電能是人類使用最普遍、最直接的能源形式，電網(wǎng)為人類社會各種生產(chǎn)、生活活動提供動力。隨著全球?qū)?jié)能減排需求的日益凸顯以及人們對電能的依賴性不斷提高，更加可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)境友好的智能電網(wǎng)就應(yīng)時而生。

　　一 智能電網(wǎng)的起源與發(fā)展

　　進(jìn)入21世紀(jì)，特別是近幾年來隨著全球節(jié)能減排的需求日益增長，新能源新技術(shù)的應(yīng)用得到大力推廣，美國、歐洲、日本、中國等相繼啟動了名為“智能電網(wǎng)”的電網(wǎng)建設(shè)升級計劃，在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)應(yīng)用大量的信息感知、數(shù)據(jù)交互、反饋控制等新技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)用電優(yōu)化配置和節(jié)能減排。

　?。彪娏ο到y(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)概覽
　　電力系統(tǒng)式有發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)過輸電、變電和配電過程將電能供應(yīng)到各用戶。

　　而電力網(wǎng)絡(luò)則定義為電力系統(tǒng)中除發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備以外的部分，主要包括輸電、變電和配電三個環(huán)節(jié)。它把分布在廣闊地域內(nèi)的發(fā)電廠和用電戶連成一體，吧集中生產(chǎn)的電能送到分散用電的千家萬戶。具體就結(jié)構(gòu)而言，電力網(wǎng)絡(luò)主要由電力線路、變電所和換流站組成。按功能則可分為輸電線路、區(qū)域電網(wǎng)、聯(lián)路線和配電網(wǎng)路。

　　電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使電能得到了廣泛的應(yīng)用，推動了社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域的變革，開創(chuàng)了電力新時代。電能的應(yīng)用不僅深刻地影響著社會生產(chǎn)的各個方面，也越來越廣泛地滲透到日常生活的各個層面。電力系統(tǒng)的發(fā)展程度和技術(shù)水準(zhǔn)已經(jīng)成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

　　２智能電網(wǎng)簡介

　　1）智能電網(wǎng)的驅(qū)動因素

　　隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，對電力的需求日益增強(qiáng)，人們對電力的依賴程度越來越高。但是，自20世紀(jì)誕生以來，電網(wǎng)就沒有發(fā)生太大的變化，以單向通信、輻射式拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為主。然而隨著用電負(fù)荷的不斷增長，電力網(wǎng)絡(luò)的日漸復(fù)雜，美加大停電、歐洲大停電等電網(wǎng)安全事故頻頻出現(xiàn)，電網(wǎng)安全問題日漸突出，與用戶的交互以及網(wǎng)絡(luò)的智能化成為電力系統(tǒng)建設(shè)亟待解決的問題。特別是近年來，在全球氣候不斷惡化和國際金融危機(jī)的大背景下，世界各國均投入巨資發(fā)展各種新能源技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，由于綠色能源來源分散且缺乏連續(xù)性，新技術(shù)的發(fā)展為電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求，傳統(tǒng)電網(wǎng)已難以支撐現(xiàn)代社會的發(fā)展。由此，“智能電網(wǎng)”的概念孕育而生，世界各國紛紛出臺規(guī)劃政策以推動“智能電網(wǎng)”的建設(shè)工作。

　　2）智能電網(wǎng)的定義與特征

　　智能電網(wǎng)作為新興概念，行業(yè)對于其定義和標(biāo)準(zhǔn)尚未形成共識?？梢哉J(rèn)為智能電網(wǎng)是對電網(wǎng)未來發(fā)展方向的精辟總結(jié)，是以先進(jìn)的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以電網(wǎng)設(shè)備間的交互為手段，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全為目的的先進(jìn)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化。

　　智能電網(wǎng)是新技術(shù)在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)物，涉及通信、傳感器、信息等技術(shù)，這些技術(shù)是智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，也是智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)新應(yīng)用的保證。智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要通信系統(tǒng)的支持，因此建立通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步；通過傳感器可以對整個電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行測量并傳輸數(shù)據(jù)，獲取實(shí)時數(shù)據(jù)，并提供各種信息交互；信息技術(shù)的發(fā)展是智能電網(wǎng)的直接推動力，通過信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高級應(yīng)用，并在合適的時機(jī)催生出新的應(yīng)用模式。

　　具體而言，智能電網(wǎng)主要具備以下幾大主要特征，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。

　　智能電網(wǎng)是自愈電網(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)”，是智能電網(wǎng)的最重要特征。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評估以預(yù)測電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)已存在的或正在發(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。

　　智能電網(wǎng)激勵和促進(jìn)用戶交互

　　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)地可靠性；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。

　　智能電網(wǎng)允許設(shè)備兼容

　　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)電和儲能系統(tǒng)容易接入。從小到大各種不同容量的發(fā)電和儲能在所有的電壓等級上都可以互聯(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)、即插式混合動力汽車和燃料電池。商業(yè)用戶安裝自己的發(fā)電設(shè)備和電力儲能設(shè)施將更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)的核電廠將繼續(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。同時各種各樣的分布式電源的接入，一方面減少對外來能源的依賴，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對應(yīng)戰(zhàn)爭和恐怖襲擊具有重要的意義。

　　智能電網(wǎng)抵御攻擊能力強(qiáng)

　　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)也能同時承受對電力系統(tǒng)的幾個部分的攻擊和在一段時間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。

　　智能電網(wǎng)可提供高質(zhì)量電能

　　電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。由于用電設(shè)備的數(shù)字化，對電能質(zhì)量越來越敏感，電能質(zhì)量問題可以導(dǎo)致生產(chǎn)線的停產(chǎn)，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成重大的損失，因此提供能滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)的又一重要特征。但是電能質(zhì)量問題不是電力公司一家的問題，因此需要制定新的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對電能質(zhì)量進(jìn)行分級，因為并非所有的商業(yè)企業(yè)用戶和居民用戶都需要相同的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量的分級可以從“標(biāo)準(zhǔn)”到“優(yōu)質(zhì)，取決于消費(fèi)者的需求，它將在一個合理的價格水平上平衡負(fù)載的敏感度與供電的電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)將以不同的價格水平提供不同等級的電能質(zhì)量，敏感度與供電的電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)將以不同的價格水平提供不同等級的電能質(zhì)量，以滿足用戶對不公電能質(zhì)量水平的需求。

　　智能電網(wǎng)優(yōu)化資產(chǎn)運(yùn)行

　　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)以及何時需要，每個資產(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。

　　智能電網(wǎng)通過高速通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測，以獲取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再最恰當(dāng)?shù)臅r間給出需要維修設(shè)備的信號，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，同時使設(shè)備運(yùn)行再最佳狀態(tài)。系統(tǒng)的控制裝置可以被調(diào)整道降低損耗和消除阻塞的狀態(tài)。通過對系統(tǒng)控制裝置的調(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，并將其集成到現(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)計人員提供更好的工具，創(chuàng)造出最佳的設(shè)計來，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。

　　3）智能電網(wǎng)中的二次設(shè)備

　　傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的一次設(shè)備主要包括變壓器、開關(guān)、互感器等，二次設(shè)備則是指對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制和保護(hù)的輔助設(shè)備。而在智能電網(wǎng)中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的界限不再分明，一次設(shè)備將升級為智能電力設(shè)備，二次設(shè)備則轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芸刂茊卧?

　　具體而言智能電網(wǎng)中的二次設(shè)備主要包括智能電表、儲能電池、電動汽車充電柜、變壓器在線監(jiān)測裝置、智能調(diào)度系統(tǒng)、柔性輸電系統(tǒng)、配電自動化管理系統(tǒng)以及數(shù)字化變電站系統(tǒng)。

　?。持悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展和前景

　　1）國際智能電網(wǎng)的最新應(yīng)用進(jìn)展

　　美國的智能電網(wǎng)主要在配網(wǎng)層，特別強(qiáng)調(diào)的是用電智能化，智能電表系統(tǒng)地構(gòu)建是重中之重。美國的智能電網(wǎng)計劃叫做“Unified National Smart Grid”，譯為“統(tǒng)一智能電網(wǎng)”。通過該計劃將分散在美國國內(nèi)各區(qū)域的電網(wǎng)結(jié)合形成全國性的網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽能燈可再生能源電力的遠(yuǎn)距離、大規(guī)模傳輸，實(shí)現(xiàn)美國跨州及全國范圍內(nèi)可再生能源電力的遠(yuǎn)距離、大規(guī)模傳輸，實(shí)現(xiàn)美國全國范圍的電力需求管理。“統(tǒng)一智能電網(wǎng)”具有眾多開放節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個節(jié)點(diǎn)都是一個小型智能電網(wǎng)。該計劃也考慮了加拿大、墨西哥等地電力整合的需求。

　　2008年，美國科羅拉多州博爾德市已經(jīng)建設(shè)形成了全美第一個智能電網(wǎng)城市。與此同時，美國十多個州也正在推行智能電網(wǎng)法制計劃。經(jīng)濟(jì)危機(jī)后，美國進(jìn)一步加快了智能電網(wǎng)得建設(shè)速度，在2009年1月美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布的《經(jīng)濟(jì)復(fù)興計劃進(jìn)度報告》中宣布，美國講鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并在未來三年內(nèi)為美國家庭安裝4000萬個智能電表。2009年4月，奧巴馬政府宣布了一項約40億美元的用于開發(fā)新電力傳輸技術(shù)的計劃。此后，政府有進(jìn)一步宣布想美國企業(yè)提供24億美元，用于制造混合動力車和車用電池。

　　歐洲則主要強(qiáng)調(diào)分布式能源的接入，包括新能源和儲能系統(tǒng)地使用，電力電子技術(shù)的發(fā)展是關(guān)鍵。歐洲智能電網(wǎng)計劃名為“Super Smart Grid”，譯為“超級智能電網(wǎng)”。該計劃利用瑞士等歐洲大陸國家的抽水儲能電站儲存太陽能和風(fēng)能發(fā)電的電力，在更大范圍內(nèi)平衡風(fēng)電和太陽能發(fā)電，從而提升系統(tǒng)穩(wěn)定性并減少儲能需求。“超級智能電網(wǎng)”將新建密集的高壓直流線路與目前已有的各國交流電網(wǎng)進(jìn)行融合，講松散聯(lián)系的歐洲電力市場構(gòu)建成歐洲統(tǒng)一的電力市場，實(shí)現(xiàn)北非與歐洲電網(wǎng)的互聯(lián)，提高電力系統(tǒng)地可靠性、減低電價。

　　目前，英國、法國、意大利等國家都在加快推動智能電網(wǎng)的應(yīng)用和變革，意大利的局部電網(wǎng)在2001年已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了智能化。20096年初，歐盟圓桌會議進(jìn)一步明確要依靠智能電網(wǎng)技術(shù)將北海和大西洋海上的風(fēng)電、歐洲南部和非洲的太陽能融入歐洲電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成的跳躍式發(fā)展。

　　其他國家也紛紛啟動智能電網(wǎng)相關(guān)研究和建設(shè)規(guī)劃。日本政府計劃在與電力公司協(xié)商后，于2010年開始進(jìn)行大規(guī)模的構(gòu)建智能電網(wǎng)試驗；韓國計劃再2011年前建立一個“智能電網(wǎng)”綜合試點(diǎn)項目，屆時能提高環(huán)保能源的能力；澳大利亞政府再最新的預(yù)算案中Ⅰ劃撥1億澳元用于智能電網(wǎng)建設(shè)。

　　2） 我國智能電網(wǎng)的發(fā)展

　　智能電網(wǎng)是最先進(jìn)的通訊、IT、新能源、新材料、新設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的集成，它將濃縮世界技術(shù)革命的精華于一身而直接為社會服務(wù)，開辟電力行業(yè)管理的新時代，推動電力基礎(chǔ)設(shè)施的革命性升級。再電源側(cè)，智能電網(wǎng)可以支持多樣化的電源，方便各類電網(wǎng)并入，實(shí)現(xiàn)可靠消納；在電網(wǎng)側(cè)，電網(wǎng)運(yùn)行將實(shí)現(xiàn)可視化、數(shù)字化、智能化，電網(wǎng)企業(yè)的綜合業(yè)務(wù)水平能夠得到大幅提升，并實(shí)現(xiàn)有效集成，形成智能網(wǎng)絡(luò)；再用電側(cè)，用戶能夠與電網(wǎng)進(jìn)行雙向通信，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行信息和用戶需求實(shí)時調(diào)整，提供高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

　　由于國情和電網(wǎng)發(fā)展階段不同，我國發(fā)展智能電網(wǎng)的思路和重點(diǎn)與歐美等發(fā)達(dá)國家有所不同。歐美國家發(fā)展智能電網(wǎng)重在配電、用電環(huán)節(jié)以及電網(wǎng)的技術(shù)改造上。我們提出的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，突出強(qiáng)調(diào)了堅強(qiáng)網(wǎng)架與智能化的有機(jī)統(tǒng)一。其中，堅強(qiáng)網(wǎng)架是基礎(chǔ)，特高壓電網(wǎng)是堅強(qiáng)網(wǎng)架的核心，智能化是提高電網(wǎng)安全性、可控性、適應(yīng)性和互動性的關(guān)鍵。這一理念正日益得到權(quán)威機(jī)構(gòu)和電力領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)可。我國正逐步成為世界智能電網(wǎng)理論和實(shí)踐的引領(lǐng)者。

　　中國的智能電網(wǎng)計劃覆蓋面則更為全面，是調(diào)度、發(fā)電、輸電、變電、配電、用電六大環(huán)節(jié)的整體升級。目前中國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)可算作是智能電網(wǎng)的雛形，涵蓋了發(fā)電、跳讀、輸變電、配電和用戶等多個環(huán)節(jié)，主要組成部分包括信息化平臺、調(diào)度自動化系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、柔性交流輸電、變電站自動化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)以及用電管理采集系統(tǒng)等。

　　國家電網(wǎng)公司在2009年進(jìn)一步提出了建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的規(guī)劃，明確了在2020年全面建成智能電網(wǎng)的目標(biāo)。依據(jù)規(guī)劃具體可分為三個發(fā)展階段。

　　第一階段：2009-2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作，主要對特高壓與智能變電站進(jìn)行試點(diǎn)。

　　第二階段：2011-2015年味全面建設(shè)階段，講加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。

　　第三階段：2016-2020年味引領(lǐng)提升階段，全面建設(shè)統(tǒng)一的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國際先進(jìn)水平，清潔能源裝機(jī)比例極大提高，分布式電源實(shí)現(xiàn)即插即用。

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　　4 建設(shè)智能電網(wǎng)對我國電網(wǎng)發(fā)展的意義

　　智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，它將譜寫電網(wǎng)建設(shè)的新篇章。其重要意義體現(xiàn)在以下方面： 

　?。?）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，將形成結(jié)構(gòu)堅強(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，區(qū)域間電力交換能力明顯提升。 
　?。?）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。 

　?。?）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)測和動態(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)合大容量儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用，對清潔能源并網(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）滿足電動汽車等新型電力用戶的服務(wù)要求。將形成完善的電動汽車充放電配套基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)，滿足電動汽車行業(yè)的發(fā)展需要，適應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)的高效互動。 

　?。?）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)高效利用和全壽命周期管理?？蓪?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)利用小時數(shù)大幅提升，電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率顯著提高。 

　?。?）實(shí)現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便捷互動。將形成智能用電互動平臺，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，電網(wǎng)可綜合利用分布式電源、智能電能表、分時電價政策以及電動汽車充放電機(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。 

　?。?）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。 

　?。?）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，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、互動化提供平臺支持，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，有力推動智能城市的發(fā)展。 

　?。?0）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，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)。

　　二 智能電網(wǎng)的主要技術(shù)

　　1 通信技術(shù)

　　建立高速、雙向、實(shí)時、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)，因為智能電網(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、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個動態(tài)的、實(shí)時信息和電力交換互動的大型的基礎(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，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價值。 

　　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)測各種擾動，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、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“即插即用”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)行通力的合作，才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

　　2 量測技術(shù)

　　參數(shù)量測技術(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)的各個方面使用。它們評估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計的讀取、消除電費(fèi)估計以及防止竊電、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。基于微處理器的智能表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲存電力公司下達(dá)的高峰電力價格信號及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時間表，自動控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。 

　　對于電力公司來說，參數(shù)量測技術(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)測等數(shù)據(jù)。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲存、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)將嵌入計算機(jī)代理程序，極大地提高可靠性。計算機(jī)代理程序是一個自治和交互的自適應(yīng)的軟件模塊。廣域監(jiān)測系統(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)以及計算機(jī)代理程序。在這樣一個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，因為即使部分系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他的帶有計算機(jī)代理程序的保護(hù)元件仍然能夠保護(hù)系統(tǒng)。

　　3 設(shè)備技術(shù)

　　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)許多新的儲能設(shè)備和電源，同時要利用新的網(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，多臺機(jī)組間通過通信系統(tǒng)連接起來形成一個可調(diào)度的虛擬電廠。超導(dǎo)技術(shù)將用于短路電流限制器、儲能、低損耗的旋轉(zhuǎn)設(shè)備以及低損耗電纜中。先進(jìn)的計量和通信技術(shù)將使得需求響應(yīng)的應(yīng)用成為可能。 

　　新型的儲能技術(shù)將被應(yīng)用為分布式能源或大型的集中式電廠。大型發(fā)電廠和分布式電源都有其不同的特性，它們必須協(xié)調(diào)有機(jī)地結(jié)合，以優(yōu)化成本，提高效率和可靠性，減少環(huán)境影響。

　　4 控制技術(shù)

　　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)量擾動的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(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)于其他四個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測基本的元件（參數(shù)量測技術(shù)），提供及時和適當(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)支持市場報價技術(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)，采取自動的控制行動。這樣所執(zhí)行的行動將在秒一級水平上，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)需要一個集成的高速通信系統(tǒng)以及對應(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。

　?。?）收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測電網(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，對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行評估，這些數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)，對掌握電網(wǎng)整體的運(yùn)行狀況具有重要的意義，同時還要利用向量測量單元以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時間信號，來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)早期的預(yù)警。 

　?。?）分析數(shù)據(jù) 

　　準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)以及強(qiáng)大的計算機(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)估計和應(yīng)急分析將在秒級而不是分鐘級水平上完成分析，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)化成信息用于快速決策；負(fù)荷預(yù)測將應(yīng)用這些準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)以及改進(jìn)的天氣預(yù)報技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷；概率風(fēng)險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的風(fēng)險的水平；電網(wǎng)建模和仿真使運(yùn)行人員認(rèn)識準(zhǔn)確的電網(wǎng)可能的場景。 

　　（3）診斷和解決問題 

　　由高速計算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時數(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)行自動控制的行動 

　　智能電網(wǎng)通過實(shí)時通信系統(tǒng)和高級分析技術(shù)的結(jié)合使得執(zhí)行問題檢測和響應(yīng)的自動控制行動成為可能，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)測問題的發(fā)生。 

　?。?）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作信號，而且也為運(yùn)行人員提供信息?？刂葡到y(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)不僅對自身有用，而且對系統(tǒng)運(yùn)行人員也有很大的應(yīng)用價值，而且這些數(shù)據(jù)輔助運(yùn)行人員進(jìn)行決策。

　　三 智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)

　?。薄⌒履茉窗l(fā)展與利用

　　20世紀(jì)70年代以來，鑒于礦物能源資源的有限性和全球環(huán)境壓力的增加，世界上許多國家都認(rèn)識到了新能源與可再生能源的重要性。各國在政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上紛紛采取行動，出臺了一系列的政策和措施，以加快新能源與可再生能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的步伐，使其成為現(xiàn)實(shí)社會的一個重要的能源供應(yīng)成分。特別是近年來，隨著人們對環(huán)境問題的關(guān)注，尤其是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的形成和最終生效，眾多國家已把開發(fā)和利用新能源視為國家戰(zhàn)略發(fā)展的重要一步。

　　中國國情決定了支撐經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展必須依靠新能源，而新能源只有超常規(guī)發(fā)展才能滿足要求。21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟(jì)快速增長，但同時也導(dǎo)致了能源消耗的大幅增長，中國新增原油需求約占全世界新增需求的一半。發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國家共識，國務(wù)院多次召開新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會，將新能源列為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)政策的首位，為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了巨大的市場機(jī)遇。而在全球金融危機(jī)的大背景下，發(fā)展新能源更成為刺激經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)就業(yè)的有效手段。

　　目前各國的能源戰(zhàn)略主要反映了兩個明顯的政策導(dǎo)向：一是鼓勵開發(fā)利用替代石化能源的新能源；二是倡導(dǎo)節(jié)能降耗，致力于節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)。

　　智能電網(wǎng)能夠?qū)⒕邆渲悄芘袛嗯c自適應(yīng)能力的能源統(tǒng)一接入到網(wǎng)絡(luò)之中，并對其進(jìn)行分布式管理。這正是物聯(lián)網(wǎng)概念在實(shí)際中的代表性應(yīng)用。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對電網(wǎng)和用戶的信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和采集，并可將已嵌入智能模塊的各供電、輸電和用電設(shè)備連接為一體，從而實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的物理實(shí)體入網(wǎng)，通過智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的管理來實(shí)現(xiàn)能源替代以及對電能的最優(yōu)配置和利用。在智能電網(wǎng)時代，家庭太陽板、風(fēng)電設(shè)備、電動汽車等設(shè)備均可接入網(wǎng)絡(luò)，利用網(wǎng)絡(luò)信息共享和最優(yōu)化計算，用戶可以將其富裕的電能通過電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)賣給電力系統(tǒng)中的其他用戶。

　　為盡快開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的研發(fā)，目前中國國家電網(wǎng)信息通信有限公司從2009年9月起就開始全面部署物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)，組建了專門從事物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的研發(fā)團(tuán)隊，探討物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用?；谙冗M(jìn)的通信技術(shù)、傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)以實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

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　?。病≥斪冸姳O(jiān)測與監(jiān)控

　　就輸變電檢修而言，長期以來我國電力系統(tǒng)對變壓器執(zhí)行定期檢修制度，即根據(jù)計劃的時間周期對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，存在檢修過度和檢修不足的弊端。檢修過度會造成設(shè)備利用率下降，浪費(fèi)人力、物力、財力；檢修不足會導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)故障隱患。狀態(tài)檢修，即根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)決定檢修時間，可以克服定期檢修方式下得局限性，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，減低事故率；通過提高檢修的針對性，以提高設(shè)備使用率，減少停機(jī)時間和開停機(jī)次數(shù)，延長設(shè)備使用壽命。

　　為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，要求實(shí)時地監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，在線監(jiān)測技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的又一重要應(yīng)用，它是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。目前隨著在線監(jiān)測技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，以及在線監(jiān)測技術(shù)近年來在我國電力系統(tǒng)地成功應(yīng)用，狀態(tài)檢修替代定期檢修已被電力系統(tǒng)所接受和認(rèn)同，成為變壓器檢修的必然趨勢。國家電網(wǎng)公司已于2009年7月決定在2010年起全面推廣實(shí)施狀態(tài)檢修。

　?。场∨溆秒姽芾?

　　配用電管理得最重要目標(biāo)是節(jié)省電能的無效開銷。在節(jié)省開銷的一個重要環(huán)節(jié)就是使用電子表替代機(jī)械表。電能表作為電工儀器表中的一個子類產(chǎn)品，是用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電各個環(huán)節(jié)電能計量的法定計量器具，可分為機(jī)械表和電子表兩大類。國內(nèi)的電子表是在20世紀(jì)80年代末、90年代初發(fā)展起來的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、電網(wǎng)建設(shè)的不斷加速和電力行業(yè)自動化、信息化管理日益迫切，電子式電能表產(chǎn)品的性能、功能都得到了大幅度的提高，國內(nèi)電子式電能表的產(chǎn)能也在逐年擴(kuò)大。

　　智能電表是應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，形成一智能芯片為核心，具有自動計量計費(fèi)或數(shù)據(jù)傳輸、過載斷電、用電管理等功能的電能表的統(tǒng)稱?，F(xiàn)階段智能電表包括單相電子表和三相電子表。按照功能和用途分為多功能表、復(fù)費(fèi)率表、預(yù)付費(fèi)表、載波表、網(wǎng)絡(luò)表等，并可按照用戶要求，進(jìn)行功能組合，派生出如復(fù)費(fèi)率預(yù)付費(fèi)表、載波復(fù)費(fèi)率表、載波預(yù)付費(fèi)復(fù)費(fèi)率表、載波預(yù)付費(fèi)表、網(wǎng)絡(luò)復(fù)費(fèi)率表等。依據(jù)中國2020年前幾部堅持堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，并隨著電力市場和新能源的進(jìn)一步發(fā)展，電表智能化程度將不斷加深，推動電表業(yè)向前發(fā)展。

　　目前，我國還處于智能電表應(yīng)用初始階段。當(dāng)前國內(nèi)智能電表僅能單向作業(yè)，可滿足遠(yuǎn)程自動抄表（AMR），屬于智能電表中智能化程度最低的一級，主要替換傳統(tǒng)機(jī)械表。而先進(jìn)的智能電表不僅能夠在控制結(jié)算中心對電表實(shí)施遠(yuǎn)程管理、控制收費(fèi)，還能夠顯示電力信息、氣象信息、股票信息等，是一個雙向多用網(wǎng)絡(luò)終端，以構(gòu)成高級計量體系(AMI)。另外隨著綠色能源逐漸走向分布式發(fā)展，智能電表還將滿足大量的綠色能源凈計量。此外，智能電表還可在任何地點(diǎn)對家庭和公共用電設(shè)備進(jìn)行管理控制，提供多種增值服務(wù)，涉及的技術(shù)包括電能計量技術(shù)、載波通信技術(shù)、無線通信技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將逐步體現(xiàn)。

　　如圖2所示，依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在智能電網(wǎng)時代，用戶可以實(shí)時查看家里的每臺設(shè)備的用電狀況甚至于整個電網(wǎng)系統(tǒng)地運(yùn)行狀況，自主設(shè)立電器設(shè)備的使用功率和時間，選擇最優(yōu)的能源使用方案，從而提高能源利用效率，節(jié)約電費(fèi)。

　?。础?shí)時的電力調(diào)度

　　實(shí)時電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)式一個總稱，由于各個電網(wǎng)的具體情況不同，可以采用不同規(guī)格、不同檔次、不同功能的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。其中最基本的一種功能被稱為監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），而功能最完善的一種被稱為能量管理系統(tǒng)（EMS）。也有的是在SCADA地基礎(chǔ)上，增加了一些功能，如自動發(fā)電控制（AGC），經(jīng)濟(jì)調(diào)度（EDC）等。經(jīng)歷數(shù)次換代，目前實(shí)時調(diào)度自動化系統(tǒng)功能已經(jīng)比較豐富，通常是一套支持ＥＭＳ、廣域監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)（WAMS）和公共信息平臺等應(yīng)用的電網(wǎng)調(diào)度集成系統(tǒng)。

　　智能調(diào)度是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的又一重要應(yīng)用。具體而言，智能調(diào)度包括ＡＶＣ、ＷＡＭＳ、ＤＴＳ、電力市場交易運(yùn)營系統(tǒng)、節(jié)能發(fā)電調(diào)度系統(tǒng)、電力系統(tǒng)應(yīng)急處理、電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使各子系統(tǒng)的連接成為可能，通過信息的共享和集成，建立綜合的管理決策系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)化管理實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有實(shí)時調(diào)度系統(tǒng)地全面升級。

　　依據(jù)規(guī)劃，２０１０年國家電網(wǎng)將完成智能調(diào)度的“雛形”智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)地研發(fā)，并在國家電網(wǎng)統(tǒng)一組織下，在網(wǎng)省調(diào)度中心進(jìn)行系統(tǒng)推廣應(yīng)用。２０１５年網(wǎng)省調(diào)度中心將全面實(shí)現(xiàn)按框架建設(shè)系統(tǒng)，并逐漸在地區(qū)推廣。

?。怠‰娋W(wǎng)安全

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)作為智能電網(wǎng)末梢信息感知不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用空間，在電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)、信息采集、安全監(jiān)控、計量及用戶交互等方面均發(fā)揮著巨大作用，可以全方位提高智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)地智能化以及信息流、業(yè)務(wù)量、電力流提供重要支持。

　　任何大得工程或是項目保證電能的供給是極其重要的。利用輪流值班這種傳統(tǒng)方式雖然較為可靠，但同時造成了極大的浪費(fèi)。傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)在這時可以發(fā)揮重要的作用。在部署桿塔和一些防護(hù)線路來解決線路的一些故障問題的同時，可通過在線路上配置一些傳感設(shè)備來檢測線路的實(shí)時情況以保證電網(wǎng)的安全。另外，還可以通過一些設(shè)備的使用和部署，來提高傳感效率，保證設(shè)備的安全和電到位。

　　在減低成本的同事，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以更高效的保護(hù)電網(wǎng)的安全，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

　　四  智能電網(wǎng)的未來前景 

　　智能電網(wǎng)不是終點(diǎn)，而是一個過程。目前，智能電網(wǎng)技術(shù)是國內(nèi)外有關(guān)電網(wǎng)發(fā)展趨勢研究的熱點(diǎn)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)也必將被帶入新的高度。

　?。薄「由钊氲沫h(huán)境感知

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，未來在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，可通過在各供電、輸電以及用電設(shè)備上嵌入包含其信息的可識別智能芯片或可以實(shí)現(xiàn)智能計算的信息化設(shè)備，并利用無線及有線技術(shù)，對各設(shè)備的物理實(shí)體進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)從輸配電到用電上的全面在線監(jiān)控，實(shí)時獲取各電力設(shè)備的運(yùn)行信息。
而傳感技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)線路以及電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)外部環(huán)境的實(shí)時監(jiān)測，從而快速設(shè)別環(huán)境變化對于電網(wǎng)運(yùn)行的影響，及時對環(huán)境變化進(jìn)行應(yīng)變。

　　基于電力設(shè)備和電網(wǎng)系統(tǒng)地實(shí)時信息，利用網(wǎng)絡(luò)整合，可進(jìn)一步建立設(shè)備的自適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)地自愈功能，大幅提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

　?。病「尤娴男畔⒒ネ?

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將供電方、輸配電管理方以及電力用戶有效地聯(lián)結(jié)在一起，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中各參與者間的信息交換與共享，使分布電網(wǎng)系統(tǒng)成為可能。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以進(jìn)一步將收集到的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，打破傳統(tǒng)物理世界和信息系統(tǒng)地技術(shù)限制，將數(shù)據(jù)變成有用的信息，并利用物聯(lián)網(wǎng)體系的大型計算能力對能源的使用以及用電方案進(jìn)行整體部署和設(shè)計優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)地電能最優(yōu)化配置，提高電能利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

　?。场「又悄艿碾娋W(wǎng)建設(shè)

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而建設(shè)的智能電網(wǎng)體系，可以實(shí)現(xiàn)從能源接入、輸配電調(diào)度、安全監(jiān)控、繼電保護(hù)到用戶計費(fèi)計量的全過程智能化網(wǎng)絡(luò)化控制。它可以綜合利用各種智能設(shè)備來獲取電網(wǎng)和用戶的需要，智能化控制能源的存儲和使用，并可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和用戶之間、用戶和用戶之間的能源傳遞，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，并通過用戶終端設(shè)備的智能化反饋，幫助用戶制定定制化的電能利用方案，提高能源利用效率，幫助用戶降低電費(fèi)，使人們可以更加精細(xì)和動態(tài)的管理電力系統(tǒng)地運(yùn)行。智能電網(wǎng)作為從互聯(lián)網(wǎng)走向物聯(lián)網(wǎng)的重要平臺，它的成功建設(shè)正為人類帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，大幅提高資源利用效率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然的關(guān)系。