浅论智能电网

黄建国

【摘要】进入21世纪以来，节约能源、降低能耗和低碳排放，建立可持续发展的机制是当今世界各国发展面临的重要问题和关注重点，欧美发达国家相继开展了智能电网建设。智能电网建设将是电力工业的一场革命。面对新形势，国家电网公司明确提出了特高压电网为骨干网络、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网的目标。

本文首先介绍了不同国家对于智能电网概念的不同理解，然后介绍了智能电网的主要应用和特征，最后着重介绍了智能电网在国内外发展的现状和一些自己的思考，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命力。

【关键词】智能电网不同国家生命力

Abstract: Since twenty-first Century, save energy, reduce energy consumption and carbon emission, establish the mechanism that can develop continuously is current world each country development and the major problems facing the focus, the developed countries in Europe and America have developed a smart grid construction. This paper firstly introduces the different countries have different understanding of the smart grid concept, then introduces smart grid applications and characteristics, then introduces the smart grid in the domestic and foreign development present situation and the number of their own thinking, in science and technology to lead the social change of the times, the smart grid will show its strong vitality.

Key words: smart grid in different countries; vitality;

中图分类号：V242.3+1文献标识码：A 文章编号：

进入21世纪以来，节约能源、降低能耗和低碳排放，建立可持续发展的机制是当今世界各国发展面临的重要问题和关注的重要问题和关注的重要焦点。以可再生能源和绿色能源逐步代替化石能源和煤炭能源，建造新的能源使用体系，同时以信息技术改造现有的能源体系，采用先进的控制技术提高电网的能源效率是智能电网理念产生的源泉。目前国内外对智能电网还没有一个明确的概念，世界各国对智能电网的理解不一样。以下是一些企业、国家及专家对智能电网的理解和看法。

一、不同国家对智能电网的定义

不同的国家对智能电网的理解不同，定义不同，具体如下：

美国电科院（EPRI）：智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求；利用现代通信技术，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务；具有快速诊断、消除故障的自愈功能。

欧洲则采用SmartGrid的称呼，欧洲在2006年推出了研究报告，全面阐释了智能电网的发展理念和思路。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。目前智能电网（SmartGrid）这个称谓被世界普遍采用。

日本电力中央研究所：智能电网是实现低碳社会必须的，能够确保安全可靠供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、统筹电力用户需求实现节能和提高能效的综合系统。

国家电网公司：智能电网是以特高压电网韦骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。

南方电网公司等：当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中，但只能点味甘的概念已涵盖了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高点味甘供电可靠性，促进节能减排，促进新能源的利用，促进资源优化配置等内容，是一项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益最大化。

二、智能电网的主要功能和特征

智能电网包括了以下八个方面的主要特征，这些特征仅从功能上描述了电网的特性，而不是最终应用的具体技术，它们形成了智能电网完整的景象。

1、智能电网是自愈电网。从本质上讲，自愈就是智能电网的“免疫系统”。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。以确保电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。

2、智能电网激励和包括用户。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。

3、智能电网将抵御攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应，以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。

4、智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量。电能质量指标包括电压偏移、频率偏移、三相不平衡、谐波、闪变、电压骤降和突升等。

5、智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。通过其先进的控制方法监测电网的基本元件，从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外，智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动，同时应用超导、材料、储能以及改善电能质量的电力技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。

6、智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。

7、智能电网将使电力市场蓬勃发展。智能电网通过市场上供给和需求的互动，可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量，降低潮流阻塞，扩大市场，汇集更多的买家和卖家。

8、智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。例如，通过动态评估技术以使资产发挥其最佳的能力，通过连续不断地监测和评价其能力使资产能够在更大的负荷下使用。

三、国内外智能电网的发展现状

1、我国的智能电网的发展现状

我国的智能电网建设目前主要关注与骨干网的建设，特别是超高压与直流输电的建设、智能化变电站的建设。目前，中国智能电网建设已取得一定成绩，已建成并投入使用多条超高压骨干输电线路及多个智能化变电站，并正在规划更多的骨干网及数字化变电站。计划在第十二个五年计划期间内，建设超过六千座数字化变电站。但是，随着智能电网的发展越来越大，我国智能电网的发展也遇到了一系列的问题。我国发展智能电网主要是由于能源资源分布不均，负荷增长过快；此外，电源结构以煤为主，调节能力不足，而且节能减排已经成为关注的重点，减小碳排放、保护环境、接纳风电及太阳能等大规模可再生能源成为亟待解决的问题之一。如何保证电网供电质量及安全性等等问题已浮出水面，需要智能电网产业链上各方共同努力，进而促进智能电网的发展。

2、国外智能电网的发展现状

国外很早就开始智能电网的规划与建设，比较重视的是美国与欧洲。

我们先来看一下美国。美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。

从欧洲的智能电网建设来看，更注重新能源的建设。从全球范围来看，欧洲目前是太阳能、风能发展最好的地区，其智能电网的建设引入了大量的新能源，对于并网的风能及太阳能的管理与控制，体现了欧洲智能电网的特色。ADI的贡献在于太阳能及并网设备的信号条例与控制。

四、电网发展面临的形势

经济社会的快速发展对作为重要基础性产业的电力工业发展尤其是电网发展，提出了更高的要求。我国大范围能源资源优化的配置和可再生能源的大规模集中接入，要求电网结构更加坚强合理，控制管理更加灵活便利。资源节约型、环境友好型社会建设要求电网在确保安全可靠的前提下，着重提升其运行效率和灵活管理能力。人们生活水平的不断提高，要求电网企业不断改善供电服务质量，丰富服务内容。国际社会对气候变化问题的高度关注，使优化能源结构和提高能源效率成为世界各国获得国际话语权、彰显国际竞争力和实现可持续发展内容。电网作为能源供应体系的重要环节，必然会在节能减排领域承担更加艰巨的任务。

基于每个国家对于智能电网概念的理解不同，需求不同。所以，我们不能用一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。

国外对智能电网的研究相对于我国来说更早，同时技术也更加成熟、深刻。所以我们要吸收他们的先进技术和经验，但是也不能全盘接收，应该发展中国特色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。这个观点对于智能电网的研究和发展同样适用。开放、统一标准，让更多的研究机构加入，就会有更多的新技术产生。

给用户提供更多的方便和实惠。人性化的电网概念是至关重要的，智能电网的设计除了在技术方面要深入研究之外，怎样最大限度的满足用户的需要，提供更加便捷的服务是很重要的。

开放的市场。就如前面德国对于智能电网的发展一样。用户可以根据自己的需要进行“买电”和“卖电”，这样不仅能够在一定程度上促进电能的有效利用，也会增加用户对电的概念的理解和兴趣。减轻政府部门的工作量。

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