智能电网的发展未来—如何进一步做好华中地区的智能电网建设

王磊

苏州供电公司营销部， 江苏 苏州 215004

智能电网的发展未来—如何进一步做好华中地区的智能电网建设

王磊

苏州供电公司营销部， 江苏 苏州 215004

随着时代的发展，原有的电网结构和电力设备已无法满足经济社会发展的需要，这时智能电网技术就成为我国现代化建设的重要支撑力量，如何更好的建设智能电网，也成为我国“十二五”的关键任务。本文简要介绍智能电网技术的发展规划以及相关背景。

智能电网；华中地区；超导

1、发展背景

当前，我国电网的安全性、稳定性、可靠性、电能质量、应对突发事故和灾难的能力等多方面还有待进一步提高。随着电力在终端能源所占的比重日益提高，对电力系统的上述各个方面的要求也将越来越高。与此同时，随着化石能源的日益枯竭，需要大力发展新能源技术，这时智能电网也就此应运而生。

智能电网的建设是一个长期艰巨的任务，早在2009年，国电在华中地区就已经开始相关建设行动，并确定了“三步走”的发展战略，确定智能电网建设这一长期工程，并规划从2009年开始第一阶段即研发试点阶段，到2020年建成。届时，建成特高压电网、数字化变电站、用电信息管理系统等一些列智能电网的重要部分。

2、智能电网的概念

什么是智能电网？尽管目前对只能电网还没有一个统一的定义，但从智能电网的涵义出发，基本可以概括为：是以电力系统中各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将新型电网控制技术、信息技术与管理技术有机结合起来，以“自愈、安全、经济、清洁”为特点，智能控制技术与往里电网高度集成而形成的新型电网。它是一个完全自动化的供电网路，可以实现从发电到用电所有环节信息的智能系统，系统优化电力生产、输送和使用过程，是当今世界电力系统发展变革的最新趋势。

3、智能电网的特点

电网基础体系、技术支撑体系、智能应用体系、标准规范体系是坚强智能电网的四大体系。

智能电网的特点是：自愈、安全、经济、清洁，能够提供适应未来经济社会发展需要的优质电力与服务。

自愈-实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自动恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。

安全-更好地对人为或自然引发的扰动做出辨识与反应。在自然灾害、外力破坏和计算攻击等不同情况下，保证人身、设备和电网的安全。

经济-支持电力市场竞争的要求，优化配置资源；提高设备传输容量和利用率，有效控制成本，实现电网经济运行。

清洁—既能适应大电源的集中接入，也能对分布式发电方式友好接入，做到“即插即用”。支持风电、太阳能等可再生能源的大规模应用，满足电力与自然环境、经济社会和谐发展的要求。

4、智能电网的发展规划及发展现状

我国“智能电网”的建设主要分三个阶段来进行：1）、2009年～2011年为规划试点阶段，开展关键性、基础性、共用性技术研究，进行技术和应用试点。2）、2012年～2015年为全国建设阶段，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；3）、2016年～2020年为引领提升阶段、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。

今年是2011年，是第一个阶段的结束之年，华中地区在智能电网的建设中基本完成任务，基本建成了“两横两纵”特高压网架，并建立了智能电网的物理基础-数字化变电站，从而将进一步加快智能电网的推广速度，同时以用电信息采集系统为基础的“SG186”系统，而且也制定了相关研发规划和标准。

从上述发展成果可以看出，华中地区的智能电网的建设工作已经取得了一定的成绩，但是我国的智能电网的发展水平与美国日本等发达国家的智能电网还存在一定差距，而且发展方向也有所区别，如何更好地建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化也成为今后华中地区在智能电网建设中的重要任务。

5、智能电网的发展未来

智能电网的建设是一项循序渐进的长远工程，应该按照“统一规划、分布实现、试点先行、整体推进”的原则建设实施。

我们在第一阶段，已经逐步完成智能电网的整体规划，形成了主要的顶层设计，主要有如下成绩：（1）完成各级电网的初步建设，并开展关键性、基础性、共用性技术研究，进行技术和应用试点，全面开展智能电网的关键技术试点工作；（2）建成华中各地区的同步电网，基本形成“两纵两横”特高压网络的构架；（3）电网具备相应的能力接纳国家规划的可再生能源发电规模；（4）完成智能变电站建设及改造试点工程；（5）建成智能调度技术支持系统整体试点；（6）全面开展智能用户服务关键技术研究，研究智能用电设备，完成智能配电网示范性工程建设，并完成“SG186”工程。

接下来是第二阶段（2012～2015年）——全面建设阶段。我们的目标应是形成坚强智能电网建设标准，规范建设要求；跟踪发展需要技术进步并进行建设评估，滚动修订发展规划，坚强智能电网建设全面铺开。到2015年，基本建成坚强智能电网，关键技术和装备达到国际领先水平。基本建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的国家电网；具备接纳和优化配置大型火电、水电、核电等可再生能源基地电力的能力；在电网部分重要区域内开展枢纽变电站智能化建设和改造；初步建成智能调度中心，智能调度技术支持系统达到国际领先水平；双向互动服务在大中城市得到推广，在有条件的地方开展分布式能源试点；基本建成SG—ERP系统。

最后完成第三阶段（2016年～2020年）-完善提升阶段。在全面建设的基础上，评估建设绩数，结合应用需求和技术发展，进一步完善和提升中国坚强智能电网的综合水平，引领国际智能电网的技术发展。到2020年，全面建成坚强智能电网，技术和装备全面达到国际领先水平。建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的更加坚强的国家电网；发电及需求之间实现实时互动反馈；超过50%的关键变电站实现全站设备的智能化，建成安全防御、运行优化、高效管理三位一体的智能调度体系；智能化用电设备得到广泛应用，双向互动服务全面推广；分布式能源系统以及具备发电能力和用电功能的各种终端用电设备实现“即接即用”，全面建成SG—ERP系统，信息化达到国际领先水平。

6、现阶段智能电网建设重点

为了及早更好的实现智能电网的建设，我们应该做好以下几个方面：

6.1 大力发展储能技术，促进智能电网技术的发展。传统电力系统遵循电能生产—传输—使用的模式运行，储能技术的应用可以在这个系统中增加一个具有“存储”电能的环节，将使电网运行的安全性、经济性、灵活性得到大幅度的提高。尤其是针对可再生能源以及分布式发电的大规模应用，储能技术更是不可或缺的技术选择，特别是大型可再生能源发电站的开发利用，更加需要储能技术作为有力的支持。可再生能源发电系统对储能装置有以下要求：能量密度大，能够以较小的体积重量提供较大的能量；功率密度大，能够提供系统功率突变时所需的补偿功率，具有较快的响应速度；储能效率高；耐温性能好，能够适应一些特殊环境；储能量大，能够满足调节峰谷和适应可再生能源资源昼夜变化和短期不稳定性变化的需要。

6.2 大力发展分布式智能电网，实现可再生能源的充分利用。分布式智能电网是指以靠近用户的小型发电机组（一般低于30MW）、储能系统和微型电网构建起来的与外部电网互联（或独立运行）的智能电网。随着能源问题的日益突出，国家能源政策对新能源发展的激励，电力市场的扩大以及分布式电源技术的发展使得分布式电源正成为新的发展方向。由于分布式电源具有不易出现规模性瓦解和可跟踪电力负荷的变化的特点，因此可大大提高资源的利用率。根据经济发达国家的经验，大电网系统和分布式发电系统相结合是节省投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性的主要方法。

6.3 努力发展超导技术，为构建坚强的智能电网奠定技术。超导电力技术在解决电力系统稳定性问题、电能质量问题、大容量输送问题、短路故障保护问题和降低网络损耗等方面均具有显著的优势，因此，它在电力技术的应用将促进电网技术的重大变革，可为大规模智能电网的建设提供坚实的技术基础。超导技术的作用远非限于电力应用，超导技术的重大突破将大大改变世界，无论在能源技术、交通技术、通讯技术、计算机技术还是其他领域，均将发挥重大变革性的作用。因此，要发展智能电网就必须大力探索高临界温度乃至常温超导材料、加强超导技术在电力应用中的关键技术研究开发及其示范作用。

7、结语

提高电网的安全性、稳定性、可靠性、电能质量、应对突发事故和灾难的能力以及综合效率效益、实现新能源的规模化利用，是智能电网发展的重要驱动力。华中地区在结合新能源技术的特点和本地区的发展需要，做出了智能电网的具体规划，我相信只要加强储能技术、分布式电力技术和超导电力技术研究开发的有关措施，将更好地实现智能电网的普及。

[1]王明骏.智能电网的推动因素、研发路线和难点问题[A].第一届智能电网研究学术论坛

[2]余贻鑫，栾文鹏.智能电网概述[A].第一届智能电网研究学术论坛

[3]陈树勇，宋淑芬，李兰欣.智能电网技术综述[J].电网技术

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.003