智能电网

智能电网简介

张振

电管0702班 1071140228

摘要：

一， 智能电网及电网的智能化。

二， 智能电网概念的形成过程中的三个里程碑。

三， 智能电网具有七个特征：自愈，互动，安全，提供适合21世纪的电能质量，适应所有的电源种类和

电能储存方式，可市场化交易，优化电网资源提高运营效率。

四， 智能电网的智能目标是：实现电网安全，可靠，高效，经济，环境友好和和使用安全。 五， 智能电网的运转及其社会意义

六， 智能电网面临的挑有，智能电网的安全，消费者需求仍未明晰，来自监管部门的阻力。 七， 我国的智能电网的发展。

一，什么是智能电网

智能电网，就是电网的智能化，也被称作“电网2.0”，它是建立在集成的,高速双向通信网络基础上的，通过先进的传感和测量技术，先进的设备技术，先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的安全，可靠，高效，经济，环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈，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。

二，智能电网概念的形成

智能电网概念的发展有三个里程碑。

第一个是美国IBM公司在2006年提出的“智能电网”解决方案．ＩＢＭ的智能电网主要解决电网的安全运行，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－中国电力的新思路》白皮中以看到，解决方案主要包括以下几个主要方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产，传输，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。

第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除公布的计划外，美国还要着重集中对每年要耗费１２００亿的电网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，最大限度的发挥美国国家电网的价值和效率，逐步实现美国的太阳能，风能和地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界最高的能源使用效率。

第三个是由中国能源专家武建东提出的“互动电网”。互动电网的英文名称是Interactive Smart Grid,它将智能电网涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电，输电，供电，用电，客户售电，电网分级调度，综合服务等电力产业全流程的智能化，信息化，分级化互动管理，是集合了产业革命，技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。

互动电网还可以通过电子终端将用户之间，用户和电网公司之间形成网络互动和

及时连接，实现电力数据读取的实时，高速，双向的总体效果，实现电力，电讯，电视，智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的回收；可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝连接，由此可以优化电网的管理，将电网提升成为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性，可用性和综合效率。

互动电网的本质是能源代替，兼容利用和互动经济。从技术上将，互动电网是最先进的通讯，IT，能源，新材料，传感器等产业的集成，也是配电网技术，网络技术，通信技术，传感器技术，电力电子技术，储能技术的合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。

三，智能电网的特征

智能电网有七大特征，分别是： （1）,自愈

有自愈能力的现代化电网可以发现并对电网的故障做出反应，快速解决，减少停电时间和经济损失。 （2）互动

在现代化的电网中，商业，工业和居民等可以电费价格，有能力选择最适合自己的供电方案和电价。 （3）安全

现代化的电网在建设时就考虑到了要彻底的安全性。 （4）提供适合21世纪要求的电能质量

现代化的电网中不会有电压跌落，电压尖刺，扰动和中断等电能质量问题，适应数据中心，计算机，电子和自动化的生产线的需求。 （5）适应所有的电源种类和电能储存方式

现代电网适合允许即插即用地连接各种电源，包括可再生能源和电能储存设备。 （6）可市场化交易

现代化的电网支持持续的全国性的交易，允许地方性与局部的改革。 （7）优化电网资产提高运营效率

现代化的电网可以在已建成的系统中提供更多的能量，仅需建设较少的新的基础设施，花费很少的运行维护成本。

四，智能目标

智能电网的目标是实现电网的安全，可靠，高效，经济，环境友好和使用安全，电网能够实现这些目标就可以称为智能电网。

智能电网必须更加可靠——智能电网不管用户何时何地，都能够提供可靠地电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的警告，并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。他在用户受到断电影响之前就能够采取有效地校正措施，以使电网用户免受供电中断的影响。

智能电网必须更加安全——智能电网能够忍受物理的和网络的攻击而不会出现大面积的停电或者不会付出高昂的恢复费用。它更不容易受到自然灾害的影响。

智能电网必须更加经济——智能电网运行在供求平衡的规律之下，价格公平而且供给充足。

智能电网必须更加高效——智能电网利用投资，控制成本，减少电力输送和分配的损耗，电力生产和资产利用更加高效。通过控制潮流的方法，以减少输送功率的拥堵允许低成本的电源包括可再生能源的接入。

智能电网必须更加环境友好——智能电网通过在发电，输电，配电，储能和消费过程中

的创新来减少对环境的影响。进一步扩大可再生能源的接入。在可能的情况下，在未来的设计中，智能电网的资产将会占用更少的土地，减少对景观的实际影响。

智能电网必须是使用安全的——智能电网必须不能伤害到公众和电网工人，也就是对电能的使用必须是安全的。

五，智能电网的运转和社会意义

互动电网就是以信息革命的造法标准和技术手段大规模的推动工业革命的最重要资产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。互动电网的功效主要有:一，智能电网能够实现互动的高效的数据传输，实行浮动的电价制度；二，利用传感器对发电，输电，配电，供电等关键设备的运行状况进行实时的监控和数据整合，遇到电力供应高峰时，能够在不同区域之间进行及时调度，平衡供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理；三，智能电网能够将新型可再生能源接入电网，比如，太阳能，风能，地热能等，实现分布式能源管理；四，可以提高供电效率，减少能量损耗，改善供电质量，解决电网商业化运转；五，智能电表可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信，宽带业务或传播电视信号。

为此，IT业的深度改革和能源改革将会成为孪生兄弟，智能电网的改革将会推动全球的能源改革。通过建造互动的电网，将推动IT革命进入创新阶段；将为消费者提供更好的减少能源消耗的路径；将为整个社会节约成本，降低温室气体的排放，并促进绿色经济占统治地位。

六，面临的挑战

根据嵌入式系统大会（ESC）中一个专家小组的说法，智能电网面临着很多难题，包括保证通设备的安全到了解消费者的行为等。 一，智能电网的安全

智能电网将会推动一系列通讯系统的产业，这些新的通讯系统不仅要求安全还要求可以适合苛刻的条件和较长的寿命。因为在每个电线杆上都会装有路由器，所以对它的可靠性要求很高。还需要设计更好的物理电气设备来处理电磁相关问题，如太阳风暴。在可再生DC能源如太阳能光伏电池和将其变成用于电网的交流电的逆变器之间具有更丰富的接口。电网很可能成为恐怖分子的袭击目标，而电网升级带来了更多的连接点，因此人们对电网安全的担忧也随之升级。

二，消费者需求仍未明晰

不清楚消费者如何与电网互动，因而很难计算随着时间的投资，效益。只有经济效益超过部署的成本的设备才会得到审批。同时消费者对系统复杂性，隐私性和安全性存在担忧。

对消费者来说，智能电网意味着将彻底改变他们支付电费的方式。消费者不再按照统一费率去支付电费，而要在高峰时支付更多的电费，以鼓励他们在这段时间减少对电能的使用。但对消费者来说这些改变时难以适应的，因此引入智能电网应该缓慢和谨慎的进行。 三，来自监管部门的阻力

因为有某些好处难以衡量，电网升级还可能面对来自监管部门的阻力。监管部门负责确保公用事业部门做出可抑制电价的明智投资，但效率和可靠性的提高时不容易量化的。除了电力成本外，监管部门还必须考虑长期的社会效益。最终，监管部门还需证明该系统可以实现预期的利益。

七，我国的智能电网

我国作为最大的发展中国家，首要任务是满足不断增长的电能需求，因此更重视智能输电领域，提升大电网安全运行的能力，这就使得我国的智能电网规划研究有着鲜明的自身特色。

我国的智能电网发展规划显示，智能电网在中国的发展降分三个阶段进行：2009年至

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，并开展关键技术研发和设备的研制及各环节试点工作；2011年至2015年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网的建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和设备实现重大突破和广泛应用；2016年到2020年为引领提升阶段，全国统一建成“坚强智能电网”，技术和设备达到国际先进水平。

中国的智能电网将会具有信息化，数字化，自动化，互动化的“智能”技术特征，可长距离，大容量的特高压电网（交流1000千伏，直流正负800千伏及以上电压等级的输电网）将会成为其核心环节。