國網電力科學研究院信息通信技術分公司副總工程師 汪曉巖

自美國奧巴馬政府提出智能電網(SmartGrid)戰略以來，“SmartGrid”一詞已經風靡全球。到目前為止，智能電網并沒有統一的定義，各國根據本國國情逐漸確定了相應的智能電網的概念、側重點和發展方向。中國的國家電網公司在2009年5月宣布了“堅強智能電網”計劃，并提出了該計劃的三個發展階段。

中國智能電網建設分三個階段

●2016年-2020年，中國將全面建成統一的堅強智能電網，技術和設備達國際先進水平。

●通信技術、傳感器技術和信息技術是智能電網建設的基礎。

在2009年特高壓輸電技術國際會議上，國家電網公司正式對外界公布了該公司的“堅強智能電網”計劃。2010年，國家電網公司建設堅強智能電網的總體目標是“一完善、兩完成、五突破、五深化”?！耙煌晟?、兩完成、五突破、五深化”是指完善國家電網公司智能電網工作體系；完成國家電網智能化規劃和支撐智能電網試點工程的關鍵標準制定；實現智能電網調度技術支持系統、智能變電站、電動汽車充電設施、用電信息采集系統、“多網融合”等五項試點工程建設的突破；深化設備研制、專題研究、商業模式、管理創新、宣傳交流等五個方面的工作。

2009年5月，國家電網公司宣布了“堅強智能電網”計劃。該計劃分為三個階段：2009年～2010年為規劃試點階段，重點開展“堅強智能電網”發展計劃，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發和設備研制，開展各環節試點；2011年～2015年是全面建設階段，將加快特高壓網和城鄉配電網建設，初步形成智能網運行控制和互動服務體系，關鍵技和裝備實現重大突破和廣泛應用；2016年～2020年為引領提升階段，將全面建成統一的堅強智能電網，技術和設備達到國際先進水平。

智能電網建設將覆蓋發電、輸電、配電和用電等電力生產全過程，每個環節都有若干關鍵技術。發電側要關注新能源接入、競價優化發電以及電廠選址優化等問題，緩解能源地域分配不均、能源結構不合理的問題；輸電側則關注輸電網智能規劃、線路的狀態監測和評估、智能調度，保證輸電網的安全穩定運行、降低線損；變電主要關注數字化變電站的自動化、監控、標準化等內容；配電側關注配網自動化、營配一體化，提高用電可靠性；用電側要建立用戶和電網的信息交互機制，實現智能化用電；調度主要是實現在調度支持平臺的輔助下對電網進行監控，繼而實現優化調度。

通信技術、傳感器技術、信息技術是智能電網建設的基礎。因此，發展智能電網要深入研究智能電網各個環節的通信需求，研制下一代電力專用的智能化光傳輸系統、電力專用無線寬帶通信系統、電力通信通道加密裝置和面向智能變電站應用的系列化工業以太網交換機，建設和完善大容量、高速實時、具有時間同步能力、具有業務感知能力的下一代電力光傳輸骨干傳輸網絡，建設國調、華北、華中、華東四個通信樞紐中心。同時，要研制智能配用電一體化通信系統及無源光網絡等核心通信設備、基于IP網絡化的載波組網通信裝置、配電工頻通信設備、智能家庭網絡(HAN)通信設備和電力專用通信控制芯片，有效運用無源光網絡(PON)、電力線載波、無線等接入通信技術，以公眾通信網為補充，建設配電和用電環節通信網絡。

此外，要研究和建設天地互補的智能電網時間統一系統及電力通信網智能化管理系統，建成滿足“三華”同步電網需求的安全可靠的電力通信廣域同步網，推進各級通信綜合網管系統建設和互聯互通。
中國首批智能電網標準陸續出臺

●美國NIST公布了77個智能電網標準，涉及7個領域。

●中國首批智能電網標準達30多個，預計在2009年～2010年出臺。

在大規模建設智能電網之前，制定智能電網標準體系是首要的任務。美國國家標準技術研究院(NIST)認識到緊迫性，推出了三階段計劃。該研究院在2009年5月發布了首批16個與智能電網相關的標準名單，隨后根據公眾的反饋意見，又補充了15個標準。到2009年9月第一階段計劃結束時，又有46個標準也被確定下來，因此到目前為止，美國國家標準技術研究院已經公布了77個適用于智能電網的標準。

智能電網標準將會覆蓋整個電網。由于智能電網系統是一個非常復雜的系統，制定標準時需要理解它的主要組成部分以及它們之間的相互關系和互操作性的接口特性，并制定網絡安全策略。

目前，NIST的智能電網標準體系涉及了7個領域(發電、輸電、配電、市場、運營、服務商和客戶)，用于規范智能電網以下行為特征：1.充分利用數字信息和控制技術，提高電網的可靠性、安全性和效率；2.動態優化電網的運行和資源；3.部署和整合包括可再生資源在內的分布式發電；4.部署和管理需求響應，需求側資源和能效資源；5.部署計量和通信智能化技術，監控輸電和配電運行狀態；6.集成智能應用和消費類設備；7.部署和集成先進的電力儲存和調峰技術，包括插入式電動汽車、混合動力電動汽車和蓄熱空調；8.提供及時信息和控制選項。

我國也在積極制訂自己的智能電網標準體系。2009年6月，在國家電網科技部等部門的共同組織下，由中國電力科學研究院和國網電力科學研究院牽頭，集合了100多名行業專家、技術人員開始著手制訂智能電網標準體系。首批智能電網標準達30多個，預計2009年～2010年出臺。

未來，智能電網最終將需要數百個標準，目前，規劃中最迫切需要制訂標準的優先領域有：需求響應和消費能源效率、廣域態勢感知、儲能、電力交通、先進計量基礎設施、配電網管理、網絡安全、網絡通信等。

各國智能電網建設各有側重

歐洲于2005年啟動了SmartGridsTechnologyplatform，其中包括NetworkAssets(網絡資產)、NetworkOperations(網絡運行)、Demand&Metering(需求與計量)、Generation&Storage(發電與儲能)4個工作組。歐洲智能電網建設體現在市場、安全與電能質量、環境等三方面。提高運營效率、降低電力價格、加強與客戶互動成為歐洲智能電網建設的重點之一。

美國電科院(EPRI)從2002年開展電能和通信系統框架整合項目研究，18個月后，項目正式命名為智能電網框架。

這是世界上第一個智能電網框架研究，它使EPRI在智能電網領域研發邁開了堅實的一步。美國智能電網的技術概念是：綜合應用現代通信、計算、控制等技術的電網能夠持續不斷地適應各種正常操作和運行方式調整的優化運行，并能主動預測和應對電網擾動。其內容涉及分布式發電、可再生能源、電力電子應用、電力市場、大系統安全穩定分析、控制、大系統優化、配網自動化、廣域信息測量、傳輸等。
中國智能電網是以物理電網為基礎，即以特高壓電網為骨干網架，各電壓等級電網協調發展的堅強電網為基礎，將現代先進的傳感測量技術、通信技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以充分滿足用戶對電力的需求，優化資源配置，確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性，滿足環保要求，保證電能質量，適應電力市場化發展等為目的，實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。