对坚强智能电网的思考

第一篇：对坚强智能电网的思考

对坚强智能电网的认识和思考

摘要：文章介绍了对坚强智能电网解释和认识，对建设坚强智能电网的必要性及已具备的条件进行了探究。发展坚强智能电网是满足人类未来需求的必然方向，建设坚强的智能电网将为我国的经济发展提供更稳定可靠的电力保障，为人民生活提供更优质、灵便和人性化的服务，为保护环境、节约能源做出更大的贡献。

关键词：坚强的智能电网;智能电网;特高压输电

Understanding and Thinking on Strong Smart Grid Abstract:In this paper, author introduced the concept and content of the smart grid and understanding of differentinterpretations, concerning the need for building a strongsmart grid and has the qualifications discussed.Building a strongsmart gird that is inevitable to meet the future needs of human development.In the future, strong smart grid will provideeconomic development a more stable and reliable protection in China.Provide better quality of live for the people, flexibleand personalized services while protecting the environment, save energy and make greater contribution.Key words:strong smart grid;smartgrid;UHV

0 引言

早在2001年,意大利电力公司就安装和改造了3000万台智能电表,建立起了智能化计量网络,可以实现峰谷平电量计量功能。2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》, 强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。2006年中期,“网点”(Grid Point)公司开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可通过互联网通信技术调整家用电器的用电量,该产品具有了一部分交互功能。同样是这一年,IBM 与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。2008 年美国科罗拉多州的波尔得(Bo ulder)成为了全美第一个智能电网城市, 每户家庭都安装了智能电表, 人们可以直观地了解当时的电价, 安排用电时段;同时, 电表还帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。此外, 变电站可收集到每家用电情况, 一旦有问题, 可以重新配备电力。我国的华东电网有限公司和华北电网有限公司以及一些科研机构在几年前开始了智能电网的研究工作[ 1-3] , 国家电网公司建设坚强智能电网的工作也已全面启动。智能电网将是未来输配电技术领域研究和建设的重要方向。中外对智能电网的认识

关于智能电网，到目前为止还没有一个大家都认同的统一定义。德国电气电子和信息技术委员会（DKE）的“智能电网”（智能能源供应系统）这个术语包含：1.有助于信息与通信技术（ICT）在电力传输与配电网络中的连接和控制智能发电、储存设施、负载与网络运营设备；2.这个目标是依靠透明、具备能源效率与成本效率、安全可靠的系统运行，来确保可持续的环保的电力供应[1]。美国电力科学研究院将智能电网定义为：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。2009年“IBM论坛和中国策略发布会”上，IBM 大中华区首席执行总裁钱大群这样描述智能电网：智能电网是指在物理电网的基础上，建立基础信息沟通平台，将相关设备、装置、系统、用户、员工和用电量等互动起来，通过对需求侧的访问和智能分析，实现更科学、更优化的电网运营管理，进而实现更高的安全保障、可控的节能减排和可持续发展的目标。

在2009年5月21日的“特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司总经理刘振亚表示，积极发展智能电网已成为世界电力发展的新趋势。到2020 年，中国将全面建成统一的坚强智能电网(Strong Smart Grid)，使电网的资源配置能力、安全稳定水平、电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高。坚强智能电网在服务经济社会发展中将发挥更加重要的作用。

国家电网结合基本国情和特高压实践，确立了加快建设坚强智能电网的发展目标，即加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展,具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。为实现这一目标，国家电网公司将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，在加快建设由1000kV交流和±800 kV、±1000kV直流构成的特高压骨干网架,实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进坚强智能电网发展。

2009年7月中旬，美国商务部长骆家辉和曾获诺贝尔物理学奖的美国能源部长朱棣文在访问国家电网公司以后表示，美方非常认同中国国家电网公司发展智能电网过程中提出的统一标准、加强规划、以信息技术作基础、注重互动的目标和原则。随后，在8月5日的讲话中，奥巴马明确提出，要在距离约4500 km的东西两岸建设传输电力的智能电网，并强调“更坚强、更智能”。这说明美国在智能电网建设方面的宏观理念已与中国相似，美国要建设的将是一个类似于中国的大范围的坚强智能电网。华中电力科学研究院做为华中电网公司科研和技术支持的核心部门，密切关注智能电网的技术内涵和发展趋势，积极跟踪智能电网研究动态，主动收集智能电网的技术资料，积极为华中电网公司在智能电网中的主要研究方向进行探索。发展智能电网的必要性

电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时，电网也在不断吸纳工业化、信息化成果，使各种先进技术在电网中得到集成应用，极大提升了电网系统功能。

（1）智能电网是电网技术发展的必然趋势

近年来，计算机、自动化等技术在电网中得到广泛应用，并与传统电力技术实现有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持，使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展，为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展和物理电网的高度集成，智能电网应运而生。

（2）发展智能电网是经济发展的必然选择

为实现清洁能源的开发、输送和消纳，电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰，电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本，促进节能减排，电网运行必须更为经济高效，同时须对用电设备进行智能控制，尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展，改变了传统的供用电模式，促使电力流、信息流、业务流不断融合，以满足日益多样化的用户需求。

电力技术的发展，使电网逐渐呈现出诸多新特征，如自愈、兼容、集成、优化，而电力市场的变革，又对电网的自动化、信息化水平提出了更高要求，从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。我国坚强智能电网的建设现状

国家电网公司于2009年5月正式提出了建设“坚强智能电网”的公司战略，并制定了坚强智能电网建设三步走方针。

第一阶段为规划试点阶段（2009～2010年）：重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术标准和管理规范，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。第二阶段为全面建设阶段（2011～2015年）：初步建成坚强智能电网，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用。

第三阶段为引领提升阶段（2016～2020年）：全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。

第一阶段的重点工作包括编制电网智

能化发展规划、开展两批共21类试点工程建设、启动技术标准制定和检测中心建设，组织10类重点专项研究。

第一阶段的各项重点工作进展顺利，已完成《国家电网智能化规划总报告》《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》《智能电网关键设备（系统）研制规划》《智能电网技术标准体系规划》和各网省电力公司电网智能化规划。两批共21类试点工程整体进展顺利，其中,上海世博园智能电网综合示范工程已于2010年4月建成投运。编制完成智能电网技术标准体系框架，编制了新能源接入、输电、智能变电站、配电自动化、用电信息采集、电动汽车充放电、智能调度、通信信息等相关领域技术标准。

此外，组建了国家能源智能电网技术研发（实验）中心、国家能源大型风电并网系统研发（实验）中心和国家能源太阳能发电研发（实验）中心，并获国家能源局授牌。组织启动10类重大专项研究共205个课题，总体进展顺利，并在试点工程中得到应用。

第二阶段为智能电网全面建设阶段，到2015年，将基本建成坚强智能电网，智能化程度达到国际先进水平。在智能电网关键技术方面，近年来，我国在智能变电站关键设备研制与技术标准体系构建方面不断填补国内空白，达到国际领先水平。截至2011年3月，国家电网制定了15项智能变电站标准，形成了世界首个智能变电站系列技术标准，申请专利126项，整体技术水平国际领先。我国已经建成陕西750千伏延安、江苏220千伏西泾等55座智能变电站，成为引领世界变电站技术发展的中坚力量。

智能用电也是坚强智能电网的重要环节。2011年，国家电网公司已建成北京、重庆、河北等6个智能小区，在上海建成1座智能楼宇，实现了智能用电双向交互，构建了便捷的智能家居生活。同时，国家电网公司正在开展北京、上海、重庆、南昌四地的智能用电实证研究，这将为智能电网建设提供重要数据支持。我国建设坚强智能电网已具备的条件

建设坚强智能电网使现有的电力系统逐渐变得更加智能、高效和环境友好，更好地满足人类未来的需要。目前的电网设备、通信、测量等技术以及管理水平已为发展坚强智能电网打下了良好基础。

（1）特高压电网建设是坚强智能电网的强大物质基础。国家电网公司通过技术攻关，掌握了特高压核心技术，形成了具有自主知识产权的技术标准及规范。我国的特高压交流系统电压被推荐为国际电工委员会标准电压；在最高运行电压选择、系统安全稳定控制、过电压与绝缘配合、电磁环境指标及控制技术、主设备技术规范及工程设计规范等方面取得了一系列研究成果；在特高压电网规划与设计方面实现了自主创新；在关键设备研制、工程施工技术、系统调试和设备交接试验、运行及设备检修等方面取得了丰硕成果，使中国已经处于世界电网技术的领军地位。美国前能源部长朱棣文评价“中国的特高压工程是电力工业发展史上的一个重要里程碑”；国际电工委员会(IEC)认为“特高压交流试验示范工程的成功建设是特高压交流关键技术和关键设备重要的突破性成果，对保证中国的电力可靠供应、推动特高压输电技术在世界范围内的研究和应用具有重大意义。”；国际大电网委员会A3.22工作组的《交流800千伏以上的变电站设备技术规范》报告中提到“中国成功地实现了特高压输电，全世界都对此给予了积极评价，有了这个标准，世界上其他国家就可以在此基础上继续发展，将特高压技术投入到应用中。”（2）电网广域测量技术是电网实现数字化、信息化及智能化的基础，是建设智能电网的必要条件。近年来，我国在该领域的研究和应用步伐较快。大部分网省公司电网广域测量系统(WAMS)均投入运行，据不完全统计，目前已投入电网运行的同步相量测量装置（PMU）数量是世界之最，而且完全实现了装置的国产化。产品的性能、精度、处理能力均优于国外产品，处于国际领先水平。

（3）灵活交流输电技术(FACTS)是输电网实现经济性、安全性的重要手段。在FACTS技术研究和应用方面，国家电网公司走在了前列，整体水平处于世界领先。在固定串补(FSC)、可控串补(TCSC)、静止无功补偿(SVC)、可控并联电抗(CSR)、静止同步补偿(STATCOM)等技术方面，取得了丰硕成果，并已有成功应用经验。在故障电流限制技术(FCL)、统一潮流控制技术(UPFC)等方面，也已开展相关研究。

（4）高压直流输电系统具有传输容量大、损耗低、潮流调节灵活、快速、自动化和智能化程度高等优点，将成为智能电网极为重要的组成单元之一。基于新型电力电子器件的电压源换相直流输电技术是直流输电技术领域的一次革新，它极大提高了直流输电技术的应用领域，在潮流调节的快速性、灵活性等方面有了更大的提高，它不仅应用于输电领域，还可应用于配电领域，而且能应用于无源网络，使直流输配电网络的形成成为可能。结合超导、储能等技术后将会在促进智能化、分布式供电电网等形成发挥重要的基础性作用。

（5）调度自动化及数字化电网技术取得了重大进展。已建成的国家电网调度数据网，为电网生产控制系统提供了高质量的专网数据传输服务，可为智能电网的建设提供可靠的网络数据传输平台，该项技术已处于国际领先地位。自主研发的能量管理系统(EMS)、广域相量量测系统、保护及故障信息管理系统、调度员培训仿真系统(DTS)、水调自动化系统、电能量计量系统、综合数据平台、电力交易管理系统、调度管理系统等在省级以上调度机构得到了广泛的应用。国调中心和部分区域、省级电网已实现了电网在线安全稳定预警和辅助决策功能。广域全景分布式一体化电网调度技术支持系统紧密结合大电网安全稳定运行、节能发电调度、调度管理和备用调度实际需求，具有电网实时监视和控制、分析预警和辅助决策、节能安全经济协调优化的调度计划、不同时序和空间的信息集成等强大的智能化应用功能。

（6）随着多个智能变电站建设和改造试点工程的实践，总结了很多经验。变电站实现了一次设备组合化、二次设备集成化、数据传输标准化、信息交互一体化、系统结构简明化、高级应用互动化、时钟对时系统化、设备状态可视化、倒闸操作一键化、电源管理一体化。

（7）智能电能表及先进的计量系统。作为用电客户与电力公司的实时交互工具，智能电能表主要有两大功能：其一，是实现需求响应的信息及控制终端；其二，是停电管理、电能质量管理等功能模块的信息来源。它将整个营配系统的故障定位及电能监控深入到供电末端。加上集成的地理信息系统及专家系统，电力企业就能更直观、更迅速地处理各种事件和状况，大大提高运营效率。现已有多个小区免费更换了智能电表，将来智能电表的功能将更加丰富。结论

电网的安全、稳定和高效运行对于任何国家的可持续发展都具有重要意义。一个现代化的电网必须从根本上保证国家能源安全、优化资源配置、带动上下游产业链发展、体现电网企业社会责任、提高电网企业资产利用率和投资效益、适应能源结构变化和体制改革要求。因此，在电网发展和建设过程中，必须提高科技投入，早日实现电网智能化。

参考文献

【1】 严云平，束龙对坚强智能电网的认识与思考，2014 【2】 曾平良许晓慧坚强智能电网的规划与发展

【3】 许培德基于智能电网发展的必要性及性能要求的探讨

第二篇：浅谈我对智能电网的理解

浅谈我对智能电网的理解

四川大学电气信息学院08级电气12班杨熙084303113

3在本学期，我选修了智能电网这门课程，通过老师的教导和同学之间的讨论，让我对于智能电网有了初步的了解和思考，遂在期末来临之际，浅谈我对智能电网的理解。

1、智能电网是什么

智能电网是什么美国能源部Grid2030的定义: 一个完全自动化的电力传输网络, 能监视和控制每个用户和电网节点, 保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。美国EPRI IntelliGrid的定义: 一个由众多自动化的书店和配电系统构成的电力系统, 以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作;具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构, 实现实时、安全和灵活的信息流, 为用户提供可靠、经济的电力服务。欧洲技术论坛SmartG rid的定义: 一个可整合所有连接到电网用户(发电机and /or电力用户)所有行为的电力传输网络, 以有效提供持续、经济和安全电能。维基百科SmartG rid的定义: 利用数字技术将电力由发电侧送至消费侧的电力网络, 可节省能源、降低成本和提高供电可靠性。

2、智能电网能干什么

2008年，美国科罗拉多州一个9万多人口的小城波尔德，成为了全美第一个“智能电网城市”。城中安装了新的电能测量系统，不仅能测量家庭用电量，还可以将信息实时、高速、双向地与电网互联。家庭中增加了家用太阳能电池板、风力涡轮机和混合动力车等装备。波尔德市安装了25000只新的智能电表，为用户进行“用电情况分析”，方便居民根据实时电价灵活、合理地使用电器。风能、水能和太阳能等清洁能源经过转变，都可以通过智能电网输送进入家庭。而在欧洲，法国和意大利是发展智能电网的先行者。法国提出了10年规划，从2012年1月开始，所有新装电表都必须是“智能电表”。“智能电表”进入欧洲家庭，首先带来的是“自动抄表”的便捷体验。据了解，意大利电力公司已经全面实行“远程抄表”，不需上门扰民，浪费人力，也避免了误抄、误算的问题。在英国，智能电网的探索方向是可再生能源发电和智能配电，以进一步降低碳排放，实现环保用电。英国能源公司计划建设8.6吉瓦的潮汐发电工程，将成为世界上最大的潮汐发电站，并计划在2020年将“风电”直接输入城市电网。2009年，英国也宣布投资5亿英镑为4个城市安装智能电表。

3、我国在智能电网方面的涉足

1向家坝-上海# 800kV 特高压直流输电线路工程华东段和湘鄂段架线施工首段试点仪式隆重举行, 该工程架线施工工艺首段试点的成功进行, 标志着特高压直流输电示范工程建设进入最后的攻坚阶段。

2国家电网公司对东北-华北联网高岭背靠背换流站工程进行了达标投产复检。推荐其为达标投产工程。

3国网直流工程建设有限公司 特高压直流输电工程成套设计平台 项目资金申请通过, 获批中央预算拨款3500万元。该项目可为国内直流工程科研、设计等相关单位提供一个统一的综合平台。国家电网公司在# 500 千伏三峡送出龙泉政平直流系统, 进行了首例超高压直流输电系统现场融冰方式试验。此前处于研究阶段的融冰运行方式在实际工程上得到成功验证, 试验填补了国内外超高压直流融冰方式运行的空白。

5山东电研院特高压项目通过成果鉴定交流1100千伏套管用复合绝缘子、交流 1100千伏复合空心支柱绝缘子 两个项目通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定。

4、目前为止世界上顶尖的智能电网技术

一、美国

1.电网 2030 规划

2003 年 2 月，美国时任总统布什提出 “ 电网 2030 规划 ”，指出要建设现代化电力系统，以确保经济安全，同时促进电力系统自身的安全运行。该规划的主要内容有：为所有用户提供高度安全、可靠、数字化的供电服务，在全国实现成本合理、生产过程无污染、低碳排放的供电，经济实用的储能设备，建成超导材料的骨干网架。

2.能源独立与安全法案 2007

为有效促进智能电网建设，美国于 2007 年 12 月颁布 “ 能源独立与安全法案

2007”，确立了国家层面的电网现代化政策，设立新的专责联邦委员会，并界定其职责与作用，建立问责机制，同时建立激励机制，促进股东投资。

3.奥巴马政府施政计划

美国总统奥巴马为振兴经济，从节能减排、降低污染角度提出绿色能源环境气候一体化振兴经济计划，智能电网是其中的重要组成部分。

二、欧洲

欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面，从而推动整个产业领域深刻变革，为客户提供可持续发展的能源，形成低能耗的经济发展模式。欧洲智能电网技术研究主要包括网络资产、电网运行、需求侧和计量、发电和电能存储四个方面。国外智能电网技术研究近况

按照智能电网本身所覆盖的价值链环节，智能电网的关键技术可划分为智能用电、智能网络、新能源发电与智能企业四类。

1.智能用电：包括智能表计、电池技术、家庭自动化、微型电网、优质供电园区等。

2.智能网络：包括调度自动化、即插即用式智能电力设备、智能保护装置、测量监视设备、电力电子设备、海量数据处理技术和可视化技术等。

3.新能源发电：包括可再生能源发电、微透平技术、超导储能技术等。

4.智能企业：包括信息集成技术、通信技术等。

目前，智能电网大部分技术已经通过试验，有的已经比较成熟，甚至开始商业应用，只有少数技术尚待进一步研究。然而，我们不能忽视这些尚处于研发阶段的技术，它们恰恰是智能电网实现重大突破所需的关键技术。

国外智能电网建设应用介绍

各国电力行业及其他相关行业已经开始积极探索和实践智能电网。由于每个电力企业面临的挑战和问题不尽相同，不同国家和地区的不同电力企业选择了不同的实践方式。总体来说，智能电网建设应用分为三个方面：智能表计、智能电网和智能城市。

1.智能表计

智能表计的优点在于：在客户和电力企业之间建立起双向信息流，提供互动性服务，更迅速地响应客户需求，提升客户满意度；丰富电力企业需求侧管理手段，提高能源利用效率；通过远程自动化表计管理，节约人力成本，提高工作效率；通过自动数据收集，及时掌握设备运行工况，节约检修和维护成本；有效防范窃电、盗窃破坏电力设施等违法行为。

2.智能电网

优化电力企业系统运行能力，实现电网运行管理和企业经营管理集成化；智能电网建设策略和建设路径研究；智能电网试点建设。

3.智能城市

电力企业通过与政府和其他企业的紧密合作，进行智能城市设计和试点建设。电力企

业可以对整个电力输送和消费过程进行观测，提高对需求侧反应的速度，加强引导需求能力，优化资源配置，提高能源利用率，提高电力企业运营效率。

美国大力推动智能电网发展

近年来，美国电力官员一直在推介智能电网。现在，更多人加入这一行列中。奥巴马政府的经济刺激计划中，有大约 45 亿美元贷款用于智能电网投资和地区示范项目。奥巴马今年元月宣称，智能电网可以 “ 节省开支，保护电源免受停电或灾害袭击，在全国每一个角落奉献可替代的洁净电能 ”。

智能电网提高电网效率

智能电网采用数字技术收集、交流、处理数据，从而提高电网系统的效率和可靠性。譬如，传感器可以帮助用户迅速找到故障，并迅速加以排除。

智能电表可以用来监测用电量及费用，给客户在电能使用上更大的控制权。智能电网的倡导者预计，一些电力消费会转移到价格便宜的峰谷时段，这将减少用电堵塞，并降低对新设施建设的需求。此外，电动混合汽车可以在用电需求较低的晚间充电，甚至可以在白天停放期间将电能重新输回电网。

智能电网有待推广和升级

日本政府通过深入比较与美国电力工业特征的不同，结合自身国情，决定构建以对应新能源为主的智能电网。

1.日本政府关于智能电网的看法

根据3月17日日本《电气新闻》报道，针对美国提出的智能电网，日本经济产业部副部长望月晴文指出，美国脆弱的电网系统与日本坚强的电网系统无法单纯地进行比较，日本将根据自身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电网系统稳定，构建智能电网。日本政府计划在与电力公司协商后，于明年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验，主要验证在大规模利用太阳能发电的情况下，如何统一控制剩余电力和频率波动，以及蓄电池等课题。日本政府期待智能电网试验获得成功并大规模实施，这样可以通过增加电力设备投资拉动内需，创造更多就业机会。

2.产学共同进行智能电网模式研究

为配合企业技术研究，东京工业大学于 3 月初成立 “ 综合研究院 ”，其中，赤木泰文教授主持的关于可再生能源如何与电力系统相融合的 “ 智能电网项目 ” 备受瞩目。除东京电力公司外，东芝、日立等 8 家电力相关企业也积极参与到该项目研究中。该项目计划用3 年时间开发出高可靠性系统技术，使可再生能源与现有电力系统有机融合的智能电网模式得以实现。

总结：随着市场化改革推进，数字经济发展，气候变化加剧，环境监管要求日趋严格以及各国能源政策的调整，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。为此，人们提出发展智能电网的设想，以实现传统电网的升级换代。也希望我国在智能电网至各领域取得骄傲的突破！

最后感谢老师，让我有机会涉足智能电网，谢谢！

第三篇：智能电网论文

关于智能电网发展的研究论文

摘要：在全球电网逐渐不能满足用户需要的大背景下，智能电网应运而生；简要概括了智能电网相对于传统电网的特点；介绍了智能电网在世界几个典型的国家和地区的发展；最后简述了智能电网在未来的发展前景。

关键词：智能电网;发展

0 引言

在这种全球经济不断发展、用户对于电能质量的要求日益提高以及人们对环境保护愈来愈重视的背景下，人们希望建立一个更加可靠、具有较高自愈能力、与用户之间实现密切互动的现代化电网，于是智能电网应运而生。在智能电网中，可以将能源开发、发电、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其用能设施，通过数字化信息网络连接起来，并通过智能化的控制实现整个系统的优化；充分利用各种能源资源，注重低碳环保，依靠分布式能源系统、能源梯级利用系统、蓄能系统和蓄电交通系统等组合优化配置，实现精确供能对应供能、互助功能和互补功能，将能源利用效率提高到一个全新的水平，使用户投资效益和成本达到一种合理有利的状态。本文主要以几个典型的国家和地区为例简要介绍一下智能电网的由来，特征，发展历程、现状及广阔前景。

智能电网的产生背景及由来

首先，自从进入信息时代，互联网的飞速发展给我们的生活带来了翻天覆地的变化，与之相比，一些国家和地区的电力网络系统并没有跟上时代发展的潮流，电能供应不够稳定，特别是几次震惊世界的大停电事件带来了巨大的经济损失，现行的电力系统压力不断加大。2003年8月14日下午，美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电，停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营，在一些地方造成了交通拥堵，给成千上万市民的工作和生活造成了极大不便；2005年8月25日，美国加利福尼亚州南部地区供电的一条主要输电线路出现故障，加州电力主管部门紧急启动限电措施，造成大约50万居民断电半个小时。

其次，随着经济水平的迅速提升，用户对于电能质量的要求愈来愈高。人们希望获得更可靠、更优质的电能，在目前电网中，电压跌落是最多的电能质量问题。因为电压跌落大部分不可预见和不可控的事件引起的。电压跌落发生的次数在电力系统中每年都不一样。电能质量对于工业和制造厂是一个大问题，对于日益复杂的计算机控制的生产线加工厂，极小的电能扰动都可能带来极大的破坏力。

并且，人们对于环境问题越来越关注，而现在电网中输送的电能大部分都是火电，1度火电产生的二氧化碳约为0.96kg，那么可想而知，全球每年因为发电而产生的二氧化碳的数量是非常巨大的。另一方面，风能、太阳能等清洁能源又得不到充分的利用，面对这种矛盾，人们希望建立一个相对能够可持续发展的电网系统。

在这些大的背景下，2001年，美国EPRI（电力研究院）最早提出“IntelliGrid”(智能电网)概念，并且开始进行相关研究。欧洲2005年成立“智能电网(Smart Grids)欧洲技术论坛”，也将“Smart Grids”上升到战略地位开展研究。2006年IBM提出的“智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。所谓智能电网是IBM一个市场推广策略。

奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。

2009年5月，国家电网公司提出在我国全面建设“坚强智能电网”，以应对资源环境问题带来的挑战，全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率，引领引导并支持能源及相关产业技术和装备升级，构筑起稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可自进入信息时代，全球压力不断增大，能源需求不断增加，电力市场化的不断加深，用户对电能可靠性和质量的要求也不断提升。2 智能电网主要的特点

2.1智能电网的自愈性

这是智能电网最主要的特征，也是智能电网的核心功能，这就需要对电网的运行状态进行连续的的在线评估，并采取预防性的控制手段，对可能出现的问题迅速做出预测、检测和相应，故障发生时，在没有或少量人工干预下能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。

2.2智能电网的互动性

在电网中，电网与环境、设备、用户互相之间的互动是智能电网的另一重要特征。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持交易的有效开展，实现资源的优化配置；同时通过市场交易更好地激励电力市场的主体参与电网安全管理，提升电力系统的安全运行水平。这样，一方面为用户节省了开支，同时也会大量减少输电线路不必要的损耗。在这种互动机制下，能够实现风能、太阳能等清洁能源的充分利用，还可以利用电价这一驱动力，削峰填谷，这对于整个电网的运行都有极大的好处。

2.3智能电网对多种能源的兼容性

智能电网的本质是能源替代和兼容利用，它可以实现清洁的可再生资源的转化整合，并输送到国家电网中来，有利于绿色电网的建设。当然这一点是与智能电网的互动性分不开的。另外，各种各样的分布式电源的接入，一方面减少了对外来能源的依赖，另一方面提高了供电的可靠性与电能的质量。

2.4智能电网的坚强可靠性

智能电网的每一个元素都应该有安全需求的考虑，在整个系统中应确保一定的集成和平衡。对其基础设施的攻击主要分为物理攻击和信息攻击，在智能电网中应该在抵御这些攻击的同时，尽量降低成本，获得实际的效益。

2.5智能电网的优质性

智能电网中运用的先进技术将同时减少电力输送系统中的带能质量问题和保护用户的敏感电子设备，总之其终端目的都是将清洁、可靠、优质的电能送到用户。

智能电网在世界上的发展

3．1美国的智能电网 总体来说，美国的智能电网主要是为了建立一个发电和配电更有效更安全的现代化电网来满足当前用户的需求。2001年，美国电力科学研究院创立了智能电网联盟，推动“Intelli Grid”研究。这个项目主要有两个目标：①分析出电力系统的商业需求，包括现在、未来的各种需求，如自愈电网概念等；②以基于这些分析得出的电力系统的需求作为基础，提出支撑未来电力系统的信息需求系统使用战术性的方法来建立一个战略视图，以战略的高度建立一个不依赖具体技术的视图框架。

为了使美国电网实现现在化，保证经济安全和国家安全，美国能源部（DOE）于2003年发布了“Grid2030”，对美国未来电网远景做了阐述。DOE于2004年有进一步发布了“国家输电技术路线图”，为实现“Grid2030”进行了战略部署。在这两份文件以及工业界的指导下，2004年在DOE的支持下，电网智能化项目（Grid Wise）启动。

2005—2006年，DOE与美国国家能源技术实验室（NETL）合作，发起了“现代电网”倡议，任务是进一步细化电网现代化远景和计划，并在全国范围内达成共识。国家电工委员会IEC于2008年筹建了SG3智能电网战略工作组，以制定智能电网的相关标准，推进智能电网的进程，促进智能电网发展过程中的一致性。2009年4月16日，美国副总统拜登公布了能源部发展智能电网的详细规划。能源部将设立两个专项计划，分别为“智能电网投资拨款项目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能电网示范项目(Smart Grid Demonstration Projects)，投资额分别为33.75亿美元和6.15亿美元。2009年4月，美国National Grid向马萨诸塞州公共事业部提交了一份持续两年、总投资达5700万元的电网示范项目。

2007年初Xcel能源公司推出了智能电网概念，选择美国科罗拉多州的博尔德是推进智能电网城市项目，并付诸实施。在资金方面，Xcel能源公司预计与其合伙人资助一亿美元，并计划调动其他来源，包括政府补助金，做到让消费者无成本投入。2008年美国博尔德市已经成为了全美第一个智能电网城市。3.2欧洲智能电网

2004年，欧盟委员会启动了相关的研究与建设工作提出了欧洲要建设智能电网。2006年，欧盟理事会能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确指出，欧洲已经进入新能源时代，智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。保证供电的持续性、竞争性和安全性是欧洲能源政策最重要的目标，也是欧洲电力市场和电网必须面对的新挑战。未来整个欧洲的电网必须向用户提供高度可靠、经济有效的电能，并充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源。

2008年7月1日，意大利国家电力公司(ENEL)负责启动了欧盟11个国家25个合作伙伴联合承担的ADRESS项目。该项目总预算为1600万欧元，目的是开发互动式配电能源网络，让电力用户主动参与到电力市场及电力服务中。2001~2008年，意大利国家电力公司累计安装了3180万块智能电表，覆盖率已达到95%，剩余部分将于2011年前完成。

2009年4月，西班牙电力公司ENDESA牵头，与当地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real开展智能城市项目试点，包括智能发电(分布式发电)、智能化电力交易、智能化电网、智能化计量、智能化家庭，共计投资3150万欧元。当地政府出资25%，计划用4年完成智能城市建设。该项目涉及9000个用户、1个变电站以及5条中压线路和65个传输线中心。

2009年6月，荷兰阿姆斯特丹选择埃森哲(Accenture)公司帮助自己完成“智能城市(Smart City)”计划。该计划包括可再生能源利用、下一代节能设备、CO2减排等内容。法国的规划是从2012年1月开始，将所有新装电表更换为智能电表。英国能源和气候变化部2011年3月30日宣布，将于2019年前完成为英国3000万户住宅及商业建筑物安装5300万台智能电表的计划。目前英国的人口约为6000万，约有2300万户家庭，该计划几乎涉及英国所有住宅和商业建筑。作为欧洲2020年及后续的电力发展目标，未来欧洲电网应满足以下需求：①；灵活性，在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求；②可接入性，使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户的对可再生、高效、清洁能源的利用；③可靠性，提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；④经济性，通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策提高电网的经济效益。3.3日本的智能电网

日本政府通过深入比较与美国电力工业的不同特征，结合自身国情，决定本国的智能电网的发展。日本政府大规模发展新能源，确保电力系统的稳定，构建智能电网。据2009年3月17日日本《电气新闻》报道，针对美国提出的智能电网，日本经济产业副部长望月晴文指出，美国的脆弱电力系统与日本的坚强电力系统无法单纯比较，日本将根据本身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电力系统稳定，构建智能电网。经产省根据日本企业在智能电网的技术先进性，选出了7领域26项重要技术项目作为发展重点。如输电领域的输电系统广域监视控制系统（WASA）、配电领域的配电自动化、储能领域的系统用蓄电池的最优控制、电动汽车领域的快速充电和信息管理和智能电表领域的广域通讯等列入其中。2010年4月，日本经产省在横滨市、丰田市、京都府和北九州市开展了智能电网实证项目。京都府京阪奈节能城市项目，利用智能电表开展节能技术实证；横滨市开展智能家居技术实证；北九州市开展新能源接入技术实证；丰田市开展电动汽车技术实证。3.4中国的坚强智能电网

我国关于智能电网的研究进展缓慢，甚至是刚刚起步。2007年10月，华东电网公司启动了智能电网可行性的研究，密切跟踪国际先进电力企业和研究机构对智能电网的研究，并结合华东电网的现状和今后的发展要求，提出了三个阶段的发展思路和行动规划——2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网，2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。2009至2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占电网总投资的11.1%，未来10年将建成坚强智能电网2009至2010年为规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作；2011至2015年为全面建设阶段，加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。中国国家电网公司目前正在推进“一特四大”的电网发展战略以特高压电网为基础，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

智能电网的广阔的发展前景

作为世界各国都在着重研究发展的新一代电网，应该说，智能电网的发展前景还是很广阔的。通过以上的分析我们可以看出，与当前的传统型电网相比，智能电网有其独特的优势，它可以解决很多当前电网所不能解决的问题。它的自愈性理论上可以使当前电网中出现的大停电事件变为零可能；并且其互动性是极具现实意义的，通过供电公司与用户的双重反馈可以极大的促进当前风电等不可控电能的利用和电能传输的效率；智能电网还可以加快绿色电网的建设，使电网更加安全洁净。同时，智能电网可促成和激励新产业的发展扩大，加快电力市场和国民经济的发展与繁荣。电网的创新将使销售市场更加自由，更具有创造力，以智能电网为载体，以提高能源利用效率、减少对环境的影响为主要驱动力的一系列新技术所组成的产业群将随智能电网的建设而获得更大的发展。并且，最具前景的产业是电动汽车及储能技术，最具难度的是如何实现电网的最有控制。智能电网还会促进电力市场的蓬勃发展，在智能电网中，先进的设备和广泛的通信系统等基础设施及其技术支持系统为市场参与者提供了充分的信息和数据。总之，在未来一段时期内，智能电网必将成为世界电网发展一个重要方向。

结论

本文主要通过综合智能电网在几个典型的国家和地区的发展历程，简要地介绍了一下对于智能电网的浅层认识。1）智能电网作为新一代电网是在目前电网所暴露出的问题的推动下出现的；2）智能电网具有传统电网所不具有的特征；3）世界上许多国家和地区都在努力开发适合于本国国情的智能电网；4）智能电网具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 《智能电网导论》——许晓慧 [2] 《中国电力与能源》——刘振亚 [3] 《复杂大电网安全性分析¬——智能电网的概念与实现》——丁道齐

[4] 《智能电网 ——新能源、新技术、新材料的应用平台》——2009年6月1日 [5] 《欧洲智能电网产业发展形势与需求分析》——北极星电力网 [6] 《日本智能电网发展模式与方向》——2011-08-19 [7] 《我国智能电网的发展前景分析》——行业研究

第四篇：智能电网学习心得（范文模版）

“三华”同步电网知识手册学习心得

近日，通过“三华”同步电网知识手册以及网校“三华”同步相关知识的学习讲解，对“三华”同步有了一定的了解，国家电网公司普及“三华”同步电网知识，是为了坚定建设特高压和坚强智能电网的信心和决心，加快推进电网发展方式转变。2011年，第十一届全国人民代表大会第四次会议审议通过的《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，明确提出推动能源生产和利用方式变革，并将建设特高压输电工程、智能电网全面纳入国家发展战略。根据该纲要，公司规划建设“三华”（华北、华中、华东）、西北、东北三大同电网，将使国家电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

我国能源资源分布特点及大规模可再生能源发展，迫切需要提升电网的资源优化配置能力，支撑国家能源战略实施。建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网，实现电力的大规模、远距离、高效率输送，为构建经济、高效、清洁的国家能源运输综合体系提供重要支撑；促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围优化配置资源，是统一坚强智能电网建设的主要发展目标之一。

“三华”同步电网指通过特高压交流网架将我国华北、华东、华中区域电网联结起来形成的特高压同步电网。大电网互联一直是世界各地电网的发展趋势，甚至在一些国家和地区还出现了跨国互联的同步电网，说明各个国家同步电网的规模在逐步增大。同步电网是电网发展的基本规律，在技术和经济上都有很大的优越性。其中包括电网规模越大，接入发电机越多，抵御扰动和故障冲击的能力越强;网间交换能力强，可以充分获取错峰、调峰、水火互济、跨流

域补偿、互为备用和调剂余缺等联网效益;以及大受端电网接受远距离、大容量外来电力的能力强等。

未来几年缺电的形势会比“十一五”后期更为紧张，局部地区电力紧张的范围更大，缺口也会更大。造成结构性缺陷的重要原因是跨区电网建设落后，跨区输电能力不足。东北、西北电力富集地区难以支援华北和华东等地，也造成西部电力大量装机空闲，这就是不能合理利用资源造成的资源极大浪费。今后我国的能源资源开发主要集中在西部和西北部地区，开发重心逐步西移和北移，而东部地区经济持续快速发展，能源需求量大，导致我国能源产地与能源消费地区之间的距离越来越远。能源资源和消费中心逆向分布的基本国情，决定了我国能源就电力流动具有跨区域、远距离、大规模的特点，电力输送呈现“西电东送、北电南送”的基本格局。能源和消费中心的距离越来越大，这就是发展“三华”同步电网的根本所在。

“三华”特高压同步电网的战略，适应了世界能源发展格局的变化和我国能源支撑能力，响应了当今节能环保、清洁能源、低碳经济的号召，已成为我国能源和电力行业发展的必由之路。

第五篇：智能电网学习心得

智能电网学习心得

张忠政

通过开展远程网络培训和研讨学习，让我系统的了解了我国电网现状及发展方向，建设坚强智能电网的目的和意义、发展目标和路线，各环节关键技术、关键装备取得的成就，以及试点工程建设等最新进展情况，深入的理解了建设智能电网的必要性。

所谓智能电网，就是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。

建设坚强智能电网对于电力系统的发展有着重大的意义：

首先，能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。

其次，实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新，实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推动电网科学、可持续发展。

第三，减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点，通过智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。

第四，降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网，可以满足煤电基地的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；同时，通过降低负荷峰谷差，可提高火电机组使用效率，降低煤耗，减少发电成本。

第五，提高电网设备利用效率。首先，通过改善电力负荷曲线，降低峰谷差，提高电网设备利用效率；其次，通过发挥自我诊断能力，延长电网基础设施寿命。

第六，降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；同时，分布式电源的建设与应用，也减少了电力远距离传输的网损。

智能电网不仅仅对电力系统的发展有着重要意义，它还能给人们的生活带来很多好处：

首先，它能让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制；又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务；还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功能。

其次，它能够让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置，并推动电动汽车的大规模应用，从而提高清洁能源消费比重，减少城市污染。

第三，它可以让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变，使其兼有用电和售电两重属性；能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台，帮助用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用能费用支出。

为适应未来经济社会发展的需要，保障安全、经济、高效、可持续的电力供应，国网公司在特高压输电技术取得重大突破的基础上，结合世界电网发展的新趋势，提出了加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网的战略目标,并制订了发展规划，系统开展工程试点，确立了我国在智能电网领域的国际领先地位。建设坚强智能电网，关系经济社会发展和国计民生，是开发利用清洁能源、建设科学合理的能源利用体系的迫切要求，是满足经济社会可持续发展要求的重大选择。加强智能电网知识普及培训，对加深广大员工对智能电网新知识、新技术的了解，提高创新能力和岗位适应能力，加快推进电网发展方式转变具有十分重要的意义。

通过这次学习，我加强了对发展智能电网重要性和紧迫性的认识，激发了我全面参与坚强智能电网建设的热情，我决心认真提升专业技能，提高业务水平，为建设“一强三优”现代公司贡献更大的力量。