摘要:

智能電網就是電網的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信 網絡的基礎上，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。智能電網的主要特 征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足 21 世紀用戶需 求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資 產的優化高效運行。

一、 智能電網介紹。

智能配電網就是以配電網高級自動化技術為基礎， 通過應用和融合 先進的測量和傳感技術、控制技術、計算機和網絡技術、信息與通信 等技術，利用智能化的開關設備、配電終端設備，在堅強電網架構和 雙向通信網絡的物理支持以及各種集成高級應用功能的可視化軟件 支持下，允許可再生能源和分布式發電單元的大量接入和微網運行， 鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網互動， 以實現配電網在正常運行 狀態下完善的監測、保護、控制、優化和非正常運行狀態下的自愈控 制，最終為電力用戶提供安全、可靠、優質、經濟、環保的電力供應 和其它附加服務。

智能配電網主要由主站系統、子站系統、通信系統、配電遠方終端 組成，通過對配電網各個環節、模塊和設備的智能化，同時結合地理 信息系統應用， 實現正常情況下配電網與電力系統各個環節的協調和 優化運行以及故障情況下的快速定位、 隔離、 恢復、 負荷轉移等功能， 從而為用戶提供優質可靠的電能，為電力企業提供便捷、高效的管理 平臺和途徑，進而實現電力企業管理者、電力用戶、系統運行操作的協調和統一。

主要功能：

(1)鼓勵電力用戶參與電力生產和進行選擇性消費。提供充分的實 時電價信息和洞中用電方案，促使用戶主動選擇與調整電能消費方 式。

(2)最大限度兼容各類分布式發電和儲能。使分布式電源和集中式 大型電源相互補充。

(3)支持電力市場化。允許靈活進行定時間范圍的預定電力交易、 實時電力交易等。

(4)滿足電能質量需要，提供多種的質量-價格方案。

(5)實現電網運營優化。以電網的智能化和資產管理軟件深度集成 為基礎，使電力資源和設備得到最有效的利用;

(6)抵御外界攻擊。具有快速恢復能力，能夠識別外界惡意攻擊并 加以抵御，確保供電安全。

國網和南網兩大電網公司未來在智能電網方面的總投資將不低于 2000 億，2015 年之前將完成主要框架建設。投資構成上，結合中 國式電網的幾大部分目前的狀態和未來的發展方向。預計，智能電網的投資構成上，不考慮大規模儲能裝置，配網自動化和用戶側系統將 占 40%，智能變電站占 20%、智能調度占 15%、柔性輸電系統(含 清潔能源接入側設備)占 10%，其他投資占 15%。

二、 智能電網在國內的發展情況。

就國內而言，智能電網建設的推進是迅速和高效的，但是這個智能 電力網的建設僅僅是智能能源網的網架建設的主要部分而非全部， 我 們不能以智能電網的局部競爭而放棄在智能網領域的整體創造，而 且， 這個體系建設所缺憾的就是還沒有一個世界領先的技術標準體系。 與智能電網不同， 中國正在籌備建設的智能能源網， 是將現有的電力、 水務、熱力、燃氣等單向運轉而且浪費巨大的能源網絡改造為高效互 動的創新網絡。

政府為解決由于新能源并網帶來的調峰問題和電網適應性不夠的 問題，“十二五”期間將普遍推行智能能源網。核電、風電等新能源要 投入民用，離不開智能能源網，如果說核電、風電是“汽車”，智能電 能源網就是“高速公路”。

就國內智能電網的建設而言， 其體系淵源源自歐美國家智能電網思 想和實踐，其標準之應用也在很大程度上受制于國際力量的影響。從 組織目標運轉而言，其向更高級別的互動能源網絡結構躍進之時，也 許架構的升級路線只有選擇分級疊加的更換方式，因此，目前國內電 力企業運轉的智能電網改革模式和美國實施的智能電網建設應屬相 同的產業變革類型。

三、 智能電網關鍵技術

1)配電網自愈控制技術

智能配電網的自愈控制通過應用先進的數學和控制理論， 建立起 配電網在異常脆弱區、故障擾動區、檢修維護區、正常運行區下的自動判別算法，在穩定評價指標、電能質量評價指標、經濟評價指標、 兼容評價指標、用戶服務評價指標體系下，對配電網運行狀態進行實 時評估和隱患預測，并執行相應區域的控制方案，以實現配電網優化 運行和自愈控制的目的，達到安全可靠、經濟高效、清潔環保、靈活 互動和友好開放的供電要求。

① 智能配電網自愈控制技術的支撐體系

② 智能配電網的分析、仿真及綜合評價技術

③ 智能配電網在線風險評估、安全預警與智能決策技術

④ 智能配電網非正常狀態下的自愈控制技術

2) 分布式發電與智能微網技術

微網技術是新型電力電子技術和分布式發電、 可再生能源發電技 術和儲能技術的綜合， 集成多個分布式發電單元和負荷作為一個單獨 的系統，為用戶提供電能和熱能。在合理的控制方式下，微網可以并 網運行也可以脫離主電網孤立運行， 并可實現兩種運行模式的無縫轉 換。

DG是微網系統形成的物理基礎，大量的DG并入電網以后，會給 電網帶來積極影響，符合智能配電網要求。但大量的DG并入電網以 后，改變了傳統配電網潮流單向流動的現狀，給配電網帶來了很多新 的技術問題：

a.電壓調整問題;

b.繼電保護問題;

C.對短路電流水平的影響;

d.對配電網電能質量的影響。

3) AMI技術

高級量測系統(AMI)是自動抄表技術(AMR)的高級發展， AMI和配 電管理系統(DMS)是實現智能電網的重要一步。 將兩者有機地結合起 來， 可以提高電網運行效率和實現資源的優化配置， 可實現如下目標：

① 使用AMI與現場設備通信 ;

② 使用AMI數據改善在線潮流的計算效果;

③ 使用AMI數據實現配網狀態估計;

④ 使用AMI優化無功/電壓的控制策略;

⑤ 使用AMI提高停電管理系統的效率;

⑥ 使用AMI增強電網與用戶之間的互動能力。

4) 配電網快速仿真與模擬技術

配電網快速仿真與模擬技術(DFSM)是實現配電網自愈的重要工 具，它能夠實現的主要功能包括自適應保護、故障自動定位和排除、 網絡重構、自動電壓和無功控制等，仿真工具包括配電網狀態評估、 電網潮流優化、電網動態安全評估、負荷預測等，建模工具包括網絡 拓撲分析、設備模型、負荷模型和發電模型等。

四、智能電網的幾點思考

基于每個國家對于智能電網概念的理解不同，需求不同。所以， 我們不能用一種眼觀來看待世界各國智能電網的發展。

國外對智能電網的研究相對于我國來說更早，同時技術也更加成 熟，深刻。所以我們要吸收他們的先進技術和經驗，但是也不能全盤 接收，應該發展中國特色的智能電網。

開放才會更快的促進科技的發展。這個觀點對于智能電網的研究 和發展同樣適用。開放、統一標準，讓更多的研究機構加入，就會有 更多的新技術產生。

給用戶提供更多的方便和實惠。人性化的電網概念是至關重要 的，智能電網的設計除了在技術方面要深入研究之外，怎樣最大限度 的滿足用戶的需要，提供更加便捷的服務是很重要的。

開放的市場。就如前面德國對于智能電網的發展一樣。用戶可以 根據自己的需要進行“買電”和“賣電”，這樣不僅能夠在一定程度上促 進電能的有效利用，也會增加用戶對電的概念的理解和興趣。減輕政 府部門的工作量。