智能電力裝備引領全球能源互聯網新時代

申磊（國網河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000)

智能電力裝備引領全球能源互聯網新時代

申磊
（國網河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000)

當前隨著我國經濟又好又快發展，全球化經濟化不斷加深，國際交流日益頻繁深化，在“新常態”和“一帶一路”的經濟大背景下，中國已經開展起了全球能源互聯網建設。在全球能源互聯網的推動下，新能源、新材料、智能裝備、電動汽車等將煥發產業生機，助力新一輪工業發展。

智能電力裝備；全球能源；互聯網；新時代

2015年全球最大的公用事業企業中國國家電網公司已經邁出了“全球能源互聯網”建設步伐，目的是促進全球清潔能源大規模的開發和利用。國家電網表示，將加快與“一帶一路”周邊國家的全球能源互聯網的建設。國家“十三五”智能電網的規劃指出，未來智能電網建設是經濟建設的重點之一，實現我國電網的跨越式發展。

1 智能電網

最近幾年，國家政府陸續出臺政策支持智能電網的發展。2011年，智能電網已經進入全面建設時期，智能電網的發展帶動智能電表招標采購活動力勢如破竹，提高了我國智能電表市場占有率的增長。全球智能電網的發展，使新型電表的需求量日益劇增，為我國相關企業帶來發展新機會。受國家政策的鼓勵和國外市場的刺激，未來幾年我國智能電表市場將保持蓬勃增長態勢。行內專家預測，2016年智能電表的出貨量將達到約10 000萬個。未來5年，電網智能化帶來的設備市場容量將超過6 000 億元。

智能電網就是電網的智能化，也稱為“電網2.0”，它是建立在集成、高速三雙（雙電源、雙線路、雙接入）通信網絡基礎上，通過先進傳感和測量技術、先進設備技術、先進控制方法以及先進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。解決方案主要包括以下幾個方面：一是通過傳感器連接資產和設備提高數字化程度；二是數據整合體系和數據收集體系；三是進行分析的能力，即依據已經掌握的數據進行相關分析，以優化運行和管理。電網智能化的六大方面：智能化變電站、發電、智能輸電、智能配電網、智能用電和智能調度；這次主要關注下智能電網中的智能化變電站系統。智能變電站是采用先進、可靠、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能的變電站。

2 智能電網如何體現“智能”

2.1 智能機器人讓巡視工作更高效安全

智能機器人代替人工巡視，“國內十大智慧城市”的杭州，在湘湖220 kV電纜隧道中，智能機器人成為了24h的“監護員”。這個機器人具有自動巡檢、突發事件處理、遠程監控的功能。杭州公司出動“無人機”幫助驗收嘗試飛行工作。除此之外，杭州公司電纜運檢工作室使用便攜式高頻檢測設備，對工作中的電纜線路進行電纜局放檢測，時時掌握電纜運行狀況，準確發現設備缺陷，充分降低了設備故障率，提高供電可靠性和穩定性。“預智型”搶修的策略推行，大大提高了故障搶修速度與服務品質，真正做到故障搶修“出發方便快捷、搶修迅速完成、信息暢通無阻、回訪及時準確”。

2.2 智能變電站的新趨勢為模塊化

智能變電站是智能電網的重要組成部分，是變電行業發展的重中之重。我國電網公司在2015年的會議中表示，2015年已經完成了約50座新的智能變電站。據了解，新的智能變電站具備“系統集性成高、結構合理性強、裝備先進性高、經濟環保性強、支持調控一體化”等特征，相較與傳統智能變電站，它占地少、設備更智能、建設周期短、可靠性高。新的智能變電站優化后戶內站建筑面積減少15%~25%、戶外站建筑面積減少45%~65%，建設工期縮短了1/4。設備模塊化是智能變電站發展的趨勢。

2.3 智能電表遍地開花

智能電表是智能電網的終端服務設備，它不是一般傳統意義上的電能表，因為它還具備了除計電量功能外的其他功能，比如用電信息存儲、多向費率計量功能、控制終端用戶功能、防偷電功能等。隨著智能電網的快速發展，世界各國對智能電表的需求與日俱增，不可同日而，智能電表可謂遍地開花。

2.4 智能配電網遭遇挑戰

智能配電網自愈控制技術的開發與研究的課題，在廣東佛山進行了驗收。自愈系統可以在0.12 s內終止故障，成功運行后，模范區的配電網可以在2 s以內實現供電，供電的失誤率幾乎可以忽略不計，為0.000001%。智能配電網正在巨大改變著發電、輸電、配電和用電系統，配電網面遭遇最大挑戰是分布式電源的大量使用，如何處理大量增加的基礎設施，嚴重缺乏的通信標準和協議、頻繁發生的計算機網絡安全事故等，優化智能配電網，為國家帶來更多的社會效益和經濟效益，變得迫不及待。

3 新能源助力綠色發展

隨著我國對新能源的開發利用扶持力度的加大，我國的風電、太陽能電，沼氣等新能源產業得到快速發展。然而，因為能源發電具有很大的隨意性，再加上規模的不斷擴大，從而影響到了用電的安全性與穩定性。同時，我國清潔能源的分布很不均勻，從而也增加了利用的難度。針對以上問題，可以采用智能電網來解決。具體來講，通過智能電網實現了能源的信息化、綠色化、低碳化。比如，部分供給端的風能、電能、太陽能處于由于能源系統不同，經常出現電端不穩定的狀況。在這種情況下，采用智能電網就可以有效的將信息系統連接起來，從而提升整個系統的平衡性。可以看出，智能電網的出現，有效的解決了間歇性能源問題。一方面，加強了用戶與電網之間的溝通和交流，解決了新型設備的接入與用電問題。另一方面，解決了電網中存在的疑難問題，保證了電網的安全、穩定運行。智能電網作為一種新能源產業技術，給傳統電網技術帶來了很大沖擊。當前，很多國家在這方面給予了極大的重視，并紛紛建立了自動智能網絡。

4 智能電網全球矚目

我國是世界上的能源生產、消費大國。隨著社會、經濟的快速發展，能源生產與消費將發揮著更重要的作用。近年來，特高壓網建設迅速在世界范圍內推進。與此同時，我國在這方面也積累了豐富的經驗。當前，我國已經成功建立了6條高壓直流線路、3條特高壓直流線路。這些高壓直流線路滿足了華東地區電力的輸送。同時，加大了西部、東部清潔能源的開發與利用。自“西電東送”、“一帶一路”口號提出后，給內網輸送、跨境輸送打好了基礎。近年來，我國在俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古國等國家開展了特高壓工程，加快了在能源互聯網方面的建設速度。在全球互聯網的帶動下，不斷增加了國內電工設備的出口量，使特高壓工程逐漸與國際發展接軌，從而引領了全球能源互聯網發展的新時代。在未來的發展中，智能電力設備將擁有更廣闊的前景和市場。

5 總結

智能電網已經屬于全球都比較重視的項目了，而我國作為最大的能源生產和消費的國家，發展新能源、清潔能源、再生能源為智能電網提供能源保障，可以說是國家發展和安全的戰略決策。“西電東送”和“一帶一路”的發展策略使得國內電網和國際電網的布局發生了天翻地覆的變化。在全球能源互聯網的催化下，新能源、新材料、智能設備等將助推新的工業革命。

[1] 小聶.智能電力裝備引領全球能源互聯網新時代[J].中國設備工程，2015,02:22~25.

[2] 田世明，欒文鵬，張東霞，梁才浩，孫耀杰.能源互聯網技術形態與關鍵技術[J].中國電機工程學報，2015,14:3482~3494.

[3] 王玉勝.能源互聯網時代下電工行業的轉型升級思辨“2015第十屆中國電工裝備創新與發展論壇”主題報告觀點回顧[J].電氣技術，2015,07:13~17.

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