智能電網(wǎng)計劃

國家電網(wǎng)公司有關負責人表示，將分三個階段推進“堅強智能電網(wǎng)”的建設：

2016年至2020年為引領提升階段，全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”，技術(shù)和裝備全面達到國際先進水平。

“屆時，國家電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機比例達到35%，分布式電源實現(xiàn)‘即插即用’，智能電表普及應用。”國家電網(wǎng)有關人士說。

但國家電網(wǎng)公司負責人昨日同時明確表示：由于國情、發(fā)展階段及資源分布的不同，中國的智能電網(wǎng)和美國的智能電網(wǎng)在內(nèi)涵及發(fā)展的方向、重點等諸多方面有著顯而易見的“區(qū)別”。

在中電聯(lián)獲悉，2020年中國將建成以華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)為中心，東北特高壓電網(wǎng)、西北750千伏電網(wǎng)為送端，聯(lián)結(jié)各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)。華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)形成“五縱六橫”主網(wǎng)架。

作為重要的送端電網(wǎng)，西北電網(wǎng)“十二五”期間將在已有的750千伏電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎上，加強省區(qū)間聯(lián)系，提高電網(wǎng)交換能力和抵御嚴重故障能力，保障風電等可再生能源的接入和消納。實現(xiàn)與華北、華東、華中特高壓電網(wǎng)緊密相聯(lián)。

“十二五”期間，南方電網(wǎng)將重點建設糯扎渡、溪洛渡等大型電站外送直流工程。2015年西電東送主網(wǎng)架在2010 年“五直八交”的基礎上形成“九直八交”送電通道，各省(區(qū))形成堅強的500千伏骨干網(wǎng)架，實現(xiàn)海南與南方主網(wǎng)500千伏雙回路聯(lián)網(wǎng)，加強與港澳特區(qū)聯(lián)網(wǎng)，保障港澳電力可靠供應。

此外，到2015年，全國城市用戶供電可靠率將達到99.943%以上，農(nóng)村用戶供電可靠率達到99.765%以上。2020年城市用戶供電可靠率達到99.955%以上，農(nóng)網(wǎng)用戶供電可靠率達到99.810%以上。

中電聯(lián)有關負責人透露，中國電網(wǎng)智能化發(fā)展將以堅強網(wǎng)架為基礎，以通訊信息平臺為支撐，以智能調(diào)控為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級。到“十二五”末，中國智能電網(wǎng)技術(shù)和關鍵設備將實現(xiàn)重大突破，智能化標準體系基本完善，電網(wǎng)智能化達到較高水平。2100433B

2009年—2010年是規(guī)劃試點階段，重點開展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制定技術(shù)和管理標準，開展關鍵技術(shù)研發(fā)和設備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點；

2011年—2015年是全面建設階段，將加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設，初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務體系，關鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應用；

2016年—2020年是引領提升階段，將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達到國際先進水平。屆時，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機比例達到35%，分布式電源實現(xiàn)“即插即用”，智能電表普及應用。

到2020年，可全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”。

我國已經(jīng)建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系，編制相關國際標準19項，特高壓交流電壓已成為國際標準電壓。

國際電工委員會主席克勞斯·武赫雷爾表示，中國的特高壓輸電技術(shù)在世界上處于領先水平，這種能夠減少長距離輸電損耗的技術(shù)，在世界其他地區(qū)也將有廣泛的應用前景。

智能電網(wǎng)新型配電技術(shù)的應用

未來的配電技術(shù)必須具有如下特點：網(wǎng)絡快速自愈、抗擾動能力強、提供優(yōu)質(zhì)電力、與用戶互動等。這些智能電網(wǎng)配電技術(shù)都會促進云計算數(shù)據(jù)機房的供電系統(tǒng)更加安全可靠。

1、同步開斷技術(shù)

云計算數(shù)據(jù)中心機房中，由于電力需求量大，常涉及到高壓供電。高壓開關大都是機械開關，開斷時間長、分散性大。這種慢過程的機械開斷容易引起操作過電壓，加速設備老化或者直接損害設備。同步開斷，又稱智能開關，是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。采用電子開關取代機械開關，在理論上應用同步開斷技術(shù)可完全避免電力系統(tǒng)的操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。

2、故障電流限制技術(shù)

由于云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，數(shù)據(jù)中心的用電電流是很大的，短路電流也呈日益增大的趨勢，如果不采取有效的抑制短路電流的措施，一旦發(fā)生短路故障，開關及用戶設備將是無法承受的。隨著電力電子技術(shù)、超導技術(shù)等的發(fā)展，限制短路電流已成為可能，這就依賴于故障電流限制器（FaultCurrentLimiter,FCL）的研制和開發(fā)。國外對超導FCL和電力電子FLC研究較多，這可以在云計算數(shù)據(jù)中心中借鑒和應用。

3、主動配電網(wǎng)技術(shù)

未來“主動配電網(wǎng)”可能采取類似英特網(wǎng)的形式，即分布式?jīng)Q策和雙向潮流。在遍布全系統(tǒng)的所有節(jié)點上都將有控制設備。主動配電網(wǎng)的功能是將電源和用戶需求有效連接起來，允許雙方共同決定如何最好地實時運行。要達到這一要求，控制水平要遠高于配電網(wǎng)的水平。這包括潮流評估、有競爭力的電壓控制和保護技術(shù)，以及比配電網(wǎng)擁有更多的傳感器和自動裝置的新型通信控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的主動預警，負載均衡和三相平衡等。

4、儲能技術(shù)

儲能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運行過程中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲能環(huán)節(jié)后，可以有效地實現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負荷，不僅可以更有效地利用電力設備，降低供電成本，也可作為提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的一種手段。

儲能技術(shù)可用于云計算數(shù)據(jù)中心的應急供電狀況，以及充分利用當?shù)氐姆骞入妰r差。現(xiàn)有的電能存儲方式主要可分為機械儲能、化學儲能、電磁儲能和相變儲能等。超導儲能由于超導體電流大，能量密度高，存取快速，可作為理想的電磁能儲藏器，超導材料臨界溫度低一直是超導儲能應用的限制因素，直接冷卻超導儲能（HTc-SMES）的研究受到了美日等國的高度重視，但絕大部分超導儲能裝置為低溫超導儲能系統(tǒng)。

智能電網(wǎng)新型用電技術(shù)的應用

在智能電網(wǎng)的框架下，需要新型用電技術(shù)提高電力需求彈性，提升電力需求側(cè)管理的智能化水平，幫助電力用戶與智能電網(wǎng)進行互動，實現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心更加方便、高效、經(jīng)濟、環(huán)保的管理用電。

1、先進傳感器技術(shù)

未來的數(shù)據(jù)中心傳感器將更加智能化，功能將逐步融合。風、火、水、電、氣、溫度、濕度、煙霧、二氧化碳等都是傳感器的采集對象。傳感器不僅可以分析和提取數(shù)據(jù)中心環(huán)境的特征數(shù)據(jù)，而且可以和特定的數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)進行信息交互，可以對數(shù)據(jù)中心的日常數(shù)據(jù)、整體效能和環(huán)境指數(shù)提供整體分析和科學評估。

2、先進用電監(jiān)控技術(shù)

用電監(jiān)控技術(shù)分為兩個層面：用電監(jiān)測技術(shù)和用電控制技術(shù)。新型用電監(jiān)測技術(shù)對用戶的電力消費信息進行動態(tài)的準實時監(jiān)測，幫助用戶了解自身的詳細用電信息，以指導用戶優(yōu)化系統(tǒng)的用電行為。新型用電控制技術(shù)在信息獲取的基礎上，結(jié)合用戶的用電需要，對整個數(shù)據(jù)中心用電系統(tǒng)進行自動控制，實現(xiàn)電能更合理的分配。

智能電網(wǎng)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用

目前，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的每個環(huán)節(jié)都有應用，協(xié)助實現(xiàn)了對電網(wǎng)的智能控制和優(yōu)化配置，提高電力規(guī)劃的管理能力。

第一：發(fā)電環(huán)節(jié)。對常規(guī)能源發(fā)電的機組的運行情況、設備之間的互動以及各種參數(shù)指標實行實時監(jiān)控，對風力、太陽能發(fā)電進行電機組的穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性進行穩(wěn)定性分析預測，實現(xiàn)發(fā)電環(huán)節(jié)的自動、穩(wěn)定和高效。

第二：輸送環(huán)節(jié)。運用物聯(lián)網(wǎng)在每個節(jié)點上的監(jiān)控能力，對整個輸送線路上的導線溫度、線路電容、絕緣子污穢以及線路風振進行全程監(jiān)測，并作出評估和診斷。由于智能電網(wǎng)具有自愈的特性，對發(fā)現(xiàn)破壞或者不正常的情況進行自我治愈，對用戶實現(xiàn)連續(xù)供電。

第三：變電環(huán)節(jié)。將物聯(lián)網(wǎng)應用到智能電網(wǎng)后，可以通過物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器對重要變電設備進行檢測，并將數(shù)據(jù)傳送到管理終端，實現(xiàn)對整個變電站的實時檢修，對周圍的安全進行防護，更好地提高變電環(huán)節(jié)的可靠性和智能化水平。

第四：配電環(huán)節(jié)。由于我國國土廣闊，所以配電規(guī)模和配電設備數(shù)量都十分巨大。物聯(lián)網(wǎng)可靠傳遞特性恰好可以針對這一情況實現(xiàn)配電網(wǎng)絡中的配電現(xiàn)場作業(yè)、配電網(wǎng)絡設備以及運行狀態(tài)信息的有效傳遞并進行安全防護，避免大規(guī)模人力、物力的投入。

第五：用電環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與門禁系統(tǒng)、防盜防火系統(tǒng)以及有情境控制的結(jié)合，實現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動。革新電力服務的傳統(tǒng)模式為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷的服務，提高了人民生活質(zhì)量。2100433B

前言

第一部分 智能電網(wǎng)發(fā)展概況

1-1 什么是智能電網(wǎng)？

1-2 智能電網(wǎng)具備哪些主要特征？

1-3 智能電網(wǎng)的先進性主要體現(xiàn)在哪些方面？

1-4 為什么說智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢？

1-5 智能電網(wǎng)將對世界經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生哪些促進作用？

1-6 建設智能電網(wǎng)對我國電網(wǎng)發(fā)展具有哪些重要意義？

1-7 我國建設智能電網(wǎng)具有哪些有利條件？

1-8 我國何時正式提出建設智能電網(wǎng)？

1-9 美國智能電網(wǎng)發(fā)展主要關注哪些領域？

1-10 美國在發(fā)展智能電網(wǎng)方面主要開展了哪些工作？

1-11 歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展主要關注哪些領域？

1-12 歐盟在發(fā)展智能電網(wǎng)方面主要開展了哪些工作？

1-13 日本在發(fā)展智能電網(wǎng)方面主要開展了哪些工作？

1-14 韓國在發(fā)展智能電網(wǎng)方面主要開展了哪些工作？

1-15 丹麥在風力發(fā)電方面開展了哪些工作？

1-16 西班牙在太陽能發(fā)電方面開展了哪些工作？

1-17 意大利在自動抄表方面開展了哪些工作？

1-18 以色列在推動電動汽車應用方面開展了哪些工作？

1-19 國際標準化組織在智能電網(wǎng)方面主要開展了哪些工作？

1-20 國外研究智能電網(wǎng)的主要組織有哪些？

第二部分 堅強智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃

2-1 什么是堅強智能電網(wǎng)？

2-2 為什么必須以堅強為基礎來發(fā)展智能電網(wǎng)？

2-3 為什么要建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)？

2-4 建設堅強智能電網(wǎng)的社會經(jīng)濟效益主要表現(xiàn)在哪些方面？

2-5 建設堅強智能電網(wǎng)對于節(jié)能減排有何重要意義？

2-6 建設堅強智能電網(wǎng)對于清潔能源發(fā)展有何重要作用？

2-7 建設堅強智能電網(wǎng)對于提升能源資源的優(yōu)化配置能力有何重要意義？

2-8 建設堅強智能電網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的發(fā)展有何重大意義？

2-9 智能電網(wǎng)將給人們的生活帶來哪些好處？

2-10 堅強智能電網(wǎng)建設的指導思想是什么？

2-11 堅強智能電網(wǎng)建設的基本原則是什么？

2-12 堅強智能電網(wǎng)建設的發(fā)展戰(zhàn)略框架是什么？

2-13 堅強智能電網(wǎng)的總體發(fā)展目標是什么？

2-14 堅強智能電網(wǎng)建設的兩條主線是什么？

2-15 堅強智能電網(wǎng)建設分為哪三個階段？

2-16 堅強智能電網(wǎng)體系架構(gòu)包括哪四個部分？

2-17 堅強智能電網(wǎng)的內(nèi)涵包括哪五個方面？

2-18 堅強智能電網(wǎng)建設包括哪些環(huán)節(jié)？

2-19 堅強智能電網(wǎng)建設第一階段主要開展了哪些重點工作？

2-20 堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的框架體系如何組成？

2-21 電網(wǎng)智能化規(guī)劃包括哪些內(nèi)容？

……

第三部分 智能發(fā)電

第四部分 智能輸電

第五部分 智能變電

第六部分 智能配電

第七部分 智能用電

第八部分 智能調(diào)度

第九部分 通信信息

第十部分 智能電網(wǎng)相關技術(shù)及應用展望

附錄A 名詞術(shù)語中英文對照

參考文獻2100433B

《智能電網(wǎng)基礎》內(nèi)容涉及面廣，語言通俗易懂，介紹深入淺出，便于讀者學習、掌握。

《智能電網(wǎng)基礎》一方面是對國內(nèi)外現(xiàn)有智能電網(wǎng)研究的較全面的總結(jié)，具有內(nèi)容新、資料全的特點；另一方面，也是作者在此方面研究與實踐的初步總結(jié)?！吨悄茈娋W(wǎng)基礎》可供從事智能電網(wǎng)研究和應用的人員參考，也可供高等院校相關專業(yè)師生學習參考。