智能電網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇及技術(shù)制高點(diǎn)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(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響

4.1電力工業(yè)與國計(jì)民生4.2智能電網(wǎng)與國民經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(dòng)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(jī)遇和對(duì)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(duì)電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)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(jì)復(fù)蘇計(jì)劃將促進(jìn)就業(yè)、成倍增加可再生能源的開發(fā)能力、建設(shè)一個(gè)可實(shí)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(gè)更堅(jiān)強(qiáng)，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(huì)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(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)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(qiáng)調(diào)，應(yīng)從技術(shù)進(jìn)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(qiáng)配網(wǎng)建設(shè)保證電網(wǎng)安全。中央政府將進(jìn)一步提高農(nóng)網(wǎng)改造力度。中國科學(xué)院科學(xué)時(shí)報(bào)社首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家武建東描繪了智能電網(wǎng)發(fā)展的宏偉：“智能互動(dòng)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(gè)比3G業(yè)務(wù)更加宏大的產(chǎn)業(yè)空間，一個(gè)比3G業(yè)務(wù)更能夠推動(dòng)內(nèi)需體系轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇。溫家寶總理2010年3月5日在十一屆人大三次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)指出：“積極應(yīng)對(duì)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(qiáng)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(fèi)模式，積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化國際合作，推動(dòng)全球應(yīng)對(duì)氣候變化取得新進(jìn)展。”2009年2月4日，地中海島國馬耳他與IBM達(dá)成“智能公用系統(tǒng)“協(xié)議，投資7000萬歐元，實(shí)現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化，將2萬個(gè)普通電表替換成互動(dòng)式電表，實(shí)現(xiàn)電廠與用戶的互動(dòng)。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(duì)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(duì)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)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(dòng)化（可自適用并實(shí)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(dòng)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(dòng)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)想中的智智能電網(wǎng)3、智能電網(wǎng)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)規(guī)劃2009年至2010年為規(guī)劃試試點(diǎn)階段，，開展“堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)智能電電網(wǎng)”發(fā)展展規(guī)劃，制制定技術(shù)和和管理標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，開展關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研研發(fā)及各環(huán)環(huán)節(jié)試點(diǎn)；；2011年“863計(jì)劃”國投投5億元，設(shè)22課題，自然然基金列為為六大內(nèi)容容中第二。。2011年至2015年為全面建建設(shè)階段，，加快特高高壓電網(wǎng)和和城鄉(xiāng)配電電網(wǎng)建設(shè)，，初步形成成智能電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行控制制和互動(dòng)服服務(wù)體系，，關(guān)鍵技術(shù)術(shù)和裝備實(shí)實(shí)現(xiàn)重大突突破和廣泛泛應(yīng)用；這這一階段預(yù)預(yù)計(jì)總投資資約2萬億元。2016年至2020年為引領(lǐng)提提升階段，，全面建成成統(tǒng)一的““堅(jiān)強(qiáng)智能能電網(wǎng)”，，技術(shù)和裝裝備全面達(dá)達(dá)到國際先先進(jìn)水平。。這一階段段預(yù)計(jì)投資資1.7~2萬億元。國網(wǎng)公司（（占供電區(qū)區(qū)域的80%）：2010-2020年國網(wǎng)智能能電網(wǎng)總投投資規(guī)模將將接近4萬億元。南方電網(wǎng)（（占供電區(qū)區(qū)域的20%）：計(jì)劃在2020年前投入5500億元，主要要是用于需需求側(cè)信息息交互和終終端用戶智智能化改造造。4、智能電網(wǎng)網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社社會(huì)的影響響4.1電力工業(yè)與與國計(jì)民生生世界電力工工業(yè)的發(fā)展展從人類鉆木木取火的時(shí)時(shí)代開始，，對(duì)能源的的利用方式式，直接決決定著生產(chǎn)產(chǎn)力的發(fā)展展水平。19世紀(jì)40年代，由于于蒸汽機(jī)的的普及而產(chǎn)產(chǎn)生了第一次技術(shù)術(shù)革命，也也稱工業(yè)革革命。電力革命是是繼工業(yè)革革命之后的的第二次技技術(shù)革命。。馬克思說說：“曾經(jīng)經(jīng)翻轉(zhuǎn)世界界的蒸汽統(tǒng)統(tǒng)治時(shí)代已已宣告結(jié)束束，代替它它的是無比比的最革命命的力量——電氣火花。?！?831年法拉第發(fā)發(fā)現(xiàn)電磁感感應(yīng)定律，，1885年俄國人多多里沃·多勃列沃列列斯基在國國際電工技技術(shù)展覽會(huì)會(huì)上展出了了三相交流流輸電系統(tǒng)統(tǒng)。電能的使用用不但可以以通過集中中治理或選選擇清潔能能源的方式式減輕環(huán)境境壓力，而而且是提高高能源效率率的重要手手段。據(jù)研研究，電動(dòng)動(dòng)機(jī)代替柴柴油機(jī)可節(jié)節(jié)能50%左右，用電電氣機(jī)車代代替蒸汽輪輪機(jī)車，效效率可從8%提高到30%。美國一研究究小組對(duì)20個(gè)生產(chǎn)部門門的350種產(chǎn)品及服服務(wù)行業(yè)進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分分析，這些些部門的用用電比重如如果提高2%，則單位產(chǎn)產(chǎn)值的能源源消費(fèi)可降降低18%。因此，下一一輪席卷全全球的綠色色革命，同同樣也是電電力的革命命。我國電力工工業(yè)的發(fā)展展到1949年底，全國國發(fā)電裝機(jī)機(jī)容量僅有有185萬kW，發(fā)電量43億kWh，分別居世世界第21位和第25位。至1978年底，全國國發(fā)電裝機(jī)機(jī)容量達(dá)5712萬kW，年發(fā)電量量達(dá)2566億kWh。發(fā)電裝機(jī)容容量2009年已達(dá)8．6億千瓦，僅僅次于美國國。電網(wǎng)規(guī)規(guī)模躍居世世界第一位位，且向特特高壓、智智能化等高高端輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；；電源結(jié)構(gòu)構(gòu)正逐步趨趨向合理，，核電、風(fēng)風(fēng)電等清潔潔能源發(fā)展展迅速。國資委圖4-1我國電力企企業(yè)當(dāng)前結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖圖發(fā)改委(能源局）電監(jiān)會(huì)電力企業(yè)聯(lián)聯(lián)合會(huì)發(fā)電集團(tuán)公公司國家電網(wǎng)公公司南方電網(wǎng)公公司獨(dú)立發(fā)電公公司發(fā)電廠發(fā)電廠東北電網(wǎng)公公司華東電網(wǎng)公公司華北電網(wǎng)公公司華中電網(wǎng)公公司西北電網(wǎng)公公司對(duì)應(yīng)的各省省電力(電網(wǎng))公司對(duì)應(yīng)的各省省電力(電網(wǎng))公司圖4-2我國電網(wǎng)建建設(shè)投資增增長情況圖4-3我國電力累累計(jì)裝機(jī)容容量及增長長率2009年，國網(wǎng)公公司對(duì)于電電網(wǎng)建設(shè)的的投資已達(dá)達(dá)3058.6億元，同比比增長22.5％2009年底，我國國裝機(jī)容量量已達(dá)8.6億千瓦圖4-4我國近年來來風(fēng)電、水水電、核電電、光伏發(fā)發(fā)電裝機(jī)容容量統(tǒng)計(jì)4.2智能電網(wǎng)與與國民經(jīng)濟(jì)濟(jì)我們認(rèn)為，，2020年我國可能能建成具有有初步智能能特性的數(shù)數(shù)字化電網(wǎng)網(wǎng),到2030~2040年才能真正正建成具有有自愈能力力的智能電電網(wǎng)。事實(shí)實(shí)上，國際際上許多國國家把實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的遠(yuǎn)景時(shí)時(shí)間點(diǎn)定在在2030~2040年。據(jù)測算算，每投資500億元建設(shè)智智能電網(wǎng)，，將帶動(dòng)數(shù)數(shù)倍的社會(huì)會(huì)投資，可可創(chuàng)造直接接就業(yè)機(jī)會(huì)會(huì)約14萬個(gè)，效益益與投資比比為4.1～5.1。將是國家倡倡導(dǎo)的低碳碳經(jīng)濟(jì)，，絕緣能源源的主體。。發(fā)展智能電電網(wǎng)對(duì)電力力行業(yè)自身身的影響（1）發(fā)電業(yè)智能電網(wǎng)將將促使我國國發(fā)電企業(yè)業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展展思路和發(fā)發(fā)展模式，，實(shí)現(xiàn)高效、、優(yōu)質(zhì)、低低排放、低低價(jià)競爭的的節(jié)能環(huán)保保優(yōu)化交易易與調(diào)度。。智能電網(wǎng)將將極大地促促進(jìn)清潔能能源的發(fā)展展?！秶夷茉磻?zhàn)戰(zhàn)略》（征求意見見稿）提出出，清潔能能源占我國國一次能源源供應(yīng)的比比重到2020年達(dá)到18%、到2030年達(dá)到23%、到2050年達(dá)到35%；能便捷地接接入風(fēng)電、、小水電、、光伏太陽陽能發(fā)電、、海洋潮汐汐發(fā)電等分分布式電源源。（2）輸電業(yè)智能電網(wǎng)將將實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)和優(yōu)良良的自愈性性。隨著未未來構(gòu)建的的“三華””同步電網(wǎng)網(wǎng)，以及大大規(guī)?？稍僭偕茉唇咏尤氲男枰笠?guī)模模的電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)使使我國電網(wǎng)網(wǎng)正在成為為世界上規(guī)規(guī)模最大和和結(jié)構(gòu)最復(fù)復(fù)雜的電網(wǎng)網(wǎng)。因此，智能能預(yù)警和面面對(duì)災(zāi)變的的智能化處處理能力顯顯得尤為重重要。特高壓交直直流輸電將將繼續(xù)發(fā)展展。我國的的能源和負(fù)負(fù)荷的地理理格局，決決定了必須須實(shí)施遠(yuǎn)距距離、大規(guī)規(guī)模輸電。。行政手段段不再適合合于資源的的大規(guī)模優(yōu)優(yōu)化配置，，價(jià)格機(jī)制制作為節(jié)能能調(diào)度的主主要手段。。這需要智能能化的交易易調(diào)度技術(shù)術(shù)和智能安安全穩(wěn)定輸輸電技術(shù)。。(3)配電業(yè)實(shí)行大規(guī)模模配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化設(shè)備改改造。包括括建立可視視化數(shù)字化化變電站并并安裝配電電自動(dòng)化設(shè)設(shè)備、更換換老化線路路、添加自自動(dòng)無功補(bǔ)補(bǔ)償、諧波波治理裝置置等。逐步增強(qiáng)與與用戶的交交互能力。。通過智能能電表和通通信網(wǎng)絡(luò)與與用戶建立立友好的互互動(dòng)方式。。并可進(jìn)一一步加入用用戶的能量量管理計(jì)劃劃，根據(jù)用用戶要求和和安全等級(jí)級(jí)，對(duì)相應(yīng)應(yīng)負(fù)荷進(jìn)行行管理，如如用電時(shí)段段和遠(yuǎn)程開開?？刂频鹊取＾r(nóng)村電網(wǎng)將將大規(guī)模改改造。農(nóng)村村電網(wǎng)涉及及范圍廣，，改造難度度大，普遍遍存在輸電電線路線徑徑小、變壓壓器損耗高高、供電半半徑大、可可靠性不高高等問題。。作為我國國數(shù)量最大大的用電群群體，廣大大農(nóng)村人口口的用電問問題是智能能電網(wǎng)建設(shè)設(shè)所無法避避免的重點(diǎn)點(diǎn)和難點(diǎn)，，若得不到到解決，智智能電網(wǎng)的的成功將無無從談起。。(4）用電側(cè)智能電網(wǎng)將為為用戶帶來優(yōu)優(yōu)質(zhì)公平的電電力服務(wù)。用用戶將作為與與電力公司平平等的市場主主體，有權(quán)獲獲得電力服務(wù)務(wù)的相關(guān)信息息，并繳納相相應(yīng)的費(fèi)用。。用戶與電力公公司將建立方方便快捷的溝溝通渠道。包包括通過電力力公司實(shí)現(xiàn)自自身能量管理理、反饋意見見信息、定制制服務(wù)。而電電力公司將提提供類似與中中國移動(dòng)“10086””的公共服務(wù)平平臺(tái)。包括用用戶自主選擇擇購電，指令令操作家用電電器等?！胺植际侥茉丛础保╠istributedenergysources）自發(fā)電與并并網(wǎng)。負(fù)荷裝置按用用戶意愿自動(dòng)動(dòng)投切，缺電電損失自動(dòng)計(jì)計(jì)費(fèi)。發(fā)展智能電網(wǎng)網(wǎng)對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)業(yè)的影響（1）設(shè)備制造業(yè)業(yè)電力設(shè)備企業(yè)業(yè)是除電力行行業(yè)本身外，，智能電網(wǎng)最最直接的受益益者。相關(guān)分分析認(rèn)為，設(shè)設(shè)備投資將占占智能電網(wǎng)總總投資的40%左右，將達(dá)近近兩萬億元的的市場規(guī)模。。成為我國設(shè)設(shè)備制造業(yè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升升級(jí)的關(guān)鍵推推動(dòng)力。輸變電設(shè)備、、電氣自控設(shè)設(shè)備、電源設(shè)設(shè)備、電機(jī)等等子行業(yè)均獲獲得較大的發(fā)發(fā)展空間，一一次設(shè)備二次次設(shè)備加快融融合，具備自自檢測功能和和自我狀態(tài)感感知功能的智智能化設(shè)備成成為新的需求求熱點(diǎn)，智能電網(wǎng)建設(shè)設(shè)將在我國催催生類似ABB、西門子的大大型制造企業(yè)業(yè)。（2）ICT產(chǎn)業(yè)：ICT是信息、通信信和技術(shù)三個(gè)個(gè)英文單詞的的詞頭組合(InformationandCommunicationsTechnology，簡稱ICT)。它是信息技技術(shù)與通信技技術(shù)相融合而而形成的一個(gè)個(gè)新的概念和和新的技術(shù)領(lǐng)領(lǐng)域。我國智能電網(wǎng)網(wǎng)的ICT需求，可能的的解決方案有有兩種，一是是向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營營商租用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)服務(wù)，二是是自建專網(wǎng)。。（移動(dòng)、無線傳輸、廣播有線如何何統(tǒng)一）國家電網(wǎng)通信信中心已經(jīng)開開始“三網(wǎng)融融合”（電網(wǎng)網(wǎng)、信息網(wǎng)和和通信網(wǎng)）的的相關(guān)測試，，在電力線中中加一根光纖纖，在我國籌籌建類似歐美美的“電力光光纖復(fù)合電纜纜電網(wǎng)”，電電力光纖可以以運(yùn)行通訊網(wǎng)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、、家電管理網(wǎng)網(wǎng)、運(yùn)行醫(yī)療療網(wǎng)、生物傳傳感器網(wǎng)等。。（3）其它帶動(dòng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)以絕緣、超導(dǎo)導(dǎo)、納米為主主的新材料行行業(yè)。以物流、運(yùn)輸輸為主的交通通產(chǎn)業(yè)。以電動(dòng)汽車及及其充電站為為主的汽車行行業(yè)。以銅、鋁等金金屬材料生產(chǎn)產(chǎn)的冶金業(yè)。。建筑、金融等等。5、智能電網(wǎng)主主要研究內(nèi)容容根據(jù)我國電力力行業(yè)現(xiàn)狀和和智能電網(wǎng)發(fā)發(fā)展需要，我我們認(rèn)為可以以將智能電網(wǎng)網(wǎng)的研究內(nèi)容容分為宏觀研究、電電力技術(shù)、支支撐研究和高級(jí)研究四個(gè)方面。四四個(gè)方面覆蓋蓋了智能電網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)的所有有層次，各參參與方可以從從中找出自己己需要關(guān)注的的重點(diǎn)，并開開展有針對(duì)性性的研究。宏觀研究高級(jí)研究電力技術(shù)支撐研究智能電網(wǎng)5.1宏觀研究是方方向宏觀研究指充充分考慮國家家、社會(huì)和電電力行業(yè)各方方利益，從政政策因素、社社會(huì)因素和行行業(yè)因素著手手，保證智能能電網(wǎng)建設(shè)方方向正確。政策因素主要要研究智能電電網(wǎng)建設(shè)對(duì)行行業(yè)間的相互互影響，智能能電網(wǎng)會(huì)重新新劃分電力行行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，，并會(huì)對(duì)上下下游利潤構(gòu)成成帶來影響。。政府在適當(dāng)當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)出臺(tái)臺(tái)合適的政策策可以引導(dǎo)智智能電網(wǎng)建設(shè)設(shè)朝著有利于于社會(huì)發(fā)展的的方向前進(jìn)。。社會(huì)因素主要要研究智能電電網(wǎng)和生產(chǎn)、、民生、環(huán)保保等方面的互互相制約關(guān)系系，該部分研研究成果也會(huì)會(huì)對(duì)政策制定定帶來影響。。例如可以研研究智能電網(wǎng)網(wǎng)的實(shí)時(shí)電價(jià)價(jià)如何影響工工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，，又會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)有什么影響響？行業(yè)因素主要要研究智能電電網(wǎng)對(duì)電力和和其它行業(yè)帶帶來什么影響響。智能電網(wǎng)網(wǎng)不僅僅是技技術(shù)問題，其其深層次是能能源利用方式式和電力行業(yè)業(yè)發(fā)展模式的的變革，必須須從宏觀層面面研究對(duì)各行行業(yè)的影響，，以順應(yīng)發(fā)展展潮流。5.2電力技術(shù)研究究是核心智能電網(wǎng)建設(shè)設(shè)將覆蓋發(fā)電電、輸電、配配電和用電等等電力生產(chǎn)全全過程，每個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)都有若若干關(guān)鍵技術(shù)術(shù)。發(fā)電側(cè)重點(diǎn)關(guān)關(guān)注分布式電電源上網(wǎng)、競競價(jià)優(yōu)化發(fā)電電以及電廠選選址優(yōu)化等問問題，緩解能能源地域分配配不均、能源源結(jié)構(gòu)不合理理的問題；輸電側(cè)關(guān)注輸輸電網(wǎng)智能規(guī)規(guī)劃、線路的的狀態(tài)監(jiān)測和和評(píng)估、智能能調(diào)度，保證證輸電網(wǎng)的安安全穩(wěn)定運(yùn)行行、降低線損損；變電主要關(guān)注注變電站的設(shè)設(shè)備狀態(tài)可視視化、自動(dòng)化化、監(jiān)控、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化等內(nèi)容容；配電側(cè)關(guān)注配配網(wǎng)自動(dòng)化、、營配一體化化，提高用電電可靠性；用電側(cè)要建立立用戶和電網(wǎng)網(wǎng)的信息交互互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)智能化用電電；5.3支撐研究是保保障智能電網(wǎng)的建建設(shè)離不開企企業(yè)管理模式式的優(yōu)化、信信息化水平的的提高和設(shè)備備制造技術(shù)的的升級(jí)。智能電網(wǎng)不僅僅僅是技術(shù)問問題，同時(shí)也也需要電力企企業(yè)適時(shí)優(yōu)化化業(yè)務(wù)流程、、提升管理水水平，保證業(yè)業(yè)務(wù)流程能夠夠適合智能電電網(wǎng)發(fā)展需要要；信息化技術(shù)是是電網(wǎng)智能化化最重要的支支撐手段，只只有在安全防防護(hù)的基礎(chǔ)上上，以信息交交互為基礎(chǔ)、、以海量數(shù)據(jù)據(jù)做支撐、以以集成應(yīng)用為為手段、以直直觀展示為目目的才能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)電網(wǎng)智能化化的目標(biāo)；高技術(shù)含量的的電力設(shè)備是是智能電網(wǎng)最最重要的基礎(chǔ)礎(chǔ)實(shí)施，需要要廠商和電力力企業(yè)緊密聯(lián)聯(lián)系，研發(fā)出出適合我國電電網(wǎng)實(shí)際需要要的設(shè)備。5.4高級(jí)研究是探探索智能電網(wǎng)作為為互聯(lián)網(wǎng)之后后最重要的技技術(shù)變革，要要勇于探索，，占領(lǐng)技術(shù)制制高點(diǎn)。作為為未來幾十年年技術(shù)革新最最頻繁的市場場，智能電網(wǎng)網(wǎng)將和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)一樣，對(duì)新新應(yīng)用模式和和盈利模式的的渴求非常強(qiáng)強(qiáng)烈，參與各各方要勇于探探索新應(yīng)用和和新盈利模式式，依靠對(duì)市市場和業(yè)務(wù)的的深入理解，，設(shè)計(jì)出如互互聯(lián)網(wǎng)中搜索索引擎一樣的的殺手級(jí)應(yīng)用用。6.智能電網(wǎng)網(wǎng)的基本技術(shù)術(shù)構(gòu)成6.1智能量測體系系SMI(SmartMeteringInfrastructure)6.2智能配電運(yùn)行行SDO(SmartDistributionOperation)6.3智能資產(chǎn)管理理SAM(SmartAssetManagement)6.4智能輸電運(yùn)行行STO(SmartTransmissionOperation)6.5智能發(fā)電交易易與調(diào)度SPGTS（SmartPowerGenerationTradingandScheduling）6.6分布式電源PDS(PowerDistributionSystem)SMISDOSAMSTOSMI智能智能SDO智能配電運(yùn)行行SDO6.3SAMSAM6.4智能STO智能輸電運(yùn)行行STOSSSSSSAMSMIDRSMISDOSAMSTOSAMSTOSDOSMISMISTO/SAMSDO/SAM7.1節(jié)能發(fā)電優(yōu)化化調(diào)度技術(shù)創(chuàng)新性的在技技術(shù)上實(shí)現(xiàn)節(jié)節(jié)能發(fā)電優(yōu)化化調(diào)度，是智智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)清潔高效運(yùn)運(yùn)行的關(guān)鍵和和發(fā)展低碳經(jīng)經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)環(huán)節(jié)。7、智能電網(wǎng)技技術(shù)的制高點(diǎn)點(diǎn)基于電網(wǎng)節(jié)能能和減少SO2排放的節(jié)能調(diào)調(diào)度發(fā)明專利利，專利號(hào)ZL200710090000.5452316453612452316612345機(jī)組電價(jià)參數(shù)電價(jià)參數(shù)標(biāo)桿桿線能耗參數(shù)按能耗參數(shù)預(yù)預(yù)入圍收益能耗參數(shù)標(biāo)桿桿線煤耗、SO2排放參數(shù)煤耗、SO2排放參數(shù)標(biāo)桿桿線專利模式下的的控制目標(biāo)多多元化圖4-2方案的體系結(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)于我國電力力市場運(yùn)行體體系的構(gòu)想7.2大電網(wǎng)智能監(jiān)監(jiān)測與自愈技技術(shù)全景可視化技技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)全景景可視化技術(shù)術(shù)的目的在于于構(gòu)建智能電電網(wǎng)信息展示示平臺(tái)，作為為高級(jí)調(diào)度、、立體規(guī)劃、、信息共享的的技術(shù)支撐。。即通過計(jì)算算機(jī)技術(shù)對(duì)電電網(wǎng)進(jìn)行多維維（立體的和和動(dòng)態(tài)的）表表述，具有空空間化、數(shù)字字化、網(wǎng)絡(luò)化化、智能化和和可視化的特特征。其內(nèi)容容包括核心的的電源點(diǎn)、能能源基地分布布信息、輸電電線路的空間間信息、變電電站的運(yùn)行狀狀態(tài)信息以及及生產(chǎn)調(diào)度信信息；還包括括關(guān)鍵運(yùn)行參參數(shù)、相關(guān)的的設(shè)計(jì)資料、、運(yùn)行維護(hù)資資料、現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)控記錄等數(shù)數(shù)據(jù)信息的可可視化展現(xiàn)。。三維地貌建模模高壓輸電線路路建模變電站建模關(guān)鍵設(shè)備建模模大電網(wǎng)安全控控制及自愈技技術(shù)智能電網(wǎng)必須須具有極其可可靠的安全保保障。近年來來，國際上大大規(guī)模停電事事故頻發(fā)，影影響之大令人人震驚。對(duì)于如此龐大大的系統(tǒng)，隨隨機(jī)的擾動(dòng)和和故障是難以以避免的，智智能電網(wǎng)必須須擁有較強(qiáng)的的自愈能力，，有效控制停停電區(qū)域，嚴(yán)嚴(yán)防由于級(jí)聯(lián)聯(lián)誤動(dòng)而演變變成大停電事事故。莫斯科大停電電：2005年5月，莫斯科突突發(fā)停電事故故，莫斯科最最主要的股票票交易所MICEX被迫中斷交易易兩小時(shí)，地地鐵系統(tǒng)全線線癱瘓，交通通信號(hào)燈也全全部停止工作作。印尼大停電：2005年8月，印尼發(fā)生生大停電，全全國近半人口口受影響。首首都雅加達(dá)也也徹底斷電，，總共波及近近1億人口，幾近近總?cè)丝谝话氚?。城市交通通、鐵路及航航班也受到嚴(yán)嚴(yán)重影響。洛杉磯大：2005年9月，美國洛杉杉磯全市大停停電，該市一一半人口受影影響。許多民民眾甚至誤以以為是恐怖襲襲擊，引起了了一定程度的的恐慌。西歐大停電：2006年11月，由于德國國境內(nèi)一條高高壓線路的關(guān)關(guān)閉，導(dǎo)致西西歐多國發(fā)生生嚴(yán)重停電事事故，約1000萬人受影響，，德國、法國國、意大利三三國受影響最最大。7.3配網(wǎng)自動(dòng)化技技術(shù)需求側(cè)管理技技術(shù)混合電動(dòng)車充充電技術(shù)唐山南湖大型型電動(dòng)汽車充充電站2010年3月31日投運(yùn)配網(wǎng)故障自愈愈技術(shù)供用電交互技技術(shù)智能電網(wǎng)不僅僅預(yù)示著供電電可靠性和電電能質(zhì)量的提提升，用戶還還將獲得與電電力公司平等等的市場地位位，建立起新新的電力客戶戶服務(wù)信息管管理體系、擁擁有自主選擇擇服務(wù)、評(píng)價(jià)價(jià)服務(wù)質(zhì)量的的權(quán)利，擁有有快捷方便能能量管理的能能力等。因此此，交互成為為供用電信息息傳遞的主要要方式。通過過智能電表、、控制單元、、通信接口等等現(xiàn)代科技手手段實(shí)現(xiàn)自主主能量管理、、電力交易、、電力公司遠(yuǎn)遠(yuǎn)程輔助控制制、新能源接接入，直至實(shí)實(shí)現(xiàn)電力、通通信、信息三三網(wǎng)合一，龐龐大的數(shù)據(jù)量量和復(fù)雜的操操作方式成為為技術(shù)的難點(diǎn)點(diǎn)。美國微軟公司司開發(fā)的用戶戶能量管理系系統(tǒng)。谷歌公司開發(fā)發(fā)的家庭電能能計(jì)量監(jiān)測系系統(tǒng)美國GridPoint公司提出的智智能電網(wǎng)用戶戶側(cè)功能模塊塊綜合示意圖圖。7.4智能設(shè)備狀態(tài)態(tài)檢測技術(shù)智能設(shè)備狀態(tài)態(tài)檢測技術(shù)是是智能電網(wǎng)獲獲得數(shù)據(jù)的主主要方式，同同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全景可視化化、優(yōu)化調(diào)度度、運(yùn)行決策策的基礎(chǔ)。龐龐大的傳感器器網(wǎng)絡(luò)作為直直接的檢測工工具，構(gòu)成整整個(gè)電網(wǎng)的神神經(jīng)末梢，可可以由低級(jí)控控制中心做出出迅速反應(yīng)，，或傳至高級(jí)級(jí)管理機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)一步?jīng)Q策。。智能設(shè)備狀狀態(tài)檢測技術(shù)術(shù)主要包括基基于高級(jí)傳感感器的自我狀狀態(tài)感知和基基于自檢測信信息的智能控控制和保護(hù)等等方面。目前前，關(guān)于其實(shí)實(shí)現(xiàn)的主要設(shè)設(shè)想是，在運(yùn)運(yùn)行現(xiàn)場附加加了智能組件件，或?qū)鞲懈衅鲀?nèi)嵌并預(yù)預(yù)留通信接口口。主要設(shè)備檢測測參數(shù)：變壓器冷卻系系統(tǒng)控制所需需信息表變壓器有載分分接開關(guān)自動(dòng)動(dòng)控制所需信信息斷路器GIS設(shè)備數(shù)字化測測量信息油浸式電力變變壓器故障及及診斷技術(shù)油浸式電力變變壓器數(shù)字化化測量信息油中溶解氣體體分析（色譜譜柱）技術(shù)情情況匯總7.5分布式電源并并網(wǎng)技術(shù)風(fēng)電，光伏發(fā)發(fā)電，小水電電發(fā)電并網(wǎng)技技術(shù)1～5KW的光伏發(fā)電電電源500KW以上的光伏發(fā)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)光伏逆變器為為技術(shù)難點(diǎn)，，主要解決最最大功率跟蹤蹤，諧波，孤孤島效應(yīng)與低低壓穿越問題題。八、智能電網(wǎng)網(wǎng)的機(jī)遇和對(duì)對(duì)策8.1當(dāng)前國際國內(nèi)內(nèi)智能電網(wǎng)的的現(xiàn)狀分析國外發(fā)展概況況（1）IBM公司IBM公司是最早提提出智能電網(wǎng)網(wǎng)概念并進(jìn)入入該領(lǐng)域的企企業(yè)之一。其其解決方案主主要關(guān)注二次次側(cè)的信息處處理，包括數(shù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)數(shù)據(jù)傳輸、信信息集成、分分析優(yōu)化和信信息展現(xiàn)五大大方面。提出出了多個(gè)基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)以以及完善的數(shù)數(shù)據(jù)支持框架架，如自動(dòng)計(jì)計(jì)量管理（AutomatedMeterManagement，AMM）、遠(yuǎn)程資產(chǎn)產(chǎn)監(jiān)視和控制制（RemoteAssetMonitoringandControl）、移動(dòng)作業(yè)業(yè)管理（MobileWorkforceManagement）和基于IP的SCADA（IP-enabledSCADA）等。IBM根據(jù)自身在IT業(yè)的優(yōu)勢(shì)，尤尤其看好中國國智能電網(wǎng)配配電系統(tǒng)強(qiáng)勁勁的市場潛力力。（2）西門子公司司作為世界電氣氣巨頭，西門門子公司擁有有從硬件設(shè)備備到軟件集成成全方位的開開發(fā)能力，并并于2009年底公布了其其智能電網(wǎng)解解決方案，具具體包括三大大組成要素:智能計(jì)量（智能計(jì)費(fèi)））、電網(wǎng)智能化（網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施及其控制制）以及公共事業(yè)的信信息技術(shù)應(yīng)用用（智能數(shù)據(jù)管管理），智能能電網(wǎng)可以以以一種“動(dòng)態(tài)態(tài)的”基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施取代當(dāng)前前的靜態(tài)電網(wǎng)網(wǎng)，確保能源源市場所有主主體之間靈活活、透明和快快速的交互式式通信。2009年10月1日西門子正式式收購智能儀儀表和能源專專家Energy4U結(jié)算公司60%的股權(quán)，其在在智能電網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)

鏈中““軟件”方面面的能力得到到大大加強(qiáng)。。西門子還是是全球第一個(gè)個(gè)擁有800kV的高壓直流輸輸送的應(yīng)用的的公司，在南南方電網(wǎng)“云云南-廣州”這個(gè)項(xiàng)項(xiàng)目上已經(jīng)使使用了高壓直直流的系統(tǒng)，，另外和國家家電網(wǎng)方面也也有在向家壩壩的應(yīng)用。（3）歐洲智能電電網(wǎng)計(jì)劃歐洲智能電網(wǎng)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵鍵因素在于市市場、安全與與電能質(zhì)量、、環(huán)境三方面面。歐洲電力力企業(yè)受到來來自開放的電電力市場的競競爭壓力，亟亟須提高用戶戶滿意度，爭爭取更多用戶戶。因此提高高運(yùn)營效率、、降低價(jià)格、、加強(qiáng)與客戶戶互動(dòng)就成為為了歐洲智能能電網(wǎng)建設(shè)的的重點(diǎn)之一。。另外，歐洲洲電力對(duì)環(huán)境境保護(hù)的極度度重視，造成成歐洲智能電電網(wǎng)建設(shè)比美美國更為關(guān)注注可再生電源和分布式電源的接入和發(fā)展展要求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)電源“即插插即用”的更更友好、更靈靈活的接入方方式，以及與與用戶互動(dòng)。。歐洲主要國家家的智能電網(wǎng)網(wǎng)計(jì)劃：英國目標(biāo)是2020年在全國所有有2600萬個(gè)家庭安裝裝智能電表，，此項(xiàng)工作主主要通過電力力公司完成。。并且已正式式進(jìn)行了適應(yīng)應(yīng)風(fēng)力發(fā)電等等可再生能源源的智能電表表等相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)。德國制定了““E—Energy”計(jì)劃，初步在在全國6個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行智智能電網(wǎng)實(shí)證證實(shí)驗(yàn)。同時(shí)時(shí)還進(jìn)行風(fēng)力力發(fā)電和電動(dòng)動(dòng)汽車實(shí)證實(shí)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)互互聯(lián)網(wǎng)管理電電力消費(fèi)進(jìn)行行檢測。國內(nèi)發(fā)展概況況國網(wǎng)電力科學(xué)學(xué)研究院：用用于電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流穩(wěn)定計(jì)計(jì)算的PSASP（電力系統(tǒng)分分析綜合程序序）程序國內(nèi)內(nèi)領(lǐng)先，EMS（能量管理系系統(tǒng)）系統(tǒng)國國內(nèi)領(lǐng)先，在在智能電網(wǎng)上上有一定基礎(chǔ)礎(chǔ)。國網(wǎng)南瑞科技技有限公司：：在SCADA采集系統(tǒng)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)方面處處于國內(nèi)領(lǐng)先先地位，有一一定優(yōu)勢(shì)。國網(wǎng)四方公司司、許繼集團(tuán)團(tuán)公司在電力力系統(tǒng)繼電保保護(hù)方面領(lǐng)先先。智能電網(wǎng)的可可視化技術(shù)、、智能交易調(diào)調(diào)度技術(shù)、智智能組件技術(shù)術(shù)、輸配電狀狀態(tài)智能檢測測技術(shù)、供用用電智能交互互技術(shù)尚處于于研究起步階階段。8.2湖南省智能電電網(wǎng)的發(fā)展湖南電網(wǎng)現(xiàn)狀狀2009年7月，湖南省總總裝機(jī)2643萬千瓦，最高高負(fù)荷1462.5萬千瓦。湖南與智能電電網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)狀況（1）湖南開關(guān)廠廠、長高高壓壓開關(guān)廠、常常德開關(guān)廠、、益陽開關(guān)廠廠等能生產(chǎn)220kv及以下普通高高中壓開關(guān)，，但缺乏智能能組件技術(shù)。。（2）衡陽特變、、長高變壓器器廠、益陽變變壓器廠等能能生產(chǎn)500kv及以下變壓器器，但缺乏信信息智能組件件技術(shù)。（3）衡陽互感器器廠等能生產(chǎn)產(chǎn)常規(guī)PT、CT，但缺乏電子子互感器技術(shù)術(shù)。（4）威盛電表廠廠為我國知名名電表企業(yè)，，具有載波集集抄技術(shù)