【文章內(nèi)容簡介】 周孝信院士擔任首席科學家的國家 973 計劃項目“提高大型互聯(lián)電網(wǎng)運行可靠性的基礎研究”研究人員開展了基于智能和專家系統(tǒng)的電力系統(tǒng)故障診斷和恢復控制技術(shù)研究，為智能型電力系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度與控制提供了基本的分析工具。 國家電網(wǎng)公司推行了 SG186 一體化平臺建設， 山東、浙江、江蘇、上海等各?。ㄊ校╇娏径荚诜e極推動用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務系統(tǒng)信息化建設等項目，并取得突出成果。 可 再 生 能源 國家也啟動了多項 863 高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目，在“十一五”期間，在三大先進能源技術(shù)領(lǐng)域設立重大項目和重點項目，包括：以煤氣化為基礎的多聯(lián)產(chǎn)示范工程， MW級并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)，太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范等項目。 、項目實施行業(yè)帶動性 、項目實施有望帶動一批相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 按照國家電網(wǎng)對于智能電網(wǎng)的規(guī)劃綱要，智能電網(wǎng)的輻射范圍相當廣闊。包括新材料、電力電子元器件制造 、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產(chǎn)業(yè)。后續(xù)還將衍生出諸如智能城市、智能交通等更多新興產(chǎn)業(yè)。 、促進電子元器件行業(yè)的發(fā)展 智能電網(wǎng)的全面建設，需要大量的變壓器、開關(guān)等設備，預計約 16 / 98 占電網(wǎng)總投資的 40%，這將提升電力電子元器件的研發(fā)速度與制造速度，變壓器、高壓開關(guān)、電抗器等一次設備行業(yè)，紛紛研究與傳感器結(jié)合實現(xiàn)智能化的可能。繼電保護裝置、自動化控制設備等二次設備行業(yè)，也將與一次設備廠商合作，探索一、二次設備集成融合的途徑。 、促進 IT 智能 設備和相關(guān)軟件的發(fā)展 智能電網(wǎng)將成為拉動電力行業(yè)信息化投資的主力。計世資訊數(shù)據(jù)顯示， 20xx 年智能電網(wǎng)領(lǐng)域的 IT 投資規(guī)模預計將達到 億元人民幣，比 20xx 年增長 %。智能電網(wǎng)對 IT智能設備和相關(guān)軟件的強烈需求，已經(jīng)成為中外 IT巨頭爭奪的焦點。早在 20xx 年， IBM就在中國發(fā)布了其“智慧的電力”戰(zhàn)略以及系列解決方案； SAP、 ORACLE等也都針對國內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)布了自己的解決方案。東軟、海聯(lián)訊等國內(nèi)廠商也在進行適用于智能電網(wǎng)建設的方案的研究。 、促進新能源產(chǎn)業(yè)應用建設的發(fā)展 智能電網(wǎng)的 建成將全面推動新能源建設的發(fā)展，減少溫室氣體排放，是推動未來經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎建設。中國新能源的發(fā)展主要瓶頸為入網(wǎng)難及輸送線路長。風電、太陽能等新能源發(fā)電的間歇性、隨機性、可調(diào)度性低的特點，大規(guī)模接入后對電網(wǎng)運行會產(chǎn)生較大的影響，需加大調(diào)峰電源建設。中國風電資源集中于西北地區(qū)與集中在東部的電力市場逆向分布，需解決遠距離大規(guī)模輸送問題。 智能電網(wǎng)能夠最大限度地將新能源的發(fā)電量吸納、送出，并保證接入后電網(wǎng)的安全運行和調(diào)度。智能電網(wǎng)的超高壓輸電線路建設能夠最大限度的減少長距離電力輸送的損耗 。智能調(diào)度將更為合理的配 送 17 / 98 電力，大大提高用電效率。智能電網(wǎng)的建成，將大大提升能源的利用效率，降低對煤炭、天然氣等能源的依賴，促進太陽能、風能等可再生能源的利用。 、促進電動企業(yè)行業(yè)的發(fā)展 電動汽車行業(yè)也將受益于智能電網(wǎng)建設。智能電網(wǎng)不僅可以保障電動汽車有序充電，而且可以通過分時電價政策引導用戶調(diào)整充電操作。隨著電池技術(shù)的突破，電動汽車甚至將成為移動儲能單元，并最終成為智能電網(wǎng)的一部分。預計到 2020 年，在智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的帶動下，中國電動汽車的保有量將達到 3000 萬輛，按照每輛車 5 萬元計算，至少將帶來 萬億的經(jīng)濟 收益。 、促使智能家庭行業(yè)的發(fā)展 智能電網(wǎng)的建設使得智能家庭的生活模式成為可能，人們的生活習慣將被徹底改變。與智能電網(wǎng)相關(guān)的智能家庭功能主要是智能用電，包括：智能用電服務平臺、智能電表、智能電器等。智能用電家庭服務平臺：通過無線通信技術(shù)延伸到水表、電表、氣表等，進行數(shù)據(jù)抄收 。通過智能插座實現(xiàn)空調(diào)、電飯煲等電器的用電數(shù)據(jù)采集和控制 。通過智能電視、電腦、手機等各種智能終端設備進行家庭能源管理。隨時監(jiān)控家中單個電器的用電、總體的用電情況和隨時的費用清單，并通過數(shù)據(jù)分析，給用戶提出合理的用電、節(jié)電建議 。 、項目實施能實現(xiàn)電纜輸電網(wǎng)精細化管理 智能電網(wǎng)輸電線路在線監(jiān)測綜合平臺是一個集成了視頻監(jiān)控、紅外測溫、遠程圖像、地下電纜可視化、絕緣子泄露電流監(jiān)控、光纖測 18 / 98 溫、環(huán)流監(jiān)測、行波測距等各種線路實時狀態(tài)監(jiān)測的綜合在線監(jiān)測平臺，以 GIS 作為展示的形式，提供各項監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時狀態(tài)顯示、分析和記錄，以及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、索引和回放等功能，為確保整個輸電電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)輸電電網(wǎng)的在線狀態(tài)監(jiān)測和分析、智能預警及運行監(jiān)控，達到應急指揮、快速反應的目的提供支持。 輸電線路狀態(tài)監(jiān)測利用先進的測量、信息、通信和 控制等技術(shù)，以線路運行環(huán)境和運行狀態(tài)參數(shù)的集中在線監(jiān)測為基礎，建設輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，開展狀態(tài)評估，實現(xiàn)災害預警。作為智能電網(wǎng)領(lǐng)域重要的輸電線路監(jiān)測領(lǐng)域，改變以往粗放型的電纜運行管理模式，建設供電局電纜輸電網(wǎng)運行監(jiān)控中心，實現(xiàn)電纜輸電網(wǎng)精細化管理，落實 “四化”建設工作的實踐成果，以專業(yè)化管理為主線，完善各項基礎資料，整合各類系統(tǒng)資源，縮短管理鏈條，充分體現(xiàn)集約化與精細化的管理理念。監(jiān)控中心構(gòu)建對電纜線路和電纜隧道的監(jiān)控網(wǎng)絡，實現(xiàn)生產(chǎn)管理模式的根本轉(zhuǎn)變，提升電纜網(wǎng)絡設備管理水平和職能水平，初步實現(xiàn)電纜網(wǎng)絡 的可控、在控，從根本上轉(zhuǎn)變了生產(chǎn)管理模式。 、項目實施可行性 、 項目 將 極大 提高電網(wǎng)可用性，具有極強經(jīng)濟適用性 本項目 智能電網(wǎng)改變傳統(tǒng)電網(wǎng)單向輸送的模式，每一個終端用戶都成為電網(wǎng)上活躍的結(jié)點，形成一個整體的智能化高效率的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)利用現(xiàn)在使用的電力網(wǎng)，結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)。通過密布各個環(huán)節(jié)的傳感器，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的互動，將用戶的需求及時反映到電網(wǎng)的動作中。智能電網(wǎng)將利用分散式計算系統(tǒng)來提供實時分析，其目 19 / 98 的是在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。 智能電表能將太陽能、風 能等生產(chǎn)的電流直接接入到家庭用電負荷或并入大電網(wǎng)，并擔當“家庭用電大管家”，自動調(diào)節(jié)家用電器在不同電價時段的運行。智能電表不同于傳統(tǒng)電表之處在于它是雙向?qū)崟r通信，具有互動的特征，它能夠提供實時數(shù)據(jù)，為實施階梯電價提供了可能。 20xx20xx 年，中國每年新安裝的智能電表將約達 8000萬塊。智能電器不但節(jié)能高效，可以根據(jù)電價自動分時工作，而且給電網(wǎng)干擾最小。 、項目是針對電力行業(yè)現(xiàn)實需求具有極強市場前景 智能電網(wǎng)項目是針對電力行業(yè)現(xiàn)實需求提出的，其首要應用領(lǐng)域是電力行業(yè)。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司“十一五” 電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃及 2020年遠景目標》，國家電網(wǎng)公司“十一五”期間電網(wǎng)投資總額達 10450億元。以此為依據(jù)編制的《重點城市電網(wǎng)“十一五”規(guī)劃及 2020 年遠景展望專題報告》表明 31 個重點城市“十一五”期間電網(wǎng)投資規(guī)模達 億元，其中用于通信系統(tǒng)、調(diào)度自動化、信息系統(tǒng)、配電自動化等專項投資規(guī)劃占電網(wǎng)投資的 %，投資總額達 億元。這只是 31 個重點城市的電網(wǎng)投資，僅占國家電網(wǎng)公司總投資的 %,且不包括南方電網(wǎng)部分。在交通投資方面，據(jù)國家發(fā)改委資料顯示，“十一五”計劃期間，中國城市交通投 資將達 8,000 億元，其中至少有 2,000 億元將用于地鐵建設。根據(jù)統(tǒng)計資料， 20xx 年全國將有近 20 個城市都計劃建設新的地鐵或輕軌項目，預計總線路數(shù) 20 / 98 量 100 條以上，總長度約 4,000 公里。智能電網(wǎng)應用的市場前景廣闊。 、項目產(chǎn)業(yè)化實施各方面條件均已成熟 本項目屬于《深圳新能源產(chǎn)業(yè)振興發(fā)展規(guī)劃（ 20xx20xx）》確定的有關(guān)智能電網(wǎng)等新能源領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化項目，符合國家和深圳市節(jié)能減排、環(huán)境保護、循環(huán)經(jīng)濟、安全生產(chǎn)等要求。 企業(yè)擁有相關(guān)發(fā)明專利和進入實質(zhì)審查的發(fā)明專利，多項軟件著作權(quán)。項目采用的科技成果 和技術(shù)已經(jīng)成熟，項目主要技術(shù)獲得了深圳市科技進步獎，具有先進性和迫切的推廣應用價值，項目產(chǎn)品已經(jīng)得到電力系統(tǒng)多方面的應用，包括廣州亞運會隧道電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)，和遍布全國的電力變電站智能圖像、紅外測溫等產(chǎn)品和系統(tǒng)。 智能電網(wǎng)傳輸線路在線監(jiān)測是電力系統(tǒng)最重要的基礎建設之一，對于維護電力設施的安全運行和預警具有重要意義，可以說沒有在線監(jiān)測和維護系統(tǒng)，電力系統(tǒng)是無法保持長久、安全、可靠運行的。通過本項目的產(chǎn)業(yè)化，可以帶動智能電網(wǎng)傳感檢測、通信傳輸、太陽能風能、電力耦合供電、海量數(shù)據(jù)共享分析、電力云等技術(shù)的發(fā)展。通過 技術(shù)創(chuàng)新和適應應用，進一步增強產(chǎn)業(yè)的競爭力，提供產(chǎn)業(yè)供給聚集效應，為智能電網(wǎng)提供低成本、多品種等相關(guān)競爭力產(chǎn)品，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 由于項目所需要的材料和工具 80%以上都是國內(nèi)供給，本項目完全是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的主要分支，是新能源領(lǐng)域重要的技術(shù)方向，其產(chǎn)業(yè)化后，經(jīng)濟效應顯著，社會效益明顯，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，具有非常高的產(chǎn)業(yè)度。 21 / 98 、項目產(chǎn)業(yè)化后市場需求 及競爭優(yōu)勢 分析 、項目產(chǎn)業(yè)化主要目標市場 中國的電網(wǎng)公司分為國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。國家電網(wǎng)劃分為 5 大區(qū)域電網(wǎng) (華北、華東、東北、華中、西北 )和 26 個省電網(wǎng)公司；南方電網(wǎng)包括廣東、廣西、云南、貴州和海南五省電網(wǎng)公司。各省電網(wǎng)公司，下設城市供電局。 國網(wǎng)公司 20xx 年 110千伏及以上輸電線路長度 萬公里，變電容量 億千伏安。其中 220 千伏及以上輸電線路長度 萬公里，變電容量 億千伏安。 20xx 年～ 20xx 年，新建 750 千伏智能變電站約 19 座， 500 千伏智能變電站約 182 座， 330千伏智能變電站約 60 座， 220 千伏智能變電站約 1198 座， 110（ 66）千伏智能變電站約 3710 座。 在大中城市的電力建設中及電力供應中，電纜 隧道也成了城市供電的主要通道，然而長期以來，電纜隧道的自然環(huán)境、電纜的運行情況一直影響著設備穩(wěn)定運行。在全國經(jīng)濟大發(fā)展、各省大規(guī)模改造建設的背景下，保障城市電力的安全穩(wěn)定運行顯得尤為重要。 根據(jù)十二五計劃，國家電網(wǎng)公司第一期輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)總投資為 億元 (注：不含南方電網(wǎng)公司 )，目的是為了提升電纜監(jiān)測管理水平、保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行、提高抗御自然災害的能力；特別是我國電纜總長度達到 萬公里，需要長期投資建設、維護，可以說此類項目的立項市場前景廣闊，意義重大。 鍵橋通訊在全國部署了 21 個辦事處和 9 個子公司，覆蓋全國各 22 / 98 網(wǎng)省公司以及地市供電局；鍵橋通訊是專網(wǎng)通訊 (電力、石油、地鐵軌道交通 )這一行業(yè)內(nèi)的主要服務提供商，所以，針對國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)這一目標市場，鍵橋通訊極具可操作性。 、項目產(chǎn)業(yè)化市場規(guī)模預測 、“十二五” 輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設規(guī)模及預期目標 根據(jù)《國家電網(wǎng)公司“十二五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃》，“十二五”期間輸電智能化建設的主要目標是：全面推廣輸電線路智能化巡檢技術(shù)，在部分地區(qū)推廣應用直升機、無人機、機器人等智能巡檢技術(shù)，并使其成為一種常態(tài)化運維方式；進一步深入開展 輸電線路狀態(tài)評估和狀態(tài)檢修關(guān)鍵技術(shù)研究，初步建成輸電線路全壽命周期設備管理系統(tǒng)；結(jié)合輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設，到 20xx 年，初步實現(xiàn)對總部和各網(wǎng)省公司所轄重要輸電設備的智能化狀態(tài)監(jiān)測；柔性交流輸電技術(shù)得到全面推廣，關(guān)鍵技術(shù)和裝備達到國際領(lǐng)先水平，大幅提高輸電線路輸送能力和系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平；結(jié)合可再生能源基地送出，尤其是未來海上風電發(fā)展需求，全面推廣柔性直流輸電技術(shù)，擴大柔性直流輸電試點范圍，解決部分地區(qū)無功電壓、傳輸受限等突出問題。 在試點應用的基礎上，在特高壓線路、跨區(qū)長距離輸電線路、網(wǎng)內(nèi)主干線路以及人 工巡檢無法到達地區(qū)推廣應用直升機、無人機以及機器人智能巡檢。同時，推廣應用 PDA 智能巡視系統(tǒng)等其他先進適用技術(shù)，提高輸電設備智能化巡檢水平。 完善輸電線路智能評估技術(shù)，全面實施狀態(tài)檢修。研究設備壽命 23 / 98 管理與預測、設備可靠性分析、設備故障診斷技術(shù)和信息管理與決策等狀態(tài)檢修關(guān)鍵理論和技術(shù)，開發(fā)輸電線路狀態(tài)評估、狀態(tài)檢修所需的參數(shù)庫。完善輸電線路系統(tǒng)的安全風險評價、可靠性評估、壽命預測和經(jīng)濟性評價等智能評估。在輸電線路狀態(tài)評估的基礎上，完成狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)研究。 各網(wǎng)省公司結(jié)合自身特點和建設需要，可在本環(huán)節(jié)重點項 目之外，開展高壓電纜內(nèi)置式傳感器局放檢測系統(tǒng)、應用于 750kV 輸電線路的智能重合閘試點等輸電智能化項目研究與試點應用。 統(tǒng)一開發(fā)輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)平臺，整合現(xiàn)有輸電、變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，適應輸變電設備狀態(tài)檢修和集約化、專業(yè)化管理需要。加強和完善特高壓、跨區(qū)電網(wǎng)輸變電狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設，實現(xiàn)跨區(qū)電網(wǎng)輸變電設備運行狀況的集中監(jiān)測。 利用先進的測量、信息、通信和控制等技術(shù)，對特高壓線路、跨區(qū)電網(wǎng)、大跨越、災害多發(fā)區(qū)的環(huán)境參數(shù)（雷電、風速、溫度、覆冰、污穢等）和運行狀態(tài)參數(shù)（風偏、振動等）進行集中實時監(jiān)測，開展狀態(tài)評估，實現(xiàn)災害預警。對變電站設備狀態(tài)進行實時監(jiān)測，由不同類型的狀態(tài)監(jiān)測單元完成變壓器、組合電器、容性設備等一次設備的油色譜、局部放電、介質(zhì)損耗等參量的在線監(jiān)測，從而達到及時準確掌握設備狀態(tài)、提前預警的目的。 各網(wǎng)省公司輸電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在輸電線路狀態(tài)監(jiān)測方面，實現(xiàn)全網(wǎng)雷電活動聯(lián)網(wǎng)探測和高精度定位、全部特高壓線路和大跨越桿塔狀態(tài)在線監(jiān)測、主要災害多發(fā)區(qū)和微氣象區(qū)監(jiān)測等功