智能電網(wǎng)ABC

張玉芹

目前，“智能電網(wǎng)”四個字越來越頻繁地出現(xiàn)在公眾的視野中。也許就在不遠(yuǎn)的將來，智能電網(wǎng)的觸角就會伸進我們的現(xiàn)實生活，成為我們走進智能時代的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

那么，究竟什么是智能電網(wǎng)？所謂智能電網(wǎng)，其實就是電網(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)上的新型現(xiàn)代化電網(wǎng)，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及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(biāo)。在智能電網(wǎng)發(fā)展上，國家電網(wǎng)公司提出了“堅強智能電網(wǎng)”（Strong Smart Grid）概念。

接下來，筆者將以知識問答的形式，向您介紹智能電網(wǎng)的一些基本知識。

智能電網(wǎng)具備哪些主要特征？

堅強。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。

自愈。具有實時、在線和連續(xù)的安全評估和分析能力，強大的預(yù)警和預(yù)防控制能力，以及自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。

兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交互和高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務(wù)。

經(jīng)濟。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，降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。

集成。實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精益化管理。

優(yōu)化。優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運行維護成本。

為什么要建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)？

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國電力需求較快增長的趨勢在較長時間內(nèi)不會改變。同時，我國能源與生產(chǎn)力布局呈逆向分布，能源運輸形勢長期緊張。但目前我國電網(wǎng)發(fā)展相對滯后，在能源綜合運輸體系中的作用還不明顯。這些在客觀上要求加快轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式，提升電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置能源的能力，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)是滿足這一要求的必然選擇。

特高壓輸電具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率的優(yōu)勢，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，能夠促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)利用。同時，特高壓電網(wǎng)可以提升電網(wǎng)抵御突發(fā)性事件和嚴(yán)重故障的能力，進一步提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，使堅強智能電網(wǎng)建設(shè)具備堅實的網(wǎng)架基礎(chǔ)。

因此，在堅強智能電網(wǎng)建設(shè)中，必須以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，連接大型能源基地及主要負(fù)荷中心，以更好地保障國家能源供應(yīng)和能源安全，滿足經(jīng)濟社會快速發(fā)展的需要。

建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的社會經(jīng)濟效益主要表現(xiàn)在哪些方面？

堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)功能逐步擴展到促進能源資源優(yōu)化配置、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多個方面。作為我國重要的能源輸送和配置平臺，堅強智能電網(wǎng)從投資建設(shè)到生產(chǎn)運營的全過程都將為國民經(jīng)濟發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境保護等方面帶來巨大效益。

在電力系統(tǒng)方面，可以節(jié)約系統(tǒng)有效裝機容量；降低系統(tǒng)總發(fā)電燃料費用；提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率，減少建設(shè)投資；提升電網(wǎng)輸送效率，降低線損。

在用電客戶方面，可以實現(xiàn)雙向互動，提供便捷服務(wù)；提高終端能源利用效率，節(jié)約電量消費；提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量。

在節(jié)能與環(huán)境方面，可以提高能源利用效率，帶來節(jié)能減排效益；促進清潔能源開發(fā)，實現(xiàn)替代減排效益；提升土地資源整體利用率，節(jié)約土地占用。

其他方面，可以帶動經(jīng)濟發(fā)展，拉動就業(yè)；保障能源供應(yīng)安全；變輸煤為輸電，提高能源轉(zhuǎn)換效率，減少交通運輸壓力。

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)思想是什么？

建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，要堅持解放思想，立足科學(xué)發(fā)展，依靠科技創(chuàng)新，調(diào)動社會各方力量，做到統(tǒng)籌兼顧。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，要更加注重電網(wǎng)與經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展；更加注重電網(wǎng)與能源行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展；更加注重發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展；更加注重規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、營銷、服務(wù)等各項業(yè)務(wù)的高度協(xié)同；更加注重應(yīng)用先進的通信信息和自動控制等技術(shù)提高電網(wǎng)的智能化水平。

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的基本原則是什么？

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)”的基本原則。①堅持統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展。發(fā)揮規(guī)劃統(tǒng)領(lǐng)作用，保障各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，保證發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度及通信等各個環(huán)節(jié)的智能化同步規(guī)劃、同步建設(shè)。②堅持統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、試點先行。建立國家電網(wǎng)公司統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，提升電網(wǎng)通用設(shè)計水平，在試點先行的基礎(chǔ)上，有序推進、加快發(fā)展。③堅持統(tǒng)一建設(shè)、突出重點。加強堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的統(tǒng)一組織、策劃和實施，著力解決骨干網(wǎng)架和配電網(wǎng)“兩頭薄弱”問題，重點建設(shè)好具有戰(zhàn)略性的電網(wǎng)智能化工程。④堅持創(chuàng)新引領(lǐng)、注重質(zhì)量。全面推動理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和實踐創(chuàng)新，提升電網(wǎng)技術(shù)含量和裝備水平，提高電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量和效率。

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展戰(zhàn)略框架是什么？

建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架可以簡要概括為：一個目標(biāo)、兩條主線、三個階段、四個體系、五個內(nèi)涵和六個環(huán)節(jié)，詳見下圖：

堅強智能電網(wǎng)的總體發(fā)展目標(biāo)是什么？

到2020年，基本建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強國家電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性、適應(yīng)性和互動性。

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)分為哪三個階段？

第一階段為規(guī)劃試點階段（2009～2010年）：重點開展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點工作。

第二階段為全面建設(shè)階段（2011～2015年）：加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(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。

第三階段為引領(lǐng)提升階段（2016～2020年）：基本建成堅強智能電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運行效率，以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動性顯著提高。

上述三個階段是為實現(xiàn)堅強智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)做出的整體性安排，并不能截然分開。技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制、試點驗證、標(biāo)準(zhǔn)完善和推廣應(yīng)用等工作將貫徹始終。針對不同階段的建設(shè)需求，將陸續(xù)安排新的技術(shù)研究和工程試點項目，待成熟后統(tǒng)一組織推廣應(yīng)用。

電網(wǎng)智能化規(guī)劃提出的堅強智能電網(wǎng)發(fā)展遠(yuǎn)景是什么？

具體包括以下八個方面：

1.具備強大的資源優(yōu)化配置能力；

2.具備很高的安全穩(wěn)定運行水平；

3.適應(yīng)并促進清潔能源發(fā)展；

4.實現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調(diào)度；

5.滿足電動汽車等新型電力用戶的服務(wù)要求；

6.實現(xiàn)電網(wǎng)管理信息化和精益化；

7.實現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便捷互動；

8.發(fā)揮電網(wǎng)的增值服務(wù)潛力。