智能电网全球发展概况

智能电网全球发展概况美国、欧洲、中国对智能电网的定义美国电科院的定义是：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运行，具有自愈功能，快速响应电力市场和企业业务需求，具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。一般称之为UnifiedSmartGrid,直译为统一智能电网，是将局域分散的智能电网结合成全国性的网络体系。欧洲技术论坛的定义是：一个可整合所有连接到电网用户（发电机or/and电力用户）所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电能。一般常用的称谓是SuperSmartGrid，直译为超级智能电网，是将广域电力输送网络同智能电网结合起来的广域智能电网。其适用的范围涉及到欧盟、北非、中东等国家。在中国，国家电网公司的定义是：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的坚强智能化电网。通过电力流、业务流、信息流的一体化融合，实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用，极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带动电力行业及其他产业的技术升级，满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求涉及到电网发、输、配、售、用的各个环节。常用称谓是坚强智能电网，统一性、坚强网架、智能化的高度融合。美国智能电网的发展情况从美国智能电网的发展历程来看，从2001年到今天，美国智能电网经历了概念提出、基础研究、方案实践、到政策法规等一系列建设过程。到今天，智能电网已经成为美国的国家战略。2001年，EPRI开始“Intelligrid”（智能电网）研究；2003年，布什总统要求美国能源部（D0E）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”；EPRI-IECSA发布；2004年，DOE与NETL合作发起了“现代电网（MGI）”研究；2005年之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和实践；2007年，美国布什政府签署了名为《能源独立和安全法》，法案的第XIII部分明确规定智能电网的相关问题；2008年，GWAC（DoE）发布智能电网互操作白皮书，NIST进行标准制定，Xcel智能城市建设2009年，奥巴马将智能电网提升为美国国家战略；FERC正式公布智能电网政策。美国发展智能电网的驱动力主要是改造老化的电网设备，提高供电的可靠性和安全性、提高能源的利用效率和技术的先进性、提高用户对电价的可承受能力、适用环境和气候的变化，适用可再生能源的接入，降低排放水平、提高在全球的竞争性等方面，因而其关注重点集中于电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。主要实施项目有美国能源部和电网智能化联盟主导的GridWise项目和EPRI发起的Intelligrid项目。IntelliGrid综合应用现代通讯、计算、控制等技术的电网能够持续不断地适应各种正常操作、运行方式调整的优化运行，并能主动预测和应对电网扰动。适应电力系统的发、输、配、用的全部环节，包括：分布式发电；可再生能源等；电力电子应用；电力市场；大系统安全稳定分析、控制；大系统优化；配网自动化；广域信息量测、传输等。核心新驱动力：可再生（间歇性）能源的集成、分布式能源、微电网、市场用户参与、新技术（PHEV,新电池，智能负荷）等。2008年3月〜2009年12月，美国Boulder城市展开综合的智能电网实验项目。采用合作伙伴模式，多个技术支持单位参与其中，其实验范围包括：15万个可应用智能电网技术的试点场所；2万5千只新电表；5座变电站配备了相应馈线；多种智能家庭内部解决方案；涉及居民和小型工商业用户；该实验涉及并使用技术有：先进信息技术；高速、实时、双向通信；遍布全网的传感器能够进行快速诊断并采取行动；提高高峰时段效率的决策数据和支持；分布式发电技术（例如风电、太阳能和PHEV）；智能变电站；家用能源控制装置等。欧洲智能电网的研究与实践2005年，成立“智能电网（SmartGrids）欧洲技术论坛”，作为欧洲智能电网技术平台，发布《欧洲未来电网的远景和策略》；2006年，提出智能电网愿景，能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》发布，宣布智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。2008年，意大利启动ADRESS项目，开发互动式配电能源网络，同年ENDESA公司启动第一批电表更换项目；2009年，欧盟有关圆桌会议明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网，以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展，与此同时，西班牙ENDESA公司在PuertoReal开展智能城市项目试点。意大利的ADRESS项目于2008年7月1日启动，到2012年结束。项目总预算1600万欧元，其中欧盟资助900万欧元。该项目由欧洲11个国家的25个合作伙伴联合承担，涵盖大学、电力公司、电力/通信及家电设备制造商及供应商。目标是实现主动式需求，即居民及小商业用户主动参与到电力市场以及电力服务。应该说，给项目前期从2001年开始实施。至2008年累计安装了3180万块智能电表，覆盖面已达95%，其余部分2011年前完成。该系统2008年进行了2.6亿次远程抄表，1200万次远程管理操作。每块智能电表费用70欧元（包含相关后台系统和安装调试费费）。项目投入21亿欧元。采用该系统后，每年节约5亿欧元，实际管理线损由3%降至1%。在法国，法国配电公司（ERDF）是EDF的子公司，负责法国的配电业务。ERDF在智能电网方面的工作主要集中在自动抄表系统（AMM）。AMMLINKY项目是ERDF公司AMM项目的一部分。整个系统由电表测量端、局域网/PLC、数据汇聚层、广域网、AMM核心信息系统五大部分组成。采用智能电表，进行用户信息采集以及接收用户信息反馈及请求，用户信息通过局域网/PLC传输到数据汇聚层，然后通过广域网传输到AMM核心信息系统。该系统的广域网部分采用移动GPRS网络。AMM核心信息系统基于现有信息系统，可以扩展支持3500万块智能电表，具备测量资产管理功能，同时具备对整套系统的监测功能。西门子在丹麦参与了智能电网的时间。西门子认为智能电网不应局限在清洁能源接入和用电等局部领域。智能电网需要涵盖发电、输电、配电、调度、变电、用电等各个环节，是一个完整的体系。丹麦的风电接入可以被有效控制，参与电网的调频，对电网的影响从负面转向正面。风电是可控的，可以调节的，不是发多少就接入多少，需要按照电网运行的要求来进行发电，不能仅考虑风机的最大效益，需要实现机网的最大程度协调。西门子智能电网构想的特性：一是柔性的，满足用户需要；二是易接入的，保证所有用户的连接通畅，尤其对于可再生能源和高效、零或低CO2排放的本地发电；三是可靠的，保障和提高供电的安全性和质量；四是经济的。欧洲发展智能电网的驱动力集中在新能源（环境）+可靠高质量电能（安全）两个方面。供电的安全性问题，如一次能源的缺乏、供电可靠性和电能质量，环境问题，如京都协议、气候变化等，为国际电力市场提供低廉的电价、进行创新和提高竞争能力等都是欧洲智能电网发展驱动力。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。中国智能电网的发展实践国家电网公司智能电网建设总体目标：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。通过电力流、信息流、业务流的一体化融合，实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用，极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带

动电力行业及其它产业的技术升级，满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求。中国坚强智能电网发展战略框架是“一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五个内涵、六个环节”。“一个目标”即构建以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网；“两条主线”即技术上实现信息化、自动化、互动化，管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化；“三个阶段”即2009-2010年为研究试点阶段、2011-2015年为全面建设阶段、2016-2020年为完善提升阶段；电网基础体系、技术支撑体系、智能应用体系、标准规范体系为“四个体系”；“五个内涵”即坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动；涉及发电、线路、变电、配电、用户、调度“六个环节”。从中国智能电网架构的四个体系来说，智能应用体系包括电源侧业务、电网侧业务和用户侧业务；技术支撑体系包括综合知识支撑、统一信息支撑、复合通讯支撑；电网基础体系包含坚强电网实体和智能网络设备；这三大体系都离不开统一的标准规范体系，从而实现电力流、信息流、业务流的高度一体化。总结归结来说，智能电网是一个覆盖电网全过程的智能化。它的本质就是能源替代和兼容利用，表现在以下五个方面：1．在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。2．通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时、高速、双向的效果，整体性地提高电网的综合效率。3．利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理。4．通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析，从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理，以实现更高的安全保障、更可控的节能减排和可持续发展的目标。5．智能电表也可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视