智能电力装备引领全球能源互联网新时代

申磊（国网河南省电力公司商丘供电公司，河南 商丘 476000)

智能电力装备引领全球能源互联网新时代

申磊
（国网河南省电力公司商丘供电公司，河南 商丘 476000)

当前随着我国经济又好又快发展，全球化经济化不断加深，国际交流日益频繁深化，在“新常态”和“一带一路”的经济大背景下，中国已经开展起了全球能源互联网建设。在全球能源互联网的推动下，新能源、新材料、智能装备、电动汽车等将焕发产业生机，助力新一轮工业发展。

智能电力装备；全球能源；互联网；新时代

2015年全球最大的公用事业企业中国国家电网公司已经迈出了“全球能源互联网”建设步伐，目的是促进全球清洁能源大规模的开发和利用。国家电网表示，将加快与“一带一路”周边国家的全球能源互联网的建设。国家“十三五”智能电网的规划指出，未来智能电网建设是经济建设的重点之一，实现我国电网的跨越式发展。

1 智能电网

最近几年，国家政府陆续出台政策支持智能电网的发展。2011年，智能电网已经进入全面建设时期，智能电网的发展带动智能电表招标采购活动力势如破竹，提高了我国智能电表市场占有率的增长。全球智能电网的发展，使新型电表的需求量日益剧增，为我国相关企业带来发展新机会。受国家政策的鼓励和国外市场的刺激，未来几年我国智能电表市场将保持蓬勃增长态势。行内专家预测，2016年智能电表的出货量将达到约10 000万个。未来5年，电网智能化带来的设备市场容量将超过6 000 亿元。

智能电网就是电网的智能化，也称为“电网2.0”，它是建立在集成、高速三双（双电源、双线路、双接入）通信网络基础上，通过先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法以及先进决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据整合体系和数据收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。电网智能化的六大方面：智能化变电站、发电、智能输电、智能配电网、智能用电和智能调度；这次主要关注下智能电网中的智能化变电站系统。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

2 智能电网如何体现“智能”

2.1 智能机器人让巡视工作更高效安全

智能机器人代替人工巡视，“国内十大智慧城市”的杭州，在湘湖220 kV电缆隧道中，智能机器人成为了24h的“监护员”。这个机器人具有自动巡检、突发事件处理、远程监控的功能。杭州公司出动“无人机”帮助验收尝试飞行工作。除此之外，杭州公司电缆运检工作室使用便携式高频检测设备，对工作中的电缆线路进行电缆局放检测，时时掌握电缆运行状况，准确发现设备缺陷，充分降低了设备故障率，提高供电可靠性和稳定性。“预智型”抢修的策略推行，大大提高了故障抢修速度与服务品质，真正做到故障抢修“出发方便快捷、抢修迅速完成、信息畅通无阻、回访及时准确”。

2.2 智能变电站的新趋势为模块化

智能变电站是智能电网的重要组成部分，是变电行业发展的重中之重。我国电网公司在2015年的会议中表示，2015年已经完成了约50座新的智能变电站。据了解，新的智能变电站具备“系统集性成高、结构合理性强、装备先进性高、经济环保性强、支持调控一体化”等特征，相较与传统智能变电站，它占地少、设备更智能、建设周期短、可靠性高。新的智能变电站优化后户内站建筑面积减少15%~25%、户外站建筑面积减少45%~65%，建设工期缩短了1/4。设备模块化是智能变电站发展的趋势。

2.3 智能电表遍地开花

智能电表是智能电网的终端服务设备，它不是一般传统意义上的电能表，因为它还具备了除计电量功能外的其他功能，比如用电信息存储、多向费率计量功能、控制终端用户功能、防偷电功能等。随着智能电网的快速发展，世界各国对智能电表的需求与日俱增，不可同日而，智能电表可谓遍地开花。

2.4 智能配电网遭遇挑战

智能配电网自愈控制技术的开发与研究的课题，在广东佛山进行了验收。自愈系统可以在0.12 s内终止故障，成功运行后，模范区的配电网可以在2 s以内实现供电，供电的失误率几乎可以忽略不计，为0.000001%。智能配电网正在巨大改变着发电、输电、配电和用电系统，配电网面遭遇最大挑战是分布式电源的大量使用，如何处理大量增加的基础设施，严重缺乏的通信标准和协议、频繁发生的计算机网络安全事故等，优化智能配电网，为国家带来更多的社会效益和经济效益，变得迫不及待。

3 新能源助力绿色发展

随着我国对新能源的开发利用扶持力度的加大，我国的风电、太阳能电，沼气等新能源产业得到快速发展。然而，因为能源发电具有很大的随意性，再加上规模的不断扩大，从而影响到了用电的安全性与稳定性。同时，我国清洁能源的分布很不均匀，从而也增加了利用的难度。针对以上问题，可以采用智能电网来解决。具体来讲，通过智能电网实现了能源的信息化、绿色化、低碳化。比如，部分供给端的风能、电能、太阳能处于由于能源系统不同，经常出现电端不稳定的状况。在这种情况下，采用智能电网就可以有效的将信息系统连接起来，从而提升整个系统的平衡性。可以看出，智能电网的出现，有效的解决了间歇性能源问题。一方面，加强了用户与电网之间的沟通和交流，解决了新型设备的接入与用电问题。另一方面，解决了电网中存在的疑难问题，保证了电网的安全、稳定运行。智能电网作为一种新能源产业技术，给传统电网技术带来了很大冲击。当前，很多国家在这方面给予了极大的重视，并纷纷建立了自动智能网络。

4 智能电网全球瞩目

我国是世界上的能源生产、消费大国。随着社会、经济的快速发展，能源生产与消费将发挥着更重要的作用。近年来，特高压网建设迅速在世界范围内推进。与此同时，我国在这方面也积累了丰富的经验。当前，我国已经成功建立了6条高压直流线路、3条特高压直流线路。这些高压直流线路满足了华东地区电力的输送。同时，加大了西部、东部清洁能源的开发与利用。自“西电东送”、“一带一路”口号提出后，给内网输送、跨境输送打好了基础。近年来，我国在俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古国等国家开展了特高压工程，加快了在能源互联网方面的建设速度。在全球互联网的带动下，不断增加了国内电工设备的出口量，使特高压工程逐渐与国际发展接轨，从而引领了全球能源互联网发展的新时代。在未来的发展中，智能电力设备将拥有更广阔的前景和市场。

5 总结

智能电网已经属于全球都比较重视的项目了，而我国作为最大的能源生产和消费的国家，发展新能源、清洁能源、再生能源为智能电网提供能源保障，可以说是国家发展和安全的战略决策。“西电东送”和“一带一路”的发展策略使得国内电网和国际电网的布局发生了天翻地覆的变化。在全球能源互联网的催化下，新能源、新材料、智能设备等将助推新的工业革命。

[1] 小聂.智能电力装备引领全球能源互联网新时代[J].中国设备工程，2015,02:22~25.

[2] 田世明，栾文鹏，张东霞，梁才浩，孙耀杰.能源互联网技术形态与关键技术[J].中国电机工程学报，2015,14:3482~3494.

[3] 王玉胜.能源互联网时代下电工行业的转型升级思辨“2015第十届中国电工装备创新与发展论坛”主题报告观点回顾[J].电气技术，2015,07:13~17.

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