智能电网发展机理研究初探

彭学军

(华夏空能机械科学研究院,北京 100102)

智能电网发展机理研究初探

彭学军

(华夏空能机械科学研究院,北京 100102)

电力市场化在各国中具有不同的发展程度,电力工业得到发展的必要环节。本文主要从电力系统基本模式着手展开讨论,在经济社会外部驱动因素的推动下,从智能电网发展机理角度进行分析。继而对智能电网愿景、规划以及相关技术做出简单分析。

智能 电网 发展机理

电力系统的基本模式构成有发电、变电、电力市场等，其主要构成环节将一次能源进行转化，以电能的形式输送到其他需要的地方实现能源再使用。发电、输电、变电等各环节间的联系在信息、通信与控制等技术的基础上，用来感知相互的状体，并进行数据传送与控制等。在不同的国家与地区、不同的发展条件下，这种联系作用无论是形式、过程还是方向、时序，均不相同。参与主体主要有政府、企业等各种部门以及各种类型的客户，是电力系统基本模式需要考虑的必然要素。

1 智能电网发展机理

1.1 智能电网发展外部驱动

社会经济得到发展的重要支撑来自电力系统的支持，电力系统发展外部驱动是顺应社会对相关行业的需求。在相同的模式下，电力系统的运转方式多种多样，外部对电力系统的需求是决定运转方式的重要因素。在不同国家与地区、不同经济发展时期，社会对电力系统的需求不同。如可靠供电、节能、新能源以及开放接口，还有政治因素与经济因素都有成为外部驱动的可能。目前电网发展外部驱动主要有经济服务、降低化石能源消耗、减轻电力污染以及全面降低电力系统成本四个方面。其中经济服务是指电网提供给经济社会高质量、稳定的电能，为经济社会提供优质服务与有力支撑。降低化石能源消耗是指实现一次能源再使用比例提升，从而减少化石能源的使用。减轻电力污染是指在电力系统运营过程中，尽量减少温室气体的排放。节省能源有效降低电力系统的运营成本。

1.2 智能电网发展机理

由上述情况可分析得出电网发展机理:发展电力系统的主要难点在于经济、能源以及技术等制约因素和电力系统运行方式的不相适应;由经济社会各方面因素形成的外部驱动对电力系统基本模式的作用下，使电力系统得到发展。换言之，智能电网愿景来源于外部驱动，以经济投入与政策倾斜作为前提，为实现愿景作出的相关规划，即电力装备、技术以及管理模式等各环节的运行程序进行详细规划。发电、输电以及用电等各环节均与装备、技术以及各项标准具有直接联系;电力系统基本模式中各环节的联系取决于运行方式以及政策等因素，从而对整个电力系统的管理与运行方式产生影响。智能电网发展机理的研究相当广泛，除电力系统基本模式中的部分环节外，需要考虑多个环节的综合跨越性研究。例如发电环节需考虑能源消耗与环境污染等问题;进行广域态势感知技术研究时，需同时将发电、用电与电网等多个环节纳入考虑范围，进行综合性研究。此外，还有将愿景、规划与政策等多个外在因素与电力性基本模式综合在一起进行全局性研究。如当前，国内外智能电网建设在不同城乡中，综合建设的问题。由此可见，智能电网发展机理研究角度是全方位进行的，具有全面性与复杂性，并且目前的智能电网发展本身具备了许多亟待优化的制约条件。根据智能电网发展机理，从智能电网的稳定、经济以及能源环境等多方面进行研究。

2 智能电网发展机理角度分析

2.1 智能电网愿景与特征剖析

由智能电网发展机理角度分析，智能电网并非完全是偶然性出现，即使没有智能电网的存在，电力系统同样会基于外部驱动发展。有时代作为动力，尤其是在上述四个主要外部驱动因素的共同作用下，世界电力系统将在21世纪中叶发生巨大转变。因此智能电网的出现也是时代发展的必然趋势。智能电网愿景的实质是理想中的电力系统运转方式，是在不同是时代背景下，对外部发展的各种特定需求均能给予满足的电力系统运转模式;特征是指这种运转模式的深刻描述。由于时代背景不同，不同国家和地区的智能电网愿景与特征也具有差异，这些差异最终均会由电力系统基本模式的运转方式体现出来。可以通过智能电网发展机理分析出电力系统发展愿景的产生过程，基于电力系统模式受到经济社会的外部驱动影响，出现电力系统的理想运行状态，即电力系统的发展愿景。为使愿景得以实现，电力系统需要在特定的模式下运行。

近年来，通过不断交流与实践，不同国家、行业间智能电网理念作用，相互影响，甚至有很多愿景与特征保持一致或完全相同，或存在重点差异。如，国家电网公司智能电网核心理念为坚强可靠、经济高效、清洁环保等，充分反映出了经济社会对职能电网的发展需求。美国智能电网特征总结出来，还是离不开坚强可靠，对多种形式能源与蓄能装置兼容问题总结出来，为清洁环保与友好互动。不过，根据各个国家国情差异，智能电网的具体发展重点也有所不同。如输电方式的发展选择，高阳长距离输电还是局部电网就地消耗能源;或电力市场的发展，电力市场放开电价还是结合计划管理和市场等。

2.2 智能电网发展规划再认识

就智能电网发展机理而言，愿景是在电力系统基本模式上反映外部需求的主要体现，规划是实现愿景的必要前提和具体依据，其中包含了从经济投入、设备、人力组织等各种方面进行分析而定的具体可行步骤，以实现愿景为主要目的，是基于智能电网发展机理而制定的规划框架。经济社会对成本的控制要求产生了电力系统愿景，若从一次能源转化为再使用能源角度来讲，还具有节能环保的作用。主要体现于电力系统基本模式中电力系统的“经济高效”愿景，该愿景实现的前提是在发电、输电、变电以及用电等各环节进行整体规划，实现该愿景的重要支撑为经济投入、设备以及标准等方面。

3 结语

在我国全面建设智能电网环境下，其全局理论的研究在相关行业中占据越来越重要的地位。并且目前已经具备了深入研究与完善的条件。本文主要从电力系统基本模式着手展开讨论，在经济社会外部驱动因素的推动下，从智能电网发展机理角度进行分析。继而对智能电网愿景、规划以及相关技术做出简单分析。综上所述，今后的智能电网发展研究应结合智能电网全局理论与智能电网的实际建设成果，进一步深入研究。此外，应加强从智能电网发展机理角度出发的愿景、关键技术等外部驱动因素以及经济投入与政策的研究。

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