智能电网:承担大规模新能源并网重要载体——专访上海电力学院电力与自动化工程学院副院长李东东

文/本刊记者 贾常艳

作为智能电力系统一部分的智能电网，其发展对我国经济社会的发展具有极其重要的意义。坚强智能电网建设运营的全过程都将为拉动国民经济发展及改变经济发展方式、能源生产利用和保障能源安全、保护环境及减少对化石能源的依赖等方面带来巨大效益。

李东东，1976年生，博士，教授，上海电力学院电气工程学院副院长。1998年毕业于浙江大学，2000年～2005年在上海交通大学获得博士学位。主要从事电力系统建模与分析、新能源技术、微电网技术等研究。近年来先后主持国家级和省部级科研课题10余项，发表学术论文35篇，其中SCI、Ei收录23篇，发明专利授权1项，获得省部级科技进步奖4项。

有人说，智能电力系统是实现电力工业和谐发展的唯一途径。作为智能电力系统一部分的智能电网，其发展对我国经济社会的发展具有极其重要的意义。坚强智能电网建设运营的全过程都将为拉动国民经济发展及改变经济发展方式、能源生产利用和保障能源安全、保护环境及减少对化石能源的依赖等方面带来巨大效益。说的通俗一点正如这首风雅的小诗所言:天上一片云，地下端相连，恢恢织成网，服务千万家。所谓“天网恢恢，疏而不漏”，智能电网的重大使命就是遍布空际，造福百姓。为此，本刊专访了上海电力学院电力与自动化工程学院副院长李东东教授，他将为我们讲述智能电网的发展现状及未来展望，让我们更加清晰的认识这张承担重要载体的巨型之网。

《电器工业》:请您从规模、技术、影响力等方面谈谈当前我国智能电网发展取得的阶段性进展。

李东东:近几年，在我国两大电网公司等企业的推动下，我国智能电网发展迅速,成效也是较为显著的。首先，对于电网公司传统的核心资产，变电站的智能化，或者说数字化的改造及新建正在全面展开，涉及110kV到500（750）kV各电压等级，输变电设备的状态监测系统也已在多个省市投运。其次，在量大面广的配电和用电领域，已建成数十项城市智能配电网和智能用电小区示范及应用项目，数千万用户实现了用电信息自动采集。与此同时，新能源、新技术的发展也十分可观，今年我国并网的风力发电机组装机容量已达到世界首位；国家电网公司对光伏并网最近出台了大力支持的新政策；为迎接未来电动汽车的发展，充换电站和充电桩的建设几乎已广泛覆盖到所有省市。

这么大的发展规模、这么快的发展速度，科学技术的支撑十分重要，并与智能电网的发展相得益彰。在这一轮智能电网的发展中，由于我国电网巨大的市场容量，更由于国内在与国外几乎同时起步发展中充分结合了自己的特色，在技术发展中占据了较有利的主动权。比如，国家电网公司制定并发布了《智能电网技术标准体系规划》，系统地提出了8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列，并在智能电网的建设和试点中不断加以充实、完善和检验，并提交了十多项智能电网国际标准提案。政府对智能电网基础科学和应用技术研发也进行了有力的支持，国家863计划在智能电网关键技术研发和国家自然科学基金委在智能电网与装备基础理论与关键技术领域等资助了一大批项目，在智能电网的发、输、变、配、用、储等方面取得的成果有力地支撑了智能电网的发展建设。

智能电网发展带来的影响十分广泛并逐步显现出来。电网建设逐步开展采取符合智能电网要求的规划设计原则，这进一步促进了电网输送容量的有效提高，使得电网的运行更加安全稳定。智能电网的发展带动了相关领域产业的发展，装备制造业、新兴服务业以及通信、信息基础产业等都从智能电网的发展建设中获得了巨大的机遇。最终电力用户能够体验到用电的可靠、优质和便利。

《电器工业》:请您将我国智能电网发展与国外发展作一下对比。

李东东:各个国家发展智能电网的驱动力有差异、电网建设和相关技术的客观条件也有所不同，因此，各个国家智能电网的发展都存在着差别。但首先有一点是相同的，即电网的基本功能是进行电力的传输与配送，围绕着增强这个功能、或者充分发挥这个功能的作用，是国内外智能电网发展的共同点。美国发展超导电网、国家电网公司发展特高压交直流输电、南方电网公司发展特高压和超高压直流输电，这些只是采取了不同的技术路线，但都是为了建设并不断加强最基本的骨干电网。

目前，国外智能电网发展的一个特点是更加注重电力公司与用户的互动，这与国外较发达的电力市场是分不开的，在对电力设施进行改造、建立了基本的技术支撑条件后，用户互动必须依靠有效的市场价格和激励机制才能真正运转起来。另外，国外智能电网发展更强调分布式电源的作用和建设，这在欧洲尤其明显，包括分布式可再生能源发电，以及冷热电三联供机组的应用，受到广泛的鼓励。上述现象某种程度上与国内外配电网的状况有关，国外配电网的规模和容量基本建设到位，智能电网对其影响是电网运行机制方面的，并在分布式电源机组、智能电表等终端设备上进行投资；与之对应，目前国内智能电网着重于电网本身的规模扩展和建设。

《电器工业》:您认为智能电网对新能源发展将产生怎样的影响？

李东东:智能电网对新能源的发展总的来说具有促进作用。这首先体现在智能电网的特征和功能上，对新能源的“兼容性”是国外智能电网概念较早提出时即得到公认的基本特征，在实际操作中，国内外也都将新能源接入纳入到智能电网的范畴来，并成为衡量智能电网建设成效的一个重要方面。更重要的是，我国把发展智能电网作为节能减排、应对气候变化的重要途径，这在很大程度上要依赖于新能源的大规模应用，智能电网必将承担大规模新能源并网重要载体的作用。

从技术上说，智能电网的发展为解决新能源接入的瓶颈问题提供了平台。比如当前受到困扰的大规模集中式风电场群并网及消纳问题，在通过电网基本建设解决局部输送能力后，剩下的问题都可以在智能电网发展中解决，运用风功率预测系统，实现风电场出力的一定精度的预测，并配合储能技术，可以增强风电场的出力可控性，利用智能电网采集的更多电源、负荷和网络信息，合理地在风电基地和常规电源、其他新能源、可控负荷等可控资源之间优化协调，可以实现更多的消纳，减少弃风。在这个体系中，更广泛信息的采集与传输、通过用户互动获得的可控负荷容量、运用海量信息进行合理的决策等等，显然都是智能电网的核心价值所在。进一步说，智能电网的发展在不断加强信息获取、状态分析、评估决策、执行校正等一系列过程的力度，使电网智能化不断提升，对新能源的接入应用并确保电网的安全稳定运行都是十分有益的。

《电器工业》:请您谈谈“用户参与”在智能用电中的重要性。

李东东:互动是智能电网最原始的基本特征之一，这主要指的就是用户参与。国外智能电网对用户参与的定位较高，国内由于各种因素的制约，总体来说不是现阶段智能电网最主要的指标，但这方面的尝试和实践也一直都在推进，因为最终来看，用户参与是智能用电、乃至智能电网必不可少的机制和功能。

用户参与最直接的好处是促进了需求响应能够落到实处，只有在用户参与的情况下，负荷才能够产生有利的变化，从而电网不再仅仅被动满足负荷的需求、或者采用较粗放的负荷限制措施，而是能够采取更为精细的负荷控制手段。这增加了电网的可控性，极大地丰富了电网的可控资源。在用户参与的过程中，为确保与电网双方利益的均衡，应设计合理的用户参与互动机制，使用户在参与负荷控制的过程中，保持便利性与舒适性，并获得节能的效果和效益。

电网可控性增强的受益是深远的。由于增加了可控负荷，相当于增加了电源的备用容量，使电网运行的安全性提高，并为波动、间歇的新能源接入提供良好的条件；同样重要的是，电网获得了尖峰负荷平移的可能性，能够实现移峰填谷，降低峰谷差，电网的规划、设计和运行可以不再为了曾经的最高负荷而保留大量的冗余，电网资产的利用率可以显著提高，智能电网“兼容”和“高效”的目标同时得以实现，这正是用户互动带来的好处。

《电器工业》:请您谈谈未来智能电网发展的模式及应用。

李东东:在输变电基础设施的智能化建设取得阶段性成果后，配电、用电领域的智能化应该成为智能电网发展新的重点领域，主动配电网、微电网将与强大的输电网一起成为智能电网发展的主角。随着电动汽车和储能技术的发展成熟和应用、分布式电源的建设、用户参与互动的加强，配电网和用户侧可用的资源越来越丰富，无论是从合理发挥这些资源效益的角度，还是由电网安全可靠出发，都需要建设局部自我平衡的配电网、微电网；同时，这种配电网、微电网的智能化程度要求是非常高的，智能电网的特征和功能从中也获得了充分体现。