智能電網(wǎng)的應(yīng)用與研究

1、<p>　　智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。 </p>

2、<p><b>　　基本簡(jiǎn)介</b></p><p>　　智能電網(wǎng)概念的發(fā)展有3個(gè)里程碑：　</p><p>　　第一個(gè)就是2006年，美國(guó)IBM公司提出的“智能電網(wǎng)”解決方案。IBM的智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)安全運(yùn)行、提高可靠性，從其在中國(guó)發(fā)布的《建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)管理－中國(guó)電力發(fā)展的新思路》白皮書(shū)可以看出，解決方案主要包括以下幾個(gè)方面：一是通過(guò)傳感器連接

3、資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度；二是數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的收集體系；三是進(jìn)行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，以?xún)?yōu)化運(yùn)行和管理。該方案提供了一個(gè)大的框架，通過(guò)對(duì)電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個(gè)藍(lán)圖。是IBM一個(gè)市場(chǎng)推廣策略。 </p><p>　　第二個(gè)是奧巴馬上任后提出的能源計(jì)劃，除了以公布的計(jì)劃，美國(guó)還將著重集中對(duì)每年要耗費(fèi)1200億美元的電路

4、損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，建立美國(guó)橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國(guó)國(guó)家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn)美國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。</p><p>　　可以看出美國(guó)政府的智能電網(wǎng)有三個(gè)目的，一個(gè)是由于美國(guó)電網(wǎng)設(shè)備比較落后，急需進(jìn)行更新改造，提高電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的可靠性；二是通過(guò)智能電網(wǎng)建設(shè)將美國(guó)拉出金融危機(jī)的泥潭；三是提高

5、能源利用效率。 </p><p>　　第三個(gè)是中國(guó)能源專(zhuān)家武建東提出的“互動(dòng)電網(wǎng)?；?dòng)電網(wǎng)，英文為Interactive Smart Grid，它將智能電網(wǎng)的含義涵蓋其中。互動(dòng)電網(wǎng)定義為：在開(kāi)放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過(guò)加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理，是集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性

6、的效率變革。它將再造電網(wǎng)的信息回路，構(gòu)建用戶新型的反饋方式，推動(dòng)電網(wǎng)整體轉(zhuǎn)型為節(jié)能基礎(chǔ)設(shè)施，提高能源效率，降低客戶成本，減少溫室氣體排放，創(chuàng)造電網(wǎng)價(jià)值的最大化。</p><p>　　互動(dòng)電網(wǎng)還可以通過(guò)電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果，實(shí)現(xiàn)電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶富裕電能的回售；可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)

7、，完善中央電力體系的集成作用，實(shí)現(xiàn)有效的臨界負(fù)荷保護(hù)，實(shí)現(xiàn)各種電源和客戶終端與電網(wǎng)的無(wú)縫互連，由此可以?xún)?yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。</p><p>　　互動(dòng)電網(wǎng)既是下一代全球電網(wǎng)的基本模式，也是中國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)代化的核心</p><p>　　實(shí)際上，互動(dòng)電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代、兼容利用和互動(dòng)經(jīng)濟(jì)。從技術(shù)上講，互動(dòng)

8、電網(wǎng)應(yīng)是最先進(jìn)的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的集成，也是配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)的合成，對(duì)于推動(dòng)新技術(shù)革命具有直接的綜合效果。由此，智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)。我以為：互動(dòng)電網(wǎng)學(xué)說(shuō)的本質(zhì)就是以信息革命的造發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命最重要財(cái)產(chǎn)—電網(wǎng)體系得革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)。</p><p>　　互動(dòng)電網(wǎng)

9、的運(yùn)轉(zhuǎn)功效和社會(huì)意義</p><p>　　互動(dòng)電網(wǎng)學(xué)說(shuō)的本質(zhì)，就是以信息革命的造法性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命的最重要資產(chǎn)——電網(wǎng)體系的革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)?；?dòng)電網(wǎng)的功效包括：一是智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動(dòng)的智能傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)行動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)電價(jià)制度；二是可以利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，遇到電力供應(yīng)的高峰期之時(shí)，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度

10、，平衡電力供應(yīng)缺口，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理；三是智能電網(wǎng)能夠?qū)⑿滦涂商娲茉唇尤腚娋W(wǎng)，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，?shí)現(xiàn)分布式能源管理；四是可以提高供電效率，減少能量損耗，改善供電質(zhì)量，解決電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)；五是智能電表可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動(dòng)電力部門(mén)以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)。</p><p>　　為此，IT產(chǎn)業(yè)的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟，智能電網(wǎng)改革將推動(dòng)全球能源

11、革命的深度擴(kuò)散。通過(guò)建造互動(dòng)的電網(wǎng)，將推進(jìn)IT革命進(jìn)入創(chuàng)新階段；將為消費(fèi)者提供更好的減少能源消耗的路徑；將為整個(gè)社會(huì)節(jié)約成本、降低溫室氣體排放，并促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)占統(tǒng)治地位。</p><p>　　武建東認(rèn)為，定義一個(gè)概念解放一個(gè)時(shí)代，把握一個(gè)概念煥發(fā)一個(gè)行業(yè)的潛能，而界定電網(wǎng)信息化的概念是確定一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)代化的基本前提。中國(guó)電網(wǎng)升級(jí)化路線應(yīng)該定義為互動(dòng)電網(wǎng)的變革，互動(dòng)電網(wǎng)的發(fā)展是全球工業(yè)和信息業(yè)的一次新產(chǎn)業(yè)革命、技

12、術(shù)革命和管理革命，應(yīng)該以此為基礎(chǔ)制定中國(guó)高起點(diǎn)的電網(wǎng)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略發(fā)展路線。</p><p><b>　　歷史發(fā)展</b></p><p>　　2005年，坎貝爾發(fā)明了一種技術(shù)，利用的是（Swarm群體行為）原理，讓大樓里的電器互相協(xié)調(diào)，減少大樓在用電高峰期的用電量?？藏悹柊l(fā)明了一種無(wú)線控制器，與大樓的各個(gè)電器相連，并實(shí)現(xiàn)有效控制。比如，一臺(tái)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，以把室內(nèi)溫

13、度維持在24℃；而另外兩臺(tái)空調(diào)可能會(huì)在保證室內(nèi)溫度的前提下，停運(yùn)15分鐘。這樣，在不犧牲每個(gè)個(gè)體的前提下，整個(gè)大樓的節(jié)能目標(biāo)便可以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)技術(shù)賦予電器于智能，提高能源的利用效率。 </p><p>　　2006年歐盟理事會(huì)的能源綠皮書(shū)《歐洲可持續(xù)的、競(jìng)爭(zhēng)的和安全的電能策略》(A European Strategy forSustainable，Competitive and SecureEnergy)強(qiáng)調(diào)智能電

14、網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。這時(shí)候的智能電網(wǎng)應(yīng)該是指輸配電過(guò)程中的自動(dòng)化技術(shù)?！?lt;/p><p>　　2006年中期，一家名叫“網(wǎng)點(diǎn)“(GridPoint)的公司最近開(kāi)始出售一種可用于監(jiān)測(cè)家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調(diào)整家用電器的用電量。這個(gè)電子產(chǎn)品具有了一部分交互能夠，可以看作智能電網(wǎng)中的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。 </p><p>　　2006 年，美

15、國(guó)IBM公司曾與全球電力專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開(kāi)發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，電力公司可以通過(guò)使用傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電，消費(fèi)者對(duì)電力使用的管理也可細(xì)化到每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的裝置。這個(gè)可以看作智能電網(wǎng)最完整的一個(gè)解決方案，標(biāo)志著智能電網(wǎng)概念的正式誕生。 </p><p>　　2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了

16、智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃了從2008年至 2030年的“三步走”戰(zhàn)略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項(xiàng)目的啟動(dòng)標(biāo)志著中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。 </p><p>　　2008年美國(guó)科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經(jīng)成為了全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)

17、，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價(jià)低的時(shí)間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽(yáng)能等清潔能源。同時(shí)，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問(wèn)題出現(xiàn)，可以重新配備電力。 </p><p>　　2008年9月 Google與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對(duì)外宣布，他們正在共同開(kāi)發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國(guó)打造國(guó)家智能電網(wǎng)。 </p><p>　　2009年1月25日美國(guó)白宮最新發(fā)布的

18、《復(fù)蘇計(jì)劃尺度報(bào)告》宣布：將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并為4000萬(wàn)美國(guó)家庭安裝智能電表——美國(guó)行將推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)的整體革命。2月2 日獨(dú)能源問(wèn)題專(zhuān)家武建東在《全面推互動(dòng)電網(wǎng)革命拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型》的文章中，明確提出中國(guó)電網(wǎng)亟須實(shí)施“互動(dòng)電網(wǎng)”革命性改造。 </p><p>　　2009年2月4日，地中海島國(guó)馬耳他在周三公布了和IBM達(dá)成的協(xié)議，雙方同意建立一個(gè)“智能公用系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)該國(guó)電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化。I

19、BM及其合作伙伴將會(huì)把馬耳他2萬(wàn)個(gè)普通電表替換成互動(dòng)式電表，這樣馬耳他的電廠就能實(shí)時(shí)監(jiān)控用電，并制定不同的電價(jià)來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)節(jié)約用電的用戶。這個(gè)工程價(jià)值高達(dá)9100萬(wàn)美元（合7000萬(wàn)歐元），其中包括在電網(wǎng)中建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)和輸電線、各發(fā)電站以及其他的基礎(chǔ)設(shè)施一起提供相關(guān)數(shù)據(jù)，讓電廠能更有效地進(jìn)行電力分配并檢測(cè)到潛在問(wèn)題。 IBM將會(huì)提供搜集分析數(shù)據(jù)的軟件，幫助電廠發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，降低成本以及該國(guó)碳密集型發(fā)電廠的排放量。 </

20、p><p>　　2009年2月10日，谷歌表示已開(kāi)始測(cè)試名為谷歌電表﹙PowerMeter﹚的用電監(jiān)測(cè)軟件。這是一個(gè)測(cè)試版在線儀表盤(pán)，相當(dāng)于谷歌正在成為信息時(shí)代的公用基礎(chǔ)設(shè)施。 </p><p>　　2009 年2月28日，作為華北公司智能化電網(wǎng)建設(shè)的一部分——華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過(guò)程發(fā)電控制系統(tǒng)在京通過(guò)專(zhuān)家組的驗(yàn)收。這套系統(tǒng)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域動(dòng)態(tài)監(jiān)

21、測(cè)系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，調(diào)度人員無(wú)需在不同系統(tǒng)和平臺(tái)間頻繁切換，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)綜合運(yùn)行情況的全景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外，該系統(tǒng)通過(guò)搭建并網(wǎng)電廠管理考核和輔助服務(wù)市場(chǎng)品質(zhì)分析平臺(tái)，能有效提升調(diào)度部門(mén)對(duì)并網(wǎng)電廠管理的標(biāo)準(zhǔn)化和流程化水平。 </p><p>　　美國(guó)谷歌2009年3月3日向美國(guó)議會(huì)進(jìn)言，要求在建設(shè)“智能電網(wǎng)（Smart Grid）”時(shí)采用非壟斷性標(biāo)準(zhǔn)。 </p><

22、;p><b>　　智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　從廣義上來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)包括可以?xún)?yōu)先使用清潔能源的智能調(diào)度系統(tǒng)、可以動(dòng)態(tài)定價(jià)的智能計(jì)量系統(tǒng)以及通過(guò)調(diào)整發(fā)電、用電設(shè)備功率優(yōu)化負(fù)荷平衡的智能技術(shù)系統(tǒng)。下圖 11展示了未來(lái)智能電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)，電能不僅從集中式發(fā)電廠流向輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)直至用戶，同時(shí)電網(wǎng)中還遍布各種形式的新能源和清潔能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池、電動(dòng)汽車(chē)等等；此外，

23、高速、雙向的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制中心與電網(wǎng)設(shè)備之間的信息交互，高級(jí)的分析工具和決策體系保證了智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行。 </p><p><b>　　智能目標(biāo)</b></p><p>　　智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱(chēng)其為智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)必須更加可靠—智能電網(wǎng)不管用戶在何時(shí)何地，都能提供可

24、靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出充分的告警，并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。</p><p>　　智能電網(wǎng)必須更加安全—智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下，價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須

25、更加高效—智能電網(wǎng)利用投資，控制成本，減少電力輸送和分配的損耗，電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過(guò)控制潮流的方法，以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。</p><p>　　智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好—智能電網(wǎng)通過(guò)在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過(guò)程中的創(chuàng)新來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來(lái)的設(shè)計(jì)中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地，減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必

26、須是使用安全的—智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人，也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。 </p><p><b>　　主要特征</b></p><p>　　智能電網(wǎng)包括八個(gè)方面的主要特征，這些特征從功能上描述了電網(wǎng)的特性，而不是最終應(yīng)用的具體技術(shù)，它們形成了智能電網(wǎng)完整的景象。</p><p>　　智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)。“自愈”指的是把電網(wǎng)中有問(wèn)

27、題的元件從系統(tǒng)中隔離出來(lái)并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。從本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評(píng)估以預(yù)測(cè)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問(wèn)題，并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。自愈電網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，執(zhí)行決策支持算法，避

28、免或限制電力供應(yīng)的中斷，迅速恢復(fù)供電服務(wù)?；趯?shí)時(shí)測(cè)量的概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將確定最有可能失敗的設(shè)備、發(fā)電廠和線路；實(shí)時(shí)應(yīng)急分析將確定電網(wǎng)整體的健康水平，觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早期預(yù)警，確定是否需要立即進(jìn)行檢查或采取相應(yīng)的措施；和本地和遠(yuǎn)程設(shè)備的通信將幫助分析故障、電壓降低、電能質(zhì)量差、過(guò)載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài)，基于這些分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆?dòng)。自愈電網(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個(gè)電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他的問(wèn)題時(shí)，在電網(wǎng)設(shè)備中的先進(jìn)的

29、傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信，以切除故障元件或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到另</p><p>　　智能電網(wǎng)激勵(lì)和包括用戶。在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。從智能電網(wǎng)的角度來(lái)看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性；從用戶的角度來(lái)看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過(guò)參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購(gòu)

30、買(mǎi)電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。在智能電網(wǎng)中，用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力的平衡來(lái)調(diào)整其消費(fèi)。同時(shí)需求響應(yīng)（DR）計(jì)劃將滿足用戶在能源購(gòu)買(mǎi)中有更多選擇的基本需求，減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開(kāi)支和營(yíng)運(yùn)開(kāi)支，通過(guò)降低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也提供了大量的環(huán)境效益。在智能電網(wǎng)中，和用戶建立的雙向?qū)崟r(shí)的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶積極參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理的基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)通知用戶其電力

31、消費(fèi)的成本、實(shí)時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)目前的狀況、計(jì)劃停電信息以及其他一些服務(wù)的信息，同時(shí)用戶也可以根據(jù)這些信息制定自己的電力使用的方案。</p><p>　　智能電網(wǎng)將抵御攻擊。電網(wǎng)的安全性要求一個(gè)降低對(duì)電網(wǎng)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性并快速?gòu)墓╇娭袛嘀谢謴?fù)的全系統(tǒng)的解決方案。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力，甚至是從那些決心堅(jiān)定和裝備精良的攻擊者發(fā)起的攻擊。智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將阻止攻擊，最大限度地降低其后果和快速恢

32、復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也能同時(shí)承受對(duì)電力系統(tǒng)的幾個(gè)部分的攻擊和在一段時(shí)間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含威懾、預(yù)防、檢測(cè)、反應(yīng)，以盡量減少和減輕對(duì)電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊，智能電網(wǎng)要通過(guò)加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通，在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等手段，提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。</p><p>　　智能電網(wǎng)提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量指標(biāo)

33、包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。由于用電設(shè)備的數(shù)字化，對(duì)電能質(zhì)量越來(lái)越敏感，電能質(zhì)量問(wèn)題可以導(dǎo)致生產(chǎn)線的停產(chǎn)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的損失，因此提供能滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)的又一重要特征。但是電能質(zhì)量問(wèn)題又不是電力公司一家的問(wèn)題，因此需要制定新的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，因?yàn)椴⒎撬械纳虡I(yè)企業(yè)用戶和居民用戶，都需要相同的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量的分級(jí)可以從“標(biāo)準(zhǔn)”到 “優(yōu)質(zhì)”，取決于

34、消費(fèi)者的需求，它將在一個(gè)合理的價(jià)格水平上平衡負(fù)載的敏感度與供電的電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)將以不同的價(jià)格水平提供不同等級(jí)的電能質(zhì)量，以滿足用戶對(duì)不同電能質(zhì)量水平的需求，同時(shí)要將優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)寫(xiě)入電力服務(wù)的合同中。</p><p>　　智能電網(wǎng)將減輕來(lái)自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過(guò)其先進(jìn)的控制方法監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的基本元件，從而快速診斷并準(zhǔn)確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。此外，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開(kāi)關(guān)涌流、線

35、路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動(dòng)，同時(shí)應(yīng)用超導(dǎo)、材料、儲(chǔ)能以及改善電能質(zhì)量的電力電子技術(shù)的最新研究成果來(lái)解決電能質(zhì)量的問(wèn)題。另外，智能電網(wǎng)將采取技術(shù)和管理手段，使電網(wǎng)免受由于用戶的電子負(fù)載所造成的電能質(zhì)量的影響，將通過(guò)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。除此之外，智能電網(wǎng)將采用適當(dāng)?shù)臑V波器，以防止諧波污染送入電網(wǎng)，惡化電網(wǎng)的電能質(zhì)量。</p><p>　　智能電網(wǎng)將容許各種不同類(lèi)型發(fā)電和儲(chǔ)

36、能系統(tǒng)的接入。智能電網(wǎng)將安全、無(wú)縫地容許各種不同類(lèi)型的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)接入系統(tǒng)，簡(jiǎn)化聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程，類(lèi)似于“即插即用”，這一特征對(duì)電網(wǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各樣的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)容易接入。從小到大各種不同容量的發(fā)電和儲(chǔ)能在所有的電壓等級(jí)上都可以互聯(lián)，包括分布式電源如光伏發(fā)電、風(fēng)電、先進(jìn)的電池系統(tǒng)、即插式混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池。商業(yè)用戶可以安裝自己的發(fā)電設(shè)備（包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置）和電力儲(chǔ)能設(shè)施將更加容易和更加有利可圖。在智能電

37、網(wǎng)中，大型集中式發(fā)電廠包括環(huán)境友好型電源，如風(fēng)電和大型太陽(yáng)能電廠和先進(jìn)的核電廠將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)使這些大型電廠仍然能夠遠(yuǎn)距離輸送電力。同時(shí)各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對(duì)外來(lái)能源的依賴(lài)，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對(duì)應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)和恐怖襲擊具有重要的意義。</p><p>　　智能電網(wǎng)將使電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。在智能電網(wǎng)中，先進(jìn)的設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)支持市場(chǎng)的運(yùn)作，并為

38、市場(chǎng)參與者提供了充分的數(shù)據(jù)，因此電力市場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持系統(tǒng)是電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵因素。智能電網(wǎng)通過(guò)市場(chǎng)上供給和需求的互動(dòng)，可以最有效地管理如能源、容量、容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大市場(chǎng)，匯集更多的買(mǎi)家和賣(mài)家。用戶通過(guò)實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)來(lái)感受到價(jià)格的增長(zhǎng)從而將降低電力需求，推動(dòng)成本更低的解決方案，并促進(jìn)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，新型潔凈的能源產(chǎn)品也將給市場(chǎng)提供更多選擇的機(jī)會(huì)。</p><p>　　智能電網(wǎng)優(yōu)化

39、其資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效。智能電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整其電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)用最低的成本提供所期望的功能。這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限，而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時(shí)需要，每個(gè)資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進(jìn)行很好的整合，以最大限度地發(fā)揮其功能，同時(shí)降低成本。智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以?xún)?yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。例如，通過(guò)動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最佳的能力，通過(guò)連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。</p>&l

40、t;p>　　智能電網(wǎng)通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給出需要維修設(shè)備的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，同時(shí)使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)控制裝置的這些調(diào)整，選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng)，提高運(yùn)行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的運(yùn)行將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。此外，先進(jìn)的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料，并將集成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中

41、，大大加強(qiáng)其能力，以?xún)?yōu)化運(yùn)行和維修過(guò)程。這些信息將為設(shè)計(jì)人員提供更好的工具，創(chuàng)造出最佳的設(shè)計(jì)來(lái)，為規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù)，從而提高其電網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。 </p><p><b>　　通信技術(shù)</b></p><p>　　建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒(méi)有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電

42、網(wǎng)的特征都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬(wàn)戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和

43、資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。</p><p>　　高速雙向通信系統(tǒng)的建成，智能電網(wǎng)通過(guò)連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其最重要的特征—自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng)，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備（IEDs）、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服

44、務(wù)的水平。</p><p>　　在這一技術(shù)領(lǐng)域主要有兩個(gè)方面的技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注，其一就是開(kāi)放的通信架構(gòu)，它形成一個(gè)“即插即用”的環(huán)境，使電網(wǎng)元件之間能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信；其二是統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它能使所有的傳感器、智能電子設(shè)備（IEDs）以及應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的通信，也就是信息在所有這些設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設(shè)備制造企業(yè)

45、以及標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)進(jìn)行通力的合作，才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。 </p><p><b>　　量測(cè)技術(shù)</b></p><p>　　參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。</p

46、><p>　　未來(lái)的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。</p><p>　　對(duì)于電力

47、公司來(lái)說(shuō)，參數(shù)量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系（WAMS）、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲(chǔ)存、分析和處理這些數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。</p><p>　　未來(lái)的數(shù)字保護(hù)將嵌入計(jì)算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計(jì)算機(jī)代理程序是一個(gè)自治和交互的自適應(yīng)的軟件

48、模塊。廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、保護(hù)和控制方案將集成數(shù)字保護(hù)、先進(jìn)的通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)代理程序。在這樣一個(gè)集成的分布式的保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)元件能夠自適應(yīng)地相互通信，這樣的靈活性和自適應(yīng)能力極大地提高可靠性，因?yàn)榧词共糠窒到y(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計(jì)算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。 </p><p><b>　　設(shè)備技術(shù)</b></p><p>　　智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備

49、技術(shù)，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來(lái)的智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用在材料、超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和微電子技術(shù)方面的最新研究成果，從而提高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)的效率。</p><p>　　未來(lái)智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)。通過(guò)采用新技術(shù)和在電網(wǎng)和負(fù)荷特性之間尋求最佳的平衡點(diǎn)來(lái)提高電能質(zhì)量。通過(guò)應(yīng)用和改造各種各樣的先進(jìn)設(shè)備，如基于電力電子技術(shù)和新型

50、導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)備，來(lái)提高電網(wǎng)輸送容量和可靠性。配電系統(tǒng)中要引進(jìn)許多新的儲(chǔ)能設(shè)備和電源，同時(shí)要利用新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如微電網(wǎng)。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)的FACTS裝置將利用比現(xiàn)有半導(dǎo)體器件更能控制的低成本的電力半導(dǎo)體器件，使得這些先進(jìn)的設(shè)備可以廣泛的推廣應(yīng)用。分布式發(fā)電將被廣泛地應(yīng)用，多臺(tái)機(jī)組間通過(guò)通信系統(tǒng)連接起來(lái)形成一個(gè)可調(diào)度的虛擬電廠。超導(dǎo)技術(shù)將用于短路電流限制器、儲(chǔ)能、低損耗的旋轉(zhuǎn)設(shè)備以及低損耗電纜中。先進(jìn)的計(jì)量

51、和通信技術(shù)將使得需求響應(yīng)的應(yīng)用成為可能。</p><p>　　新型的儲(chǔ)能技術(shù)將被應(yīng)用為分布式能源或大型的集中式電廠。大型發(fā)電廠和分布式電源都有其不同的特性，它們必須協(xié)調(diào)有機(jī)的結(jié)合，以?xún)?yōu)化成本，提高效率和可靠性，減少環(huán)境影響。 控制技術(shù)</p><p>　　先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提

52、供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無(wú)功。從某種程度上說(shuō)，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)基本的元件（參數(shù)量測(cè)技術(shù)），提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)（集成通信技術(shù)；先進(jìn)設(shè)備技術(shù)）并且對(duì)任何事件進(jìn)行快速的診斷（先進(jìn)決策技術(shù)）。另外，先進(jìn)控制技術(shù)支持市場(chǎng)報(bào)價(jià)技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。</p><p>　　未來(lái)先進(jìn)控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專(zhuān)家系統(tǒng)，在專(zhuān)家系

53、統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，采取自動(dòng)的控制行動(dòng)。這樣所執(zhí)行的行動(dòng)將在秒一級(jí)水平上，這一自愈電網(wǎng)的特性將極大地提高電網(wǎng)的可靠性。當(dāng)然先進(jìn)控制技術(shù)需要一個(gè)集成的高速通信系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，以處理大量的數(shù)據(jù)。先進(jìn)控制技術(shù)將支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應(yīng)用軟件。</p><p>　?。?）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)電網(wǎng)元件</p><p>　　先進(jìn)控制技術(shù)將使用智能傳感器、智能電子設(shè)備以及其他分析工具測(cè)量

54、的系統(tǒng)和用戶參數(shù)以及電網(wǎng)元件的狀態(tài)情況，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，這些數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)掌握電網(wǎng)整體的運(yùn)行狀況具有重要的意義，同時(shí)還要利用向量測(cè)量單元以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時(shí)間信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)早期的預(yù)警。</p><p><b>　　（2）分析數(shù)據(jù)</b></p><p>　　準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理能力為軟件分析工具提供了快速擴(kuò)展和進(jìn)步的能力。狀態(tài)估計(jì)和應(yīng)

55、急分析將在秒級(jí)而不是分鐘級(jí)水平上完成分析，這給先進(jìn)控制技術(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行人員足夠的時(shí)間來(lái)響應(yīng)緊急問(wèn)題；專(zhuān)家系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成信息用于快速?zèng)Q策；負(fù)荷預(yù)測(cè)將應(yīng)用這些準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及改進(jìn)的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷；概率風(fēng)險(xiǎn)分析將成為例行工作，確定電網(wǎng)在設(shè)備檢修期間、系統(tǒng)壓力較大期間以及不希望的供電中斷時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)的水平；電網(wǎng)建模和仿真使運(yùn)行人員認(rèn)識(shí)準(zhǔn)確的電網(wǎng)可能的場(chǎng)景。</p><p>　　（3）診斷和解決問(wèn)題</p>

56、;<p>　　由高速計(jì)算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)使得專(zhuān)家診斷來(lái)確定現(xiàn)有的、正在發(fā)展的和潛在的問(wèn)題的解決方案，并提交給系統(tǒng)運(yùn)行人員進(jìn)行判斷。</p><p>　　（4）執(zhí)行自動(dòng)控制的行動(dòng)</p><p>　　智能電網(wǎng)通過(guò)實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)和高級(jí)分析技術(shù)的結(jié)合使得執(zhí)行問(wèn)題檢測(cè)和響應(yīng)的自動(dòng)控制行動(dòng)稱(chēng)為可能，它還可以降低已經(jīng)存在問(wèn)題的擴(kuò)展，防止緊急問(wèn)題的發(fā)生，修改系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)和潮流以防止預(yù)測(cè)問(wèn)

57、題的發(fā)生。</p><p>　　（5）為運(yùn)行人員提供信息和選擇</p><p>　　先進(jìn)控制技術(shù)不僅給控制裝置提供動(dòng)作信號(hào)，而且也為運(yùn)行人員提供信息?？刂葡到y(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)不僅對(duì)自身有用，而且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行人員也有很大的應(yīng)用價(jià)值，而且這些數(shù)據(jù)輔助運(yùn)行人員進(jìn)行決策。 </p><p><b>　　支持技術(shù)</b></p><p&g

58、t;　　百萬(wàn)伏級(jí)特高壓交流工程黃河大跨越工程</p><p><b>　　開(kāi)始緊張布線。</b></p><p>　　決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行人員一目了然的可理解的信息，因此動(dòng)畫(huà)技術(shù)、動(dòng)態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來(lái)幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員認(rèn)識(shí)、分析和處理緊急問(wèn)題。</p><p>　　在許多情況下，系統(tǒng)運(yùn)行人員

59、做出決策的時(shí)間從小時(shí)縮短到分鐘，甚至到秒，這樣智能電網(wǎng)需要一個(gè)廣闊的、無(wú)縫的、實(shí)時(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)、工具和培訓(xùn)，以使電網(wǎng)運(yùn)行人員和管理者能夠快速的做出決策。</p><p>　?。?）可視化—決策支持技術(shù)利用大量的數(shù)據(jù)并將其裁剪成格式化的、時(shí)間段和按技術(shù)分類(lèi)的最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)給電網(wǎng)運(yùn)行人員，可視化技術(shù)將這些數(shù)據(jù)展示為運(yùn)行人員可以迅速掌握的可視的格式，以便運(yùn)行人員分析和決策。</p><p>　　（2

60、）決策支持—決策支持技術(shù)確定了現(xiàn)有的、正在發(fā)展的以及預(yù)測(cè)的問(wèn)題，提供決策支持的分析，并展示系統(tǒng)運(yùn)行人員需要的各種情況、多種的選擇以及每一種選擇成功和失敗的可能性。</p><p>　?。?）調(diào)度員培訓(xùn)—利用決策支持技術(shù)工具以及行業(yè)內(nèi)認(rèn)證的軟件的動(dòng)態(tài)仿真器將顯著的提高系統(tǒng)調(diào)度員的技能和水平。</p><p>　?。?）用戶決策—需求響應(yīng)（DR）系統(tǒng)以很容易理解的方式為用戶提供信息，使他們能夠

61、決定如何以及何時(shí)購(gòu)買(mǎi)、儲(chǔ)存或生產(chǎn)電力。</p><p>　?。?）提高運(yùn)行效率—當(dāng)決策支持技術(shù)與現(xiàn)有的資產(chǎn)管理過(guò)程集成后，管理者和用戶就能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行、維修和規(guī)劃的效率和有效性。 </p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)體系</b></p><p>　　目前IEEE致力于制定一套智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和互通原則（IEEEP2030），主要內(nèi)容在于以下三個(gè)方

62、面：電力工程（powerengineering），信息技術(shù)（informationtechnology）和互通協(xié)議（communications）等方面標(biāo)準(zhǔn)和原則。</p><p>　　除IEEE外，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）也在發(fā)揮重要作用，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院NIST（National Institute of Standards and Technology）協(xié)調(diào)各部門(mén)之間的合作。參與標(biāo)準(zhǔn)制定的15家機(jī)構(gòu)

63、分別負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定的不同環(huán)節(jié)。</p><p>　　IEEE主要致力于互通入網(wǎng)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)，如各個(gè)能量源頭如何與整個(gè)智能電網(wǎng)鏈接，計(jì)量設(shè)備的接入（如電表）和時(shí)間同步性的標(biāo)準(zhǔn)等。美國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)工程師學(xué)會(huì)（SAE）則主要關(guān)注機(jī)動(dòng)車(chē)接入網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，IEC則負(fù)責(zé)信息自動(dòng)化的模式和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2009年5月18日，美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝和能源部長(zhǎng)朱棣文聯(lián)合宣布了美國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)（

64、見(jiàn)表1）</p><p>　　表1 首批16個(gè)智能電網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　發(fā)展一種新的模式，一定要立足于實(shí)際，要比過(guò)去更好用，更便捷，更高效，立足于發(fā)展中國(guó)自已的標(biāo)準(zhǔn)。絕不能為了概念的嘩眾取寵，取個(gè)新名詞，弄幾個(gè)功能拚湊一下，這不叫新技術(shù)。</p><p>　　智能電網(wǎng)研究框架及其執(zhí)行策略</p><p>　　賽迪顧問(wèn)能源產(chǎn)業(yè)研究

65、中心咨詢(xún)顧問(wèn) 侯祥松博士</p><p>　　2009年5月21日國(guó)家電網(wǎng)在 “2009特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議”上正式宣布將建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，并公布了規(guī)劃試點(diǎn)、全面建設(shè)、引領(lǐng)提升三階段的建設(shè)方案。該方案的公布立刻引起各方關(guān)注，使智能電網(wǎng)概念從一個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)變成炙手可熱的公眾話題。</p><p>　　賽迪顧問(wèn)認(rèn)為智能電網(wǎng)是以先進(jìn)的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)、以電網(wǎng)設(shè)備間的信息

66、交互為手段、以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能為目的的先進(jìn)的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。智能電網(wǎng)是一個(gè)宏大的工程，但在建設(shè)過(guò)程中容易出現(xiàn)兩個(gè)極端情況，一個(gè)是概念縮小，僅僅關(guān)注技術(shù)層面，而不能借此推動(dòng)電力行業(yè)朝著更高層次發(fā)展；二是概念泛化，使得智能電網(wǎng)是個(gè)筐，什么都往里裝，最后尾大不掉，草草了事。因此需要政府、行業(yè)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)在科學(xué)合理的研究框架下齊心協(xié)力，積極發(fā)揮自身的特長(zhǎng)與專(zhuān)業(yè)特色，形成了“官民協(xié)作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的智能電網(wǎng)

67、研發(fā)陣勢(shì)，共同推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)健康、有序的進(jìn)行。</p><p>　　1、智能電網(wǎng)研究框架</p><p>　　根據(jù)中國(guó)電力行業(yè)現(xiàn)狀和智能電網(wǎng)發(fā)展需要，我們認(rèn)為可以將智能電網(wǎng)的研究?jī)?nèi)容分為宏觀研究、電力技術(shù)、支撐研究和高級(jí)研究四個(gè)方面。四個(gè)方面覆蓋了智能電網(wǎng)建設(shè)的所有層次，各參與方可以從中找出自己需要關(guān)注的重點(diǎn)，并開(kāi)展有針對(duì)性的研究。</p><p>　　宏觀研究是

68、方向。充分考慮國(guó)家、社會(huì)和電力行業(yè)各方利益，從政策因素、社會(huì)因素和行業(yè)因素著手，保證智能電網(wǎng)建設(shè)方向正確。</p><p>　　政策因素主要是研究國(guó)家政策和智能電網(wǎng)建設(shè)間的互相關(guān)系，政府在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)出臺(tái)合適的政策可以引導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)朝著有利于社會(huì)發(fā)展的方向前進(jìn)，同時(shí)隨著智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的深入，也會(huì)使一些原本的政策難題逐步化解。例如實(shí)時(shí)電價(jià)在發(fā)電和用電側(cè)的實(shí)施會(huì)影響電價(jià)形成機(jī)制；風(fēng)電、光伏并網(wǎng)會(huì)影響新能源發(fā)展規(guī)劃；

69、智能電網(wǎng)會(huì)影響節(jié)能減排政策帶；“三網(wǎng)合一”的構(gòu)想會(huì)影響信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　社會(huì)影響主要是研究智能電網(wǎng)和生產(chǎn)、民生、環(huán)保等方面的互相制約關(guān)系，同時(shí)該部分研究成果也會(huì)對(duì)政策制定帶來(lái)影響。例如可以研究智能電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電價(jià)如何影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，又會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)有什么影響？</p><p>　　行業(yè)影響主要是研究智能電網(wǎng)會(huì)對(duì)電力企業(yè)發(fā)展和電力行業(yè)帶來(lái)什么影響。智能電網(wǎng)不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，其深層

70、次是能源利用方式和電力行業(yè)發(fā)展模式的變革，電力行業(yè)參與各方均需要從各自角度從宏觀層面對(duì)其進(jìn)行研究，以順應(yīng)發(fā)展潮流。例如智能電網(wǎng)會(huì)影響電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展方向，從而改變其發(fā)展模式；智能電網(wǎng)也會(huì)重新劃分電力行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，并會(huì)對(duì)上下游利潤(rùn)構(gòu)成帶來(lái)影響。</p><p>　　電力技術(shù)是核心。智能電網(wǎng)作為一種現(xiàn)代化電網(wǎng)，先進(jìn)的電力技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵。</p><p>　　智能電網(wǎng)建設(shè)將

71、覆蓋發(fā)電、輸電、配電和用電等電力生產(chǎn)全過(guò)程，每個(gè)環(huán)節(jié)都有若干關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)電側(cè)要關(guān)注新能源接入、競(jìng)價(jià)優(yōu)化發(fā)電以及電廠選址優(yōu)化等問(wèn)題，緩解能源地域分配不均、能源結(jié)構(gòu)不合理的問(wèn)題；輸電側(cè)則關(guān)注輸電網(wǎng)智能規(guī)劃、線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估、智能調(diào)度，保證輸電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、降低線損；變電主要關(guān)注數(shù)字化變電站的自動(dòng)化、監(jiān)控、標(biāo)準(zhǔn)化等內(nèi)容；配電側(cè)關(guān)注配網(wǎng)自動(dòng)化、營(yíng)配一體化，提高用電可靠性；用電側(cè)要建立用戶和電網(wǎng)的信息交互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)智能化用電；調(diào)度主要是實(shí)

72、現(xiàn)在調(diào)度支持平臺(tái)的輔助下對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，繼而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度。</p><p>　　支撐研究是保障。智能電網(wǎng)的建設(shè)離不開(kāi)企業(yè)管理模式的優(yōu)化、信息化水平的提高和設(shè)備制造技術(shù)的升級(jí)。</p><p>　　智能電網(wǎng)不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)也需要電力企業(yè)適時(shí)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提升管理水平，保證業(yè)務(wù)流程能夠適合智能電網(wǎng)發(fā)展需要；信息化技術(shù)是電網(wǎng)智能化最重要的支撐手段，只有在安全防護(hù)的基礎(chǔ)上，以信息交互為基礎(chǔ)、

73、以海量數(shù)據(jù)做支撐、以集成應(yīng)用為手段、以直觀展示為目的才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的目標(biāo)；高技術(shù)含量的電力設(shè)備是智能電網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)實(shí)施，需要廠商和電力企業(yè)緊密聯(lián)系，研發(fā)出適合國(guó)內(nèi)電網(wǎng)實(shí)際需要的設(shè)備。</p><p>　　高級(jí)研究是探索。智能電網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)之后最重要的技術(shù)變革，要勇于探索，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)。</p><p>　　作為未來(lái)幾十年技術(shù)革新最頻繁的市場(chǎng)，智能電網(wǎng)將和互聯(lián)網(wǎng)一樣，對(duì)新應(yīng)用模式和盈

74、利模式的渴求非常強(qiáng)烈，參與各方要勇于探索新應(yīng)用和新盈利模式，依靠對(duì)市場(chǎng)和業(yè)務(wù)的深入理解，設(shè)計(jì)出如互聯(lián)網(wǎng)中搜索引擎一樣的殺手級(jí)應(yīng)用。</p><p>　　這次，中國(guó)獲得了一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)的電力企業(yè)和設(shè)備廠商要抓住機(jī)遇，在建設(shè)智能電網(wǎng)的過(guò)程中要時(shí)刻考慮相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)品化方法，為未來(lái)技術(shù)輸出做儲(chǔ)備。</p><p>　　2、智能電網(wǎng)研究框架執(zhí)行策略</p><p>

75、　　智能電網(wǎng)研究框架是對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需要關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行了分類(lèi)劃分，并給出了初步的研究方向，在具體執(zhí)行過(guò)程中，需要參與各方緊密協(xié)作、各司其職，共同推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)。</p><p>　　研究機(jī)構(gòu)要對(duì)智能電網(wǎng)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的關(guān)系進(jìn)行詳盡分析，從中立者角度為智能電網(wǎng)參與各方提供決策支持。智能電網(wǎng)作為一個(gè)技術(shù)革命將影響到電力行業(yè)和社會(huì)發(fā)展的方方面面，研究機(jī)構(gòu)要從“大處著眼”，站在中立者角度，從促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的高

76、度給出建設(shè)性意見(jiàn)，為政府、企業(yè)提供研究支撐。同時(shí)研究機(jī)構(gòu)要從“小處入手”，關(guān)注具體問(wèn)題，關(guān)注實(shí)際問(wèn)題，研究成果要具有現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　政府要宏觀把握，保證智能電網(wǎng)健康、有序推進(jìn)，從而促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。政府應(yīng)該將智能電網(wǎng)建設(shè)和電力體制改革、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)合起來(lái)，從分吸納各方意見(jiàn)，制定指導(dǎo)性政策，引導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)方向。</p><p>　　電力企業(yè)從微觀操作，和研究機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系

77、，結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，制定智能電網(wǎng)實(shí)施規(guī)劃。電力企業(yè)作為智能電網(wǎng)建設(shè)主要執(zhí)行者，應(yīng)該在政策指導(dǎo)下，結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，制定詳盡的實(shí)施方案，并對(duì)具體技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行攻關(guān)，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證智能電網(wǎng)建設(shè)順利推進(jìn)。</p><p>　　電力設(shè)備廠商要密切注意智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，抓住發(fā)展機(jī)遇。智能電網(wǎng)是技術(shù)驅(qū)動(dòng)型項(xiàng)目，在建設(shè)過(guò)程中會(huì)有很多技術(shù)變革，設(shè)備廠商要密切跟蹤發(fā)展情況，快速跟進(jìn)，把握熱點(diǎn)，開(kāi)展有針