全球智能电网发展综述

全球智能电网发展综述

发布时间：2010年06月30日

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文/马春雷智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是２１世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。在2003年美加两国大停电事件之后，面对陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统以及巨额的投资改造计划，美国电力行业痛定思痛，决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造，以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。欧盟则根据可再生电源和分布式电源发展的要求，积极开展实时监控和远程控制的研究，以实现电源的“即插即用”的，使其提供更友好、更灵活的接入方式并实现与用户的互动。

欧美电力行业认识到，随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，未来的电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要、更加适应高度市场化的电力交易的需要，以及更加适应客户的自主选择需要。为此不同的国家和组织都不约而同地提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网，将智能电网视为未来电网的一个发展方向。尽管全球对于智能电网的研究与实践目前尚处于起步阶段，但是建设智能电网已经成为世界电力行业的一种美好愿景，如果这个目标得以实现，将不仅仅是电力产业结构链众多厂商的重新洗牌，更重要的是会带来整个信息、通信、能源消费、材料、环保及生活方式的改变。这被普遍认为是继蒸汽机、电力和互联网之后的“第四次工业革命”的基础，必将进一步推动电力工业的变革与进步。

中国及全球智能电网发展历程：

2000年5月，中国科学院院士卢强发表《数字电力系统（DPS）》

⏹2006年，美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”。

⏹2007年10月，华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目

⏹2008年9月，Google与通用电气联合发表声明对外宣布：他们正在共同开发清洁能源业务，核心是为美国打造国家智能电网。

⏹2009年1月25日，美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布：将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。美国将推动互动电网的整体革命。

⏹2009年2月2日，独立能源问题专家武建东在《全面推互动电网革命拉动经济创新转型》的文章中明确提出：中国电网亟须实施“互动电网”革命性改造。

⏹2009年2月4日，地中海岛国马耳和IBM达成协议，双方同意建立一个“智能公用系统”，实现该国电网和供水系统数字化。这将是世界上第一个全国性智能电网。

⏹2009年2月10日，谷歌开始测试名为谷歌电表﹙PowerMeter﹚的用电监测软件。这是一个测试版在线仪表盘，预示着谷歌正在成为信息时代的公用基础设施制造商。

⏹2009年2月28日，作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在北京通过专家组的验收。

⏹2009年4月24日，中国国家电网公司总经理刘振亚访美，与美国能源部长朱棣文相晤，并在华盛顿发表演讲称：“中国国家电网公司正在全面建设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，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”

⏹2009年5月7日，国家电网公司党组会议明确提出，坚持走中国特色的电网发展道路，加快建设“坚强的智能电网”。这表明中国电网发展必然要走电网互动化的阳关大道。

⏹2009年5月21日，国家电网在“特高压技术国际会议”上正式宣布启动智能电网的建设。

⏹2009年7月，在青岛召开的国家电网年中工作会议上，国家电网公司首次拿出了智能电网的详细部署。具体时间表为：2010年前，完成发展规划的制定，开展关键技术设备研发和试点工作；到2015年，在关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用；到2020年，全面建成坚强智能电网。在今后几年中，预计每年电网投资都将在2000亿元以上，开工、在建和投产的规模都将很大。

⏹2009年下半年，国家电网成立智能电网部，统一组织开展相关工作。南方电网也在加紧智能电网计划的制订和技术的研发，目前已建立公司智能电网研究联席会议制度，定期召开联席会议。同时，南方电网还成立了智能电网技术研究工作小组，深入研究智能电网技术及其在南方电网的应用目标和实施路线。

⏹2010年世博会上，国家电网将集中对外展示在智能电网六个领域的成果及相关示范工程。

智能电网（或者说电网的智能化），简单的讲，就是借助ICT技术对发电、输电、变电、配电以及用电环节进行实时和双相监测，实现水、火、核及新源的灵活调度，同时通过部署在用电末端的智能电表及用户家庭中的IED（Integrated Electrical Device，集成化的电子设备）设备实现需求侧的精确管理，变现在的计划发用电为按需发用电，即“精确发电”。

智能电网包括三个层面的含义：首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控；然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合；最后通过对数据的分析、挖掘，达到对整个电力系统运行的优化管理。

智能电网是建立在集成的、高速的双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，来实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。其主要特征包括自愈、互动、高效、安全，提供满足21世纪用户低碳、按需发电、有序用电需求的电能质量，容许各种不同发电形式的接入，启动电力市场以及资产的优化高效运行。现在被逐渐称为“电网2.0”。

广义上的智能电网与目前全球所关注的碳经济、碳排放紧密相关。为了地球村的可持续发展，我们需要更加智能的电网（或称能源网络），优化调整能源消费结构，动态感知能源的消费对GHG（温室气体）的影响。

综合业界的一致观点，可以将未来智能电网概括为以下框架，如图1所示：