智能电网产业

【概 况】江苏电网东联上海、南邻浙江、西接安徽，是国家电网公司系统规模最大的省级电网公司之一，电网规模超英国、意大利等国家，全面进入“特高压、大电网、高负荷”时代。2020年，借助先进的智能电网创新技术，依托江苏资源禀赋及产业优势，推动智能电网技术及设备转型升级，聚焦中低压直流配用电、城市配网柔性调控、电能计量、智慧运检等技术领域，加强关键技术攻关，聚焦特高压套管及分接开关、电力工控芯片核心技术攻关示范应用等领域，加强关键设备应用实践。全年全省智能电网产业实现销售收入超3900亿元。

【智能电网关键技术】江苏智能电网相关企业坚持创新驱动，聚焦特高压大容量设备绝缘试验、中低压直流配用电、城市配网柔性调控、电动汽车无线充电、电能计量等技术领域，加强技术攻关，掌握核心技术，抢占技术制高点。国网江苏省电力有限公司攻克特高压大容量设备整体绝缘试验等技术，解决以GIL（公里级、容性）、电抗器（感性）为代表的特高压大容量设备现场整体绝缘试验难题，显著降低设备绝缘故障率；首创基于硅基IGBT 和碳化硅MOSFET 开关高效大功率电能变换技术，研制的3MVA 电力电子变压器运行效率达98.5%，突破交直流混合配电网核心设备高效率、小型化技术瓶颈；研制涵盖电网公司、负荷聚合商和用户的三级能源管理系统、多元微负荷管理终端机控制装置，为城市配电网柔性调控提供解决方案；深化新能源应用和电动汽车充电研究，以路面光伏、电动汽车无线充电技术为核心，突破电动汽车动态无线重现系统定位感知、单边控制与精准投切、无线充电的智能化协调控制等技术，提升能源清洁化率和终端电气化率；研发智能电表双向通道信道划分等技术，研发基于智能交互网关和NFC 近场通信双向互动电能计量系统，提升用户与电能表交互水平；研制成盘电缆多参数现场测试仪，快速、高精、智能检测电缆参数，提高电缆质量，提升电网运行可靠性。南瑞集团研发的基于全国产芯片和自主安全操作系统的变电站自主可控成套装置在全国20 余座变电站挂网运行，新一代调度系统完成应用场景和核心功能集中测试；着力突破“卡脖子”技术难题，3300V IGBT/FRD 芯片完成流片，成功研制世界首支1200kV 交流胶浸纤维穿墙套管、国内首台完全自主可控的火电DCS 及9F 重型燃机（400MW）SFC 系统。自主研制的6MW 风电变流器成功并网；以世界领先的换流阀、控制保护等技术和装备支撑张北柔直、昆柳龙特高压、青豫特高压等重大工程投运，以全国产化巨型水电站监控系统支撑乌东德水电站首批机组投产；高质量完成国网云、调控云、数据中台、业务中台等重点建设任务，支撑国家电网公司建成国内首个省域电力无线专网、全网首个100G 通信传输网。

【智能电网技术应用】发电环节 截至年底，全省可再生能源并网装机规模达3478万kW，占全省发电总装机24.6%，若含抽水蓄能装机，并网总装机规模3738万kW，占全省发电总装机的26.4%。全年全省可再生能源发电量达521.8亿kW·h，占全社会用电量的8.2%，实现全部消纳。风电累计并网装机1547万kW，居全国第六；光伏发电累计并网装机1684万kW，居全国第三；生物质发电累计并网装机242万kW，居全国第三。

输变电环节 研制无人机固定机场和移动巡检作业车，提升巡检作业质量和效率，支撑构建坚强智能电网。突破无线传感网、边缘计算、云边协同等关键技术，创新研制27 类输变电传感器、3 类输变电接入及汇聚节点、两款标准通信模组。深化图像智能识别应用，提升变电站状态判别准确率至90%以上，缺陷识别率70%以上，全面支撑智能巡检。世界首个直流电网张北工程、首个多端混合特高压昆柳龙工程、首个以输送新能源为主的青豫特高压工程、首套220kV 分布式潮流控制器（DPFC）顺利投运。成功研制全套自主可控保护自动化设备和自主可控DCS 系统并实现示范应用。

配电环节 在末端运检抢修信息化应用、配电台区电能质量优化、配电电缆杆塔RFID 电子标准移动作业终端测试研制、配电网状态监控技术、配电网一二次设备融合、直流柔性配网等方面不断取得技术突破，形成典型配电台区电能质量最优差异化治理方案，开发智能移动巡检终端，应用RFID 扫描一体机，支撑末端精准排查消缺，强化移动巡检实体化应用，有效提高配网运维管理水平。

世界最大的交直流合建站——特高压泰州站 汤德宏 张佳伟 摄/视觉江苏网供图

用电环节 攻克“电、水、气”多表合一数据通信试验、供配电系统和风机系统能效移动测试、电动机能效测试、变压器能效测试、直流充电机和交流充电桩现场校验等能力，建成国内首个省级能源计量中心。发挥电力信息采集和综合能源先进技术，建成省级能耗在线监测系统，纳入省级政府能源消耗总量和强度“双控”目标责任评价考核，促进信息技术与节能工作深度融合。上线运行江苏综合能源云网平台，制定钢铁、化工等九大行业能效评价体系。创新研发城区用户与电网供需友好互动系统，实现客户侧源网荷储协同服务。

调度环节 建成源网荷储协调控制体系，具备260万kW毫秒级、376万kW秒级大工业用户精准负荷控制能力，实现352万kW 工商业客户负荷自主需求响应。结合盐城等大规模海上风电的并网以及分布式光伏的快速发展，建设省地协同的支撑新能源高效消纳的协调优化控制系统，打通新能源输送通道。先后在苏州同里、南京江北、连云港连岛建成基于多能流调控技术的区域综合能源协控系统，实现区域综合能源优化调度，冷热电多能智慧运营。采用人工智能、大数据等技术，在南京、淮安建成涵盖电网脑、电网脉、电网眼等电网调度人工智能示范应用平台，强化电网调控手段，保障电网安全稳定运行。

信息通信平台 建成规模最大的电力无线专网，新增基站3408 座，接入终端10万余个。建成省级规模最大的云计算平台，纳管设备2600 台，95%的应用云上部署，建立自动化运维体系，资源利用效率提升50%，全面支撑业务快速迭代。上线电网资源业务中心，电力北斗、人工智能、统一视频、密码服务等新技术服务平台。共享千基电力杆塔、建成220 座多站融合站、发布数据产品30个，签约配电边缘数据中心3000个。

【智能电网示范工程】国网江苏省电力有限公司依托国家重点研发计划“城区用户与电网供需友好互动系统”，建成覆盖16万户居民、253个工商业、55个小区在内的全球最大规模的供需友好互动示范工程，培育25个负荷集成商，互动潜力超83.7MW，在国内首次构建高效、低成本、可持续发展的供需友好互动商业化运营模式；依托国家重点研发计划“基于电力电子变压器的交直流混合可再生能源技术研究”，建成苏州同里交直流系统示范工程，实现10kV 交流系统、380V 交流、±750V直流、±375V 直流交流微网柔性互通，2901kW 分布式新能源全部消纳，保障示范工程2681kW 直流负荷高质量供电；依托国家重点研发计划“中低压直流配用电系统关键技术及应用”，研制快速可靠直流断路器、高效高功率密度换流器与直流变压器等27 项核心装备以及直流空调、直流冰箱等15 类直流家电设备，初步建成直流配用电生态；依托国家重点研发计划“城市综合能源智慧物联管控技术研究及应用示范”“电力物联网关键技术研究”，初步建立综合能源智慧物联管控体系，实现电力设备智能感知与诊断、源网荷储自主智能调控、综合能源自治协同与多元服务以及能源数据挖掘与增值互动。

南瑞集团以建设“苏州国际能源变革发展典范城市”为契机，组建产、学、研一体化研究团队，针对现代城市在发展中遇到的供能痛点开展关键技术研究和装备研制，支撑国网江苏电力有限公司完成全国最大规模的主动配电网创新示范项目——“苏州工业园区智能电网应用示范区主动配电网综合示范工程”建设工作。5月29日，南京江宁公交集团上峰公交场站充电桩外线工程成功送电。该项目采用南瑞集团最新研发的360kW 直流充电机产品，一次性投放达40 台以上，可同时满足80 辆纯电动公交充电，产品最大功率可达600kW，可实现充电10～15 分钟、车辆续航300km。7月27日，由南瑞集团承担海上升压站及陆上集控中心电气二次设备总集成建设的鲁能江苏如东H14#海上风电项目首批机组正式并网发电，标志着如东沿海13个海上风电项目迈入陆续投运阶段。该项目采用南瑞集团研发的新一代海上风电一体化平台，平台通过建立完备的海上风电场经营指标分析系统，实现海上风电场运营指标的计算分析及发电设备健康状况分析、经营辅助决策，建立起预测性维护体系，确保海上风电场运行系统的全面性和准确性，成功解决海上风电场系统繁多复杂、厂家来源多，导致各系统之间数据交互困难，缺乏统一标准等问题。12月16日，江苏南通滨江片区220kV 线路迁改GIL 工程正式投运，这是国内同电压等级下最长的GIL 工程，对支撑区域电力供应、美化沿江风貌有着重要意义，该项工程首次全方位应用一二次融合技术，实现智能系统的全覆盖，共设置4343个传感器全方位进行在线监测及智能诊断，配置GIL 廊道安防、结构、环境及GIL 本体局放和故障定位等近10个智能辅助监控模块以及智能巡检机器人，实时监控隧道、设备各项参数，确保项目5100 余节管道的安全稳定运行。