智能電網(wǎng)行業(yè)研究報告

1、智能電網(wǎng)行業(yè)研究報告38 / 41目錄第一章 智能電網(wǎng)行業(yè)整體分析11.1 對智能電網(wǎng)行業(yè)的基本認識11.2 智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展階段11.3 智能電網(wǎng)的優(yōu)勢21.4 智能電網(wǎng)的功能3第二章 智能電網(wǎng)效益分析52.1 環(huán)境效益52.2 社會效益72.3 企業(yè)效益92.4 家庭居民效益11第三章 智能電網(wǎng)行業(yè)市場分析133.1 智能電網(wǎng)行業(yè)特點133.2 我國智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀153.3 與歐美電網(wǎng)發(fā)展的區(qū)別173.4 我國發(fā)展電網(wǎng)所要突破的難點173.5 智能電網(wǎng)的技術(shù)支持193.5.1 通信技術(shù)193.5.2 量測技術(shù)193.5.3 設(shè)備技術(shù)193.5.4 控制技術(shù)203.5.5 支持技術(shù)20

2、第四章 中國智能電網(wǎng)計劃214.1 中國智能電網(wǎng)的構(gòu)架特征214.2 智能電網(wǎng)計劃224.2.1堅強的電網(wǎng)224.2.2 信息化平臺234.2.3 調(diào)度自動化系統(tǒng)244.2.4 穩(wěn)定控制系統(tǒng)254.2.5 靈活交流輸電254.2.6 數(shù)字化變電站264.2.7 用電管理采集系統(tǒng)294.2.8 配網(wǎng)自動化29第五章 主要廠商分析315.1 國電南瑞（600406）315.2 思源電氣（002028）315.3 科陸電子（002121）325.4 榮信股份（002123）335.5 平高電氣（600312）34第六章 行業(yè)發(fā)展趨勢分析356.1 智能電網(wǎng)的投資計劃356.2 智能電網(wǎng)對其他領(lǐng)域的影

3、響366.2.1 對通信領(lǐng)域的影響366.2.2 對家電領(lǐng)域的影響366.2.3 對電池材料行業(yè)的影響38第一章 智能電網(wǎng)行業(yè)整體分析1.1 對智能電網(wǎng)行業(yè)的基本認識智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以與先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、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(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以與資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過程中，各國結(jié)合其電力工業(yè)

4、發(fā)展的具體情況，通過不同領(lǐng)域的研究和實踐，形成了各自的發(fā)展方向和技術(shù)路線，也反映出各國對未來電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理解。近年來，隨著各種先進技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，發(fā)展智能電網(wǎng)已在世界圍形成共識。1.2 智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展階段我國智能電網(wǎng)行業(yè)改革可分為三個階段:第一階段：2009-2010年，規(guī)劃試點階段。重點開展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標準，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各關(guān)節(jié)的試點工作。第二階段：2011-2015年，全面建設(shè)階段。加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成職能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。第三

5、階段：2016年-2020年，引領(lǐng)提升階段。全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達到國際先進水平。屆時，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力大幅提升，清潔能源裝機比例大幅提高，分布式電源實現(xiàn)即插即用，職能電表普與應(yīng)用。中國式職能電網(wǎng)建設(shè)已于2009年下半年拉開序幕，目前正處在試點階段，從事實情況來看，初期智能電網(wǎng)建設(shè)主要體現(xiàn)在用電信息采集系統(tǒng)的鋪開以與智能化、新能源并網(wǎng)技術(shù)的部分應(yīng)用、數(shù)字化變電站的全面推進等方面。由于我國城市化建設(shè)不均勻，部分重點城市的智能電網(wǎng)試點建設(shè)將更加符合國情。目前主要試點項目包括：（1）清潔能源接入將在西部試點；（2）負荷中心管理將在華東和試點；（3）智能調(diào)度將在華北和華東試點

6、；（4）輸配電網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)將在中部試點。1.3 智能電網(wǎng)的優(yōu)勢第一，具有堅強的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅強性得到鞏固和提升。第二，信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，與時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。第三，柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運行控制更加靈活、經(jīng)濟，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)與電動汽車充放電設(shè)施的接入。第四，通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運用

7、，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟和高效。第五，實現(xiàn)實時和非實時信息的高度集成、共享與利用，為運行管理展示全面、完整和精細的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖，同時能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實施方案和應(yīng)對預(yù)案。第六，建立雙向互動的服務(wù)模式，用戶可以實時了解供電能力、電能質(zhì)量、電價狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。1.4 智能電網(wǎng)的功能第一，電力用戶互動參與。有著優(yōu)良的用戶接口，可以最大化的實現(xiàn)人機互動、人機聯(lián)系、人機模擬、實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。第二，經(jīng)濟節(jié)能。支持電力市場運營和電力交易的有效開展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，

8、降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。第三，兼容功能。電網(wǎng)可以做到對集中式發(fā)電和分布式發(fā)電模式都適應(yīng)，具有多種能源接入的功能，尤其是清潔再生能源，做到建立一個環(huán)保的電力系統(tǒng)。第四，自愈功能。利用廣域測量系統(tǒng)等技術(shù)實現(xiàn)對全電網(wǎng)的檢測，實時獲得電網(wǎng)的運行情況，快速靈敏的診斷故障和積極預(yù)防故障；在故障發(fā)生時，可以快速準確的有選擇性的切除故障，保證無故障部分的安全運行，并可以實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)自動恢復(fù)正常供電。第五，集成功能。通過統(tǒng)一的規(guī)和平臺實現(xiàn)電網(wǎng)信的整合，電力生產(chǎn)和企業(yè)管理具備更加細致、更高的標準和流程，以與完善的考核評估體系。第六，抗攻擊安全功能。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時，仍能保持對用戶的供電能力，而不發(fā)生大

9、面積停電事故；在自然災(zāi)害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運行；具有確保電力信息安全的能力。第二章 智能電網(wǎng)效益分析2.1 環(huán)境效益智能電網(wǎng)可以最大限度的利用資源,減少能源浪費。如今電網(wǎng)建設(shè)，似乎已被風電、太陽能等新能源電源建設(shè)遠遠甩在了后面。智能電網(wǎng)的提出，表面看在實現(xiàn)與國際“接軌”，實際上更是國風電等新能源大規(guī)模的并網(wǎng)需求倒逼所致。以風電為例，近十年，我國風電裝機年均增長70%，約為世界風電年均增速的兩倍。正醞釀的“新能源產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃”可能把2020年風電裝機的目標提升到1.5億千瓦，意味著從2009年到2020年的12年間，全國風電裝機將凈增1.38億千瓦，年均新增裝機約12

10、00萬千瓦。粗略計算，2020年全國風電發(fā)電比例將達到8%-9%，西北等局部地區(qū)將接近20%。由于電網(wǎng)建設(shè)以與其他調(diào)峰電源建設(shè)嚴重滯后，相當比例已裝配運行的風電機組在白白空轉(zhuǎn)，風電并網(wǎng)、風電調(diào)度成為橫在風電發(fā)展路上的兩大“絆腳石”。而風電特有的來風時間不確定、電能質(zhì)量不確定等特性必將使電網(wǎng)承受極大的沖擊。國家電網(wǎng)今年5月份提出建設(shè)智能電網(wǎng)概念，并公布了初步建設(shè)規(guī)劃，目的在于實現(xiàn)更大程度地利用可再生能源，新能源并網(wǎng)、調(diào)峰只是智能電網(wǎng)需要解決的諸多高難度問題中的一二。但考慮到僅僅智能電網(wǎng)的技術(shù)標準就需要到年底才能定出個大概，可想而知，智能電網(wǎng)解決上述新能源并網(wǎng)發(fā)電的問題，每年可以節(jié)約多少能源問題，

11、對地球能源逐漸枯竭的時代，問題顯的尤為迫切。2010年，中國風電裝機總量達到1200萬千瓦。專家指出，其中實際能夠并網(wǎng)的只有三分之一多一點，有一部分是風機本身的原因，還有很大一部分原因是電網(wǎng)建設(shè)跟不上新能源發(fā)展的問題。統(tǒng)一的智能電網(wǎng)，其中一個核心容就是盡快把西部的風電、煤電、水電并入。真正達到節(jié)約能源的目的。歐盟委員會號召其成員國利用ICT技術(shù)(信息與交流技術(shù))改善能效，改善氣候變化，促進經(jīng)濟恢復(fù)。智能電網(wǎng)技術(shù)可以幫助歐洲在12年減少排放15。智能電網(wǎng)不僅可以監(jiān)測工業(yè)用電情況，還可以檢測寫字樓、住宅與其他公共部門的用電情況，促進節(jié)能減排。歐盟計劃2020年前實施統(tǒng)一的智能電網(wǎng)。意大利國有電力企

12、業(yè)將安裝3000萬個智能電表。智能電表項目可以幫助用戶節(jié)電10。智能電表可以實時告訴用戶用電情況，用戶不必等到每月拿到賬單時才知道自己的用電量。因此，電力用戶可以通過適當?shù)馗淖冏约旱挠秒娏晳T，來達到節(jié)能減排。根據(jù)研究顯示，智能電網(wǎng)將可在未來節(jié)省價值800億美元的電能，高峰時段用電量可望減少50。智能電網(wǎng)將為美國直接創(chuàng)造28萬個就業(yè)機會。在用電方面，插充式電動車、太陽能等分布式可再生能源、智能電器、家庭自動化軟、硬件以與風力發(fā)電等新技術(shù)還將會帶來大量間接工作機會。智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展將推動新的能源經(jīng)濟，并將推動供電行業(yè)的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)造新的、高價值的永久性工作職位。同時，它還會為美國相關(guān)的智能電網(wǎng)技術(shù)公

13、司開拓國市場提供激勵因素。正如奧巴馬所期待的那樣，智能電網(wǎng)將帶來數(shù)百萬的“綠領(lǐng)就業(yè)機會”。每年由于火力發(fā)電，要向大氣中排放大量二氧化碳等有害氣體，全球環(huán)境保護早已把這些氣體的排放作為保護地球環(huán)境的重要指標，而智能電網(wǎng)的應(yīng)用將大大減少二氧化碳等有害氣體的排放量，風力、水電如果能正常并網(wǎng)，生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源發(fā)展。將一定程度上降低火力發(fā)電的占有比例，從而降低有害氣體的排放量。智能電網(wǎng)應(yīng)該更加能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電、輸電、配電、用電和節(jié)電的協(xié)調(diào)平衡，最滿足用戶的電力需求，同時實現(xiàn)電力工業(yè)最小的污染物排放。據(jù)美國財富雜志報道，隨著配電系統(tǒng)進入計算機時代，溫室氣體排放量減少25。提高電壓質(zhì)量，提高高精設(shè)備的使用

14、效果。當今社會，隨著IT等產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對電壓質(zhì)量的要求越來越高，一些公司每年要投入大量的費用購買穩(wěn)壓設(shè)備才能滿足設(shè)備的正常運行需要，而這些設(shè)備每年的淘汰，每年要形成大量的廢品，這些廢品的產(chǎn)生不僅對環(huán)境造成了危害，而廢品的回收利用也浪費了大量的資金。在可能的情況下，在未來的設(shè)計中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地，減少對景觀的實際影響。2.2 社會效益智能電網(wǎng)的應(yīng)用將大大加強一個國家在戰(zhàn)略方面的地位，眾所周知，現(xiàn)代社會是一個信息化的社會，而電網(wǎng)是否堅強，電能質(zhì)量是否滿足需要，直接影響整個國家的戰(zhàn)略安全，影響著整個社會能否安全穩(wěn)定的發(fā)展經(jīng)濟。智能電網(wǎng)已經(jīng)被多個國家提升至國家戰(zhàn)略的高度?！爸悄茈娋W(wǎng)

15、首先要網(wǎng)架堅強，就像人的四肢要可靠一樣?！敝袊娏茖W研究院副總工程師胡學浩認為，美國發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力主要為提高供電的可靠性，避免發(fā)生類似“8·12”北美大面積停電的事故。可見一些大國為了避免類似上述事件的發(fā)生，維護社會和諧發(fā)展，發(fā)展智能電網(wǎng)顯得更為迫切。今年4月，美國的奧巴馬政府公布了總投資高達45億美元的智能電網(wǎng)計劃，奧巴馬隨后要求美國國會盡快通過相關(guān)立法。智能電網(wǎng)的最新發(fā)展趨勢就是智能住宅和智能城市。美國電力科學家提出，建設(shè)智能電網(wǎng)分兩步走。第一階段是探索階段。要建設(shè)風能儲蓄、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、智能變電站、智能配電資產(chǎn)、智能停電管理(診斷軟件、停電原因模擬軟件、電纜故障預(yù)測軟件)、

16、插充式電動汽車、消費者網(wǎng)絡(luò)終端。美國艾克塞能源公司正在將科羅拉多州的博德市改造成為世界第一座智能電網(wǎng)城市，這就是在進行積極的探索。第二階段是建設(shè)智能城市，分散風險，使每個電力企業(yè)或投資者都能極大程度的減少投資風險。在這個階段，需要安裝10000個在家的控制裝置，整合1000個可調(diào)度的分布式發(fā)電技術(shù)。對于我國，實施智能電網(wǎng)無論從經(jīng)濟價值、社會價值和環(huán)境價值方面來講都具有深遠的意義。資料顯示，由于需求變化難測、管理手段不足造成電網(wǎng)調(diào)度難以實現(xiàn)現(xiàn)代化、節(jié)能和安全，導(dǎo)致大量發(fā)電機組發(fā)電煤耗損失巨大，目前每年輸電、配電和用戶端損耗約9%，每年線路損耗約3000億千瓦時，折合1.5億噸原煤，相當于7000

17、萬千瓦裝機容量，3000億元的電源投資和3000億元的電網(wǎng)投資。如果發(fā)展超導(dǎo)輸電和智能電網(wǎng)，大力改善需求側(cè)用電波動影響，提高電網(wǎng)調(diào)度調(diào)配能力，減少輸配環(huán)節(jié)損耗，節(jié)約的原煤將超過1億噸，相當于2008年全社會煤炭消耗量的3.65%。智能電網(wǎng)的首要作用是節(jié)能，去年我國社會用電總量近35000億千瓦時，實現(xiàn)電網(wǎng)信息化之后，每年在配電輸電用電等環(huán)節(jié)即可節(jié)約5%至10%的電力資源，節(jié)省價值近2000億元人民幣。智能電網(wǎng)可以為在更大圍實現(xiàn)能源優(yōu)化配置提供了平臺，實現(xiàn)電力的大規(guī)模、遠距離、低損耗傳輸，促進大型水電、煤電、核電、新能源基地的集約化開發(fā)，推動國際能源合作和跨國輸電，實現(xiàn)全國乃至更大圍能源資源優(yōu)化

18、配置。智能電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)，將帶動上下游和周邊衍生產(chǎn)業(yè)鏈，推動電力和其他產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進技術(shù)和裝備的升級；為國電動汽車和智能家電等相關(guān)行業(yè)提供友好、公平的競爭平臺，促進關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展和新產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)。在社會效益方面，到2020年，全國電動汽車擁有量達500萬輛計算，每年減少汽油消耗約355萬噸，并且電動汽車充電站達到萬座規(guī)模，產(chǎn)值規(guī)模達250億。智能樓宇方面，預(yù)期5年年產(chǎn)值至少可達120億，加上冶金、鋼鐵、化工等行業(yè)能效管理需求，年產(chǎn)值可達200億。在帶動經(jīng)濟發(fā)展的同時，也會相應(yīng)的拉動就業(yè)，提升社會就業(yè)率，提升城鄉(xiāng)生活質(zhì)量，縮小區(qū)域經(jīng)濟差距，到2020年智能電網(wǎng)技術(shù)進步主要相關(guān)的行業(yè)技術(shù)崗位總

19、數(shù)大約是2200萬個，新增3537萬個相關(guān)行業(yè)的技術(shù)崗位，考慮智能電網(wǎng)的技術(shù)進步因素，總就業(yè)崗位術(shù)崗位可達到66萬個。2.3 企業(yè)效益智能電網(wǎng)將給電力工業(yè)帶來巨大的影響，將成為能源革命的重要組成部分，與生物技術(shù)一起成為第六次產(chǎn)業(yè)革命中最耀眼的亮點。其中“智能家電”、“智能電表”、“智能蓄能”等概念備受各國電器工業(yè)的關(guān)注。電力是最適合進行電子商務(wù)的行業(yè)，現(xiàn)代電網(wǎng)具有的經(jīng)濟特征其實就是一個網(wǎng)絡(luò)市場。因此，第三次電力革命的核心將是“智能能源網(wǎng)絡(luò)”的概念。電流由發(fā)電機流向用電電器，信息流在發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、調(diào)度中心、用電客戶之間流動，而現(xiàn)金流則由用電客戶流向電力企業(yè)。在智能電網(wǎng)中，每個用電電器(如冰

20、箱、微波爐等)、每個電表、每個變壓器、每個發(fā)電機組等都加入電子芯片，每個芯片都將代表業(yè)主的利益，在智能電網(wǎng)中發(fā)揮作用。在某一線路某一設(shè)備發(fā)生故障時，智能電網(wǎng)具有“自我愈合”的能力。智能電網(wǎng)的概念一經(jīng)提出，就受到全美電力行業(yè)的極大歡迎，也引起世界各國電力科學家、電力工業(yè)界的廣泛關(guān)注，不斷地有人提出新的思路，不斷地被拓展、發(fā)展和完善，目前已經(jīng)成為世界各國電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢、新潮流。由于智能電網(wǎng)實現(xiàn)了不間斷的自我監(jiān)測與調(diào)整,使電能在能源的轉(zhuǎn)換過程中損失最小,節(jié)約了發(fā)電成本和輸配電成本。自動化作業(yè)為電力企業(yè)節(jié)約了大量傳統(tǒng)人力。以一個智能電網(wǎng)的初級應(yīng)用為例,由于遠程載波抄表的實現(xiàn),僅此一項就可為一個網(wǎng)省公

21、司節(jié)約3000名以上抄表員,如折算成人工和管理成本,在每年2億元人民幣以上。智能電網(wǎng)能第一時間發(fā)現(xiàn)問題,能將安全事故的影響縮小到最小圍。同時由于智能電網(wǎng)的自我診斷與修復(fù)能力,能在第一時間恢復(fù)供電,為用戶減少損失提高電力企業(yè)的社會公信力。智能電網(wǎng)電壓等級穩(wěn)定,輸電質(zhì)量高,能提高設(shè)備壽命,延緩?fù)艘蹠r間。由于電力企業(yè)與用戶的互動,使電力企業(yè)向用戶購買富余電力成為可能,這部分電能經(jīng)過采集和再利用,形成了新的營銷模式和業(yè)務(wù)增長點。到2020年，智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在輸配電側(cè)的效益評估中，聯(lián)網(wǎng)輸電降低燃煤成本、提高資產(chǎn)利用率、降低輸配電網(wǎng)損耗成本以與智能變配電系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新等指標所帶來的累計經(jīng)濟效益為1.1

22、萬億元，節(jié)約標煤0.7億噸，減少二氧化碳排放1.9億噸。到2030年智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在輸配電側(cè)所帶來的累計經(jīng)濟效益為2.8萬億元，節(jié)約標煤2.8億噸，減少二氧化碳排放7.1億噸。到2020年，通過智能電網(wǎng)在社會用戶側(cè)所帶來的效益評估，電動汽車的推廣、新能源的接入、電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)的實施、用戶響應(yīng)電價、智能電表家居用電以與智能建筑等指標所帶來的累計經(jīng)濟效益為0.3萬億元，節(jié)約標煤12億噸，減少二氧化碳排放31億噸。到2030年智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在用電側(cè)所帶來的累計經(jīng)濟效益為0.9萬億元，節(jié)約標煤31億噸，減少二氧化碳排放79億噸。通過對智能電網(wǎng)在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)的效益評估，到2020年所累

23、積帶來的經(jīng)濟效益為4.4萬億元，節(jié)約標煤30.26億噸，減少二氧化碳排放79.6億噸。到2030年所累積帶來的經(jīng)濟效益為10.8萬億元，節(jié)約標煤102.8億噸，減少二氧化碳排放251.2億噸。2.4 家庭居民效益對于用戶而言，智能電網(wǎng)的許多優(yōu)點是顯而易見的，比如智能電表。智能電表使供電商能夠以可變化的費率向用戶收取電費，從而反映出峰谷電價的成本差異。這樣就能通過負荷控制開關(guān)的控制，讓用戶在電價較低時使用諸如熱水器等大功率電器。為了達到削減用電高峰的目的，通信和計量技術(shù)向家庭和商業(yè)用戶的智能設(shè)備發(fā)出信息，通知何時用電需求較高，并追蹤電能的使用情況。電價在用電需求高時上漲，在需求低時降低。那么，用

24、戶在得知峰電價較高后，就會趨向于在高峰用電時段減少用電量。當用戶看到提高用電效率的經(jīng)濟效益時，他們會在使用電器時計入用電成本并做出具有建設(shè)性的決定。根據(jù)智能電網(wǎng)支持者的說法，由于負荷曲線能夠通過市場這只“隱形的手”進行自我調(diào)節(jié)，電力設(shè)備的旋轉(zhuǎn)備用容量將由此得以降低?？稍偕茉吹闹С终咭卜浅ＶС诌@一點，因為大多數(shù)可再生能源由于依賴于自然（比如風能和太陽能）而具有間歇的特性。因此，任何采用間歇性可再生能源的電力基礎(chǔ)設(shè)施必須具備在自然界無法提供電能時有效切除負荷的能力。從理論上看，在這種情況下提高電價將減少電能的消費。在智能電網(wǎng)中，用戶將裝備能夠使用實時電價、“激勵性”減負荷信號、或緊急減負荷信號的

25、工具。智能電網(wǎng)的概念在于對配電和長距離輸電網(wǎng)絡(luò)進行“數(shù)字化升級”，從而達到優(yōu)化當前運行狀況、為替代性能源打開市場的目的。按照國家電網(wǎng)公司的有關(guān)部署，國網(wǎng)信通公司將繼續(xù)完善各項系統(tǒng)功能，實現(xiàn)水、電、氣三表數(shù)據(jù)實時采集，完善增值業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)容，使居民能夠在未來通過電力線寬帶網(wǎng)絡(luò)提供的綜合服務(wù)，享受更加安全、便捷、舒適的家居環(huán)境。家用終端電器接入信息網(wǎng)絡(luò),使遠程控制成為可能,將為最終用戶帶來使用便利。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。智能電網(wǎng)的目標是實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、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，就可以稱其為

26、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。第三章 智能電網(wǎng)行業(yè)市場分析3.1 智能電網(wǎng)行業(yè)特點智能電網(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。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

27、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)進行連續(xù)不斷的在線自我評估以預(yù)測電網(wǎng)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。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。鼓勵和促進用戶參與電力系統(tǒng)的運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，電力消費是一種經(jīng)濟的選擇，通過參與電網(wǎng)的運行和管理，修正其使用和購買電力的方式，從而獲得實實在在的好處。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

28、其消費。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)計和運行都將阻止攻擊，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多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)提供滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量指標包括電壓偏移、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)濟發(fā)展具有重大的損失，因此提供

29、能滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)的又一重要特征。智能電網(wǎng)將減輕來自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過其先進的控制方法監(jiān)測電網(wǎng)的基本元件，從而快速診斷并準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)用超導(dǎo)、材料、儲能以與改善電能質(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。智能電網(wǎng)將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)的改進的互聯(lián)標準將使各種各樣的發(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、風電、先進的電池系統(tǒng)、

30、即插式混合動力汽車和燃料電池。在智能電網(wǎng)中，大型集中式發(fā)電廠包括環(huán)境友好型電源，如風電和大型太陽能電廠和先進的核電廠將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。智能電網(wǎng)將使電力市場蓬勃發(fā)展。智能電網(wǎng)通過市場上供給和需求的互動，可以最有效地管理如能源、容量、容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴大市場，匯集更多的買家和賣家。用戶通過實時報價來感受到價格的增長從而將降低電力需求，推動成本更低的解決方案，并促進新技術(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會。智能電網(wǎng)優(yōu)化其資產(chǎn)應(yīng)用，使運行更加高效。智能電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整其電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運行以實現(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

31、到其極限，而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以與何時需要，每個資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進行很好的整合，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。3.2 我國智能電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)兩個公司應(yīng)該是國家控制力最強的資源和企業(yè)，也是擁有世界上最“沉睡”財富的企業(yè)。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計：截至2010年年底，全國電網(wǎng)220千伏與以上輸電線路回路長度已達36.48萬千米，220千伏與以上變電設(shè)備容量達到138714萬千伏安。這個龐大的輸電系統(tǒng)是世界上最“沉睡”的財富，也是最浪費的網(wǎng)絡(luò)資源，其已利用的輸電、變電和供電的功能僅相當于開發(fā)了整個網(wǎng)絡(luò)功能的一半而已。

32、這就需要對中國電網(wǎng)進行信息化升級，智能電網(wǎng)是自蒸汽機使用以來最偉大的工業(yè)革命成就之一，也是可再生能源替代化石能源作為主力能源的必然選擇?，F(xiàn)在這個革命已經(jīng)在歐美展開，中國迫切需要調(diào)整國家能源戰(zhàn)略，成為電網(wǎng)革命的主力國家。如果我們現(xiàn)在不推進智能電網(wǎng)的整體改造，中國能源生產(chǎn)體系將再次落后美歐等先進國家10年，這個失著也相當于在能源革命中的戰(zhàn)敗。面對國際電網(wǎng)業(yè)如此之大的變革，應(yīng)該說，我們還沒有確定將現(xiàn)有的國有電網(wǎng)升級為智能電網(wǎng)的總體戰(zhàn)略和推進超導(dǎo)電網(wǎng)商業(yè)化的試點安排，而且，國智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展基本上還屬于國際上的較低水平，也沒有一個城市全面運營智能電網(wǎng)。2007年10月，中國的華東電網(wǎng)等正式啟動了智能

33、電網(wǎng)的可行性研究項目，這是中國目前推進的最大的智能電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)項目。2009年1月20日，華東電網(wǎng)公司又進一步強調(diào)：“聚焦高級調(diào)度中心項目群建設(shè)，開展智能電網(wǎng)前瞻性研究，開展企業(yè)一體化信息平臺建設(shè)，全面推進創(chuàng)新型企業(yè)建設(shè)，提升公司引領(lǐng)發(fā)展的能力?！庇纱苏f明華東電網(wǎng)的智能電網(wǎng)技術(shù)也只處于起步狀態(tài)，還沒有深入到國際智能電網(wǎng)技術(shù)的核心體系?！笆晃濉逼陂g，中國電力信息化每年約有超過100億元的投資，如果從現(xiàn)在開始就著眼于智能電網(wǎng)的建設(shè)，效益將是巨大的；如果擴大這個投資規(guī)模，中國將可能成為主導(dǎo)全球智能電網(wǎng)變革的領(lǐng)先國家。應(yīng)該說，我們正有可能與主導(dǎo)國際電網(wǎng)革命的主力國家的身份擦肩而過，也極有可能失去自工

34、業(yè)革命以來唯一一次中國在生產(chǎn)方式方面領(lǐng)先革命的機遇。為此，必須加快制定中國電網(wǎng)體系變革的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。3.3 與歐美電網(wǎng)發(fā)展的區(qū)別按照國網(wǎng)，“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的、具有“四化”功能的堅強電網(wǎng)?！八幕钡母拍罹褪侵鸽娋W(wǎng)的數(shù)字化、信息化、自動化、互動化，這是一個比較大的概念和框架。歐美智能電網(wǎng)的概念與此有一定區(qū)別，像美國GRID2030計劃，其主要的目標是要建設(shè)一個堅強的電網(wǎng)，提高服務(wù)水平。GRID2030計劃從三個方面來達到目標，一是提高電網(wǎng)的可靠性，二是降低電網(wǎng)運行的損耗，三是充分利用可再生能源。大規(guī)?？稍偕茉慈顼L電、太陽能發(fā)電等的接入會對電網(wǎng)穩(wěn)定運行造

35、成一定沖擊，這就需要提高電網(wǎng)的抗沖擊能力和應(yīng)對新能源接入的可靠性水平。從配電網(wǎng)的角度來講，要提高用戶的用電質(zhì)量，必須實現(xiàn)電網(wǎng)和用戶之間的互動。美國在主干電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展方向上強調(diào)了超導(dǎo)輸電技術(shù)的應(yīng)用，該計劃預(yù)計在未來二、三十年超導(dǎo)技術(shù)能夠獲得突破性進展，在美國建成實用化的超導(dǎo)電網(wǎng)。當然建設(shè)超導(dǎo)電網(wǎng)的主要目的是節(jié)能，其可行性還值得研究。3.4 我國發(fā)展電網(wǎng)所要突破的難點從長遠的目標來看，分布式電源一定要解決儲能問題，大容量的儲能關(guān)鍵技術(shù)若不能得到解決的話，對可再生能源的利用會有較大影響。國家支持的基礎(chǔ)研究中，儲能技術(shù)是非常重要的一環(huán)。要妥善解決風電、光伏發(fā)電的波動性和隨機性對電網(wǎng)運行造成的影響，使

36、可再生能源順利接入電網(wǎng)，儲能技術(shù)是必須克服的難點。在主干電網(wǎng)的智能化方面，需要深入開展廣域測量技術(shù)的應(yīng)用研究，實現(xiàn)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行工況進行實時的動態(tài)監(jiān)控。在柔性輸電方面，電力電子技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度提高電網(wǎng)的控制水平和安全穩(wěn)定運行水平。國目前在進行這些靈活交直流輸電裝置的研發(fā)工作，還沒有大規(guī)模的應(yīng)用，而且設(shè)備也比較昂貴?？偟膩碚f，智能電網(wǎng)規(guī)劃將涉與到以下幾個問題：一是調(diào)整原來電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，新的規(guī)劃要充分論證網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的合理性。過去我們的一些電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不太合理，如供電圍、供電半徑、設(shè)備選型等都沒有考慮到未來2030年負荷的發(fā)展，這些問題在規(guī)劃時將充分考慮；二是分布式電源的接入問題，分布式電源

37、是歐美智能電網(wǎng)發(fā)展的一個重要；三是全面提升配電網(wǎng)監(jiān)測和控制的智能化水平。目前主電網(wǎng)的監(jiān)控手段已經(jīng)非常先進，如光纖通信、無人值守變電站、數(shù)據(jù)自動采集等，但是配電網(wǎng)的監(jiān)測控制水平還較差。配電網(wǎng)通信的重要性在于，它能采集到配電網(wǎng)末端的信息，從而使配電網(wǎng)達到可觀可控的狀態(tài)。美國目前在底特律等三個城市進行“百萬級節(jié)點”配電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的試點工作，該系統(tǒng)能夠使處于配電網(wǎng)末梢的每個用戶信息都處于“可觀”狀態(tài)。我國目前尚不能達到這種水平，一般配電網(wǎng)信息的監(jiān)測只能達到變電站的10kV出線側(cè)，在10kV的末端只有計量電費的電表，不具備實時反饋功能。因此智能電網(wǎng)建設(shè)的很大一部分工作將是搭建配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，完善數(shù)據(jù)的

38、監(jiān)測，實現(xiàn)實時監(jiān)控。從技術(shù)上來講這并不難實現(xiàn)，但由于配電網(wǎng)點多面廣，所需要的資金投入是非常巨大的。因此只有在資金允許的情況下，才能全面解決配電網(wǎng)的通信和數(shù)據(jù)采集等問題。3.5 智能電網(wǎng)的技術(shù)支持3.5.1 通信技術(shù)建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(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)的特征都無法實現(xiàn)，因為智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護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)，只有這樣才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標和主要特征。3.5.2 量測技術(shù)參數(shù)量測技術(shù)是智能電網(wǎng)基

39、本的組成部件，先進的參數(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，進行表計的讀取、消除電費估計以與防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以與與用戶的溝通。3.5.3 設(shè)備技術(shù)智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進的設(shè)備技術(shù)，極提高輸配電系統(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、電力電子和微電子技術(shù)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)量以與電力生產(chǎn)的效率。未來智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個方面的先進技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以與大容量儲能技術(shù)。3.5.4 控制技術(shù)先進的控制技術(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

40、的措施以消除、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，如先進控制技術(shù)監(jiān)測基本的元件（參數(shù)量測技術(shù)），提供與時和適當?shù)捻憫?yīng)（集成通信技術(shù)；先進設(shè)備技術(shù)）并且對任何事件進行快速的診斷（先進決策技術(shù)）。另外，先進控制技術(shù)支持市場報價技術(shù)以與提高資產(chǎn)的管理水平。（1）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測電網(wǎng)元件（2）分析數(shù)據(jù)（3）診斷和解決問題（4）執(zhí)行自動控制的行動（5）為運行人員提供信息和選擇3.5.5 支持技術(shù)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)運行人員一目了然的

41、可理解的信息，因此動畫技術(shù)、動態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)以與其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來幫助系統(tǒng)運行人員認識、分析和處理緊急問題。第四章 中國智能電網(wǎng)計劃4.1 中國智能電網(wǎng)的構(gòu)架特征中國式智能電網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架，利用先進的通信信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)。其特征將包括在技術(shù)上實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化和互動化，同時在管理上實現(xiàn)集團化、集約化、精益化、標準化。中國智能電網(wǎng)主要包括發(fā)電、線路、變電、配電、用戶、調(diào)度等環(huán)節(jié)。其中（一）發(fā)電側(cè)將側(cè)重發(fā)展清潔能源接入和諧波控制技術(shù)；（二）輸配電側(cè)將涵蓋：（1）智能調(diào)度與分析系統(tǒng)、（2）柔性輸電

42、系統(tǒng)、（3）大容量儲能裝置、（4）智能化變電站和（5）配電自動化多個領(lǐng)域。其中變電站狀態(tài)檢測和全壽命管理將是智能化變電站的重要特征；（三）用戶側(cè)的重點則在：（1）營銷系統(tǒng)、（2）用戶信息采集與互動、（3）智能化用電裝置研發(fā)與應(yīng)用方面。我國智能電網(wǎng)的優(yōu)點主要有：（一）減少電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資支出；（二）減少電網(wǎng)運行費用；（三）提高供電可靠性；（四）提高運營和資產(chǎn)管理水平。對于中國而言，建設(shè)以堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的智能電網(wǎng)為核心的高效能源體系，有利于發(fā)展低碳經(jīng)濟，促進節(jié)能減排，應(yīng)對氣候變化，是解決中國電網(wǎng)自身問題以與低碳經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇。4.2 智能電網(wǎng)計劃智能電網(wǎng)計劃（

43、Smart grid plan；Intelligent electrical network plan）是中國國家電網(wǎng)公司2009年5月21日首次公布的，其容有：以堅強智能電網(wǎng)以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。4.2.1堅強的電網(wǎng)智能電網(wǎng)首先應(yīng)該是堅強的電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大圍優(yōu)化配置，保障安全可靠的電力供應(yīng)。預(yù)計到2020年，我國用電需求將達到7.7萬億千瓦時，發(fā)電裝機將達到16億

44、千瓦左右，清潔能源總量預(yù)計達到5.7億千瓦，其中風電裝機將達到1億千瓦以上，由于風能和太陽能發(fā)電本身具有穩(wěn)定性差的特點，只有堅強的電網(wǎng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大圍配置。并且中國的風能和太陽能等可再生能源發(fā)電主要是采取大規(guī)模、集約化開發(fā)方式，根據(jù)規(guī)劃，將在河西走廊、北沿海和重點建設(shè)三個千萬千瓦級風電基地，打造“風電三峽工程”；在西北部地區(qū)建設(shè)大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電場，這些地區(qū)遠離負荷中心，對遠距離、大容量輸電提出了更高的要求。國家電網(wǎng)公司從滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對電力的需求出發(fā)，結(jié)合中國經(jīng)濟發(fā)展布局和能源稟賦特點，提出了“一特四大”戰(zhàn)略，即以大型能源基地為依托，建設(shè)由1000千伏交流和±800千

45、伏、±1000千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力“高速公路”，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國圍實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。國家電網(wǎng)公司對堅強電網(wǎng)的建設(shè)目標是，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)。4.2.2 信息化平臺信息化平臺的建設(shè)大約是從90年代中期開始，以前的名稱叫MIS系統(tǒng)，當時的功能主要實現(xiàn)無紙化辦公。目前的功能已經(jīng)不局限于辦公無紙化，通過與調(diào)度系統(tǒng)、用戶信息管理系統(tǒng)的對接，現(xiàn)場的很多實時信息都可以得到，目前的功能至少還包含電力交易、設(shè)備管理和自動化運營管理功能。2006年4月29日，國家電網(wǎng)公司提出了在全系統(tǒng)實施“SG186工程

46、”的規(guī)劃?！癝G186工程”是指國家電網(wǎng)公司構(gòu)筑由數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用集成、企業(yè)門戶五個部分組成的一體化企業(yè)級信息集成平臺。依托公司企業(yè)信息集成平臺，在公司總部和公司系統(tǒng)，建設(shè)財務(wù)（資金）管理、營銷管理、安全生產(chǎn)管理、協(xié)同辦公管理、人力資源管理、物資管理、項目管理、綜合管理等八大業(yè)務(wù)應(yīng)用。建立健全六個信息化保障體系。重點建設(shè)“一個系統(tǒng)、二級中心、三層應(yīng)用”。一個系統(tǒng)就是構(gòu)筑一體化企業(yè)級信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息縱向貫通、橫向集成，支撐集團化運作；二級中心就是建設(shè)總部、網(wǎng)省公司兩級數(shù)據(jù)中心，共享數(shù)據(jù)資源，促進集約化發(fā)展；三層應(yīng)用就是部署總部、網(wǎng)省公司、地市縣公司三層業(yè)務(wù)應(yīng)用，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)精細化

47、管理。目前國家電網(wǎng)公司已經(jīng)建成“三縱四橫”的電力通信主干網(wǎng)絡(luò)，形成了以光纖通信為主，微波、載波等多種通信方式并存的通信網(wǎng)絡(luò)格局；以“SG186”工程為代表的國家電網(wǎng)信息系統(tǒng)集成開發(fā)整合工作已取得階段性成果，ERP系統(tǒng)已完成建設(shè)試點并開始大規(guī)模推廣。在“SG186”工程完成后，進一步強化通信骨干網(wǎng)，建設(shè)適應(yīng)配電、用電和分布式電源接入的通信網(wǎng)絡(luò)，信息系統(tǒng)的高級增值應(yīng)用，實現(xiàn)智能決策將會是后續(xù)的目標。4.2.3 調(diào)度自動化系統(tǒng)我國電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)分為五級，即國家電力調(diào)度通信中心（簡稱國調(diào)），東北、華北、西北、華東、華中電網(wǎng)和南方電網(wǎng)公司的電力調(diào)度通信中心（簡稱網(wǎng)調(diào)），各省級電力調(diào)度通信中心（簡稱省調(diào)），

48、各省轄市或地區(qū)電力調(diào)度中心（簡稱地調(diào)），縣級電力調(diào)度中心（簡稱縣調(diào)）。國電南瑞（600406）電網(wǎng)調(diào)度自動化產(chǎn)品在國排名第一，其主要競爭對手在網(wǎng)省局調(diào)度系統(tǒng)市場為中國電力科學研究院下屬的科東電力控制系統(tǒng)XX公司，在區(qū)級以下調(diào)度系統(tǒng)市場主要有電子（000682）、積成電子股份、科東、國電南自（600268）、許繼電氣（000400）等。年均市場容量約在7.4億元。4.2.4 穩(wěn)定控制系統(tǒng)2003年北美大停電，對中國電網(wǎng)是一個非常大的觸動，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制提到非常高的重視程度，各電網(wǎng)開始與南瑞、四方等二次設(shè)備龍頭企業(yè)進行數(shù)字化安全穩(wěn)控裝置的研究，因而在二次設(shè)備領(lǐng)域開辟了穩(wěn)定控制這一細分市場，目

49、前這一細分市場每年的市場容量大約10多億元。目前我國穩(wěn)定控制系統(tǒng)的功能和應(yīng)用達到國際領(lǐng)先水平，向量測量裝置PMU（Phasor Measurement Unit 的簡稱,就是利用電力系統(tǒng)的各節(jié)點的電壓波形取得該節(jié)點的絕對功角,然后利用GPS時鐘測出電力系統(tǒng)任意兩點間的功角差，實時監(jiān)視這個功角差,就可以監(jiān)視電力系統(tǒng)的穩(wěn)定情況）在世界上投運數(shù)量最多，國產(chǎn)化性能、精度、處理能力均優(yōu)于國外產(chǎn)品。4.2.5 靈活交流輸電柔性交流輸電（TACTS），也叫基于電力電子技術(shù)的靈活交流輸電，是目前提高供電可靠性和提高輸電系統(tǒng)傳輸容量的最有效的措施。對柔性交流輸電的研究，國外領(lǐng)先，我國在可控串補（TCSC）、靜止

50、無功補償器（SVC）在500kV與以下電壓等級的應(yīng)用達到國際水平，500kV可控并聯(lián)電抗器（CSR）建成示工程。為應(yīng)對千萬千瓦級風電送出，省電力公司和中國電科院合作在750千伏金昌安西輸電線路上進行可控高抗、可控串補配置方案的研發(fā)，即將實現(xiàn)750kV電壓等級柔性輸電技術(shù)的突破。目前國研究柔性交流輸電技術(shù)的主要企業(yè)有中國電科院、榮信股份（002123）和思源電氣（002028）。中國電科院承擔輸電網(wǎng)靜止無功補償工程和串補工程已突破50套，工業(yè)配網(wǎng)工程上百套，至今已累計實現(xiàn)合同額近20億元。榮信股份目前占到SVC/SVG市場的50%，工業(yè)配網(wǎng)700多套，電網(wǎng)和電廠9套。思源電氣依托清華大學柔性輸電

51、研究所進行電力電子技術(shù)研究開發(fā)，小型化的SVG等產(chǎn)品在08年獲得訂單近億元。在未來的智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)短路電流控制器（FCL）、百兆級SVG、靜止同步串聯(lián)補償器（SSSC）、統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）、特高壓串聯(lián)補償器等產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)將實現(xiàn)技術(shù)突破并推廣。SVC/SVG技術(shù)相對成熟，是提高電能質(zhì)量的有效設(shè)備，設(shè)想一下僅僅全國上萬個110kV變電站將電容器組更換成小型化SVC/SVG就有百億元的市場；特高壓電網(wǎng)的建設(shè)使得500kV電網(wǎng)短路電流控制器的運用變得非常迫切，我國現(xiàn)有500kV線路11萬公里，保守估計在1000條以上，每條線路安裝一臺FCL，就有30-50億元的市場。柔性交流輸電設(shè)備將會成為

52、智能電網(wǎng)中市場空間最大的設(shè)備之一。4.2.6 數(shù)字化變電站相比國外，我國電網(wǎng)網(wǎng)架長期偏弱，“一次不行二次彌補”造就我國繼電保護和變電站自動化技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。我國微機繼電保護從80年代后期開始使用，產(chǎn)品更新已經(jīng)到了第4代，目前電網(wǎng)基本實現(xiàn)繼電保護100%微機化，繼電保護正確動作率99%以上。變電站自動化從90年代初期開始實施，部分省份110kV以上變電站已經(jīng)85%以上實現(xiàn)了無人值守，新建設(shè)和改造的變電站全部按照無人或少人值守設(shè)計。在長期的發(fā)展過程中，我國繼電保護和變電站自動化設(shè)備廠商形成了南瑞繼保、四方、國電南瑞、國電南自、許繼電氣、南瑞的第一陣營，和電子、電研、立導(dǎo)、德威特、萬力達、金智

53、科技等組成的第二陣營。目前每年市場容量大約60億元。數(shù)字化變電站是智能電網(wǎng)中變電站的必然趨勢，我國變電站的二次設(shè)備與一次設(shè)備連接傳統(tǒng)上是采用電纜，傳統(tǒng)方式的弊病是二次電纜的絕緣和電磁干擾問題造成保護的誤動作和誤信號，二次電纜的阻抗造成互感器傳變準確性降低，二次電纜多還有成本的問題，另外傳統(tǒng)電磁式互感器存在磁滯和飽和造成誤差的問題。1994年來推廣的保護和測控設(shè)備下放到就地和開關(guān)場的方式被大家所認可并成為通用設(shè)計標準，解決了互感器、開關(guān)到保護之間二次電纜過長的問題，但是二次電纜的弊病和電磁式互感器的問題仍然存在，ABB公司提出數(shù)字化的全面解決方案。數(shù)字化變電站包括數(shù)字化互感器、數(shù)字化開關(guān)控制、數(shù)

54、字化傳感器、數(shù)字化繼電保護和數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)。測控、保護與互感器、開關(guān)與傳感器之間全部用光纖連接，原來電信號通訊變成用通訊規(guī)約支持的數(shù)字通訊。IEC61850是數(shù)字化變電站的通訊標準，2005年5月2006年12月國調(diào)中心成功組織國外主要廠家進行了6次IEC61850互操作實驗，對國電力自動化主要廠家開展IEC61850研究和提高產(chǎn)品、系統(tǒng)開發(fā)水平起到了巨大的推動作用。目前國主要廠商都已經(jīng)通過了KEMA國際認證，小的廠商電研、立導(dǎo)、德威特、萬力達（002180）、金智科技（002090）、思源電氣（002028）也都在緊鑼密鼓進行IEC61850產(chǎn)品的開發(fā)。目前采用IEC61850的變電

55、站已經(jīng)有200多座，但是真正意義的完全數(shù)字化變電站鳳毛麟角，主要是互感器和開關(guān)沒有實現(xiàn)數(shù)字化。數(shù)字化互感器：傳統(tǒng)的電流互感器和電壓互感器采用電磁式原理，相當于一個變壓器，將電網(wǎng)中的大電流變換成小電流、高電壓變換成小電壓，供繼電保護和測量使用，電磁式互感器存在磁滯和飽和造成誤差的問題。目前每年110kV以上互感器市場容量約40億元。數(shù)字化互感器的主流方向是光電式互感器，互感器高壓側(cè)與低壓側(cè)通過光纖進行連接，高低壓隔離，不存在飽和問題，精度高，頻率響應(yīng)圍寬,暫態(tài)響應(yīng)速度快，直接輸出數(shù)字信號。目前主要是要解決穩(wěn)定性問題。數(shù)字化互感器的另一方向是所謂電子式互感器，還是利用電磁式原理，但二次側(cè)輸出的是很

56、小的電壓和電流，小電壓和小電流通過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。目前主要解決抗干擾的問題。數(shù)字化互感器的必然會取代傳統(tǒng)的電磁式互感器，不論哪種原理的數(shù)字式互感器最終都要實現(xiàn)IEC61850的數(shù)字接口。我國絕大多數(shù)生產(chǎn)互感器的廠商恰恰不具備研究IEC61850的實力，未來的出路只有和研究IEC61850的二次設(shè)備廠商進行合作與滲透，這個每年40億元以上的市場將面臨重新洗牌的局面，新的廠商崛起，跟不上步伐的老廠商將沒落。從這個邏輯上，我們更加看好已經(jīng)對IEC61850進行研究，已經(jīng)有互感器產(chǎn)品，并正在進行數(shù)字化互感器研究的公司。例如南瑞繼保、思源電氣、國電南自、許繼電氣、長園新材。數(shù)字化開關(guān)：開關(guān)的數(shù)

57、字化主要體現(xiàn)為智能操作機構(gòu)和開關(guān)量的數(shù)字化，由于不具備研究IEC61850的能力，大多數(shù)開關(guān)生產(chǎn)廠商沒有進行開關(guān)的數(shù)字化。我們了解到，南瑞繼保和西開、泰開、平高電氣（600312）進行了合作，采用傳統(tǒng)開關(guān)加數(shù)字接口的方式；思源電氣（002028）則依托公司對IEC61850與高壓開關(guān)的研究，直接將新開發(fā)的GIS中做成了數(shù)字化的GIS。在這個年均300億元的巨大蛋糕中，平高電氣和思源電氣將大有作為。4.2.7 用電管理采集系統(tǒng)用電管理采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)需求側(cè)管理的最主要部分，國的研究開始于1995年開始的多功能電表的運用，目前在技術(shù)方案和設(shè)備研制上都已經(jīng)成熟，未來主要完善用戶與電網(wǎng)之間互動的環(huán)節(jié)

58、。2009年國家電網(wǎng)啟動800億元用電管理采集系統(tǒng)改造計劃，原計劃在3年完成，現(xiàn)在計劃按照4-5年完成。在南方電網(wǎng)09年開始的投資計劃中要實現(xiàn)與用戶的產(chǎn)權(quán)明晰，智能電表和用電管理系統(tǒng)的需求會大幅度增加。兩大電網(wǎng)合計該市場約每年160億元以上。顯著受益的公司有科陸電子（002121）、威勝集團（3393.HK）。長城開發(fā)（000021）與國外公司合作生產(chǎn)智能電表，將受益國外智能電網(wǎng)對智能電表的需求增長。4.2.8 配網(wǎng)自動化相比歐美發(fā)達的配電網(wǎng)絡(luò)，我國配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目前還處于解決有電可用階段，配電網(wǎng)絡(luò)管理粗放，配網(wǎng)自動化覆蓋圍不到9%，遠遠低于發(fā)達國家水平，實用化水平較低。將來的發(fā)展方向是建成高效、靈活、合理的配電網(wǎng)絡(luò)；配電網(wǎng)具備自愈和可接納光伏數(shù)屋頂、光伏幕墻、家庭用冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)裝置等分布式電源的能力；實用型儲能裝置接入電網(wǎng)；“即插即用”電動汽車充電站建立；實用性配電自動化系統(tǒng)得到全面建設(shè)。較低的水平意味著將來會有巨大的市場空間，受益的企業(yè)我們認為主要還會是目前在數(shù)字化變電站和用電管理采集系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)有重大成果的企業(yè)。由于自動化研究院