对坚强智能电网的思考

对坚强智能电网的认识和思考

摘要：文章介绍了对坚强智能电网解释和认识，对建设坚强智能电网的必要性及已具备的条件进行了探究。发展坚强智能电网是满足人类未来需求的必然方向，建设坚强的智能电网将为我国的经济发展提供更稳定可靠的电力保障，为人民生活提供更优质、灵便和人性化的服务，为保护环境、节约能源做出更大的贡献。

关键词：坚强的智能电网;智能电网;特高压输电

Understanding and Thinking on Strong Smart Grid

Abstract:In this paper, author introduced the concept and content of the smart grid and understanding of differentinterpretations, concerning the need for building a strongsmart grid and has the qualifications discussed. Building a strongsmart gird that is inevitable to meet the future needs of human development. In the future, strong smart grid will provideeconomic development a more stable and reliable protection in China. Provide better quality of live for the people, flexibleand personalized services while protecting the environment, save energy and make greater contribution.

Key words:strong smart grid;smartgrid;UHV

0 引言

早在2001年,意大利电力公司就安装和改造了3000万台智能电表,建立起了智能化计量网络,可

以实现峰谷平电量计量功能。2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》, 强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。2006年中期,“网点”(Grid Point)公司开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可通过互联网通信技术调整家用电器的用电量,该产品具有了一部分交互功能。同样是这一年,IBM 与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。2008 年美国科罗拉多州的波尔得(Bo ulder)成为了全美第一个智能电网城市, 每户家庭都安装了智能电表, 人们可以直观地了解当时的电价, 安排用电时段;同时, 电表还帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。此外, 变电站可收集到每家用电情况, 一旦有问题, 可以重新配备电力。我国的华东电网有限公司和华北电网有限公司以及一些科研机构在几年前开始了智能电网的研究工作[ 1-3] , 国家电网公司建设坚强智能电网的工作也已全面启动。智能电网将是未来输配电技术领域研究和建设的重要方向。

1 中外对智能电网的认识

关于智能电网，到目前为止还没有一个大家都认同的统一定义。德国电气电子和信息技术委员会（DKE）的“智能电网”（智能能源供应系统）这个术语包含：1.有助于信息与通信技术（ICT）在电力传输与配电网络中的连接和控制智能发电、储存设施、负载与网络运营设备；2.这个目标是依靠透明、具备能源效率与成本效率、安全可靠的系统运行，来确保可持续的环保的电力供应[1]。美国电力科学研究院将智能电网定义为：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。2009年“IBM论坛和中国策略发布会”上，IBM 大中华区首席执行总裁钱大群这样描述智能电网：智能电网是指在物理电网的基础上，建立基础信息沟通平台，将相关设备、装置、系统、用户、员工和用电量等互动起来，通过对需求侧的访问和智能分析，实现更科学、更优化的电网运营管理，进而实

现更高的安全保障、可控的节能减排和可持续发展的目标。

在2009年5月21日的“特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司总经理刘振亚表示，积极发展智能电网已成为世界电力发展的新趋势。到2020 年，中国将全面建成统一的坚强智能电网(Strong Smart Grid)，使电网的资源配置能力、安全稳定水平、电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。坚强智能电网在服务经济社会发展中将发挥更加重要的作用。

国家电网结合基本国情和特高压实践，确立了加快建设坚强智能电网的发展目标，即加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。为实现这一目标，国家电网公司将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000kV交流和±800 kV、±1000kV直流构成的特高压骨干网架,实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。

2009年7月中旬，美国商务部长骆家辉和曾获诺贝尔物理学奖的美国能源部长朱棣文在访问国家电网公司以后表示，美方非常认同中国国家电网公司发展智能电网过程中提出的统一标准、加强规划、以信息技术作基础、注重互动的目标和原则。随后，在8月5日的讲话中，奥巴马明确提出，要在距离约4500 km的东西两岸建设传输电力的智能电网，并强调“更坚强、更智能”。这说明美国在智能电网建设方面的宏观理念已与中国相似，美国要建设的将是一个类似于中国的大范围的坚强智能电网。华中电力科学研究院做为华中电网公司科研和技术支持的核心部门，密切关注智能电网的技术内涵和发展趋势，积极跟踪智能电网研究动态，主动收集智能电网的技术资料，积极为华中电网公司在智能电网中的主要研究方向进行探索。

2 发展智能电网的必要性

电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时，电网也在不断吸纳工业化、信息化成果，使各种先进技术在电网中得到集成应用，极大提升了电网系统功能。

（1）智能电网是电网技术发展的必然趋势

近年来，计算机、自动化等技术在电网中得到广泛应用，并与传统电力技术实现有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持，使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展，为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展和物理电网的高度集成，智能电网应运而生。

（2）发展智能电网是经济发展的必然选择

为实现清洁能源的开发、输送和消纳，电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰，电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本，促进节能减排，电网运行必须更为经济高效，同时须对用电设备进行智能控制，尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展，改变了传统的供用电模式，促使电力流、信息流、业务流不断融合，以满足日益多样化的用户需求。

电力技术的发展，使电网逐渐呈现出诸多新特征，如自愈、兼容、集成、优化，而电力市场的变革，又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求，从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。

3 我国坚强智能电网的建设现状

国家电网公司于2009年5月正式提出了建设“坚强智能电网”的公司战略，并制定了坚强智能电网建设三步走方针。

第一阶段为规划试点阶段（2009～2010年）：重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术标准和管理规范，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。