電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)——堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)

李 林,王霽松,劉建樹(shù)

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院;2.配電自動(dòng)化工程研究中心,長(zhǎng)春 130012;3.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司,長(zhǎng)春130000;4.國(guó)網(wǎng)四平供電公司,吉林 四平136000;）

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，地球上的資源被大量開(kāi)發(fā)和利用，不可再生資源不斷減少，全球氣候變暖，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題嚴(yán)峻，智能電網(wǎng)的提出使各國(guó)找到了發(fā)展方向。為此，國(guó)家電網(wǎng)公司結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情，堅(jiān)持以電為中心，“以電代煤、以電代油”，確定發(fā)展以特高壓電網(wǎng)作為堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架基礎(chǔ)，各級(jí)地方電網(wǎng)公司協(xié)調(diào)發(fā)展，具有數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的中國(guó)特色堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)。

1 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)概述

1.1 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的概念

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展在全世界范圍還處于初級(jí)階段，學(xué)術(shù)上還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義。美國(guó)電力科學(xué)研究院定義[1]：智能電網(wǎng)是由眾多自動(dòng)化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式實(shí)現(xiàn)所有的電網(wǎng)運(yùn)作，具有自愈功能，能快速響應(yīng)電力市場(chǎng)和企業(yè)業(yè)務(wù)需求，具有智能化的通信架構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。2009年5月在“特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議”上，國(guó)家電網(wǎng)公司定義堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)[2]，它是以堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，以智能控制為手段，包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代智能電網(wǎng)。會(huì)上還提出了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展計(jì)劃，并制定了三步走方針[3]：

（1）在2009—2010年，是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)規(guī)劃的試點(diǎn)階段，這期間要重點(diǎn)開(kāi)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，試點(diǎn)先行，并制定合理化技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，積極探索關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和所需設(shè)備的研制，為下一階段打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）在2011—2015年，是全面建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)階段，需加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)各級(jí)電網(wǎng)建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的運(yùn)行控制，有完善的互動(dòng)服務(wù)體系，做到關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破，更好的應(yīng)用于現(xiàn)有電力系統(tǒng)中。

（3）在2016—2020年，是全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的引領(lǐng)和提升階段，要建成統(tǒng)一的、符合我國(guó)基本國(guó)情的中國(guó)特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，使技術(shù)水平和裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)行列，引領(lǐng)世界共同發(fā)展。

1.2 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的特性

（1）堅(jiān)強(qiáng)性：在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，用戶仍能持續(xù)供電，不發(fā)生停電事故；在自然災(zāi)害、外力破壞、計(jì)算機(jī)病毒攻擊和極端氣候條件下能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

（2）自愈：在無(wú)需或僅需少量人為控制下，電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)能實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)估，引用預(yù)防控制技術(shù)，建立了強(qiáng)大的預(yù)警控制系統(tǒng)，自動(dòng)診斷故障、隔離故障、阻斷故障的傳播并使系統(tǒng)自我恢復(fù)。

（3）兼容：支持分布式發(fā)電友好接入，支持可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用和微電網(wǎng)的接入，完善了需求側(cè)的管理功能，大大促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶間的互動(dòng)。

（4）經(jīng)濟(jì)：支持水電、火電和水火電聯(lián)合運(yùn)行，滿足電力市場(chǎng)化交易競(jìng)爭(zhēng)要求，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)浮動(dòng)電價(jià)制度。提供清潔和優(yōu)質(zhì)電力，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，提高能源利用率，為用戶提供有效保障。

（5）集成：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的高度集成，運(yùn)用此共享服務(wù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控、測(cè)試、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)和管理。

（6）優(yōu)化：優(yōu)化電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率，合理配置電網(wǎng)資產(chǎn)，降低電網(wǎng)資產(chǎn)投資成本和電網(wǎng)資產(chǎn)維護(hù)成本。

2 發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的必要性

現(xiàn)如今，資源、能源是社會(huì)發(fā)展的基本保障，關(guān)系到人民生活，關(guān)系到國(guó)家的發(fā)展。在全球資源、能源短缺，分布不平衡，氣候變化日益加劇，環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的背景下，發(fā)展、建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)已成為世界電力的必然選擇。未來(lái)幾年，我國(guó)將全面建成小康社會(huì)，逐步走向工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、信息化和現(xiàn)代化，作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——電力行業(yè)，對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)提出了更高的要求。我國(guó)人口眾多，人均資源能源占有量極低，能源資源與生產(chǎn)力呈現(xiàn)逆向分布，新一輪能源革命就要到來(lái)，迫切需要建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，優(yōu)化資源能源配置，推動(dòng)新型可再生能源建設(shè)，節(jié)能減排，清潔能源，要堅(jiān)持電為中心，“以電代煤、以電代油”，多元發(fā)展，充分發(fā)揮電網(wǎng)的基礎(chǔ)性作用，為能源的可持續(xù)發(fā)展，“兩型”社會(huì)的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我們國(guó)家高度重視堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，它已上升到國(guó)家的戰(zhàn)略層面，面對(duì)新課題、新挑戰(zhàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司堅(jiān)決貫徹執(zhí)行黨中央、國(guó)務(wù)院的方針政策，大力發(fā)展建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展和智能化水平的提高，用戶對(duì)電網(wǎng)的供電可靠性、安全性，電能的質(zhì)量，用電服務(wù)質(zhì)量、水平更為關(guān)注，所以，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)勢(shì)在必行。

3 發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建議

結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情，以國(guó)家宏觀政策為導(dǎo)向，從實(shí)際出發(fā)，制定符合自身的發(fā)展戰(zhàn)略，試點(diǎn)先行，逐步推廣，整體推動(dòng)，努力創(chuàng)新，科學(xué)管理，建設(shè)一個(gè)以政府為主要導(dǎo)向，各級(jí)電力企業(yè)共同實(shí)施、社會(huì)積極參與的宏大堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)工程。加快開(kāi)發(fā)大型水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電基地，高效發(fā)展各種清潔能源，全面推進(jìn)電能替代。加大電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)，減少石油依賴，減少大氣污染。進(jìn)一步加大對(duì)特高壓的支持力度，加強(qiáng)骨干網(wǎng)架建設(shè)，更好的服務(wù)于新能源建設(shè)，從根本上解決能源困難。自主創(chuàng)新，整合世界先進(jìn)科技資源，攻克技術(shù)難題，不斷突破自我，積極參與智能電網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，建立完善的高水平研究體系，為參與全球競(jìng)爭(zhēng)打好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程，具有巨大的研究和應(yīng)用價(jià)值，是電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建成可促進(jìn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的中國(guó)特色電網(wǎng)的大力發(fā)展。

[1]楊洋.智能電網(wǎng)研究綜述[J]. 現(xiàn)代建筑電氣,2014(S1):42-46.

[2]陳阜東.我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電氣開(kāi)關(guān),2014(05):4-6.

[3]曾平良,許曉慧. 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展[J]. 國(guó)家電網(wǎng),2013（01）:82-85.