中國智能電網發展趨勢的思考與建議

李紹東

【摘要】全球的電力系統正面臨著越來越劇烈的創新和機會，智能電網具有、健康、安全、潔凈以及耐用性等優點。因此，智能電網的設立與規劃和發展已成為全球電力體系改革與創新的最新前進方向。本文著重分析了智能電網的發展進程以及推行過程中的脈絡趨向。最后暢談了一些對于智能電網今后發展發展能夠起到一定幫助的合理化建議。

【關鍵詞】智能電網;電力系統;發展;建議

1.智能電網概述

1.1 智能電網的含義

智能電網顧名思義是在傳統電網的基礎上發展而來的。傳統電網系統的體系內部以多處的單獨信息模塊組成，信息共享能力差，且智能化程度相對較低。而智能電網則可以規避由于信息孤立帶來的不便，獲取較為完整和聯通的信息，使資源配置利益最大化。智能電網利用大型傳感設備對電力發起、電力傳送、電力分配和電力供給等中間環節中至關重要的各種電力設備的使用和工作情況進行實時把控;將以上設備傳來的信號與data通過內網或更廣泛的網路系統進行收集與整理;通過對相關數據的分析、發掘，達到對整個電力體系運行的監管與優化。

1.2 智能電網的特點

智能電網的功能特點主要包括：可視性、可操縱性、可變性、非封閉性、安全性、兼容性、可預防性、高效性、安全互助性、廣度覆蓋性、節能性等，有減少電力消費端的用電損耗、實時監控系統能夠第一時間排查和消除安全隱患、減少電力污染排放、降低耗能損耗、實現電力企業集成管理等優點。

2.中國智能電網的發展趨勢與研究現狀

2.1 我國智能電網的發展趨勢

我國2020年對智能電網的發展要求為在全國范圍內搭建起數字智能化、自動化、高效性電網體系。2030年正式建立起能夠兼具自愈能力和經濟效益最大化的智能電網系統。2009年初，中國國家電網各大機構啟動了“堅強智能電網體系研究報告”、“堅強智能電網綜合研究報告”和“智能電網關鍵技術研究框架”等重要課題的研究，認為我國的智能電網系統應覆蓋電力發送、電力協調、連理輸送與交變電、電力配置和電力消費等所有相關因素。智能電網的搭建首先應該保證電網的堅固性， 只有堅固的電網系統才能夠將電力資源與電力供應所消耗的能源有機整合形成最大范圍優化能源分配的目的，同時對于電力供給的安全性和可靠性提供了相對有力的保證。

國外的智能電網研究主要集中在對電力配給的方向，而我國電力系統應該首要解決局部地區不斷上漲的電力需要，應該將更多地關注點集中在如何智能化將電能輸出的領域，結合相關特高壓電力網絡的建成和開發趨勢，提高對特大電網操縱的安全性能，保證電網整個系統的安全性和運行期間的穩定性。智能電網的開發是長期而艱巨的工程，在技術攻關的同時也需要有關的法律法規的配套齊全和政策的傾斜，同時還應該顧及現有電力系統網絡自身的容量和能夠整合的潛力，這樣才能帶來數據和經濟利益上的雙收益。

2.2 中國智能電網的研究現狀

我國國家電網的開發戰略還沒有出臺相應的法律法規和相關明確性的政策批示，但是在學術層面已經開展了很多方面的研究并已經取得了一定成果，為今后智能電網系統的發展與進一步壯大提供了有力的理論支持和一定的實踐支撐。我國東部地區智能電網具備一定自我修復能力、實現了網絡自動化的電力分配調度、高科技新型電力材料的投設與智能設備的全面使用、環境資源友好型材料的適當引入、并在一定程度上具備了與電力消費者的良好溝通與互動。黃河以北地區在能源可再利用方面也已經取得了一定的成效，設立了以煤氣化為基礎的多聯產示范工程、MW級并網光伏電站系統、太陽能熱發電技術及系統示范等項目。

3.我國智能電網的發展前景與建議

3.1 我國智能電網的發展前景

筆者在電力體系有著30年以上的工作經驗，通過這些年的工作經驗與相關方面的技術研發資料進行了總結、歸納與思考，認為中國電力系統針對智能電網的未來發展趨勢主要集中在以下的幾個方向：分別為基于多代理系統的廣泛調配與自我修復智能電網控制系統;廣布式資源的系統集成智能電網框架;快速仿真技術的智能電網系統。

基于多代理系統的廣泛調配與自我修復智能電網控制系統在近5年來使用頻率成指數增加，該系統的可塑性及其強，可以高效的互聯和互操作遺留系統，因此，該多代理系統可以最大限度的保護用戶資源。該系統是人工智能領域研究比較多的方向，其在智能電網上的應用前景也將越來越大。

廣布式資源的系統集成智能電網框架指的是廣布式資源的貯存，廣布式電力發送以及具有潛在功率產品價值的需求側負荷響應資源是分布式能源的三個重要組成部分。這三者同屬于用電范疇，并具有非常大的聯系。例如：分布式發電與分布式儲能組成功能互補的微網，并可參與需求響應資源的負荷響應程序等。

快速仿真決策智能電網技術是根據事件響應的快速仿真決策而得名，與傳統預防性控制的靜態安全分析和安全對策有著較大的區別，同時與基于PMU的廣域測量系統所組成的動態安全評估（DSA）相比也在一定程度上有所前進，增添了故障發展快速仿真的實時預警功能，為調配端提供緊急狀態下的重要定奪支撐。從發展趨勢看，基于多代理的快速仿真決策是未來發展的重要方向。

基于理論的整體決策支持的智能電網系統是一個新興智能電網系統，需要挑戰的信息和數據量將不斷的增加，同時各信息和數據之間的關系也將變得越來越緊密。因此，如何將這些大量的同時具有關系的信息實現較高能效的操作并進行微調，會成為未來智能電網發展方向中比較重要的組成部分。而基于知識的綜合決策支持的智能電網系統能高效的解決這一問題，所以其發展前景非常大。

3.2 我國智能電網未來發展的建議

智能電網的投建需要對與之配套的宏觀政策、發展戰略、市場機制、經營管理等方面的問題進行深入研究，筆者對未來發展中預計會出現的問題進行如下建議：

（1）發揮整體多向性管理優勢，積極有序推行智能電網研究及建設

建議以國家宏觀政策為指導，立足于世界電力發展技術的前端，從我國電力行業實際需要出發，依托科技創新和管理創新，充分調動系統內外資源，形成前瞻研究、試點應用、大范圍推廣梯級推行機制，建立技術標準和管理標準體系，建設貫穿于電力行業全領域、全過程、全壽命的廣域全景分布式整體多向性架構，建成符合我國能源戰略和企業發展要求的智能電網。

（2）開展我國智能電網架構設計

應該以我國電網自身的特點和現有的信息、控制、管理系統發展為立足點，綜合考慮未來相關技術的發展方向，參考國外的研究成果，提出我國發展智能電網的構架和體系，保證我國智能電網具備可靠、靈活、開放的特點，能夠同時滿足電網規劃建設、運行控制、資產管理、用戶管理等方面的需要。

（3）形成完整的智能電網規范和標準體系

建立統一的規則和標準體系是我國智能電網建設的關鍵環節，也是智能電網能夠正常運行的基本保證。建議統一部署，通過組織各方面的研究力量集中科研攻關，把電力工業的標準、通信標準集成到電力系統的架構中，形成完整的智能電網規范和標準體系。最終目標是實現從發電到用電各個環節中相關信息的集成與共享。

4.結論

建設智能電網是我國電力系統發展的必經之路，是解決能源與經濟等多方面問題、推行電網相關機構與實業科學化、進程化發展的重中之重與根本。同時智能電網在發展過程中一定是機遇與問題并存的，我們應吸取國內外智能電網建設的成功經驗，結合我國實際情況，逐步克服在智能電網建設過程中所暴露出來的各種問題。我國各大電力系統正在有條不紊的加快推動技術升級和管理模式， 爭取走出走一條符合中國社會主義經濟發展和我國國情實際情況相結合的智能電網發展的光輝道路。

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