智能电网与人类社会发展

智能电网与人类社会发展

能源是人类赖以生存的物质基础，是现代经济社会发展的重要保障。在能源领域，新的科技革命的焦点，一是新能源的利用，二是将信息技术用于能源产业;随着市场化改革的推进、气候变化的加剧，环境监管日益严格，可再生能源等分布式发电源数量不断增加，智能电网的概念应运而生。智能电网以物理电网为基础，将先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量，适应电力市场化发展。智能电网允许可再生能源顺利接入电网，提高电力系统的能源转换和传输效率，确保电网运行更可靠、更灵活、更经济，为用户提供更高的供电质量和更优质的服务。

一．智能电网的特征

从宏观上讲，智能电网与传统电网管理运行模式相比，它是一个完整的企业级信息框架和基础设施体系，可以实现对电力客户、资产及运营的持续监视，提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。传统电网的电力资源没有被合理配置，造成能源和财富的损失。从微观上讲，与传统电网相比，智能电网进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中与分散相结合，灵活变换网络结构、智能重组系统结构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。

智能电网与传统电网相比具有如下几点特性：1.坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。2自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。3兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。4经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。5集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，

实现标准化、规范化和精益化管理。6优化。优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

二．我国发展智能电网的必要性

1.环境因素。中国的温室气体总排放量居世界第二，在全世界污染最严重的前20个城市中，中国占了16个；除此之外，我国每年受火电废气排放带来的酸雨影响，直接损失过千亿元。开展节能减排，建设“资源节约型，环境友好型”社会成为我国一项十分紧迫的任务。

2.经济因素。随着数字经济和IT时代的发展，电力消费者对于供电可靠性、电能质量和电力服务的要求越来越高。尤其在当前全球金融危机蔓延急需提振经济的局势下，加快电力生产、输送和消费方式的转变，推动电力行业发展模式的转变，带动相关产业发展就成为了具有全社会性的问题。

三．我国智能电网发展目标

我国的智能电网定义为坚强智能电网，涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，是一个闭环系统。国家电网公司正在全面建设坚强的智能电网，即建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网，并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化，在供电安全、可靠和优质的基础上，进一步实现清洁、高效、互动的目标。其中２００９年—２０１０年是规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点；２０１１年—２０１５年是全面建设阶段，将加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；２０１６年—２０２０年是引领提升阶段，将全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。届时，电网优化配置资源能力将大幅提升，清洁能源装机比例达到３５％，分布式电源实现“即插即用”，智能电表普及应用。

四．我国发展智能电网所面临的问题

我国建设的智能电网将智能融入特高压输电，与欧美、日本的智能电网有所差别。我国这种将特高压和智能电网相结合的系统的安全威胁，以及一旦受到攻击应当怎样应对，是需要认真评估的问题；可再生能源发电的装机容量快速增长，但国内对可再生能源发电并网的相关研究和解决方案相对滞后。智能化用户硬件装置和软件配置使其与电网能够进行互动，仍然需要长时间的研发与实践。除了技术上的困难之外，赢利模式可能是关键的问题所在。投资巨大的智能电网，如何从中找到合适的赢利模式，实现电力公司、设备制造商、服务供应商、电力用户多方共赢，将成为智能电网能否推广的决定性因素。

五．我国电网智能化的收益

1，减少电网固定资产投资支出，通过智能电表与分时电价手段的结合，可抑制电力高峰负荷需求增长，减少和延缓电网投资；2，通过设备状态监测，可实现对设备更好的管理和维护，延长设备寿命，延迟设备投资；通过对设备状态和用户负荷情况的详细掌握，可提高电网投资和改造的针对性、合理性。 3，减少电网运行费用，自动计量管理能帮助电网企业缩短电费回收时间，减少窃电损失，减少客服成本；远程资产监控能够避免设备出现事故维修和更换；移动作业能有效地提高现场作业效率，减少作业人员和费用。4，提高供电可靠性，通过网络实时重构，保证电力设施运行在额定范围内，减少停电发生；故障发生时，快速检测、定位和隔离故障，并指导作业人员快速确定停电原因，恢复供电，缩短停电时间。5，提高运营管理水平，通过实施智能电网，梳理和完善业务流程；提高资产运维和管理水平，逐步从传统检修模式向状态检修过渡；加强需求管理，提高客户服务水平。

六．智能电网给日常生活带来的好处

在建设智能电网的同时，将推动智能小区、智能城市的发展，提升人们的生活品质，使人们的生活更方便快捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制；又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务；还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功能。智能电网在未来的发展中，家庭既是电能的消费者也是电能的生产者，小型的家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置将接入电

网，并推动电动汽车的大规模应用，从而提高清洁能源消费比重，减少城市污染。智能电网可以促进电力用户角色转变，使其兼有用电和售电两重属性；能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台，帮助用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用能费用支出让生活更经济。

七．智能电网对人类社会发展的意义

目前我国发电所用的燃料中大部分是煤炭等石化燃料，分能，太阳能等新型燃料所占比重不大，能源资源与能源需求分布不平衡的基本国情。建设坚强智能电网，为能源资源优化配置提供了一个良好的平台。坚强智能电网建成后，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，显著提升电网大范围能源资源优化配置能力。其次，风能、太阳能等清洁能源的开发利用以生产电能的形式为主，建设坚强智能电网可以显著提高电网对清洁能源的接入、消纳和调节能力，有力推动清洁能源的发展。最后，坚强智能电网建设对于促进节能减排、发展低碳经济具有重要意义：支持清洁能源机组大规模入网，加快清洁能源发展，推动全球能源结构的优化调整；实现电网与用户有效互动，推广智能用电技术，提高用电效率，促进低碳经济发展，实现减排效益，实现可持续发展。