智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化（智電電力），也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。
簡介
美國能源部《Grid 2030》：一個(gè)完全自動(dòng)化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，能夠監(jiān)視和控制每個(gè)用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，保證從電廠到終端用戶整個(gè)輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)。
中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟：智能電網(wǎng)由很多部分組成，可分為：智能變電站，智能配電網(wǎng)，智能電能表，智能交互終端，智能調(diào)度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網(wǎng)，智能發(fā)電系統(tǒng)，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)。
歐洲技術(shù)論壇：一個(gè)可整合所有連接到電網(wǎng)用戶所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，以有效提供持續(xù)、經(jīng)濟(jì)和安全的電力。
國家電網(wǎng)中國電力科學(xué)研究院有限公司：以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)(中國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ))，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場(chǎng)化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。
背景
智能電網(wǎng)的發(fā)展在全世界還處于起步階段，沒有一個(gè)共同的精確定義，其技術(shù)大致可分為四個(gè)領(lǐng)域：高級(jí)量測(cè)體系、高級(jí)配電運(yùn)行、高級(jí)輸電運(yùn)行和高級(jí)資產(chǎn)管理。高級(jí)量測(cè)體系主要作用是授權(quán)給用戶，使系統(tǒng)同負(fù)荷建立起聯(lián)系，使用戶能夠支持電網(wǎng)的運(yùn)行；高級(jí)配電運(yùn)行核心是在線實(shí)時(shí)決策指揮，目標(biāo)是災(zāi)變防治，實(shí)現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防；高級(jí)輸電運(yùn)行主要作用是強(qiáng)調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)；高級(jí)資產(chǎn)管理是在系統(tǒng)中安裝大量可以提供系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)備（資產(chǎn)）“健康”狀況的高級(jí)傳感器，并把所收集到的實(shí)時(shí)信息與資源管理、模擬與仿真等過程集成，改進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行和效率。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用，《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》刊登的《智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究》一文對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)論述，并分析了智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。
市場(chǎng)份額
智能電網(wǎng)的建立是一個(gè)巨大的歷史性工程。目前很多復(fù)雜的智能電網(wǎng)項(xiàng)目正在進(jìn)行中，但缺口仍是巨大的。對(duì)于智能電網(wǎng)技術(shù)的提供者來說，所面臨的推動(dòng)發(fā)展的挑戰(zhàn)是配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)升級(jí)、配電站自動(dòng)化和電力運(yùn)輸、智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和智能儀表。根據(jù)派克調(diào)查機(jī)構(gòu)的最新報(bào)告，智能電網(wǎng)技術(shù)市場(chǎng)將從2012年的330億美元增長到2020年的730億美元，8年間，市場(chǎng)累積達(dá)到4940億美元。
我國在“十二五”期間將建成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”的特高壓交流線，并建設(shè)11回特高壓直流輸電工程，投資高達(dá)3000億元;“十三五”期間投資雖略有放緩，投資額度也達(dá)到2500億元。
到2015年，國家電網(wǎng)大范圍、遠(yuǎn)距離的輸電能力將達(dá)到2.5億千瓦，每年輸送電量1.15萬億千瓦時(shí)，可支撐新增1.45億千瓦的清潔能源發(fā)電消納和送出，能夠滿足超過100萬輛電動(dòng)汽車的使用要求，電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、安全水平和智能化水平將得到全面提升。
國外應(yīng)用情況
在電網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)方面，各國電力需求趨于飽和，電網(wǎng)經(jīng)過多年的快速發(fā)展，架構(gòu)趨于穩(wěn)定、成熟，具備較為充裕的輸配電供應(yīng)能力。
德國制定了“E—能量”計(jì)劃，總投資1億4千萬歐元，2009年至2012年4年時(shí)間內(nèi)，在全國6個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行智能電網(wǎng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。同時(shí)還進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電和電動(dòng)汽車實(shí)證實(shí)驗(yàn)，并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)管理電力消費(fèi)進(jìn)行檢測(cè)。德國西門子股份公司、思愛普及瑞士ABB等大企業(yè)均參與了這一計(jì)劃。預(yù)計(jì)西門子公司2014年智能電網(wǎng)年度市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)300億歐元，并計(jì)劃搶占20%市場(chǎng)份額，每年確保60億歐元訂單。
特點(diǎn)
與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，其先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：
（1）具有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到鞏固和提升。
（2）信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。
（3）柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲(chǔ)能、配電自動(dòng)化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運(yùn)行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動(dòng)汽車充放電設(shè)施的接入。
（4）通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運(yùn)用，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。
（5）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息的高度集成、共享與利用，為運(yùn)行管理展示全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)圖，同時(shí)能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實(shí)施方案和應(yīng)對(duì)預(yù)案。
（6）建立雙向互動(dòng)的服務(wù)模式，用戶可以實(shí)時(shí)了解供電能力、電能質(zhì)量、電價(jià)狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。
發(fā)展前景
趨勢(shì)
“十二五”期間，國家電網(wǎng)將投資5000億元，建成連接大型能源基地與主要負(fù)荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網(wǎng)架和13回長距離支流輸電工程，初步建成核心的世界一流的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
國家電網(wǎng)制定的《堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》，明確了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)路線圖，是世界上首個(gè)用于引導(dǎo)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)。國網(wǎng)公司的規(guī)劃是，到2015年基本建成具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，形成以華北、華中地區(qū)、華東為首端，以西北、東北電網(wǎng)有限公司為送端的三大同步電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。
（1）智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛深入的應(yīng)用，并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有機(jī)融合，極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。傳感器技術(shù)與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持，使電網(wǎng)自愈成為可能。調(diào)度技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展，為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網(wǎng)絡(luò)的完善和用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)。隨著各種新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。
（2）發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。為實(shí)現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、輸送和消納，電網(wǎng)必須提高其靈活性和兼容性。為抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾，電網(wǎng)必須依靠智能化手段不斷提高其安全防御能力和自愈能力。為降低運(yùn)營成本，促進(jìn)節(jié)能減排，電網(wǎng)運(yùn)行必須更為經(jīng)濟(jì)高效，同時(shí)須對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行智能控制，盡可能減少用電消耗。分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的供用電模式，促使電力流、信息流、業(yè)務(wù)流不斷融合，以滿足日益多樣化的用戶需求。
計(jì)劃
日本計(jì)劃在2030年全部普及智能電網(wǎng)，同時(shí)官民一體全力推動(dòng)在海外建設(shè)智能電網(wǎng)。在蓄電池領(lǐng)域，日本企業(yè)的全球市場(chǎng)占有率目標(biāo)是力爭達(dá)到50%，獲得約10萬億日元的市場(chǎng)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省已經(jīng)成立“關(guān)于下一代能源系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)化研究會(huì)”，日美已確立在沖繩縣和夏威夷進(jìn)行智能電網(wǎng)共同實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目。
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(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。華北、華東、華中地區(qū)特高壓同步電網(wǎng)形成“五縱六橫”主網(wǎng)架。
方向
在綠色節(jié)能意識(shí)的驅(qū)動(dòng)下，智能電網(wǎng)成為世界各國競相發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
智能電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)自我修復(fù)，讓消費(fèi)者積極參與，能及時(shí)從襲擊和自然災(zāi)害復(fù)原，容納所有發(fā)電和能量儲(chǔ)存，能接納新產(chǎn)品，服務(wù)和市場(chǎng)，優(yōu)化資產(chǎn)利用和經(jīng)營效率，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供電源質(zhì)量。
智能電網(wǎng)建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，旨在利用先進(jìn)傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)控制方法，以及先進(jìn)決策支持系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的高效運(yùn)行。
它的發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的逐步演變，是一場(chǎng)徹底的變革，是現(xiàn)有技術(shù)和新技術(shù)協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)物，除了網(wǎng)絡(luò)和智能電表外還包含了更廣泛的范圍。
建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和互動(dòng)性，堅(jiān)強(qiáng)是基礎(chǔ)，智能是關(guān)鍵。
意義
其重要意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）具備強(qiáng)大的資源優(yōu)化配置能力。我國智能電網(wǎng)建成后，將實(shí)現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率輸送，區(qū)域間電力交換能力明顯提升。
（2）具備更高的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性和供電可靠性將大幅提升，電網(wǎng)各級(jí)防線之間緊密協(xié)調(diào)，具備抵御突發(fā)性事件和嚴(yán)重故障的能力，能夠有效避免大范圍連鎖故障的發(fā)生，顯著提高供電可靠性，減少停電損失。
（3）適應(yīng)并促進(jìn)清潔能源發(fā)展。電網(wǎng)將具備風(fēng)電機(jī)組功率預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)建模、低電壓穿越和有功無功控制以及常規(guī)機(jī)組快速調(diào)節(jié)等控制機(jī)制，結(jié)合大容量儲(chǔ)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)清潔能源并網(wǎng)的運(yùn)行控制能力將顯著提升，使清潔能源成為更加經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的能源供給方式。
（4）實(shí)現(xiàn)高度智能化的電網(wǎng)調(diào)度。全面建成橫向集成、縱向貫通的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)在線智能分析、預(yù)警和決策，以及各類新型發(fā)輸電技術(shù)設(shè)備的高效調(diào)控和交直流混合電網(wǎng)的精益化控制。
（5）滿足電動(dòng)汽車等新型電力用戶的服務(wù)要求。將形成完善的電動(dòng)汽車充放電配套基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)，滿足電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展需要，適應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的高效互動(dòng)。
（6）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)高效利用和全壽命周期管理。可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)施全壽命周期內(nèi)的統(tǒng)籌管理。通過智能電網(wǎng)調(diào)度和需求側(cè)管理，電網(wǎng)資產(chǎn)利用小時(shí)數(shù)大幅提升，電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率顯著提高。
（7）實(shí)現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便捷互動(dòng)。將形成智能用電互動(dòng)平臺(tái)，完善需求側(cè)管理，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。同時(shí)，電網(wǎng)可綜合利用分布式電源、智能電能表、分時(shí)電價(jià)政策以及電動(dòng)汽車充放電機(jī)制，有效平衡電網(wǎng)負(fù)荷，降低負(fù)荷峰谷差，減少電網(wǎng)及電源建設(shè)成本。
（8）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理信息化和精益化。將形成覆蓋電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的通信網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、信息運(yùn)行維護(hù)綜合監(jiān)管、電網(wǎng)空間信息服務(wù)以及生產(chǎn)和調(diào)度應(yīng)用集成等功能，全面實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管理的信息化和精益化。
（9）發(fā)揮電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的增值服務(wù)潛力。在提供電力的同時(shí)，服務(wù)國家“三網(wǎng)融合”戰(zhàn)略，為用戶提供社區(qū)廣告、網(wǎng)絡(luò)電視、語音等集成服務(wù)，為供水、熱力、燃?xì)獾刃袠I(yè)的信息化、互動(dòng)化提供平臺(tái)支持，拓展及提升電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施增值服務(wù)的范圍和能力，有力推動(dòng)智能城市的發(fā)展。
（10）促進(jìn)電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。電力工業(yè)屬于資金密集型和技術(shù)密集型行業(yè)，具有投資大、產(chǎn)業(yè)鏈長等特點(diǎn)。建設(shè)智能電網(wǎng)，有利于促進(jìn)裝備制造和通信信息等行業(yè)的技術(shù)升級(jí)，為我國占領(lǐng)世界電力裝備制造領(lǐng)域的制高點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。
促進(jìn)作用
智能電網(wǎng)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用，智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于應(yīng)對(duì)全球氣候變化，促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。主要表現(xiàn)在：
（1）促進(jìn)清潔能源的開發(fā)利用，減少溫室氣體排放，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
（2）優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種能源形式的互補(bǔ)，確保能源供應(yīng)的安全穩(wěn)定。
（3）有效提高能源輸送和使用效率，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性和靈活性。
（4）推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)裝備制造和信息通信等行業(yè)的技術(shù)升級(jí)，擴(kuò)大就業(yè)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
（5）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，革新電力服務(wù)的傳統(tǒng)模式，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷的服務(wù)，提高人民生活質(zhì)量。
互動(dòng)電網(wǎng)既是下一代全球電網(wǎng)的基本模式，也是國家電網(wǎng)現(xiàn)代化的核心
實(shí)際上，互動(dòng)電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代、兼容利用和互動(dòng)經(jīng)濟(jì)。從技術(shù)上講，互動(dòng)電網(wǎng)應(yīng)是最先進(jìn)的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的集成，也是配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)的合成，對(duì)于推動(dòng)新技術(shù)革命具有直接的綜合效果。由此，智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)。我以為：互動(dòng)電網(wǎng)學(xué)說的本質(zhì)就是以信息革命的造發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命最重要財(cái)產(chǎn)——電網(wǎng)體系的革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)。
建設(shè)條件
（1）在電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)方面，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)和完善，特高壓交流試驗(yàn)示范工程和特高壓直流示范工程成功投運(yùn)并穩(wěn)定運(yùn)行；全面掌握了特高壓輸變電的核心技術(shù)，為電網(wǎng)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
（2）在大電網(wǎng)運(yùn)行控制方面，具有“統(tǒng)一調(diào)度”的體制優(yōu)勢(shì)和豐富的運(yùn)行技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)度技術(shù)裝備水平國際領(lǐng)先，自主研發(fā)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置獲得廣泛應(yīng)用。
（3）在通信信息平臺(tái)建設(shè)方面，建成了“三縱四橫”的電力通信主干網(wǎng)絡(luò)，形成了以光纖通信為主，微波、載波等多種通信方式并存的通信網(wǎng)絡(luò)格局；SG186工程取得階段性成果，ERP、營銷、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)已完成試點(diǎn)建設(shè)并開始大規(guī)模推廣應(yīng)用。
（4）在試驗(yàn)檢測(cè)手段方面，已根據(jù)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的需要，組建了大型風(fēng)電網(wǎng)、太陽能發(fā)電和用電技術(shù)等研究檢測(cè)中心。
（5）在智能電網(wǎng)發(fā)展實(shí)踐方面，各環(huán)節(jié)試點(diǎn)工作已全面開展，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)、智能變電站、用電信息采集系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、配電自動(dòng)化、電力光纖到戶等試點(diǎn)工程進(jìn)展順利。
（6）在大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)及儲(chǔ)能方面，深入開展了集中并網(wǎng)、電化學(xué)儲(chǔ)能等關(guān)鍵技術(shù)的研究，建立了風(fēng)電接入電網(wǎng)仿真分析平臺(tái)，制定了風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
（7）在電動(dòng)汽車充放電技術(shù)領(lǐng)域，我國在充放電設(shè)施的接入、監(jiān)控和計(jì)費(fèi)等方面開展了大量研究，并已在部分城市建成電動(dòng)汽車充電運(yùn)營站點(diǎn)。
（8）在電網(wǎng)發(fā)展機(jī)制方面，我國電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務(wù)范圍涵蓋從輸電、變電、配電到用電的各個(gè)環(huán)節(jié)，在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、快速推進(jìn)等方面均存在明顯的優(yōu)勢(shì)。
一個(gè)目標(biāo)
構(gòu)建以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
兩條主線
技術(shù)上體現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化、構(gòu)建以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。
三個(gè)階段
國家公司對(duì)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的三個(gè)推進(jìn)階段作了具體定位：
2009～2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的編制工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各個(gè)環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作；
2011～2015年為全面建設(shè)階段，加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備上實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；
2016～2020年為引領(lǐng)提升階段，全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率，以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動(dòng)性顯著提高。屆時(shí)，電網(wǎng)在服務(wù)清潔能源開發(fā)，保障能源供應(yīng)與安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中將發(fā)揮更加重要的作用。
四個(gè)體系
電網(wǎng)基礎(chǔ)體系、技術(shù)支撐體系、智能應(yīng)用體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系
五個(gè)內(nèi)涵
一是堅(jiān)強(qiáng)可靠，即具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)；
二是經(jīng)濟(jì)高效，即提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率，降低運(yùn)營成本，促進(jìn)能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用；
三是清潔環(huán)保，即促進(jìn)可再生能源發(fā)展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重；
四是透明開放，即電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，電網(wǎng)無歧視開放；
五是友好互動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶的接入與退出，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。
重要意義
生活方便
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展，提升人們的生活品質(zhì)。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)、熱水器等智能家電的實(shí)時(shí)控制和遠(yuǎn)程控制；又可以為電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、CVC等提供接入服務(wù)；還能夠通過智能電能表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和自動(dòng)轉(zhuǎn)賬交費(fèi)等功能。②讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風(fēng)力發(fā)電和屋頂光伏發(fā)電等裝置，并推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用，從而提高清潔能源消費(fèi)比重，減少城市污染。③讓生活更經(jīng)濟(jì)。智能電網(wǎng)可以促進(jìn)電力用戶角色轉(zhuǎn)變，使其兼有用電和售電兩重屬性；能夠?yàn)橛脩舸罱ㄒ粋€(gè)家庭用電綜合服務(wù)平臺(tái)，幫助用戶合理選擇用電方式，節(jié)約用能，有效降低用能費(fèi)用支出。
產(chǎn)生效益
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)功能逐步擴(kuò)展到促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多個(gè)方面。作為我國重要的能源輸送和配置平臺(tái)，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)從投資建設(shè)到生產(chǎn)運(yùn)營的全過程都將為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境保護(hù)等方面帶來巨大效益。
（1）在電力系統(tǒng)方面。可以節(jié)約系統(tǒng)有效裝機(jī)容量；降低系統(tǒng)總發(fā)電燃料費(fèi)用；提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率，減少建設(shè)投資；提升電網(wǎng)輸送效率，降低線損。
（2）在用電客戶方面。可以實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)，提供便捷服務(wù)；提高終端能源利用效率，節(jié)約電量消費(fèi)；提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量。
（3）在節(jié)能與環(huán)境方面。可以提高能源利用效率，帶來節(jié)能減排效益；促進(jìn)清潔能源開發(fā)，實(shí)現(xiàn)替代減排效益；提升土地資源整體利用率，節(jié)約土地占用。
（4）其他方面。可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，拉動(dòng)就業(yè)；保障能源供應(yīng)安全；變輸煤為輸電，提高能源轉(zhuǎn)換效率，減少交通運(yùn)輸壓力。
推進(jìn)系統(tǒng)
（1）能有效地提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。利用智能電網(wǎng)強(qiáng)大的“自愈”功能，可以準(zhǔn)確、迅速地隔離故障元件，并且在較少人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。
（2）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)可以促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行和管理等各個(gè)方面的提升，以適應(yīng)電力市場(chǎng)需求，推動(dòng)電網(wǎng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。
（3）減少有效裝機(jī)容量。利用我國不同地區(qū)電力負(fù)荷特性差異大的特點(diǎn)，通過智能化的統(tǒng)一調(diào)度，獲得錯(cuò)峰和調(diào)峰等聯(lián)網(wǎng)效益；同時(shí)通過分時(shí)電價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)用戶低谷用電，減小高峰負(fù)荷，從而減少有效裝機(jī)容量。
（4）降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費(fèi)用。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，可以滿足煤電基地的集約化開發(fā)，優(yōu)化我國電源布局，從而降低燃料運(yùn)輸成本；同時(shí)，通過降低負(fù)荷峰谷差，可提高火電機(jī)組使用效率，降低煤耗，減少發(fā)電成本。
（5）提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。首先，通過改善電力負(fù)荷曲線，降低峰谷差，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率；其次，通過發(fā)揮自我診斷能力，延長電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施壽命。
（6）降低線損。以特高壓輸電技術(shù)為重要基礎(chǔ)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，將大大降低電能輸送中的損失率；智能調(diào)度系統(tǒng)、靈活輸電技術(shù)以及與用戶的實(shí)時(shí)雙向交互，都可以優(yōu)化潮流分布，減少線損；同時(shí)，分布式電源的建設(shè)與應(yīng)用，也減少了電力遠(yuǎn)距離傳輸?shù)木W(wǎng)損。
分配資源
我國能源資源與能源需求呈逆向分布，80%以上的煤炭、水能和風(fēng)能資源分布在西部、北部地區(qū)，而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。能源資源與能源需求分布不平衡的基本國情，要求我國必須在全國范圍內(nèi)實(shí)行能源資源優(yōu)化配置。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，為能源資源優(yōu)化配置提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建成后，將形成結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng)，電力承載能力顯著加強(qiáng)，形成“強(qiáng)交、強(qiáng)直”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大水電、大煤電、大核電、大規(guī)模可再生能源的跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率輸送顯著提升電網(wǎng)大范圍能源資源優(yōu)化配置能力。
能源發(fā)展
風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用以生產(chǎn)電能的形式為主，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以顯著提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力，有力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。①智能電網(wǎng)應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)，完善清潔能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高了清潔能源接納能力。②智能電網(wǎng)合理規(guī)劃大規(guī)模清潔能源基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu)，應(yīng)用特高壓、柔性輸電等技術(shù)，滿足了大規(guī)模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模間歇性清潔能源進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)調(diào)度，提高了清潔能源生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。④智能化的配用電設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分布式能源的接納與協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)與用戶的友好互動(dòng)，使用戶享受新能源電力帶來的便利。
節(jié)能減排
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于促進(jìn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)具有重要意義：①支持清潔能源機(jī)組大規(guī)模入網(wǎng)，加快清潔能源發(fā)展，推動(dòng)我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整；②引導(dǎo)用戶合理安排用電時(shí)段，降低高峰負(fù)荷，穩(wěn)定火電機(jī)組出力，降低發(fā)電煤耗；③促進(jìn)特高壓、柔性輸電、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，降低輸電損失率，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性；④實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶有效互動(dòng)，推廣智能用電技術(shù)，提高用電效率；⑤推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)減排效益。
智能電網(wǎng)概念的發(fā)展有3個(gè)里程碑：
第一個(gè)就是2006年，美國IBM公司提出的“智能電網(wǎng)”解決方案。IBM的智能電網(wǎng)主要是解決電網(wǎng)安全運(yùn)行、提高可靠性，從其在中國發(fā)布的《建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)營管理－中國電力發(fā)展的新思路》白皮書可以看出該方案提供了一個(gè)大的框架，通過對(duì)電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個(gè)藍(lán)圖。是IBM一個(gè)市場(chǎng)推廣策略。
第二個(gè)是奧巴馬上任后提出的能源計(jì)劃，除了已公布的計(jì)劃，美國還將著重集中對(duì)每年要耗費(fèi)1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，建立美國橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。
可以看出美國政府的智能電網(wǎng)有三個(gè)目的，一個(gè)是由于美國電網(wǎng)設(shè)備比較落后，急需進(jìn)行更新改造，提高電網(wǎng)運(yùn)營的可靠性；二是通過智能電網(wǎng)建設(shè)將美國拉出金融危機(jī)的泥潭；三是提高能源利用效率。
第三個(gè)是中國能源建設(shè)集團(tuán)專家武建東提出的“互動(dòng)電網(wǎng)”。互動(dòng)電網(wǎng)，英文為Interactive Smart Grid，它將智能電網(wǎng)的含義涵蓋其中。互動(dòng)電網(wǎng)定義為：在開放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理，是集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性的效率變革。它將再造電網(wǎng)的信息回路，構(gòu)建用戶新型的反饋方式，推動(dòng)電網(wǎng)整體轉(zhuǎn)型為節(jié)能基礎(chǔ)設(shè)施，提高能源效率，降低客戶成本，減少溫室氣體排放，創(chuàng)造電網(wǎng)價(jià)值的最大化。
歷史發(fā)展
2005年，坎貝爾發(fā)明了一種技術(shù)，利用的是（Swarm)群體行為原理，讓大樓里的電器互相協(xié)調(diào)，減少大樓在用電高峰期的用電量。坎貝爾發(fā)明了一種無線控制器，與大樓的各個(gè)電器相連，并實(shí)現(xiàn)有效控制。比如，一臺(tái)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，以把室內(nèi)溫度維持在24℃；而另外兩臺(tái)空調(diào)可能會(huì)在保證室內(nèi)溫度的前提下，停運(yùn)15分鐘。這樣，在不犧牲每個(gè)個(gè)體的前提下，整個(gè)大樓的節(jié)能目標(biāo)便可以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)技術(shù)賦予電器于智能，提高能源的利用效率。
2006年歐盟理事會(huì)的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable，CompetitiveandSecureEnergy)強(qiáng)調(diào)智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。這時(shí)候的智能電網(wǎng)應(yīng)該是指輸配電過程中的自動(dòng)化技術(shù)。
2006年中期，一家名叫“網(wǎng)點(diǎn)“(Grid Point)的公司。最近開始出售一種可用于監(jiān)測(cè)家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可以通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調(diào)整家用電器的用電量。這個(gè)電子產(chǎn)品具有了一部分交互功能，可以看作智能電網(wǎng)中的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。
2006年，美國IBM公司曾與全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，電力公司可以通過使用傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電，消費(fèi)者對(duì)電力使用的管理也可細(xì)化到每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的裝置。這個(gè)可以看作智能電網(wǎng)最完整的一個(gè)解決方案，標(biāo)志著智能電網(wǎng)概念的正式誕生。
2007年10月，華東電網(wǎng)有限公司正式啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃了從2008年至2030年的“三步走”戰(zhàn)略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級(jí)調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項(xiàng)目的啟動(dòng)標(biāo)志著中國開始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經(jīng)成為了全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，每戶家庭都安裝了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價(jià)低的時(shí)間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔能源。同時(shí)，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現(xiàn)，可以重新配備電力。
2008年9月谷歌與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對(duì)外宣布，他們正在共同開發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)。
2009年1月25日美國白宮最新發(fā)布的《復(fù)蘇計(jì)劃尺度報(bào)告》宣布：將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并為4000萬美國家庭安裝智能電表——美國行將推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)的整體革命。2月2日能源問題專家武建東在《全面推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)革命拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型》的文章中，明確提出國家電網(wǎng)亟須實(shí)施“互動(dòng)電網(wǎng)”革命性改造。
2009年2月4日，地中海島國馬耳他在周三公布了和IBM達(dá)成的協(xié)議，雙方同意建立一個(gè)“智能公用系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)該國電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化。IBM及其合作伙伴將會(huì)把馬耳他2萬個(gè)普通電表替換成互動(dòng)式電表，這樣馬耳他的電廠就能實(shí)時(shí)監(jiān)控用電，并制定不同的電價(jià)來獎(jiǎng)勵(lì)節(jié)約用電的用戶。這個(gè)工程價(jià)值高達(dá)9100萬美元（合7000萬歐元），其中包括在電網(wǎng)中建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)和輸電線、各發(fā)電站以及其他的基礎(chǔ)設(shè)施一起提供相關(guān)數(shù)據(jù)，讓電廠能更有效地進(jìn)行電力分配并檢測(cè)到潛在問題。IBM將會(huì)提供搜集分析數(shù)據(jù)的軟件，幫助電廠發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，降低成本以及該國碳密集型發(fā)電廠的排放量。
2009年2月10日，谷歌表示已開始測(cè)試名為谷歌電表﹙PowerMeter﹚的用電監(jiān)測(cè)軟件。這是一個(gè)測(cè)試版在線儀表盤，代表著谷歌正在成為信息時(shí)代的公用基礎(chǔ)設(shè)施。
2009年2月28日，作為華北公司智能化電網(wǎng)建設(shè)的一部分——華北電網(wǎng)有限公司穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)在京通過專家組的驗(yàn)收。這套系統(tǒng)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，調(diào)度人員無需在不同系統(tǒng)和平臺(tái)間頻繁切換，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)綜合運(yùn)行情況的全景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外，該系統(tǒng)通過搭建并網(wǎng)電廠管理考核和輔助服務(wù)市場(chǎng)品質(zhì)分析平臺(tái)，能有效提升調(diào)度部門對(duì)并網(wǎng)電廠管理的標(biāo)準(zhǔn)化和流程化水平。
美國谷歌2009年3月3日向美國國會(huì)進(jìn)言，要求在建設(shè)“智能電網(wǎng)（SmartGrid）”時(shí)采用非壟斷性標(biāo)準(zhǔn)。
2010年1月12日，國家電網(wǎng)制定了《關(guān)于加快推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的意見》，確定了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本原則和總體目標(biāo)。
2011年3月1日，國家電網(wǎng)750kV延安洛川智能變電站成功投運(yùn)，這座世界最高電壓等級(jí)的智能變電站。
智能電網(wǎng)概念
近幾年，國家陸續(xù)出臺(tái)政策扶持智能電網(wǎng)的發(fā)展。2011年，我國智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段，智能電網(wǎng)的發(fā)展促使智能電表招標(biāo)采購活動(dòng)上升，加速了我國智能電表市場(chǎng)的增長。全球智能電網(wǎng)的發(fā)展，需要使用新型電表，為我國企業(yè)帶來機(jī)會(huì)。受國家政策的推動(dòng)以及國外市場(chǎng)的刺激，未來幾年我國智能電表市場(chǎng)將保持增長態(tài)勢(shì)。行內(nèi)預(yù)測(cè)，2016年智能電表的出貨量將達(dá)到9780萬個(gè)。
智能電網(wǎng)解決方案主要包括以下幾個(gè)方面：一是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度；二是數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的
收集體系；三是進(jìn)行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，以優(yōu)化運(yùn)行和管理。電網(wǎng)智能化的六大方面：智能化變電站、發(fā)電、智能輸電、智能配電網(wǎng)、智能用電和智能調(diào)度；這次主要關(guān)注下智能電網(wǎng)中的智能化變電站系統(tǒng)。智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測(cè)等基本功能，同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。
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平高電氣：是國內(nèi)輸變電設(shè)備制造業(yè)的龍頭之一，電力線路改造升級(jí)的直接受益者。
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浙江富春江水電設(shè)備股份有限公司：水輪發(fā)電機(jī)組制造企業(yè)。
金智科技：公司自主研發(fā)的220kV智能化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、大中型機(jī)組電氣監(jiān)控系統(tǒng)均處于世界領(lǐng)先水平，并在全國獲得廣泛應(yīng)用。公司的電力產(chǎn)品及服務(wù)已覆蓋全國所有省市，并成套出口至印度、巴基斯坦、越南、馬來西亞、捷克、加拿大等十五個(gè)國家，具備參與國際大型電力配套工程與服務(wù)的綜合競爭能力。
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
從廣義上來說，智能電網(wǎng)包括可以優(yōu)先使用清潔能源的智能調(diào)度系統(tǒng)、可以動(dòng)態(tài)定價(jià)的智能計(jì)量系統(tǒng)以及通過調(diào)整發(fā)電、用電設(shè)備功率優(yōu)化負(fù)荷平衡的智能技術(shù)系統(tǒng)。下圖1?1展示了未來智能電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)，電能不僅從集中式發(fā)電廠流向輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)直至用戶，同時(shí)電網(wǎng)中還遍布各種形式的新能源和清潔能源：太陽能、風(fēng)能、燃料電池、電動(dòng)汽車等等；此外，高速、雙向的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制中心與電網(wǎng)設(shè)備之間的信息交互，高級(jí)的分析工具和決策體系保證了智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行。
目標(biāo)
智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)必須更加可靠—智能電網(wǎng)不管用戶在何時(shí)何地，都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題提出充分的告警，并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。
智能電網(wǎng)必須更加安全—智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下，價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效—智能電網(wǎng)利用投資，控制成本，減少電力輸送和分配的損耗，電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過控制潮流的方法，以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。
智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好—智能電網(wǎng)通過在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過程中的創(chuàng)新來減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來的設(shè)計(jì)中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地，減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的—智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人，也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。
主要特征
智能電網(wǎng)包括六個(gè)方面的主要特征，這些特征從功能上描述了電網(wǎng)的特性，而不是最終應(yīng)用的具體技術(shù)，它們形成了智能電網(wǎng)完整的景象。
自愈電網(wǎng)
“自愈”指的是把電網(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。從本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評(píng)估以預(yù)測(cè)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問題，并立即采取措施加以控制或糾正。自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。自愈電網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)采集工具技術(shù)，執(zhí)行決策支持算法，避免或限制電力供應(yīng)的中斷，迅速恢復(fù)供電服務(wù)。基于實(shí)時(shí)測(cè)量的概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將確定最有可能失敗的設(shè)備、發(fā)電廠和線路；實(shí)時(shí)應(yīng)急分析將確定電網(wǎng)整體的健康水平，觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早期預(yù)警，確定是否需要立即進(jìn)行檢查或采取相應(yīng)的措施；和本地及遠(yuǎn)程設(shè)備的通信將幫助分析故障、電壓降低、電能質(zhì)量差、過載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài)，基于這些分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆?dòng)。自愈電網(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個(gè)電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他的問題時(shí)，在電網(wǎng)設(shè)備中的先進(jìn)的傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信，以切除故障元件或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到另外的可靠的電源上，同時(shí)傳感器還有檢測(cè)故障前兆的能力，在故障實(shí)際發(fā)生前，將設(shè)備狀況告知系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)地提出預(yù)警信息。
促進(jìn)參與
在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。從智能電網(wǎng)的角度來看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性；從用戶的角度來看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購買電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。在智能電網(wǎng)中，用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力的平衡來調(diào)整其消費(fèi)。同時(shí)需求響應(yīng)（DR）計(jì)劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求，減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運(yùn)開支，通過降低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營，同時(shí)也提供了大量的環(huán)境效益。在智能電網(wǎng)中，和用戶建立的雙向?qū)崟r(shí)的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶積極參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理的基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)通知用戶其電力消費(fèi)的成本、實(shí)時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)的狀況、計(jì)劃停電信息以及其他一些服務(wù)的信息，同時(shí)用戶也可以根據(jù)這些信息制定自己的電力使用的方案。
抵御攻擊
電網(wǎng)的安全性要求一個(gè)降低對(duì)電網(wǎng)物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性并快速從供電中斷中恢復(fù)的全系統(tǒng)的解決方案。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力，甚至是從那些決心堅(jiān)定和裝備精良的攻擊者發(fā)起的攻擊。智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將阻止攻擊，最大限度地降低其后果和快速恢復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也能同時(shí)承受對(duì)電力系統(tǒng)的幾個(gè)部分的攻擊和在一段時(shí)間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含威懾、預(yù)防、檢測(cè)、反應(yīng)，以盡量減少和減輕對(duì)電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊，智能電網(wǎng)要通過加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通，在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全等手段，提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。
特殊優(yōu)勢(shì)
核電廠智能電網(wǎng)將安全、無縫地容許各種不同類型的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)接入系統(tǒng)，簡化聯(lián)網(wǎng)的過程，類似于“即插即用”，這一特征對(duì)電網(wǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各樣的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)容易接入。從小到大各種不同容量的發(fā)電和儲(chǔ)能在所有的電壓等級(jí)上都可以互聯(lián)，包括分布式電源如光伏發(fā)電、風(fēng)電、先進(jìn)的電池系統(tǒng)、即插式混合動(dòng)力汽車和燃料電池。商業(yè)用戶安裝自己的發(fā)電設(shè)備（包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置）和電力儲(chǔ)能設(shè)施將更加容易和更加有利可圖。在智能電網(wǎng)中，大型集中式發(fā)電廠包括環(huán)境友好型電源，如風(fēng)電和大型太陽能電廠和先進(jìn)的核電站將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)使這些大型電廠仍然能夠遠(yuǎn)距離輸送電力。同時(shí)各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對(duì)外來能源的依賴，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對(duì)應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭和恐怖襲擊具有重要的意義。
蓬勃發(fā)展
在智能電網(wǎng)中，先進(jìn)的設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)支持市場(chǎng)的運(yùn)作，并為市場(chǎng)參與者提供了充分的數(shù)據(jù)，因此電力市場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持系統(tǒng)是電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵因素。智能電網(wǎng)通過市場(chǎng)上供給和需求的互動(dòng)，可以最有效地管理如能源、容量、容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大市場(chǎng)，匯集更多的買家和賣家。用戶通過實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)來感受到價(jià)格的增長從而降低電力需求，推動(dòng)成本更低的解決方案，并促進(jìn)新技術(shù)的開發(fā)，新型潔凈的能源產(chǎn)品也將給市場(chǎng)提供更多選擇的機(jī)會(huì)。
優(yōu)化資產(chǎn)
智能電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整其電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)用最低的成本提供所期望的功能。這并不意味著資產(chǎn)將被連續(xù)不斷地用到其極限，而是有效地管理需要什么資產(chǎn)以及何時(shí)需要，每個(gè)資產(chǎn)將和所有其他資產(chǎn)進(jìn)行很好的整合，以最大限度地發(fā)揮其功能，同時(shí)降低成本。智能電網(wǎng)將應(yīng)用最新技術(shù)以優(yōu)化其資產(chǎn)的應(yīng)用。例如，通過動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最佳的能力，通過連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。
智能電網(wǎng)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給出需要維修設(shè)備的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，同時(shí)使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整到降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過對(duì)系統(tǒng)控制裝置的這些調(diào)整，選擇最小成本的能源輸送系統(tǒng)，提高運(yùn)行的效率。最佳的容量、最佳的狀態(tài)和最佳的運(yùn)行將大大降低電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。此外，先進(jìn)的信息技術(shù)將提供大量的數(shù)據(jù)和資料，并將集成到現(xiàn)有的企業(yè)范圍的系統(tǒng)中，大大加強(qiáng)其能力，以優(yōu)化運(yùn)行和維修過程。這些信息將為設(shè)計(jì)人員提供更好的工具，創(chuàng)造出最佳的設(shè)計(jì)來，為規(guī)劃人員提供所需的數(shù)據(jù)，從而提高其電網(wǎng)規(guī)劃的能力和水平。這樣，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及電網(wǎng)建設(shè)投資將得到更為有效的管理。
未來分時(shí)計(jì)費(fèi)，分時(shí)計(jì)費(fèi)、削峰填谷、合理利用電力資源成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要一環(huán)。通過計(jì)費(fèi)差，調(diào)節(jié)波峰、波谷用電量，使用電盡量平穩(wěn)。對(duì)于用電大戶來說，這一舉措將更具經(jīng)濟(jì)效益。有效的電能管理包括三個(gè)主要的步驟，監(jiān)視、分析和控制。監(jiān)視就是查看電能的供給、消耗和使用的效率；分析就是決定如何提高性能并實(shí)施相應(yīng)的控制方案。通過監(jiān)測(cè)能夠使我們“看到”問題，控制就是依據(jù)這些信息可做出正確的峰谷調(diào)整，賦予電能原始數(shù)據(jù)額外的意義。最大化能源管理的關(guān)鍵在于將電力監(jiān)視和控制器件、通訊網(wǎng)絡(luò)和可視化技術(shù)集成在統(tǒng)一的系統(tǒng)內(nèi)。
電只要發(fā)出來，就消耗了能量。如果能記錄用電信息，根據(jù)歷史用電信息來預(yù)測(cè)發(fā)電量，使發(fā)電量與用電量相當(dāng)，不產(chǎn)生多余的電量，才是真正的節(jié)能。用戶還可以將預(yù)存的富余電力，在用電峰值時(shí)，反饋回電網(wǎng)，幫助電網(wǎng)減小發(fā)電負(fù)擔(dān)，從中獲得收益。
關(guān)鍵技術(shù)
通信
建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。下圖顯示了電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。
傳感器高速雙向通信系統(tǒng)的建成，智能電網(wǎng)通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其最重要的特征—自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng)，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備（IEDs）、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。在這一技術(shù)領(lǐng)域主要有兩個(gè)方面的技術(shù)需要重點(diǎn)關(guān)注，其一就是開放的通信架構(gòu)，它形成一個(gè)“PnP”的環(huán)境，使電網(wǎng)元件之間能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信；其二是統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它能使所有的傳感器、智能電子設(shè)備（IEDs）以及應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無縫的通信，也就是信息在所有這些設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間、設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設(shè)備制造企業(yè)以及標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)進(jìn)行通力電梯的合作，才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
量測(cè)
參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。
未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)。基于微處理器的智能表計(jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。
對(duì)于電力公司來說，參數(shù)量測(cè)技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持，包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系（WAMS）、設(shè)備健康狀況和能力、表計(jì)的損壞、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲(chǔ)存、分析和處理這些數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。
未來的數(shù)字保護(hù)將嵌入計(jì)算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計(jì)算機(jī)代理程序是一個(gè)自治和交互的自適應(yīng)的軟件模塊。廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、保護(hù)和控制方案將集成數(shù)字保護(hù)、先進(jìn)的通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)代理程序。在這樣一個(gè)集成的分布式的保護(hù)系統(tǒng)中，保護(hù)元件能夠自適應(yīng)地相互通信，這樣的靈活性和自適應(yīng)能力將極大地提高可靠性，因?yàn)榧词共糠窒到y(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計(jì)算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。
設(shè)備
智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來的智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用在材料、超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和微電子技術(shù)方面的最新研究成果，從而提高功率密度、供電可靠性和電能質(zhì)量以及電力生產(chǎn)的效率。
未來智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及大容量儲(chǔ)能技術(shù)。通過采用新技術(shù)和在電網(wǎng)和負(fù)荷特性之間尋求最佳的平衡點(diǎn)來提高電能質(zhì)量。通過應(yīng)用和改造各種各樣的先進(jìn)設(shè)備，如基于電力電子技術(shù)和新型導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)備，來提高電網(wǎng)輸送容量和可靠性。配電系統(tǒng)中要引進(jìn)許多新的儲(chǔ)能設(shè)備和電源，同時(shí)要利用新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如微電網(wǎng)。
經(jīng)濟(jì)的FACTS裝置將利用比現(xiàn)有半導(dǎo)體器件更能控制的低成本的電力半導(dǎo)體器件，使得這些先進(jìn)的設(shè)備可以廣泛的推廣應(yīng)用。分布式發(fā)電將被廣泛地應(yīng)用，多臺(tái)機(jī)組間通過通信系統(tǒng)連接起來形成一個(gè)可調(diào)度的虛擬電廠。超導(dǎo)技術(shù)將用于短路電流限制器、儲(chǔ)能、低損耗的旋轉(zhuǎn)設(shè)備以及低損耗電纜中。先進(jìn)的計(jì)量和通信技術(shù)將使得需求響應(yīng)的應(yīng)用成為可能。
控制
先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無功。從某種程度上說，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)基本的元件（參數(shù)量測(cè)技術(shù)），提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)（集成通信技術(shù)；先進(jìn)設(shè)備技術(shù)）并且對(duì)任何事件進(jìn)行快速的診斷（先進(jìn)決策技術(shù)）。另外，先進(jìn)控制技術(shù)支持市場(chǎng)報(bào)價(jià)技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。
未來先進(jìn)控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng)，在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，采取自動(dòng)的控制行動(dòng)。這樣所執(zhí)行的行動(dòng)將在秒一級(jí)水平上，這一自愈電網(wǎng)的特性將極大地提高電網(wǎng)的可靠性。當(dāng)然先進(jìn)控制技術(shù)需要一個(gè)集成的高速通信系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，以處理大量的數(shù)據(jù)。先進(jìn)控制技術(shù)將支持分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應(yīng)用軟件。
（1）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)電網(wǎng)元件
先進(jìn)控制技術(shù)將使用智能傳感器、智能電子設(shè)備以及其他分析工具測(cè)量的系統(tǒng)和用戶參數(shù)以及電網(wǎng)元件的狀態(tài)情況，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，這些數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)掌握電網(wǎng)整體的運(yùn)行狀況具有重要的意義，同時(shí)還要利用向量測(cè)量單元以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時(shí)間信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)早期的預(yù)警。
（2）分析數(shù)據(jù)
準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理能力為軟件分析工具提供了快速擴(kuò)展和進(jìn)步的能力。狀態(tài)估計(jì)和應(yīng)急分析將在秒級(jí)而不是分鐘級(jí)水平上完成分析，這給先進(jìn)控制技術(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行人員足夠的時(shí)間來響應(yīng)緊急問題；專家系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成信息用于快速?zèng)Q策；負(fù)荷預(yù)測(cè)將應(yīng)用這些準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及改進(jìn)的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷；概率風(fēng)險(xiǎn)分析將成為例行工作，確定電網(wǎng)在設(shè)備檢修期間、系統(tǒng)壓力較大期間以及不希望的供電中斷時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)的水平；電網(wǎng)建模和仿真使運(yùn)行人員認(rèn)識(shí)準(zhǔn)確的電網(wǎng)可能的場(chǎng)景。
（3）診斷和解決問題
由高速計(jì)算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)使得專家診斷來確定現(xiàn)有的、正在發(fā)展的和潛在的問題的解決方案，并提交給系統(tǒng)運(yùn)行人員進(jìn)行判斷。
（4）執(zhí)行自動(dòng)控制的行動(dòng)
智能電網(wǎng)通過實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)和高級(jí)分析技術(shù)的結(jié)合使得執(zhí)行問題檢測(cè)和響應(yīng)的自動(dòng)控制行動(dòng)成為可能，它還可以降低已經(jīng)存在問題的擴(kuò)展，防止緊急問題的發(fā)生，修改系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)和潮流以防止預(yù)測(cè)問題的發(fā)生。
（5）為運(yùn)行人員提供信息和選擇
先進(jìn)控制技術(shù)不僅給控制裝置提供動(dòng)作信號(hào)，而且也為運(yùn)行人員提供信息。控制系統(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)不僅對(duì)自身有用，而且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行人員也有很大的應(yīng)用價(jià)值，而且這些數(shù)據(jù)輔助運(yùn)行人員進(jìn)行決策。
支持
百萬伏級(jí)特高壓交流工程黃河大跨越工程開始緊張布線。
決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運(yùn)行人員一目了然的可理解的信息，因此動(dòng)畫技術(shù)、動(dòng)態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)用來幫助系統(tǒng)運(yùn)行人員認(rèn)識(shí)、分析和處理緊急問題。
在許多情況下，系統(tǒng)運(yùn)行人員做出決策的時(shí)間從小時(shí)縮短到分鐘，甚至到秒，這樣智能電網(wǎng)需要一個(gè)廣闊的、無縫的、實(shí)時(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)、工具和培訓(xùn)，以使電網(wǎng)運(yùn)行人員和管理者能夠快速的做出決策。
（1）可視化—決策支持技術(shù)利用大量的數(shù)據(jù)并將其裁剪成格式化的、時(shí)間段和按技術(shù)分類的最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)給電網(wǎng)運(yùn)行人員，可視化技術(shù)將這些數(shù)據(jù)展示為運(yùn)行人員可以迅速掌握的可視的格式，以便運(yùn)行人員分析和決策。
（2）決策支持—決策支持技術(shù)確定了現(xiàn)有的、正在發(fā)展的以及預(yù)測(cè)的問題，提供決策支持的分析，并展示系統(tǒng)運(yùn)行人員需要的各種情況、多種的選擇以及每一種選擇成功和失敗的可能性。
（3）調(diào)度員培訓(xùn)—利用決策支持技術(shù)工具以及行業(yè)內(nèi)認(rèn)證的軟件的動(dòng)態(tài)仿真器將顯著的提高系統(tǒng)調(diào)度員的技能和水平。
（4）用戶決策—需求響應(yīng)（DR）系統(tǒng)以很容易理解的方式為用戶提供信息，使他們能夠決定如何以及何時(shí)購買、儲(chǔ)存或生產(chǎn)電力。
（5）提高運(yùn)行效率—當(dāng)決策支持技術(shù)與現(xiàn)有的資產(chǎn)管理過程集成后，管理者和用戶就能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行、維修和規(guī)劃的效率和有效性。
標(biāo)準(zhǔn)體系
IEEE致力于制定一套智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和互通原則（IEEEP2030），主要內(nèi)容在于以下三個(gè)方面：電力工程（powerengineering），信息技術(shù)（informationtechnology）和互通協(xié)議（communications）等方面標(biāo)準(zhǔn)和原則。
除IEEE外，國際電工委員會(huì)（IEC）也在發(fā)揮重要作用，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院NIST（NationalInstituteofStandardsandTechnology）協(xié)調(diào)各部門之間的合作。參與標(biāo)準(zhǔn)制定的15家機(jī)構(gòu)分別負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定的不同環(huán)節(jié)。
IEEE主要致力于互通入網(wǎng)過程的標(biāo)準(zhǔn)，如各個(gè)能量源頭如何與整個(gè)智能電網(wǎng)鏈接，計(jì)量設(shè)備的接入（如電表）和時(shí)間同步性的標(biāo)準(zhǔn)等。美國機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì)（SAE）則主要關(guān)注機(jī)動(dòng)車接入網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，IEC則負(fù)責(zé)信息自動(dòng)化的模式和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
2009年5月18日，美國商務(wù)部長駱家輝和能源部長朱棣文聯(lián)合宣布了美國智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)（見表1）
表1首批16個(gè)智能電網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)展一種新的模式，一定要立足于實(shí)際，要比過去更好用，更便捷，更高效，立足于發(fā)展中國自己的標(biāo)準(zhǔn)。絕不能為了概念的嘩眾取寵，取個(gè)新名詞，弄幾個(gè)功能拼湊一下，這不叫新技術(shù)。
由于智能電網(wǎng)包含內(nèi)容較多，各電網(wǎng)和設(shè)備廠家都要根據(jù)實(shí)際情況，采用總體規(guī)劃、分步實(shí)施的策略，逐步實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)。
智能變電站
智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測(cè)等基本功能。同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。所涉及的關(guān)鍵技術(shù)：智能變壓器和斷路器，電子式互感器，變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)。
智能電能表
智能電能表可實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)供電模式下的雙向計(jì)量功能、可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)浮動(dòng)電價(jià)下電價(jià)的快速響應(yīng)，快速切換、電價(jià)實(shí)時(shí)結(jié)算等功能。
智能交互終端
智能交互終端是實(shí)現(xiàn)家庭智能用電服務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備，它通過利用先進(jìn)的信息通信技術(shù)，對(duì)家庭用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控與管理，對(duì)電能質(zhì)量、家庭用電信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理用電，調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間智能交互。此外，通過智能交互終端，可以實(shí)現(xiàn)水、氣表集抄，降低自來水和燃?xì)夤镜某沓杀荆蔀橛脩籼峁┘彝グ卜馈⑸鐓^(qū)服務(wù)、Internet服務(wù)等增值服務(wù)。
參考資料 >
智能電網(wǎng)--智能網(wǎng)-人工智能-智能制造-工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái).智能網(wǎng).2021-07-20
積成電子:智能電網(wǎng)時(shí)代,一匹耀眼的黑馬.今日頭條.2024-10-15
國家電網(wǎng):為經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展增添綠色底色.網(wǎng)易.2024-10-15
全國首座330千伏智能變電站西安投運(yùn).新浪網(wǎng).2024-10-15