智能电网支撑智慧城市发展

智能电网支撑智慧城市发展王倩，李强，孙芊（国网河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州450052）摘要：经济和社会快速发展加剧了城市化，由此产生的一系列问题使城市运行和管理遇到了瓶颈，城市的可持续发展迫切需要解决，由此"智慧城市"应运而生。

智慧城市是利用新一代的技术，让城市中各个功能彼此协调运作，可以为城市中企业提供优质的发展空间，为市民提供更高的生活品质。

本文介绍了智慧城市和智能电网的研究现状，通过分析了智慧城市和智能电网的关系，指出智能电网对智慧城市建设具有强大支撑作用，然后介绍了智能电网支撑智慧城市的相关技术，最后从五个方面阐述智能电网项目对智慧城市的支撑。

关键词：智慧城市智能电网支撑发展中图分类号：TM727文献标识码：B文章编号：X（2013）04-005-04Smart Grid Support Wisdom City DevelopmentWang Qian，Li Qiang，Sun Qian（State Grid HAEPC Electric Power Research Institute，Zhengzhou450052，China）Abstract：The rapid development of economy and society aggravates urbanization，and the resulting problems bring a bottleneck to the city operation and management.The sustainable development of city is an urgent problem to solve，so the“wisdom city”came into being.Wisdom city uses a new generation of technology in order to make the various functions of the city work in coordination with each other.It can provide the best development space for enterprises and provide a higher quality of life for the people in the city.This paper introduces the current research situation of wisdom city and smart grid，and analyzes the relationship between wisdom city and smart grid.This article points out that the smart grid has a strong supporting role for the construction of a smart city，and explains the support from five respects at last.Key words：wisdom city；smart grid；support development1引言城市化是人类文明的象征，随着经济和社会的快速发展，城市正面临着大量新的挑战：人口膨胀过快、交通拥挤不堪、环境污染严重、资源消耗过度、安全隐患明显、社会治安不稳等。

城市化所带来的这些影响需要采取一种可持续发展的方式来解决，“智慧城市”正是为城市发展中遇到的问题提供解决之道的选择。

智慧城市促使信息化向智慧化发展，促进经济转型、产业升级和城市提升，整合智慧基础设施，推进智慧应用系统的建设和运作，最终实现信息畅通、管理高效、环境优美、社会和谐、生活美好的城市生活。

智慧城市的实现和运转离不开电网，智能电网是智慧城市的重要基础和客观需要，智能电网的应用促进清洁能源的开发利用,优化能源结构,推动相关领域创新,为城市提供更优质的服务，实现绿色低碳生活、推动智慧城市建设加速发展。

2国内外现状2.1国外智慧城市与智能电网发展现状美国Xcel Energy公司在2010年宣布其在科罗拉多州建设美国第一个全面集成智能化城市电网。

爱荷华州的迪比克市自2010年开始，通过一系列新技术将城市所有资源都连接起来，完全实现数字化，可以侦测、分析和整合各种数据并智能化地作河南电力2013年第4期5王倩等：智能电网支撑智慧城市发展出响应，服务于市民的需求，将成为美国第一个“智慧城市”。

欧洲智能电网建设的重点是将可再生能源发电并入电网，到2030年，欧洲将为电网升级改造工程投入将近5000亿欧元。

到2020年，可再生能源在欧盟能源供应系统中的比例可高达20%。

荷兰阿姆斯特丹“智慧城市”建设从2009年开始，主要由可持续生活、可持续工作、可持续交通和可持续市政四个主题组成，更侧重于“低碳”，这将成为欧洲第一个“智慧城市”。

日本的智能电网建设重点主要在于发展新能源发电等分布式电源，以太阳能等新能源为重点，确保电网系统的稳定。

今日日本推出“i-Japan（智慧日本）战略2015”，旨在将数字信息技术融入生产生活的每个角落，目前将目标聚焦在电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大公共事业。

2.2国内智慧城市与智能电网发展现状2.2.1国内智慧城市现状住建部印发了《国家智慧城市试点暂行管理办法》，分两批选定了共193个城市开展智慧城市试点建设。

目前，国内智慧城市发展处于起步阶段，其主要应用功能包括智能交通系统、智慧电网系统、智慧建筑系统、城市指挥中心、智慧医疗、城市公共安全、城市环境管理、政府公共服务平台等八个方面。

深圳、南京、佛山等是以创新为目标推进智慧城市建设，更多城市围绕各自发展的战略需要，选择相应的突破重点，如“数字南昌”、“健康重庆”、“生态沈阳”等，从而实现智慧城市建设和城市既定发展战略目标的统一。

2.2.2国内智能电网现状2009年以来，我国已累计开展智能电网综合工程25个，集中展示了智能电网各领域的最新成果，实现了智能电网与城市的紧密结合，是智能电网建设的品牌工程，实现了政府和社会的参与，让用户有机会深度感受和体验智能电网。

2009年到2012年期间为智能电网技术示范阶段，所建工程为智能电网综合示范工程，以技术示范为目的进行子项的设置，各建设子项之间相对独立，侧重于智能电网试点成果示范展示，如上海世博园、天津生态城等；2012年至今所建工程为智能电网综合建设工程，以满足城市区域发展需求为目标，以建设主体为主线进行子项的设置，各子项之间进行适度集成，如郑州新区、浙江绍兴；今后的智能电网综合工程要以增值盈利为目标，所建智能电网工程要能够支撑智慧城市建设，以增值盈利为目标，通过扩大已建工程范围、新建工程等方式开展建设，对区域内的智能电网工程进行整体集成。

3智慧城市与智能电网3.1概念和特征智慧城市充分运用物联网、云计算、光网络、移动互联网等技术手段，对公众服务、社会管理、产业运作等各种需求做出智能的响应，构建城市发展的智能环境，构建全新的城市形态。

智慧城市具有全面物联、充分整合、激励创新、协同运作的特征。

智慧城市的公共设施通过物联网、互联网、电网三者充分融合的传输网络连接起来，进行实时感测、数据挖掘、汇总、分析、计算从而形成特定的信息产品；倡导政府、企业和个人三方参与，从不同的层面和角度进行科技和业务的创新应用；鼓励城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协同合作，达成城市运行的最优状态。

智慧城市涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、智能电网、智能医院、城市生命线管理、食品药品管理、票证管理、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域。

其中，智能电网是未来智慧城市的“大动脉”，智能电网结合最新通信信息技术为城市提供便捷高效智的服务，实现低碳绿色的生活，开创创新科技的未来。

智能电网将先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测、可控制、完全自动化和系统综合优化平衡，从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。

智慧城市下的智能电网具有主要有四个特征：能源泛能化、技术信息化、管理互动化、应用便利化。

表1智慧城市下的智能电网特征序号特征内容1能源泛能化实现各种新型可代替能源接入电网和对其管理，容纳各种发电和蓄电形式，并将用户的多余电量出售给电网。

2技术信息化提高电能传输效率、实现需求侧管理和各种电源与电网的无缝对接。

3管理互动化将用户、电网紧密的串联在一起，两者之间的角色可以相互转化，通过双向联动实现最优管理。

4应用便利化用户通过通讯系统实现对用电设备的控制，将用户的安防设备与智能电网的信息系统结合起来，及时为用户提供信息。

2013年第4期63.2智能电网与智慧城市的关系智慧城市发展的良好态势，为智能电网与智慧城市的结合创造了条件，为坚强智能电网全面建设的深入开展营造了良好的环境。

智能电网作为智慧城市的重要组成部分，它的良好快速发展可以更有利的支持和推动智慧城市的发展。

智慧城市建设对电网的需求主要包括有:能源供应可靠，能源结构优化，能源利用率提高；城市有限土地空间资源利用更集约；城市通信资源整合更优化，助推“三网融合”；电网企业管理更高效，供电服务更优质、更广阔；电网发展更智能化，实现能源与信息同步传输；信息化与电力工业融合更深入，推动相关产业智能化转型升级。

智能电网对智慧城市的支撑主要包括：智能电网为城市提供可靠的电力供应，推动新能源广泛接入支撑城市发展绿色宜居，95598互动平台、智能小区/楼宇等试点支撑公共服务便捷友好；在政府主导下，电网企业与及电信运营商合作，共享共建城市通信接入网，助推“三网融合”，支撑信息资源充分利用；通过设备商、电信企业、电力用户等广泛参与智能电网的研究与建设，拉动城市就业，促进经济增长，支撑产业经济转型升级。

4智能电网支撑智慧城市的相关技术4.1云计算云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，它提供给客户可自治的服务。

云计算支持异构的基础资源和异构的多任务体系，可以实现资源的按需分配、按量计费，达到按需索取的目标，最终促进资源规模化，促使分工专业化，有利于降低单位资源成本，促进网络业务创新。

云计算具有随需应变的动态伸缩能力（基于云计算基础架构平台，动态添加应用系统）以及极高的性能投资比（相对传统的数据中心，硬件投资至少下降30％以上）。

4.2物联网物联网指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物与物，人与物进行智能化连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。