智能電網(wǎng)與智慧城市協(xié)調(diào)發(fā)展研究

鄭蓉蓉　宮曉峰

摘 要：本文通過簡述智慧城市建設(shè)的發(fā)展趨勢和智能電網(wǎng)的發(fā)展方向，分析我國智慧城市和智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中遇到的問題，研究在新時期條件下，智能電網(wǎng)與智慧城市建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展、高效經(jīng)營及可持續(xù)發(fā)展的主要思路。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智慧城市；協(xié)調(diào)發(fā)展

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的城市化方式已經(jīng)成為人類今后社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，其帶來的資源緊缺、環(huán)境污染等一系列問題不僅嚴(yán)重制約城市自身發(fā)展，也已經(jīng)威脅到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。亟需改變傳統(tǒng)的城市化方式，找到一種城市與人、與自然和諧發(fā)展的道路，智慧城市成為城市發(fā)展的必然選擇。因此，探索智慧城市之外的和諧，發(fā)展建設(shè)智慧城市成為全人類需要共同面對和解決的重要問題。

一、智能電網(wǎng)是智慧城市的重要組成部分

智慧城市以人與自然和諧發(fā)展為基本理念，通過整合多種先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)城市各部分功能協(xié)同運作，使得管理更高效、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)、環(huán)境更清潔、生活更舒適。智能電網(wǎng)是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)和重要組成部分，在城市的能源基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)平臺等方面提供了有力支撐，對智慧城市發(fā)展具有重要推動作用。近年來，通過智能小區(qū)、智能園區(qū)、電動汽車充換電設(shè)施、分布式電源并網(wǎng)等方面的智能電網(wǎng)建設(shè)工作，將電網(wǎng)建設(shè)與百姓生活有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，構(gòu)建能源信息循環(huán)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提升城市能源管理水平，有效推進(jìn)了智慧城市建設(shè)發(fā)展進(jìn)程。

二、智能電網(wǎng)及特點

智能電網(wǎng)至今未有統(tǒng)一的定義，由其功能及特點可基本定義為：通過搭建高速和高集成性為特點的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，以微機為載體，運用電力電子和智能控制決策等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)有輸配電網(wǎng)，達(dá)成電網(wǎng)的實時監(jiān)控和災(zāi)害預(yù)防，實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化和智能化，最終發(fā)展為在信息上實時可靠、在成本上經(jīng)濟、在服務(wù)上高效優(yōu)質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展的智能型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)具有以下特點：

（一）自感及自愈性（Self-inductance and self-healing）

智能電網(wǎng)在信息上具有實時性，通過采集系統(tǒng)內(nèi)部實時動態(tài)信息，對動態(tài)信息進(jìn)行風(fēng)險評估，確定風(fēng)險等級，計算故障發(fā)生概率及發(fā)生后引起的系統(tǒng)震蕩。通過選擇智能控制決策和篩選數(shù)據(jù)庫解決案例，對自感隱患進(jìn)行預(yù)警（發(fā)送信息至控制中心）、控制（隔離系統(tǒng)內(nèi)部報錯元件）和恢復(fù)等手段，降低大面積停電發(fā)生的概率，保證轄區(qū)內(nèi)用戶用電的安全性和連續(xù)性。

（二）互動性（Interactive）

智能電網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)平臺與用戶達(dá)成實時通信，增強與區(qū)域內(nèi)用戶的溝通，為用戶提供更加便利、更加人性化的服務(wù)，即電網(wǎng)實時運行狀態(tài)、用戶用電額度、最新電價、計劃或維修導(dǎo)致停電信息及恢復(fù)時間等各類服務(wù)信息。

（三）安全性（Safe）

智能電網(wǎng)通過打造信息平臺，加強了電力系統(tǒng)與政府、企業(yè)間的溝通，增強了電網(wǎng)規(guī)劃中安全風(fēng)險的比重，實現(xiàn)了電網(wǎng)運行中的自查自檢、預(yù)防報警、控制恢復(fù)，增強了電網(wǎng)內(nèi)的運行安全和網(wǎng)絡(luò)安全，減少甚至避免了在突發(fā)事故中的經(jīng)濟損失和造成的不良影響，提高了智能電網(wǎng)的抗風(fēng)險能力。

（四）優(yōu)質(zhì)高效（High quality and Efficiency）

智能電網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)通信平臺和優(yōu)化策略，不僅可以實時監(jiān)測電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備，對電能質(zhì)量進(jìn)行等級區(qū)分，還可以通過調(diào)整運行狀態(tài)提升某個節(jié)點的使用效率，實現(xiàn)低運營成本下的優(yōu)質(zhì)電能輸送。

（五）兼容和多元化（Compatibility and Diversification）

智能電網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)信息化平臺，以輸配電網(wǎng)為載體，以電力電子和智能控制等先進(jìn)技術(shù)為決策，將系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備監(jiān)測、電能檢測、自查預(yù)警、控制恢復(fù)、能量調(diào)度、配電管理、信息服務(wù)等模塊統(tǒng)一集成在智能電網(wǎng)平臺中，實現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)和各類的信息交互。

三、智能電網(wǎng)與智慧城市協(xié)調(diào)發(fā)展

（一）智能電網(wǎng)與智慧城市發(fā)展瓶頸

智能電網(wǎng)與智慧城市產(chǎn)業(yè)，作為兩個門類來講發(fā)展歷史較短，基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)技術(shù)開發(fā)不全面，因此造成了智能電網(wǎng)與智慧城市發(fā)電兩者在規(guī)劃上不協(xié)調(diào)、運行管理方法不一致、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、項目審批建設(shè)政出多門等問題，嚴(yán)重制約了智能電網(wǎng)與智慧城市發(fā)電的普及和發(fā)展。

（二）智能電網(wǎng)與智慧城市協(xié)調(diào)發(fā)展

實現(xiàn)智能電網(wǎng)與智慧城市的協(xié)調(diào)發(fā)展需要從政策支持、發(fā)展速度、發(fā)展規(guī)模、開發(fā)技術(shù)等方面得到保障。智慧城市的發(fā)展應(yīng)該在發(fā)展速度上與智能電網(wǎng)的速度匹配，在開發(fā)技術(shù)上，提升自身發(fā)電的可靠性與可控性，滿足智能電網(wǎng)分布式發(fā)電集中式接入的需求，提升電網(wǎng)的靈活度。智能電網(wǎng)應(yīng)在建設(shè)為友好電網(wǎng)的前提下，在建設(shè)規(guī)模上與智慧城市產(chǎn)業(yè)均衡，平衡智慧城市發(fā)展的要求，為今后在政策配套的基礎(chǔ)上，智慧城市發(fā)電的并網(wǎng)提供條件。

（三）智能電網(wǎng)與智慧城市協(xié)調(diào)發(fā)展體系

智能電網(wǎng)與智慧城市的協(xié)調(diào)發(fā)展，是在發(fā)展方式上的協(xié)調(diào)，是以發(fā)展為基礎(chǔ)，通過整合兩者和各自內(nèi)部資源的前提下的良性循環(huán)，其強調(diào)在發(fā)展過程中的整體的和諧一致、綜合上的有序配合、資源分配和發(fā)展規(guī)模速度的均衡發(fā)展，突破單一要素的獨立發(fā)展，著眼于多方面、多系統(tǒng)、多要素在共同目標(biāo)下的協(xié)調(diào)發(fā)展。其具有以下幾個特點：（1）系統(tǒng)性（Systemic）。從電力系統(tǒng)大環(huán)境下，系統(tǒng)的將智能電網(wǎng)和智慧城市發(fā)電作為其重要的組成部分，在資源分配和運行管理上統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展；（2）全面性（Comprehensiveness）。兼顧在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中的宏觀規(guī)劃和微觀實施，協(xié)調(diào)發(fā)展在建設(shè)過程中所涵蓋的政策法規(guī)、技術(shù)規(guī)范、管理條例、資源處置等多方面；（3）科學(xué)性（Scientificity）。在智能電網(wǎng)與智慧城市發(fā)電的協(xié)調(diào)發(fā)展中，對指標(biāo)的設(shè)置既要便于測量比較，又要易于統(tǒng)計整理；既要符合各學(xué)科理論原來，又要反應(yīng)實際情況。

四、結(jié)束語

智能電網(wǎng)與智慧城市作為未來社會發(fā)展的重要組成部分，將會涉及到分布式發(fā)電、集中式接入、調(diào)度、信息通信等環(huán)節(jié)。只有將兩者在規(guī)劃、建設(shè)等方面協(xié)調(diào)、科學(xué)推進(jìn)才能使之彼此適應(yīng)、彼此融合，最終實現(xiàn)智能電網(wǎng)與智慧城市的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

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