智能電網(wǎng)發(fā)展機遇及技術(shù)制高點湖大姚建剛

智能電網(wǎng)發(fā)展機遇及技術(shù)制高點湖南大學(xué)姚建剛

目錄1.智能電網(wǎng)的提出2.智能電網(wǎng)的定義3.智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃4.智能電網(wǎng)對經(jīng)濟社會的影響

4.1電力工業(yè)與國計民生4.2智能電網(wǎng)與國民經(jīng)濟5.智能電網(wǎng)主要研究內(nèi)容6.智能電網(wǎng)的基本技術(shù)構(gòu)成7.智能電網(wǎng)的技術(shù)制高點7.1節(jié)能發(fā)電優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

7.2大電網(wǎng)智能監(jiān)測與自愈技術(shù)

7.3配網(wǎng)自動化技術(shù)

7.4智能設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)

7.5分布式電源并網(wǎng)技術(shù)8.智能電網(wǎng)的機遇和對策9.姚建剛簡介1、智能電網(wǎng)的提出

智能電網(wǎng)的研究起源于美國。90年代，美國經(jīng)常發(fā)生停電事故，造成很大的損失，因此能源部（DOE）考慮對電網(wǎng)進行升級改造。2001年，正式提出了Intelligrid的概念。奧巴馬在2009年8月5日講話中兩次提到智能電網(wǎng)，“美國的經(jīng)濟復(fù)蘇計劃將促進就業(yè)、成倍增加可再生能源的開發(fā)能力、建設(shè)一個可實現(xiàn)電力在東西兩岸（距離4500公里）傳輸?shù)男碌闹悄茈娋W(wǎng)?！薄拔覀儾粌H僅是成倍增加可再生能源的開發(fā)能力，還要建立一個更堅強，更智能的電網(wǎng)?！眹姽究偨?jīng)理劉振亞在2009特高壓輸電技術(shù)國際會議上指出：“國家電網(wǎng)將立足自主創(chuàng)新，加快建設(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，具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化特征的統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)?！眹野l(fā)改委副主任、國家能源局局長張國寶強調(diào)，應(yīng)從技術(shù)進步的角度客觀看待特高壓電網(wǎng)的建設(shè)，開展智能電網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和推廣要考慮可再生能源發(fā)電的接入，開展節(jié)能調(diào)度并優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，加強配網(wǎng)建設(shè)保證電網(wǎng)安全。中央政府將進一步提高農(nóng)網(wǎng)改造力度。中國科學(xué)院科學(xué)時報社首席經(jīng)濟學(xué)家武建東描繪了智能電網(wǎng)發(fā)展的宏偉：“智能互動電網(wǎng)的變革應(yīng)該成為中國電網(wǎng)發(fā)展的首要目標(biāo)。這將是一個比3G業(yè)務(wù)更加宏大的產(chǎn)業(yè)空間，一個比3G業(yè)務(wù)更能夠推動內(nèi)需體系轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機遇。溫家寶總理2010年3月5日在十一屆人大三次會議上作政府工作報告時指出：“積極應(yīng)對氣候變化，大力開發(fā)低碳技術(shù)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強智能電網(wǎng)建設(shè)。要努力建設(shè)以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費模式，積極參與應(yīng)對氣候變化國際合作，推動全球應(yīng)對氣候變化取得新進展。”2009年2月4日，地中海島國馬耳他與IBM達成“智能公用系統(tǒng)“協(xié)議，投資7000萬歐元，實現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化，將2萬個普通電表替換成互動式電表，實現(xiàn)電廠與用戶的互動。一場以能源變革為核心的全球產(chǎn)業(yè)競爭大幕已經(jīng)拉開，智能電網(wǎng)對未來發(fā)展的影響，將比互聯(lián)網(wǎng)還大。2、智能電網(wǎng)的定義美國IBM電力專家提出的智能電網(wǎng)概念是利用傳感器對關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合，最后通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。埃森哲提出利用傳感器、嵌入式處理器、數(shù)字化通信和IT技術(shù)，使電網(wǎng)可觀測（能夠監(jiān)測電網(wǎng)所有元件的狀態(tài)）、可控制（能夠控制電網(wǎng)所有元件的狀態(tài)）和自動化（可自適用并實現(xiàn)自愈），從而打造更加清潔、高效、安全、可靠的電力系統(tǒng)。智能電力系統(tǒng)：智能電網(wǎng)、智能互動電網(wǎng)的定義之爭。

雖然智能電網(wǎng)的定義尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但可以初步認(rèn)為：智能電網(wǎng)是通過測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動化等智能技術(shù)，打造安全、可靠、清潔、高效的科技化、智能化電力系統(tǒng)的總稱。目前電網(wǎng)智能電網(wǎng)目前電網(wǎng)智能電網(wǎng)設(shè)想中的智能能電網(wǎng)3、智能電網(wǎng)的的發(fā)展規(guī)劃2009年至2010年為規(guī)劃試點點階段，開展展“堅強智能能電網(wǎng)”發(fā)展展規(guī)劃，制定定技術(shù)和管理理標(biāo)準(zhǔn)，開展展關(guān)鍵技術(shù)研研發(fā)及各環(huán)節(jié)節(jié)試點；2011年“863計劃”國投5億元，設(shè)22課題，自然基基金列為六大大內(nèi)容中第二二。2011年至2015年為全面建設(shè)設(shè)階段，加快快特高壓電網(wǎng)網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電電網(wǎng)建設(shè)，初初步形成智能能電網(wǎng)運行控控制和互動服服務(wù)體系，關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和裝裝備實現(xiàn)重大大突破和廣泛泛應(yīng)用；這一一階段預(yù)計總總投資約2萬億元。2016年至2020年為引領(lǐng)提升升階段，全面面建成統(tǒng)一的的“堅強智能能電網(wǎng)”，技技術(shù)和裝備全全面達到國際際先進水平。。這一階段預(yù)預(yù)計投資1.7~2萬億元。國網(wǎng)公司（占占供電區(qū)域的的80%）：2010-2020年國網(wǎng)智能電電網(wǎng)總投資規(guī)規(guī)模將接近4萬億元。南方電網(wǎng)（占占供電區(qū)域的的20%）：計劃在2020年前投入5500億元，主要是是用于需求側(cè)側(cè)信息交互和和終端用戶智智能化改造。。4、智能電網(wǎng)對對經(jīng)濟社會的的影響4.1電力工業(yè)與國國計民生世界電力工業(yè)業(yè)的發(fā)展從人類鉆木取取火的時代開開始，對能源源的利用方式式，直接決定定著生產(chǎn)力的的發(fā)展水平。。19世紀(jì)40年代，由于蒸蒸汽機的普及及而產(chǎn)生了第一次技術(shù)革革命，也稱工工業(yè)革命。電力革命是繼繼工業(yè)革命之之后的第二次次技術(shù)革命。。馬克思說：：“曾經(jīng)翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)世界的蒸汽汽統(tǒng)治時代已已宣告結(jié)束，，代替它的是是無比的最革革命的力量——電氣火火花。?！?831年法拉拉第發(fā)發(fā)現(xiàn)電電磁感感應(yīng)定定律，，1885年俄國國人多多里沃沃·多勃列列沃列列斯基基在國國際電電工技技術(shù)展展覽會會上展展出了了三相相交流流輸電電系統(tǒng)統(tǒng)。電能的的使用用不但但可以以通過過集中中治理理或選選擇清清潔能能源的的方式式減輕輕環(huán)境境壓力力，而而且是是提高高能源源效率率的重重要手手段。。據(jù)研研究，，電動動機代代替柴柴油機機可節(jié)節(jié)能50%左右，，用電電氣機機車代代替蒸蒸汽輪輪機車車，效效率可可從8%提高到到30%。美國一一研究究小組組對20個生產(chǎn)產(chǎn)部門門的350種產(chǎn)品品及服服務(wù)行行業(yè)進進行統(tǒng)統(tǒng)計分分析，，這些些部門門的用用電比比重如如果提提高2%，則單單位產(chǎn)產(chǎn)值的的能源源消費費可降降低18%。因此，，下一一輪席席卷全全球的的綠色色革命命，同同樣也也是電電力的的革命命。我國電電力工工業(yè)的的發(fā)展展到1949年底，，全國國發(fā)電電裝機機容量量僅有有185萬kW，發(fā)電電量43億kWh，分別別居世世界第第21位和第第25位。至1978年底，，全國國發(fā)電電裝機機容量量達5712萬kW，年發(fā)發(fā)電量量達2566億kWh。發(fā)電裝裝機容容量2009年已達達8．6億千瓦瓦，僅僅次于于美國國。電電網(wǎng)規(guī)規(guī)模躍躍居世世界第第一位位，且且向特特高壓壓、智智能化化等高高端輸輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)發(fā)展；；電源源結(jié)構(gòu)構(gòu)正逐逐步趨趨向合合理，，核電電、風(fēng)風(fēng)電等等清潔潔能源源發(fā)展展迅速速。國資委委圖4-1我國電電力企企業(yè)當(dāng)當(dāng)前結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖發(fā)改委委(能源局局）電監(jiān)會會電力企企業(yè)聯(lián)聯(lián)合會會發(fā)電集集團公公司國家電電網(wǎng)公公司南方電電網(wǎng)公公司獨立發(fā)發(fā)電公公司發(fā)電廠廠發(fā)電廠廠東北電電網(wǎng)公公司華東電電網(wǎng)公公司華北電電網(wǎng)公公司華中電電網(wǎng)公公司西北電電網(wǎng)公公司對應(yīng)的的各省省電力力(電網(wǎng))公司對應(yīng)的的各省省電力力(電網(wǎng))公司圖4-2我國電電網(wǎng)建建設(shè)投投資增增長情情況圖4-3我國電電力累累計裝裝機容容量及及增長長率2009年，國國網(wǎng)公公司對對于電電網(wǎng)建建設(shè)的的投資資已達達3058.6億元，，同比比增長長22.5％2009年底，，我國國裝機機容量量已達達8.6億千瓦瓦圖4-4我國近近年來來風(fēng)電電、水水電、、核電電、光光伏發(fā)發(fā)電裝裝機容容量統(tǒng)統(tǒng)計4.2智能電電網(wǎng)與與國民民經(jīng)濟濟我們認(rèn)認(rèn)為，，2020年我國國可能能建成成具有有初步步智能能特性性的數(shù)數(shù)字化化電網(wǎng)網(wǎng),到2030~2040年才能能真正正建成成具有有自愈愈能力力的智智能電電網(wǎng)。。事實實上，，國際際上許許多國國家把把實現(xiàn)現(xiàn)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)景時時間點點定在在2030~2040年。據(jù)據(jù)測算算，每投資資500億元建建設(shè)智智能電電網(wǎng)，，將帶帶動數(shù)數(shù)倍的的社會會投資資，可可創(chuàng)造造直接接就業(yè)業(yè)機會會約14萬個，，效益益與投投資比比為4.1～5.1。將是國國家倡倡導(dǎo)的的低碳碳經(jīng)濟濟，，絕緣緣能源源的主主體。。發(fā)展智智能電電網(wǎng)對對電力力行業(yè)業(yè)自身身的影影響（1）發(fā)電電業(yè)智能電電網(wǎng)將將促使使我國國發(fā)電電企業(yè)業(yè)轉(zhuǎn)變變發(fā)展展思路路和發(fā)發(fā)展模模式，，實現(xiàn)高高效、、優(yōu)質(zhì)質(zhì)、低低排放放、低低價競競爭的的節(jié)能能環(huán)保保優(yōu)化化交易易與調(diào)調(diào)度。。智能電電網(wǎng)將將極大大地促促進清清潔能能源的的發(fā)展展?！秶夷苣茉磻?zhàn)戰(zhàn)略》（征求求意見見稿））提出出，清清潔能能源占占我國國一次次能源源供應(yīng)應(yīng)的比比重到到2020年達到到18%、到2030年達到到23%、到2050年達到到35%；能便捷捷地接接入風(fēng)風(fēng)電、、小水水電、、光伏伏太陽陽能發(fā)發(fā)電、、海洋洋潮汐汐發(fā)電電等分分布式式電源源。（2）輸電電業(yè)智能電電網(wǎng)將將實現(xiàn)現(xiàn)堅強強的網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)和和優(yōu)良良的自自愈性性。隨隨著未未來構(gòu)構(gòu)建的的“三三華””同步步電網(wǎng)網(wǎng)，以以及大大規(guī)模?？稍僭偕苣茉唇咏尤氲牡男枰?，大大規(guī)模模的電電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互互聯(lián)使使我國國電網(wǎng)網(wǎng)正在在成為為世界界上規(guī)規(guī)模最最大和和結(jié)構(gòu)構(gòu)最復(fù)復(fù)雜的的電網(wǎng)網(wǎng)。因此，，智能能預(yù)警警和面面對災(zāi)災(zāi)變的的智能能化處處理能能力顯顯得尤尤為重重要。。特高壓壓交直直流輸輸電將將繼續(xù)續(xù)發(fā)展展。我我國的的能源源和負(fù)負(fù)荷的的地理理格局局，決決定了了必須須實施施遠(yuǎn)距距離、、大規(guī)規(guī)模輸輸電。。行政政手段段不再再適合合于資資源的的大規(guī)規(guī)模優(yōu)優(yōu)化配配置，，價格格機制制作為為節(jié)能能調(diào)度度的主主要手手段。。這需要要智能能化的的交易易調(diào)度度技術(shù)術(shù)和智智能安安全穩(wěn)穩(wěn)定輸輸電技技術(shù)。。(3)配電業(yè)業(yè)實行大大規(guī)模模配網(wǎng)網(wǎng)自動動化設(shè)設(shè)備改改造。。包括括建立立可視視化數(shù)數(shù)字化化變電電站并并安裝裝配電電自動動化設(shè)設(shè)備、、更換換老化化線路路、添添加自自動無無功補補償、、諧波波治理理裝置置等。。逐步增增強與與用戶戶的交交互能能力。。通過過智能能電表表和通通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與與用戶戶建立立友好好的互互動方方式。。并可可進一一步加加入用用戶的的能量量管理理計劃劃，根根據(jù)用用戶要要求和和安全全等級級，對對相應(yīng)應(yīng)負(fù)荷荷進行行管理理，如如用電電時段段和遠(yuǎn)遠(yuǎn)程開開?？乜刂频鹊取＾r(nóng)村電電網(wǎng)將將大規(guī)規(guī)模改改造。。農(nóng)村村電網(wǎng)網(wǎng)涉及及范圍圍廣，，改造造難度度大，，普遍遍存在在輸電電線路路線徑徑小、、變壓壓器損損耗高高、供供電半半徑大大、可可靠性性不高高等問問題。。作為為我國國數(shù)量量最大大的用用電群群體，，廣大大農(nóng)村村人口口的用用電問問題是是智能能電網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)設(shè)所無無法避避免的的重點點和難難點，，若得得不到到解決決，智智能電電網(wǎng)的的成功功將無無從談?wù)勂??！?4）用電電側(cè)智能電電網(wǎng)將將為用用戶帶帶來優(yōu)優(yōu)質(zhì)公公平的的電力力服務(wù)務(wù)。用用戶將將作為為與電電力公公司平平等的的市場場主體體，有有權(quán)獲獲得電電力服服務(wù)的的相關(guān)關(guān)信息息，并并繳納納相應(yīng)應(yīng)的費費用。。用戶與與電力力公司司將建建立方方便快快捷的的溝通通渠道道。包包括通通過電電力公公司實實現(xiàn)自自身能能量管管理、、反饋饋意見見信息息、定定制服服務(wù)。。而電電力公公司將將提供供類似似與中中國移移動““10086”的公共共服務(wù)務(wù)平臺臺。包包括用用戶自自主選選擇購購電，，指令令操作作家用用電器器等。。“分布布式能能源””（distributedenergysources）自發(fā)發(fā)電與與并網(wǎng)網(wǎng)。負(fù)荷裝裝置按按用戶戶意愿愿自動動投切切，缺缺電損損失自自動計計費。。發(fā)展智智能電電網(wǎng)對對相關(guān)關(guān)產(chǎn)業(yè)業(yè)的影影響（1）設(shè)備備制造造業(yè)電力設(shè)設(shè)備企企業(yè)是是除電電力行行業(yè)本本身外外，智智能電電網(wǎng)最最直接接的受受益者者。相相關(guān)分分析認(rèn)認(rèn)為，，設(shè)備備投資資將占占智能能電網(wǎng)網(wǎng)總投投資的的40%左右，，將達達近兩兩萬億億元的的市場場規(guī)模模。成成為我我國設(shè)設(shè)備制制造業(yè)業(yè)轉(zhuǎn)型型、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)升升級的的關(guān)鍵鍵推動動力。。輸變電電設(shè)備備、電電氣自自控設(shè)設(shè)備、、電源源設(shè)備備、電電機等等子行行業(yè)均均獲得得較大大的發(fā)發(fā)展空空間，，一次次設(shè)備備二次次設(shè)備備加快快融合合，具具備自自檢測測功能能和自自我狀狀態(tài)感感知功功能的的智能能化設(shè)設(shè)備成成為新新的需需求熱熱點，，智能電電網(wǎng)建建設(shè)將將在我我國催催生類類似ABB、西門門子的的大型型制造造企業(yè)業(yè)。（2）ICT產(chǎn)業(yè)：：ICT是信息息、通通信和和技術(shù)術(shù)三個個英文文單詞詞的詞詞頭組組合(InformationandCommunicationsTechnology，簡稱稱ICT)。它是是信息息技術(shù)術(shù)與通通信技技術(shù)相相融合合而形形成的的一個個新的的概念念和新新的技技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域。。我國智智能電電網(wǎng)的的ICT需求，，可能能的解解決方方案有有兩種種，一一是向向網(wǎng)絡(luò)絡(luò)運營營商租租用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)，，二是是自建建專網(wǎng)網(wǎng)。（（移動動、無線傳傳輸、廣播有有線如如何統(tǒng)統(tǒng)一））國家電電網(wǎng)通通信中中心已已經(jīng)開開始““三網(wǎng)網(wǎng)融合合”（（電網(wǎng)網(wǎng)、信信息網(wǎng)網(wǎng)和通通信網(wǎng)網(wǎng)）的的相關(guān)關(guān)測試試，在在電力力線中中加一一根光光纖，，在我我國籌籌建類類似歐歐美的的“電電力光光纖復(fù)復(fù)合電電纜電電網(wǎng)””，電電力光光纖可可以運運行通通訊網(wǎng)網(wǎng)、數(shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)、家家電管管理網(wǎng)網(wǎng)、運運行醫(yī)醫(yī)療網(wǎng)網(wǎng)、生生物傳傳感器器網(wǎng)等等。（3）其它它帶動動產(chǎn)業(yè)業(yè)以絕緣緣、超超導(dǎo)、、納米米為主主的新新材料料行業(yè)業(yè)。以物流流、運運輸為為主的的交通通產(chǎn)業(yè)業(yè)。以電動動汽車車及其其充電電站為為主的的汽車車行業(yè)業(yè)。以銅、、鋁等等金屬屬材料料生產(chǎn)產(chǎn)的冶冶金業(yè)業(yè)。建筑、、金融融等。。5、智能能電網(wǎng)網(wǎng)主要要研究究內(nèi)容容根據(jù)我我國電電力行行業(yè)現(xiàn)現(xiàn)狀和和智能能電網(wǎng)網(wǎng)發(fā)展展需要要，我我們認(rèn)認(rèn)為可可以將將智能能電網(wǎng)網(wǎng)的研研究內(nèi)內(nèi)容分分為宏觀研研究、、電力力技術(shù)術(shù)、支支撐研研究和高級研研究四個方方面。。四個個方面面覆蓋蓋了智智能電電網(wǎng)建建設(shè)的的所有有層次次，各各參與與方可可以從從中找找出自自己需需要關(guān)關(guān)注的的重點點，并并開展展有針針對性性的研研究。。宏觀研究高級研研究電力技技術(shù)支撐研研究智能電電網(wǎng)5.1宏觀研研究是是方向向宏觀研研究指指充分分考慮慮國家家、社社會和和電力力行業(yè)業(yè)各方方利益益，從從政策策因素素、社社會因因素和和行業(yè)業(yè)因素素著手手，保保證智智能電電網(wǎng)建建設(shè)方方向正正確。。政策因因素主主要研研究智智能電電網(wǎng)建建設(shè)對對行業(yè)業(yè)間的的相互互影響響，智智能電電網(wǎng)會會重新新劃分分電力力行業(yè)業(yè)產(chǎn)業(yè)業(yè)鏈，，并會會對上上下游游利潤潤構(gòu)成成帶來來影響響。政政府在在適當(dāng)當(dāng)?shù)臅r時機出出臺合合適的的政策策可以以引導(dǎo)導(dǎo)智能能電網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)設(shè)朝著著有利利于社社會發(fā)發(fā)展的的方向向前進進。社會因因素主主要研研究智智能電電網(wǎng)和和生產(chǎn)產(chǎn)、民民生、、環(huán)保保等方方面的的互相相制約約關(guān)系系，該該部分分研究究成果果也會會對政政策制制定帶帶來影影響。。例如如可以以研究究智能能電網(wǎng)網(wǎng)的實實時電電價如如何影影響工工農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)，又又會對對經(jīng)濟濟有什什么影影響？？行業(yè)因因素主主要研研究智智能電電網(wǎng)對對電力力和其其它行行業(yè)帶帶來什什么影影響。。智能能電網(wǎng)網(wǎng)不僅僅僅是是技術(shù)術(shù)問題題，其其深層層次是是能源源利用用方式式和電電力行行業(yè)發(fā)發(fā)展模模式的的變革革，必必須從從宏觀觀層面面研究究對各各行業(yè)業(yè)的影影響，，以順順應(yīng)發(fā)發(fā)展潮潮流。。5.2電力技技術(shù)研研究是是核心心智能電電網(wǎng)建建設(shè)將將覆蓋蓋發(fā)電電、輸輸電、、配電電和用用電等等電力力生產(chǎn)產(chǎn)全過過程，，每個個環(huán)節(jié)節(jié)都有有若干干關(guān)鍵鍵技術(shù)術(shù)。發(fā)電側(cè)側(cè)重點點關(guān)注注分布布式電電源上上網(wǎng)、、競價價優(yōu)化化發(fā)電電以及及電廠廠選址址優(yōu)化化等問問題，，緩解解能源源地域域分配配不均均、能能源結(jié)結(jié)構(gòu)不不合理理的問問題；；輸電側(cè)關(guān)注注輸電網(wǎng)智智能規(guī)劃、、線路的狀狀態(tài)監(jiān)測和和評估、智智能調(diào)度，，保證輸電電網(wǎng)的安全全穩(wěn)定運行行、降低線線損；變電主要關(guān)關(guān)注變電站站的設(shè)備狀狀態(tài)可視化化、自動化化、監(jiān)控、、標(biāo)準(zhǔn)化等等內(nèi)容；配電側(cè)關(guān)注注配網(wǎng)自動動化、營配配一體化，，提高用電電可靠性；；用電側(cè)要建建立用戶和和電網(wǎng)的信信息交互機機制，實現(xiàn)現(xiàn)智能化用用電；5.3支撐研究是是保障智能電網(wǎng)的的建設(shè)離不不開企業(yè)管管理模式的的優(yōu)化、信信息化水平平的提高和和設(shè)備制造造技術(shù)的升升級。智能電網(wǎng)不不僅僅是技技術(shù)問題，，同時也需需要電力企企業(yè)適時優(yōu)優(yōu)化業(yè)務(wù)流流程、提升升管理水平平，保證業(yè)業(yè)務(wù)流程能能夠適合智智能電網(wǎng)發(fā)發(fā)展需要；；信息化技術(shù)術(shù)是電網(wǎng)智智能化最重重要的支撐撐手段，只只有在安全全防護的基基礎(chǔ)上，以以信息交互互為基礎(chǔ)、、以海量數(shù)數(shù)據(jù)做支撐撐、以集成成應(yīng)用為手手段、以直直觀展示為為目的才能能實現(xiàn)電網(wǎng)網(wǎng)智能化的的目標(biāo)；高技術(shù)含量量的電力設(shè)設(shè)備是智能能電網(wǎng)最重重要的基礎(chǔ)礎(chǔ)實施，需需要廠商和和電力企業(yè)業(yè)緊密聯(lián)系系，研發(fā)出出適合我國國電網(wǎng)實際際需要的設(shè)設(shè)備。5.4高級研究是是探索智能電網(wǎng)作作為互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之后最重重要的技術(shù)術(shù)變革，要要勇于探索索，占領(lǐng)技技術(shù)制高點點。作為未未來幾十年年技術(shù)革新新最頻繁的的市場，智智能電網(wǎng)將將和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)一樣，對對新應(yīng)用模模式和盈利利模式的渴渴求非常強強烈，參與與各方要勇勇于探索新新應(yīng)用和新新盈利模式式，依靠對對市場和業(yè)業(yè)務(wù)的深入入理解，設(shè)設(shè)計出如互互聯(lián)網(wǎng)中搜搜索引擎一一樣的殺手手級應(yīng)用。。6.智能電電網(wǎng)的基本本技術(shù)構(gòu)成成6.1智能量測體體系SMI(SmartMeteringInfrastructure)6.2智能配電運運行SDO(SmartDistributionOperation)6.3智能資產(chǎn)管管理SAM(SmartAssetManagement)6.4智能輸電運運行STO(SmartTransmissionOperation)6.5智能發(fā)電交交易與調(diào)度度SPGTS（SmartPowerGenerationTradingandScheduling）6.6分布式電電源PDS(PowerDistributionSystem)SMISDOSAMSTOSMI智能智能SDO智能配電電運行SDO6.3SAMSAM6.4智能STO智能輸電電運行STOSSSSSSAMSMIDRSMISDOSAMSTOSAMSTOSDOSMISMISTO/SAMSDO/SAM7.1節(jié)能發(fā)電電優(yōu)化調(diào)調(diào)度技術(shù)術(shù)創(chuàng)新性的的在技術(shù)術(shù)上實現(xiàn)現(xiàn)節(jié)能發(fā)發(fā)電優(yōu)化化調(diào)度，，是智能能電網(wǎng)實實現(xiàn)清潔潔高效運運行的關(guān)關(guān)鍵和發(fā)發(fā)展低碳碳經(jīng)濟的的重要環(huán)環(huán)節(jié)。7、智能電電網(wǎng)技術(shù)術(shù)的制高高點基于電網(wǎng)網(wǎng)節(jié)能和和減少SO2排放的節(jié)節(jié)能調(diào)度度發(fā)明專專利，專專利號ZL200710090000.5452316453612452316612345機組電價參數(shù)數(shù)電價參數(shù)數(shù)標(biāo)桿線線能耗參數(shù)數(shù)按能耗參參數(shù)預(yù)入入圍收益能耗參數(shù)數(shù)標(biāo)桿線線煤耗、SO2排放參數(shù)數(shù)煤耗、SO2排放參數(shù)數(shù)標(biāo)桿線線專利模式式下的控控制目標(biāo)標(biāo)多元化化圖4-2方案的體體系結(jié)構(gòu)構(gòu)關(guān)于我國國電力市市場運行行體系的的構(gòu)想7.2大電網(wǎng)智智能監(jiān)測測與自愈愈技術(shù)全景可視視化技術(shù)術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)網(wǎng)全景可可視化技技術(shù)的目目的在于于構(gòu)建智智能電網(wǎng)網(wǎng)信息展展示平臺臺，作為為高級調(diào)調(diào)度、立立體規(guī)劃劃、信息息共享的的技術(shù)支支撐。即即通過計計算機技技術(shù)對電電網(wǎng)進行行多維（（立體的的和動態(tài)態(tài)的）表表述，具具有空間間化、數(shù)數(shù)字化、、網(wǎng)絡(luò)化化、智能能化和可可視化的的特征。。其內(nèi)容容包括核核心的電電源點、、能源基基地分布布信息、、輸電線線路的空空間信息息、變電電站的運運行狀態(tài)態(tài)信息以以及生產(chǎn)產(chǎn)調(diào)度信信息；還還包括關(guān)關(guān)鍵運行行參數(shù)、、相關(guān)的的設(shè)計資資料、運運行維護護資料、、現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)控記錄錄等數(shù)據(jù)據(jù)信息的的可視化化展現(xiàn)。。三維地貌貌建模高壓輸電電線路建建模變電站建建模關(guān)鍵設(shè)備備建模大電網(wǎng)安安全控制制及自愈愈技術(shù)智能電網(wǎng)網(wǎng)必須具具有極其其可靠的的安全保保障。近近年來，，國際上上大規(guī)模模停電事事故頻發(fā)發(fā)，影響響之大令令人震驚驚。對于如此此龐大的的系統(tǒng)，，隨機的的擾動和和故障是是難以避避免的，，智能電電網(wǎng)必須須擁有較較強的自自愈能力力，有效效控制停停電區(qū)域域，嚴(yán)防防由于級級聯(lián)誤動動而演變變成大停停電事故故。莫斯科大大停電：：2005年5月，莫斯斯科突發(fā)發(fā)停電事事故，莫莫斯科最最主要的的股票交交易所MICEX被迫中斷斷交易兩兩小時，，地鐵系系統(tǒng)全線線癱瘓，，交通信信號燈也也全部停停止工作作。印尼大停停電：2005年8月，印尼尼發(fā)生大大停電，，全國近近半人口口受影響響。首都都雅加達達也徹底底斷電，，總共波波及近1億人口，，幾近總總?cè)丝谝灰话?。城城市交通通、鐵路路及航班班也受到到嚴(yán)重影影響。洛杉磯大大：2005年9月，美國國洛杉磯磯全市大大停電，，該市一一半人口口受影響響。許多多民眾甚甚至誤以以為是恐恐怖襲擊擊，引起起了一定定程度的的恐慌。。西歐大停停電：2006年11月，由于于德國境境內(nèi)一條條高壓線線路的關(guān)關(guān)閉，導(dǎo)導(dǎo)致西歐歐多國發(fā)發(fā)生嚴(yán)重重停電事事故，約約1000萬人受影影響，德德國、法法國、意意大利三三國受影影響最大大。7.3配網(wǎng)自動動化技術(shù)術(shù)需求側(cè)管管理技術(shù)術(shù)混合電動動車充電電技術(shù)唐山南湖湖大型電電動汽車車充電站站2010年3月31日投運配網(wǎng)故障障自愈技技術(shù)供用電交交互技術(shù)術(shù)智能電網(wǎng)網(wǎng)不僅預(yù)預(yù)示著供供電可靠靠性和電電能質(zhì)量量的提升升，用戶戶還將獲獲得與電電力公司司平等的的市場地地位，建建立起新新的電力力客戶服服務(wù)信息息管理體體系、擁擁有自主主選擇服服務(wù)、評評價服務(wù)務(wù)質(zhì)量的的權(quán)利，，擁有快快捷方便便能量管管理的能能力等。。因此，，交互成成為供用用電信息息傳遞的的主要方方式。通通過智能能電表、、控制單單元、通通信接口口等現(xiàn)代代科技手手段實現(xiàn)現(xiàn)自主能能量管理理、電力力交易、、電力公公司遠(yuǎn)程程輔助控控制、新新能源接接入，直直至實現(xiàn)現(xiàn)電力、、通信、、信息三三網(wǎng)合一一，龐大大的數(shù)據(jù)據(jù)量和復(fù)復(fù)雜的操操作方式式成為技技術(shù)的難難點。美國微軟軟公司開開發(fā)的用用戶能量量管理系系統(tǒng)。谷歌公司司開發(fā)的的家庭電電能計量量監(jiān)測系系統(tǒng)美國GridPoint公司提出出的智能能電網(wǎng)用用戶側(cè)功功能模塊塊綜合示示意圖。。7.4智能設(shè)備備狀態(tài)檢檢測技術(shù)術(shù)智能設(shè)備備狀態(tài)檢檢測技術(shù)術(shù)是智能能電網(wǎng)獲獲得數(shù)據(jù)據(jù)的主要要方式，，同時也也是實現(xiàn)現(xiàn)全景可可視化、、優(yōu)化調(diào)調(diào)度、運運行決策策的基礎(chǔ)礎(chǔ)。龐大大的傳感感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)作為直直接的檢檢測工具具，構(gòu)成成整個電電網(wǎng)的神神經(jīng)末梢梢，可以以由低級級控制中中心做出出迅速反反應(yīng)，或或傳至高高級管理理機構(gòu)進進一步?jīng)Q決策。智智能設(shè)備備狀態(tài)檢檢測技術(shù)術(shù)主要包包括基于于高級傳傳感器的的自我狀狀態(tài)感知知和基于于自檢測測信息的的智能控控制和保保護等方方面。目目前，關(guān)關(guān)于其實實現(xiàn)的主主要設(shè)想想是，在在運行現(xiàn)現(xiàn)場附加加了智能能組件，，或?qū)鱾鞲衅鲀?nèi)內(nèi)嵌并預(yù)預(yù)留通信信接口。。主要設(shè)備備檢測參參數(shù)：變壓器冷冷卻系統(tǒng)統(tǒng)控制所所需信息息表變壓器有有載分接接開關(guān)自自動控制制所需信信息斷路器GIS設(shè)備數(shù)字字化測量量信息油浸式電電力變壓壓器故障障及診斷斷技術(shù)油浸式電電力變壓壓器數(shù)字字化測量量信息油中溶解解氣體分分析（色色譜柱））技術(shù)情情況匯總總7.5分布式電電源并網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)風(fēng)電，光光伏發(fā)電電，小水水電發(fā)電電并網(wǎng)技技術(shù)1～5KW的光伏發(fā)發(fā)電電源源500KW以上的光光伏發(fā)電電系統(tǒng)并并網(wǎng)技術(shù)術(shù)光伏逆變變器為技技術(shù)難點點，主要要解決最最大功率率跟蹤，，諧波，，孤島效效應(yīng)與低低壓穿越越問題。。八、智能能電網(wǎng)的的機遇和和對策8.1當(dāng)前國際際國內(nèi)智智能電網(wǎng)網(wǎng)的現(xiàn)狀狀分析國外發(fā)展展概況（1）IBM公司IBM公司是最最早提出出智能電電網(wǎng)概念念并進入入該領(lǐng)域域的企業(yè)業(yè)之一。。其解決決方案主主要關(guān)注注二次側(cè)側(cè)的信息息處理，，包括數(shù)數(shù)據(jù)采集集、數(shù)據(jù)據(jù)傳輸、、信息集集成、分分析優(yōu)化化和信息息展現(xiàn)五五大方面面。提出出了多個個基礎(chǔ)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)以及完完善的數(shù)數(shù)據(jù)支持持框架，，如自動動計量管管理（AutomatedMeterManagement，AMM）、遠(yuǎn)程程資產(chǎn)監(jiān)監(jiān)視和控控制（RemoteAssetMonitoringandControl）、移動動作業(yè)管管理（MobileWorkforceManagement）和基于于IP的SCADA（IP-enabledSCADA）等。IBM根據(jù)自身身在IT業(yè)的優(yōu)勢勢，尤其其看好中中國智能能電網(wǎng)配配電系統(tǒng)統(tǒng)強勁的的市場潛潛力。。（2）西門子子公司作為世界界電氣巨巨頭，西西門子公公司擁有有從硬件件設(shè)備到到軟件集集成全方方位的開開發(fā)能力力，并于于2009年底公布布了其智智能電網(wǎng)網(wǎng)解決方方案，具具體包括括三大組組成要素素:智能計量量（智能計計費）、、電網(wǎng)智能能化（網(wǎng)絡(luò)基基礎(chǔ)設(shè)施施及其控控制）以以及公共事業(yè)的的信息技術(shù)術(shù)應(yīng)用（智能數(shù)據(jù)據(jù)管理），，智能電網(wǎng)網(wǎng)可以以一一種“動態(tài)態(tài)的”基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施取代代當(dāng)前的靜靜態(tài)電網(wǎng)，，確保能源源市場所有有主體之間間靈活、透透明和快速速的交互式式通信。2009年10月1日西門子正正式收購智智能儀表和和能源專家家Energy4U結(jié)算公司60%的股權(quán)，其其在智能電電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈鏈中“軟軟件”方面面的能力得得到大大加加強。西門門子還是全全球第一個個擁有800kV的高壓直流流輸送的應(yīng)應(yīng)用的公司司，在南方方電網(wǎng)“云云南-廣州”這個個項目上已已經(jīng)使用了了高壓直流流的系統(tǒng)，，另外和國國家電網(wǎng)方方面也有在在向家壩的的應(yīng)用。（3）歐洲智能能電網(wǎng)計劃劃歐洲智能電電網(wǎng)建設(shè)的的關(guān)鍵因素素在于市場場、安全與與電能質(zhì)量量、環(huán)境三三方面。歐歐洲電力企企業(yè)受到來來自開放的的電力市場場的競爭壓壓力，亟須須提高用戶戶滿意度，，爭取更多多用戶。因因此提高運運營效率、、降低價格格、加強與與客戶互動動就成為了了歐洲智能能電網(wǎng)建設(shè)設(shè)的重點之之一。另外外，歐洲電電力對環(huán)境境保護的極極度重視，，造成歐洲洲智能電網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)比美美國更為關(guān)關(guān)注可再生電源源和分布式電源源的接入和發(fā)發(fā)展要求，，實現(xiàn)電源源“即插即即用”的更更友好、更更靈活的接接入方式，，以及與用用戶互動。。歐洲主要國國家的智能能電網(wǎng)計劃劃：英國目標(biāo)是是2020年在全國所所有2600萬個家庭安安裝智能電電表，此項項工作主要要通過電力力公司完成成。并且已已正式進行行了適應(yīng)風(fēng)風(fēng)力發(fā)電等等可再生能能源的智能能電表等相相關(guān)實驗。。德國制定了了“E—Energy””計劃，初步步在全國6個地點進行行智能電網(wǎng)網(wǎng)實證實驗驗。同時還還進行風(fēng)力力發(fā)電和電電動汽車實實證實驗，，并對互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)管理電電力消費進進行檢測。。國內(nèi)發(fā)展概概況國網(wǎng)電力科科學(xué)研究院院：用于電電力系統(tǒng)潮潮流穩(wěn)定計計算的PSASP（電力系統(tǒng)統(tǒng)分析綜合合程序）程程序國內(nèi)領(lǐng)領(lǐng)先，EMS（能量管理理系統(tǒng)）系系統(tǒng)國內(nèi)領(lǐng)領(lǐng)先，在智智能電網(wǎng)上上有一定基基礎(chǔ)。國網(wǎng)南瑞科科技有限公公司：在SCADA采集系統(tǒng)，，網(wǎng)絡(luò)信息息系統(tǒng)技術(shù)術(shù)方面處于于國內(nèi)領(lǐng)先先地位，有有一定優(yōu)勢勢。國網(wǎng)四方公公司、許繼繼集團公司司在電力系系統(tǒng)繼電保保護方面領(lǐng)領(lǐng)先。智能電網(wǎng)的的可視化技技術(shù)、智能能交易調(diào)度度技術(shù)、智智能組件技技術(shù)、輸配配電狀態(tài)智智能檢測技技術(shù)、供用用電智能交交互技術(shù)尚尚處于研究究起步階段段。8.2湖南省智能能電網(wǎng)的發(fā)發(fā)展湖南電網(wǎng)現(xiàn)現(xiàn)狀2009年7月，湖南省省總裝機2643萬千瓦，最最高負(fù)荷1462.5萬千瓦。湖南與智能能電網(wǎng)的相相關(guān)產(chǎn)業(yè)狀狀況（1）湖南開關(guān)關(guān)廠、長高高高壓開關(guān)關(guān)廠、常德德開關(guān)廠、、益陽開關(guān)關(guān)廠等能生生產(chǎn)220kv及以下普通通高中壓開開關(guān)，但缺缺乏智能組組件技術(shù)。。（2）衡陽特