高俊

【摘 要】智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強電網為基礎，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、互動化為特征的統(tǒng)一堅強智能化電網。本文分析了智能電網技術的發(fā)展問題。

【關鍵詞】智能電網；清潔能源；三網融合

智能電網”的概念首先由奧巴馬政府的能源班子提出，后在世界各國得到相應。各國電力公司、電科院、高新技術公司（包括IBM、Google、SUN等）對其定義也不盡相同。這里說說我國的情況吧。

中國式的智能電網，首先要滿足電力負荷需求，在前期保證輸電、變電的智能化建設，要保證供電安全可靠性，要滿足經濟意義和節(jié)能，最后保證電能質量和可再生能源接入。

智能電網從技術角度講，包括以下內容：電網的自愈性（高級算法）、分布式電源（分布式應用）、新能源的充分利用（接入與防擾動）、用戶的分時電價（智能電表）、電動汽車充電（充電站）等應用，還包括智能化設備（ED）、智能化變電站等。

智能電網的主要特征：

（1）堅強。在電網發(fā)生大擾動和故障時，仍能保持對用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積停電事故；在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行；具有確保電力信息安全的能力。

（2）自愈。具有實時、在線和連續(xù)的安全評估和分析能力，強大的預警和預防控制能力，以及自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復的能力。

（3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，適應分布式電源和微電網的接入，能夠實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。

（4）經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低電網損耗，提高能源利用效率。

（5）集成。實現(xiàn)電網信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型，實現(xiàn)標準化、規(guī)范化和精益化管理。

（6）優(yōu)化。優(yōu)化資產的利用，降低投資成本和運行維護成本。

智能電網是我國電網發(fā)展的必然趨勢，它將譜寫電網建設的新篇章。其重要意義體現(xiàn)在以下方面：

（1）具備強大的資源優(yōu)化配置能力。我國智能電網建成后，將形成結構堅強的受端電網和送端電網，電力承載能力顯著加強，形成“強交、強直”的特高壓輸電網絡，實現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送，區(qū)域間電力交換能力明顯提升。

（2）具備更高的安全穩(wěn)定運行水平。電網的安全穩(wěn)定性和供電可靠性將大幅提升，電網各級防線之間緊密協(xié)調，具備抵御突發(fā)性事件和嚴重故障的能力，能夠有效避免大范圍連鎖故障的發(fā)生，顯著提高供電可靠性，減少停電損失。

（3）適應并促進清潔能源發(fā)展。電網將具備風電機組功率預測和動態(tài)建模、低電壓穿越和有功無功控制以及常規(guī)機組快速調節(jié)等控制機制，結合大容量儲能技術的推廣應用，對清潔能源并網的運行控制能力將顯著提升，使清潔能源成為更加經濟、高效、可靠的能源供給方式。

（4）實現(xiàn)高度智能化的電網調度。全面建成橫向集成、縱向貫通的智能電網調度技術支持系統(tǒng)，實現(xiàn)電網在線智能分析、預警和決策，以及各類新型發(fā)輸電技術設備的高效調控和交直流混合電網的精益化控制。

（5）滿足電動汽車等新型電力用戶的服務要求。將形成完善的電動汽車充放電配套基礎設施網，滿足電動汽車行業(yè)的發(fā)展需要，適應用戶需求，實現(xiàn)電動汽車與電網的高效互動。

（6）實現(xiàn)電網資產高效利用和全壽命周期管理。可實現(xiàn)電網設施全壽命周期內的統(tǒng)籌管理。通過智能電網調度和需求側管理，電網資產利用小時數(shù)大幅提升，電網資產利用效率顯著提高。

（7）實現(xiàn)電力用戶與電網之間的便捷互動。將形成智能用電互動平臺，完善需求側管理，為用戶提供優(yōu)質的電力服務。

多年來，我國電力行業(yè)大力加強電網基礎建設，同時密切關注國際電力技術發(fā)展方向，重視各種新技術的研究創(chuàng)新和集成應用，自主創(chuàng)新能力快速提升，電網運行管理的信息化、自動化水平大幅提高，科技資源得到優(yōu)化，建立了位居世界技術前沿的研發(fā)隊伍和技術裝備，為建設智能電網創(chuàng)造了良好條件。

1）在電網網架建設方面，網架結構不斷加強和完善，特高壓交流試驗示范工程和特高壓直流示范工程成功投運并穩(wěn)定運行；全面掌握了特高壓輸變電的核心技術，為電網發(fā)展奠定了堅實基礎。

2）在大電網運行控制方面，具有“統(tǒng)一調度”的體制優(yōu)勢和豐富的運行技術經驗，調度技術裝備水平國際領先，自主研發(fā)的調度自動化系統(tǒng)和繼電保護裝置獲得廣泛應用。

3）在通信信息平臺建設方面，建成了“三縱四橫”的電力通信主干網絡，形成了以光纖通信為主，微波、載波等多種通信方式并存的通信網絡格局；SG186工程取得階段性成果，ERP、營銷、生產等業(yè)務應用系統(tǒng)已完成試點建設并開始大規(guī)模推廣應用。

4）在試驗檢測手段方面，已根據智能電網技術發(fā)展的需要，組建了大型風電網、太陽能發(fā)電和用電技術等研究檢測中心。

5）在智能電網發(fā)展實踐方面，各環(huán)節(jié)試點工作已全面開展，智能電網調度技術支持系統(tǒng)、智能變電站、用電信息采集系統(tǒng)、電動汽車充電設施、配電自動化、電力光纖到戶等試點工程進展順利。

6）在大規(guī)?？稍偕茉床⒕W及儲能方面，深入開展了集中并網、電化學儲能等關鍵技術的研究，建立了風電接入電網仿真分析平臺，制定了風電場接入電力系統(tǒng)的相關技術標準。

7）在電動汽車充放電技術領域，我國在充放電設施的接入、監(jiān)控和計費等方面開展了大量研究，并已在部分城市建成電動汽車充電運營站點。

8）在電網發(fā)展機制方面，我國電網企業(yè)業(yè)務范圍涵蓋從輸電、變電、配電到用電的各個環(huán)節(jié)，在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、快速推進等方面均存在明顯的優(yōu)勢。

堅強智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網。

特高壓輸電具有遠距離、大容量、低損耗、高效率的優(yōu)勢，建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智能電網，能夠促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)利用。同時，特高壓電網可以提升電網抵御突發(fā)性事件和嚴重故障的能力，進一步提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，使堅強智能電網建設具備堅實的網架基礎。

因此，在堅強智能電網建設中，必須以特高壓電網為骨干網架，連接大型能源基地及主要負荷中心，以更好地保障國家能源供應和能源安全，滿足經濟社會快速發(fā)展的需要。

智能電網的目標是實現(xiàn)電網運行的可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網能夠實現(xiàn)這些目標，就可以稱其為智能電網。

智能電網必須更加可靠—智能電網不管用戶在何時何地，都能提供可靠的電力供應；智能電網必須更加安全—智能電網能夠經受物理的和網絡的攻擊而不會出現(xiàn)大面積停電或者不會付出高昂的恢復費用。

智能電網必須更加環(huán)境友好—智能電網通過在發(fā)電、輸電、配電、儲能和消費過程中的創(chuàng)新來減少對環(huán)境的影響。進一步擴大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來的設計中，智能電網的資產將占用更少的土地，減少對景觀的實際影響。智能電網必須是使用安全的—智能電網必須不能傷害到公眾或電網工人，也就是對電力的使用必須是安全的。

【參考文獻】

[1]趙智大.高電壓技術.中國電力出版社.