智能用电发展现状和趋势分析

何春花 国网南平供电公司

引言：随着我国社会经济的发展，对资源的需求也在日益增加。输配电、信息化和数字化等现代技术的升级，为我国智能电网技术的发展奠定了坚实基础。然而，我国智能电网仍然处在初级阶段，如何安全、可靠地将其应用到现代工业化生产和居民生活领域中还需要进行一个长期地探讨。

1 智能电网概述

智能电网是新兴的技术和产业概念，到目前为止，各国不同机构对智能电网给与了各种不同的定义。例如，美国电科院（EPRI）认为智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。其拥有三大特点，一是电力市场和企业的需求能过快速的响应；二是实现安全可靠灵活的信息流是运用了现代通信技术，为用户提供可靠、经济的电力服务；三是具有快速诊断、消除故障的自愈功能。欧洲技术论坛对智能电网的定义是，智能电网是集创新工具和技术、产品与服务于一体，利用高级感应、通信和控制技术，为客服的终端装置及设备提供发电、输电和配电一条龙服务，它实现了与客户的双向交换，从而提供更多信息选择、更大的能量输出、更高的需要参与率及能源效率。

在我国对智能电网有所认识的是国家电网和南方电网。国家电网认为应以特高压为骨干的，且具有信息化、数字化、自动化、互动化等特点的，同时各级电网之间可以相互协调发展的为统一智能电网。而南方电网认为当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中，但可以肯定的是，这个概念涵盖了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高点味甘供电可靠性，促进节能减排，促进新能源的利用，促进资源优化配置等内容，是一项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益最大化。因此，我们认为，智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的设备技术、控制方法、传感测量技术以及决策支持系统技术的应用从而来实现电网的安全可靠、经济高效的目标。

2 智能用电关键技术

2.1 智能电表技术

智能电表是一种集多功能、远程传输、数据分析为一体的电能表，能根据预先设定时间间隔来测量和储存多种计量值。同时，智能电表具有双向通信的特点，与数据中心实现信息交流、支持分时电价或实时电价的需求侧管理。智能电表作为电力公司与用户侧进行相互通信的枢纽，使得用户可以实时监控用户侧负荷的用电信息及查询电价信息。综上，智能电表主要拥有双向计量和双向通信的功能。从我国关于智能电表的应用实践来看，目前在用户侧使用的智能电表中，最普遍采用的功能是计量数据自动化采集、双向计量、自动化传输和自动化控制，而其他高级功能如远程接通与开断、支持实时电价、阶梯电价和分时电价等多种电价模式，当前已安装于智能电表中，但暂时还不能实现。

2.2 通信技术

通信网络是电力公司、用户侧和负荷之间信息交互的枢纽。因此，通信网络必须具有开放式双向通信标准。随着越来越多的用户实现智能用电，电力通信网络具有系统规模大、结构复杂等特点。所包含的用户侧负荷和信息不仅数量多且过于分散，传统相对单一的通信方式已不能满足用户侧对传输能力和可靠性的需求。因此，需要采用以光纤通信为主，电力载波、电力线宽带、无线通信等多种通信方式互为补充的网络通信结构，以满足电力信息采集、供用电服务和相关业务数据的交互等多种通信需求。

3 智能用电研究现状

2008 年，国家电网公司启动了用户侧用电信息采集系统的研究与实践，在公司系统范围内统一了智能电能表和用电信息采集系统的技术规范，针对智能电能表的12项技术标准和用电信息采集终端的24项技术标准达成了共识，为用电信息采集系统建设提供支撑和保障的同时，稳步推进智能电网工作的发展。2009年6月，国家电网公司科技项目《智能电网标准体系研究》正式立项，由中国电科院、国内重点高校及科研机构展开研究，将智能用电划分为双向互动服务、智能用电小区、客户侧分布式能源等方向，对相关服务标准进行梳理分析。2011年，国家智能电网示范工程取得重大突破，建成电动汽车充换电站243座、交流充电桩13283台，安装智能电能表5162万只，并完成上海世博园和天津中新生态城两个智能电网综合示范工程，为居民智能用电提供了技术支撑。“十三五”期间，全国居民用户侧基本实现智能电表的全面覆盖，越来越多用户安装了智能电表和用电管理系统，市场额每年达到150亿元左右。2017年，国网分布式光伏云网实现全网全覆盖、全业务、全流程融合，实现了信息发布、在线交易、智能管理和大数据分析等5大板块16项功能，满足了多元化服务需求。

4 智能用电技术的创新

4.1 创新的必要性

随着智能用电技术的科学化，使用户侧用电方式必须进行改革才能适应发展。智能用电一方面加强了用户侧和电网侧的联系，另一方面也是用户感受和体验智能电网建设成果的重要途径。同时，智能用电技术融入创新型国家建设战略，以现代智能电网“推进绿色发展”，支撑我国清洁、低碳、安全、高效的能源体系构建，提升了用户侧综合能源服务质量。

4.2 创新之路

（1）智能用电技术是通信技术、智能电表和交互终端等多学科的交叉融合，各个学科相辅相成，相互支撑。国家应该根据新时代智能用电的发展现状，完善智能用电技术发展的相关政策，集合人力、物力、财力促进跨学科、多领域、科学化的协同创新研究，关注用户侧智能用电服务需求，不断完善智能用电技术发展体系。（2）科研人员应该时刻关注智能用电技术的发展现状和趋势，积极探索智能用电的技术特点和内涵，关注国外发达国家最新技术研究进展，结合我国国情进行发展创新，研制符合我国社会发展的智能用电技术，并付诸于实践。

结语：总之，智能用电对于促进节能减排、能源清洁化发展有着极为重要的意义。为了发展智能用电，因此，要引进先进技术，结合我国智能用电技术发展情况，推动我国智能用电的发展。