【电力】“胸怀若谷”的智能电网

针对电力系统在新世纪面临的分布式电源并网、电网利用系数低以及数字化技术应用等诸多挑战，提出智能电网的概念，阐述智能电网的特点、目标和主要组成，引用国外例证，估算智能电网的投资和效益，指出智能电网是经济和技术发展的必然结果，应加快我国智能电网研究。 
       引言 
       智能电网，就是电网的智能化，又被称为电网“高速公路”，是当今国际最前沿的新能源产业之一，已成为许多发达国家争相研发的热点。它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的控制方法以及先进的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，其主要功能包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化，简称为“坚强的智能电网(StrongSmartGrid)。 
       1、智能电网建设中的关键技术 
       智能电网技术是由高级量测技术、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理组成。高级量测技术(AMI)，是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统，由智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统和用户户内网络等四部分构成。通过广域通信网络，AMI把用户和电力公司紧密相连，为将来配电自动化等智能电网功能的实现奠定基础。其实现的系统范围的测量和可视性能够大幅提升现有的电力公司的运行机制和资产管理流程。 
      高级配电运行(ADO)包括高级配电自动化、高级保护与控制、配电快速仿真与模拟、新型电力电子装置、DER运行、AC/DC微网运行和运行管理系统组成。 
      高级输电运行(ATO)包括变电站自动化、输电地理信息系统、广域量测系统、高速信息处理、高级保护与控制、模拟、仿真和可视化工具、高级输电网络元件及先进区域电网运行组成。 
      高级资产管理(AAM)由优化资产使用运行、输配电网规划、基于条件的维修、工程设计与建造、顾客服务、工作于资产管理及模拟仿真组成。
智能电网通过高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)之间的密切配合来实现电网安全稳定运行;使分布式电源得到有效的利用;提高电网资产的利用率;提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。 
      在建设智能电网中需要关注坚强实体电网、智能电网装备、信息交互平台、电源电网协调及双向互动供电的研究。专家建议，智能电网作为目前的一个热点，当前要密切跟踪和深入研究未来智能电网技术，大力发展特高压电网及其他各级电网，高度关注配电、用电侧的智能电网技术，加强互联网安全防护体系的开发、研究手段的建设和国外的交流合作。 
       2、智能电网对通信网络的需求 
      智能电网业务需要全面而完整地信息采集以及与用户的交互，要实现这些数据传递必须要有可靠的安全的通信信息网络的支撑。 
      2.1 建立实用通信模型 
      基础电网物理架构的电压等级有特高压、超高压、高压、中压和低压等多个等级，区域覆盖有跨省的区域互联、省内电力输送、市到县到企业或小区配送，调度节点有发电侧升压变电站、多等级的高压变电站、中压配电变压器等;依存于电力架构的通信信息网涉及到不同电压适配、不同区域传输、不同节点组网、不同组网成本等等;不同环节所使用的通信网络技术也不尽相同，如光纤通信、无线通信、IP通信、电力线载波通信、工业总线通信等。因而，每个电力环节需要有与其匹配且实用的网络建设模型，只有建立实用统一的通信网络模型才能更好地、规模地得到推广和应用。