我国智能电网的发展背景及方向

屈琴芹 丁雪莲 宋健

摘 要：文章首先分析了我国对智能电网越来越重视的原因，分析了智能电网未来的发展方向，将继续为加强环境效益、建设坚强电网、提升用户体验而不断发展，最后总结了在巨大的社会效益和经济效益推动下必将引发智能电网的热潮。

关键词：智能电网；发展背景；发展方向；发展热潮

引言

智能电网（Smart Grid）具有可靠、优质、高效、兼容、互动等特点，是现代电网的发展方向。在我国，国家电网公司是智能电网的主要倡导者和承建单位，给智能电网的定义是：以特高压电网为骨干网架、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的以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。可见我国致力于建设的智能电网是首先考虑电力控制智能化，供送电的可靠性。

1 智能电网在我国的发展背景

智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势较传统电网非常明显。不过智能电网在我国发展还是比一些欧洲发达国家落后很多，发展空间极大。近年来我国对智能电网的建设越来越重视，归其原因有以下几点：

1.1 我国能源资源分布不均

我国各种能源资源在地域分布上都具有不同程度的不平衡性。各地区呈现明显的差异，我国东部沿海地区经济发达，科学技术先进，但能源相对短，严重制约着经济的发展；中西部地区则恰好相反，能源储量丰富，但经济、科技、教育等都比较落后。由于上述情况制约着能源短缺省市的进一步发展，能源富庶省市能源利用率不高等问题。由于资源的不均衡性，实施“西电东送”和“南北互供”的战略是必然选择。建立智能电网可以有效地利用电力优化调度，改善由于能源分布不均导致的部分地区电力紧张短缺的情况。

1.2 负荷快速增长

电力需求一般通过“负荷”这一指标来反映，负荷是指在电力系统中，所有的用电设备耗用的总功率。现在我国工业发展步伐加快，电力负荷增长迅猛，电网供电压力增大，出现电力波动、电压骤降、电力短缺等问题的可能性增大，然而越来越多的企业或居民对于电能供应的可靠性提出了越来越高的要求。由于电网的发展速度跟不上负荷的增长速度，导致导致负荷高峰期间出现拉、限电的现象，制约了经济发展的速度，引起电力用户的不满情绪。智能电网可以将全国电力组网，实时监控发电量供电量的需求变化，优化电力调度，尽可能实现无间断供电。

1.3 节能减排

我国以火电为主的电源结构导致了污染物的大量排放。燃煤发电厂排放了大量的烟尘、氮氧化物等污染物导致诸多环境问题。因此，电力行业作为我国社会经济中的主要排放部门，需要从根本上调整行业发展战略，大力推进低碳电力发展，顺应时势，为实现我国制定的低碳发展目标做出贡献。随着2012首届国际节能减排大会的召开，“节能减排”已成为人类一个十分关注的问题，智能电网将成为世界各国竞相发展的一个重点领域。

2 智能电网的发展方向

21世纪用户对电力质量，电力的不间断性等要求将越来越高，传统电网将渐渐不能满足用户需求，在市场体制下向智能电网过渡。文章总结了智能电网未来发展的重点及方向如下：

2.1 加强环境效益

当前，为了应对全球环境的恶化、降低对日益匮乏的不可再生能源的依赖、降低我国能源对外依存度，世界各国将发展清洁能源和提高能源利用效率提到了前所未有的高度。低排放、低污染的可再生能源将被大量开发利用。智能电网可以直接从发电侧减少煤炭等化石燃料的消耗，采用清洁能源的部分接入，从而直接减少污染气体的排放；也可以通过提高电网侧电能输送效率和用电侧电能利用效率、减少过程损耗所带来的电量节约，进而减少发电侧的能源消耗，从而间接减少的排放。

但是我国整个电力能源系统装机中占比例最大的仍然是火力发电机组，而传统的火力发电企业主要以燃煤石油为主。化石燃料排出大量二氧化碳和硫的氧化物，造成恶劣的环境影响。智能电网必将向着接入清洁能源迈进，清洁能源（风电、水电、光伏发电、分布式电源、燃料电池、生物质发电）在很多方面都具有很大的优势，其主要的优点可以概括如下：资源非常丰富；发电技术趋于成熟，发电成本已得到有效控制；产生的污染非常小。

2.2 建设坚强电网

建设坚强电网主要通过提高自愈性和抑制电压骤降两个方面。

智能电网通过运用当前先进信息手段，实现自身网络的实时监控，在检测到可能发生的故障后，根据电网返回的实时讯息快速隔离故障环节，根据事先在系统内部存储的各类故障形式，结合当前系统状态，对故障后系统的特征进行分析计算，从而使系统决策系统提前预知物理系统将来的状态，给出适当的控制措施，并且正常电力绕过损毁区域，重新供电，减小停电损失或将影响降至最小。

智能电网的自愈性还通过对电压骤降的抑制达到电力质量的优化，减少由于电压骤降对用电敏感用户带来不必要的经济损失。

2.3 提升用户体验

未来的智能电网在运行中，能与各层次电力用户、电力设备与局部系统等进行交互。良好的用户体验将大大提高电网的核心竞争力，推进智能电网的发展。智能电网可以实现双向通信，用户端可以实时查询电厂电量情况，分时电价信息和停电提醒等服务。电力企业可以获取用户的详细用电信息，根据具体的用电情况为用户提供个性化定制，提供用户需求的增值服务，根据用电反馈峰值-低谷信息，创建分时电价，缓解用电压力。电网公司还可以根据商业用户的性质进行差别定价，如致力新能源发展企业，环保等级高的工厂实行低电价；排放超标、污染严重的企业实行惩罚性的高电价。通过此举措还可以提升企业的环保意识，为绿色可持续发展铺路。

3 结束语

我国特有的能源形势，对环境保护方案的实施国家政策方针的重视，智能电网必将逐步取代传统电网，发展壮大。智能电网优势明显，为实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全做好基础。智能电网今后也将繼续为加强环境效益、建设坚强电网、提升用户体验而不断发展。智能电表的全国普及安装、智能楼宇建设等项目商业潜力巨大，必将推动智能电网在我国的发展。

参考文献

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[4]房川军.上海新能源科技成果转化与产业促进中心.智能电网建设成效要看用户体验[N].中国能源报，2014-12-08（004）.

作者简介：屈琴芹（1994，10-），女，四川渠县，重庆邮电大学，本科在读，研究方向：网络化控制。

丁雪莲（1993，6-），女，安徽阜阳，重庆邮电大学，本科在读，研究方向：物联网技术。

宋健（1994，12-），男，山东沂水，重庆邮电大学，本科在读，研究方向：物联网技术。