美國對智能電網(wǎng)的理解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上“45億美元發(fā)展智能電網(wǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要拿出商業(yè)運(yùn)作模式”(圖)2009-06-29 11:47:00來源: (上海) 在美國，智能電網(wǎng)并非新名詞，這個概念已經(jīng)存在八九年了，最近突然變得很流行和美國目前面臨的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)有關(guān)。IC 資料編者按6月26日晚美國眾議院通過了美國清潔能源安全法案，其核心是“碳排放限額和交易制度”，對智能電網(wǎng)發(fā)展可謂系統(tǒng)性利好。加上之前奧巴馬簽署的美國復(fù)蘇和重新投資法中有45億美元?？罘龀郑绹闹悄茈娋W(wǎng)發(fā)展可謂如虎添翼：既有政策撐腰，又有財(cái)政力挺。早報(bào)記者近日在美專程采訪了美國發(fā)展智能電網(wǎng)的幾位關(guān)鍵人物。從記者發(fā)回的報(bào)道中，我們了解到，在美國，盡

2、管對智能電網(wǎng)的概念仍眾說紛紜，智能電網(wǎng)中后期發(fā)展的龐大資金還不知著落，政府官員為了政治前途而不愿冒“智能電網(wǎng)短期成本飆升”的風(fēng)險，電力企業(yè)申請智能電網(wǎng)項(xiàng)目需要提供長達(dá)1000頁的材料但至少可以肯定的是，美國民眾已經(jīng)達(dá)成共識智能電網(wǎng)的時代已經(jīng)到來。有這點(diǎn)就足夠了。只要認(rèn)識趨同，則行動終會統(tǒng)一。本周早報(bào)財(cái)經(jīng)將陸續(xù)刊發(fā)有關(guān)美國智能電網(wǎng)的獨(dú)家探營系列報(bào)道。早報(bào)特約記者劉莉發(fā)自華盛頓美國總統(tǒng)奧巴馬簽署的美國復(fù)蘇和重新投資法（AmericanRecoveryandReinvestmentAct）中有45億美元專門用于扶持智能電網(wǎng)的發(fā)展，把智能電網(wǎng)提升到戰(zhàn)略的高度。早報(bào)記者專訪了奧巴馬智能電網(wǎng)宏偉愿景的主要

3、推廣與實(shí)施者、45億美元的監(jiān)管人美國能源部聯(lián)邦智能電網(wǎng)特別工作組組長埃瑞克·奈特那（EricLightner）。智能電網(wǎng)應(yīng)有七大功能東方早報(bào)：關(guān)于智能電網(wǎng)定義的爭論很多，到目前為止有沒有一個大家都比較認(rèn)可的定義？奈特那：智能電網(wǎng)到底是什么？我們認(rèn)為有一個大家都可以接受的標(biāo)準(zhǔn)定義對智能電網(wǎng)的發(fā)展很重要。所以我們用了整整兩年時間，先后在全美國范圍內(nèi)與200多位企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、監(jiān)管機(jī)構(gòu)代表舉行座談，讓整個行業(yè)內(nèi)的不同利益相關(guān)者從各自所處的不同位置談智能電網(wǎng)對于他們到底意味著什么。最后得出的定義是，通過數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用改善電力系統(tǒng)的可靠性，安全性和效率，達(dá)到系統(tǒng)操作、維護(hù)和設(shè)計(jì)的多重優(yōu)化。智能

4、電網(wǎng)有7個不同功能，包括鼓勵消費(fèi)者在知情情況下的參與；適應(yīng)所有的電源種類和電能儲存方式；鼓勵新產(chǎn)品、新服務(wù)和新市場的開發(fā)；提供適應(yīng)21世紀(jì)需求的電能質(zhì)量；優(yōu)化電力資源的調(diào)配，提高運(yùn)作效率；通過自動檢測、控制和修復(fù)來預(yù)防系統(tǒng)事故故障；在自然事故和人為事故下保持平穩(wěn)運(yùn)行。東方早報(bào)：你給出的定義非常籠統(tǒng)？這可以算國際通行定義嗎？奈特那：對于智能電網(wǎng)具有以上7大功能大家都沒有任何異議，之所以沒有給出詳細(xì)的解釋，是因?yàn)榫唧w如何達(dá)到這7大功能各方的分歧還是很大的。我們的目的不是要告訴大家具體應(yīng)該怎么做，而是引導(dǎo)整個行業(yè)朝智能電網(wǎng)最終能達(dá)到的以上7個功能的方向發(fā)展。這是美國的定義，我知道歐洲也有自己的定義，

5、我在國際會議上也與他們交流過，感覺他們的很多功能定義還是借鑒我們的呢。我認(rèn)為定義的標(biāo)準(zhǔn)化不是目的，我們應(yīng)該在國際范圍內(nèi)推行與智能電網(wǎng)相配套的數(shù)字和通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，好比手機(jī)，叫手提電話還是移動電話并不重要，重要的是無論是諾基亞還是iPhone都能在一個系統(tǒng)里運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)安全性至關(guān)重要東方早報(bào)：能否形象地描述一下智能電網(wǎng)的主要功能？奈特那：智能電網(wǎng)的主要功能體現(xiàn)在兩大方面，一個是電力需求側(cè)管理，另一個是電網(wǎng)可靠性管理。消費(fèi)者在一個雙向互動環(huán)境和知情的情況下，可以直接參與降低負(fù)荷的運(yùn)作。高峰與非高峰的分時定價可以引導(dǎo)消費(fèi)者避開高峰時段，使得現(xiàn)有電力設(shè)施得到充分利用，節(jié)約興建新的設(shè)施的費(fèi)用。消費(fèi)者甚至

6、可以通過在非高峰時段給電動車等具有儲存功能的電器充電，在高峰時段放電的行為參與電力企業(yè)的調(diào)峰運(yùn)作。智能電網(wǎng)對于輸電系統(tǒng)而言又意味著實(shí)時的信息反饋，提高控制者情景察覺和控制的能力，達(dá)到輸電、配電中電力資源的最優(yōu)化。東方早報(bào)：你認(rèn)為對智能電網(wǎng)發(fā)展起決定性作用的因素有哪些？奈特那：首先是網(wǎng)絡(luò)的安全性，如何防止駭客和恐怖分子入侵攻擊對于電網(wǎng)系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。其次是電力行業(yè)的監(jiān)管政策，在美國電力的批發(fā)市場是由聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會管理，零售市場是由各州的公共事業(yè)委員會管理。各級的監(jiān)管政策非常復(fù)雜，這也造成每個地區(qū)的發(fā)展模式不同。當(dāng)然經(jīng)濟(jì)環(huán)境對智能電網(wǎng)的發(fā)展也有直接影響，當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)狀況你也看到了，這也是政府

7、出臺經(jīng)濟(jì)刺激方案扶持的原因。最后也是最關(guān)鍵的設(shè)立互操作性的原則和標(biāo)準(zhǔn)。智能電網(wǎng)要有能與其互動的智能電器，很多品牌都有自己的獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)，但要保證它們在與智能電網(wǎng)系統(tǒng)互動和對話的標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的、公開的。需要探索商業(yè)運(yùn)作模式東方早報(bào)：科技是推動智能電網(wǎng)發(fā)展的巨大動力，其中最核心的是哪些技術(shù)？奈特那：在開放式架構(gòu)下連接智能電網(wǎng)里面的每個組成部件的綜合整合性通信技術(shù)。它實(shí)現(xiàn)了信息的實(shí)時傳遞與控制，就好像每個部件都可以相互對話和聆聽指令一樣；遙感和測量技術(shù)支持信息的迅速和精確反饋，是支持電力需求側(cè)管理，遙控檢測與即時定價的核心技術(shù)；最前沿的超導(dǎo)技術(shù)，電源存貯技術(shù)，電源恢復(fù)診斷技術(shù)，自動控制技術(shù)等。東方早報(bào)

8、：目前好像有一種強(qiáng)調(diào)電力需求側(cè)管理的趨勢，有種觀點(diǎn)認(rèn)為只要控制和減低電力需求，就可以省下興建新的基礎(chǔ)設(shè)施的巨額開支，但也有人認(rèn)為大量興建核電站以及與之配套的輸電線路才能從根本上解決電能短缺的問題，你對這個問題怎么看？奈特那：現(xiàn)狀是現(xiàn)有電力資源沒有充分利用，分配嚴(yán)重失衡。每年負(fù)荷最高峰的時間大約是400小時，只占全年發(fā)電和配電量的5%。但是5%的用電高峰卻占用了25%的配電資源和10%發(fā)電資源，而這些電力基礎(chǔ)設(shè)施的造價都在數(shù)百億美元以上。就好比一個百貨公司全年最忙、顧客人數(shù)達(dá)到最高峰時段也就圣誕節(jié)前一周，與其為滿足這一時段大量聘用售貨員，造成平時人力資源大量閑置，還不如通過某種干預(yù)與刺激方法引導(dǎo)

9、消費(fèi)者躲開高峰時段，這就是所謂的需求側(cè)管理。我們的立場不是反對興建新的基礎(chǔ)設(shè)施，而是鼓勵和引導(dǎo)現(xiàn)有設(shè)施和資源的最優(yōu)化配置和管理。東方早報(bào)：經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中的45億美元是一次性投入嗎？你認(rèn)為未來美國政府還會繼續(xù)大力扶持智能電網(wǎng)的發(fā)展嗎？奈特那：45億美元是一次性集中性的投入，我們預(yù)計(jì)總資金大約將在兩到三年內(nèi)發(fā)放完畢。之后還會不會有如此大力度的集中性投入，我不敢肯定，但是每年政府的財(cái)政預(yù)算中都有6000萬-7000萬美元用于支持電力產(chǎn)業(yè)的研發(fā)工作。我們在整個智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用是早期項(xiàng)目啟動，知識普及和引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展方向，但最終結(jié)果如何，還是要看市場的反應(yīng)。45億美元對于智能電網(wǎng)的總體發(fā)展還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)

10、不夠的，中后期的發(fā)展需要行業(yè)內(nèi)的企業(yè)各自探索商業(yè)模式。美國電力科學(xué)研究院將智能電網(wǎng)定義為：一個由眾多自動化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式實(shí)現(xiàn)所有的電網(wǎng)運(yùn)作，具有自愈功能；快速響應(yīng)電力市場和企業(yè)業(yè)務(wù)需求；具有智能化的通信架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。 中國的智能電網(wǎng)的基本特征是在技術(shù)上要實(shí)現(xiàn)信息化、自動化、互動化。 基本簡介智能電網(wǎng)概念的發(fā)展有3個里程碑： 美國IBM公司第一個就是2006年，美國公司提出的“智能電網(wǎng)”解決方案。IBM的智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)安全運(yùn)行、提高可靠性，從其在中國發(fā)布的建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)營管理中國電力發(fā)展的

11、新思路白皮書可以看出，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(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度；二是數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的收集體系；三是進(jìn)行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，以優(yōu)化運(yùn)行和管理。該方案提供了一個大的框架，通過對生產(chǎn)、輸送、零售的各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍(lán)圖。是IBM一個市場推廣策略。 第二個是上任后提出的能源計(jì)劃，除了以公布的計(jì)劃，還將著重集中對每年要耗費(fèi)1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級換代，建立美國橫跨四個時區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn) 太陽能風(fēng)能地

12、熱能美國、的統(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。 可以看出美國政府的智能電網(wǎng)有三個目的，一個是由于美國電網(wǎng)設(shè)備比較落后，急需進(jìn)行更新改造，提高電網(wǎng)運(yùn)營的可靠性；二是通過智能電網(wǎng)建設(shè)將美國拉出金融危機(jī)的泥潭；三是提高能源利用效率。 第三個是中國能源專家提出的“?；与娋W(wǎng)，英文為Interactive Smart Grid，它將智能電網(wǎng)的含義涵蓋其中?；与娋W(wǎng)定義為：在開放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級化互動管理，是集合了產(chǎn)業(yè)革命、

13、和管理革命的綜合性的效率變革。它將再造電網(wǎng)的信息回路，構(gòu)建用戶新型的反饋方式，推動電網(wǎng)整體轉(zhuǎn)型為節(jié)能基礎(chǔ)設(shè)施，提高能源效率，降低客戶成本，減少溫室氣體排放，創(chuàng)造電網(wǎng)價值的最大化。 作用互動電網(wǎng)還可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時、高速、雙向的總體效果，實(shí)現(xiàn)電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶富裕電能的回售；可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，完善中央電力體系的集成作用，實(shí)現(xiàn)有效的臨界負(fù)荷保護(hù)，實(shí)現(xiàn)各種電源和客戶終端與電網(wǎng)的無縫互連，由此可以優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動運(yùn)轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個

14、電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。 互動電網(wǎng)既是下一代全球電網(wǎng)的基本模式，也是中國電網(wǎng)現(xiàn)代化的核心 實(shí)際上，互動電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代、兼容利用和互動經(jīng)濟(jì)。從技術(shù)上講，互動電網(wǎng)應(yīng)是最先進(jìn)的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的集成，也是配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲能技術(shù)的合成，對于推動新技術(shù)革命具有直接的綜合效果。由此，智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)。我以為：互動電網(wǎng)學(xué)說的本質(zhì)就是以信息革命的造發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動工業(yè)革命最重要財(cái)產(chǎn)電網(wǎng)體系的革新和升級，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動。 互動電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)功效和社會意義互動電網(wǎng)學(xué)說的本

15、質(zhì)，就是以信息革命的造法性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動工業(yè)革命的最重要資產(chǎn)電網(wǎng)體系的革新和升級，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動。互動電網(wǎng)的功效包括：一是智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動的智能傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)行動態(tài)的浮動電價制度；二是可以利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，遇到電力供應(yīng)的高峰期之時，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口，從而達(dá)到對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理；三是智能電網(wǎng)能夠?qū)⑿滦涂商娲茉唇尤腚娋W(wǎng)，比如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，?shí)現(xiàn)分布式能源管理；四是可以提高供電效率，減少能量損耗，改善供電質(zhì)量，解決電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)；五是智能電表可以作為互聯(lián)網(wǎng)路

16、由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號。 互聯(lián)網(wǎng)路由器為此，IT產(chǎn)業(yè)的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟，智能電網(wǎng)改革將推動全球能源革命的深度擴(kuò)散。通過建造互動的電網(wǎng)，將推進(jìn)IT革命進(jìn)入創(chuàng)新階段；將為消費(fèi)者提供更好的減少能源消耗的路徑；將為整個社會節(jié)約成本、降低溫室氣體排放，并促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)占統(tǒng)治地位。 武建東認(rèn)為，定義一個概念解放一個時代，把握一個概念煥發(fā)一個行業(yè)的潛能，而界定電網(wǎng)信息化的概念是確定一個國家電網(wǎng)現(xiàn)代化的基本前提。中國電網(wǎng)升級化路線應(yīng)該定義為互動電網(wǎng)的變革，互動電網(wǎng)的發(fā)展是全球工業(yè)和信息業(yè)的一次新產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命，應(yīng)該以此為基礎(chǔ)制定中國高

17、起點(diǎn)的電網(wǎng)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略發(fā)展路線。 歷史發(fā)展2005年，發(fā)明了一種技術(shù)，利用的是（Swarm群體行為）原理，讓大樓里的電器互相協(xié)調(diào)，減少大樓在用電高峰期的用電量?？藏悹柊l(fā)明了一種無線控制器，與大樓的各個電器相連，并實(shí)現(xiàn)有效控制。比如，一臺空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，以把室內(nèi)溫度維持在24；而另外兩臺空調(diào)可能會在保證室內(nèi)溫度的前提下，停運(yùn)15分鐘。這樣，在不犧牲每個個體的前提下，整個大樓的節(jié)能目標(biāo)便可以實(shí)現(xiàn)。這個技術(shù)賦予電器于智能，提高能源的利用效率。 2006年理事會的能源綠皮書歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略(A European Strategy forSustainable，Competitiv

18、e and SecureEnergy)強(qiáng)調(diào)智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。這時候的智能電網(wǎng)應(yīng)該是指輸配電過程中的自動化技術(shù)。 2006年中期，一家名叫“網(wǎng)點(diǎn)“(GridPoint)的公司最近開始出售一種可用于監(jiān)測家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可以通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調(diào)整家用電器的用電量。這個電子產(chǎn)品具有了一部分交互能夠，可以看作智能電網(wǎng)中的一個基礎(chǔ)設(shè)施。 2006 年，美國IBM公司曾與全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，電力公司可以通過使用傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)

19、性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電，消費(fèi)者對電力使用的管理也可細(xì)化到每個聯(lián)網(wǎng)的裝置。這個可以看作智能電網(wǎng)最完整的一個解決方案，標(biāo)志著智能電網(wǎng)概念的正式誕生。 2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動了智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃了從2008年至 2030年的“三步走”戰(zhàn)略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項(xiàng)目的啟動標(biāo)志著開始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。 2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經(jīng)成為了全美第一個智能電網(wǎng)城市，每戶家庭都安裝了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時的電價，從而把一些事情，比

20、如洗衣服、燙衣服等安排在電價低的時間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔。同時，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現(xiàn)，可以重新配備電力。 2008年9月 Google與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對外宣布，他們正在共同開發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)。 2009年1月25日美國最新發(fā)布的復(fù)蘇計(jì)劃尺度報(bào)告宣布：將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并為4000萬美國家庭安裝智能電表美國行將推動互動電網(wǎng)的整體革命。2月2 日能源問題專家武建東在全面推動互動電網(wǎng)革命拉動經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的文章中，明確提出中國電網(wǎng)亟須實(shí)施“互動電網(wǎng)”革命性改造。 2009年2月4日，島國在周三公

21、布了和IBM達(dá)成的協(xié)議，雙方同意建立一個“智能公用系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化。IBM及其合作伙伴將會把馬耳他2萬個普通電表替換成互動式電表，這樣馬耳他的電廠就能實(shí)時監(jiān)控用電，并制定不同的電價來獎勵節(jié)約用電的用戶。這個工程價值高達(dá)9100萬美元（合7000萬歐元），其中包括在電網(wǎng)中建立一個傳感器網(wǎng)絡(luò)。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)和輸電線、各發(fā)電站以及其他的基礎(chǔ)設(shè)施一起提供相關(guān)數(shù)據(jù)，讓電廠能更有效地進(jìn)行電力分配并檢測到潛在問題。 IBM將會提供搜集分析數(shù)據(jù)的軟件，幫助電廠發(fā)現(xiàn)機(jī)會，降低成本以及該國碳密集型發(fā)電廠的排放量。 2009年2月10日，表示已開始測試名為谷歌電表PowerMeter的用電監(jiān)測軟

22、件。這是一個測試版在線儀表盤，相當(dāng)于谷歌正在成為信息時代的公用基礎(chǔ)設(shè)施。 2009年2月28日，作為華北公司建設(shè)的一部分華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)在京通過專家組的驗(yàn)收。這套系統(tǒng)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，調(diào)度人員無需在不同系統(tǒng)和平臺間頻繁切換，便可實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)綜合運(yùn)行情況的全景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外，該系統(tǒng)通過搭建并網(wǎng)電廠管理考核和輔助服務(wù)市場品質(zhì)分析平臺，能有效提升調(diào)度部門對并網(wǎng)電廠管理的標(biāo)準(zhǔn)化和流程化水平。 美國谷歌2009年3月3日向美國議會進(jìn)言，要求在建設(shè)“智能電網(wǎng)（Smart Grid）”時采

23、用非壟斷性標(biāo)準(zhǔn)。 2010年1月12日，國家電網(wǎng)公司制定了關(guān)于加快推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的意見，確定了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本原則和總體目標(biāo)。 智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)從廣義上來說，智能電網(wǎng)包括可以優(yōu)先使用清潔能源的智能調(diào)度系統(tǒng)、可以動態(tài)定價的智能計(jì)量系統(tǒng)以及通過調(diào)整發(fā)電、用電設(shè)備功率優(yōu)化負(fù)荷平衡的智能技術(shù)系統(tǒng)。下圖 11展示了未來智能電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)，電能不僅從集中式發(fā)電廠流向輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)直至用戶，同時電網(wǎng)中還遍布各種形式的新能源和清潔能源：太 燃料電池陽能、風(fēng)能、燃料電池、電動汽車等等；此外，高速、雙向的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制中心與電網(wǎng)設(shè)備之間的信息交互，高級的分析工具和決策體系保證了智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和

24、優(yōu)化運(yùn)行。 智能目標(biāo)智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)。 智能電網(wǎng)必須更加可靠智能電網(wǎng)不管用戶在何時何地，都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題提出充分的告警，并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動而不會斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。 智能電網(wǎng)必須更加安全智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會出現(xiàn)大面積停電或者不會付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下，價格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效智

25、能電網(wǎng)利用投資，控制成本，減少電力輸送和分配的損耗，電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過控制潮流的方法，以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。 智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好智能電網(wǎng)通過在發(fā)電、輸電、配電、儲能和消費(fèi)過程中的創(chuàng)新來減少對環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來的設(shè)計(jì)中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地，減少對景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人，也就是對電力的使用必須是安全的。 主要特征智能電網(wǎng)包括八個方面的主要特征，這些特征從功能上描述了電網(wǎng)的特性，而不是最終應(yīng)用的具體技術(shù)，它們形成了智能電網(wǎng)完整的景象。

26、智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)?！白杂敝傅氖前央娋W(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對用戶的供電服務(wù)。從本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評估以預(yù)測可能出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問題，并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。自愈電網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，執(zhí)行決策支持算法，避免或限制電力供應(yīng)的中斷，迅速恢復(fù)供電服務(wù)?；趯?shí)時測量的概率風(fēng)險評估將確定最有可能失敗的設(shè)備、發(fā)電廠和線路；實(shí)時應(yīng)急分

27、析將確定電網(wǎng)整體的健康水平，觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早期預(yù)警，確定是否需要立即進(jìn)行檢查或采取相應(yīng)的措施；和本地及遠(yuǎn)程設(shè)備的通信將幫助分析故障、降低、電能質(zhì)量差、過載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài)，基于這些分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆印Ｗ杂娋W(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他的問題時，在電網(wǎng)設(shè)備中的先進(jìn)的傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信，以切除故障元件或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到另外的可靠的電源上，同時傳感器還有檢測故障前兆的能力，在故障實(shí)際發(fā)生前，將設(shè)備狀況告知系統(tǒng)，系統(tǒng)就會及時地提出預(yù)警信息。 智能電網(wǎng)激勵和包括用戶。在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵和促進(jìn)用戶參

28、與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。從智能電網(wǎng)的角度來看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性；從用戶的角度來看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購買電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。在智能電網(wǎng)中，用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力的平衡來調(diào)整其消費(fèi)。同時需求響應(yīng)（）計(jì)劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求，減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運(yùn)開支，通過降低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營，同時也提供了大量的環(huán)境效益。在智能電網(wǎng)中，和用戶建立的雙向?qū)崟r的通信系統(tǒng)是實(shí)

29、現(xiàn)鼓勵和促進(jìn)用戶積極參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理的基礎(chǔ)。實(shí)時通知用戶其電力消費(fèi)的成本、實(shí)時電價、電網(wǎng)目前的狀況、計(jì)劃停電信息以及其他一些服務(wù)的信息，同時用戶也可以根據(jù)這些信息制定自己的電力使用的方案。 智能電網(wǎng)將抵御攻擊。電網(wǎng)的安全性要求一個降低對電網(wǎng)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性并快速從供電中斷中恢復(fù)的全系統(tǒng)的解決方案。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力，甚至是從那些決心堅(jiān)定和裝備精良的攻擊者發(fā)起的攻擊。智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將阻止攻擊，最大限度地降低其后果和快速恢復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也能同時承受對電力系統(tǒng)的幾個部分的攻擊和在一段時間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含、預(yù)防、檢測、反應(yīng)，以盡

30、量減少和減輕對電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊，智能電網(wǎng)要通過加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通，在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等手段，提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險的能力。 提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。由于用電設(shè)備的數(shù)字化，對電能質(zhì)量越來越敏感，電能質(zhì)量問題可以導(dǎo)致生產(chǎn)線的停產(chǎn)，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的損失，因此提供能滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)的又一重要特征。但是電能質(zhì)量問題又不是電力公司一家的問題，因此需要制定新的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對電能質(zhì)量進(jìn)行分級，因?yàn)椴⒎撬械纳虡I(yè)企

31、業(yè)用戶和居民用戶，都需要相同的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量的分級可以從“標(biāo)準(zhǔn)”到 “優(yōu)質(zhì)”，取決于消費(fèi)者的需求，它將在一個合理的價格水平上平衡負(fù)載的敏感度與供電的電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)將以不同的價格水平提供不同等級的電能質(zhì)量，以滿足用戶對不同電能質(zhì)量水平的需求，同時要將優(yōu)質(zhì)優(yōu)價寫入電力服務(wù)的合同中。 減輕來自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過其先進(jìn)的控制方法監(jiān)測電網(wǎng)的基本元件，從而快速診斷并準(zhǔn)確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。此外，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開關(guān)涌流、線路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動，同時應(yīng)用材料、儲能以及改善電能質(zhì)量的電力電子技術(shù)的最新研究成果來解決電能質(zhì)量的問題。另外，

32、智能電網(wǎng)將采取技術(shù)和管理手段，使電網(wǎng)免受由于用戶的電子負(fù)載所造成的電能質(zhì)量的影響，將通過監(jiān)測和執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。除此之外，智能電網(wǎng)將采用適當(dāng)?shù)臑V波器，以防止諧波污染送入電網(wǎng)，惡化電網(wǎng)的電能質(zhì)量。 容許各種不同類型發(fā)電和儲能系統(tǒng)的接入。智能電網(wǎng)將安全、無縫地容許各種不同類型的發(fā)電和儲能系統(tǒng)接入系統(tǒng)，簡化聯(lián)網(wǎng)的過程，類似于“即插即用”，這一特征對電網(wǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各樣的發(fā)電和儲能系統(tǒng)容易接入。從小到大各種不同容量的發(fā)電和儲能在所有的電壓等級上都可以互聯(lián)，包括分布式電源如光伏發(fā)電、風(fēng)電、先進(jìn)的電池系統(tǒng)、即插式混合動力汽車和。商業(yè)用戶安裝自己

33、的發(fā)電設(shè)備（包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置）和電力儲能設(shè)施將更加容易和更加有利可圖。在 核電廠智能電網(wǎng)中，大型集中式發(fā)電廠包括環(huán)境友好型電源，如風(fēng)電和大型太陽能電廠和先進(jìn)的核電廠將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)使這些大型電廠仍然能夠遠(yuǎn)距離輸送電力。同時各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對外來能源的依賴，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對應(yīng)對戰(zhàn)爭和恐怖襲擊具有重要的意義。 智能電網(wǎng)將使電力市場蓬勃發(fā)展。在智能電網(wǎng)中，先進(jìn)的設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)在每個時間段內(nèi)支持市場的運(yùn)作，并為市場參與者提供了充分的數(shù)據(jù)，因此電力市場的基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持系統(tǒng)是電力市場蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵因素。智能電網(wǎng)通過市場上

34、供給和需求的互動，可以最有效地管理如能源、容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大市場，匯集更多的買家和賣家。用戶通過實(shí)時報(bào)價來感受到價格的增長從而降低電力需求，推動成本更低的解決方案，并促進(jìn)新技術(shù)的開發(fā)，新型潔凈的能源產(chǎn)品也將給市場提供更多選擇的機(jī)會。 優(yōu)化其資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效。智能電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整其電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)用最低的成本提供所期望的功能。這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限，而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時需要，每個資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進(jìn)行很好的整合，以最大限度地發(fā)揮其功能，同時降低成本。智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以優(yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。例如，通過動態(tài)評估技術(shù)以使資產(chǎn)

35、發(fā)揮其最佳的能力，通過連續(xù)不斷地監(jiān)測和評價其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。 智能電網(wǎng)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測，以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在最恰當(dāng)?shù)臅r間給出需要維修設(shè)備的信號，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，同時使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過對系統(tǒng)控制裝置的這些調(diào)整，選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng)，提高運(yùn)行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的運(yùn)行將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。此外，先進(jìn)的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料，并將集成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中，大大加強(qiáng)其能力，以優(yōu)化運(yùn)行和維修過程。這些信息將為設(shè)計(jì)人員提供更好的工具，創(chuàng)造出最佳的設(shè)計(jì)來，為

36、規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù)，從而提高其電網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。 通信技術(shù)建立高速、雙向、實(shí)時、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實(shí)時、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個動態(tài)的、實(shí)時信息和電力交換互動的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)

37、這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價值。 高速雙向通信系統(tǒng)的建成，智能電網(wǎng)通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測和校正，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其最重要的特征自愈特征。它還可以監(jiān)測各種擾動，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備（IEDs）、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。 傳感器在這一技術(shù)領(lǐng)域主要有兩個方面的技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注，其一就是開放的通信架構(gòu)，它形成一個“即插即用”的環(huán)境，使電網(wǎng)元件之間能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信；

38、其二是統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它能使所有的、智能電子設(shè)備（IEDs）以及應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無縫的通信，也就是信息在所有這些設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設(shè)備制造企業(yè)以及標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)進(jìn)行通力的合作，才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。 量測技術(shù)參數(shù)量測技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個方面使用。它們評估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。 未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是

39、可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲存電力公司下達(dá)的高峰電力價格信號及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時間表，自動控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。 對于電力公司來說，參數(shù)量測技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系（WAMS）、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲存、分析和處理這些數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。 未來

40、的數(shù)字保護(hù)將嵌入計(jì)算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計(jì)算機(jī)代理程序是一個自治和交互的自適應(yīng)的軟件模塊。廣域監(jiān)測系統(tǒng)、保護(hù)和控制方案將集成數(shù)字保護(hù)、先進(jìn)的通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)元件能夠自適應(yīng)地相互通信，這樣的靈活性和自適應(yīng)能力將極大地提高可靠性，因?yàn)榧词共糠窒到y(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計(jì)算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。 設(shè)備技術(shù)智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來的智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用在材料、超導(dǎo)、儲能、電力電子和方面的最新研究成果，從而提高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)的效率。 未來智能電網(wǎng)將主要

41、應(yīng)用三個方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及大容量儲能技術(shù)。通過采用新技術(shù)和在電網(wǎng)和負(fù)荷特性之間尋求最佳的平衡點(diǎn)來提高電能質(zhì)量。通過應(yīng)用和改造各種各樣的先進(jìn)設(shè)備，如基于電力電子技術(shù)和新型導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)備，來提高電網(wǎng)輸送容量和可靠性。配電系統(tǒng)中要引進(jìn)許多新的儲能設(shè)備和電源，同時要利用新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如。 經(jīng)濟(jì)的裝置將利用比現(xiàn)有半導(dǎo)體器件更能控制的低成本的電力器件，使得這些先進(jìn)的設(shè)備可以廣泛的推廣應(yīng)用。分布式發(fā)電將被廣泛地應(yīng)用，多臺機(jī)組間通過通信系統(tǒng)連接起來形成一個可調(diào)度的虛擬電廠。超導(dǎo)技術(shù)將用于短路電流限制器、儲能、低損耗的旋轉(zhuǎn)設(shè)備以及低損耗電纜中。先進(jìn)的計(jì)量和通信技術(shù)將使得需求響應(yīng)的應(yīng)用成為

42、可能。 新型的儲能技術(shù)將被應(yīng)用為分布式能源或大型的集中式電廠。大型發(fā)電廠和分布式電源都有其不同的特性，它們必須協(xié)調(diào)有機(jī)地結(jié)合，以優(yōu)化成本，提高效率和可靠性，減少環(huán)境影響。 控制技術(shù)先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(wǎng)的有功和無功。從某種程度上說，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測基本的元件（參數(shù)量測技術(shù)），提供及時和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)（集成通信技術(shù)；先進(jìn)設(shè)備技術(shù)）并且對任何事件進(jìn)行快速的診斷（先進(jìn)決策技術(shù)）。另外，先進(jìn)

43、控制技術(shù)支持市場報(bào)價技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。 未來先進(jìn)控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng)，在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，采取自動的控制行動。這樣所執(zhí)行的行動將在秒一級水平上，這一自愈電網(wǎng)的特性將極大地提高電網(wǎng)的可靠性。當(dāng)然先進(jìn)控制技術(shù)需要一個集成的高速通信系統(tǒng)以及對應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，以處理大量的數(shù)據(jù)。先進(jìn)控制技術(shù)將支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應(yīng)用軟件。 （1）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測電網(wǎng)元件 先進(jìn)控制技術(shù)將使用智能傳感器、智能電子設(shè)備以及其他分析工具測量的系統(tǒng)和用戶參數(shù)以及電網(wǎng)元件的狀態(tài)情況，對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行評估，這些數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)，對掌握電網(wǎng)整體的運(yùn)行狀況具有重要的意義，同時還

44、要利用向量測量單元以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時間，來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)早期的預(yù)警。 （2）分析數(shù)據(jù) 準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)以及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理能力為軟件分析工具提供了快速擴(kuò)展和進(jìn)步的能力。狀態(tài)估計(jì)和應(yīng)急分析將在秒級而不是分鐘級水平上完成分析，這給先進(jìn)控制技術(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行人員足夠的時間來響應(yīng)緊急問題；專家系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成信息用于快速決策；負(fù)荷預(yù)測將應(yīng)用這些準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)以及改進(jìn)的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷；概率風(fēng)險分析將成為例行工作，確定電網(wǎng)在設(shè)備檢修期間、系統(tǒng)壓力較大期間以及不希望的供電中斷時的風(fēng)險的水平；電網(wǎng)建模和仿真使運(yùn)行人員認(rèn)識準(zhǔn)確的電網(wǎng)可能的場景。 （3）診斷和解決問題 由高速計(jì)算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)使得專家診斷來確定

45、現(xiàn)有的、正在發(fā)展的和潛在的問題的解決方案，并提交給系統(tǒng)運(yùn)行人員進(jìn)行判斷。 （4）執(zhí)行自動控制的行動 智能電網(wǎng)通過實(shí)時通信系統(tǒng)和高級分析技術(shù)的結(jié)合使得執(zhí)行問題檢測和響應(yīng)的自動控制行動成為可能，它還可以降低已經(jīng)存在問題的擴(kuò)展，防止緊急問題的發(fā)生，修改系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)和潮流以防止預(yù)測問題的發(fā)生。 （5）為運(yùn)行人員提供信息和選擇 先進(jìn)控制技術(shù)不僅給控制裝置提供動作信號，而且也為運(yùn)行人員提供信息?？刂葡到y(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)不僅對自身有用，而且對系統(tǒng)運(yùn)行人員也有很大的應(yīng)用價值，而且這些輔助運(yùn)行人員進(jìn)行決策。 支持技術(shù) 百萬伏級特高壓交流工程黃河大跨越工程開始緊張布線。 決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行人員一目了然的可理解的信息，因此技術(shù)、動態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員認(rèn)識、分析和處理緊急問題。 在許多情況下，系統(tǒng)運(yùn)行人員做出決策的時間從小時縮短到分鐘，甚至到秒，這樣智能電網(wǎng)需要一個廣闊的、無縫的、實(shí)時的應(yīng)用系