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关于智能电网发展趋势引言 据美国工程院的评估，20世纪人类取得的最伟大的技术成就是电气化。然而，与我们生活息息相关的电力系统却面临着越来越多的挑战：1)基于环境保护、节能减排和可持续性发展的要求。越来越多的分布式电源(简记为DER，含分布式发电、分布式储能和需求侧管理)渗透在配电系统基础设施中。传统的只适合于单向潮流的配电系统由于需要集成数以万计的分布式电源的并网运行而面临双向潮流等问题。2)现时电网的利用系数很低(据美国统计约为55％)，浪费了大量的固定资产投入。因此，需要开发高级的配电市场。通过电力公司与终端用户的互动，实现更具弹性的负荷需求特性，优化资产管理和利用。[1]根据预测，到2020年，我国用电需求将达到707万亿千瓦时，发电发电装机容量达到16亿千瓦左右。为满足未来持续增长的电力需求，中国必须加快建设坚强智能电网。[2]智能电网的发展背景环境及基础[3]传统能源日益短缺和环境污染日趋严重等问题使得世界各国纷纷大力发展环境友好的新能源，以减少对传统能源的依赖性，减少因能源需求对环境的污染，确保社会和经济的可持续发展。风能及太阳能是公认的可规模化开发和利用的一类新能源。然而，由于以风能及太阳能为代表的新能源具有随机性和间歇性特征，大量新能源电力集中或分布接入电网，必然会对传统电力系统的安全性及可靠性产生各种不利影响。大量新能源电力集中或分布接入电网后，其具有的随机性和间歇性特征导致新能源电力的不可控性及波动性，从而使得传统电力系统无法适应大量新能源接入的需求。电网只有具有智能化后，才能满足大量新能源集中或分布式接入的需要，并确保系统的安全性及可靠性需求。2、智能电网的概念[4]智能电网(SmartPowerGrids)，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标；解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。电网智能化的六大方面：智能化变电站、发电、智能输电、智能配电网、智能用电和智能调度；3.智能电网的总体设想[5]1)智能化具有可遥感系统过载的能力和网络自动重构即“自愈”的能力，以防止或减轻潜在的停电；在系统需要作出人为无法实现的快速反应时，能根据电力公司、消费者和监管人员的要求，自主地工作。(2)高效少增加乃至不增加基础设施就能满足日益增长的消费需求；(3)包容能够容易和透明地接受任何种类的能量，包括太阳能和风能；能够集成各种各样已经得到市场证明和可以接入电网的优良技术，如，体积小、重量轻、成本低、电力强、可靠和寿命长的储能技术；(4)激励使消费者与电力公司之间能够实时地沟通，从而消费者可以根据个人喜好(如电价和／或环境考虑)定制其电能消费；4、智能电网的特点[6]智能电网具有的灵活性、易接入性、可靠性、经济性等多方面优点，将智能电网的主要特征为：自愈。自愈是对电网的运行状态进行连接的在线自我评估，并采取预防性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；故障发生时，在没有或者少量人工干预下，利用分布式电源等设备自动进行恢复，能够快速隔离故障、自我恢复、避免大面积停电的发生。5、智能电网的先进性[7]与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在：（1）具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。（2）信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。（3）通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。6、智能电网的关键技术量测参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。设备智能电网要广泛应用先进的设备技术，极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果，从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。通过应用和改造各种各样的先进设备，如基于电力电子技术和新型导体技术的设备，来提高电网输送容量和可靠性。支持 决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员一目了然的可理解的信息，因此动画技术、动态着色技术、虚拟现实技术以及其他数据展示技术用来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。（1）可视化—决策支持技术利用大量的数据并将其裁剪成格式化的、时间段和按技术分类的最关键的数据给电网运行人员，可视化技术将这些数据展示为运行人员可以迅速掌握的可视的格式，以便运行人员分析和决策。（2）决策支持—决策支持技术确定了现有的、正在发展的以及预测的问题，提供决策支持的分析，并展示系统运行人员需要的各种情况、多种的选择以及每一种选择成功和失败的可能性。（3）调度员培训—利用决策支持技术工具以及行业内认证的软件的动态仿真器将显著的提高系统调度员的技能和水平。（4）用户决策—需求响应（DR）系统以很容易理解的方式为用户提供信息，使他们能够决定如何以及何时购买、储存或生产电力。[8]（5）提高运行效率—当决策支持技术与现有的资产管理过程集成后，管理者和用户就能够提高电网运行、维修和规划的效率和有效性。7、智能电网的发展和目标趋势“十二五”期间，国家电网将投资5000亿元，建成连接大型能源基地与主要负荷中心的“三横三纵”的特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程，初步建成核心的世界一流的坚强智能电网。[9]国家电网制定的《坚强智能电网技术标准体系规划》，明确了坚强智能电网技术标准路线图，是世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准。国网公司的规划是，到2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成以华北、华中、华东为受端，以西北、东北电网为送端的三大同步电网，使电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。[10]（1）智能电网是电网技术发展的必然趋势。通讯、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用，并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成，智能电网应运而生。[11]（2）发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和消纳，电网必须提高其灵活性和兼容性。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展，改变了传统的供用电模式，促使电力流、信息流、业务流不断融合，以满足日益多样化的用户需求。[12]目标智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网。8、总结智能电网不仅能获得高安全、高可靠、高质量、高效率和价格合理的电力供应，提高国家的能源安全、改善环境、推动可持续发展，同时能够激励市场与创新，从而提高国家的国际经济竞争力．因而在我国需要实施智能电网发展战略．智能电网将把一个集中式的、生产者控制的电网，转变成大量分布式辅助较少集中式的和与更多的消费者互动的电网．[13]建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性，坚强是基础,智能是关键。[14]参考文献：[1]余贻鑫．栾文鹏智能电网《电网与清洁能源》第25卷第1期[2]刘振亚中国电力出版社《智能电网技术》2010.4.10[3]张东霞，姚良忠中外智能电网发展战略《中国电机工程学报》第33卷第31期[4]李兴源，魏巍坚强智能电网发展技术的研究《电力系统保护与控制》第37卷第17期[5]余贻鑫，栾文鹏智能电网的基本理念《天津大学学报》第44卷第5期[6]智能电网：国内投资积极储能技术待突破中国经济导报2012.4.21[7]智能电网概念云财经2013.5.18[8]智能电网的关键技术电气自动化技术网2012.3.26[9]”十二五“我国将初步建成世界一流的坚强智能电网中央政府门户网站2012.11.13