建设智能电网对我国电网发展的重大意义--华夏物联网

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建設智能電網對我國電網發展的重大意義

業界動態
慧聰電子網
2011-06-30
[ 導讀 ] 智能電網(smart power grids),就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使

    智能電網

    智能電網(smart power grids),就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。

    國家電網公司智能電網定義

    在現代電網的發展過程中,各國結合其電力工業發展的具體情況,通過不同領域的研究和實踐,形成了各自的發展方向和技術路線,也反映出各國對未來電網發展模式的不同理解。近年來,隨著各種先進技術在電網中的廣泛應用,智能化已經成為電網發展的必然趨勢,發展智能電網已在世界范圍內形成共識。

    從技術發展和應用的角度看,世界各國、各領域的專家、學者普遍認同以下觀點:智能電網是將先進的傳感測量技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術相結合,并與電網基礎設施高度集成而形成的新型現代化電網。

    智能電網的主要特征

    (1)堅強。在電網發生大擾動和故障時,仍能保持對用戶的供電能力,而不發生大面積停電事故;在自然災害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網的安全運行;具有確保電力信息安全的能力。

    (2)自愈。具有實時、在線和連續的安全評估和分析能力,強大的預警和預防控制能力,以及自動故障診斷、故障隔離和系統自我恢復的能力。

    (3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入,適應分布式電源和微電網的接入,能夠實現與用戶的交互和高效互動,滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務。

    (4)經濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展,實現資源的優化配置,降低電網損耗,提高能源利用效率。

    (5)集成。實現電網信息的高度集成和共享,采用統一的平臺和模型,實現標準化、規范化和精益化管理。

    (6)優化。優化資產的利用,降低投資成本和運行維護成本。

    智能電網的先進性

    現有電網總體上是一個剛性系統[FS:PAGE],智能化程度不高。電源的接入與退出、電能量的傳輸等都缺乏較好的靈活性,電網的協調控制能力不理想;系統自愈及自恢復能力完全依賴于物理冗余;對用戶的服務形式簡單、信息單向,缺乏良好的信息共享機制。

    與現有電網相比,智能電網體現出電力流、信息流和業務流高度融合的顯著特點,其先進性和優勢主要表現在:

    (1)具有堅強的電網基礎體系和技術支撐體系,能夠抵御各類外部干擾和攻擊,能夠適應大規模清潔能源和可再生能源的接入,電網的堅強性得到鞏固和提升。

    (2)信息技術、傳感器技術、自動控制技術與電網基礎設施有機融合,可獲取電網的全景信息,及時發現、預見可能發生的故障。故障發生時,電網可以快速隔離故障,實現自我恢復,從而避免大面積停電的發生。

    (3)柔性交/直流輸電、網廠協調、智能調度、電力儲能、配電自動化等技術的廣泛應用,使電網運行控制更加靈活、經濟,并能適應大量分布式電源、微電網及電動汽車充放電設施的接入。

    (4)通信、信息和現代管理技術的綜合運用,將大大提高電力設備使用效率,降低電能損耗,使電網運行更加經濟和高效。

    (5)實現實時和非實時信息的高度集成、共享與利用,為運行管理展示全面、完整和精細的電網運營狀態圖,同時能夠提供相應的輔助決策支持、控制實施方案和應對預案。

    (6)建立雙向互動的服務模式,用戶可以實時了解供電能力、電能質量、電價狀況和停電信息,合理安排電器使用;電力企業可以獲取用戶的詳細用電信息,為其提供更多的增值服務。

    智能電網建設在我國的正式提出

    近年來,我國電力行業緊密跟蹤歐美發達國家電網智能化的發展趨勢,著力技術創新,研究與實踐并舉,在智能電網發展模式、理念和基礎理論、技術體系以及智能設備等方面開展了大量卓有成效的研究和探索。

    2009年5月,在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上,國家電網公司正式發布了“堅強智能電網”發展戰略。2009年8月,國家電網公司啟動了智能化規劃編制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建設、重大專項研究和試點工程等一系列工作。

    在2010年3月召開的全國“兩會”上,溫家寶總理在《政府工作報告》中強調:“大力發展低碳經濟,推廣高效節能技術,[FS:PAGE]積極發展新能源和可再生能源,加強智能電網建設”。這標志著智能電網建設已成為國家的基本發展戰略。

    智能電網是電網發展的必然趨勢

    電網已成為工業化、信息化社會發展的基礎和重要組成部分。同時,電網也在不斷吸納工業化、信息化成果,使各種先進技術在電網中得到集成應用,極大提升了電網系統功能。

    (1)智能電網是電網技術發展的必然趨勢。近年來,通信、計算機、自動化等技術在電網中得到廣泛深入的應用,并與傳統電力技術有機融合,極大地提升了電網的智能化水平。傳感器技術與信息技術在電網中的應用,為系統狀態分析和輔助決策提供了技術支持,使電網自愈成為可能。調度技術、自動化技術和柔性輸電技術的成熟發展,為可再生能源和分布式電源的開發利用提供了基本保障。通信網絡的完善和用戶信息采集技術的推廣應用,促進了電網與用戶的雙向互動。隨著各種新技術的進一步發展、應用并與物理電網高度集成,智能電網應運而生。

    (2)發展智能電網是社會經濟發展的必然選擇。為實現清潔能源的開發、輸送和消納,電網必須提高其靈活性和兼容性。為抵御日益頻繁的自然災害和外界干擾,電網必須依靠智能化手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。

為降低運營成本,促進節能減排,電網運行必須更為經濟高效,同時須對用電設備進行智能控制,盡可能減少用電消耗。分布式發電、儲能技術和電動汽車的快速發展,改變了傳統的供用電模式,促使電力流、信息流、業務流不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。
    電力技術的發展,使電網逐漸呈現出諸多新特征,如自愈、兼容、集成、優化,而電力市場的變革,又對電網的自動化、信息化水平提出了更高要求,從而使智能電網成為電網發展的必然趨勢。

    建設智能電網對我國電網發展的重大意義

    智能電網是我國電網發展的必然趨勢,它將譜寫電網建設的新篇章。其重要意義體現在以下方面:

    (1)具備強大的資源優化配置能力。我國智能電網建成后,將形成結構堅強的受端電網和送端電網,電力承載能力顯著加強,形成“強交、強直”的特高壓輸電網絡,實現大水電、大煤電、大核電、大規模可再生能源的跨區域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送,區域間電力交換能力明顯提升。

    (2)具備更高的安全穩定運行水平。電網的[FS:PAGE]安全穩定性和供電可靠性將大幅提升,電網各級防線之間緊密協調,具備抵御突發性事件和嚴重故障的能力,能夠有效避免大范圍連鎖故障的發生,顯著提高供電可靠性,減少停電損失。

    (3)適應并促進清潔能源發展。電網將具備風電機組功率預測和動態建模、低電壓穿越和有功無功控制以及常規機組快速調節等控制機制,結合大容量儲能技術的推廣應用,對清潔能源并網的運行控制能力將顯著提升,使清潔能源成為更加經濟、高效、可靠的能源供給方式。

    (4)實現高度智能化的電網調度。全面建成橫向集成、縱向貫通的智能電網調度技術支持系統,實現電網在線智能分析、預警和決策,以及各類新型發輸電技術設備的高效調控和交直流混合電網的精益化控制。

    (5)滿足電動汽車等新型電力用戶的服務要求。將形成完善的電動汽車充放電配套基礎設施網,滿足電動汽車行業的發展需要,適應用戶需求,實現電動汽車與電網的高效互動。

    (6)實現電網資產高效利用和全壽命周期管理。可實現電網設施全壽命周期內的統籌管理。通過智能電網調度和需求側管理,電網資產利用小時數大幅提升,電網資產利用效率顯著提高。

    (7)實現電力用戶與電網之間的便捷互動。將形成智能用電互動平臺,完善需求側管理,為用戶提供優質的電力服務。同時,電網可綜合利用分布式電源、智能電能表、分時電價政策以及電動汽車充放電機制,有效平衡電網負荷,降低負荷峰谷差,減少電網及電源建設成本。

    (8)實現電網管理信息化和精益化。將形成覆蓋電網各個環節的通信網絡體系,實現電網數據管理、信息運行維護綜合監管、電網空間信息服務以及生產和調度應用集成等功能,全面實現電網管理的信息化和精益化。

    (9)發揮電網基礎設施的增值服務潛力。在提供電力的同時,服務國家“三網融合”戰略,為用戶提供社區廣告、網絡電視、語音等集成服務,為供水、熱力、燃氣等行業的信息化、互動化提供平臺支持,拓展及提升電網基礎設施增值服務的范圍和能力,有力推動智能城市的發展。

    (10)促進電網相關產業的快速發展。電力工業屬于資金密集型和技術密集型行業,具有投資大、產業鏈長等特點。建設智能電網,有利于促進裝備制造和通信信息等行業的技術升級,為我國占領世界電力裝備制造領域的制高點奠定基礎。

  &n[FS:PAGE]bsp; 智能電網對世界經濟社會發展的促進作用

    智能電網建設對于應對全球氣候變化,促進世界經濟社會可持續發展具有重要作用。主要表現在:

    (1)促進清潔能源的開發利用,減少溫室氣體排放,推動低碳經濟發展。

    (2)優化能源結構,實現多種能源形式的互補,確保能源供應的安全穩定。

    (3)有效提高能源輸送和使用效率,增強電網運行的安全性、可靠性和靈活性。

    (4)推動相關領域的技術創新,促進裝備制造和信息通信等行業的技術升級,擴大就業,促進社會經濟可持續發展。

    (5)實現電網與用戶的雙向互動,革新電力服務的傳統模式,為用戶提供更加優質、便捷的服務,提高人民生活質量。

    我國建設智能電網的有利條件

    多年來,我國電力行業大力加強電網基礎建設,同時密切關注國際電力技術發展方向,重視各種新技術的研究創新和集成應用,自主創新能力快速提升,電網運行管理的信息化、自動化水平大幅提高,科技資源得到優化,建立了位居世界技術前沿的研發隊伍和技術裝備,為建設智能電網創造了良好條件。

    (1)在電網網架建設方面,網架結構不斷加強和完善,特高壓交流試驗示范工程和特高壓直流示范工程成功投運并穩定運行;全面掌握了特高壓輸變電的核心技術,為電網發展奠定了堅實基礎。

    (2)在大電網運行控制方面,具有“統一調度”的體制優勢和豐富的運行技術經驗,調度技術裝備水平國際領先,自主研發的調度自動化系統和繼電保護裝置獲得廣泛應用。

    (3)在通信信息平臺建設方面,建成了“三縱四橫”的電力通信主干網絡,形成了以光纖通信為主,微波、載波等多種通信方式并存的通信網絡格局;SG186工程取得階段性成果,ERP、營銷、生產等業務應用系統已完成試點建設并開始大規模推廣應用。

    (4)在試驗檢測手段方面,已根據智能電網技術發展的需要,組建了大型風電網、太陽能發電和用電技術等研究檢測中心。

    (5)在智能電網發展實踐方面,各環節試點工作已全面開展,智能電網調度技術支持系統、智能變電站、用電信息采集系統、電動汽車充電設施、配電自動化、電力光纖到戶等試點工程進展順利。

    (6)在大規模可再生能源并網及儲[FS:PAGE]能方面,深入開展了集中并網、電化學儲能等關鍵技術的研究,建立了風電接入電網仿真分析平臺,制定了風電場接入電力系統的相關技術標準。

    (7)在電動汽車充放電技術領域,我國在充放電設施的接入、監控和計費等方面開展了大量研究,并已在部分城市建成電動汽車充電運營站點。

    (8)在電網發展機制方面,我國電網企業業務范圍涵蓋從輸電、變電、配電到用電的各個環節,在統一規劃、統一標準、快速推進等方面均存在明顯的優勢。

    堅強智能電網的定義

    堅強智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。

    以堅強為基礎來發展智能電網的原因

    堅強的內涵是指具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應。堅強的網架結構是保障安全可靠電力供應的基礎和前提;強大的電力輸送能力,是與電力需求快速增長相適應的發展要求,是堅強的重要內容;安全可靠的電力供應是經濟發展和社會穩定的前提和基礎,是電網堅強內涵的具體體現。

    以堅強為基礎來發展智能電網,可以提高電網防御多重故障、防止外力破壞和防災抗災的能力,能夠增強電網供電的安全可靠性;可以提高電網對新能源的接納能力,推動分布式和大規模新能源的跨越式發展;可以提高電網更大范圍的能源資源優化配置能力,可充分發揮其在能源綜合運輸體系中的重要作用。所以,必須以堅強為基礎來發展智能電網。

    堅強智能電網以特高壓電網為骨干網架的原因

    隨著國民經濟的持續快速發展和人民生活水平的不斷提高,我國電力需求較快增長的趨勢在較長時間內不會改變。同時,我國能源與生產力布局呈逆向分布,能源運輸形勢長期緊張。但目前我國電網發展相對滯后,在能源綜合運輸體系中的作用還不明顯。這些在客觀上要求加快轉變電力發展方式,提升電網大范圍優化配置能源的能力,建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智能電網是滿足這一要求的必然選擇。

    特高壓輸電具有遠距離、大容量、低損耗、高效率的優勢,建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智[FS:PAGE]能電網,能夠促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發利用。同時,特高壓電網可以提升電網抵御突發性事件和嚴重故障的能力,進一步提高電力系統運行的可靠性和穩定性,使堅強智能電網建設具備堅實的網架基礎。

    因此,在堅強智能電網建設中,必須以特高壓電網為骨干網架,連接大型能源基地及主要負荷中心,以更好地保障國家能源供應和能源安全,滿足經濟社會快速發展的需要。

    建設堅強智能電網的重要意義

    給人們的生活帶來的好處

    堅強智能電網的建設,將推動智能小區、智能城市的發展,提升人們的生活品質。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統既可以實現對空調、熱水器等智能家電的實時控制和遠程控制;又可以為電信網、互聯網、廣播電視網等提供接入服務;還能夠通過智能電能表實現自動抄表和自動轉賬交費等功能。②讓生活更低碳。智能電網可以接入小型家庭風力發電和屋頂光伏發電等裝置,并推動電動汽車的大規模應用,從而提高清潔能源消費比重,減少城市污染。

③讓生活更經濟。智能電網可以促進電力用戶角色轉變,使其兼有用電和售電兩重屬性;能夠為用戶搭建一個家庭用電綜合服務平臺,幫助用戶合理選擇用電方式,節約用能,有效降低用能費用支出
    產生的社會經濟效益

    堅強智能電網的發展,使得電網功能逐步擴展到促進能源資源優化配置、保障電力系統安全穩定運行、提供多元開放的電力服務、推動戰略性新興產業發展等多個方面。作為我國重要的能源輸送和配置平臺,堅強智能電網從投資建設到生產運營的全過程都將為國民經濟發展、能源生產和利用、環境保護等方面帶來巨大效益。

    (1)在電力系統方面。可以節約系統有效裝機容量;降低系統總發電燃料費用;提高電網設備利用效率,減少建設投資;提升電網輸送效率,降低線損。

    (2)在用電客戶方面。可以實現雙向互動,提供便捷服務;提高終端能源利用效率,節約電量消費;提高供電可靠性,改善電能質量。

    (3)在節能與環境方面。可以提高能源利用效率,帶來節能減排效益;促進清潔能源開發,實現替代減排效益;提升土地資源整體利用率,節約土地占用。

    (4)其他方面。可以帶動經濟發展,拉動就業;保障能源供應安全;變輸煤為輸電,提高能源轉換效率,減[FS:PAGE]少交通運輸壓力。

    對于電力系統的意義

    (1)能有效地提高電力系統的安全性和供電可靠性。利用智能電網強大的“自愈”功能,可以準確、迅速地隔離故障元件,并且在較少人為干預的情況下使系統迅速恢復到正常狀態,從而提高系統供電的安全性和可靠性。

    (2)實現電網可持續發展。堅強智能電網建設可以促進電網技術創新,實現技術、設備、運行和管理等各個方面的提升,以適應電力市場需求,推動電網科學、可持續發展。

    (3)減少有效裝機容量。利用我國不同地區電力負荷特性差異大的特點,通過智能化的統一調度,獲得錯峰和調峰等聯網效益;同時通過分時電價機制,引導用戶低谷用電,減小

    高峰負荷,從而減少有效裝機容量。

    (4)降低系統發電燃料費用。建設堅強智能電網,可以滿足煤電基地的集約化開發,優化我國電源布局,從而降低燃料運輸成本;同時,通過降低負荷峰谷差,可提高火電機組使用效率,降低煤耗,減少發電成本。

    (5)提高電網設備利用效率。首先,通過改善電力負荷曲線,降低峰谷差,提高電網設備利用效率;其次,通過發揮自我診斷能力,延長電網基礎設施壽命。

    (6)降低線損。以特高壓輸電技術為重要基礎的堅強智能電網,將大大降低電能輸送中的損失率;智能調度系統、靈活輸電技術以及與用戶的實時雙向交互,都可以優化潮流分布,減少線損;同時,分布式電源的建設與應用,也減少了電力遠距離傳輸的網損。

    對于能源資源配置的意義

    我國能源資源與能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水能和風能資源分布在西部、北部地區,而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區。

能源資源與能源需求分布不平衡的基本國情,要求我國必須在全國范圍內實行能源資源優化配置。建設堅強智能電網,為能源資源優化配置提供了一個良好的平臺。堅強智能電網建成后,將形成結構堅強的受端電網和送端電網,電力承載能力顯著加強,形成“強交、強直”的特高壓輸電網絡,實現大水電、大煤電、大核電、大規模可再生能源的跨區域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送,顯著提升電網大范圍能源資源優化配置能力。
    對于清潔能源發展的意義

    目前,風能、太陽能等清潔能源的開發利用以生產電能的[FS:PAGE]形式為主,建設堅強智能電網可以顯著提高電網對清潔能源的接入、消納和調節能力,有力推動清潔能源的發展。①智能電網應用先進的控制技術以及儲能技術,完善清潔能源發電并網的技術標準,提高了清潔能源接納能力。②智能電網合理規劃大規模清潔能源基地網架結構和送端電源結構,應用特高壓、柔性輸電等技術,滿足了大規模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網對大規模間歇性清潔能源進行合理、經濟調度,提高了清潔能源生產運行的經濟性。④智能化的配用電設備,能夠實現對分布式能源的接納與協調控制,實現與用戶的友好互動,使用戶享受新能源電力帶來的便利。

    對于節能減排的意義

    堅強智能電網建設對于促進節能減排、發展低碳經濟具有重要意義:①支持清潔能源機組大規模入網,加快清潔能源發展,推動我國能源結構的優化調整;②引導用戶合理安排用電時段,降低高峰負荷,穩定火電機組出力,降低發電煤耗;③促進特高壓、柔性輸電、經濟調度等先進技術的推廣和應用,降低輸電損失率,提高電網運行經濟性;④實現電網與用戶有效互動,推廣智能用電技術,提高用電效率;⑤推動電動汽車的大規模應用,促進低碳經濟發展,實現減排效益。

    信息來源:國家電網公司智能電網專欄

    智能電網概念的發展有3個里程碑:

    第一個就是2006年,美國IBM公司提出的“智能電網”解決方案。IBM的智能電網主要是解決電網安全運行、提高可靠性,從其在中國發布的《建設智能電網創新運營管理-中國電力發展的新思路》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和設備提高數字化程度;二是數據的整合體系和數據的收集體系;三是進行分析的能力,即依據已經掌握的數據進行相關分析,以優化運行和管理。該方案提供了一個大的框架,通過對電力生產、輸送、零售的各個環節的優化管理,為相關企業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,除了已公布的計劃,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系統進行升級換代,建立美國橫跨四個時區的統一電網;發展智能電網產業,最大限度發揮美國國家電網的價值和效率,將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理;全面推進分布式能源管理,創造世界上最高的能源使用[FS:PAGE]效率。

    可以看出美國政府的智能電網有三個目的,一個是由于美國電網設備比較落后,急需進行更新改造,提高電網運營的可靠性;二是通過智能電網建設將美國拉出金融危機的泥潭;三是提高能源利用效率。

    第三個是中國能源專家武建東提出的“互動電網”。互動電網,英文為InteractiveSmartGrid,它將智能電網的含義涵蓋其中。互動電網定義為:在開放和互聯的信息模式基礎上,通過加載系統數字設備和升級電網網絡管理系統,實現發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等電力產業全流程的智能化、信息化、分級化互動管理,是集合了產業革命、技術革命和管理革命的綜合性的效率變革。它將再造電網的信息回路,構建用戶新型的反饋方式,推動電網整體轉型為節能基礎設施,提高能源效率,降低客戶成本,減少溫室氣體排放,創造電網價值的最大化。

    作用

    互動電網還可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網公司之間形成網絡互動和即時連接,實現電力數據讀取的實時、高速、雙向的總體效果,實現電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發,實現用戶富裕電能的回售;可以整合系統中的數據,完善中央電力體系的集成作用,實現有效的臨界負荷保護,實現各種電源和客戶終端與電網的無縫互連,由此可以優化電網的管理,將電網提升為互動運轉的全新模式,形成電網全新的服務功能,提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。

    互動電網既是下一代全球電網的基本模式,也是中國電網現代化的核心

    實際上,互動電網的本質就是能源替代、兼容利用和互動經濟。從技術上講,互動電網應是最先進的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產業的集成,也是配電網技術、網絡技術、通信技術、傳感器技術、電力電子技術、儲能技術的合成,對于推動新技術革命具有直接的綜合效果。由此,智能電網具備可靠、自愈、經濟、兼容、集成和安全等特點。我以為:互動電網學說的本質就是以信息革命的造發性標準和技術手段大規模推動工業革命最重要財產——電網體系的革新和升級,建立消費者和電網管理者之間的互動。

    互動電網的運轉功效和社會意義

    互動電網的功效包括:一是智能電網能夠實現雙向互動的智能傳輸數據,實行動態的浮動電價制度;二是可以利用傳感器對發電、輸電、配電[FS:PAGE]、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合,遇到電力供應的高峰期之時,能夠在不同區域間進行及時調度,平衡電力供應缺口,從而達到對整個電力系統運行的優化管理;三是智能電網能夠將新型可替代能源接入電網,比如太陽能、風能、地熱能等,實現分布式能源管理;四是可以提高供電效率,減少能量損耗,改善供電質量,解決電網商業化運轉;五是智能電表可以作為互聯網路由器,推動電力部門以其終端用戶為基礎,進行通信、寬帶業務或傳播電視信號。

    為此,IT產業的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟,智能電網改革將推動全球能源革命的深度擴散。通過建造互動的電網,將推進IT革命進入創新階段;將為消費者提供更好的減少能源消耗的路徑;將為整個社會節約成本、降低溫室氣體排放,并促進綠色經濟占統治地位。

    武建東認為,定義一個概念解放一個時代,把握一個概念煥發一個行業的潛能,而界定電網信息化的概念是確定一個國家電網現代化的基本前提。中國電網升級化路線應該定義為互動電網的變革,互動電網的發展是全球工業和信息業的一次新產業革命、技術革命和管理革命,應該以此為基礎制定中國高起點的電網現代化的戰略發展路線。

    歷史發展

    2005年,坎貝爾發明了一種技術,利用的是(Swarm)群體行為原理,讓大樓里的電器互相協調,減少大樓在用電高峰期的用電量。坎貝爾發明了一種無線控制器,與大樓的各個電器相連,并實現有效控制。比如,一臺空調運轉15分鐘,以把室內溫度維持在24℃;而另外兩臺空調可能會在保證室內溫度的前提下,停運15分鐘。這樣,在不犧牲每個個體的前提下,整個大樓的節能目標便可以實現。這個技術賦予電器于智能,提高能源的利用效率。

    2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable,CompetitiveandSecureEnergy)強調智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向。這時候的智能電網應該是指輸配電過程中的自動化技術。

    2006年中期,一家名叫“網點“(GridPoint)的公司最近開始出售一種可用于監測家用電路耗電量的電子產品,可以通過互聯網通信技術調整家用電器的用電量。這個電子產品具有了一部分交互能夠,可以看作智能電網中的一個基礎設施。

    2006年,美國IBM公司曾與全球電力專[FS:PAGE]業研究機構、電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統的“中樞神經系統”,電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能、防止斷電、更快地恢復供電,消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯網的裝置。這個可以看作智能電網最完整的一個解決方案,標志著智能電網概念的正式誕生。

    2007年10月,華東電網正式啟動了智能電網可行性研究項目,并規劃了從2008年至2030年的“三步走”戰略,即:在2010年初步建成電網高級調度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網,2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。該項目的啟動標志著中國開始進入智能電網領域。

    2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經成為了全美第一個智能電網城市,每戶家庭都安裝了智能電表,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先使用風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,可以重新配備電力。

    2008年9月Google與通用電氣聯合發表聲明對外宣布,他們正在共同開發清潔能源業務,核心是為美國打造國家智能電網。

    2009年1月25日美國白宮最新發布的《復蘇計劃尺度報告》宣布:將鋪設或更新3000英里輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智能電表——美國行將推動互動電網的整體革命。2月2日能源問題專家武建東在《全面推動互動電網革命拉動經濟創新轉型》的文章中,明確提出中國電網亟須實施“互動電網”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達成的協議,雙方同意建立一個“智能公用系統”,實現該國電網和供水系統數字化。

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控用電,并制定不同的電價來獎勵節約用電的用戶。這個工程價值高達9100萬美元(合7000萬歐元),其中包括在電網中建立一個傳感器網絡。這種傳感器網絡和輸電線、各發電站以及其他的基礎設施一起提供相關數據,讓電廠能更有效地進行電力分配并檢測到潛在問題。IBM將會提供搜集分析數據的軟件,幫助電廠發現機會,降低成本以及該國碳密集型發電廠的排放量。
    2009年2月10日,谷歌表示已開始測試名為谷歌電表[FS:PAGE]﹙PowerMeter﹚的用電監測軟件。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設施。

    2009年2月28日,作為華北公司智能化電網建設的一部分——華北電網穩態、動態、暫態三位一體安全防御及全過程發電控制系統在京通過專家組的驗收。這套系統首次將以往分散的能量管理系統、電網廣域動態監測系統、在線穩定分析預警系統高度集成,調度人員無需在不同系統和平臺間頻繁切換,便可實現對電網綜合運行情況的全景監視并獲取輔助決策支持。此外,該系統通過搭建并網電廠管理考核和輔助服務市場品質分析平臺,能有效提升調度部門對并網電廠管理的標準化和流程化水平。

    美國谷歌2009年3月3日向美國議會進言,要求在建設“智能電網(SmartGrid)”時采用非壟斷性標準。

    2010年1月12日,國家電網公司制定了《關于加快推進堅強智能電網建設的意見》,確定了建設堅強智能電網的基本原則和總體目標。

    智能電網的結構

    從廣義上來說,智能電網包括可以優先使用清潔能源的智能調度系統、可以動態定價的智能計量系統以及通過調整發電、用電設備功率優化負荷平衡的智能技術系統。下圖11展示了未來智能電網的基本結構,電能不僅從集中式發電廠流向輸電網、配電網直至用戶,同時電網中還遍布各種形式的新能源和清潔能源:太陽能、風能、燃料電池、電動汽車等等;此外,高速、雙向的通信系統實現了控制中心與電網設備之間的信息交互,高級的分析工具和決策體系保證了智能電網的安全、穩定和優化運行。

    智能目標

    智能電網的目標是實現電網運行的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全,電網能夠實現這些目標,就可以稱其為智能電網。

    智能電網必須更加可靠—智能電網不管用戶在何時何地,都能提供可靠的電力供應。它對電網可能出現的問題提出充分的告警,并能忍受大多數的電網擾動而不會斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施,以使電網用戶免受供電中斷的影響。

    智能電網必須更加安全—智能電網能夠經受物理的和網絡的攻擊而不會出現大面積停電或者不會付出高昂的恢復費用。它更不容易受到自然災害的影響。智能電網必須更加經濟—智能電網運行在供求平衡的基本規律之下,價格公平且供應充足。智能電網必須更加高效—智能電網利用[FS:PAGE]投資,控制成本,減少電力輸送和分配的損耗,電力生產和資產利用更加高效。通過控制潮流的方法,以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。

    智能電網必須更加環境友好—智能電網通過在發電、輸電、配電、儲能和消費過程中的創新來減少對環境的影響。進一步擴大可再生能源的接入。在可能的情況下,在未來的設計中,智能電網的資產將占用更少的土地,減少對景觀的實際影響。智能電網必須是使用安全的—智能電網必須不能傷害到公眾或電網工人,也就是對電力的使用必須是安全的。

    主要特征

    智能電網包括八個方面的主要特征,這些特征從功能上描述了電網的特性,而不是最終應用的具體技術,它們形成了智能電網完整的景象。

    智能電網是自愈電網。

    “自愈”指的是把電網中有問題的元件從系統中隔離出來并且在很少或不用人為干預的情況下可以使系統迅速恢復到正常運行狀態,從而幾乎不中斷對用戶的供電服務。從本質上講,自愈就是智能電網的“免疫系統”。這是智能電網最重要的特征。自愈電網進行連續不斷的在線自我評估以預測電網可能出現的問題,發現已經存在的或正在發展的問題,并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網確保了電網的可靠性、安全性、電能質量和效率。自愈電網將盡量減少供電服務中斷,充分應用數據獲取技術,執行決策支持算法,避免或限制電力供應的中斷,迅速恢復供電服務。基于實時測量的概率風險評估將確定最有可能失敗的設備、發電廠和線路;實時應急分析將確定電網整體的健康水平,觸發可能導致電網故障發展的早期預警,確定是否需要立即進行檢查或采取相應的措施;和本地及遠程設備的通信將幫助分析故障、電壓降低、電能質量差、過載和其他不希望的系統狀態,基于這些分析,采取適當的控制行動。自愈電網經常應用連接多個電源的網絡設計方式。當出現故障或發生其他的問題時,在電網設備中的先進的傳感器確定故障并和附近的設備進行通信,以切除故障元件或將用戶迅速地切換到另外的可靠的電源上,同時傳感器還有檢測故障前兆的能力,在故障實際發生前,將設備狀況告知系統,系統就會及時地提出預警信息。

    智能電網激勵和包括用戶。

    在智能電網中,用戶將是電力系統不可分割的一部分。鼓勵和促進用戶參與電力系統的運行和管理是智能電網的另一重要特征。從智[FS:PAGE]能電網的角度來看,用戶的需求完全是另一種可管理的資源,它將有助于平衡供求關系,確保系統的可靠性;從用戶的角度來看,電力消費是一種經濟的選擇,通過參與電網的運行和管理,修正其使用和購買電力的方式,從而獲得實實在在的好處。在智能電網中,用戶將根據其電力需求和電力系統滿足其需求的能力的平衡來調整其消費。同時需求響應(DR)計劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求,減少或轉移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運開支,通過降低線損和減少效率低下的調峰電廠的運營,同時也提供了大量的環境效益。在智能電網中,和用戶建立的雙向實時的通信系統是實現鼓勵和促進用戶積極參與電力系統運行和管理的基礎。實時通知用戶其電力消費的成本、實時電價、電網目前的狀況、計劃停電信息以及其他一些服務的信息,同時用戶也可以根據這些信息制定自己的電力使用的方案。

    智能電網將抵御攻擊。

    電網的安全性要求一個降低對電網物理攻擊和網絡攻擊的脆弱性并快速從供電中斷中恢復的全系統的解決方案。
智能電網將展示被攻擊后快速恢復的能力,甚至是從那些決心堅定和裝備精良的攻擊者發起的攻擊。智能電網的設計和運行都將阻止攻擊,最大限度地降低其后果和快速恢復供電服務。智能電網也能同時承受對電力系統的幾個部分的攻擊和在一段時間內多重協調的攻擊。智能電網的安全策略將包含威懾、預防、檢測、反應,以盡量減少和減輕對電網和經濟發展的影響。不管是物理攻擊還是網絡攻擊,智能電網要通過加強電力企業與政府之間重大威脅信息的密切溝通,在電網規劃中強調安全風險,加強網絡安全等手段,提高智能電網抵御風險的能力。
    提供滿足21世紀用戶需求的電能質量。

    電能質量指標包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。由于用電設備的數字化,對電能質量越來越敏感,電能質量問題可以導致生產線的停產,對社會經濟發展具有重大的損失,因此提供能滿足21世紀用戶需求的電能質量是智能電網的又一重要特征。但是電能質量問題又不是電力公司一家的問題,因此需要制定新的電能質量標準,對電能質量進行分級,因為并非所有的商業企業用戶和居民用戶,都需要相同的電能質量。電能質量的分級可以從“標準”到“優質”,取決于消費者的需求,它將在一個合理的價格水平上平衡負載的敏感度與供電的電能質量。智能電網[FS:PAGE]將以不同的價格水平提供不同等級的電能質量,以滿足用戶對不同電能質量水平的需求,同時要將優質優價寫入電力服務的合同中。

    減輕來自輸電和配電系統中的電能質量事件。

    通過其先進的控制方法監測電網的基本元件,從而快速診斷并準確地提出解決任何電能質量事件的方案。此外,智能電網的設計還要考慮減少由于閃電、開關涌流、線路故障和諧波源引起的電能質量的擾動,同時應用超導材料、儲能以及改善電能質量的電力電子技術的最新研究成果來解決電能質量的問題。另外,智能電網將采取技術和管理手段,使電網免受由于用戶的電子負載所造成的電能質量的影響,將通過監測和執行相關的標準,限制用戶負荷產生的諧波電流注入電網。除此之外,智能電網將采用適當的濾波器,以防止諧波污染送入電網,惡化電網的電能質量。

    容許各種不同類型發電和儲能系統的接入。

    智能電網將安全、無縫地容許各種不同類型的發電和儲能系統接入系統,簡化聯網的過程,類似于“即插即用”,這一特征對電網提出了嚴峻的挑戰。改進的互聯標準將使各種各樣的發電和儲能系統容易接入。從小到大各種不同容量的發電和儲能在所有的電壓等級上都可以互聯,包括分布式電源如光伏發電、風電、先進的電池系統、即插式混合動力汽車和燃料電池。商業用戶安裝自己的發電設備(包括高效熱電聯產裝置)和電力儲能設施將更加容易和更加有利可圖。在智能電網中,大型集中式發電廠包括環境友好型電源,如風電和大型太陽能電廠和先進的核電廠將繼續發揮重要的作用。加強輸電系統的建設使這些大型電廠仍然能夠遠距離輸送電力。同時各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對外來能源的依賴,另一方面提高供電可靠性和電能質量,特別是對應對戰爭和恐怖襲擊具有重要的意義。

    智能電網將使電力市場蓬勃發展。

    在智能電網中,先進的設備和廣泛的通信系統在每個時間段內支持市場的運作,并為市場參與者提供了充分的數據,因此電力市場的基礎設施及其技術支持系統是電力市場蓬勃發展的關鍵因素。
智能電網通過市場上供給和需求的互動,可以最有效地管理如能源、容量、容量變化率、潮流阻塞等參量,降低潮流阻塞,擴大市場,匯集更多的買家和賣家。用戶通過實時報價來感受到價格的增長從而降低電力需求,推動成本更低的解決方案,并促進新技術的開發,新型潔凈的能源產品也將[FS:PAGE]給市場提供更多選擇的機會。
    優化其資產應用,使運行更加高效。

    智能電網優化調整其電網資產的管理和運行以實現用最低的成本提供所期望的功能。這并不意味著資產將被連續不斷地用到其極限,而是有效地管理需要什么資產以及何時需要,每個資產將和所有其他資產進行很好的整合,以最大限度地發揮其功能,同時降低成本。智能電網將應用最新技術以優化其資產的應用。例如,通過動態評估技術以使資產發揮其最佳的能力,通過連續不斷地監測和評價其能力使資產能夠在更大的負荷下使用。

    智能電網通過高速通信網絡實現對運行設備的在線狀態監測,以獲取設備的運行狀態,在最恰當的時間給出需要維修設備的信號,實現設備的狀態檢修,同時使設備運行在最佳狀態。系統的控制裝置可以被調整到降低損耗和消除阻塞的狀態。通過對系統控制裝置的這些調整,選擇最小成本的能源輸送系統,提高運行的效率。最佳的容量、最佳的狀態和最佳的運行將大大降低電網運行的費用。此外,先進的信息技術將提供大量的數據和資料,并將集成到現有的企業范圍的系統中,大大加強其能力,以優化運行和維修過程。這些信息將為設計人員提供更好的工具,創造出最佳的設計來,為規劃人員提供所需的數據,從而提高其電網規劃的能力和水平。這樣,運行和維護費用以及電網建設投資將得到更為有效的管理。

    通信技術

    建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎,沒有這樣的通信系統,任何智能電網的特征都無法實現,因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持,因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶,這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡—電網和通信網絡,只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。下圖顯示了電網和通信網絡的關系。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后,它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率,繁榮電力市場,抵御電網受到的攻擊,從而提高電網價值。

    高速雙向通信系統的建成,智能電網通過連續不斷地自我監測和校正,應用先進的信息技術,實現其最重要的特征—自愈特征。它還可以監測各種擾動,進行補償,重新分配潮流,避免事故的擴大。高速雙向通信系統使[FS:PAGE]得各種不同的智能電子設備(IEDs)、智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統以及用戶進行網絡化的通信,提高對電網的駕馭能力和優質服務的水平。

    在這一技術領域主要有兩個方面的技術需要重點關注,其一就是開放的通信架構,它形成一個“即插即用”的環境,使電網元件之間能夠進行網絡化的通信;其二是統一的技術標準,它能使所有的傳感器、智能電子設備(IEDs)以及應用系統之間實現無縫的通信,也就是信息在所有這些設備和系統之間能夠得到完全的理解,實現設備和設備之間、設備和系統之間、系統和系統之間的互操作功能。

這就需要電力公司、設備制造企業以及標準制定機構進行通力的合作,才能實現通信系統的互聯互通。
    量測技術

    參數量測技術是智能電網基本的組成部件,先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息,以供智能電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性,進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。

    未來的智能電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統,取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智能固態表計。基于微處理器的智能表計將有更多的功能,除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外,還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率,并通知用戶實施什么樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策,編制時間表,自動控制用戶內部電力使用的策略。

    對于電力公司來說,參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支持,包括功率因數、電能質量、相位關系(WAMS)、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟件系統將收集、儲存、分析和處理這些數據,為電力公司的其他業務所用。

    未來的數字保護將嵌入計算機代理程序,極大地提高可靠性。計算機代理程序是一個自治和交互的自適應的軟件模塊。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護系統中,保護元件能夠自適應地相互通信,這樣的靈活性和自適應能力將極大地提高可靠性,因為即使部分系統出現了故障,其他的帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。

    設備[FS:PAGE]技術

    智能電網要廣泛應用先進的設備技術,極大地提高輸配電系統的性能。未來的智能電網中的設備將充分應用在材料、超導、儲能、電力電子和微電子技術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量以及電力生產的效率。

    未來智能電網將主要應用三個方面的先進技術:電力電子技術、超導技術以及大容量儲能技術。通過采用新技術和在電網和負荷特性之間尋求最佳的平衡點來提高電能質量。通過應用和改造各種各樣的先進設備,如基于電力電子技術和新型導體技術的設備,來提高電網輸送容量和可靠性。配電系統中要引進許多新的儲能設備和電源,同時要利用新的網絡結構,如微電網。

    經濟的FACTS裝置將利用比現有半導體器件更能控制的低成本的電力半導體器件,使得這些先進的設備可以廣泛的推廣應用。分布式發電將被廣泛地應用,多臺機組間通過通信系統連接起來形成一個可調度的虛擬電廠。超導技術將用于短路電流限制器、儲能、低損耗的旋轉設備以及低損耗電纜中。先進的計量和通信技術將使得需求響應的應用成為可能。

    新型的儲能技術將被應用為分布式能源或大型的集中式電廠。大型發電廠和分布式電源都有其不同的特性,它們必須協調有機地結合,以優化成本,提高效率和可靠性,減少環境影響。

    控制技術

    先進的控制技術是指智能電網中分析、診斷和預測狀態并確定和采取適當的措施以消除、減輕和防止供電中斷和電能質量擾動的裝置和算法。

這些技術將提供對輸電、配電和用戶側的控制方法并且可以管理整個電網的有功和無功。從某種程度上說,先進控制技術緊密依靠并服務于其他四個關鍵技術領域,如先進控制技術監測基本的元件(參數量測技術),提供及時和適當的響應(集成通信技術;先進設備技術)并且對任何事件進行快速的診斷(先進決策技術)。另外,先進控制技術支持市場報價技術以及提高資產的管理水平。
    未來先進控制技術的分析和診斷功能將引進預設的專家系統,在專家系統允許的范圍內,采取自動的控制行動。這樣所執行的行動將在秒一級水平上,這一自愈電網的特性將極大地提高電網的可靠性。當然先進控制技術需要一個集成的高速通信系統以及對應的通信標準,以處理大量的數據。先進控制技術將支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應用軟件。

    (1)收集數[FS:PAGE]據和監測電網元件

    先進控制技術將使用智能傳感器、智能電子設備以及其他分析工具測量的系統和用戶參數以及電網元件的狀態情況,對整個系統的狀態進行評估,這些數據都是準實時數據,對掌握電網整體的運行狀況具有重要的意義,同時還要利用向量測量單元以及全球衛星定位系統的時間信號,來實現電網早期的預警。

    (2)分析數據

    準實時數據以及強大的計算機處理能力為軟件分析工具提供了快速擴展和進步的能力。狀態估計和應急分析將在秒級而不是分鐘級水平上完成分析,這給先進控制技術和系統運行人員足夠的時間來響應緊急問題;專家系統將數據轉化成信息用于快速決策;負荷預測將應用這些準實時數據以及改進的天氣預報技術來準確預測負荷;概率風險分析將成為例行工作,確定電網在設備檢修期間、系統壓力較大期間以及不希望的供電中斷時的風險的水平;電網建模和仿真使運行人員認識準確的電網可能的場景。

    (3)診斷和解決問題

    由高速計算機處理的準實時數據使得專家診斷來確定現有的、正在發展的和潛在的問題的解決方案,并提交給系統運行人員進行判斷。

    (4)執行自動控制的行動

    智能電網通過實時通信系統和高級分析技術的結合使得執行問題檢測和響應的自動控制行動成為可能,它還可以降低已經存在問題的擴展,防止緊急問題的發生,修改系統設置、狀態和潮流以防止預測問題的發生。

    (5)為運行人員提供信息和選擇

    先進控制技術不僅給控制裝置提供動作信號,而且也為運行人員提供信息。控制系統收集的大量數據不僅對自身有用,而且對系統運行人員也有很大的應用價值,而且這些數據輔助運行人員進行決策。

    支持技術

    百萬伏級特高壓交流工程黃河大跨越工程開始緊張布線。

    決策支持技術將復雜的電力系統數據轉化為系統運行人員一目了然的可理解的信息,因此動畫技術、動態著色技術、虛擬現實技術以及其他數據展示技術用來幫助系統運行人員認識、分析和處理緊急問題。

    在許多情況下,系統運行人員做出決策的時間從小時縮短到分鐘,甚至到秒,這樣智能電網需要一個廣闊的、無縫的、實時的應用系統、工具和培訓,以使電網運行人員和管理者能夠快速的做出決策。
&nbs[FS:PAGE]p;   (1)可視化—決策支持技術利用大量的數據并將其裁剪成格式化的、時間段和按技術分類的最關鍵的數據給電網運行人員,可視化技術將這些數據展示為運行人員可以迅速掌握的可視的格式,以便運行人員分析和決策。

    (2)決策支持—決策支持技術確定了現有的、正在發展的以及預測的問題,提供決策支持的分析,并展示系統運行人員需要的各種情況、多種的選擇以及每一種選擇成功和失敗的可能性。

    (3)調度員培訓—利用決策支持技術工具以及行業內認證的軟件的動態仿真器將顯著的提高系統調度員的技能和水平。

    (4)用戶決策—需求響應(DR)系統以很容易理解的方式為用戶提供信息,使他們能夠決定如何以及何時購買、儲存或生產電力。

    (5)提高運行效率—當決策支持技術與現有的資產管理過程集成后,管理者和用戶就能夠提高電網運行、維修和規劃的效率和有效性。

    標準體系

    目前IEEE致力于制定一套智能電網的標準和互通原則(IEEEP2030),主要內容在于以下三個方面:電力工程(powerengineering),信息技術(informationtechnology)和互通協議(communications)等方面標準和原則。

    除IEEE外,國際電工委員會(IEC)也在發揮重要作用,美國國家標準與技術研究院NIST(NationalInstituteofStandardsandTechnology)協調各部門之間的合作。參與標準制定的15家機構分別負責標準制定的不同環節。

    IEEE主要致力于互通入網過程的標準,如各個能量源頭如何與整個智能電網鏈接,計量設備的接入(如電表)和時間同步性的標準等。美國機動車工程師學會(SAE)則主要關注機動車接入網絡的標準,IEC則負責信息自動化的模式和環境標準。

    2009年5月18日,美國商務部長駱家輝和能源部長朱棣文聯合宣布了美國智能電網建設的第一批標準(見表1)

    表1首批16個智能電網行業標準

    發展一種新的模式,一定要立足于實際,要比過去更好用,更便捷,更高效,立足于發展中國自已的標準。絕不能為了概念的嘩眾取寵,取個新名詞,弄幾個功能拼湊一下,這不叫新技術。

    目前由于智能電網包含內容較多,各電網和設備廠家都要根據實際情況,采用總體規劃、分步實施的策略,逐步實現智能電網。

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