文/中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)智能電網(wǎng)工作委員會(huì) 楊獎(jiǎng)利 毛昭元/

1 智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

近幾年來(lái)，人類的自然環(huán)境、國(guó)際政治形勢(shì)、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)都發(fā)生了深刻而巨大的變化，變得復(fù)雜而困難，一場(chǎng)世界范圍內(nèi)的能源變革已然開始，促使各國(guó)不僅千方百計(jì)地盡可能多地掌控能源資源，而且想方設(shè)法提高現(xiàn)有的能源資源的管理利用效率以及開辟新的能源資源。

發(fā)展智能電網(wǎng)正是提高現(xiàn)有的能源資源的管理利用效率以及開辟新的能源資源的有效方法，在這種情況下，在世界各能源消耗大國(guó)及發(fā)達(dá)國(guó)家的推動(dòng)下，智能電網(wǎng)的發(fā)展呈現(xiàn)出如火如荼之勢(shì)。

1.1 智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1 國(guó)外智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

不同國(guó)家的國(guó)情不同、網(wǎng)情不同、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段不同、資源分布不同、對(duì)資源依賴性不同，發(fā)展智能電網(wǎng)的方向和重點(diǎn)也不同。雖然目前智能電網(wǎng)概念和內(nèi)涵還不統(tǒng)一，各國(guó)所選擇的技術(shù)路線肯定不一樣。但各國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)的目的趨向基本一致：保障國(guó)家能源安全，積極應(yīng)對(duì)環(huán)保壓力，促進(jìn)可再生能源發(fā)展，提高資源利用效率，增加勞動(dòng)就業(yè)，完善用戶的增值服務(wù)。

美國(guó)政府為智能電網(wǎng)安排45億美元前期投資，其中34億美元用于技術(shù)開發(fā)，另外6.15億美元用于智能電網(wǎng)示范工程，美國(guó)政府強(qiáng)調(diào)“現(xiàn)在是建設(shè)能源高速公路的時(shí)代”，主要側(cè)重于加大現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，積極發(fā)展清潔能源，推廣可插電式混合動(dòng)力汽車，實(shí)現(xiàn)分布式電源和儲(chǔ)能的并網(wǎng)運(yùn)行。

歐洲各國(guó)的能源政策更加強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)展，尤其是鼓勵(lì)風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展，歐盟和相關(guān)國(guó)家的政策比美國(guó)更加鼓勵(lì)支持、提倡低碳發(fā)電、可再生能源電力和高效的能源利用方式，減小碳化物的排放，保護(hù)環(huán)境。因此歐洲主要側(cè)重于研究和解決電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電，尤其是大規(guī)模海上風(fēng)電的消納、分布式能源并網(wǎng)、需求側(cè)管理等問(wèn)題。對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量提出了更高的要求。提高運(yùn)營(yíng)效率，降低電力價(jià)格，加強(qiáng)與客戶的互動(dòng)，把電網(wǎng)建設(shè)成運(yùn)營(yíng)商和用戶互動(dòng)的服務(wù)網(wǎng)成為了歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)之一。

日本于2009年4月公布了“日本發(fā)展戰(zhàn)略與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)計(jì)劃”，其中包括了太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)、未來(lái)日本智能電網(wǎng)實(shí)證試驗(yàn)、電動(dòng)汽車快速充電裝置等與智能電網(wǎng)密切相關(guān)的內(nèi)容。主要側(cè)重于研究和解決分布式光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電的大規(guī)模并網(wǎng)問(wèn)題，以及電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的互動(dòng)問(wèn)題。

1.1.2 國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國(guó)智能電網(wǎng)工作已取得階段性進(jìn)展，國(guó)家電網(wǎng)公司在26個(gè)省市開展了21類共228項(xiàng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)，在發(fā)電、輸變電、配用電等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了原有設(shè)備的改造、升級(jí)和新設(shè)備的研制和開發(fā)。

1.1.2.1 新能源發(fā)電

2005年2月，第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)通過(guò)了《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，明確指出風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能及海洋能等為可再生能源，確立了可再生能源開發(fā)利用在能源發(fā)展中的優(yōu)先地位。除水能外的可再生能源與核能合稱為新能源。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》中明確提出要大力開展“可再生能源低成本規(guī)?；_發(fā)利用”以及“間歇式電源并網(wǎng)及輸配技術(shù)”，開展分布式發(fā)電供能技術(shù)方面的研究工作符合國(guó)家重大需求。2009年中國(guó)用于可再生能源的投資金額為29.2億美元，僅次于德國(guó)，居世界第二位。相較于2008年，可再生能源總量達(dá)226GW，增幅（37GW）居世界第一位，風(fēng)力發(fā)電容量增幅（13.8GW）及總量（38GW）均居世界第一位。

A 風(fēng)力發(fā)電

近年來(lái)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，風(fēng)電資源開發(fā)正由單一的陸上規(guī)?；_發(fā)模式，向陸上規(guī)模化風(fēng)資源、海上風(fēng)資源、陸上弱風(fēng)區(qū)分散資源多路并重的開發(fā)模式轉(zhuǎn)變。初步掌握了分布式電源接入配電網(wǎng)技術(shù)。到2009年，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)21581臺(tái)，容量2580.53萬(wàn)千瓦，僅次于美國(guó)列世界第二。規(guī)劃建設(shè)7個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。2010年累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4200萬(wàn)千瓦，并網(wǎng)容量達(dá)3107萬(wàn)千瓦，連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)翻番。其經(jīng)營(yíng)區(qū)域內(nèi)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)已達(dá)到2826萬(wàn)千瓦，占全網(wǎng)最大用電負(fù)荷的4.2%。2015年開發(fā)規(guī)模6萬(wàn)千瓦，2020年總裝機(jī)風(fēng)電1.5億千瓦。目前裝機(jī)運(yùn)行以1.5MW機(jī)組為主，有部分2～3MW機(jī)組裝機(jī)，也有個(gè)別5MW機(jī)組安裝。

存在的主要問(wèn)題有：

首先，我國(guó)尚未完全掌握風(fēng)電機(jī)組的核心設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。其設(shè)計(jì)所需的應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)和源代碼都需要從國(guó)外購(gòu)買。在風(fēng)機(jī)制造方面，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)需要大量進(jìn)口，一些核心零部件如軸承、葉片和齒輪箱等與國(guó)外相比質(zhì)量、壽命及可靠性有很大差距；其次，上網(wǎng)容量遠(yuǎn)小于裝機(jī)容量，造成裝機(jī)容量大，并網(wǎng)發(fā)電少的現(xiàn)狀。最后，我國(guó)風(fēng)電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不健全，包括風(fēng)機(jī)制造、檢測(cè)、調(diào)試、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)及電場(chǎng)入網(wǎng)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)亟需建立和完善。

B 太陽(yáng)能發(fā)電

我國(guó)已是世界第一大太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量超過(guò)世界的40%；在西部已推廣了1000多座獨(dú)立光伏電站，已建10座以上10MW級(jí)大型光伏電站，2010年底累計(jì)裝機(jī)超過(guò)600MW。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。我國(guó)電池產(chǎn)量連續(xù)三年居世界首位，多晶硅材料自給率50%，全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值2000億元。已經(jīng)掌握了包括太陽(yáng)能電池制造、多晶硅生產(chǎn)等關(guān)鍵工藝技術(shù)，設(shè)備及主要原材料逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，制造成本持續(xù)下降，具備較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

大電網(wǎng)配套、高效儲(chǔ)能等技術(shù)是制約太陽(yáng)能發(fā)電的主要問(wèn)題，控制器和逆變器有待加快發(fā)展。

C 核電

我國(guó)核電經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)水平明顯提高，核工業(yè)基礎(chǔ)已初步形成。根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)2005年10月發(fā)表的數(shù)據(jù)，核電年發(fā)電量占世界發(fā)電總量的17%，核電發(fā)電量超過(guò)20%的國(guó)家和地區(qū)共16個(gè)，其中包括美、法、德等發(fā)達(dá)國(guó)家，其中，日本甚至達(dá)到1/3，而我國(guó)僅僅為2.4%左右。

在“十二五”規(guī)劃綱要中，核電裝機(jī)規(guī)劃目標(biāo)是到2015年達(dá)到約4000萬(wàn)千瓦，到2020年達(dá)到9000萬(wàn)千瓦。

從技術(shù)上看，由于我國(guó)的核電產(chǎn)業(yè)起步較晚，目前能自主開發(fā)、制造的只是30萬(wàn)千瓦和60萬(wàn)千瓦級(jí)別的能力，100萬(wàn)千瓦的核電機(jī)組制造技術(shù)還在研發(fā)階段。而我國(guó)在2020年之前投資的核電站均為100萬(wàn)千瓦以上，因此近期建設(shè)的機(jī)組仍需與國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)合作。需以核電站建設(shè)工程為依托，推進(jìn)二代改進(jìn)型、AP1000核電設(shè)備自主化，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)壓力容器、蒸汽發(fā)生器、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、核級(jí)泵閥、應(yīng)急柴油機(jī)等主要設(shè)備的國(guó)內(nèi)制造。

總之，不同種類新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的方式向接入方式多樣化方向發(fā)展；新能源電站向高度信息化、自動(dòng)化方向發(fā)展，將具備“可預(yù)測(cè)、可調(diào)度和可控制”能力；功率預(yù)測(cè)技術(shù)向精細(xì)化方向發(fā)展；運(yùn)行控制與電網(wǎng)安全向統(tǒng)一協(xié)調(diào)化方向發(fā)展。

1.1.2.2 智能輸變電

在我國(guó)智能電網(wǎng)輸電領(lǐng)域，變電站智能化是重要的一部分，主要涉及的電壓等級(jí)范圍為66kV～750kV，各種設(shè)備能做到電流、電壓等電網(wǎng)基本參量的數(shù)字化測(cè)量和測(cè)得數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸，可以對(duì)設(shè)備基本功能狀態(tài)進(jìn)行智能化監(jiān)控或量測(cè)。

A 一次電力設(shè)備

目前，一次電力設(shè)備基本上加裝國(guó)內(nèi)各主流廠家IED（智能電子裝置），在6kV～750kV各個(gè)電壓等級(jí)均有應(yīng)用，宿主主設(shè)備覆蓋開關(guān)設(shè)備、變壓器、互感器、避雷器等。根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象，包括電流、電壓、設(shè)備絕緣狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、絕緣介質(zhì)物理狀態(tài)、輔助設(shè)備工作狀態(tài)等各種IED，實(shí)現(xiàn)對(duì)宿主設(shè)備信息進(jìn)行采集并作一定的處理、上傳，同時(shí)將來(lái)自高一級(jí)的信息向下傳達(dá)執(zhí)行。一次電力設(shè)備由于工作的自然環(huán)境條件、保證工作所形成的人為條件及工作常態(tài)下設(shè)備對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的電、磁、熱、震動(dòng)等的影響，使得其智能化發(fā)展進(jìn)程較為緩慢，設(shè)備整體自我感知能力相對(duì)不足，與電網(wǎng)信息交互功能有限。

B 電力二次設(shè)備

電力二次設(shè)備是指對(duì)一次電力設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)控制信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。主要包括：繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、五防設(shè)備、合并單元、智能終端、數(shù)字化儀表、數(shù)據(jù)和事件記錄裝置、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視設(shè)備等。

站控層實(shí)現(xiàn)了信息一體化平臺(tái)，實(shí)行對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、站域控制、電能計(jì)量系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)、防誤操作閉鎖系統(tǒng)、交直流一體化電源系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一接入、統(tǒng)一儲(chǔ)存、統(tǒng)一處理等綜合管理。實(shí)現(xiàn)信息來(lái)源更為廣泛、信息數(shù)據(jù)可雙向流動(dòng)及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息及網(wǎng)絡(luò)共享。

1.1.2.3 智能配用電

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)全面進(jìn)行，配用電技術(shù)不斷成熟，我國(guó)新型智能配用電系統(tǒng)面臨的應(yīng)用格局將發(fā)生很大的變化，靈活、可靠、高效的智能配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠滿足高可靠性和易于分布式電源接入的要求，同時(shí)適用于農(nóng)村電網(wǎng)單相和三相的混合供電，智能配用電綜合系統(tǒng)為智能電網(wǎng)的配電和用戶側(cè)的智能化提供切實(shí)可行的解決方案。

配用電技術(shù)總體向集成化智能化方向發(fā)展，靈活接納分布式電源，實(shí)現(xiàn)自愈控制和互動(dòng)性，功能上滿足四“遙”即：“遙信”、“遙測(cè)”、“遙控”和“遙調(diào)”，并且具備多種有線及無(wú)線通信方式。向多能源互補(bǔ)、實(shí)現(xiàn)智能分析、智能調(diào)度和自愈控制的方向發(fā)展；到目前為止，智能開關(guān)只具備部分智能功能，還沒(méi)有形成真正意義上的智能開關(guān)。

用電向用戶信息采集“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”方向發(fā)展，互動(dòng)用電終端廣泛應(yīng)用。

電動(dòng)汽車向即插即用，服務(wù)體系友好開放、靈活互動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方向發(fā)展。

智能家居技術(shù)和智能小區(qū)技術(shù)向智能化、交互化方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)分路電能檢測(cè)、家庭能耗實(shí)時(shí)顯示、與電網(wǎng)互動(dòng)是潛在需求，集成了安防、數(shù)字小區(qū)、家電控制以及家庭自動(dòng)化等功能，實(shí)現(xiàn)整體解決方案。智能樓宇系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)一屏多用，以及多設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控的功能，使智能樓宇的功能更綜合化。而在未來(lái)，智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)將有可能完全融合到綜合能效管理平臺(tái)中，真正實(shí)現(xiàn)使用一套系統(tǒng)就能對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.2 智能電網(wǎng)發(fā)展前景

1.2.1 我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)

智能電網(wǎng)應(yīng)具備強(qiáng)大的資源優(yōu)化配置能力和良好的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，能有效緩解我國(guó)能源資源和生產(chǎn)力分布不平衡的矛盾，顯著提高用戶供電可靠率；適應(yīng)并促進(jìn)清潔能源發(fā)展，滿足能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整的國(guó)家戰(zhàn)略要求，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集中與分散開發(fā)模式并存的清潔能源開發(fā)利用，使清潔能源成為更加經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的能源供給方式；實(shí)現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調(diào)度和電網(wǎng)管理信息化、精益化，實(shí)現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便捷互動(dòng)，為用戶提供個(gè)性化智能用電管理服務(wù)，滿足電動(dòng)汽車等新型電力用戶的電力服務(wù)要求；實(shí)現(xiàn)基于電力網(wǎng)、電力通信與信息網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等多網(wǎng)融合，拓展及提升電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施增值服務(wù)的范圍和能力。

“十二五”期間，重點(diǎn)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和試點(diǎn)應(yīng)用，在系統(tǒng)總結(jié)和評(píng)價(jià)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程的基礎(chǔ)上，加快修訂完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，全面推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)有序快速推進(jìn)。到“十二五”末，我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)重大突破，智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，電網(wǎng)智能化達(dá)到較高水平。

“十三五”期間，我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備性能進(jìn)一步提升，力爭(zhēng)主要技術(shù)指標(biāo)居世界前列，智能電網(wǎng)水平處于國(guó)際領(lǐng)先。

1.2.1.1 國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)

國(guó)家電網(wǎng)公司“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”總體發(fā)展目標(biāo)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)化特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)?！?/p>

國(guó)家電網(wǎng)公司“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”計(jì)劃分為三個(gè)階段：2009年～2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展計(jì)劃，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)試點(diǎn)；2011年～2015年是全面建設(shè)階段，將加快特高壓網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；2016年～2020年為引領(lǐng)提升階段，將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和設(shè)備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將基本建成。

到2015年，初步形成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和雙向互動(dòng)服務(wù)體系，基本實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源的友好接入和協(xié)調(diào)控制，電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力、安全運(yùn)行水平和用戶多樣化服務(wù)能力顯著提升，供電可靠性和總產(chǎn)利用率明顯提高，智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本建成，關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用，智能電網(wǎng)效益初步顯現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)智能化達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

1.2.1.2 南方電網(wǎng)公司發(fā)展目標(biāo)

提升“客戶服務(wù)能力、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力、電網(wǎng)發(fā)展能力、價(jià)值創(chuàng)造能力、發(fā)展支持能力”等五個(gè)核心能力，秉持“服務(wù)型定位、經(jīng)營(yíng)型管控、集團(tuán)化運(yùn)作、一體化管理”等四個(gè)戰(zhàn)略方向，南方電網(wǎng)經(jīng)過(guò)三個(gè)時(shí)間段的不懈努力，實(shí)現(xiàn)“電網(wǎng)發(fā)展向更加智能、高效、可靠、綠色方向轉(zhuǎn)變，企業(yè)管理向精益化方向轉(zhuǎn)變”，實(shí)現(xiàn)“成為服務(wù)好、管理好、形象好的國(guó)際先進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)”的目標(biāo)。其“十二五”期間的重點(diǎn)目標(biāo)任務(wù)有：

突出保證安全可靠供電，提高對(duì)大電網(wǎng)的駕馭能力。一是“十二五”期間新增電力供應(yīng)6000萬(wàn)千瓦，固定資產(chǎn)投資將超過(guò)5000億元?！笆濉逼谀?，城市客戶年平均停電時(shí)間不超過(guò)5小時(shí)，電網(wǎng)綜合線損率降低至6.12%；二是確保不發(fā)生大面積停電，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理規(guī)范化、精細(xì)化，切實(shí)提高抗災(zāi)應(yīng)急能力。

突出以客戶為中心，持續(xù)提高客戶滿意度。一是全面深化客戶滿意度管理，推動(dòng)客戶服務(wù)持續(xù)改進(jìn)；二是加強(qiáng)客戶停電時(shí)間管理；三是全面實(shí)現(xiàn)營(yíng)配信息集成應(yīng)用；四是打造客戶導(dǎo)向的服務(wù)體系；五是逐步理順與客戶的資產(chǎn)界面。

突出服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，打造綠色電網(wǎng)。一是“十二五”期末，南方電網(wǎng)非化石能源裝機(jī)比重將達(dá)到48.4%，發(fā)電量占43.3%，占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到21.9%；二是深化節(jié)能發(fā)電調(diào)度，制訂綜合能源利用解決方案，至“十二五”期末對(duì)大客戶的節(jié)能診斷比例達(dá)到70%；三是積極引導(dǎo)電動(dòng)汽車發(fā)展方向，“十二五”期末供電基礎(chǔ)設(shè)施滿足電動(dòng)汽車發(fā)展需要，形成支撐其產(chǎn)業(yè)化的綜合服務(wù)體系。

突出運(yùn)用信息化手段，全面提升創(chuàng)新能力。一是在電網(wǎng)安全穩(wěn)定與控制技術(shù)、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)、設(shè)備集成應(yīng)用技術(shù)三個(gè)領(lǐng)域，大力運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)加快傳統(tǒng)電網(wǎng)的升級(jí)改造；二是充分發(fā)揮信息化在管理創(chuàng)新中的基礎(chǔ)和支撐作用；三是全面提升信息化建設(shè)水平。“十二五”期間公司信息化達(dá)到央企A級(jí)上游水平。

1.2.2 “十二五”發(fā)展規(guī)劃及政策支持

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)電力能源的需求穩(wěn)步持續(xù)增長(zhǎng)。加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式要求電力資源在更大范圍內(nèi)更加優(yōu)化的進(jìn)行配置?？茖W(xué)、低碳、綠色的發(fā)展道路決定了必須切實(shí)改善能源結(jié)構(gòu)。安全可靠供電是能源安全，乃至于國(guó)家安全的重要內(nèi)容。電力工業(yè)本身也需要轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，緊隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐，走和諧綠色發(fā)展之路。

1.2.2.1 智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃

2009年5月國(guó)家發(fā)布了《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃實(shí)施細(xì)則》，提出要依托特高壓輸變電等十大領(lǐng)域的重點(diǎn)工程振興裝備制造業(yè)。

2010年3月，“加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”被寫入2010年《政府工作報(bào)告》，這標(biāo)志著中國(guó)智能電網(wǎng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。

國(guó)家發(fā)改委在確定擴(kuò)大內(nèi)需，發(fā)展綠色和低碳經(jīng)濟(jì)的“十二五”規(guī)劃中提出，要通過(guò)增強(qiáng)創(chuàng)新能力，培育新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)；要通過(guò)節(jié)能減排，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。

2011年3月的《綱要》中，在多處、從不同角度明確提出要大力發(fā)展智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，從而使智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上升到國(guó)家中長(zhǎng)期戰(zhàn)略。

新能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展新一代核能、太陽(yáng)能熱利用和光伏光熱發(fā)電、風(fēng)電技術(shù)裝備、智能電網(wǎng)、生物質(zhì)能。

新能源汽車產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車技術(shù)。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重達(dá)到8%左右。

加強(qiáng)現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)和綜合運(yùn)輸體系建設(shè)。推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系。加快新能源開發(fā)，推進(jìn)傳統(tǒng)能源清潔高效利用，在保護(hù)生態(tài)的前提下積極發(fā)展水電，在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展智能電網(wǎng)，完善油氣管網(wǎng)，擴(kuò)大油氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備。

1.2.2.2 我國(guó)電力發(fā)展規(guī)劃

“十二五”期間，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到約14.37億千瓦，全國(guó)將投產(chǎn)110千伏及以上線路約46萬(wàn)公里、變電容量約25億千伏安，其中1000千伏特高壓交流線路2.2萬(wàn)公里，變電容量約2.2億千伏安；直流線路2.9萬(wàn)公里，變電容量約2.2億千伏安；110～750千伏交流線路41萬(wàn)公里，變電容量約21億千伏安。全國(guó)110千伏及以上線路達(dá)到133萬(wàn)公里，變電容量達(dá)到約56億千伏安，電力工業(yè)投資將達(dá)5.3萬(wàn)億元，比“十一五”增長(zhǎng)68%。其中，規(guī)劃電網(wǎng)投資約2.55萬(wàn)億元，占電力總投資的48%。2015年全國(guó)將形成以華北、華東、華中特高壓電網(wǎng)為核心的“三縱三橫”主網(wǎng)架。錫盟、蒙西、張北、陜北能源基地通過(guò)三個(gè)縱向特高壓交流通道向華北、華東、華中地區(qū)送電，北部煤電、西南水電通過(guò)三個(gè)橫向特高壓交流通道向華北、華中和長(zhǎng)三角特高壓環(huán)網(wǎng)送電；預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到約18.85億千瓦，全國(guó)110千伏及以上線路達(dá)到176萬(wàn)公里，變電容量達(dá)到約79億千伏安，“十三五”期間電力工業(yè)投資將達(dá)約5.8萬(wàn)億元，比“十二五”增長(zhǎng)9.4%，其中規(guī)劃電網(wǎng)投資約2.85萬(wàn)億元。

在未來(lái)十年，智能電網(wǎng)領(lǐng)域?qū)⒓s有4萬(wàn)億元的建設(shè)投資。預(yù)計(jì)2011年至2015年將新建改造8000座智能變電站（其中國(guó)家電網(wǎng)公司6200座），這一階段預(yù)計(jì)投資2萬(wàn)億元；2016年至2020年將新建改造7700個(gè)智能變電站，這一階段預(yù)計(jì)投資1.7萬(wàn)億元。

2 智能電網(wǎng)設(shè)備的新需求

2.1 新能源發(fā)電設(shè)備

2.1.1 風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)

我國(guó)仍未掌握風(fēng)電機(jī)組核心技術(shù)，需在風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行突破，掌握風(fēng)電核心設(shè)計(jì)技術(shù)、具備核心設(shè)備研制能力，突破國(guó)外對(duì)我國(guó)風(fēng)電技術(shù)的封鎖。主要包括中國(guó)海上及陸上弱風(fēng)區(qū)資源分析、機(jī)組多體動(dòng)力學(xué)及控制策略建模與仿真、風(fēng)電機(jī)組整體設(shè)計(jì)、核心控制系統(tǒng)及并網(wǎng)變流系統(tǒng)的研制等。

技術(shù)創(chuàng)新逐漸成為行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)生性因素，風(fēng)電作為全球一體化的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新的核心就是與國(guó)際接軌。單機(jī)大容量、變槳矩、變速恒頻、直驅(qū)式是國(guó)際風(fēng)電技術(shù)的主要趨勢(shì)，也是我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.1.2 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽(yáng)能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負(fù)載等組成。其中，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。

太陽(yáng)能電源系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池與蓄電池組成，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。

控制器的主要功能是使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點(diǎn)附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式，使整個(gè)系統(tǒng)始終運(yùn)行于最大功率點(diǎn)Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時(shí)切斷開關(guān)?？刂破骺刂萍夹g(shù)的提升是提高太陽(yáng)能發(fā)電效率的重要途徑。

DC-AC逆變器主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電。通過(guò)全橋電路，一般采用SPWM處理器經(jīng)過(guò)調(diào)制、濾波、升壓等，得到與負(fù)載頻率，額定電壓等匹配的正弦交流電。逆變器控制技術(shù)的突破是太陽(yáng)能并網(wǎng)的重要內(nèi)容。

在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，太陽(yáng)能電池技術(shù)相對(duì)來(lái)講，要比控制器、逆變器及照明負(fù)載等其它單元的技術(shù)及生產(chǎn)水平成熟得多，但目前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率只有17%左右。因此提高電池組件的轉(zhuǎn)換率，降低單位功率造價(jià)是太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)；要加強(qiáng)硅電池轉(zhuǎn)換率的研究，主要圍繞著加大吸能面，如雙面電池，減小反射；運(yùn)用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體材料的復(fù)合；電池超薄型化；聚光電池等。

此領(lǐng)域目前專用原材料國(guó)產(chǎn)化程度不高，品種不全，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的材料和部件，其性能比國(guó)外偏低，如銀、鋁漿、EVA（膠粘劑）等。組件封裝低鐵絨面玻璃、TPT（氟塑料膜）尚未投放市場(chǎng)。

2.1.3 新能源的入網(wǎng)

智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉吹慕尤耄⑻岣唢L(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源對(duì)電網(wǎng)的支撐，解決風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電率預(yù)測(cè)以及運(yùn)行控制技術(shù)等問(wèn)題，可再生能源發(fā)電主機(jī)設(shè)備也要朝著標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、高效率的方向發(fā)展，并要將降低發(fā)電成本作為重點(diǎn)突破方向。目前我國(guó)的可再生能源發(fā)電設(shè)備制造商在產(chǎn)量和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率方面已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，但國(guó)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組接入電網(wǎng)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，參數(shù)模型也不全面，基本屬于不可觀、不可控的狀態(tài)。

作為可再生能源發(fā)電的核心控制設(shè)備，如風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)、大功率變流器、變槳距系統(tǒng)、光伏并網(wǎng)逆變器等，也要符合電網(wǎng)接入的統(tǒng)一導(dǎo)則，有詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，在其控制規(guī)律上要考慮間歇式能源對(duì)電網(wǎng)的影響。智能電網(wǎng)的建設(shè)將能大大帶動(dòng)這些創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)和健康發(fā)展。

功率預(yù)測(cè)技術(shù)、能量傳輸?shù)难芯俊⒉⒕W(wǎng)接入技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)、智能調(diào)度技術(shù)的研究是該領(lǐng)域今后研究的方向。

2.2 智能輸變電系統(tǒng)

采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)調(diào)互動(dòng)等高級(jí)功能。

智能輸變電設(shè)備的總體發(fā)展要求是提高設(shè)備的智能程度，提高智能電子裝置的準(zhǔn)確性和可靠性，降低智能輸變電設(shè)備的成本。

2.2.1 智能開關(guān)設(shè)備

建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，要求開關(guān)設(shè)備必須智能化。智能開關(guān)應(yīng)包含三方面含義：首先，智能開關(guān)應(yīng)具有人工智能功能，即具備準(zhǔn)確的感知信息功能(知識(shí)的獲取)；此外，具備正確處理信息及分析判斷功能(知識(shí)的運(yùn)用)；最后，還應(yīng)具備對(duì)處理結(jié)果的實(shí)施及有效的操控功能(知識(shí)的處理)。其中，智能斷路器是智能開關(guān)中的最典型的代表。

智能開關(guān)的發(fā)展趨勢(shì)主要有：

(1) 分合閘操作智能化

分合閘操作智能化是指動(dòng)觸頭從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的自適應(yīng)控制的轉(zhuǎn)換，能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)到的不同故障電流信號(hào)，自動(dòng)選擇操動(dòng)機(jī)構(gòu)及滅弧室預(yù)先設(shè)計(jì)預(yù)定的工作條件，獲得實(shí)際開、斷時(shí)電氣和機(jī)械性能上的最佳效果。對(duì)斷路器的合分閘相位的控制可以大大提高斷路器的開斷能力，提高斷路器的可靠性。

(2) 開關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)與判斷

監(jiān)測(cè)自身的運(yùn)行狀態(tài)，增加開關(guān)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，并能判斷其工作是否正常，給出壽命預(yù)測(cè)及失效率評(píng)估及對(duì)其進(jìn)行最佳運(yùn)行調(diào)控，可以有效地提高電網(wǎng)的可靠性。

(3) 二次控制智能化

二次控制智能化應(yīng)具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)開關(guān)設(shè)備狀態(tài)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)診斷保護(hù)和自動(dòng)顯示、記錄等功能。

2.2.2 智能變壓器

對(duì)智能變壓器的基本要求是：能夠在智能系統(tǒng)環(huán)境下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行交互。其內(nèi)部嵌入的各類傳感器和執(zhí)行器在智能單元的管理下，保證變壓器在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)條件下運(yùn)行。智能變壓器的關(guān)鍵是要實(shí)時(shí)反映變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，能夠在統(tǒng)一信息模型和服務(wù)模型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作。采用統(tǒng)一建模的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集成。

在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，需進(jìn)一步研究光纖繞組測(cè)溫、繞組變形監(jiān)測(cè)、局部放電定點(diǎn)或定量監(jiān)測(cè)、內(nèi)部振動(dòng)監(jiān)測(cè)、絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)、變壓器節(jié)能冷卻控制技術(shù)等。

開關(guān)設(shè)備和變壓器智能化所需的IED，還需滿足如下要求：

(1) 支持標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議: IEC61850 和TCP/IP。

(2) 具有互操作性，能夠與同一廠家或不同廠家的IED互聯(lián)。

(3) 內(nèi)嵌Web維護(hù)界面，支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

(4) 帶有跟蹤自診斷功能，確保系統(tǒng)異常后實(shí)時(shí)報(bào)警。

(5) 滿足室外長(zhǎng)期運(yùn)行要求，必須保證能夠在惡劣環(huán)境或極端環(huán)境和變電站強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，安全可靠運(yùn)行。

2.2.3 測(cè)量及監(jiān)測(cè)設(shè)備

2.2.3.1 傳感器

傳感器承擔(dān)了智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的最前端測(cè)量、監(jiān)測(cè)信息的直接獲取，可以說(shuō)傳感器技術(shù)的發(fā)展很大程度上決定了智能電網(wǎng)發(fā)展水平。我國(guó)電力行業(yè)使用傳感器的場(chǎng)合是很多的，發(fā)、輸、變、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開傳感器技術(shù)的應(yīng)用，主要使用傳感器有：電流傳感器、電壓傳感器、局部放電傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器等。這些傳感器大都屬于技術(shù)水平不是很高但對(duì)可靠性和穩(wěn)定性卻要求非常高的通用傳感器，技術(shù)水平要求較高的測(cè)量電流、電壓的光纖傳感器現(xiàn)在在電力行業(yè)應(yīng)用還較少。

2.2.3.2 互感器

根據(jù)智能電網(wǎng)的要求，電子互感器設(shè)計(jì)制造需滿足數(shù)字化、絕緣簡(jiǎn)單、頻響快、機(jī)械抗性強(qiáng)、無(wú)危險(xiǎn)、測(cè)量精度高、易集成、易安裝、易更換、環(huán)保等特點(diǎn)。

目前我國(guó)互感器市場(chǎng)傳統(tǒng)的電磁互感器與電子式互感器并存，其中獨(dú)立式電子互感器以混合式電流互感器和電容分壓器較多。羅氏線圈繞制工藝與LPCT（低功率線圈）生產(chǎn)技術(shù)較成熟。

全光纖電子互感器可滿足我國(guó)智能電網(wǎng)的需要，是我國(guó)今后的發(fā)展方向。我國(guó)全光纖互感器實(shí)際工程應(yīng)用才開始起步，其涉及互感器的可靠性和穩(wěn)定性及壽命等技術(shù)問(wèn)題還需進(jìn)一步研究解決。

2.2.3.3 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

我國(guó)變壓器、GIS等關(guān)鍵電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)，要求傳感器技術(shù)水平不斷提高，可實(shí)現(xiàn)采用多參量綜合檢測(cè)的方法去研究運(yùn)行中狀態(tài)特征參量的變化規(guī)律（如：超高頻局部放電檢測(cè)、超聲波絕緣缺陷檢測(cè)、油中氣體在線監(jiān)測(cè)、光纖溫度在線測(cè)量等）以及一些新數(shù)字信號(hào)分析技術(shù)應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)中；采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、數(shù)字系統(tǒng)控制技術(shù)、靈活高效的通信技術(shù)，才能確保電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)、靈活、智能、高效運(yùn)行，滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，優(yōu)化發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式自適應(yīng)管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能降耗以及績(jī)效指標(biāo)的優(yōu)化，提升管理和決策水平。

2.2.4 通信

要構(gòu)建以骨干通信電路、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)通信電路為主，各級(jí)通信網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的電力專用通信網(wǎng)。以提高對(duì)各級(jí)通信資源的調(diào)配能力、提高對(duì)各類通信業(yè)務(wù)的承載能力、提高對(duì)各種自然災(zāi)害和外力破壞的抵御能力為目標(biāo)，滿足電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電及調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)的通信需求。構(gòu)建滿足智能電網(wǎng)需求的傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、支撐網(wǎng)全方位的通信系統(tǒng)。

2.3 智能配電設(shè)備

2.3.1 配電一次設(shè)備

配電網(wǎng)測(cè)控保護(hù)技術(shù)將向廣域信息、自適應(yīng)、可邏輯重組、支持動(dòng)態(tài)在整定的方向發(fā)展，以適應(yīng)多元化電源和靈活供、配電的要求。各種保護(hù)、控制技術(shù)進(jìn)一步與配電一次設(shè)備相互滲透、融合，發(fā)展為一體化智能設(shè)備。

永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)及具備數(shù)字化測(cè)控技術(shù)的同步柱上真空開關(guān)，新型固體絕緣介質(zhì)的環(huán)網(wǎng)柜；完整有效的智能配電裝備成套運(yùn)行的狀態(tài)預(yù)警技術(shù)。

2.3.2 配電二次設(shè)備

配電二次設(shè)備是保證配電網(wǎng)安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并與之相配套的必不可少的重要裝備。自適應(yīng)多元化電源、靈活配用電要求的智能終端，支持軟插件與邏輯組態(tài)、動(dòng)態(tài)在線整定及遠(yuǎn)程維護(hù)，實(shí)現(xiàn)裝置與一次電力設(shè)備的高度集成，為10kV配電網(wǎng)分布電源接入的配電網(wǎng)保護(hù)與控制提供技術(shù)支撐。

國(guó)內(nèi)對(duì)配電二次設(shè)備的要求大致有以下幾點(diǎn)：(1)多樣化；(2) 從信息孤島到集成的配電管理系統(tǒng)DMS；(3)配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行；(4)定制電力技術(shù)的應(yīng)用；(5)分布式電源接入。

2.3.3 儲(chǔ)能設(shè)備

目前的儲(chǔ)能方式主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能。先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。只有規(guī)模化發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)，才能使風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等間歇性、隨機(jī)性、低密度特性的清潔能源得以廣泛、高效的利用。近年來(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展作為電力系統(tǒng)提高穩(wěn)定性、調(diào)頻調(diào)壓和補(bǔ)償負(fù)荷的新手段，為電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、控制和調(diào)度等方面帶來(lái)新的發(fā)展。

智能電網(wǎng)需要各種形式的儲(chǔ)能電站以便在電網(wǎng)負(fù)荷低谷的時(shí)候作為負(fù)荷從電網(wǎng)獲取電能充電，在電網(wǎng)負(fù)荷峰值時(shí)刻改為發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，向電網(wǎng)輸送電能，這將有助于減少系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)的損耗，減緩或者替代新建發(fā)電廠。可以說(shuō)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)可以貫穿智能電網(wǎng)發(fā)、輸、配、用的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅對(duì)傳統(tǒng)電力起到改善和改良的作用，而且儲(chǔ)能裝備的發(fā)展和應(yīng)用也將給電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、布局、運(yùn)行管理以及使用等帶來(lái)革命性的變化。

電動(dòng)汽車充電設(shè)施作為電網(wǎng)儲(chǔ)能裝置的一種，是支撐電動(dòng)汽車發(fā)展的重要基礎(chǔ)，擁有廣闊的產(chǎn)業(yè)前景和市場(chǎng)空間。目前急需規(guī)范充電站技術(shù)及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一做合理地技術(shù)設(shè)計(jì)和規(guī)劃布局，對(duì)充電設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)做好全盤考慮，以滿足配網(wǎng)規(guī)劃、電能質(zhì)量控制、安全用電等方面的要求。

超級(jí)儲(chǔ)能電容器是一種理想的新型能源器件，具有內(nèi)阻小，充放電電流大，充放電效率高（90%～95%）、循環(huán)壽命長(zhǎng)（幾萬(wàn)至十萬(wàn)次）、無(wú)污染等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但需要進(jìn)一步降低能量浪費(fèi)，提高系統(tǒng)的效率；減少電阻發(fā)熱，妥善消散熱量；及時(shí)抑制快速制動(dòng)產(chǎn)生的泵升電壓。

諸多儲(chǔ)能技術(shù)中，進(jìn)步最快的是化學(xué)儲(chǔ)能，其中鈉硫、液流及鋰離子電池技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等方面取得重大突破。

2.3.4 微網(wǎng)系統(tǒng)

微電網(wǎng)，是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。針對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)高效利用分布式可再生能源、改善電能質(zhì)量和提高供電可靠性的要求，需要研究微網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，重點(diǎn)突破微網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、運(yùn)行控制與能量管理、故障診斷與系統(tǒng)保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)研制混合型直流斷路器、高壓DC-DC變流器、多端口互聯(lián)變換器等關(guān)鍵設(shè)備。

2.4 智能用電設(shè)備要求

用電環(huán)節(jié)智能化主要包括建設(shè)和完善智能雙向互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)和相關(guān)技術(shù)支持平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與電力用戶的能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙向互動(dòng)，全面提升公司雙向互動(dòng)用電服務(wù)能力。用電信息采集系統(tǒng)、智能化用電裝置是該環(huán)節(jié)發(fā)展側(cè)重點(diǎn)。

2.4.1 智能用電系統(tǒng)

在系統(tǒng)主站方面，各類用電信息采集系統(tǒng)要針對(duì)不同采集用戶對(duì)象獨(dú)立建設(shè)，如建設(shè)負(fù)荷管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)50kVA及以上專變用戶信息采集，建設(shè)集中抄表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)居民用戶信息采集。需要克服系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)的方式給系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享帶來(lái)障礙，難以完全滿足不同專業(yè)、不同層面的數(shù)據(jù)需求等矛盾。要提高系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度，滿足省級(jí)、電力企業(yè)總部等更高層面的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求。

在采集設(shè)備方面，要克服用戶用電信息采集的終端設(shè)備多種多樣，遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，根據(jù)安裝設(shè)備用戶類型不同其功能及性能也不同等矛盾。加強(qiáng)提高采集設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，減少設(shè)備多樣化，即在功能與性能等方面的差異，給系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)提供方便。

國(guó)內(nèi)目前在智能電能表、采集終端制造方面與國(guó)外基本在同一起跑線上，某些指標(biāo)甚至領(lǐng)先國(guó)際先進(jìn)水平，而且電能表制造水平也比較高，產(chǎn)能也比較大，價(jià)格也有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。但國(guó)內(nèi)智能電能表在使用壽命，工藝外觀等方面與國(guó)外有一定差距，不過(guò)這些年已經(jīng)逐步改進(jìn)。

2.4.2 智能家居控制系統(tǒng)

智能家居是以住宅為平臺(tái)，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理、控制于一體，將與居家生活有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化綜合管理家中設(shè)備，來(lái)創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保的家居環(huán)境，簡(jiǎn)單說(shuō)就是智能化的居住生活空間。

家庭智能交互終端是實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的“大腦”，它將各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器設(shè)備和安防裝置等通過(guò)有線或無(wú)線方式連接成網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)視與控制、異地監(jiān)視與控制和家庭事務(wù)管理，并通過(guò)設(shè)置各種組合條件控制，保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。即利用4C技術(shù)（即計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與通訊、自控、IC卡四種不同的技術(shù)），通過(guò)電力PLC+EPON光纖的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。

2.4.3 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)

要求信息化程度提高，性能穩(wěn)定可靠，編程方便，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。

網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)要做系統(tǒng)模塊化與網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，除具備防雷擊、防浪涌、過(guò)電壓保護(hù)等基本功能外，其網(wǎng)絡(luò)單元要易于重構(gòu)，靈活組網(wǎng)；人性化的人機(jī)界面，使用方便；低成本與低功耗，實(shí)用性強(qiáng)。相互關(guān)聯(lián)性及與不同電器的兼容性要高，家居和辦公環(huán)境用電網(wǎng)絡(luò)能系統(tǒng)化節(jié)能，網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)家居電器的節(jié)能、智能、網(wǎng)絡(luò)管理，向節(jié)能減排、物聯(lián)網(wǎng)的方向發(fā)展。

2.4.4 智能樓宇&小區(qū)&城市

樓宇智能化控制其中一個(gè)重要的任務(wù)是通過(guò)使用能量?jī)?yōu)化功能，并考慮最優(yōu)的能源價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)和負(fù)荷的管理功能，降低整體能源消耗減少資源浪費(fèi)，降低日常運(yùn)行成本。在樓宇、小區(qū)的范圍內(nèi)可以結(jié)合微網(wǎng)、綠色能源等新技術(shù)，將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以微網(wǎng)的形式接入到大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，與大電網(wǎng)互為支撐，實(shí)現(xiàn)最大程度的能源浪費(fèi)減少，充分發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的效能。

智能電網(wǎng)的建設(shè)突出的不同就是互動(dòng)性，采用EPON或電纜復(fù)合光纖入戶（PFTTH）加電力線寬帶的方式，通過(guò)電網(wǎng)的配、用電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了光纖到樓宇，甚至入戶的方式，為信息網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的最終解決提供了低成本、高性能的解決方案，也為國(guó)家“三網(wǎng)合一”的規(guī)劃提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。高速的光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)合電網(wǎng)可以遍布整個(gè)城市，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用分離的方式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以接入諸如智能政府、智能醫(yī)療、智能交通、智能路燈等許許多多的公共服務(wù)資源，更可以偵測(cè)、分析和整合各種數(shù)據(jù)，對(duì)市民的服務(wù)需求作出智能化的響應(yīng)。

2.4.5 用戶端設(shè)備

（1）用戶端電能管理、負(fù)載控制與管理系統(tǒng)都通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)有效、可靠的運(yùn)行，促進(jìn)各類傳感器的研究與應(yīng)用；

（2）全面提升綜合服務(wù)能力，最大限度滿足用戶多元化需求；借助雙向供電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)營(yíng)銷；智能樓宇、智能家電、智能交通等建設(shè)的推動(dòng)；

（3）面對(duì)全球性能源短缺，全球氣候變暖、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題，發(fā)展分布式光伏發(fā)電；

（4）先進(jìn)的分布式儲(chǔ)能技術(shù)、電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用；

（5）智能化用戶端充放電技術(shù)（尤其是快速充電技術(shù)及相配套的多媒體軟件）的開發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)新型充放電服務(wù)體系的建立。

3 智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)方向

3.1 智能電網(wǎng)設(shè)備支撐技術(shù)

智能電網(wǎng)設(shè)備是多學(xué)科交叉和融合的結(jié)果。它涵蓋了傳統(tǒng)電器、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、微機(jī)控制、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)及數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多種學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。它需要現(xiàn)代傳感技術(shù)、通信技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)、微處理技術(shù)、設(shè)備制造技術(shù)、新材料應(yīng)用技術(shù)、控制技術(shù)、決策支持技術(shù)、功率預(yù)測(cè)技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)體系等多方面的支持。

3.1.1 電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的技術(shù)，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力電子技術(shù)所變換的“電力”功率可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可以小到數(shù)W甚至1W以下，和以信息處理為主的信息電子技術(shù)不同，電力電子技術(shù)主要用于電力變換。電力電子技術(shù)分為電力電子器件制造技術(shù)和交流技術(shù)（整流、逆變、嶄波、變頻、變相等）兩個(gè)分支。

電力電子技術(shù)是建立在電子學(xué)、電工原理和自動(dòng)控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科。電力電子技術(shù)的內(nèi)容主要包括電力電子器件、電力電子電路和電力電子裝置及其系統(tǒng)。電力電子器件以半導(dǎo)體為基本材料，最常用的材料為單晶硅；電力電子電路吸收了電子學(xué)的理論基礎(chǔ)，根據(jù)器件的特點(diǎn)和電能轉(zhuǎn)換的要求，又開發(fā)出許多電能轉(zhuǎn)換電路。這些電路中還包括各種控制、觸發(fā)、保護(hù)、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。利用這些電路，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同，組成了各種用途的整機(jī)，稱為電力電子裝置。這些裝置常與負(fù)載、配套設(shè)備等組成一個(gè)系統(tǒng)。電子學(xué)、電工學(xué)、自動(dòng)控制、信號(hào)檢測(cè)處理等技術(shù)常在這些裝置及其系統(tǒng)中大量應(yīng)用。

電力電子技術(shù)作為電網(wǎng)支撐技術(shù)，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越多，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括直流輸電、柔性交流輸電（FACTS)、電能質(zhì)量和新能源等。利用電力電子技術(shù)使高壓靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和免維護(hù)方向發(fā)展，固定串補(bǔ)/可控串補(bǔ)(FSC/TCSC)和可控并聯(lián)電抗器(CSR)向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展；靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)技術(shù)向高性價(jià)比、電力電子元件應(yīng)用（如ETO）、分散快速補(bǔ)償、網(wǎng)絡(luò)化、配電網(wǎng)和軌道交通供電電能質(zhì)量綜合治理產(chǎn)品方向發(fā)展；短路電流限制器（SFCL）設(shè)備向智能化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展；配電電力電子向降低成本和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，中壓開關(guān)向無(wú)觸點(diǎn)大功率電子式中壓開關(guān)方向發(fā)展。

利用電力電子技術(shù)可研制一些新型的電力電子設(shè)備，如并網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開關(guān)和電能質(zhì)量控制裝置等。利用電力電子技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備更加智能準(zhǔn)確的控制，如基于溫度、電流相位和開關(guān)分合閘時(shí)間分布特性的選相合分閘控制。

3.1.2 通信技術(shù)—IEC61850標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)絡(luò)控制和通信信息技術(shù)是保障智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)。電力信息技術(shù)方面，信息存儲(chǔ)與處理向海量信息與大規(guī)模復(fù)雜高速計(jì)算發(fā)展，信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)趨向集中化、總線化，信息和控制終端趨向本地化、智能化、互動(dòng)化和自動(dòng)化。需要綜合考慮多種通信協(xié)議的集成；無(wú)線通信與有線通信集成；控制與通信有機(jī)結(jié)合；網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)通用解決方案與專用解決方案。

為了實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備之間的互操作和互換性，降低設(shè)備開發(fā)和維護(hù)成本，標(biāo)準(zhǔn)通信體系IEC61850是目前國(guó)際上統(tǒng)一的變電站無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)定站內(nèi)的智能電子設(shè)備均采用統(tǒng)一的協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，為智能化變電站提供了全面的網(wǎng)絡(luò)通信解決方案。IEC61850采用抽象通信服務(wù)接口并將之映射到成熟的通信技術(shù)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)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；采用變電站配置語(yǔ)言，定義數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性，擴(kuò)充數(shù)據(jù)和設(shè)備管理功能，傳輸采樣測(cè)量值等。

3.1.3 控制技術(shù)

控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)，并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無(wú)功。它緊密依靠并服務(wù)于四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如參數(shù)測(cè)量技術(shù)（監(jiān)測(cè)的基本元件），集成通信技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備技術(shù)（提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)），先進(jìn)決策技術(shù)（對(duì)任何事件進(jìn)行快速診斷）。

控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng)，在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，采取自動(dòng)的控制行動(dòng)。

3.1.4 傳感器技術(shù)

3.1.4.1 新型的傳感技術(shù)應(yīng)用

目前的智能電網(wǎng)設(shè)備在絕緣性能監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用了電暈傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、漏電流傳感器、局部放電檢測(cè)傳感器等；在導(dǎo)電性能監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用了溫度傳感器、光纖測(cè)溫器等；在機(jī)械性能監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用了開、閉傳感器、光電編碼傳感器、霍爾電流傳感器等。需要采用各類新型的傳感技術(shù)，光電隔離技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，解決傳感器的供電問(wèn)題、強(qiáng)弱電隔離問(wèn)題、抗干擾問(wèn)題等，如研究局部放電內(nèi)置傳感探頭，提高對(duì)局部放電監(jiān)測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確性。

3.1.4.2 傳感器的植入技術(shù)

智能電網(wǎng)設(shè)備需要采用統(tǒng)一的接口及相應(yīng)傳感植入技術(shù)、相關(guān)的植入規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，融合各種傳感器信息。同時(shí)傳感器的植入有可能會(huì)改變傳統(tǒng)電力設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)分布，因此需要借助新的電磁場(chǎng)計(jì)算軟件、動(dòng)力學(xué)分析軟件等，重新計(jì)算電器設(shè)備電磁分布和絕緣間距，并在試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐中進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2 智能電網(wǎng)工程示范中存在的問(wèn)題

智能變電站試點(diǎn)工程告一段落，為智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)制造進(jìn)行了十分有益的探索，取得了很好的業(yè)績(jī)效果，但其中出現(xiàn)的一些問(wèn)題也為我們進(jìn)行智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)提出了實(shí)實(shí)在在的課題。

3.2.1 一次電力設(shè)備與二次設(shè)備

3.2.1.1 一、二次設(shè)備間的關(guān)系

產(chǎn)品智能化過(guò)程中，一、二次設(shè)備劃分界線趨于模糊，導(dǎo)致二次設(shè)備廠家對(duì)其在電網(wǎng)智能化建設(shè)中角色的偏頗，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了新的嚴(yán)峻的考驗(yàn)，這也意味著責(zé)任界定比較困難。

3.2.1.2 二次元器件對(duì)一次電力設(shè)備本體的影響

傳感器對(duì)一次電力設(shè)備本體的影響以及傳感器本身的可靠性需進(jìn)一步研究，智能組件就地安裝的環(huán)境，要求組件柜要能夠營(yíng)造適合IED工作的溫度及濕度條件，其內(nèi)部的IED要具有更好的電磁兼容特性，因而一次電力設(shè)備本體傳感器配置、安裝方式等需進(jìn)一步研究規(guī)范，智能組件的布局方式、內(nèi)部通信、性能配置等亦須規(guī)范。

3.2.1.3 實(shí)現(xiàn)形式

試點(diǎn)工程多采用“一次高壓電力設(shè)備+傳感器+智能組件”的組合形式實(shí)現(xiàn)，整體上一體化、小型化、緊湊化程度不高。

3.2.1.4 電子式互感器

電子式互感器工作原理、配置選型、設(shè)計(jì)安裝具有明顯而較大的差別，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步完善但難度較大，因供貨企業(yè)層次差距較大而致使其穩(wěn)定性和可靠性表現(xiàn)較差。同時(shí)也存在著合并單元發(fā)熱、傳輸數(shù)據(jù)無(wú)效的現(xiàn)象。

3.2.2 通信信息

3.2.2.1 關(guān)于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)

由于對(duì)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)未能作深入的研究，亦未進(jìn)行充分的溝通與交流，再加之規(guī)范方面存在多重理解，存在模型及配置工具不統(tǒng)一的問(wèn)題，嚴(yán)重影響聯(lián)調(diào)及測(cè)試。說(shuō)明IEC61850標(biāo)準(zhǔn)有待補(bǔ)充完善，在工程中需規(guī)范應(yīng)用。

3.2.2.2 協(xié)同互動(dòng)

目前智能變電站工作主要集中在各電站之內(nèi)。站域之間的協(xié)同互動(dòng)、協(xié)調(diào)合作工作薄弱。

表1 改造及新造開關(guān)斷路器及其組合設(shè)備智能化項(xiàng)目（適合110 kV及以上）

表2 智能化開關(guān)斷路器及組合設(shè)備常規(guī)測(cè)量項(xiàng)目及技術(shù)要求

3.2.2.3 信息數(shù)據(jù)的規(guī)范

因?yàn)樾畔⒌膩?lái)源、用途以及采用的技術(shù)手段等的相異，信息滿足一體化要求的程度不一致，集成化程度也不統(tǒng)一，各站之間差別更大。同時(shí),在某些方面信息數(shù)據(jù)種類太雜、太多，對(duì)數(shù)據(jù)篩選不夠，占有存儲(chǔ)空間太大。

3.2.2.4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式多樣，其實(shí)際效果需進(jìn)一步運(yùn)行考驗(yàn)，需進(jìn)一步研究提供保護(hù)可靠采樣跳閘的實(shí)施技術(shù)與手段。

3.3 設(shè)備研發(fā)方向

3.3.1 新能源發(fā)電

A 風(fēng)電設(shè)備

風(fēng)電電器設(shè)備：變速恒頻風(fēng)電機(jī)組（雙饋式和直驅(qū)式）的整機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)；自主研制風(fēng)電機(jī)組配套用的發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、變流器等關(guān)鍵零部件，技術(shù)水平、性能指標(biāo)達(dá)到同期國(guó)際同類產(chǎn)品水平。

3 MW及以上陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及關(guān)鍵部件：風(fēng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)技術(shù)。

5 MW及以上海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及關(guān)鍵部件：海上風(fēng)機(jī)總體及氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)；海上風(fēng)機(jī)的特殊性技術(shù)研究。

風(fēng)電電器設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與合格評(píng)定體系：建立健全風(fēng)電電器設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；完善風(fēng)電電器設(shè)備檢測(cè)體系，提高產(chǎn)品可靠性。

表3 新造開關(guān)斷路器及其組合設(shè)備設(shè)備監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)要求

表4 已運(yùn)行開關(guān)斷路器及其組合設(shè)備監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)要求

B 太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備

晶體硅太陽(yáng)能電池：提高轉(zhuǎn)換效率，降低成本，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

薄膜太陽(yáng)能電池：提高轉(zhuǎn)換效率。

1 MW以上光伏并網(wǎng)逆變器研制和MW級(jí)多運(yùn)行模式光伏逆變器。

光伏檢測(cè)裝備。

建立太陽(yáng)能發(fā)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，開發(fā)太陽(yáng)能發(fā)電調(diào)度管理系統(tǒng)。

C 核電設(shè)備

大型先進(jìn)壓水堆核電機(jī)組：二代改進(jìn)型核電站設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%以上；掌握第三代壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、主管道、蒸汽發(fā)生器、半速汽輪機(jī)自主制造技術(shù)。

快堆核電機(jī)組：鈉－水蒸汽發(fā)生器、鈉－鈉熱交換器。

D 新能源并網(wǎng)和控制設(shè)備的研制

表5 智能化改造油浸式變壓器項(xiàng)目概覽

表6 冷卻系統(tǒng)控制的相關(guān)參量及要求

表7 智能化新造油浸式變壓器項(xiàng)目概覽

開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電運(yùn)行、控制、保護(hù)等系統(tǒng)，并具備適合智能電網(wǎng)需求的力矩控制、變槳控制、主控及風(fēng)電場(chǎng)綜合監(jiān)控技術(shù)、低電壓穿越技術(shù)功能。

開發(fā)光伏電站運(yùn)行控制系統(tǒng)。

3.3.2 輸變電設(shè)備

智能電網(wǎng)輸變電設(shè)備的發(fā)展方向是設(shè)備信息化、控制網(wǎng)絡(luò)化、功能集成化、狀態(tài)可視化、檢修狀態(tài)化、信息互動(dòng)化。

現(xiàn)有的一次電力設(shè)備智能化產(chǎn)品存在一體化集成程度低，設(shè)備數(shù)量多，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、智能化水平不高；傳感器研究欠缺，傳感器與一次電力設(shè)備融合不合理，不規(guī)范，不能科學(xué)地監(jiān)測(cè)故障信息，給一次電力設(shè)備的安全增加了新的隱患等不足之處。智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)應(yīng)在繼續(xù)鞏固提高和保障其基本固有性能、質(zhì)量的前提下，針對(duì)各個(gè)企業(yè)產(chǎn)品智能化的不同進(jìn)展情況，或根據(jù)前期智能化改造試點(diǎn)工作情況，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行智能化的設(shè)計(jì)及改進(jìn)；或?qū)η捌诘闹悄芑a(chǎn)品進(jìn)行總結(jié)，再研究，再提升，達(dá)到更高層次的智能化。

二次設(shè)備智能化基于IEC61850-9-2數(shù)字信號(hào)采集、GOOSE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要包括：繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、五防設(shè)備、合并單元、智能終端、數(shù)字化儀表、一體化監(jiān)控系統(tǒng)、時(shí)間同步系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和事件記錄裝置、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視設(shè)備、故障定位系統(tǒng)、交直流一體化電源系統(tǒng)、變電站數(shù)字化裝置調(diào)試試驗(yàn)設(shè)備等。

高壓電器設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的內(nèi)容十分廣泛，可以從設(shè)備性能狀態(tài)、設(shè)備絕緣狀態(tài)、輔機(jī)狀態(tài)等幾個(gè)方面入手。

3.3.2.1 智能開關(guān)設(shè)備

在傳統(tǒng)性能或要求方面，要發(fā)展真空等環(huán)境友好介質(zhì)在更高電壓等級(jí)開關(guān)上的應(yīng)用；加強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)先的新型滅弧室、新型操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用。中壓開關(guān)方面，固態(tài)開關(guān)應(yīng)用將更加廣泛。在傳統(tǒng)性能方面，在同樣電壓等級(jí)下，開關(guān)設(shè)備向更大容量、更緊湊方向發(fā)展。

在智能開關(guān)斷路器設(shè)備方面，還可在操動(dòng)機(jī)構(gòu)、組合電流電壓互感器、溫升監(jiān)控、電壽命監(jiān)控、選相合閘、智能組件功能等方面作進(jìn)一步的提升。

目前開關(guān)智能組件技術(shù)的研究項(xiàng)目主要包含以下幾個(gè)方面，其具體的參數(shù)要求也一并列出，如表1－表4所示。

3.3.2.2 智能變壓器

在傳統(tǒng)性能方面，在同樣電壓等級(jí)下，變壓器向更大容量、更緊湊方向發(fā)展；新型環(huán)保絕緣介質(zhì)得到實(shí)際應(yīng)用。換流變套管、出線絕緣裝置、互感器、穿墻套管等直流裝置主要依賴進(jìn)口的局面需要打破。

對(duì)750kV冷卻裝置智能控制系統(tǒng)做進(jìn)一步的總結(jié)及功能完善、提升的工作，并在可能的情況下向其它產(chǎn)品推廣；研究在變壓器工作環(huán)境條件及電、磁、熱、光等人工影響情況下，電子式互感器、電子裝置的性能穩(wěn)定保障措施，增加其穩(wěn)定性及可靠性。

（1）通信方面

冷卻器控制IED可直接接入站控層網(wǎng)路，可直接向站控層傳輸數(shù)據(jù)；有載分接開關(guān)（OLTD）IED接入過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)，獲取控制信息，傳遞狀態(tài)信息。

（2）主監(jiān)測(cè)功能

對(duì)于新造變壓器，局部放電監(jiān)測(cè)宜采用內(nèi)置型特高頻天線接收式監(jiān)測(cè)技術(shù)或外置型高頻線圈耦合式監(jiān)測(cè)技術(shù)。對(duì)于已投運(yùn)變壓器監(jiān)測(cè)宜采用外置型高頻線圈耦合式監(jiān)測(cè)技術(shù)或超聲波監(jiān)測(cè)技術(shù)。

（3）高壓油浸式變壓器具體的參數(shù)要求

大型變壓器上有許多待完善的智能化項(xiàng)目，如智能化試點(diǎn)過(guò)程中，西安西電變壓器有限責(zé)任公司冷卻器智能化控制系統(tǒng)就成功的實(shí)現(xiàn)了變壓器油溫控制與節(jié)能、降噪及經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一；變壓器有載開關(guān)控制也可參考開關(guān)斷路器的相關(guān)做法進(jìn)一步提高智能化水平。

目前變壓器智能組件技術(shù)的研究項(xiàng)目主要包含以下幾個(gè)方面，其油浸式變壓器具體的參數(shù)要求也一并列出，如表5－表11所示。

3.3.2.3 測(cè)量及監(jiān)測(cè)設(shè)備

為了更加準(zhǔn)確的了解電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)、可靠性狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)設(shè)備與調(diào)控系統(tǒng)的信息互動(dòng)，提高電力系統(tǒng)的可靠性，需要對(duì)以下設(shè)備進(jìn)行研究和開發(fā)。

A 傳感器

傳感器現(xiàn)有技術(shù)水平與滿足智能電網(wǎng)新技術(shù)要求的差距較多表現(xiàn)在測(cè)量傳感器上，國(guó)際上，光電傳感器已成熟，目前正已越來(lái)越快的速度推廣運(yùn)用。

傳感器技術(shù)差距還體現(xiàn)在用于電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)方面，智能電網(wǎng)的狀態(tài)信息需要通過(guò)發(fā)電、輸變電、配電、用電等環(huán)節(jié)在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)獲得，得到的信息進(jìn)行分析、診斷、研判和決策。所以采集到的許多信息要求實(shí)時(shí)性高、具有一致性和準(zhǔn)確性，這樣才能保證可靠性和可信性。

智能電網(wǎng)獲取的信息不僅有傳統(tǒng)系統(tǒng)的二次設(shè)備，還包括傳統(tǒng)系統(tǒng)的一次裝備，不僅涉及電網(wǎng)系統(tǒng)本身裝備狀態(tài)信息，而且包括系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息和其它相關(guān)信息。主要技術(shù)差距：(1)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)等應(yīng)用的輸電線路運(yùn)行狀態(tài)與氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、導(dǎo)線溫度測(cè)量裝置、測(cè)量?jī)A角和線路電流的電力測(cè)量環(huán)以及測(cè)震儀。(2)SF6開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估、故障監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)遠(yuǎn)不如變壓器完善，監(jiān)測(cè)合分閘線圈電流特性、斷路器機(jī)構(gòu)動(dòng)作特性監(jiān)測(cè)與分析、SF6氣體密度監(jiān)測(cè)，這些技術(shù)主要針對(duì)開關(guān)設(shè)備的外部狀態(tài)，（如操動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和氣體密封狀態(tài)）對(duì)于開關(guān)設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)（包括絕緣狀態(tài)、導(dǎo)電觸頭及滅弧元件的燒蝕狀態(tài)等）的研究還不深。(3)電力設(shè)備劣化規(guī)律研究朝著多因子（包括電、熱、機(jī)械、化學(xué)、環(huán)境等因子）老化研究方向發(fā)展。要求開發(fā)出相應(yīng)的傳感器，并應(yīng)用于特征參量的檢

測(cè)，尋找在不停電情況下，靈敏度高，準(zhǔn)確性好的新型故障診斷方法應(yīng)用于在線監(jiān)測(cè)裝置中。(4)國(guó)外在監(jiān)測(cè)技術(shù)方面已經(jīng)將一些新的檢測(cè)技術(shù)，如：超高頻局部放電檢測(cè)、超聲波絕緣缺陷檢測(cè)、氣相色譜在線監(jiān)測(cè)、光纖溫度在線測(cè)量、光電測(cè)量等以及一些新數(shù)字信號(hào)分析技術(shù)用于絕緣檢測(cè)中。(5)高壓斷路器智能故障診斷專家系統(tǒng)是今后段路器故障診斷的發(fā)展方向，使得智能監(jiān)控與診斷成為可能。

表8 變壓器常規(guī)測(cè)量項(xiàng)目及技術(shù)要求

表9 新造變壓器監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)要求

表10 有載分接開關(guān)控制的相關(guān)參量及要求

我國(guó)在高壓設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)二次元器件（傳感器）植入一次電力設(shè)備本體提出了如下的技術(shù)要求：

（1）接入/植入技術(shù)一般要求

（a）涉及高壓電力設(shè)備本體，可內(nèi)置亦可外置的傳感器，應(yīng)采用外置方式；

（b）涉及高壓電力設(shè)備本體，內(nèi)置傳感器宜采用無(wú)源型，或僅內(nèi)置無(wú)源部分；

（c）內(nèi)置傳感器宜由高壓電力設(shè)備制造商在制造時(shí)植入，已投運(yùn)高壓電力設(shè)備內(nèi)置傳感器時(shí)，須咨詢高壓電力設(shè)備制造商的意見；

（d）有良好的電、 磁屏蔽措施和環(huán)境適應(yīng)能力，必要時(shí)采用冗余設(shè)計(jì)。

（2）內(nèi)置傳感器的要求

內(nèi)置傳感器與外部的聯(lián)絡(luò)通道（接口）應(yīng)符合高壓電力設(shè)備的密封要求。

（3）外置傳感器的要求

（a）新造高壓電力設(shè)備應(yīng)設(shè)計(jì)有外置傳感器的安裝位置。外觀應(yīng)整潔、易維護(hù)、不降低高壓電力設(shè)備外絕緣水平；

（b）宜安裝在地電位處，因監(jiān)測(cè)需要必須安裝于高壓部位時(shí)，其絕緣水平應(yīng)符合或高于高壓電力設(shè)備的相應(yīng)要求；

（c）與高壓電力設(shè)備內(nèi)部氣體或液體絕緣介質(zhì)相通的外置傳感器，其密封性能、機(jī)械性能等應(yīng)符合或高于高壓電力設(shè)備的相應(yīng)要求。

（4）傳感器性能要求

提高植入一次電力設(shè)備本體的傳感器靈敏度、抗干擾能力和壽命等，提高監(jiān)測(cè)變量的準(zhǔn)確性。

B 互感器

全光纖電子互感器具備高準(zhǔn)確度下的動(dòng)態(tài)范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量不失真、安裝方式靈活、安全環(huán)保等特點(diǎn)，可滿足我國(guó)智能電網(wǎng)的需要。

我國(guó)全光纖互感器實(shí)際工程應(yīng)用還剛起步，以下技術(shù)問(wèn)題還需進(jìn)一步研究論證：(1)光纖電流互感器的可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題，穩(wěn)定性主要取決于設(shè)計(jì)、工藝和制造技術(shù)。需要通過(guò)溫度、沖擊、振動(dòng)和低氣壓下等各種特定條件下的驗(yàn)證。(2)光纖電流互感器的壽命問(wèn)題，雖然可通過(guò)加速壽命試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)得出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也可配合國(guó)際公認(rèn)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的壽命和可靠性，但電力系統(tǒng)的設(shè)備壽命、可靠性最終還是要靠長(zhǎng)期的運(yùn)行結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)，這需要時(shí)間驗(yàn)證。

C 在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)

完善智能電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)，提高在線監(jiān)測(cè)和評(píng)估系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，讓電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)設(shè)備更加了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)、可靠性狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)設(shè)備與調(diào)控系統(tǒng)的信息互動(dòng)。

進(jìn)一步提高和完善已開發(fā)監(jiān)測(cè)裝置的性能，加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化水平，如專家診斷系統(tǒng)的建立，通過(guò)調(diào)查、歸納、綜合、分析工作，提煉出精華，形成專家系統(tǒng)，作為分析判斷被測(cè)設(shè)備故障的依據(jù)。

提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理的綜合自動(dòng)化。

D 其他

分布式電源標(biāo)準(zhǔn)化換流裝置及電能控制裝置、分布式電源微機(jī)保護(hù)裝置、超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置、逆變器系列設(shè)備需要關(guān)注。

表11 改造變壓器監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)要求

3.3.2.4 柔性交流輸電設(shè)備

柔性交流輸電系統(tǒng)即FACTS(Flexible AC Transmission System)是指采用基于電力電子元件的控制器和其他靜止控制器，以提高其可控性和增強(qiáng)功率傳輸能力的交流輸電系統(tǒng)。FACTS設(shè)備能給電力系統(tǒng)帶來(lái)眾多好處，主要作用歸納如下：(1)較大規(guī)模的控制潮流；(2)提高輸電線路輸送容量；(3)依靠限制短路和設(shè)備故障影響來(lái)防止線路串級(jí)跳閘；(4)阻尼電力系統(tǒng)振蕩。

FACTS裝置擁有廣闊的發(fā)展空間。柔性直流輸電具有良好的技術(shù)和商業(yè)價(jià)值，必須加快理論研究、研發(fā)換流閥和直流場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備步伐。

柔性交流輸電換流閥、柔性交流輸電電纜、柔性多端交流輸電系統(tǒng)、靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）、可控并聯(lián)電抗器（CSR）、靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）、串補(bǔ)/可控串補(bǔ)（FSC/TCSC）、故障電流限制器（FCL）、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器（SSSC）、統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）。

3.3.3 配電設(shè)備

配電網(wǎng)測(cè)控向廣域信息、自適應(yīng)、可邏輯重組、支持動(dòng)態(tài)在線整定的方向發(fā)展，各種保護(hù)、控制技術(shù)將進(jìn)一步滲透、融合于配電一次電力設(shè)備，發(fā)展為一體化智能電力設(shè)備。

3.3.3.1 配電一次設(shè)備

配電一次設(shè)備大致應(yīng)具有6項(xiàng)功能：運(yùn)行時(shí)自身狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、診斷、記錄和實(shí)時(shí)顯示；系統(tǒng)參數(shù)的測(cè)量和記錄；信號(hào)數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)化；控制保護(hù)；長(zhǎng)壽命、高可靠，延長(zhǎng)開關(guān)設(shè)備的檢修周期。

通用性金屬封閉開關(guān)將向著高可靠性、免維護(hù)、智能化、小型化、操作方便、外觀精美、低成本的方向發(fā)展。開發(fā)新一代全工況、免維護(hù)、高可靠性、小型化的負(fù)荷開關(guān)以及環(huán)網(wǎng)柜，可實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，是環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展的重要方向。

中低壓設(shè)備，完成固體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜（SIS）設(shè)備研制，研發(fā)出可用于產(chǎn)業(yè)化的環(huán)保型氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜（E-GIS），掌握永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)和中、高壓真空滅弧室的仿真技術(shù)研究和制造技術(shù)。

柱上開關(guān)設(shè)備運(yùn)行于戶外柱上，是配網(wǎng)的重要組成，但是其運(yùn)行維護(hù)困難。因此，迫切需要進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)動(dòng)、遠(yuǎn)控、負(fù)荷轉(zhuǎn)移等智能化技術(shù)的改造，使配電自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備具備自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)隔離，自動(dòng)轉(zhuǎn)功的功能。

要關(guān)注環(huán)保智能化柱上開關(guān)、智能配電網(wǎng)保護(hù)測(cè)控一體化裝置、智能配變監(jiān)測(cè)終端、復(fù)合電能質(zhì)量控制器、高效節(jié)能配電變壓器、集成智能配電站、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、充放電配電保護(hù)與測(cè)控裝置、智能配電裝備快速保護(hù)動(dòng)作機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品。

3.3.3.2 配電二次設(shè)備

配電網(wǎng)自動(dòng)化向多樣化、集成化、智能化方向發(fā)展，對(duì)配電二次設(shè)備提出了新要求。

配網(wǎng)自動(dòng)化主站應(yīng)該具有如下功能：(1)基于全網(wǎng)拓?fù)涞姆治鰬?yīng)用；(2)智能化的自愈控制；(3)支持調(diào)控一體化應(yīng)用；(4)與相關(guān)系統(tǒng)的互動(dòng)化應(yīng)用。

配電終端設(shè)備應(yīng)該具有如下功能：(1)一次開關(guān)、變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)功能；(2)智能分布式終端將得到廣泛應(yīng)用；(3)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將向10kV饋線延伸，與配電終端密切配合實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化功能；(4)與一次設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)就地故障快速隔離，小電流接地探測(cè)、相位同期檢測(cè)等功能。

3.3.3.3 微網(wǎng)設(shè)備

微網(wǎng)設(shè)備將要具備根據(jù)電力調(diào)度部門的指令，對(duì)有功功率、無(wú)功功率、電壓、頻率的輸出進(jìn)行控制的功能，并具備一定的故障維持能力，為大電網(wǎng)做支撐，實(shí)時(shí)給調(diào)度提供發(fā)電設(shè)備的相關(guān)信息，保證電能質(zhì)量要求。需要研制開發(fā)微網(wǎng)與大電網(wǎng)的接入設(shè)備、微網(wǎng)監(jiān)測(cè)和保護(hù)控制設(shè)備、微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，微網(wǎng)內(nèi)部的變頻和逆變?cè)O(shè)備。

3.3.4 用電設(shè)備

3.3.4.1 智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)

集成化的系統(tǒng)軟件和管理平臺(tái)；

應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和智能化運(yùn)行算法進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行與用電規(guī)劃；

具有人性化界面（可視化工具和性能儀表板等）及決策支持工具（報(bào)警工具，方案工具等，避免管理者誤操作）；

適應(yīng)多種分布式電源接入，實(shí)現(xiàn)多電源協(xié)調(diào)管理模式；

使用各種智能傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高層次系統(tǒng)智能化控制與保護(hù)；

引入新材料、超導(dǎo)和數(shù)字設(shè)計(jì)等技術(shù)，開發(fā)新一代的電器設(shè)備，將提高電器設(shè)備安全和可靠性；

形成系統(tǒng)全面解決方案，滿足不同類型用戶需求；

提供多種增值服務(wù)，建立新型電能消費(fèi)模式，推動(dòng)低碳綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.3.4.2 低壓電器設(shè)備

需要研究具有如下特點(diǎn)的低壓電器設(shè)備：

采用統(tǒng)一平臺(tái)與標(biāo)準(zhǔn)體系，能實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)化管理和控制；

具有早期預(yù)警與快速安全恢復(fù)和自愈等功能；

能實(shí)現(xiàn)全電流范圍的控制與保護(hù)功能。

3.3.4.3 智能家居/智能樓宇設(shè)備

家庭智能交互終端、智能插座、各種家用傳感器以及包括智能空調(diào)、智能電視、智能冰箱、智能洗衣機(jī)、智能吸塵器、智能電飯煲等在內(nèi)的智能家電。

3.3.4.4 智能小區(qū)系統(tǒng)

小區(qū)主站軟件、終端設(shè)備（用電信息采集終端、分布式電源及儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)汽車充電站監(jiān)控裝置、自動(dòng)用電服務(wù)終端）、通信信道、用電信息采集系統(tǒng)、雙向互動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)、分布式電源管理系統(tǒng)、小區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)。