智能電網(wǎng)簡介2

智能電網(wǎng)簡介隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大、電力市場化進程的不斷深入以及用戶對電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升，電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇，建設(shè)更加安全、可靠、環(huán)保、經(jīng)濟的電力系統(tǒng)已經(jīng)成為全球電力行業(yè)的共同目標。歐美許多發(fā)達國家的電網(wǎng)企業(yè)正積極推進技術(shù)革新和管理轉(zhuǎn)變，普遍將智能電網(wǎng)（ＳｍａｒｔＧｒｉｄ）作為未來電網(wǎng)發(fā)展的愿景目標之一。奧巴馬政府宣布的新的經(jīng)濟刺激計劃將撥款約40億美元促進智能電網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)，該計劃極大地推動了全球智能電網(wǎng)的研發(fā)熱度。一、智能電網(wǎng)的發(fā)展過程：早在2001年，意大利的電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表，建立起了智能化計量網(wǎng)絡(luò)。我認為這個智能只是一種電子表計，可以實現(xiàn)峰谷平電量計量功能。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。坎貝爾發(fā)明了一種無線控制器，與大樓的各個電器相連，并實現(xiàn)有效控制。比如，一臺空調(diào)運轉(zhuǎn)15分鐘，以把室內(nèi)溫度維持在24℃；而另外兩臺空調(diào)可能會在保證室內(nèi)溫度的前提下，停運152006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable，CompetitiveandSecureEnergy)強調(diào)智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。這時候的智能電網(wǎng)應(yīng)該是指輸配電過程中的自動化技術(shù)。2006年中期，一家名叫“網(wǎng)點“(GridPoint)的公司最近開始出售一種可用于監(jiān)測家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可以通過\o"互聯(lián)網(wǎng)"互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調(diào)整家用電器的用電量。這個電子產(chǎn)品具有了一部分交互能夠，可以看作智能電網(wǎng)中的一個基礎(chǔ)設(shè)施。2006年，美國IBM公司曾與全球電力專業(yè)研究機構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(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)”，電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數(shù)字控件和分析工具，自動監(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，消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯(lián)網(wǎng)的裝置。這個可以看作智能電網(wǎng)最完整的一個解決方案，標志著智能電網(wǎng)概念的正式誕生。2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經(jīng)成為了全美第一個智能電網(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時的電價，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價低的時間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔能源。同時，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現(xiàn)，可以重新配備電力。2008年9月\o"Google"Google與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對外宣布，他們正在共同開發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)。2009年1月25日美國白宮最新發(fā)布的《復(fù)蘇計劃尺度報告》宣布：將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并為4000萬美國家庭安裝智能電表——美國行將推動\o"互動電網(wǎng)"2月2日獨能源問題專家武建東在《全面推互動電網(wǎng)革命拉動經(jīng)濟創(chuàng)新轉(zhuǎn)型》的文章中，明確提出中國電網(wǎng)亟須實施“互動電網(wǎng)”革命性改造。2009年2月4日，地中海島國馬耳他在周三公布了和IBM達成的協(xié)議，雙方同意建立一個“智能公用系統(tǒng)”，實現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化。IBM及其合作伙伴將會把馬耳他2萬個普通電表替換成互動式電表，這樣馬耳他的電廠就能實時監(jiān)控用電，并制定不同的電價來獎勵節(jié)約用電的用戶。這個工程價值高達91002009年2月10日，\o"谷歌"谷歌表示已開始測試名為谷歌電表﹙PowerMeter﹚的用電監(jiān)測軟件。這是一個測試版在線儀表盤，相當于谷歌正在成為信息時代的公用基礎(chǔ)設(shè)施。2009年2月28日美國谷歌2009年3月從上面的發(fā)展歷史可以看出，智能電網(wǎng)是隨著技術(shù)發(fā)展和節(jié)能、管理需求而慢慢發(fā)展起來的，從最初的計量智能到電器智能，從輸配自動化到全過程智能化，智能電網(wǎng)的概念越來越豐富。二、智能電網(wǎng)發(fā)展的有3個里程碑：第一個就是2006年，美國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)安全運行、提高可靠性，從其在中國發(fā)布的《建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運營管理－中國電力發(fā)展的新思路》白皮書可以看出，解決方案主要包括以下幾個方面：一是通過傳感器連接資產(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;三是進行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，以優(yōu)化運行和管理。該方案提供了一個大的框架，通過對電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍圖。是IBM一個市場推廣策略。第二個是奧巴馬上任后提出的能源計劃，除了以公布的計劃，美國還將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進行升級換代，建立美國橫跨四個時區(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\o"國家電網(wǎng)"國家電網(wǎng)的價值和效率，將逐步實現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地熱能的統(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率?？梢钥闯雒绹闹悄茈娋W(wǎng)有三個目的，一個是由于美國電網(wǎng)設(shè)備比較落后，急需進行更新改造，提高電網(wǎng)運營的可靠性；二是通過智能電網(wǎng)建設(shè)將美國拉出金融危機的泥潭；三是提高能源利用效率。第三個是我國能源專家武建生提出的“互動電網(wǎng)”。“\o"互動電網(wǎng)"互動電網(wǎng)”是指在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，以智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過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)互動和即時連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向的總體效果，實現(xiàn)電力、電訊、電視、遠程家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)。它可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動運轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率?；与娋W(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟、兼容、集成和安全等特點，主要解決三個問題，一是以信息技術(shù)改造和提升現(xiàn)有的能源體系，特別提高集能源大成的傳統(tǒng)電網(wǎng)體系的能源效率；二是要逐步建立以\o"可再生能源"可再生能源替代化石能源的創(chuàng)\o"新能源"新能源利用體系；三是要建造消費者和生產(chǎn)者互動的精巧、智慧和專家服務(wù)化的能源運轉(zhuǎn)體系。從智能電網(wǎng)概念的發(fā)展可以看出，智能電網(wǎng)并沒有一個確定的概念，需要根據(jù)實際情況賦予新的含義。武建生先生提出的“互動電網(wǎng)”是站在國家利益的層面，結(jié)合中國實際對智能電網(wǎng)進行重新定義，具有一定指導(dǎo)意義。三、智能電網(wǎng)對電網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生的影響智能電網(wǎng)是以包括發(fā)電、輸電、配電和用電各環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)為對象，不斷研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機結(jié)合，實現(xiàn)從發(fā)電到用電所有環(huán)節(jié)信息的智能交流，系統(tǒng)地優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用，是未來電網(wǎng)發(fā)展的美好愿景。通過智能電網(wǎng)建設(shè)，電力發(fā)、輸、配、售各領(lǐng)域都將發(fā)生飛躍和提升，電網(wǎng)的發(fā)展也將隨之發(fā)生深刻變化。

我們認為，智能電網(wǎng)的特點是“自愈、安全、經(jīng)濟、清潔，能夠提供適應(yīng)未來社會經(jīng)濟發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)”。

自愈——實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運行的可靠性。

安全——更好地對人為或自然發(fā)生的擾動作出辨識與反應(yīng)。在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機攻擊防護等不同情況下保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。

經(jīng)濟——支持電力市場競爭的要求，優(yōu)化資源配置；提高設(shè)備傳輸容量和利用率，有效控制成本，實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟運行。

清潔——既能適應(yīng)大電源的集中接入，也能對分布式發(fā)電方式友好接入，做到“即插即用”。支持風(fēng)電、太陽能等可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，滿足電力與自然環(huán)境、社會經(jīng)濟和諧發(fā)展的要求。

優(yōu)質(zhì)——實現(xiàn)與客戶的智能互動，以友好的方式、最佳的電能質(zhì)量和供電可靠性滿足客戶的需求，向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

我們認為，“關(guān)注未來、隨需而變、迅速掌控、服務(wù)優(yōu)質(zhì)”是電網(wǎng)企業(yè)在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中的重要特征。

關(guān)注未來——建設(shè)智能電網(wǎng)，目的是要建設(shè)能夠適應(yīng)未來社會經(jīng)濟發(fā)展需要的電網(wǎng)。所以電網(wǎng)企業(yè)必須密切關(guān)注未來的變化趨勢，及時掌握未來清潔能源、分布式發(fā)電、新能源、新型輸配電、電力市場以及信息處理技術(shù)的進步和特點，了解發(fā)電與用電客戶的需求變化，使企業(yè)在電網(wǎng)技術(shù)與發(fā)展上全力滿足新的需求。

隨需而變——未來的變化是快速和多元的，新理念、新技術(shù)、新政策都會導(dǎo)致客戶對電網(wǎng)服務(wù)要求的迅速變化。電網(wǎng)企業(yè)必須具備隨需而變的素質(zhì)，要著力提升企業(yè)在技術(shù)和管理等各方面迅速變革的能力，這樣才能在準確把握未來的基礎(chǔ)上及時地適應(yīng)未來。

迅速掌控——在人工觀察表盤、手動操作的情況下談智能化是不可想象的。智能化的含義在于通過發(fā)展先進的電網(wǎng)控制理論、管理技術(shù)和技術(shù)裝備，充分發(fā)揮人的主觀能動性和自動化裝備的先進功能，實現(xiàn)現(xiàn)代電網(wǎng)控制技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)的有機結(jié)合，達到全面掌握各類信息、正確預(yù)見未來變化、迅速準確實施控制、確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的目的。

服務(wù)優(yōu)質(zhì)——優(yōu)質(zhì)服務(wù)，是電網(wǎng)企業(yè)的宗旨。在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，電網(wǎng)企業(yè)必須始終堅持這一理念和衡量標準。四、華東電網(wǎng)建設(shè)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)思和行動計劃2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動了智能電網(wǎng)可行性研究項目，并基本明確了未來三年直至中長期的科研方向與項目，準備采用項目群管理的模式來統(tǒng)籌推進智能電網(wǎng)的實踐。

１．智能電網(wǎng)建設(shè)愿景

以提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行能力為中心，打造一個平臺，確立三個階段，提升五種能力，爭取在２０３０年將華東電網(wǎng)全面建設(shè)成為智能電網(wǎng)。

２．發(fā)展思路和行動計劃

打造一個平臺：精細、高效的電網(wǎng)生產(chǎn)和企業(yè)管理集成平臺。

確立三個階段：２００８～２０１０年，鞏固提升——規(guī)劃建設(shè)以特高壓為核心、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)；初步建設(shè)高級調(diào)度中心，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)具有可視化展現(xiàn)的電網(wǎng)運行在線分析和實時預(yù)警；實現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、多維度、全視角的信息集成分析，提升公司管理輔助決策能力，保持國內(nèi)領(lǐng)先。

２０１１～２０２０年，全面轉(zhuǎn)型——規(guī)劃建設(shè)滿足“三華”特高壓交直流聯(lián)網(wǎng)要求的主干網(wǎng)架，形成特高壓雙環(huán)網(wǎng)；全面建成高級調(diào)度中心，建立大電網(wǎng)預(yù)防控制與緊急控制的實時協(xié)調(diào)決策和快速仿真；建立并實施計劃管理、資金管理等公司業(yè)務(wù)優(yōu)化決策模型，全面提升資產(chǎn)全壽命周期管理能力，實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化、運行控制實時化、資產(chǎn)管理精細化、公司決策科學(xué)化，實現(xiàn)國際先進。

２０２１～２０３０年，引領(lǐng)超越——規(guī)劃建設(shè)具有自愈能力的智能電網(wǎng)，支持各種類型電源的友好接入和與客戶側(cè)的智能互動，實現(xiàn)生產(chǎn)運行方式和企業(yè)管理方式的超越。

３．提升五種能力

（１）提升大電網(wǎng)規(guī)劃的統(tǒng)一優(yōu)化能力樹立協(xié)調(diào)發(fā)展的規(guī)劃觀，首先提升以特高壓交直流饋入、不同電壓等級協(xié)調(diào)發(fā)展為特征的，適應(yīng)節(jié)能調(diào)度要求的華東區(qū)域堅強受端電網(wǎng)規(guī)劃能力；其次發(fā)展以特高壓電網(wǎng)為核心，適應(yīng)電力市場以及“三華”電網(wǎng)發(fā)展新形勢的數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃能力；最終發(fā)展以自愈為特征的智能電網(wǎng)規(guī)劃能力。切實提升二次系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)水平以適應(yīng)電網(wǎng)數(shù)字化、智能化的要求。依托公司生產(chǎn)運行和企業(yè)管理平臺，研發(fā)先進規(guī)劃工具，提升規(guī)劃工作的統(tǒng)一優(yōu)化能力。

（２）提升駕馭大電網(wǎng)安全運行的能力

我們認為，未來智能、自愈的電力系統(tǒng)必須要有更高駕馭能力的指揮中心與之匹配，它將具備實時分析、智能決策、速控預(yù)控、適應(yīng)市場、堅強可靠的能力，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的迅速掌控。其功能將全面超越現(xiàn)有調(diào)度中心的普遍功能。為此，我們提出高級調(diào)度中心的概念，并以建設(shè)高級調(diào)度中心為抓手，提升駕馭大電網(wǎng)安全運行的能力。我們要進一步加強產(chǎn)學(xué)研合作，深入研究高級調(diào)度中心的技術(shù)、管理功能及其實現(xiàn)，研發(fā)先進的技術(shù)裝備；在電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一模型等方面夯實基礎(chǔ)；整合提升現(xiàn)有ＥＭＳ、ＭＯＳ、ＷＡＭＭＡＰ等系統(tǒng)功能，逐步實現(xiàn)動態(tài)安全監(jiān)測、預(yù)警和預(yù)控，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制水平；完善二次設(shè)備管理，加強通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；按照節(jié)能發(fā)電調(diào)度和電力市場的要求，創(chuàng)新經(jīng)濟調(diào)度的手段，提高電網(wǎng)經(jīng)濟運行水平；加快開展統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，整合調(diào)度一體化運作平臺，推進調(diào)度運行管理的精細化和標準化，最終全面提升以高級調(diào)度中心為核心的駕馭大電網(wǎng)安全運行的能力。

（３）提升電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命管理的能力

以建設(shè)數(shù)字化變電站為重點，全面提高電網(wǎng)裝備技術(shù)水平，為智能電網(wǎng)打好物質(zhì)基礎(chǔ)；研究、應(yīng)用針對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測、評估技術(shù)，優(yōu)化檢修策略，提升設(shè)備管理水平；以提高線路輸送能力的研究和應(yīng)用為重點，提高設(shè)備利用水平；開展一系列新型、先進的輸變電應(yīng)用技術(shù)研究，以新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用帶動電網(wǎng)輸送能力的不斷提高。

（４）打造信息化企業(yè)，提升企業(yè)級輔助決策能力

在現(xiàn)有公司企業(yè)級信息系統(tǒng)（ＥＩＳ）和ＳＧ１８６工程的基礎(chǔ)上，構(gòu)建企業(yè)級輔助決策體系，實現(xiàn)對跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息的獲取、分析、挖掘和共享，提升企業(yè)科學(xué)決策水平。不斷整合和集成企業(yè)資產(chǎn)管理和電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理平臺，建設(shè)統(tǒng)