中國版智慧型電網

中國版智慧型電網，就是指以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、數位化、互動化為特徵的統一堅強智慧型化電網。國家電網公司高調提出“堅強智慧型電網”，更是讓“智慧型電網”概念炙手可熱，並在股票市場上產生巨大影響，一時間，各家券商紛推所謂“智慧型電網概念股”。

概述

中國版智慧型電網

中國版智慧型電網，就是指以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、數位化、互動化為特徵的統一堅強智慧型化電網。隨著智慧型電網成為歐巴馬新能源政策的重要內容，其漸被業界關注。中國國家電網公司以極快的反應速度，將“智慧型電網”上升到戰略層面，“捆綁”其特高壓概念。國家電網公司高調提出“堅強智慧型電網”，更是讓“智慧型電網”概念炙手可熱，並在股票市場上產生巨大影響，一時間，各家券商紛推所謂“智慧型電網概念股”。

發展現狀　

美國智慧型電網發展尚處在起步階段，目前主要是智慧型電錶的研發和套用。美國發展智慧型電網面臨的九大問題在於：新技術的風險；缺乏統一標準；成本回收風險；商業化套用；電網企業激勵；電網監管；通訊安全；對低收入人群電費影響；缺乏對智慧型電網發展整個圖景的清晰闡述。智慧型電網主要著眼於通過加強需求側管理以進一步提高用電環節能效。美國“智慧型電網”戰略並不包括輸電網，並不急於進行大規模實質性的建設投資，而且明確約束過度增加老百姓的經濟壓力，投入的主要是針對技術研發環節的小規模引導資金，總體上態度審慎。
中國現在大規模建設智慧型電網為時尚早。有些領域一定要等到相關市場成熟起來才可以開展相應智慧型電網建設，比如電動汽車，現在電動汽車還很少，何談建設相應智慧型電網體系、中國版智慧型電網主張則是，2010年前，完成發展規劃的制訂，開展關鍵技術設備研發和試點工作；到2015年，在關鍵技術和設備上實現重大突破和廣泛套用；到2020年，全面建成統一堅強智慧型電網。在業內人士看來，這未免顯得有點急迫。

重要意義

智慧型電網

智慧型電網倡導者習慣這樣描繪“智慧型電網生活”：空調能夠感知用電高峰電價上漲，自動調整溫度，為您控制用電量及節省電費；調度中心大螢幕能自動顯示網路故障方位並自動解決；屋頂太陽能發電所得在自用之餘可以出售給電網；電動汽車可以實現電能的“上傳”與“下載”，並參與電網調峰。
智慧型電網其實就是將電網智慧型化水平提高到可以適應新能源技術革命所帶來的種種變化與需求的電網，其本身並不是新能源技術革命的核心引擎，但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。智慧型電網的終極推進者應是代表公眾利益的政府，不能停留在IT企業行銷行為或者電網企業投資計畫的層面，因為智慧型電網建設和新能源大面積推廣最終都需要全社會買單，需要從社會總福利角度進行公共決策，通過技術創新產業升級來搶占戰略制高點。

主要功能

1、自愈——感測器對電網實時監控和線上評估，預防、發現、快速診斷和消除故障隱患；
2、兼容——支持分散式發電和插電式電動汽車即插即用，容納風電等新能源大規模接入；
3、互動——實現雙向互動智慧型傳輸數據和動態浮動電價制度，有效減少家庭、辦公室和工廠電力消耗；
4、最佳化——對資產進行持續監控，延長資產使用壽命，避免中斷事件；
5、集成——實現企業管理、生產管理、調度自動化與電力市場管理業務的集成，形成全面輔助決策支持體系。

接入標準

智慧型電網控制系統

在國網發展統一堅強智慧型電網的口號中，首要理由就是面臨新能源特別是風電裝機的突飛猛進給電網接入帶來的巨大挑戰。特別是中國規劃建設七個千萬千瓦級風電基地，風電無法就地消納，需要依託高電壓等級、大規模遠距離輸送，由此帶來系統調峰調頻、電網適應性、電壓控制、安全穩定性等問題。如果新能源電量比例在5%以下，現有電網完全可以消納。不過，由於要求未來新能源大規模替代傳統化石能源，所以電網必須要積極適應這個方向。太陽能和風能間歇性很大，需要儲能技術、微網技術，使電網更有彈性，能夠接納更多新能源。
國網已經拿出了風電和光伏接入電網的技術標準，並力圖使其成為國標，並把抽水蓄能電站作為主要調峰手段。當然，國網也一併“伸手”要求，希望在新能源輸配電價、電網接入工程、輔助服務上獲得“照顧”。國網也把適應大規模風電基地的電網建設作為特高壓戰略的重要支撐理由。電網企業應該積極與開放地投入新能源接入工作，更多的將其作為重要的社會責任來看待。

新型能源

智慧型電網其實就是將電網智慧型化水平提高到可以適應新能源技術革命所帶來的種種變化與需求的電網，其本身並不是新能源技術革命的核心引擎，但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。就新能源接入投資領域，大量的分散式電源並於中壓或低壓配電網上運行，徹底改變了傳統的配電系統單向潮流的特點，要求系統使用新的保護方案、電壓、頻率控制等來滿足雙向潮流的需要。智慧型電網可使分散式電源對電力系統的負面影響最小化，並能使分散式發電的控制柔性發揮至最高。主要關鍵技術包括：微網技術、分散式發電的聯合調度、分散式發電參與系統調節。此外需要套用新型柔性交流輸電技術元件，靈活控制輸配電線路上的潮流，調節系統電壓和頻率，增強系統穩定性和可靠性；需要新的輸配電相制和頻率。

技術革新

智慧型電網改造

在一些地方電網看來，智慧型電網不是一個新鮮詞。如果說電網的智慧型化也算智慧型電網一部分的話，那么一些地方電網幾年前就開始了研究和嘗試。正如中國電力科學研究院副總工程師胡學浩所說，“輸電網中基於相量測量單元的廣域測量系統、柔性交流輸電和配電網中分散式發電、自動抄表、需求側管理等很多技術，在智慧型電網概念提出前就已在研究，並取得了不錯成績。智慧型電網的發展會讓其提高到新的層次，並使研發工作更有用武之地。”
2008年華東電網全面啟動以高級調度中心建設為突破口的智慧型電網第一階段項目群工作，分高級調度中心、多適應的電網規劃最佳化體系研究、數位化變電站建設、企業統一信息平台建設四條主線進行，大大提高了電網的安全控制水平。全世界看，電網互聯都是趨勢。隨著網路規模越來越大，怎樣在大電網狀態下保證安全就是一個很重要的問題。這就依賴於自動化技術水平的提高。原來我們對線路是人工巡檢，而智慧型化技術可實現自動控制，能準確知道錯在哪裡。這通過自動化調度系統和數位化變電站等設備可以做到”，上述權威人士說該領域可以穩步發展智慧型化。

安全可靠

智慧型電網首要作用應是有效保證電力安全可靠性，較傳統電網更加堅強並具有更大“彈性”，可以有效地抵禦自然災害、外力破壞等各類突發事件給電力系統造成的影響；並具有強大的“自愈”功能，可以通過遠程設備線上監視和系統信息分析，更加及時、準確地預測和處置各類系統故障。
這涵蓋高度集成的通訊系統、運行與決策、更智慧型的自動化控制系統。需要的關鍵技術分別包括：無線感測器網路技術、全電網標準化和通用化通信規約和任意元件之間雙向通信的機制與實現；實時仿真、線上評估、診斷與決策，企業管理、生產管理、調度自動化與電力市場管理等的集成；分散式Agent，多類型元件的系統工作和控制和新的保護原理、裝置和體系。

用戶互動

用戶互動智慧型等待突破，在美國人的智慧型電網概念中，用戶側的互動化是主要構成部分。智慧型電網通過分時定價等激勵機制的實施和智慧型電錶等工具的套用，實現供電企業與用戶之間的充分互動，使用戶根據負荷情況自主作出回響，把尖峰時段的部分電力需求轉移到非尖峰時段；還可通過電力存儲技術的推廣，如電動汽車、油氣混合動力車等，提高低谷時段電能、特別是可再生能源的利用效率。

智慧型電網控制中心

在中國這個領域必須要等待電力市場化的發展，目前電力改革根本沒有到達那個程度。發展智慧型電網最常使用的理由是，它允許電力用戶根據不同時段電力價格，自主選擇電力消費時間，控制負荷與消費電量，甚至還可以將家用電動汽車蓄電池的電反送入電網進行出售，從而降低總電費開支10%-25%。但是，如果沒有電力市場對各類能源發電的市場化定價，如果不允許電力用戶自由參與電力買賣，如果不建立電力市場化負荷平衡機制，就不會有上述結果，電網智慧型化也就無法徹底實現。
這需要計量與需求側管理技術。一方面，需要智慧型電錶，要求能實現帶有時標的多種計量，成為分布於網路上的系統感測器和量測點，同時提供給用戶實時電價和用電信息，並實現對用戶室內用電裝置的負荷控制；另一方面，需要電網全維信息獲取，包括電壓、頻率等電信息，同時包含設備狀態、環境參數、排放指標等等。