浅析智能电网

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摘要：智能配电网是一个庞大而有实际意义的工程，对国家、人民甚至对整个世界的经济发展和环境保护都有重大的贡献。智能电网是当前全球电力工业关注的热点，引领了电网的未来发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链。智能电网中应用到技术很多，是将现代先进的传感测量技术、信息技术、通讯技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成，由此而形成的新型电网。它的主要目的是：充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、保证电能质量、适应电力市场化发展等，从而来实现可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

关键词：电力 能源 智能电网 网络 系统 技术 高效 发展

1 智能电网的概念及现状

首先，我们来了解下智能电网的概念，从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家普遍认同以下观点：智能电网就是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

中国在电网的规模和投资方面取得的成绩有目共睹。中国的电网企业在发展智能电网方面也具有自身优势。中国目前在特高压与高压输配电领域的许多技术都是引领全球的。另外，由于中国在可再生能源发电领域的迅速发展，可再生能源电力接入电网方面也具有一定的优势。不过，智能电网是一个庞大而完整的体系，在电力消费端、需求响应等方面，欧美国家暂时处于领先地位，特别是在消费端的投入和重视程度上，欧美市场也相对比较成熟。

2 智能电网的特点

将计算机应用于电网之中，将数字传感器、遥控装置等加入现有的电力传输及分配系统中，实现数据连接、采集、整合，再进行科学的分析，使电网变得更加智能、绿色、高效。而且这样的“智能电网”能更加及时、透明地反应电网状况。例如:实时将电力负荷与电价信息传回电厂，消费者能及时了解到自己所消费的电量及所要缴纳的电费；人们可以为家用电器设置相应程序，电厂甚至还可以直接向电器发送指令，减少高峰时的电力负荷；智能仪表能够将风能、太阳能等分散的、间歇性的可再生能源发电并入电网，并使消费者将自家多余电量卖入电网；智能电网可同时协调多辆电动汽车充电，充满电的电动汽车同时也是移动能量储存器等。下面探讨下智能电网的特点：

2.1 具有坚强的电网基础系统，同时也具备技术支撑系统，能够抵御各类外部干扰和攻击，即使电网发生大扰动和故障的时候，仍能保障对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故。

2.2 智能电网不仅具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，还具有强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。

2.3 智能电网支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，这样就能够实现与用户的高效互动，满足用户多样化的电力需求，并提供对用户的增值服务。

2.4 通信、信息和现代管理技术的综合运用，使智能电网实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。

2.5 智能电网中建立了双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用；优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

3 智能电网发展历史及趋势

智能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系，实现对电力客户、电力资产、电力运营的持续监视，利用“随需应变”的信息提高电网公司的管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。21世纪初智能电网在欧美的发展，为全世界电力工业在安全可靠、优质高效、绿色环保等方面开辟了新的发展空间。虽然国际上对智能电网研究和应用还处于初期阶段，但欧洲、美国、日本等国家和地区已经在智能电网及其相关领域取得明显成果，电网智能化水平不断提高。

随着国民经济的持续快速发展和人民生活水平的不断提高，我国电力需求较快增长的趋势在较长时间内不会改变。同时，我国能源与生产力布局呈逆向分布，能源运输形势长期紧张。但目前我国电网发展相对滞后，在能源综合运输体系中的作用还不明显。这些在客观上要求加快转变电力发展方式，提升电网大范围优化配置能源的能力，建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网是满足这一要求的必然选择。

特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、高效率的优势，建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网，能够促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发利用。同时，特高压电网可以提升电网抵御突发性事件和严重故障的能力，进一步提高电力系统运行的可靠性和稳定性，使坚强智能电网建设具备坚实的网架基础。

因此，在坚强智能电网建设中，必须以特高压电网为骨干网架，连接大型能源基地及主要负荷中心，以更好地保障国家能源供应和能源安全，满足经济社会快速发展的需要。

2009年5月，中国国家电网公司正式了举世瞩目的“建设坚强智能电网”的研究报告，首次向社会公布了“智能电网”的发展计划。

2010年3月“加强智能电网建设”首次列入《政府工作报告》，我国智能电网建设步伐加快；2010年5月1日，我国第一个智能电网示范工程在上海世博园率先投运；6月29日，国家电网公司制定并了《坚强智能电网技术标准体系规划》，成为全球首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。在政府、行业、企业的合力推动下，我国智能电网建设全面提速，成为世界智能电网建设的先行者和引导者。

2011年以来，我国智能电网进入全面建设阶段，在示范工程、电动汽车充换电设施、新能源接纳、居民智能用电等方面大力推进。2011年9月19日，中国首个智能电网综合示范工程在中新天津生态城成功投运。

根据我国电网公司“智能电网”的发展计划，从2011年到2015年为智能电网全面建设阶段，将进一步加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。2016年至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备全面达到国际先进水平。