智能電網——互聯網與現代電網的深度融合
由深圳市人民政府和廣東院士聯誼會主辦,新華網、深圳市坪山新區管理委員會聯合主辦,深圳市科技創新委員會協辦的新華網思客會人工智能+產業創新與發展論壇在深圳舉行。中國工程院院士、中國廣東核電集團公司科技委名譽主任、研究員鄭健超在題為《智能電網——互聯網與現代電網的深度融合》的報告演講中表示,大數據時代,無線傳感器網絡是創新研究的熱點,要實現智能系統的規模應用技術創新與體制創新同等重要。
中國工程院院士、中國廣東核電集團公司科技委名譽主任、研究員鄭健超作主旨報告。
以下為其致辭摘要:
鄭健超:我今天主要從技術融合的角度來解讀一下什么是智能電網,還有智能系統怎么樣能夠接地氣、實現規模應用以及推動經濟和社會的發展。
智能系統有不同層次和解讀,比如說智能電網、智能城市、智能交通、智能家居、智能設備,我今天主要是以智能電網的發展來解讀怎樣實現智系統的規模應用,此外,智能電網可以看作是常規的電網和互聯網的深度融合。
現在知識融合、學科融合和技術融合已經成為科技發展的重大趨勢,技術創新是從集成創新變成融合創新,什么叫融合呢?一個簡單的解釋就是說,如果是集成創新,是1+1等于2,融合創新就是1+1大于2。技術的融合例子也非常多,現在虛擬現實技術和工程建設技術融合起來,發展了一個新的學科叫做四維虛擬建設技術,并提高了大的基礎設施建設,包括城市規劃的質量和建設速度。
下面講講智能電網,大家都認為智能電網是現代通信技術、互聯網和超高壓、大功率的電網的融合,現在常規的電網和通信系統要融合起來,就必須要有技術渠道,也就是說一些大功率的電力電子設備、智能設備及各種傳感器,分別的接入能源的總線和一個信息總線,這樣才能把大規模的大功率的、高電壓的電網和互聯網實現真正的融合。
要實現兩網融合,它有哪些技術和設備?我在這里先簡單給大家介紹一下。首先是一個大功率的電力電子設備,其次是一個智能化的電力設備,還有智能化的儀表以及無線傳感器網絡。大數據時代,必須通過無線傳感器網絡才能實現兩個網的深度融合。
現在大功率的電力電子器件發展的非常快,在這介紹一種柔性直流輸電換流閥,歐洲把它稱為超級電網的一種關鍵設備。它可以把大規模的海上風電,比如幾十萬千瓦,甚至一百萬千瓦的風電接入系統,風電廠接入系統有很多技術難點,通過這個就可以避免因為低電壓穿越能力不夠,跳閘這樣的問題。我們國家已在廈門建成100萬等級的容量的輸電換流。這說明我們在大規模電力電子高端設備的制造方面已經走在世界的前列。
什么叫智能化電器設備?現在正在研究一個固態的智能電力變壓器,基本上它的重量可以減少到傳統變壓器的1%,可以把原來幾噸重的配電變壓器裝在手提箱里提走。它有很多好處如傳輸功率密度比傳統的變壓器大兩個數量級,而且可以連續調壓、調頻、電能質量控制。
智能化電力設備用在什么地方?現在大都市的配電系統、電動汽車充電以及電力機車,如果裝在電力機車里面的設備重量減少了1%,那么對電力機車是非常有好處的。另外交流系統和直流系統的互聯,如果機器改變以后,升到更高的電壓,這種變壓器可以用到大電網的互聯和變頻,這是非常有好處的。
此外,智能電表也是實現兩網融合的關鍵設備。最初大家知道電表是一個電量的計量,自動付費的功能。現在慢慢演變成為供需雙向同行的工具。它主要是做什么用呢?可以實現需求側的用電管理,例如告訴用戶,熱水器在晚間什么時候投入電費最低,對于供電局而言可以推遲調風的電源的建設,降低成本。現在發展到防止隱私泄露的電表,外人從電表可能會知道家里有沒有人,隱私會泄露。
現在大數據時代,無線傳感器網絡已成為全球研究的熱點。從電網的角度來講,無線傳感器網絡和常規的系統,比如醫療系統、教育系統、公安系統最大的差別是什么呢?就是電網必須要把這些傳感器放在高電位,放在500千伏甚至1000千伏輸電線路上測量線路的溫度,把電壓、電流、功率等信息傳到地面與互聯網連接起來,這是智能電網的難點。要實現這樣一個電網的無線傳感器,它要有不同于常規的傳感器要求。
下面簡單講講智能系統的市場前景,到底能不能發展成為綜合應用,能夠接地氣,能夠對經濟、社會發展起到應有的作用。首先是取決于技術融合創新的進展;另外,還取決于高端智能設備制造能力;此外,在大數據時代,要實現轉型新興傳感器的研究可能是一個非常重點的關鍵技術;此外,智能化設備,包括新的傳感器大量提高經濟競爭力也是關鍵;最后,實現互聯網和實體系統的融合不光要依靠技術創新,還要依靠政策創新、體制創新。
最后,總結一下結束語:1、智能系統可以理解為互聯網系統和各個領域的實體系統的融合;2、實質融合、形式融合的判據是能否構成協同增效的組合;3、在大數據時代,無線傳感器網絡是創新研究的熱點;4、為實現智能系統的規模應用,技術創新與體制創新同等重要。