【文章內(nèi)容簡介】 上變電設(shè)備容量達(dá)到138714萬千伏安。這個龐大的輸電系統(tǒng)是世界上最“沉睡”的財(cái)富，也是最浪費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，其已利用的輸電、變電和供電的功能僅相當(dāng)于開發(fā)了整個網(wǎng)絡(luò)功能的一半而已。這就需要對中國電網(wǎng)進(jìn)行信息化升級，智能電網(wǎng)是自蒸汽機(jī)使用以來最偉大的工業(yè)革命成就之一，也是可再生能源替代化石能源作為主力能源的必然選擇?，F(xiàn)在這個革命已經(jīng)在歐美展開，中國迫切需要調(diào)整國家能源戰(zhàn)略，成為電網(wǎng)革命的主力國家。如果我們現(xiàn)在不推進(jìn)智能電網(wǎng)的整體改造，中國能源生產(chǎn)體系將再次落后美歐等先進(jìn)國家10年，這個失著也相當(dāng)于在能源革命中的戰(zhàn)敗。面對國際電網(wǎng)業(yè)如此之大的變革，應(yīng)該說，我們還沒有確定將現(xiàn)有的國有電網(wǎng)升級為智能電網(wǎng)的總體戰(zhàn)略和推進(jìn)超導(dǎo)電網(wǎng)商業(yè)化的試點(diǎn)安排，而且，國內(nèi)智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展基本上還屬于國際上的較低水平，也沒有一個城市全面運(yùn)營智能電網(wǎng)。2007年10月，中國的華東電網(wǎng)等正式啟動了智能電網(wǎng)的可行性研究項(xiàng)目，這是中國目前推進(jìn)的最大的智能電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目。2009年1月20日，華東電網(wǎng)公司又進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“聚焦高級調(diào)度中心項(xiàng)目群建設(shè)，開展智能電網(wǎng)前瞻性研究，開展企業(yè)一體化信息平臺建設(shè)，全面推進(jìn)創(chuàng)新型企業(yè)建設(shè)，提升公司引領(lǐng)發(fā)展的能力。”由此說明華東電網(wǎng)的智能電網(wǎng)技術(shù)也只處于起步狀態(tài)，還沒有深入到國際智能電網(wǎng)技術(shù)的核心體系?！笆晃濉逼陂g，中國電力信息化每年約有超過100億元的投資，如果從現(xiàn)在開始就著眼于智能電網(wǎng)的建設(shè)，效益將是巨大的；如果擴(kuò)大這個投資規(guī)模，中國將可能成為主導(dǎo)全球智能電網(wǎng)變革的領(lǐng)先國家。應(yīng)該說，我們正有可能與主導(dǎo)國際電網(wǎng)革命的主力國家的身份擦肩而過，也極有可能失去自工業(yè)革命以來唯一一次中國在生產(chǎn)方式方面領(lǐng)先革命的機(jī)遇。為此，必須加快制定中國電網(wǎng)體系變革的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。 與歐美電網(wǎng)發(fā)展的區(qū)別按照國網(wǎng)，“統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的、具有“四化”功能的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)。“四化”的概念就是指電網(wǎng)的數(shù)字化、信息化、自動化、互動化，這是一個比較大的概念和框架。歐美智能電網(wǎng)的概念與此有一定區(qū)別，像美國GRID2030計(jì)劃，其主要的目標(biāo)是要建設(shè)一個堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，提高服務(wù)水平。GRID2030計(jì)劃從三個方面來達(dá)到目標(biāo)，一是提高電網(wǎng)的可靠性，二是降低電網(wǎng)運(yùn)行的損耗，三是充分利用可再生能源。大規(guī)?？稍偕茉慈顼L(fēng)電、太陽能發(fā)電等的接入會對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成一定沖擊，這就需要提高電網(wǎng)的抗沖擊能力和應(yīng)對新能源接入的可靠性水平。從配電網(wǎng)的角度來講，要提高用戶的用電質(zhì)量，必須實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和用戶之間的互動。美國在主干電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展方向上強(qiáng)調(diào)了超導(dǎo)輸電技術(shù)的應(yīng)用，該計(jì)劃預(yù)計(jì)在未來二、三十年內(nèi)超導(dǎo)技術(shù)能夠獲得突破性進(jìn)展，在美國建成實(shí)用化的超導(dǎo)電網(wǎng)。當(dāng)然建設(shè)超導(dǎo)電網(wǎng)的主要目的是節(jié)能，其可行性還值得研究。 我國發(fā)展電網(wǎng)所要突破的難點(diǎn)從長遠(yuǎn)的目標(biāo)來看，分布式電源一定要解決儲能問題，大容量的儲能關(guān)鍵技術(shù)若不能得到解決的話，對可再生能源的利用會有較大影響。國家支持的基礎(chǔ)研究中，儲能技術(shù)是非常重要的一環(huán)。要妥善解決風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動性和隨機(jī)性對電網(wǎng)運(yùn)行造成的影響，使可再生能源順利接入電網(wǎng)，儲能技術(shù)是必須克服的難點(diǎn)。在主干電網(wǎng)的智能化方面，需要深入開展廣域測量技術(shù)的應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時的動態(tài)監(jiān)控。在柔性輸電方面，電力電子技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度提高電網(wǎng)的控制水平和安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。國內(nèi)目前在進(jìn)行這些靈活交直流輸電裝置的研發(fā)工作，還沒有大規(guī)模的應(yīng)用，而且設(shè)備也比較昂貴。總的來說，智能電網(wǎng)規(guī)劃將涉及到以下幾個問題：一是調(diào)整原來電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，新的規(guī)劃要充分論證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的合理性。過去我們的一些電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不太合理，如供電范圍、供電半徑、設(shè)備選型等都沒有考慮到未來20～30年負(fù)荷的發(fā)展，這些問題在規(guī)劃時將充分考慮；二是分布式電源的接入問題，分布式電源是歐美智能電網(wǎng)發(fā)展的一個重要；三是全面提升配電網(wǎng)監(jiān)測和控制的智能化水平。目前主電網(wǎng)的監(jiān)控手段已經(jīng)非常先進(jìn)，如光纖通信、無人值守變電站、數(shù)據(jù)自動采集等，但是配電網(wǎng)的監(jiān)測控制水平還較差。配電網(wǎng)通信的重要性在于，它能采集到配電網(wǎng)末端的信息，從而使配電網(wǎng)達(dá)到可觀可控的狀態(tài)。美國目前在底特律等三個城市進(jìn)行“百萬級節(jié)點(diǎn)”配電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的試點(diǎn)工作，該系統(tǒng)能夠使處于配電網(wǎng)末梢的每個用戶信息都處于“可觀”狀態(tài)。我國目前尚不能達(dá)到這種水平，一般配電網(wǎng)信息的監(jiān)測只能達(dá)到變電站的10kV出線側(cè)，在10kV的末端只有計(jì)量電費(fèi)的電表，不具備實(shí)時反饋功能。因此智能電網(wǎng)建設(shè)的很大一部分工作將是搭建配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，完善數(shù)據(jù)的監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。從技術(shù)上來講這并不難實(shí)現(xiàn)，但由于配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，所需要的資金投入是非常巨大的。因此只有在資金允許的情況下，才能全面解決配電網(wǎng)的通信和數(shù)據(jù)采集等問題。 智能電網(wǎng)的技術(shù)支持 通信技術(shù)建立高速、雙向、實(shí)時、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。 量測技術(shù)參數(shù)量測技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個方面使用。它們評估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。 設(shè)備技術(shù)智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來的智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用在材料、超導(dǎo)、儲能、電力電子和微電子技術(shù)方面的最新研究成果，從而提高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)的效率。未來智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及大容量儲能技術(shù)。 控制技術(shù)先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(wǎng)的有功和無功。從某種程度上說，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測基本的元件（參數(shù)量測技術(shù)），提供及時和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)（集成通信技術(shù)；先進(jìn)設(shè)備技術(shù)）并且對任何事件進(jìn)行快速的診斷（先進(jìn)決策技術(shù)）。另外，先進(jìn)控制技術(shù)支持市場報(bào)價(jià)技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。（1）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測電網(wǎng)元件（2）分析數(shù)據(jù)（3）診斷和解決問題（4）執(zhí)行自動控制的行動（5）為運(yùn)行人員提供信息和選擇 支持技術(shù)決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行人員一目了然的可理解的信息，因此動畫技術(shù)、動態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員認(rèn)識、分析和處理緊急問題。第四章 中國智能電網(wǎng)計(jì)劃 中國智能電網(wǎng)的構(gòu)架特征中國式智能電網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架，利用先進(jìn)的通信信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)。其特征將包括在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化和互動化，同時在管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。中國智能電網(wǎng)主要包括發(fā)電、線路、變電、配電、用戶、調(diào)度等環(huán)節(jié)。其中（一）發(fā)電側(cè)將側(cè)重發(fā)展清潔能源接入和諧波控制技術(shù)；（二）輸配電側(cè)將涵蓋：（1）智能調(diào)度與分析系統(tǒng)、（2）柔性輸電系統(tǒng)、（3）大容量儲能裝置、（4）智能化變電站和（5）配電自動化多個領(lǐng)域。其中變電站狀態(tài)檢測和全壽命管理將是智能化變電站的重要特征；（三）用戶側(cè)的重點(diǎn)則在：（1）營銷系統(tǒng)、（2）用戶信息采集與互動、（3）智能化用電裝置研發(fā)與應(yīng)用方面。我國智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)主要有：（一）減少電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資支出；（二）減少電網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用；（三）提高供電可靠性；（四）提高運(yùn)營和資產(chǎn)管理水平。對于中國而言，建設(shè)以堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的智能電網(wǎng)為核心的高效能源體系，有利于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)節(jié)能減排，應(yīng)對氣候變化，是解決中國電網(wǎng)自身問題以及低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 智能電網(wǎng)計(jì)劃智能電網(wǎng)計(jì)劃（Smart grid plan；Intelligent electrical network plan）是中國國家電網(wǎng)公司2009年5月21日首次公布的，其內(nèi)容有：以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。智能電網(wǎng)首先應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置，保障安全可靠的電力供應(yīng)。預(yù)計(jì)到2020年，發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到16億千瓦左右，其中風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1億千瓦以上，由于風(fēng)能和太陽能發(fā)電本身具有穩(wěn)定性差的特點(diǎn)，只有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大范圍配置。并且中國的風(fēng)能和太陽能等可再生能源發(fā)電主要是采取大規(guī)模、集約化開發(fā)方式，根據(jù)規(guī)劃，將在甘肅河西走廊、蘇北沿海和內(nèi)蒙古重點(diǎn)建設(shè)三個千萬千瓦級風(fēng)電基地，打造“風(fēng)電三峽工程”；在西北部地區(qū)建設(shè)大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電場，這些地區(qū)遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，對遠(yuǎn)距離、大容量輸電提出了更高的要求。國家電網(wǎng)公司從滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對電力的需求出發(fā)，結(jié)合中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展布局和能源稟賦特點(diǎn)，提出了“一特四大”戰(zhàn)略，即以大型能源基地為依托，建設(shè)由1000千伏交流和177。800千伏、177。1000千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力“高速公路”，促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。國家電網(wǎng)公司對堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)。 信息化平臺信息化平臺的建設(shè)大約是從90年代中期開始，以前的名稱叫MIS系統(tǒng)，當(dāng)時的功能主要實(shí)現(xiàn)無紙化辦公。目前的功能已經(jīng)不局限于辦公無紙化，通過與調(diào)度系統(tǒng)、用戶信息管理系統(tǒng)的對接，現(xiàn)場的很多實(shí)時信息都可以得到，目前的功能至少還包含電力交易、設(shè)備管理和自動化運(yùn)營管理功能。2006年4月29日，國家電網(wǎng)公司提出了在全系統(tǒng)實(shí)施“SG186工程”的規(guī)劃。“SG186工程”是指國家電網(wǎng)公司構(gòu)筑由數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用集成、企業(yè)門戶五個部分組成的一體化企業(yè)級信息集成平臺。依托公司企業(yè)信息集成平臺，在公司總部和公司系統(tǒng)，建設(shè)財(cái)務(wù)（資金）管理、營銷管理、安全生產(chǎn)管理、協(xié)同辦公管理、人力資源管理、物資管理、項(xiàng)目管理、綜合管理等八大業(yè)務(wù)應(yīng)用。建立健全六個信息化保障體系。重點(diǎn)建設(shè)“一個系統(tǒng)、二級中心、三層應(yīng)用”。一個系統(tǒng)就是構(gòu)筑一體化企業(yè)級信息系統(tǒng)，實(shí)