智能電網ABC

張玉芹

目前，“智能電網”四個字越來越頻繁地出現在公眾的視野中。也許就在不遠的將來，智能電網的觸角就會伸進我們的現實生活，成為我們走進智能時代的重要物質基礎。

那么，究竟什么是智能電網？所謂智能電網，其實就是電網的智能化，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的新型現代化電網，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。在智能電網發展上，國家電網公司提出了“堅強智能電網”（Strong Smart Grid）概念。

接下來，筆者將以知識問答的形式，向您介紹智能電網的一些基本知識。

智能電網具備哪些主要特征？

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。

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。

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。

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。

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。

優化。優化資產的利用，降低投資成本和運行維護成本。

為什么要建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智能電網？

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社會經濟效益主要表現在哪些方面？

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。

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。

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。

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。

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，減少交通運輸壓力。

堅強智能電網建設的指導思想是什么？

建設堅強智能電網，要堅持解放思想，立足科學發展，依靠科技創新，調動社會各方力量，做到統籌兼顧。在智能電網建設過程中，要更加注重電網與經濟、社會、環境的協調發展；更加注重電網與能源行業的協調發展；更加注重發電、輸電、變電、配電、用電、調度各環節的協調發展；更加注重規劃、設計、建設、運行、營銷、服務等各項業務的高度協同；更加注重應用先進的通信信息和自動控制等技術提高電網的智能化水平。

堅強智能電網建設的基本原則是什么？

堅強智能電網建設遵循“統一規劃、統一標準、統一建設”的基本原則。①堅持統一規劃、協調發展。發揮規劃統領作用，保障各級電網協調發展，保證發電、輸電、變電、配電、用電、調度及通信等各個環節的智能化同步規劃、同步建設。②堅持統一標準、試點先行。建立國家電網公司統一的堅強智能電網技術標準和管理規范，提升電網通用設計水平，在試點先行的基礎上，有序推進、加快發展。③堅持統一建設、突出重點。加強堅強智能電網建設的統一組織、策劃和實施，著力解決骨干網架和配電網“兩頭薄弱”問題，重點建設好具有戰略性的電網智能化工程。④堅持創新引領、注重質量。全面推動理論創新、技術創新、管理創新和實踐創新，提升電網技術含量和裝備水平，提高電網發展質量和效率。

堅強智能電網建設的發展戰略框架是什么？

建設堅強智能電網的戰略框架可以簡要概括為：一個目標、兩條主線、三個階段、四個體系、五個內涵和六個環節，詳見下圖：

堅強智能電網的總體發展目標是什么？

到2020年，基本建成以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強國家電網，全面提高電網的安全性、經濟性、適應性和互動性。

堅強智能電網建設分為哪三個階段？

第一階段為規劃試點階段（2009～2010年）：重點開展堅強智能電網發展規劃工作，制定技術標準和管理規范，開展關鍵技術研發和設備研制，開展各環節的試點工作。

第二階段為全面建設階段（2011～2015年）：加快特高壓電網和城鄉配電網建設，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用。

第三階段為引領提升階段（2016～2020年）：基本建成堅強智能電網，使電網的資源配置能力、安全水平、運行效率，以及電網與電源、用戶之間的互動性顯著提高。

上述三個階段是為實現堅強智能電網建設目標做出的整體性安排，并不能截然分開。技術研發、設備研制、試點驗證、標準完善和推廣應用等工作將貫徹始終。針對不同階段的建設需求，將陸續安排新的技術研究和工程試點項目，待成熟后統一組織推廣應用。

電網智能化規劃提出的堅強智能電網發展遠景是什么？

具體包括以下八個方面：

1.具備強大的資源優化配置能力；

2.具備很高的安全穩定運行水平；

3.適應并促進清潔能源發展；

4.實現高度智能化的電網調度；

5.滿足電動汽車等新型電力用戶的服務要求；

6.實現電網管理信息化和精益化；

7.實現電力用戶與電網之間的便捷互動；

8.發揮電網的增值服務潛力。