[1]的隨機性和間歇性；需要通過技術手段提高電能質量，以降低電能不合格的成本；數字化技術的應用方面也相對落后，特別是在配電網方面。在此形勢下，國際上特別是在北美和歐洲關于“智能電網[2]”的研究和討論孕育而生。

二、國外智能電網研究綜述

（一）美國智能電網

美國是世界上最大的電力生產國和消費國，然而美國大部分電力設施均投運了25年以上，日益老化的電網基礎架構與不斷增長的用電需求之間的矛盾日益尖銳。為解決電網存在的問題，美國從本世紀初逐步啟動了智能電網研究。

2006年美國能源部下屬的國家能源技術實驗室牽頭“現代電網”啟動項目，并逐漸形成了美國智能電網遠景的廣泛共識。

2007年頒布《能源獨立與安全法案》，法案首次明確了智能電網的概念：“智能電網是一個通過雙向的能量流和信息流網絡將涵蓋分布式電源、高電壓網絡、大容量儲能裝置、智能家具、電動汽車等智能體有機連接在一起的現代電力網絡，實現發電、輸電、配電、供電和服務的全方位監控、保護和優化調度。”

2009年奧巴馬簽署了《美國復蘇與再投資法案》，進一步將美國新能源政策和智能電網建設提升到美國國家戰略的高度。

（二）歐洲智能電網

歐洲電力企業受到來自開放的電力市場的競爭壓力，電力需求趨于飽和，增長空間有限；以用戶為中心的理念已經為電力企業達成共識；再生能源和分布式能源的發展也帶動整個行業發展模式的轉變。因此，提高運營效率、降低電力價格、加強與客戶互動促使歐洲建設智能電網。

2005年歐洲成立了關于智能電網的技術平臺，平臺包括專家委員會、工作組等，主要任務是提出智能電網遠景。

2006發布《歐洲未來電網的遠景和策略》，作為歐洲2020年及后續的電力發展目標，未來歐洲電網應滿足靈活性、可接入性、可靠性和經濟性的需求。

2007年發布《戰略性研究議程》，討論了智能配電系統、智能運行潮流和用戶適應性、智能電網資產管理、歐洲智能互連電網、智能電網交叉學科問題和催化劑等5個研究領域和任務。

2008年發布《戰略部署文件》，分析了各個工作組在BC研究中的風險和機會、技術架構、規章制度、標準、成本和收益、環境影響和社會效益等。

三、國家電網公司智能電網開展情況

2009年，國家電網公司提出了名為“堅強智能電網”的發展規劃，通過立足自主創新，加快建設以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展，建立具有信息化、數字化、自動化、互動化特征的統一的堅強智能電網。

“堅強智能電網”的核心要素是既“堅強”又“智能”。立足于系統化、體系化、全方位的設計理念，其基本構架主要由發展基礎體系、技術支撐體系、智能應用體系、標準規范體系等四大體系構成。在此基礎上，實現整體性涵蓋和電力流、信息流、業務流的高度一體化。

四、智能電網建設的建議

（一）調度環節

緊密圍繞確保大電網安全的核心任務，積極引進先進技術和設備，提高電網科技含量，全面增強駕馭大電網的能力；以保證遠距離、大容量、交直流并聯電網的安全穩定運行為目標，構建具備縱橫信息交互、實時仿真分析、優化運行控制、在線監測決策、綜合協調防御、新能源靈活接入等特征的智能化電網調度系統；面向調度全維度業務和調度生產全過程，實現量測、建模、分析、預警、決策、控制、計劃和管理的全方位智能化。

（二）輸電環節

以提高電網規劃水平為手段，實現更廣范圍、更多形式的資源優化配置與利用，廣泛采用FACTS、直流或輕型直流輸電技術，整體提高輸電網運行的靈活性與資產利用率。提高輸電網信息化水平，并以此為基礎建立輸電網防災抗災體系、在線監測體系、資產全壽命周期管理體系、智能化運維體系，整體提高輸電業務的技術含量與管理水平。

（三）配電環節

以提高供電可靠性與電能質量，提高配電網建設與運行的經濟性為核心，建設結構合理、運行靈活、經濟高效的配電網。重點是充分利用配網自動化技術、通信技術、信息技術、分布式電源技術、儲能技術、用戶側互動式負荷管理技術，提升配電網在網絡重構、潮流優化和自愈控制方面的能力，提高配電網整體資產利用率。

（四）用電環節

構建能夠適應智能電網發展的用電營銷框架體系，形成智能用電計量通信和營銷管理等業務領域的標準規范體系。構建能夠實現覆蓋全業務流程的智能用電系統和雙向互動用電營銷技術支持平臺，為電力客戶提供多元化用電服務和可靠性電力優質服務。推動智能電表技術發展，支持用戶實現智能家居，可靈活接入分布式能源及儲能設備，達到電力流的雙向流動。

五、結語

“智能電網”登陸我國時間不長，智能電網的建設牽涉到國家政策、不同行業、企業利益、社會影響等各個方面，需要電力企業各部門、研究機構、設備廠商乃至全社會聯動方可實現，不可能一蹴而就，應分期、分批、分階段逐步實施。

參考文獻：

[1]李斌，劉天琪，李興源.分布式電源接入對系統電壓穩定性的影響[J].電網技術，2009，33（3）：84-88.

[2]陳樹勇，宋書芳，李蘭欣，等.智能電網技術綜述[J].電網技術，2009，33（8）：1-7.