智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)

1、1智能電網(wǎng)概述1.1 智能電網(wǎng)的概念廣義上的智能電網(wǎng)是指涵蓋電力系統(tǒng)所有方面的信息化、自動化、互動化的系統(tǒng)；狹義上的智能電網(wǎng)指的是對于處于核心部分電網(wǎng)的智能化建設(shè)。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是，在電力系統(tǒng)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)新型信息與通信技術(shù)的集成，促進(jìn)智能水平的提高，其覆蓋范圍包括從需求側(cè)設(shè)備到廣泛分散的分布式發(fā)電，再到電力市場的整個電力系統(tǒng)和所有相關(guān)環(huán)節(jié)，其中的每一個用戶和節(jié)點(diǎn)都得到了實(shí)時監(jiān)控，并保證了從發(fā)電廠到用戶端電器之間的每一點(diǎn)上的電流和信號的雙向流動及實(shí)時互動。綜上所述，智能電網(wǎng)就是把輸配電設(shè)施、信息技術(shù)以及通信技術(shù)高度集成的一種新型電網(wǎng)。1.2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)智能電網(wǎng)作為一種新型的電力網(wǎng)絡(luò)系

2、統(tǒng)，具有以下幾個特點(diǎn)。一是清潔環(huán)保性。現(xiàn)有電網(wǎng)中新能源電力的比重逐年增加，但由于太陽能、風(fēng)能等新能源的間歇性特點(diǎn)，受自然條件約束較大，使得現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)的基本特征出現(xiàn)了較大變化。只有智能電網(wǎng)才能更好地支持和促進(jìn)新能源的大規(guī)模接入，充分地滿足自然環(huán)境與電網(wǎng)和諧發(fā)展的要求。二是安全可靠性。智能電網(wǎng)無論是遭受物理攻擊時，或者是遭受信息攻擊時，都能夠有效抵御。三是自我治愈性。智能電網(wǎng)可以實(shí)時掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，做到及時地發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障；也可以在少人或無人干預(yù)下，迅速隔離系統(tǒng)故障元件，使電力系統(tǒng)自我恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。四是經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。智能電網(wǎng)能夠通過不斷的流程優(yōu)化，更好地實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，提高能源

3、的利用效率，降低成本，從而不斷提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 最后，智能電網(wǎng)還具有較強(qiáng)的兼容性，能夠同時適應(yīng)集中式發(fā)電模式與分布式發(fā)電模式，充分滿足電力用戶的不同需求。 1.3 智能電網(wǎng)的發(fā)展方向伴隨著綠色發(fā)展的理念深入現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會，智能電網(wǎng)的發(fā)展也呈現(xiàn)出更加綠色、智能、信息化的發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)如下。第一，智能電網(wǎng)的發(fā)展更加綠色化。為了更好地落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀等綠色發(fā)展理念，智能電網(wǎng)也由傳統(tǒng)的火力發(fā)電轉(zhuǎn)向水能發(fā)電 ；第二，智能電網(wǎng)的發(fā)展更加智能化，現(xiàn)代智能電網(wǎng)是智能系統(tǒng)的核心，二者密不可分，智能電網(wǎng)的發(fā)展促進(jìn)了智能系統(tǒng)更加智能化、自動化 ；第三，智能電網(wǎng)的發(fā)展更加信息化。智能電網(wǎng)將信息收集、信息集成融為一

4、體，更加自主自動。由于不同國家的國情不同，所處的發(fā)展階段及資源分布的不同，因而各國都結(jié)合本國的特點(diǎn)來規(guī)劃和發(fā)展智能電網(wǎng)。美國在智能電網(wǎng)建設(shè)中更加關(guān)注電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的建設(shè)，以提高電網(wǎng)運(yùn)行水平和供電可靠性，同時最大限度利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。另外美國的智能電網(wǎng)注重可再生能源和新技術(shù)應(yīng)用，并力求將分散的智能電網(wǎng)集結(jié)成全國性的先進(jìn)電力網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的發(fā)輸配和用電系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行和管理，同時進(jìn)一步考慮與加拿大、墨西哥等地電網(wǎng)互聯(lián)和優(yōu)化合作。歐洲國家發(fā)展智能電網(wǎng)主要是促進(jìn)并滿足風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源快速發(fā)展的需要，把可再生能源、分布式電源接入及碳零排放等環(huán)保問題作為側(cè)重點(diǎn)

5、，重點(diǎn)方向是通過智能電網(wǎng)技術(shù)將北海和大西洋的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽能融入歐洲電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成的跳躍式發(fā)展。日本根據(jù)自身國情主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源等展開，確保電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，構(gòu)建智能電網(wǎng)。韓國則是把智能電網(wǎng)的重點(diǎn)定為建立電力市場供需的互動系統(tǒng)，并大力發(fā)展可再生能源發(fā)電的聯(lián)網(wǎng)和存儲技術(shù)，不斷降低成本和提高效率的同時，提高整個電網(wǎng)的可靠性及可用性。目前，我國已經(jīng)具備發(fā)展智能電網(wǎng)的條件，電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)生深刻變化。我國智能電網(wǎng)的發(fā)展更多地關(guān)注智能輸電網(wǎng)領(lǐng)域，把特高壓電網(wǎng)的發(fā)展融入其中，保證電網(wǎng)的安全可靠和穩(wěn)定，提升駕馭大電網(wǎng)安全運(yùn)行的能力。另外，我國電網(wǎng)企業(yè)正在轉(zhuǎn)變電網(wǎng)

6、發(fā)展方式，用戶的用電行為也在發(fā)生變化。以建設(shè)智能電網(wǎng)為著手點(diǎn)，能夠比較方便地建成滿足未來需要的下一代電力網(wǎng)絡(luò)。1.4 發(fā)展智能電網(wǎng)的重要性智能電網(wǎng)的深入發(fā)展不僅是更好地貫徹落實(shí)國家環(huán)保發(fā)展理念的具體表現(xiàn)，更有著許許多多切實(shí)可見的重要性，具體體現(xiàn)在七個方面。第一，智能電網(wǎng)能夠有效地促進(jìn)資源優(yōu)化管理配置，能夠?qū)⑺?、煤電等遠(yuǎn)距離運(yùn)輸至偏遠(yuǎn)地區(qū)，且運(yùn)輸途中浪費(fèi)小，效率高。第二，智能電網(wǎng)在很大程度上促進(jìn)了清潔環(huán)保能源的普及，并且對于清潔能源的運(yùn)行控制更加成熟。第三，能夠有效促進(jìn)電力系統(tǒng)全壽命周期成本管理技術(shù)的成熟，智能電網(wǎng)為該技術(shù)提供信息數(shù)據(jù)，為技術(shù)的成熟發(fā)展提供了可靠的保證。第四，智能電網(wǎng)的深入發(fā)展

7、促進(jìn)了電力用戶和電網(wǎng)之間的雙向互動，為居民用戶提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)平臺，更加便利人們生活。第五，智能電網(wǎng)促進(jìn)了電網(wǎng)管理更加精準(zhǔn)化。智能電網(wǎng)覆蓋了電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，信息服務(wù)和信息調(diào)動更加精準(zhǔn)。第六，智能電網(wǎng)增強(qiáng)了電力行業(yè)其他的基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行能力，推動其他行業(yè)創(chuàng)新升級，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，為其提供能源基礎(chǔ)。第七，智能電網(wǎng)能夠有效促進(jìn)節(jié)能減排，節(jié)約不可再生資源，提高資源利用價值。1.5 促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的措施為了能夠更好地促進(jìn)我國智能電網(wǎng)的發(fā)展，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，電力行業(yè)進(jìn)行了更加深入的探究，提出了具體的發(fā)展措施，表現(xiàn)如下。第一，要加強(qiáng)國際合作，吸取西方發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從而促進(jìn)雙方共贏

8、。第二，盡快智能電網(wǎng)建設(shè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)的建設(shè)更加規(guī)范，符合標(biāo)準(zhǔn)，提升競爭力。第三，要提升自主創(chuàng)新能力，不能一味照抄照搬外國發(fā)展理念和發(fā)展技術(shù)，也不應(yīng)滿足自大而止步不前。加強(qiáng)對于關(guān)鍵技術(shù)的研究攻關(guān)，并且結(jié)合我國自身實(shí)際情況，因地制宜，制定出符合自身的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。2 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)2.1 提出背景2019年國家電網(wǎng)公司“兩會”做出全面推進(jìn)“三型兩網(wǎng)”建設(shè)，加快打造具有全球競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略部署，是網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略在公司的具體實(shí)踐，是落實(shí)中央部署、發(fā)揮央企帶頭作用的重要舉措，是適應(yīng)內(nèi)外部形勢和挑戰(zhàn)的必然要求。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為電網(wǎng)運(yùn)行更安全、管理更精益、投資更精準(zhǔn)、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)開辟了一條新路，同時也可以充分發(fā)揮電網(wǎng)獨(dú)特優(yōu)勢，開拓?cái)?shù)字經(jīng)濟(jì)這一巨大藍(lán)海市場。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是落實(shí)“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略目標(biāo)的核心任務(wù)。2.2 基本概念泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)，包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。2.3 戰(zhàn)略安排到2021年初步建成泛在電力物