中国智能电网发展趋势的思考与建议

李绍东

【摘要】全球的电力系统正面临着越来越剧烈的创新和机会，智能电网具有、健康、安全、洁净以及耐用性等优点。因此，智能电网的设立与规划和发展已成为全球电力体系改革与创新的最新前进方向。本文着重分析了智能电网的发展进程以及推行过程中的脉络趋向。最后畅谈了一些对于智能电网今后发展发展能够起到一定帮助的合理化建议。

【关键词】智能电网;电力系统;发展;建议

1.智能电网概述

1.1 智能电网的含义

智能电网顾名思义是在传统电网的基础上发展而来的。传统电网系统的体系内部以多处的单独信息模块组成，信息共享能力差，且智能化程度相对较低。而智能电网则可以规避由于信息孤立带来的不便，获取较为完整和联通的信息，使资源配置利益最大化。智能电网利用大型传感设备对电力发起、电力传送、电力分配和电力供给等中间环节中至关重要的各种电力设备的使用和工作情况进行实时把控;将以上设备传来的信号与data通过内网或更广泛的网路系统进行收集与整理;通过对相关数据的分析、发掘，达到对整个电力体系运行的监管与优化。

1.2 智能电网的特点

智能电网的功能特点主要包括：可视性、可操纵性、可变性、非封闭性、安全性、兼容性、可预防性、高效性、安全互助性、广度覆盖性、节能性等，有减少电力消费端的用电损耗、实时监控系统能够第一时间排查和消除安全隐患、减少电力污染排放、降低耗能损耗、实现电力企业集成管理等优点。

2.中国智能电网的发展趋势与研究现状

2.1 我国智能电网的发展趋势

我国2020年对智能电网的发展要求为在全国范围内搭建起数字智能化、自动化、高效性电网体系。2030年正式建立起能够兼具自愈能力和经济效益最大化的智能电网系统。2009年初，中国国家电网各大机构启动了“坚强智能电网体系研究报告”、“坚强智能电网综合研究报告”和“智能电网关键技术研究框架”等重要课题的研究，认为我国的智能电网系统应覆盖电力发送、电力协调、连理输送与交变电、电力配置和电力消费等所有相关因素。智能电网的搭建首先应该保证电网的坚固性， 只有坚固的电网系统才能够将电力资源与电力供应所消耗的能源有机整合形成最大范围优化能源分配的目的，同时对于电力供给的安全性和可靠性提供了相对有力的保证。

国外的智能电网研究主要集中在对电力配给的方向，而我国电力系统应该首要解决局部地区不断上涨的电力需要，应该将更多地关注点集中在如何智能化将电能输出的领域，结合相关特高压电力网络的建成和开发趋势，提高对特大电网操纵的安全性能，保证电网整个系统的安全性和运行期间的稳定性。智能电网的开发是长期而艰巨的工程，在技术攻关的同时也需要有关的法律法规的配套齐全和政策的倾斜，同时还应该顾及现有电力系统网络自身的容量和能够整合的潜力，这样才能带来数据和经济利益上的双收益。

2.2 中国智能电网的研究现状

我国国家电网的开发战略还没有出台相应的法律法规和相关明确性的政策批示，但是在学术层面已经开展了很多方面的研究并已经取得了一定成果，为今后智能电网系统的发展与进一步壮大提供了有力的理论支持和一定的实践支撑。我国东部地区智能电网具备一定自我修复能力、实现了网络自动化的电力分配调度、高科技新型电力材料的投设与智能设备的全面使用、环境资源友好型材料的适当引入、并在一定程度上具备了与电力消费者的良好沟通与互动。黄河以北地区在能源可再利用方面也已经取得了一定的成效，设立了以煤气化为基础的多联产示范工程、MW级并网光伏电站系统、太阳能热发电技术及系统示范等项目。

3.我国智能电网的发展前景与建议

3.1 我国智能电网的发展前景

笔者在电力体系有着30年以上的工作经验，通过这些年的工作经验与相关方面的技术研发资料进行了总结、归纳与思考，认为中国电力系统针对智能电网的未来发展趋势主要集中在以下的几个方向：分别为基于多代理系统的广泛调配与自我修复智能电网控制系统;广布式资源的系统集成智能电网框架;快速仿真技术的智能电网系统。

基于多代理系统的广泛调配与自我修复智能电网控制系统在近5年来使用频率成指数增加，该系统的可塑性及其强，可以高效的互联和互操作遗留系统，因此，该多代理系统可以最大限度的保护用户资源。该系统是人工智能领域研究比较多的方向，其在智能电网上的应用前景也将越来越大。

广布式资源的系统集成智能电网框架指的是广布式资源的贮存，广布式电力发送以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源是分布式能源的三个重要组成部分。这三者同属于用电范畴，并具有非常大的联系。例如：分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网，并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。

快速仿真决策智能电网技术是根据事件响应的快速仿真决策而得名，与传统预防性控制的静态安全分析和安全对策有着较大的区别，同时与基于PMU的广域测量系统所组成的动态安全评估（DSA）相比也在一定程度上有所前进，增添了故障发展快速仿真的实时预警功能，为调配端提供紧急状态下的重要定夺支撑。从发展趋势看，基于多代理的快速仿真决策是未来发展的重要方向。

基于理论的整体决策支持的智能电网系统是一个新兴智能电网系统，需要挑战的信息和数据量将不断的增加，同时各信息和数据之间的关系也将变得越来越紧密。因此，如何将这些大量的同时具有关系的信息实现较高能效的操作并进行微调，会成为未来智能电网发展方向中比较重要的组成部分。而基于知识的综合决策支持的智能电网系统能高效的解决这一问题，所以其发展前景非常大。

3.2 我国智能电网未来发展的建议

智能电网的投建需要对与之配套的宏观政策、发展战略、市场机制、经营管理等方面的问题进行深入研究，笔者对未来发展中预计会出现的问题进行如下建议：

（1）发挥整体多向性管理优势，积极有序推行智能电网研究及建设

建议以国家宏观政策为指导，立足于世界电力发展技术的前端，从我国电力行业实际需要出发，依托科技创新和管理创新，充分调动系统内外资源，形成前瞻研究、试点应用、大范围推广梯级推行机制，建立技术标准和管理标准体系，建设贯穿于电力行业全领域、全过程、全寿命的广域全景分布式整体多向性架构，建成符合我国能源战略和企业发展要求的智能电网。

（2）开展我国智能电网架构设计

应该以我国电网自身的特点和现有的信息、控制、管理系统发展为立足点，综合考虑未来相关技术的发展方向，参考国外的研究成果，提出我国发展智能电网的构架和体系，保证我国智能电网具备可靠、灵活、开放的特点，能够同时满足电网规划建设、运行控制、资产管理、用户管理等方面的需要。

（3）形成完整的智能电网规范和标准体系

建立统一的规则和标准体系是我国智能电网建设的关键环节，也是智能电网能够正常运行的基本保证。建议统一部署，通过组织各方面的研究力量集中科研攻关，把电力工业的标准、通信标准集成到电力系统的架构中，形成完整的智能电网规范和标准体系。最终目标是实现从发电到用电各个环节中相关信息的集成与共享。

4.结论

建设智能电网是我国电力系统发展的必经之路，是解决能源与经济等多方面问题、推行电网相关机构与实业科学化、进程化发展的重中之重与根本。同时智能电网在发展过程中一定是机遇与问题并存的，我们应吸取国内外智能电网建设的成功经验，结合我国实际情况，逐步克服在智能电网建设过程中所暴露出来的各种问题。我国各大电力系统正在有条不紊的加快推动技术升级和管理模式， 争取走出走一条符合中国社会主义经济发展和我国国情实际情况相结合的智能电网发展的光辉道路。

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