智——能智电能网电网A不BC神（秘一）<br/>

智——能智电能网电网A不BC神（秘一）

2011-01-27中国电器工业协会智能电网设备工作委员会周彦伦杨奖利

电器工业 2011年5期

/中国电器工业协会智能电网设备工作委员会（筹）周彦伦杨奖利 /

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——能智电能网电网A不BC神（秘一）

/中国电器工业协会智能电网设备工作委员会（筹）周彦伦杨奖利 /

目前，智能电网在全世界范围内如火如荼的兴起，这也将是人类发展历史上的重要进步。我国作为最大的发展中国家以及能源消耗大国，也积极地拉开了智能电网发展、建设的大幕。但是，智能电网在世界范围来讲，属于新生事物，范围广大的、每日工作和生活与电息息相关的人们，除了少数从事专业或相关工作人员外，大部分对智?能电网存在着这样或那样的疑惑。为了推动我国智能电网事业的发展，赢得最广大的各方力量的理解及支持，从现在开始，我们中国电器工业协会智能电网设备工作委员会，将陆续与大家谈谈一些对智能电网粗浅的认识，以期能够“抛砖引玉”。

智能电网和人类历史上任何重大的进步一样，也遵循事物发展的基本规律，也经历了从简单到复杂、从低级到高级的基本过程。以前我们国内谈及电网，主要是指输变电网络再加之配电部分，即所谓传统电网的范围；而由于目的意义、职责功能等的不同，智能电网的范围将最终涵盖发电、输电、变电、配电、用电乃至于调度管理及通信等环节，根据客观现实条件及目的要求的不同，在不同时期、不同地域各有不同的发展侧重点，也正是因为这个原因，截至目前也没有一个为大家共同接受或认同的智能电网的概念。

我国电网公司前两年实施的智能化改造建设工作还仅是涉及到传统电网范围内的电站部分，就是使原输变电网络具有“当前特定”的智能功能。首先，电网大的基本布局构架形态还如原来一样，由电站主要设备和输电主线路构成，电站主要设备还是电力变压器、高压开关设备、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线设备、继电保护装置及各种功率补偿装置等。所谓“智能”功能，只是一定意义上的相对的概念，就是使电网设备具有更强的逻辑判断能力、更强的事件处理能力及更友好的互动界面，最终体现为具有更高的安全可靠性及更高的运行经济效率，从而达到整个社会效益的最大化，所以智能电网还不是智慧电网。

智能电网的核心是智能变电站，智能变电站是采用先进、可靠、集成环保的“特定”设备，达到全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本过程，实现支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。智能电网就是将各个分散的智能电站“有机”的联系起来，从而使相关联的电网具有智能化的功能。但智能电网不仅如此，它还可通过采用先进的输电技术来提高输电效率。当然，电网的智能化要求及目标肯定与电站不同，但终极目的是一致的。

智能电站内的主要设备，根据功能次序划分为三个层次，即站控层、间隔层和过程层。站控层设备要实行对实时监控系统、故障录波系统、站域控制、电能计量系统、在线检测系统、视频安防系统、通信系统、对时系统、等各子系统的各种数据进行统一接入、统一储存、统一处理分析等综合管理。主要由后台的各类计算机类产品构成，相当于人们的大脑中枢；间隔层主要是由一些智能电子设备（英语简称IED，是英语 Intelligent Electronic Device的缩写，如电子式互感器的合并单元等）组成，按照一定的规定（比如，监测、控制或服务于同一台主设备），把这些智能电子设备组成一个设备柜，称为智能组件柜。间隔层的主要功能就是汇集、处理、分析来自主设备的各种状态、性能、工况等信息，实现一定的判断处理，或与后台站控层设备进行通信，若需要，将来自站控层的信息传递到主设备。随着技术的发展，独立的间隔层设备将逐渐消失，它将归集于一次主设备；过程层主要电力设备是：开关、变压器、互感器、避雷器等一次设备，主要把电网参数信息、设备自身性能信息、电网及设备的状态信息，乃至于主要电器设备的辅助设备的各种工作信息等进行采集，并传输到间隔层。这些信息包括：电网稳态的电流、电压、频率，暂态的电流、电压；开关设备温度、温升、局部放电、SF6绝缘气体密度、SF6绝缘气体微水含量、操动机构状态、操动机构分合闸线圈电流；变压器油温升、油色谱、油微水含量，变压器铁芯接地电流、有载开关控制、变压器冷却系统控制；避雷器泄露电流、阻性电流等等，不一而足。当然，为了科学的管理维护各种设备，除了各种设备自设的各种智能功能外，还有设备的智能诊断、故障综合分析系统；为保障电站安全稳定运行的消防、保安等等其他辅助设备设施也要纳入整个电站的智能化管理系统。

可是，仅仅是输电网络的智能化是远远不够的，原因之一就是在电力系统中还有其他的环节。发电环节可以通过新技术以提高火电燃煤效率，水电水能利用效率，也可利用可再生清洁能源发电，减少化石能源消耗；输电可采用一些新的输电技术，减少线路损耗；用电环节可以通过采用智能控制调节或其他的技术，提高用电效率；还可以通过智能高效的管理，提高电网运行管理效率和资产利用率，也可达到节能的目的。这只是从节能环保的角度来讲的（因为能源问题已是人类必须共同面对的问题了），智能电网自动调节控制、吸纳间歇性分布式电源接入，为人们提供方便、清洁、高质量的能源也是智能电网的目的之一。

以上主要是从从事电能生产、输送专业人员角度所见的智能电网，事实上，电能主要是用做为人类服务的，服务包括日常的居家生活以及工农业生产及其它产业活动。在这大量的生产生活活动中，高效节能电机电气设备的使用、科学智能的用电管理、绿色低碳的生活理念，可使得为数众多的普通民众在智能电网时代既可有所作为，更可享受智能电网带来的方便快捷、环保绿色的生活体验。作为智能用电的智能家居更接近大多数人的生活，比如智能楼宇、智能家电等，这些都会随着智能电网的发展会逐渐成为现实的。

当然，上述智能电网诸多功能的实现，确实要用到大量的现代高新科学技术发展的成果，涉及到数十个学科领域，如计算机网络技术、先进的通信技术、传感器技术、信息技术等，从基本了解的角度出发，我们非专业人员也就没有必要搞清楚它是什么、怎么工作等问题了。

大体上来说，智能电网应具备以下几个基本特征：一是自愈能力，就是在故障发生后的短时间内，可及时发现并隔离故障，防止电网大规模崩溃。或者对故障趋势发出预警，减少故障突发引起供电中断；二是高可靠性，一方面提高设备质量，延长设备使用寿命，另一方面是加强对电网运行状态的监测和评估，提升灾害预警能力，提高电网安全运行水平；三是资产优化管理及提高经济效益，采用先进的处理手段实现对设备的信息化管理，从而延长设备正常运行时间，提高设备资产利用效率，使电网运行更加经济和高效；四是与用户友好互动，用户可以实时了解电价状况和停电计划，合理安排电器使用，电力公司了解用户详细用电信息，以提供更多的增值服务；五是兼容大量分布式电源的接入。未来各种小型发电设备和储能设备广泛分布于用户侧，可在用电蜂谷时段起到削峰填谷，减少发电装机容量的作用。

建设智能电网对国家经济社会建设发展和电网自身发展十分必要：一是可以优化能源结构，利于保障能源安全供应；二是可以提升大范围能源资源优化配置能力；三是可提升电网对清洁能源的接纳能力；四是满足用户多元化需求，提升和丰富电网的服务质量和内涵；五是可促进节能减排，推动低碳经济的发展；六是可促进电网的可持续发展和发展方式的转变；七是可提升电工行业核心竞争力，促进技术进步和装备升级；八是可为推动智能城市的发展创造条件。