【线缆世界网】智能电网真的没有你想的那么简单。最近下发的《关于促进智能电网发展的指导意见》，全面阐述了智能电网发展的原则、目标和任务，描绘了智能电网下一步发展的图景。但智能电网到底是什么，你真的懂了么?



其实关于智能电网，即使是能源圈内人，很多理解都还比较片面，甚至还有相关利益方有意无意的误读和曲解。余贻鑫院士和他的团队多年专注于此，这篇文章廓清了很多关于智能电网的误解和偏见。



一、智能电网的特点



智能电网的特点是电力和信息的双向流动性，以便建立一个高度自动化的和广泛分布的能量交换网络。为了实时交换信息和达到设备层次上近乎瞬时的供需平衡，把分布式计算和通信的优势引入电网。



智能电网在物理上包括以下几个特点：



集成的能量与通讯体系。在智能电网中不仅输电网支路上的潮流是双向的，配电网支路上的潮流也可能是双向的，所以整个电网都成了电力交换系统。而且电所及之处都有可靠的双向通讯。



由于电能与其他能源之间的转换比较方便，所以智能电网会成为智能能源网的核心;而且由于智能电网的量测到户，所以其信息通信系统也将为智能城市的建设提供契机。



高度自动化与广泛分布式。目前对高度自动化这一点认识得可能比较多，但是在广泛分布式这方面还需要提高认识。



二、智能电网的总体设想



智能电网的总体设想是智能化、高效、包容、激励、机遇、重视质量、抗干扰能力(鲁棒性)强和环保等，而不是单纯的智能化，或单纯的将智能化技术应用于电网。



这些机能可以简明解释为：



智能化：具有可遥感系统不安全状态的能力和网络自愈能力，以防止或减轻潜在的停电;在系统需要做出人为无法实现的快速反应时，能根据电力公司、消费者和监管人员的要求，自主地工作。



高效：在少增加乃至不增加基础设施的前提下，最大化满足日益增长的消费需求。



包容：能够容易和透明地接受任何种类的能源，包括太阳能和风能;能够集成各种已经得到市场证明和可以接入电网的优良技术，如成熟的储能技术。



激励：使消费者与电力公司之间能够实时地沟通，从而使消费者可以根据个人偏好定制其电能消费。



机遇：具有随时随地利用即插即用创新的能力，从而创造新的机遇和市场。

重视质量：能够提供数字化经济所需的可靠性和电能质量(如极小化电压的凹陷、尖峰、谐波、干扰和中断)。



鲁棒：具有自愈功能且更为分散，并采用了安全协议，因而系统能对恐怖袭击、军事威胁、元件故障、自然灾害等扰动作出自愈的响应。设想中更鲁棒的电网，在紧急状态下能分片实现自适应孤岛运行，并且其后能够快速恢复供电。



环保：减缓全球气候变化，提供可大幅度改善环境的切实有效的途径。



三、智能电网的技术内涵



智能电网将加强电力交换系统的方方面面，包括发电、输电、配电和消费等。



它将：



(1)提供大范围的态势感知，该项工作有助于缓解电网的阻塞和瓶颈，缩小乃至防止大停电;



(2)为电网运行人员提供更好粒度的系统可观性，使他们能够优化潮流控制和资产管理，并使电网具有自愈和事故后快速恢复的能力;



(3)大量集成和使用分布式电源，特别是可再生清洁能源发电;



(4)电力公司可通过双向的可见性，倡导、鼓励和支持消费者参与电力市场和提供需求响应;



(5)为消费者提供机会，使其能以前所未有的程度积极参与能源选择。

四、智能电网相关的技术



与智能电网相关的技术可分为3类，即智能电网技术、智能电网可带动的技术、为智能电网创建平台的技术。



(1)智能电网技术，依其运行功能可以分为以下4部分：



˙高级量测体系，其主要功能是授权给用户，使系统与负荷间建立联系，以便 用户能够支持电网的运行。



˙高级配电运行，其主要功能是使系统具备自愈的功能，同时与其余功能密切配合实现配电系统的高效运行和资产管理的优化。



˙高级输电运行，重点关注阻塞管理和降低大规模停运的风险，同时与其余功能密切配合实现输电系统的高效运行和资产管理的优化。



˙高级资产管理，可大大改进电网的运行方式并提高运行效率。



(2)智能电网可带动的技术：



作为一个平台，智能电网可推动和促进创新，使许多新技术可行，为它们的发展提供机会，并形成产业规模。



(3)为智能电网创建平台的技术：



国外可供借鉴的将推动智能电网的5个基础性技术是：



集成的通信。基于安全和开放式的通信体系结构，为系统中所有节点提供可靠的双向通信，以便实现对电网中每个成员的实时信息交换和控制，并确保网络安全和信息的保密性、完整性和可用性。



传感和测量技术。用以支持系统优化运行、资产管理和更快速、更准确地系统响应，例如远程监测、分时电价和需求侧管理等。



高级的组件。应用超导技术、储能技术、电力电子技术和诊断技术等方面最新研究成果。



先进的控制方法。以使快速诊断和各种事件的精确解决成为可能。



完善的接口和决策支持。用以辅助人类的决策，使电网运行和管理人员对系统的内在问题清晰全面了解。