智能電網是當今電力系統發展的重要抓手和機遇，但是國內對智能電網的認識依然停留在“仁者見仁，智者見智”階段，人力物力投入不少，尚處示范、探索階段，只有具有明顯技術—經濟比較優勢的項目才真正可持續。另外，我們的觀念需更新。假如搞電網的人觀念不能smart一點，想讓電網更smart是否可能?智能電網究竟給我們哪些概念的?由哪里切入經濟效益和社會效益才會更大?值得深入探討。

       “智能電網”的提出不會改變電力發展的基本矛盾

       我國電力發展的基本矛盾并不因“智能電網”的提出而改變，電力系統主網的問題依然是主要問題。這雖然是常識問題，但常聽、看到一些難以理解的提法和作法。

       我國電力系統經過30年的高速發展，1996年裝機容量位居世界第二。2007年，電站項目投產規模達到9100萬kW，超過英國過去140年全國的裝機總和。2011年底，全國發現設備容量為10.56億kW，發電量已經超過美國。但是，中國發展受到資源和環境的嚴重制約，技能增效任務十分繁重。

       我國總體資源相對匱乏，如：我國可耕土地占全球7%，人均耕地面積是世界均量的1/3;人均淡水總量為世界人均量的1/4;人均木材總量是世界人均量的1/8;鐵礦石為世界人均量的42%;銅礦為世界人均量的18%。

       資源消耗占世界的比重過大，對我國發展十分不利。如：我國2008年的GDP占世界的7.1%，而能源消耗量占世界的17.7%，為世界平均值的三倍;生鐵的消耗量占世界的39.5%;鋼材的消耗量占世界的50.9%;消耗水是為世界平均值的四倍。

       中國已經成為世界第一能源消費國，如果不大幅度進行節能增效工作，繼續以年均8%—9%的增速，到2020年能源消耗將達到79億t標煤，相當于目前世界能源消耗的一半，如此發展難以長期持續，這也是中國電力發展的主要制約。

       據中國電監會年度報告報道，2009年全國裝機84660萬kW，平均利用小時數為4527h，相當于51.7%。截至2009年底，220kV及以上輸電線路達到40萬km，變電容量17億kVA，35kV及以上輸電線路達到137kVA電網規模超過美國，居世界第一。

       目前，全國500kVA線路達107993km，每回線按熱穩限制其輸電能力可[FS:PAGE]達260kW。考慮穩定和事故限制，設計輸送100萬kW。各大區系統情況不同，多數時間輸電水平在60萬kW以上。發展智能輸電電網技術，使輸電線路運行超過設計容量100萬kW，甚至接近熱穩極限上有很大的潛力可供挖掘。

       我所理解的“智能電網”

       文獻說：“智能電網”是使用健全的通信、高級的傳感器和分布式計算機的電力傳輸與分配的網絡，目的是改善電力傳送和使用效率、提高可靠性和安全性。說得通俗些，“智能電網”就是把現代先進的計算機、通信、網絡、傳感和控制技術最大限度地應用于電力系統，以達到最大限度地提高設備效率，提高安全可靠性，節能減排，提高用戶的供電質量，提高可再生能源的利用效率。

       IBM認為智能電網應該包括3個層次：第一層次，實現對電網運行狀態、資產設備狀態和客戶用電信息的實時、全面和詳細監視，消除監測盲點，提高電網可觀測性;第二層次，提供先進的IT技術手段，實現對電力企業信息的傳輸和集成;第三層次，在信息集成的基礎上進行高級分析，實現提高可靠性、降低成本、提高收益和效率的目標。

       清華大學高景德教授在20世紀80年代討論學科交叉的時候就曾說過，現代電力系統實質上就是“CCCP”——計算機。通訊和控制技術于電力系統的技術的結合。幾十年來電力系統自動化就是這樣走過來的。

       我認為，“智能電網”不是名詞游戲，也不是概念炒作。“智能電網”的提出是現代電力系發展的內在需求和必然趨勢。

       在這里，有一個富有啟發性的想法和與各位業界同仁進行交流。就是子啊系統中存在著大量能與電網合作的可平移負荷，這使得負荷曲線拉平成為可能，這些可平移負荷(如電暖氣、空調、熱水器、電冰箱等)的特點是不必時刻運行，可以適當平移，氣到旋轉備用的作用，占到20%。而電網的正常運行儲備是10%—13%，也就是說可平移負荷的頻率漂移而自動投切，則可起調頻的作用取代旋轉備用，可用來應對大規模等電廠的極端天氣事件(如風電出力驟降)的影響。這些想法在當信息技術高度發達的今天，技術上應該是可行的，但是經濟上是否值得要進行詳細分析。是否照搬不一定，但思想非常有啟發。

       智能電網可以引發系列新概念、新思路、新平臺、新前景。為電力[FS:PAGE]系統技術帶來新的大變革。舉例如下。

       (1)電能是即時平衡的。過去靠“以不變應萬變”來達到動態平衡，于是大量冗余造成浪費。現在充分發揮IT技術作用，有可能靠與負荷互動來消峰填谷和減少熱備用。如果可行講引起從設計到運行的巨大變革。

       (2)現在測量和通訊問題(指令下行僅數十ms)得到解決，是否可以通過空置達到瞬間平衡?那么迄今靠“試探”來達到新平衡的各種電力系統穩定控制措施起步都可以重新考慮?

       (3)過去由于信息傳遞的困難，眾多研究者都力求選用測量本地量作為反饋來達到最好的控制效果。廣泛采用IT技術后，可以把電力系統中最佳客觀點的物理量送到最佳可控器去，打破了“不可觀”、“不可控”的約束，這不給電力系統的控制帶來了革命?

       (4)通過信息采集和信息傳遞，可望消除監測盲點。這樣，電力系統一些重要參數的隨機性、時變性和不可知性可望克服，是過去只能“靠加大保守性來換取可靠性”的一系列經典難題有可能得到解決，可大幅度提高輸電極限。

       中國發展智能電網面對的主要矛盾和強力動因如下：

       (1)技能減排、資源和環境的制約。

       (2)提高現有輸電能力和各級電力設備利用率。

       (3)進一步提高發輸供用系統安全可靠性。冗余大。可靠性低，這在供電系統最明顯。

       (4)滿足信息時代提高供電電能質量的新要求，這里面有許多大事和事實需要搞，值得搞。

       (5)未來的更大規模可再生能源接入問題，這主要是體制問題還是技術問題?

       (6)當前國民經濟發展和廣大老百姓迫切需要的是“大規模電動汽車上網充電”問題嗎?是“用一個遙控器來控制多個家用電器一類的智能家居”嗎?

       我國電網的電能質量問題已很突出

       現在，因為電能質量問題造成的損失很嚴重。美工每年停電及電能質量造成的損失在250—1800億美元。我國主要城市電網的供電可靠性要求達到 99.98%;近期達到99.96%，而這與電壓瞬降是兩碼事。國內某集成電路生產企業2002[FS:PAGE]年全年共記錄了31次電壓跌落故障，每次故障造成的損失平均約200—300萬元人民幣。猶如某顯像管廠月產值8500萬。全部生產線自動化程度很高，采用了大量的PLC控制器。因此，電壓波動對其影響很大。每次電壓波動，不僅當時在生產線的大量產品出現質量問題而報廢，而且可能引起控制程序紊亂，模具損壞，重新啟動整條生產線也至少需要半小時，估計每次停電造成的損失接近百萬元。

       以上說明電壓跌落(VoltageSag)是一些對電能質量敏感的企業值得嚴重注意的新問題。再繼續治理諧波—不對稱 —閃變等電能質量問題的同時，對暫態電壓跌落問題要引起重視，要抓緊治理。另外，安裝冬天無功補償和電能質量控制裝置必須考慮節能，不能因為改善電能質量而引入能耗大戶。

       東莞500kV變電站±200M—STATCOM是2011年科技部“十一五”重大科技支撐項目。該項目由南方電網公司、清華大學和榮信公司三方密切合作，于2011年9月正式投運。該項目不僅為南網的安全穩定運作做出了貢獻，也為中國柔性輸電技術的發展做出了重要貢獻。±200M—STATCOM的成功表明中國STATCOM和D—STATCOM技術已經成熟，第二代動態無功補償裝置SVC將很快被取代。

       需要強調的是電能質量問題需綜合治理、合作治理。改進控制器可以實現電能質量綜合治理。另外，要克服體制障礙，開展合作治理。最后總結一下：智能電網是在 IT技術高速發展的今天電力系統技術發展的必然趨;基于新的技術可能性，有望解決一大批長期制約電力系統發展的難題，使電力系統的安全、高效、綠色發展到前所未有的高度;智能電網只是新的手段，它的發展應該緊密圍繞解決電力系統發展內在的根本矛盾，效益是最客觀的考核標準;國內電網電能質量問題已經很突出，暫態電壓跌落的治理已經刻不容緩，治理電能質量問題需考慮節能;電能質量需要綜合治理和合作治理。