关于我国智能化电网建设的思考

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摘要：随着现代社会对电网安全性、可靠性、稳定性要求的逐步提高，智能电网已成为全球范围内的研究热点和探索焦点。文章介绍了国内外智能电网的概念及其发展方向，探讨了智能电网建设工作中面临的困难和问题，提出了做好智能电网建设工作的一些建议。

关键词：智能电网；智能电网建设；评价指标体系；传感器网络

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）33-0117-02

目前我国对于智能电网的研究已经进入建设阶段，2009年5月，中国国家电网公司公布了以信息化、数字化、自动化和互动化为特征的“坚强智能电网”为特征的研究成果，紧接着又推出了智能电网的建设，第一次正式提出了加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的统一坚强智能电网的目标。从此，拉开我国建设智能电网的热潮；2011年开始，安徽电网已经开始全面推广建设智能型变电站；未来，我国还将参与制定智能电网的标准体系。

一、智能电网介绍

关于智能电网定义为：“运用先进的网络分析技术及新的智能化技术手段，将电力企业的各种设备、控制系统、生产任务及工作人员有机地联系在一起，在一种‘公共信息模型’（Common Information Model，CIM）的基础上自动收集和存储数据，对供电系统的运行及电力企业的经营管理进行全面、深入的分析，客观正确地优化其资产管理和供电服务”。

美国能源部现代电网委员会的定义，智能电网是将先进的传感技术、控制理论、通信等先进技术集成到现行的电力系统的输配电领域的一项综合技术。现实中，智能电网（Smart Grid）即为将信息技术、通讯技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网，它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

目前，智能电网还没有一个明确的定义。智能电网与传统电网的区别，可从技术层面和管理层面进行区分，智能电网从技术层面来看，将会在发电方式、通信方式、电量监测、保护定值、数据分析和事故恢复等各方面发生重大改变；从管理层面来看，将会在调度模式、设备检修和供电服务等各方面发生重大变革。

二、智能电网建设

世界各国建设智能电网的重点和目标不同，但是无论是美国、欧洲的智能电网还是中国的智能电网，都应具备智能电网的基本特征：自愈性、供需互动性、兼容性、集成化。根据各国对于智能电网的研究和建设，未来下面这些领域将不可避免的成为各国在智能电网建设建设方面竞争的主战场：（1）先进的相量测量和广域测量技术；（2）先进的三维、动态、可视化技术；（3）高级计量，如无线、自动计量读数；（4）需求响应；（5）先进的配电自动化；（6）分布式发电技术及电力储能技术等。

智能电网建设建设任务包括：电网各个环节重要运行参数的在线监测，从安全性、可靠性、可调节、抗扰动等方面加强对设备状态的预测、预防、调控，基于可靠监控信息建立输电线路的辅助决策和配电环节的智能决策，加强与用户间的双向互动，开拓新的增值服务。而这些智能化任务的实现，必须依托于透彻的信息感知技术，可靠的数据传输和健全的网络构建技术，以及海量感知信息的智能管理和多级数据处理技术（见图1）。

传感器网络可以在人迹罕至和环境恶劣的地方使用，利用部署在目标区域内的大量节点，协作地感知、采集各种环境或监测对象的信息，获得详尽而准确的信息。在智能电网中，完全可以利用依靠物联网所建立数量庞大的终端传感器等采集设备，从输配电侧到用电侧的各类设备上采集所需数据信息，同时这些数据信息通过物联网和其上层的互联网技术进行传递和交换，为智能电网的各种应用提供数据支持，有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，使信息通信基础设施资源服务于电力系统运行，提高电力系统信息化水平，改善现有电力系统基础设施的利用效率。物联网技术应用于智能电网，将能有效地为电网中发电、输电、变电、配电、用电等环节提供重要技术支撑，为国家节能减排目标做出贡献。因此物联网完全可以成为推动智能电网发展的重要技

术手段。

三、电网建设面临的问题

建设坚强智能电网是国家电网公司准确把握国际、国内电力发展的最新趋势，但是在建设过程中可能会遇到如下一些问题：

1．智能电网建设在发电、输电、变电、配电、用电及调度各方面仍存在着一些问题。由于间歇性电源，特别是新能源，时有时无，电网怎么接纳新能源，如何准确预测、监测、分析和控制，以提高可再生能源的机网协调运行水平，仍然有待进一步研究。

2．从外部因素看：（1）环境约束条件在不断增强，中央政府对建设用地的审批要求日益严格。（2）国家能源发展战略继续深入推进，节能减排、节能调度对发电计划和运行方式提出了新的要求；新能源大规模集中开发要求电网具备更强、更灵活的接入能力。（3）跟随电力体制改革的进程，电力市场建设也将逐步推进，与之对应的电网运行方式对电网建设的协调性、针对性提出了进一步的要求。（4）电力需求层次在不断提升，电网的供电质量和可靠性将逐步成为社会大众关注的焦点，但是由于能源问题，电源点供应的不确定性给满足更高层次的电力需求带来了难度。

3．从内部因素看：（1）电网大面积停电的风险十分突出。（2）电网运行的突出问题，很难再依靠原有思路解决。全网不少地区短路电流全面接近限额，通过局部调整网架结构解决问题，变得非常困难。电网发展形势的这些根本性变化，要求创新建设体系，突破关键技术，加快电网建设方式的根本转变，势在必行。

4．新能源接入后，对系统的稳定性影响也需进行考虑；在输电方面，由于FACTS等输电技术的大量应用，应尽快解决FACTS等输电新技术的国产化问题；变电方面，解决智能化变电站的研究和推广问题及全站一次设备的智能化问题；配网方面，重点解决用户用电效率低的问题及智能化电表的应用问题；调度方面，解决大电网安全运行问题及新能源、可再生资源接入的控制问题以及事故状态下电网如何自愈的问题。

四、建设工作建议

为适应新形势下的智能电网发展需要，建设工作必须严格服从于坚强智能电网发展战略，始终围绕坚强智能电网的特征和内涵，强化理念和思路的创新，结合重点项目的平稳推进，彻底转变传统思维方式和技术手段。

智能电网项目评价是电网建设工作的关键环节，评价指标体系的建立直接关系到方案评审的结果。构建智能电网项目评价指标体系时，应充分考虑到项目经济性、技术性、安全性、社会性，环节友好性等方面的要求，并充分遵守如下基本原则：（1）全面性，评价指标尽可能的反应出智能电网的内涵和特点；（2）客观性，指标应能够客观地揭示智能电网的实际情况；（3）易实现性，评价指标要能够方便测量和计算，所需数据能够和目前统计指标相衔接；（4）典型性，所选指标应能够突出主要问题。

建立好合理的指标体系后，选择科学先进的评价方法，合理的给指标赋权，以最终得到科学的建设方

案。

参考文献

[1] 余贻鑫，栾文鹏．智能电网[J]．电网与清洁能源，2009，25

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[2] 余贻鑫，栾文鹏．智能电网评述[J]．中国电机工程学报，2009，29（34）．

[3] 帅军庆．创新发展建设智能电网：华东高级调度中心项目群建设的实践[J].中国电力企业管理，2009，（4）．

作者简介：冯亚芳（1981-），男，河北任丘人，河北任丘市电力局助理工程师。