我国坚强智能电网的综述

浅谈我国的坚强智能电网

摘要：智能电网是21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势，我国也开始进入智能电网高速发展时代。建造坚强智能电网是我国电网发展的必然趋势，能够带动整个电力行业的优化，构成电网的发、输、配、送、用等重要组成部分，必然也要向智能化方向协调发展，最终实现电网的可持续发展。因此，对坚强智能电网的评价、研究是十分必要的。本文主要介绍了智能电网发展背景，阐述了对智能电网的认识，综述了我国智能电网的发展历史、和“三步走”、“一特四大”的坚强智能电网发展战略，以及对电网关键技术的要求，最后对我国智能电网的发展做出了展望。

关键词：智能电网能源三步走一特四大

正文：

我国能源消费是以煤为主, 煤炭消费占一次性能源的70%左右, 清洁能源的比重相对较低, 面临着环保问题的严峻挑战，故而我国政府高度重视清洁能源发展。根据规划, 我国将在甘肃酒泉、江苏沿海和内蒙古等地建设若干个千万kW 级的风电基地, 打造“风电三峡工程”；在西北部地区发展大规模太阳能光伏发电；继续加快中东部地区核电开发和西部大型水电开发。我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点, 需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。同时,风电、太阳能发电具有随机性和间歇性的特征, 水电具有明显的季节性特征，客观上要求电网大幅提高安全稳定水平，适应各类电源接入和送出的需要，发展核电同样也需要坚强电网的有力支撑。要满足以上需求，传统电网将面临极大挑战, 技术升级势在必行。另一方面, 2009 年1月,国家电网自主创新投产的特高压线路已经试运行成功, 这为下一步发展智能电网提供了坚实的基础。因此，国家电网公司结合我国的基本国情和特高压实践,提出了建设“坚强智能

电网”的发展目标。

在如此大背景下应运而生的坚强智能电网，就要求以特高压坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节, 覆盖所有电压等级, 实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合, 是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。因此, “坚强”和“智能”是坚强智能电网的基本内涵。只有形成坚强网架结构, 构建“坚强”的基础, 实现信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征, 才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用，而特高压输电网建设为发展智能电网提供了坚实的基础。

针对世界各国高速发展的智能电网，我国抓住机遇也相应地提出了坚强智能电网发展战略, 将分三个阶段进行：

首先是规划试点阶段，即：2009年——2010年，重点开展规划、制定技术和管理标准、开展关键技术研发和设备研制，及各环节试点工作。

其次是全面建设阶段，即：2011年——2015年，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。

最后是完善提升阶段，即:2016年——2020年，基本建成坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率、电网与电源、用户之间的互动性显著提高。

除此之外，我国还提出了“一特四大”的电网发展战略：

一是通过发展特高压电网，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，促进风能和太阳能发电等新能源快速发展，从根本上缓解煤电运紧张矛盾的战略措施。二是以大型能源基地为依托，建设由1000 千伏交流电和±800 千伏直流电构成的特

高压电网，形成电力“高速公路”。三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，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

我国结合基本国情和特高压实践,以及面对21世纪各国对电网发展的特殊要求，我国的坚强智能电网发展就有了其新的目标和要求:

1、以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险；

2、使分布式电源（包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应）得到有效利用；

3、提高电网资产的利用率；

4、提高用户用电效率、可靠性和电能质量。

坚强智能电网的发展，使得电网功能逐步扩展到促进能源资源优化配置、保障电力系统安全稳定运行、提供多元开放的电力服务、推动战略性新兴产业发展等多个方面。作为我国重要的能源输送和配置平台，坚强智能电网从投资建设到生产运营的全过程都将为国民经济发展、能源生产和利用、环境保护等方面带来巨大效益，具体包括以下几方

面：

1、在电力系统方面：可以节约系统有效装机容量；降低系统总发电燃料费用；提高电网设备利用效率，减少建设投资；提升电网输送效率，降低线损。

2、在用电客户方面：可以实现双向互动，提供便捷服务；提高终端能源利用效率，节约电量消费；提高供电可靠性，改善电能质量。

3、在节能与环境方面：可以提高能源利用效率，带来节能减排效益；促进清洁能源开发，实现替代减排效益；提升土地资源整体利用率，节约土地占用。

4、其他方面：可以带动经济发展，拉动就业；保障能源供应安全；变输煤为输电，提高能源转换效率，减少交通运输压力，在这些方面具体包括以下部分：

1、能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性：

利用智能电网强大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。

2、实现电网可持续发展：

坚强智能电网建设可以促进电网技术创新，实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推动电网科学、进而实现可持续发展。

3、减少有效装机容量：

利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点，通智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。

4、降低系统发电燃料费用：

建设坚强智能电网，可以满足煤电基地的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；同时，通过降低负荷峰谷差，可提高火电机组使用效率，降低煤耗，减少发电成本。

5、降低线损：

以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；同时，分布式电源的建设与应用，也减少了电力远距离传输的网损。

尽管世界各国智能电网技术发展地异常迅猛，但在当前，作为尖端技术的智能电网尚