智能用電發展現狀和趨勢分析

何春花 國網南平供電公司

引言：隨著我國社會經濟的發展，對資源的需求也在日益增加。輸配電、信息化和數字化等現代技術的升級，為我國智能電網技術的發展奠定了堅實基礎。然而，我國智能電網仍然處在初級階段，如何安全、可靠地將其應用到現代工業化生產和居民生活領域中還需要進行一個長期地探討。

1 智能電網概述

智能電網是新興的技術和產業概念，到目前為止，各國不同機構對智能電網給與了各種不同的定義。例如，美國電科院（EPRI）認為智能電網是由多個自動化的輸電和配電系統構成以協調、有效和可靠的方式運作。其擁有三大特點，一是電力市場和企業的需求能過快速的響應；二是實現安全可靠靈活的信息流是運用了現代通信技術，為用戶提供可靠、經濟的電力服務；三是具有快速診斷、消除故障的自愈功能。歐洲技術論壇對智能電網的定義是，智能電網是集創新工具和技術、產品與服務于一體，利用高級感應、通信和控制技術，為客服的終端裝置及設備提供發電、輸電和配電一條龍服務，它實現了與客戶的雙向交換，從而提供更多信息選擇、更大的能量輸出、更高的需要參與率及能源效率。

在我國對智能電網有所認識的是國家電網和南方電網。國家電網認為應以特高壓為骨干的，且具有信息化、數字化、自動化、互動化等特點的，同時各級電網之間可以相互協調發展的為統一智能電網。而南方電網認為當前智能電網的定義還處在不斷探索完善的過程中，但可以肯定的是，這個概念涵蓋了提高電網科技含量，提高能源綜合利用效率，提高點味甘供電可靠性，促進節能減排，促進新能源的利用，促進資源優化配置等內容，是一項社會聯動的系統工程，最終實現電網效益和社會效益最大化。因此，我們認為，智能電網是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的設備技術、控制方法、傳感測量技術以及決策支持系統技術的應用從而來實現電網的安全可靠、經濟高效的目標。

2 智能用電關鍵技術

2.1 智能電表技術

智能電表是一種集多功能、遠程傳輸、數據分析為一體的電能表，能根據預先設定時間間隔來測量和儲存多種計量值。同時，智能電表具有雙向通信的特點，與數據中心實現信息交流、支持分時電價或實時電價的需求側管理。智能電表作為電力公司與用戶側進行相互通信的樞紐，使得用戶可以實時監控用戶側負荷的用電信息及查詢電價信息。綜上，智能電表主要擁有雙向計量和雙向通信的功能。從我國關于智能電表的應用實踐來看，目前在用戶側使用的智能電表中，最普遍采用的功能是計量數據自動化采集、雙向計量、自動化傳輸和自動化控制，而其他高級功能如遠程接通與開斷、支持實時電價、階梯電價和分時電價等多種電價模式，當前已安裝于智能電表中，但暫時還不能實現。

2.2 通信技術

通信網絡是電力公司、用戶側和負荷之間信息交互的樞紐。因此，通信網絡必須具有開放式雙向通信標準。隨著越來越多的用戶實現智能用電，電力通信網絡具有系統規模大、結構復雜等特點。所包含的用戶側負荷和信息不僅數量多且過于分散，傳統相對單一的通信方式已不能滿足用戶側對傳輸能力和可靠性的需求。因此，需要采用以光纖通信為主，電力載波、電力線寬帶、無線通信等多種通信方式互為補充的網絡通信結構，以滿足電力信息采集、供用電服務和相關業務數據的交互等多種通信需求。

3 智能用電研究現狀

2008 年，國家電網公司啟動了用戶側用電信息采集系統的研究與實踐，在公司系統范圍內統一了智能電能表和用電信息采集系統的技術規范，針對智能電能表的12項技術標準和用電信息采集終端的24項技術標準達成了共識，為用電信息采集系統建設提供支撐和保障的同時，穩步推進智能電網工作的發展。2009年6月，國家電網公司科技項目《智能電網標準體系研究》正式立項，由中國電科院、國內重點高校及科研機構展開研究，將智能用電劃分為雙向互動服務、智能用電小區、客戶側分布式能源等方向，對相關服務標準進行梳理分析。2011年，國家智能電網示范工程取得重大突破，建成電動汽車充換電站243座、交流充電樁13283臺，安裝智能電能表5162萬只，并完成上海世博園和天津中新生態城兩個智能電網綜合示范工程，為居民智能用電提供了技術支撐。“十三五”期間，全國居民用戶側基本實現智能電表的全面覆蓋，越來越多用戶安裝了智能電表和用電管理系統，市場額每年達到150億元左右。2017年，國網分布式光伏云網實現全網全覆蓋、全業務、全流程融合，實現了信息發布、在線交易、智能管理和大數據分析等5大板塊16項功能，滿足了多元化服務需求。

4 智能用電技術的創新

4.1 創新的必要性

隨著智能用電技術的科學化，使用戶側用電方式必須進行改革才能適應發展。智能用電一方面加強了用戶側和電網側的聯系，另一方面也是用戶感受和體驗智能電網建設成果的重要途徑。同時，智能用電技術融入創新型國家建設戰略，以現代智能電網“推進綠色發展”，支撐我國清潔、低碳、安全、高效的能源體系構建，提升了用戶側綜合能源服務質量。

4.2 創新之路

（1）智能用電技術是通信技術、智能電表和交互終端等多學科的交叉融合，各個學科相輔相成，相互支撐。國家應該根據新時代智能用電的發展現狀，完善智能用電技術發展的相關政策，集合人力、物力、財力促進跨學科、多領域、科學化的協同創新研究，關注用戶側智能用電服務需求，不斷完善智能用電技術發展體系。（2）科研人員應該時刻關注智能用電技術的發展現狀和趨勢，積極探索智能用電的技術特點和內涵，關注國外發達國家最新技術研究進展，結合我國國情進行發展創新，研制符合我國社會發展的智能用電技術，并付諸于實踐。

結語：總之，智能用電對于促進節能減排、能源清潔化發展有著極為重要的意義。為了發展智能用電，因此，要引進先進技術，結合我國智能用電技術發展情況，推動我國智能用電的發展。