http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 20:14:12 來源:電氣中國
“四步走”構gou建jian技ji術shu發fa展zhan路lu線xian圖tu智zhi能neng電dian網wang的de中zhong國guo式shi思si考kao盡jin管guan目mu前qian世shi界jie各ge國guo對dui於yu何he謂wei智zhi能neng電dian網wang還hai存cun有you爭zheng議yi,但dan作zuo為wei當dang今jin世shi界jie電dian力li係xi統tong發fa展zhan變bian革ge的de最zui新xin動dong向xiang,智zhi能neng電dian網wang的de發fa展zhan還hai是shi被bei認ren為wei是shi21世紀電力係統的重大科技創新和發展趨勢。
筆bi者zhe認ren為wei,智zhi能neng電dian網wang無wu論lun如ru何he定ding義yi,首shou先xian是shi現xian代dai電dian力li係xi統tong,其qi次ci應ying是shi動dong態tai的de概gai念nian,即ji其qi在zai不bu同tong的de時shi期qi應ying有you不bu同tong的de定ding義yi。例li如ru,筆bi者zhe去qu年nian到dao美mei國guo進jin行xing考kao察cha時shi發fa現xian,美mei國guo的de智zhi能neng電dian網wang與yu國guo際ji能neng源yuan署shu的de定ding義yi截jie然ran不bu同tong。因yin此ci,我wo國guo智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she也ye應ying明ming確que目mu標biao,建jian立li適shi合he中zhong國guo國guo情qing的de智zhi能neng電dian網wang發fa展zhan戰zhan略lve。
不同的要義
應(ying)該(gai)看(kan)到(dao),當(dang)前(qian)各(ge)國(guo)專(zhuan)家(jia)針(zhen)對(dui)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)應(ying)致(zhi)力(li)於(yu)提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)智(zhi)能(neng)化(hua)水(shui)平(ping)及(ji)等(deng)級(ji)已(yi)經(jing)達(da)成(cheng)共(gong)識(shi),但(dan)是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)仍(reng)處(chu)於(yu)初(chu)期(qi)研(yan)究(jiu)階(jie)段(duan),國(guo)際(ji)上(shang)尚(shang)無(wu)統(tong)一(yi)、明確的定義。
目前,關於智能電網有幾個主流概念。
第一是通過傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能,防止斷電,更快地恢複供電,增強能源利用率;通過智能電表與分時電價、設備狀態檢測等手段,最大限度降低電網設備損耗,減少電網的固定資產投資和電網運行的費用;消費者可通過智能電表的實時監控,做到自主選擇用電量;對可再生能源發電具有最大高兼容性。
第二是在發電方式多樣化與分布式能源體係下,采用最經濟與最安全的輸配電方式,將電能輸送給終端用戶;同時,運用高度自動化智能設備,對輸配電網和用電端(用電客戶端)采取實時監控,實現對電能的最優配置與利用。
第三是在開放和互聯的信息模式基礎上,通過加載係統數字設備和升級電網網絡管理係統,實現發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等全流程的智能化、信息化、分級化互動管理。形成電網全新的服務功能,提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。
第四是以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平台為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
congzhesigedingyilaikan,geyouchayiyucezhong。qizhong,diyigedingyishiyoumeiguodianlikexueyanjiuyuantichude,qidingyiqiangtiaodianwangkekaoxing,jiangdisunhao,jianshaotouzi;第二個定義則強調了電網的係統集成;第三個定義由美國智能電網產業聯盟提出的,意在強調了多樣化能源的接入;第四個定義是由我國國家電網公司提出的,配合特高壓,涵蓋發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節。
事(shi)實(shi)上(shang),由(you)於(yu)發(fa)展(zhan)環(huan)境(jing)和(he)驅(qu)動(dong)因(yin)素(su)不(bu)同(tong),不(bu)同(tong)國(guo)家(jia)的(de)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)和(he)組(zu)織(zhi)都(dou)在(zai)以(yi)自(zi)己(ji)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)理(li)解(jie)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),對(dui)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)和(he)實(shi)踐(jian),各(ge)國(guo)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)發(fa)展(zhan)的(de)思(si)路(lu)、路徑和重點也各不相同。
不(bu)過(guo),筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),不(bu)同(tong)的(de)定(ding)義(yi)之(zhi)間(jian)也(ye)存(cun)在(zai)相(xiang)似(si)之(zhi)處(chu)。例(li)如(ru)就(jiu)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)而(er)言(yan),第(di)一(yi)是(shi)要(yao)增(zeng)加(jia)增(zeng)強(qiang)係(xi)統(tong)靈(ling)活(huo)性(xing),縮(suo)小(xiao)負(fu)荷(he)峰(feng)穀(gu)差(cha),實(shi)現(xian)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)、分布式能源的接入;第二是增強電網可靠性和避免係統崩潰;第三是開放電力市場和提高透明度,這對於智能電網發展是非常重要的;第四是提高電能質量;第五是應具備提高效率、節能環保的作用。
筆者認為,未來的智能電網應實現4A係統集成,主要包括高級計量體係(AMI)、高級配電運行係統(ADO)、高級輸電運行係統(ATO)、高級資產管理係統(AAM)。盡管期間在應用過程中會出現不同的設備、不同的實現方式,但這四個係統的最大集成化將涵蓋智能電網的主要內容。其核心是具備智能判斷與自適應調節能力的調度、保護、反饋控製係統,並由先進的控製原理和係統研發、高集成度自動化電力設備、高自動化係統集成、自動化操作元件及基礎元器件所組成。
值(zhi)得(de)引(yin)起(qi)重(zhong)視(shi)的(de)是(shi),在(zai)現(xian)階(jie)段(duan),重(zhong)要(yao)的(de)不(bu)是(shi)統(tong)一(yi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)定(ding)義(yi),關(guan)鍵(jian)是(shi)要(yao)實(shi)現(xian)設(she)備(bei)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua),保(bao)障(zhang)技(ji)術(shu)的(de)先(xian)進(jin)性(xing)。為(wei)此(ci),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)應(ying)具(ju)備(bei)設(she)備(bei)智(zhi)能(neng)化(hua)、二次設備網絡化、通信平台標準化。其中,關鍵技術領域又包括了通信集成、傳感與度量、先進功能組件、先進控製、決策支持等內容。
智能電網的戰略選擇
盡管我國的智能電網建設已經開始如火如荼的展開,但究其未來發展,還有很多挑戰需要一一克服。
其qi一yi是shi體ti製zhi問wen題ti,包bao括kuo發fa電dian廠chang和he電dian網wang是shi何he種zhong關guan係xi,政zheng府fu和he電dian網wang是shi何he種zhong關guan係xi,考kao慮lv到dao我wo國guo當dang前qian的de社she會hui經jing濟ji發fa展zhan狀zhuang況kuang,我wo國guo的de電dian力li市shi場chang並bing不bu是shi完wan全quan開kai放fang的de市shi場chang,這zhe是shi未wei來lai智zhi能neng電dian網wang建jian設she中zhong需xu要yao考kao慮lv的de首shou要yao問wen題ti;
其二是技術標準問題,應該說,目前無論是國家電網、南nan方fang電dian網wang公gong司si以yi及ji行xing業ye協xie會hui組zu織zhi,都dou對dui智zhi能neng電dian網wang的de技ji術shu標biao準zhun做zuo了le大da量liang的de準zhun備bei工gong作zuo,但dan是shi由you於yu各ge方fang對dui於yu智zhi能neng電dian網wang的de定ding義yi尚shang未wei明ming確que,所suo以yi標biao準zhun的de製zhi定ding還hai需xu不bu斷duan完wan善shan、調整;
其三是監管問題,未來智能電網的建設由誰來監管,是電監會、能源局還是發改委?目前我國的電力監管本身還存在一定問題,倘若未來電網實現了電網的互動、開放,卻又缺乏公平、公正的監管體係,那將意味著智能電網的建設很可能會麵臨更大挑戰;
其四是認識問題,這裏的認識問題不僅強調業界對於智能電網的認識,更是全社會對於智能電網的認識問題。
此外,電力中斷和電能損失的公眾承受度、管理和處理複雜信息、使用可再生能源挑戰、對分布式能源支持等問題,也是需要正視的環節。
因yin此ci,筆bi者zhe認ren為wei,在zai智zhi能neng電dian網wang發fa展zhan的de戰zhan略lve選xuan擇ze上shang,應ying首shou先xian明ming確que知zhi易yi行xing難nan的de挑tiao戰zhan。大da家jia都dou了le解jie智zhi能neng電dian網wang的de優you勢shi與yu重zhong要yao性xing,但dan是shi真zhen正zheng運yun作zuo起qi來lai很hen難nan,如ru各ge方fang需xu解jie決jue很hen多duo問wen題ti,諸zhu如ru政zheng治zhi意yi願yuan變bian為wei商shang業ye行xing為wei,促cu進jin關guan鍵jian技ji術shu向xiang具ju有you廣guang泛fan的de市shi場chang開kai放fang,成cheng本ben挑tiao戰zhan,解jie決jue生sheng產chan與yu消xiao費fei全quan過guo程cheng技ji術shu推tui廣guang等deng。
考慮到上述因素,筆者個人提出了未來智能電網建設的三項基本原則。首先,需要平衡各種(社會組織)推動性與(市場)拉動性因素,以及在不同創新階段提供政策引導與支持;其次,盡快最大規模地推廣現在已有的、成本有效的、經濟可行的技術給需要發展的地方和需要用的地方;再次,應該形成大規模、高速度、高效率的技術轉化機製。
在此過程中,亦應關注建立可行的產業化模式。倘若產業化模式不對,將阻礙智能電網良性發展。國家應盡快製訂包括支持、運作、監管在內的一係列政策,用製度化手段調整、規範智能電網發展;建立公平的係統規則及技術成果共享機製。
智能電網在中國
未來智能電網的發展需要建立試點工程,通過技術和市場來拉動。需要製定和建立科學技術政策和措施、規劃程序和方法。技術製定要考慮目前的發展現狀,不能盲目追求超前研發;更需要確定技術優先發展領域,著手技術路線圖製定。
總之,要建立起麵向未來的、真正可持續發展的智能電網體係,需要以技術創新、管理戰略和新的思維模式,從根本上改變能源的生產、分配和消費方式。提升可靠性、服務質量、效率和規則透明度。
筆bi者zhe注zhu意yi到dao,目mu前qian美mei國guo電dian網wang網wang架jia趨qu於yu穩wen定ding成cheng熟shu,有you充chong裕yu的de輸shu配pei電dian供gong應ying能neng力li,但dan設she備bei陳chen舊jiu老lao化hua,網wang架jia強qiang二er次ci設she備bei弱ruo。因yin此ci,其qi在zai智zhi能neng電dian網wang的de規gui劃hua中zhong注zhu重zhong區qu域yu協xie調tiao、電力市場、電力網絡基礎架構的升級更新;erouzhouzegengzhuzhongxinnengyuanjieru。duiyuzhongguoeryan,zhinengdianwangdefazhanshouxianyaokaolvwoguoshifazhanzhongguojiadeguoqing,yincizhinengdianwangdejianshebukenengyizhaomeiguo、ouzhoudezhinengdianwanglujingyufangshijinxing。erqie,woguomuqianhaichengdanzheyongdianxuqiukuaisuzengchangdejianjurenwu,jinnianlaidianwangtouzideduoshuhaishiweilebudianlitouzide“欠債”,yaozaimanzufazhanzengliangdetongshifazhanzhinengdianwangnandufeichangda,erzhexiezeshioumeibuxuyaokaolvdewenti。yinci,bizherenwei,zaiweilaizhinengdianwangfazhanfangmian,woguoyingshixingzhengfuzhudao、電網(發電)企業作為實施主體,用戶和消費者參與的三結合方式。
就發展步驟而言,智能電網發展應主要經曆四個階段:第一,試點階段,大致需要2年時間,用於示範工程建設、宣傳、培訓、交流;第二,初步應用階段,需要5年時間,用於統一網絡數據模型,可視化的運行在線分析和實時預警,多維度、全視角信息集成分析。實現分時電價;第三,推廣階段,需要5年左右時間,用於建立電網預防控製與緊急控製的實時協調決策和快速仿真、電網數字化、運行控製實時化、資產管理精細化、能效電廠建設、負荷管理係統建設;第四,全麵升級階段,需要10年nian左zuo右you時shi間jian,用yong於yu建jian設she具ju有you自zi愈yu能neng力li的de智zhi能neng電dian網wang,通tong過guo提ti供gong更geng大da的de容rong錯cuo性xing和he孤gu島dao檢jian測ce,提ti供gong更geng安an全quan和he更geng可ke靠kao的de接jie入ru,支zhi持chi各ge種zhong類lei型xing電dian源yuan的de友you好hao接jie入ru和he與yu客ke戶hu側ce的de智zhi能neng互hu動dong,實shi現xian實shi時shi電dian價jia。
應該看到,目前國內已展開了對數字化變電站、智能可視化調度與預警係統等方麵的研究,特別是設備企業也針對數字設備、二er次ci設she備bei智zhi能neng化hua等deng技ji術shu領ling域yu開kai始shi進jin行xing前qian瞻zhan性xing研yan發fa,但dan我wo國guo智zhi能neng電dian網wang仍reng處chu於yu起qi步bu階jie段duan。在zai此ci階jie段duan,筆bi者zhe認ren為wei,當dang務wu之zhi急ji是shi應ying積ji極ji謀mou劃hua智zhi能neng電dian網wang的de中zhong國guo路lu線xian圖tu,不bu僅jin僅jin是shi技ji術shu路lu線xian,也ye包bao括kuo整zheng個ge電dian網wang體ti係xi的de建jian設she路lu線xian圖tu,惟wei此ci,才cai通tong過guo高gao效xiao、良性的技術創新產業升級,搶占未來戰略製高點。