第一章 緒 論智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，并被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢(shì)。協(xié)調(diào)發(fā)展不是單個(gè)系統(tǒng)的事情，而是一種“整體性”、“綜合性”和“內(nèi)生性”的同步發(fā)展的聚合，可持續(xù)發(fā)展已成為國家、城市、產(chǎn)業(yè)和企業(yè)等共同追求的目標(biāo)。協(xié)調(diào)發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展首要的基礎(chǔ)和前提性因素，是可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)因和手段。更加適應(yīng)高度市場(chǎng)化的電力交易的需要，更加適應(yīng)客戶的自主選擇需要。為此不同的國家和織都不約而同地提出要建設(shè)具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好等性能的網(wǎng)的一個(gè)發(fā)展方向。盡管智能電網(wǎng)的研究與實(shí)踐尚處于起步階段，但是建設(shè)智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界電力行業(yè)的一種美好愿景，必將進(jìn)一步推動(dòng)電力工業(yè)的變革與進(jìn)步。
智能電網(wǎng)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性提出了新的要求，這不僅包括資金流上的協(xié)調(diào)性，還包括信息流上的協(xié)調(diào)性，通過智能電網(wǎng)建設(shè)，電力發(fā)、輸、配、售各領(lǐng)域都將發(fā)生飛躍和提升，電網(wǎng)的發(fā)展也將隨之發(fā)生深刻變化。
智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，全方位地支持和促進(jìn)全國范圍的資源優(yōu)化配置以及新型能源發(fā)展方式和新型電能利用方式的進(jìn)步。由此還能帶動(dòng)以IT 為特點(diǎn)的其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)的大發(fā)展。
第二章 智能電網(wǎng)的概述2.1 智能電網(wǎng)的背景
在20世紀(jì)，大電網(wǎng)作為工程領(lǐng)域的最大成就之一，體現(xiàn)了能源工業(yè)的戰(zhàn)略布局，是實(shí)現(xiàn)各種一次能源轉(zhuǎn)換成電力能源之后進(jìn)行相互調(diào)劑、互為補(bǔ)充的迅速、靈活、高效和能源流通渠道。然而，世界能源體系正面臨著抉擇，目前全球能源供應(yīng)和消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面來看具有很明顯的不可持續(xù)性。在當(dāng)前世界能源短缺危機(jī)日益嚴(yán)重、電力系統(tǒng)規(guī)模的持續(xù)增長、氣候環(huán)境變化加劇等因素的影響下，21世紀(jì)電力供應(yīng)面臨一系列新的挑戰(zhàn)。因此，在美國和中國，政府、高校研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)共同參與，針對(duì)保證21世紀(jì)能源供應(yīng)面臨的技術(shù)問題、技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)路線開展了深入的研究，提出了智能電網(wǎng)的概念。目前，這些國家和地區(qū)將智能電網(wǎng)提高到國家戰(zhàn)略的高度，將發(fā)展智能電網(wǎng)視為關(guān)系到國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的重要舉措。智能電網(wǎng)是解決2l世紀(jì)電力供應(yīng)面臨問題的有效途徑。
我國隨著江蘇沿海大開發(fā)的迅猛推進(jìn)，鹽城地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其接入以及正常運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的影響日益顯現(xiàn)，電網(wǎng)面臨著巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇。一方面，電網(wǎng)需要應(yīng)對(duì)
日益嚴(yán)峻的資源和環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，提高全天候運(yùn)行能力，滿足能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，適應(yīng)電力體制改革；另一方面，輸配電、發(fā)電、信息化、數(shù)字化等技術(shù)的進(jìn)步也為解決這一系列問題提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。由此智能電網(wǎng)成為現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的方向。2009年舉行的特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議上提出，到2020年，我國將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
節(jié)能減排、清潔能源、可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在國家宏觀政策及科學(xué)技術(shù)發(fā)展等因素共同驅(qū)動(dòng)下，如何建造能源使用的創(chuàng)新體系，如何以信息技術(shù)徹底改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地開發(fā)電網(wǎng)體系能源效率等問題日益突出：
（1）隨著近年來大規(guī)模興建電網(wǎng)的陸續(xù)投產(chǎn)，2007年我國出現(xiàn)電力過剩現(xiàn)象，但是這種過剩現(xiàn)象具有典型特殊性，是區(qū)域性電力過剩與區(qū)域性電力短缺共存的，而且隨季節(jié)波動(dòng)；
（2）2008年中國全社會(huì)用電量34268億千瓦時(shí)，輸電、配電和用戶端損耗約為9%，即每年線路損耗約為3000億千瓦時(shí)。由于需求側(cè)變化難測(cè)、管理手段不足造成電網(wǎng)調(diào)度難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、節(jié)能和安全；
（3）可再生和分布式能源將大規(guī)模介入電網(wǎng)，傳統(tǒng)的電網(wǎng)潮流將發(fā)生變化，即從原先的單向流動(dòng)變?yōu)殡p向流動(dòng)，電網(wǎng)發(fā)展方式以及電力企業(yè)的運(yùn)營管理也將隨之變化。
為解決電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸問題，美國以及歐洲做出了積極的探索，他們期望通過一個(gè)數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將能源資源開發(fā)、輸送、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換（發(fā)電）、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電器設(shè)備和其它用能設(shè)施連接在一起，通過智能化控制實(shí)現(xiàn)精確供能、對(duì)應(yīng)供能、互助供能和互補(bǔ)供能，將能源利用效率和能源供應(yīng)安全提高到全新的水平，將污染與溫室氣體排放降低到環(huán)境可以接受的程度，使用戶成本和投資效益達(dá)到一種合理的狀態(tài)。基于上述愿景，在北美和歐洲已經(jīng)形成了強(qiáng)大的研究群體，開展IntelliGrid /SHG（Self Healing Grid，自愈電網(wǎng)）/Modern Grid/Smart Grid[1-6]的研究。由于目前尚無統(tǒng)一的稱謂，筆者選用使用較為廣泛的Smart Grid即智能電網(wǎng)一詞結(jié)合我國電網(wǎng)特點(diǎn)以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，初探智能電網(wǎng)的發(fā)展。
2.2 智能電網(wǎng)的概念及特性智能電網(wǎng)，是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。當(dāng)今世界各國因經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)展戰(zhàn)略不同，智能電網(wǎng)建設(shè)的水平和側(cè)重目標(biāo)亦不相同。美國側(cè)重于利用可再生能源發(fā)電，以解決電網(wǎng)老化和設(shè)備更新升級(jí)等問題。歐盟擴(kuò)大可再生資源利用，則將目標(biāo)指向減少溫室氣體排放，提高能源利用效率。中國當(dāng)前的目標(biāo)，則是建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
舉例而言，位于河西走廊西段的酒泉市素有“世界風(fēng)庫”之稱。甘肅省近年來在此建設(shè)了我國首個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地——甘肅酒泉千萬千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)，2010年底實(shí)現(xiàn)裝機(jī)容量550.45萬千瓦，風(fēng)電發(fā)電量突破20億千瓦時(shí)，接近了三峽電站的發(fā)電量。但是風(fēng)電的外送和并網(wǎng)問題一直是困擾風(fēng)電發(fā)展的大難題，只有通過加快建設(shè)特高壓智能電網(wǎng)，才能提升對(duì)可再生能源的接納能力，為可再生能源的發(fā)展提供高效的發(fā)展平臺(tái)。
研究智能電網(wǎng)在我國起步較晚，目前為止還沒有從國家層面制定智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，不過在某方面的研究還是對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展起到了借鑒作用。華東電網(wǎng)公司建設(shè)智能電網(wǎng)呈現(xiàn)的特點(diǎn)為：規(guī)劃以自愈為目標(biāo)的智能電網(wǎng);實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度;新型材料和智能設(shè)備的全面使用;可再生能源的友好接入;實(shí)現(xiàn)與用戶的智能互動(dòng)。國家啟動(dòng)了多項(xiàng)863高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目，在“十一五”期間，在三大先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域設(shè)立重大項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目，包括：以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程，MW級(jí)并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)，太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范等項(xiàng)目。一般來說，智能電網(wǎng)具有以下功能特點(diǎn)：
1. 自愈—穩(wěn)定可靠
自愈是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行主要功能，指無需或僅需少量人為干預(yù)，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)中存在問題元器件的隔離或使其恢復(fù)正常運(yùn)行，最小化或避免用戶的供電中斷。
2. 安全—抵御攻擊
無論是物理系統(tǒng)還是計(jì)算機(jī)遭到外部攻擊，智能電網(wǎng)均能有效抵御由此造成的對(duì)電力系統(tǒng)本身的攻擊傷害以及對(duì)其他領(lǐng)域形成的傷害，一旦發(fā)生中斷，也能很快恢復(fù)運(yùn)行。
3. 兼容—發(fā)電資源
傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)主要是面向遠(yuǎn)端集中式發(fā)電的，通過在電源互聯(lián)領(lǐng)域引入類似于計(jì)算機(jī)中的“即插即用”技術(shù)(尤其是分布式發(fā)電資源) ，電網(wǎng)可以容納包類型電源甚至是儲(chǔ)能裝置。
4. 交互—電力用戶
電網(wǎng)在運(yùn)行中與用戶設(shè)備和行為進(jìn)行交互，將其視為電力系統(tǒng)的完整組成部分之一，可以促使電力用戶發(fā)揮積極作用，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)等多方面的收益。
5. 協(xié)調(diào)—電力市場(chǎng)
與批發(fā)電力市場(chǎng)甚至是零售電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無縫銜接，有效的市場(chǎng)設(shè)計(jì)可以提高電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行和可靠性管理水平，電力系統(tǒng)管理能力的提升促進(jìn)電力市場(chǎng)競爭效率的提高。
第三章 智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀、研究及應(yīng)用
3.1 智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1.1我國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求日益增強(qiáng)，而國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)不合理、能源分布不均衡嚴(yán)重制約電力行業(yè)的發(fā)展。特高壓電網(wǎng)解決了遠(yuǎn)距離、大容量輸電問題，在一定程度上解決了能源輸送問題，但“重電源輕電網(wǎng)”導(dǎo)致供電可靠性較低，同時(shí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱則限制了新能源有效利用。為了解決這些問題，國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)也開始尋求利用信息技術(shù)提高電網(wǎng)運(yùn)營能力，而智能電網(wǎng)則是一個(gè)重要的研究方向。 我國的智能電網(wǎng)與西方國家有所不同 ,是建立在特高壓建設(shè)基礎(chǔ)上的堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。中國式智能電網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架 ,利用先進(jìn)的通信信息和控制技術(shù) ,構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)。其特征將包括在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化 ,同時(shí)在管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。 2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了以提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力為目的的智能互動(dòng)電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目。2008年4月，在前期智能電網(wǎng)研究成果的基礎(chǔ)上，華東電網(wǎng)啟動(dòng)高級(jí)調(diào)度中心項(xiàng)目群建設(shè)，該項(xiàng)目是智能電網(wǎng)建設(shè)藍(lán)圖“三步走”的第一階段“鞏固提升”的重點(diǎn)內(nèi)容。 從2007年華北電網(wǎng)公司開始進(jìn)行智能電網(wǎng)相關(guān)的研究和建設(shè)，致力于打造智能調(diào)度體系，為智
能輸電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)；建立企業(yè)級(jí)服務(wù)總線，搭建智能電網(wǎng)信息架構(gòu)；超前研發(fā)清潔能源關(guān)鍵技術(shù)，做好可再生能源并網(wǎng)準(zhǔn)備；結(jié)合客戶信息采集系統(tǒng)，試點(diǎn)建設(shè)智能供電網(wǎng)。2009年華北電網(wǎng)將在前期工作的基礎(chǔ)上，深度體會(huì)國網(wǎng)公司建設(shè)中國特色智能電網(wǎng)的概念、理論，結(jié)合華北特色大力建設(shè)智能電網(wǎng)，制定智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施方案，繼續(xù)推進(jìn)智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)。
3.1.2美國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
早在2003年美國電力研究院（EPRI）就已經(jīng)將未來電網(wǎng)定義為“智能電網(wǎng)”，同年6月，美國能源部輸配電辦公室發(fā)布的“Grid 2030：電力的下一個(gè)100年的國家設(shè)想”的報(bào)告描繪了美國未來電力系統(tǒng)的設(shè)想，并確定了各項(xiàng)研發(fā)和試驗(yàn)工作的分階段目標(biāo)。2004年美國Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己對(duì)“智能電網(wǎng)”的理解。美國PJM（賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭互聯(lián)電網(wǎng)）公司在2006年底完成的戰(zhàn)略規(guī)劃將智能電網(wǎng)建設(shè)作為其發(fā)展愿景。2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)宣布成為全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，家庭用戶可以和電網(wǎng)互動(dòng)，了解實(shí)時(shí)電價(jià)，合理安排用電；同時(shí)電網(wǎng)還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電力的實(shí)時(shí)調(diào)配，提高供電可靠性
在美國，奧巴馬政府的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，有大約45億美元貸款用于智能電網(wǎng)投資和地區(qū)示范項(xiàng)目。智能電網(wǎng)采用數(shù)字技術(shù)收集、交流、處理數(shù)據(jù)，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的效率和可靠性。智能電網(wǎng)的倡導(dǎo)者要讓客戶相信， 智能電網(wǎng)將幫助客戶減少電費(fèi)支出。經(jīng)濟(jì)刺激方案規(guī)定，獎(jiǎng)勵(lì)高效率的電力公司。智能電網(wǎng)聯(lián)盟（由全球70家能源行業(yè)成員組成，該聯(lián)盟認(rèn)為智能電網(wǎng)對(duì)推動(dòng)可再生能源利用和提高能源效率具有重要作用）近日發(fā)布了其成員荷蘭KEMA 企業(yè)撰寫的2008年度《智能電網(wǎng)工作報(bào)告》。《報(bào)告》指出：智能電網(wǎng)技術(shù)將在未來幾年內(nèi)為美國直接創(chuàng)造出28萬個(gè)新的就業(yè)機(jī)會(huì)。另外，太陽能等分布式可再生能源、即插即拔式電動(dòng)車等還將創(chuàng)造大量間接的工作機(jī)會(huì)，智能電網(wǎng)將帶來數(shù)百萬個(gè)“綠色就業(yè)機(jī)會(huì)”。
2006 年，美國IBM 公司與全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案。
電力公司可以通過使用傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電，消費(fèi)者對(duì)電力使用的管理也可細(xì)化到每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的裝置。
2008 年9 月，谷歌與通用電氣對(duì)外宣布共同開發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)，21 世紀(jì)的電力系統(tǒng)必須結(jié)合先進(jìn)的能源和信息技術(shù)，而這正是通用電氣和谷歌的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。2009 年2 月10 日，谷歌表示已開始測(cè)試名為谷歌電表(PowerMeter)的用電監(jiān)測(cè)軟件。該公司還向美國議會(huì)進(jìn)言，要求在建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)采用非壟斷性標(biāo)準(zhǔn)。
2009 年1 月25 日，美國白宮最新發(fā)布的《復(fù)蘇計(jì)劃尺度報(bào)告》宣布：將鋪設(shè)或更新3 000 英里輸電線路，并為4 000 萬美國家庭安裝智能電表。美國還將集中對(duì)落后的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，建立美國橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理。
2009 年2 月，IBM 與地中海島國馬耳他簽署協(xié)議——雙方將建立一個(gè)“智能公用系統(tǒng)”，以實(shí)現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)的數(shù)字化，其中包括在電網(wǎng)中建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。IBM 將提供搜集分析數(shù)據(jù)的軟件，幫助電廠發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，降低成本及碳排放量。谷歌已宣布了一個(gè)與太平洋煤氣和電力公司(PG&E)的測(cè)試合作項(xiàng)目。
美國能源部西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室正在協(xié)助建立電網(wǎng)智能化聯(lián)盟并進(jìn)行實(shí)地示范，如近期完成的高級(jí)需求響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)太平洋西北電網(wǎng)智能化試驗(yàn)臺(tái)。在該項(xiàng)目中，通過英維思控制器(Invensys Controls)將家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接到裝有IBM 軟件的新型高級(jí)儀表和可編程恒溫器上，將112 個(gè)家庭與實(shí)時(shí)電力價(jià)格信息聯(lián)系起來。最終結(jié)果表明，參與者節(jié)約了約10%的能源費(fèi)用，并且需求響應(yīng)良好。加州已完成第一階段試驗(yàn)性200 萬戶小區(qū)先進(jìn)電表系統(tǒng)(advanced metering infrastructure，AMI)的安裝，初步分析顯示，節(jié)省電力可達(dá)16%~30%。
3.2 智能電網(wǎng)的研究及應(yīng)用國內(nèi)開展智能電網(wǎng)的體系性研究雖然稍晚，但在智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域開展了大量的研究和實(shí)踐，在輸電領(lǐng)域，多項(xiàng)研究應(yīng)用達(dá)到國際先進(jìn)水平，在配用電領(lǐng)域，智能化應(yīng)用研究也正在積極探索。結(jié)合國際電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向和我國電網(wǎng)發(fā)展特點(diǎn)，國家電網(wǎng)公司重點(diǎn)組織開展了新型能源接入、特高壓輸電、大電網(wǎng)運(yùn)行控制、數(shù)字化變電站與數(shù)字化電網(wǎng)、靈活交直流輸電及儲(chǔ)能、電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)與城鄉(xiāng)電網(wǎng)安全可靠供電、電網(wǎng)環(huán)保與節(jié)能等方面的研究，培育出一批具有國際先進(jìn)水平、引領(lǐng)電網(wǎng)發(fā)展的科技成果，在特高壓輸電技術(shù)、電網(wǎng)廣域監(jiān)測(cè)分析保護(hù)控制技術(shù)、電網(wǎng)頻率質(zhì)量控制技術(shù)、穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)/動(dòng)態(tài)三位一體安全防御技術(shù)和自動(dòng)電壓控制技術(shù)等方面處于國際領(lǐng)先地位。 國家電網(wǎng)公司大力推進(jìn)特高壓電網(wǎng)、“SG186”工程、一體化調(diào)度支持系統(tǒng)、資產(chǎn)全壽命周期管理、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)和電力通信等建設(shè)，打造堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。目前，1 000 kV 交流輸變電工程(即晉東南—南陽—門特高壓交流試驗(yàn)示范工程)已正式投入運(yùn)行，特高壓系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，全面驗(yàn)證了特高壓交流輸電的技術(shù)可行性、設(shè)備可靠性、系統(tǒng)安全性、設(shè)計(jì)和施工方案的先進(jìn)性以及環(huán)境的友好性，實(shí)現(xiàn)了我國在遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的特高壓核心技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化上的重大突破。
以寬帶網(wǎng)絡(luò)為主要標(biāo)志的電網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施已具規(guī)模，骨干網(wǎng)絡(luò)覆蓋全部網(wǎng)省公司，基于同步數(shù)字體系(SDH)光傳輸網(wǎng)的電力統(tǒng)一時(shí)間系統(tǒng)取得重大突破。數(shù)據(jù)交換體系建設(shè)加快，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)數(shù)
據(jù)等關(guān)鍵信息的及時(shí)上報(bào)、自動(dòng)匯總和動(dòng)態(tài)發(fā)布，各種生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)獲得廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平。
自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)(EMS)等在省級(jí)以上調(diào)度機(jī)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，全部地區(qū)級(jí)以上電力調(diào)度機(jī)構(gòu)均配置了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，引入了電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和廣域測(cè)量系統(tǒng)，新規(guī)則下的電力市場(chǎng)交易技術(shù)支持系統(tǒng)正在建設(shè)之中。變電站實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)控和無人、少人值守，地理信息系統(tǒng)(GIS)已開始應(yīng)用于輸電、變電和配電管理等業(yè)務(wù)。
以提高信息化水平和生產(chǎn)效率為目標(biāo)的生產(chǎn)運(yùn)營管理信息系統(tǒng)，如電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、設(shè)備檢修管理、變電站建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，在電網(wǎng)生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)方面發(fā)揮了重要作用；以提高經(jīng)濟(jì)效益、優(yōu)質(zhì)服務(wù)為中心的電力客戶服務(wù)系統(tǒng)，如集中抄表計(jì)費(fèi)、用電查詢等系統(tǒng)，直接提供了高效快捷的客戶服務(wù)，電力負(fù)荷管理、電力營銷管理等現(xiàn)代化管理手段得以廣泛應(yīng)用。
2007 年，華東電網(wǎng)公司啟動(dòng)了高級(jí)調(diào)度中心、統(tǒng)一信息平臺(tái)等智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程，目前，先行開展的高級(jí)調(diào)度中心項(xiàng)目一期工作已通過驗(yàn)收。上海市電力公司在 2008 年開展了智能配電網(wǎng)研究，重點(diǎn)關(guān)注智能表計(jì)、配電自動(dòng)化以及用戶互動(dòng)等方面。此外，華北電網(wǎng)公司也于 2008 年啟動(dòng)了數(shù)字電表等用戶側(cè)的智能電網(wǎng)相關(guān)實(shí)踐。
綜上所述，以數(shù)字化、自動(dòng)化為特征的各類應(yīng)用已覆蓋了電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、調(diào)度和維護(hù)等各個(gè)方面，信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域深入到電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營和管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，取得了諸多標(biāo)志性成果。但是，現(xiàn)有電網(wǎng)生產(chǎn)各應(yīng)用系統(tǒng)都是基于本業(yè)務(wù)或本部門的需求，存在不同的平臺(tái)、不同的應(yīng)用系統(tǒng)、不同的數(shù)據(jù)格式，難以從整個(gè)電網(wǎng)公司生產(chǎn)全流程的角度來考慮數(shù)據(jù)的使用，這導(dǎo)致電力公司內(nèi)部不同的系統(tǒng)信息資源分散，橫向不能共享，上下級(jí)間縱向貫通困難。這些系統(tǒng)雖然有豐富的信息資源，卻形成了以縱向?qū)哟味唷M向系統(tǒng)多為主要特征的“信息孤島”。就廠站端的應(yīng)用系統(tǒng)來說，存在著規(guī)約繁雜、信息承載率低、信息不完整、信息雜亂、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)復(fù)雜、數(shù)據(jù)采集資源重復(fù)浪費(fèi)等問題。目前還有一些生產(chǎn)所需信息沒有納入計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，電力企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)處于相互分離狀態(tài)，彼此不能有效結(jié)合，不能實(shí)現(xiàn)管控一體化，數(shù)據(jù)信息不能集成共享，不利于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)的綜合管理。在數(shù)字化變電站的建設(shè)方面，目前國內(nèi)還沒有形成統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)字化一次設(shè)備的計(jì)量、檢驗(yàn)及驗(yàn)證也缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，迫切需要制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范數(shù)字化變電站的建設(shè)和數(shù)字化一次設(shè)備的入網(wǎng)試驗(yàn)、計(jì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)證。
2009 年 5 月 21 日，國家電網(wǎng)公司劉振亞總經(jīng)理在 2009 年特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議上宣布了建設(shè)中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，明確提出：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制等技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的國際領(lǐng)先、自主創(chuàng)新、中國特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)；通過電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化融合，實(shí)現(xiàn)多元化電源和不同特征電力用戶的靈活接入
和方便使用，極大提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力，大幅提升電網(wǎng)的服務(wù)能力，帶動(dòng)電力行業(yè)及其它產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)，滿足我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展要求。這一重大戰(zhàn)略決策必將有力地推動(dòng)中國智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)，尤其在當(dāng)前金融危機(jī)嚴(yán)重影響我國經(jīng)濟(jì)的特殊時(shí)期更具有重大的意義。
第四章 智能電網(wǎng)的技術(shù)現(xiàn)狀4.1 參數(shù)量測(cè)技術(shù)參數(shù)量測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的手段。參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件。先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、電費(fèi)評(píng)估以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。
4.2 配電技術(shù)現(xiàn)狀智能信息技術(shù)貫穿發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié)，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容和堅(jiān)強(qiáng)支撐。基于智能電網(wǎng)的信息技術(shù)具有三大特征：一是數(shù)字化程度更高；二是利用面向服務(wù)架構(gòu)體系(Service-Oriented Architecture，SOA)整合相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用，建立統(tǒng)一的信息平臺(tái)；三是深入應(yīng)用生產(chǎn)管理、人力資源、電力營銷、調(diào)度管理等輔助決策數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)集中、業(yè)務(wù)整合、符合模型標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用可擴(kuò)展的輔助分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、營銷、調(diào)度、人財(cái)物等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理、系統(tǒng)分析，形成智能決策，滿足跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)的綜合查詢，為管理決策層提供有效的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
4.3 智能通信技術(shù)建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，智能電網(wǎng)通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其最重要的特征——自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng)，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備(IEDS)、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。
4.4 智能調(diào)度技術(shù)智能電網(wǎng)的核心是調(diào)度的智能化，智能調(diào)度是聯(lián)系發(fā)電、輸電、變電、配電、用電之間的紐帶和橋梁，智能調(diào)度研究發(fā)展的方向在于整合提升現(xiàn)有EMS、WAMS 等系統(tǒng)功能，開展統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，逐步整合實(shí)現(xiàn)調(diào)度一體化平臺(tái)，并采用動(dòng)畫、動(dòng)態(tài)著色、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)輔助決策，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制水平。
4.5 分布式能源接入技術(shù)分布式能源（(Distributing Energy Resource，DER）包括分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能，其中分布式發(fā)電技術(shù)包括微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、燃料電池技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等分布式儲(chǔ)能裝置包括蓄電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等。
4.6 高級(jí)電力電子技術(shù)電力電子設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的改善與控制，為用戶提供電能質(zhì)量滿足其特定需求的電力，同時(shí)它們也是能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，所以電力電子技術(shù)在發(fā)電、輸電、配電和用電的全過程中均發(fā)揮著重要作用。
4.7 數(shù)字變電站技術(shù)4.7.1數(shù)字變電站概述變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和重新分配的任務(wù)，對(duì)于電網(wǎng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。隨著電力系統(tǒng)容量、輸電電壓等級(jí)的提高，使得電力系統(tǒng)的測(cè)量與控制更加復(fù)雜，傳統(tǒng)變電站的缺陷日漸突出，主要體現(xiàn)在安全性，可靠性已不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求；供電電能質(zhì)量缺乏保證；不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計(jì)算和時(shí)實(shí)控制的要求；維護(hù)工作量巨大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運(yùn)行管理水平和自動(dòng)化水平；占地面積大，增加了征地投資等缺點(diǎn)。數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò), 保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC等系統(tǒng), 均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息, 各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。數(shù)字化變電站技術(shù)意味著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將邁入一個(gè)新的發(fā)展平臺(tái)。數(shù)字化變電站技術(shù)將逐步引領(lǐng)未來變電站自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。促使二次系統(tǒng)信息應(yīng)用模式發(fā)生根本性變化的原因是非常規(guī)互感器、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能斷路器技術(shù)等相關(guān)支撐技術(shù)的發(fā)展。
4.7.2IEC61850簡介 IEC61850《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》是新一代的變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議，但其所規(guī)定的內(nèi)容已不限于規(guī)約范疇。為適應(yīng)電子式互感器、智能一次設(shè)備的發(fā)展，IEC61850將變電站IED重新劃分為過程層、間隔層和站控層并對(duì)各層的功能劃分及要求進(jìn)行了說明。為了充分利用高速通信的效率，避免復(fù)雜的規(guī)約開發(fā)、轉(zhuǎn)換和維護(hù)工作，IEC61850根據(jù)電力系統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，制定了滿足實(shí)時(shí)信息傳輸要求的服務(wù)模型；采用抽象通信服務(wù)接口、特定通信服務(wù)映射等以適應(yīng)未來通信技術(shù)的發(fā)展；采用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，面向設(shè)備建模和自我描述，以適應(yīng)功能擴(kuò)展，滿足應(yīng)用開放互操作要求；采用配置語言，配備配置工具，在信息源定義數(shù)據(jù)屬性；定義和傳輸元數(shù)據(jù)，擴(kuò)充數(shù)據(jù)和設(shè)備管理功能；傳輸采樣測(cè)量值等。
第五章 智能電網(wǎng)的發(fā)展方向5.1 智能電網(wǎng)發(fā)展的新動(dòng)向由美國發(fā)起的智能電網(wǎng)研究和實(shí)施目前已逐漸推向全球，國外在智能電網(wǎng)的研究和開發(fā)方面也有一些新的動(dòng)向。
1. 智能電網(wǎng)的概念大大擴(kuò)展。過去 1~2 年內(nèi)，工業(yè)界“智能化”的核心定義已從“智能表計(jì)”迅速發(fā)展到“智能電網(wǎng)”，即原來關(guān)心的主要是 AMI，目前還要包括：①家域網(wǎng)(home area networks，HANS)，這有可能成為創(chuàng)新和投資的新熱門；②網(wǎng)絡(luò)側(cè)的有效應(yīng)用(如無功控制和自動(dòng)化)；③電力公司的未來功能(如分布式發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車)等。將需求響應(yīng)與 AMI相結(jié)合也是一種趨勢(shì)，因?yàn)樾枨箜憫?yīng)會(huì)大大改變用戶的行為。智能溫度調(diào)節(jié)器、智能開關(guān)、智能用電器等的采用將吸引各種產(chǎn)品制造商參與進(jìn)來；同時(shí)，客戶有各種要求，也可以通過需求響應(yīng)得到滿足，要求電力公司具有各種增值服務(wù)。
2. 系統(tǒng)集成商對(duì)電力公司有關(guān)智能電網(wǎng)決策的影響力將更大。有些注意力已轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成，由于大量表計(jì)數(shù)據(jù)的接入和通過更為廣泛和智能化的傳感器網(wǎng)絡(luò)來顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，因此，系統(tǒng)集成勢(shì)在必行。
3. 不久的將來，注意力會(huì)轉(zhuǎn)向一些特殊功能，如風(fēng)電的接入、分布式太陽能發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能技術(shù)等，而智能電網(wǎng)將使這些技術(shù)成為可能。
4. 自開發(fā) AMI 以來，前沿的通信技術(shù)的選擇變得越來越復(fù)雜，在采用何種技術(shù)上往往有爭議：是采用寬帶技術(shù)(broadband)還是射頻(RF)或電力線載波(PLC)？是用第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)還是通用無線分組業(yè)務(wù)(GPRS)或微波存取全球互通技術(shù)(WiMax)?是采用電力專用網(wǎng)還是利用公用通信網(wǎng)？家庭中用的表計(jì)可能要被“數(shù)據(jù)服務(wù)器”代替，以形成所謂的“虛擬表計(jì)”，并與家庭中的計(jì)算機(jī)相連，它可實(shí)施 HANS 功能，還可將用電度數(shù)傳回供電公司。國外智能電網(wǎng)技術(shù)的這些動(dòng)向基本上都與配電網(wǎng)有關(guān)。
5.2 智能電網(wǎng)的展望智能電網(wǎng)是信息化電網(wǎng)、簡單化電網(wǎng)和智慧化電網(wǎng)。
信息化是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。信息是感知的基礎(chǔ)，是控制的保障，是服務(wù)的支撐。智能電網(wǎng)的信息化，是在傳統(tǒng)的信息采集基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，更加全面、準(zhǔn)確且及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和運(yùn)營狀態(tài)的感知和控制。先進(jìn)的傳感技術(shù)，可以觀測(cè)出以前無法獲知的信息；安全的信息技術(shù)，可以提高電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力；海量數(shù)據(jù)的高速傳輸和處理技術(shù)，可以保障控制措施的有效性和及時(shí)性；凡此種種，信息化將極大地提升智能電網(wǎng)的安全可靠性。同時(shí)，信息即財(cái)富。無論是能源網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，還是海量用戶信息中蘊(yùn)藏的豐富服務(wù)商機(jī)，都將成為實(shí)現(xiàn)電力增值服務(wù)的重要依托。
簡單化是解決電網(wǎng)復(fù)雜性的重要手段。電網(wǎng)是公認(rèn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和能源更大規(guī)模的開發(fā)利用而變得越來越復(fù)雜，如何解決電網(wǎng)的復(fù)雜性問題，是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。
簡單化不是指電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的簡單化，而是指控制方式簡單化。電網(wǎng)的復(fù)雜性表現(xiàn)在其模型的多維、高次和非線性等方面，因此解決之道也是對(duì)應(yīng)它的這些特點(diǎn)，通過化簡電網(wǎng)控制模型，實(shí)現(xiàn)控制模式簡單化。從數(shù)學(xué)模型角度而言，化簡多維、高次和非線性方程組的方式包括解耦、線性化等手段，對(duì)應(yīng)于物理系統(tǒng)的控制而言，可以通過降低控制維數(shù)、簡化控制方法和增加控制手段等方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明，由一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架下大量具備充分自治能力的分布式電網(wǎng)組成的大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)具有更加穩(wěn)定可靠的運(yùn)行特性，這也與人類社會(huì)的管理經(jīng)驗(yàn)相吻合。當(dāng)然，分布式電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)受限于多種自然因素和條件，但好在隨著新能源的大量應(yīng)用，以及分布式電源技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)以及輸電技術(shù)的進(jìn)步，電氣意義上的分布式電網(wǎng)愈來愈成為可能。
簡單化電網(wǎng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)眾多，既包括基礎(chǔ)材料技術(shù)，如儲(chǔ)能材料、輸電導(dǎo)線材料以及新型電力電子器件等，也包括先進(jìn)的傳感、信息通信以及控制技術(shù)等。儲(chǔ)能可能是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)，甚至可以將其理解為“人造能源”，儲(chǔ)能材料技術(shù)的突破，將革命性地改變能源利用結(jié)構(gòu)和消費(fèi)方式，盡管從目前的技術(shù)進(jìn)展看，距離商業(yè)化應(yīng)用還有較大差距，但比照信息存儲(chǔ)材料和技術(shù)的進(jìn)展，也許驚喜就在不遠(yuǎn)的未來。電力電子技術(shù)已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用，對(duì)于簡化電網(wǎng)控制方法和增加控制手段具有重要意義，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，必將會(huì)有更多更有效的電力電子裝置在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。
智慧化是智能電網(wǎng)的重要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行控制，一直是電網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域的重要課題，也是未來技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化是實(shí)現(xiàn)智能控制的基礎(chǔ)，控制策略的數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)智能控制的關(guān)鍵。必須明確指出的是，機(jī)器智能永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到人類智能的水平，這是一個(gè)核心的世界觀問題。因此，未來的智能技術(shù)發(fā)展將通過降低決策控制的難度和復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)決策控制策略的簡約化和數(shù)字描述化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能控制。
結(jié)語我國正在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和諧社會(huì)，智能電網(wǎng)建設(shè)是其中重要的組成部分。國家電網(wǎng)公司站在履行社會(huì)責(zé)任的高度，對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)高度重視，出臺(tái)了一系列措施和辦法，對(duì)建設(shè)統(tǒng)一、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)工作進(jìn)行了安排和部署，非常必要和及時(shí)，十分具有前瞻性和指導(dǎo)性，為建設(shè)智能電網(wǎng)指明了方向。我們要在國家電網(wǎng)公司的領(lǐng)導(dǎo)下，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、分步實(shí)施。在具體實(shí)施中應(yīng)把握以下原則
1)統(tǒng)一、堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。沒有一個(gè)統(tǒng)一調(diào)度管理的電網(wǎng)，沒有一個(gè)優(yōu)化我國電力資源配置的以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電壓協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)就將是無源之水。利用特高壓骨干網(wǎng)架解決我國電力資源分布不均的問題，即將西部水電等清潔能源輸送到東部負(fù)荷中心，將北部火電送往中東部。與此同時(shí)建設(shè)好堅(jiān)強(qiáng)的受端網(wǎng)絡(luò)，使特高壓電力落得下、用得上，并輔以智能化使其更加高效、節(jié)能、安全。
2)智能化是核心。智能電網(wǎng)就是要解決當(dāng)前在電網(wǎng)調(diào)度方面，由于規(guī)劃不合理，達(dá)不到穩(wěn)定的問題以及用戶停電問題，使故障發(fā)生時(shí)都能自動(dòng)切換用戶不停電。另外如果細(xì)分目前的電網(wǎng)，對(duì)分散的發(fā)電設(shè)備的接入，一是不能適應(yīng)，怕主供電電源故障時(shí)反送電；二是不能充分利用這些發(fā)電出力來供電，而不是小電源全部切除然后再逐個(gè)并網(wǎng)。同時(shí)智能用戶終端還可以提供家電管理、通訊、網(wǎng)絡(luò)等增值服務(wù)。這些智能化的功能還需要進(jìn)一步的開發(fā)應(yīng)用，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
3)環(huán)保、節(jié)能、安全是目標(biāo)。智能電網(wǎng)就是要使電網(wǎng)對(duì)清潔能源的利用最大化，對(duì)有排放污染物及溫室氣體的機(jī)組按單位電量排放物的多少來確定發(fā)電順序。電網(wǎng)自身潮流分布更加合理，采用低損耗設(shè)備，使電力輸送過程的能耗最低。智能電網(wǎng)利用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等技術(shù)使電網(wǎng)達(dá)不到故障、輸配電設(shè)備及用戶都不停電，電網(wǎng)更加安全可靠運(yùn)行。總之，建設(shè)統(tǒng)一、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是今后一個(gè)相當(dāng)長時(shí)期的主要任務(wù)，我們要在國家能源方針政策的指導(dǎo)下，在國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃、試點(diǎn)先行，不能一哄而上造成重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，分步實(shí)施，一步一個(gè)腳印，因地制宜地實(shí)現(xiàn)有中國特色的智能電網(wǎng)，為建設(shè)和諧社會(huì)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)[1]余貽鑫，奕文鵬.智能電網(wǎng).電網(wǎng)與清潔能源，2009，25(1)：7-11.
[2]肖世杰，構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009,32（9）：1-5.
[3]胡婧，國外智能電網(wǎng)研究與應(yīng)用[J].國家電網(wǎng).2009.6：46.
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