智能電網在實現電用優化配置方面的特點分析

摘要：本文通過對智能電網的概念和內涵進行闡述，總結了智能電網在電用發面的他點以及優勢，分析了我國智能電網的現狀，提出了建設智能電網，更好實現電用優化配置的途徑和方案。

關鍵詞：智能電網；優勢；資源；優化配置

一 什么是智能電網

所謂智能電網即以物理電網為基礎，將現代先進的傳感測量技術、通訊技術，信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性、滿足環保約束、保證電能質量、適應電力市場化發展等為目的，實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。

按照我國著名能源問題專家武建東先生的描述。將“智能電網”稱之為“智能互動電網”或“互動電網”或許更加準確，即“互動電網”是指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。

智能電網的核心內涵是實現電網的信息化、數字化、自動化和互動化，簡稱為“堅強的智能電網(strong Smart Grid)”。智能電網概念提出的時間雖然不長，但人們對這項變革的熱情卻極為高漲，其根本原因是，智能電網戰略不僅為全球能源轉型提供了一個重要的契機，更為電力設備行業提供了無限的商機和難得的發展機遇。

智能電網是人類面對電力供需平衡、新能源的接入、電網可靠性以及信息安全挑戰的一種必然選擇。它代表了電網將來進化的一種愿景：結合先進的自動化技術、信息技術以及可控電力設備，支持從發電到用電的整個電力供應環節的優化管理，尤其是新能源的接人以及電網的安全運行。智能電網在電網安全運行、可為用戶可靠提供高質量電能前提下，提高能源使用效率，減少對環境影響，同時可以形成新的產業群，促進就業。

二 智能電網在用電方面的優勢

智能電網技術允許我們更好的管理、節約、監控和使用能源，將能源使用的決定權交給消費者，由他們決定何時、何地以及如何使用。可以預計的好處包括節省電費、智能管理、更強的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合動力車的接入以及使家庭設備的智慧化。

(一)可靠性

現代化的電網在建設時就考慮要徹底安壘性。在電網發生大擾動和故障時，智能電網仍能保持對用戶的供電能力。而不發生大面積的停電事故；在自然災害和極端氣候條件下或人為的外力破壞下仍能保證電網的安全運行；具有確保信息安全的能力和防計算機病毒破壞的能力。智能電網技術可以更好地對人為或者自然破壞進行識別和反應。實時信息可以讓電網操作員隔離被破壞的環節，讓電力繞過損毀區域，重新供電。

(二)自愈性

使用實時傳感器和自動化的控制設備，對電力系統的故障進行預測和檢測，進而做出反應，自動的避免停電和電力質量惡化。在智能電網里面，停電的事故永遠不會發生，系統的局部故障并不會導致某些地區的停電。

(三)互動性

智能電網一個非常核心的理念就是試圖通過雙向的信息傳遞和分時電價，改變電力用戶的用電行為，以“削峰填谷”，降低系統對電源容量的需求。實時、雙向通訊的智能電網能鼓勵用戶節約能源，同時允許用戶向電網賣電。家庭太陽能板、小型風電和電動汽車都可以接人電網，普通家庭和小型商業用戶可以把他們富余的電能通過智能電網賣給鄰居或是電網的其他用電方。

(四)兼容性

國內風電場開發地區一般都集中在邊遠地區，這恰恰是電網比較薄弱的地方，承受能力有限。并且，邊遠地區負荷相對較小，使得發出的電很難在當地被消納。風電密度低、不穩定、不連續性使得發電量忽上忽下，對我國尚不堅強的電網構成沖擊，電網不愿接人，使風電場利用小時數過低，無法形成規模效應，導致風電項目內部投資回報率低于8％的社會平均水平，缺乏投資吸引力。目前國內電網發展滯后已經成為新能源發展的瓶頸，而智能電網將會解決新能源發電上網難的問題已成為各國的共識，智能電網強調在供電安全、可靠和優質的基礎上，實現清潔、高效和互動的目標。這個電網建成后除了能夠輸送傳統煤電外，還能夠輸送可再生能源，比如風電和太陽能。我國之所以高調提出大力建設智能電網，主要原因是支持風電、太陽能等新能源接人，支持需求側管理。

(五)節能環保性

智能電網的首要作用是節能，去年我國社會用電總量近35000億千瓦時。實現電網信息化之后，每年在配電輸電用電等環節即可節約5％至10％的電力資源，節省價值近2000億元人民幣。建造智慧電網除了是為消費者服務外，也是出于環境保護的考慮，建造智慧電網城有助于城市減排溫室氣體。

三、如何促進智能電網更好地實現電用優化配置

我國的智能電網是建立在特高壓建設基礎上的堅強的智能電網。中國式智能電網將以特高壓電網為主干網架，利用先進的通信信息和控制技術，構建以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的智能電網。其特征將包括在技術上實現信息化、數字化、自動化和互動化，同時在管理上實現集團化、集約化、精益化、標準化。

雖然智能電網在技術上已經證明可行，但其經濟性，安全性、穩定性尚需在實踐中反復驗證，在我國大面積實施也需要一定的時間。從需求側管理入手實現智能化和實現新能源發電接入，對電網的要求很高。至少目前看來，在電網上的大量投入很難獲得即時的回報。因此，對電網建設的態度以及投入力度，還將左右智能電網的實施進度。目前來看，主要是要抓好以下幾點工作：

(一)制定標準的體系

要想商業運行大規模智能電網，必須有一個被業界認可的標準體系。智能電網標準體系的制定是一項龐大的工程，非一個組織之力能完成。

目前我國所做的智能電網標準體系還只是國家電網公司層面的技術標準研究，只在公司層面被遵循，今后再根據情況積極推進國標、行標和企業標準的制定。而具體標準需要得到參與智能電網建設的各界的認可，進而對外發布。最終確定的智能電網行業標準、國家標準和國際標準的制定，還要經歷一套專門的管理體系和流程。國家標準的制定，有可能組織包括電監會、電網公司、制造商等多方參與制定標準，由國家技術監督局下屬的標準局來組織專家評審。

盡管如此，國家電網目前在智能電網的技術標準制定上一直走在最前頭，最終制定出的公司技術標準很有可能逐步上升為智能電網的行業標準甚至國家標準。

(二)提高技術水平

目前我國的智能電網建設也已開始起步，我國數字化電網涵蓋發電、調度、輸變電、配電和終端用戶各環節，是智能電網的初級階段。智能電網將對集成電路技術、軟件技術、新型元器件技術、電子材料技術、網絡和通信技術，存儲技術、網絡和信息安全技術、顯示技術、測量儀器技術、電子專用設備制造技術、導航和遙感技術提出更高要求，同時推動我國在這些信息技術領域的核心能力得到進一步提高。

(三)保護知識產權

中國智能電網的規劃與建設，與美國幾乎同步，未來都需要10年甚至更長時間去建設和完善。在這一發展過程中，中國企業和相關部門將有機會與國際上一些標準制定機構進行合作，在保護知識產權和促進產業發展方面獲益并作出貢獻。

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