關(guān)于智能電網(wǎng)的基本認(rèn)識(shí)參考模板

1、關(guān)于智能電網(wǎng)的基本認(rèn)識(shí)1. 智能電網(wǎng)研究的原動(dòng)力及目標(biāo)電氣化技術(shù)被認(rèn)為是人類在20世紀(jì)取得的最偉大的科技成就之一，它推進(jìn)了人類社會(huì)的文明發(fā)展史。隨著以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的信息時(shí)代的來臨，電力工業(yè)的發(fā)展正面臨著新的挑戰(zhàn)。智能電網(wǎng)是現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展方向和目標(biāo)。它將成為可充分利用廣泛分布的可再生能源的基礎(chǔ)設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、減緩（或維持）氣候變暖的有希望的一種途徑。智能電網(wǎng)將能滿足信息時(shí)代高電能質(zhì)量、高供電安全和可靠性的迫切要求；與用戶互動(dòng)，提高電力部門與用戶雙方的電能和資產(chǎn)利用率。因此，智能電網(wǎng)以超越傳統(tǒng)模擬式電網(wǎng)的發(fā)展概念，愈來愈成為政府、政治家、企業(yè)家、金融家以及電力行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。能

2、源壓力和生態(tài)文明意識(shí)提升所帶來的壓力，以及未來數(shù)字化社會(huì)對(duì)電能質(zhì)量和高安全可靠性的供電要求，已成為智能電網(wǎng)發(fā)展的原動(dòng)力。就經(jīng)濟(jì)而言，驅(qū)使人們研究發(fā)展智能電網(wǎng)的原動(dòng)力，不是電的成本，而是由于缺乏合格電力所造成損失的成本。由上可見，智能電網(wǎng)研究的目標(biāo)應(yīng)該是：（1）實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)（以抵御事故擾動(dòng)為目的）的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn)，提高電網(wǎng)自愈能力，為高新技術(shù)、敏感用戶提供高級(jí)電能質(zhì)量和供電可靠性；（2）擴(kuò)展兼容功能，使分布式電源得到有效的利用。該電源包括分布式可再生能源發(fā)電裝置、分布式儲(chǔ)能裝置，以及電力用戶（包括電動(dòng)車）用電需求的響應(yīng)等。（3）提高經(jīng)營(yíng)管理能力和電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率；（4）提高用戶

3、電能利用效率，降低峰荷需求、總能量消耗和網(wǎng)損。當(dāng)前，北美已經(jīng)形成了眾多有實(shí)力的研究智能電網(wǎng)的群體，它們?cè)诼?lián)邦能量管制委員會(huì)(FERC)、北美可靠性委員會(huì)(NERC)和美國(guó)能源部(DOE)等組織的指導(dǎo)下協(xié)同開展研究工作。因而近年來智能電網(wǎng)技術(shù)已得到極大的關(guān)注，并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。美國(guó)奧巴馬政府已把建設(shè)智能電網(wǎng)作為美國(guó)的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，意在掀起以智能電網(wǎng)促進(jìn)可再生能源發(fā)展及利用和節(jié)能減排的熱潮，進(jìn)一步引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。我國(guó)也已經(jīng)制定了相應(yīng)的遠(yuǎn)景目標(biāo)，明確了2020年及2050年節(jié)能減排和利用可再生能源的總量目標(biāo)。我國(guó)電網(wǎng)已得到長(zhǎng)足發(fā)展，數(shù)字化、自動(dòng)化的實(shí)踐成功，為發(fā)展智能電網(wǎng)奠

4、定了一定的基礎(chǔ)，國(guó)家電網(wǎng)公司已提出了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的目標(biāo)。2.智能電網(wǎng)的技術(shù)內(nèi)涵智能電網(wǎng)是一個(gè)技術(shù)裝備現(xiàn)代化且具有智能化功能的電力網(wǎng)絡(luò)。它應(yīng)用雙向通信、高級(jí)傳感器、自動(dòng)化和分布式計(jì)算機(jī)來提高電力網(wǎng)運(yùn)行的靈活性、安全性、可靠性和效率，并保障人身和設(shè)備的安全；可以向用戶提供便利的控制手段，以滿足其用電選擇性的要求（如省錢、舒適、方便），使用戶能夠根據(jù)電價(jià)的變化主動(dòng)調(diào)整電能消費(fèi)方式，以提高電能利用效率和電網(wǎng)負(fù)荷率；可以兼容多樣性和分散性的電源，能向用戶提供多種服務(wù)，包括為電動(dòng)車輛提供方便的充電和付費(fèi)服務(wù)。未來的智能電網(wǎng)具有的鮮明的功能特征應(yīng)該是：（1）激勵(lì)/包容電力用戶。提供充分的實(shí)時(shí)電價(jià)信息和多

5、種用電方案，促使用戶主動(dòng)選擇與調(diào)整電能消費(fèi)方式；（2）集成分布式發(fā)電/儲(chǔ)能。匯集大量“即插即用”的分布式電源，補(bǔ)充和平衡集中式的統(tǒng)一發(fā)電；（3）促進(jìn)電力市場(chǎng)化。發(fā)展成熟、健壯、易于集成的電力躉售市場(chǎng)；（4）滿足電能質(zhì)量需要，提供多種的質(zhì)量-價(jià)格方案；（5）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化。電網(wǎng)的智能化同資產(chǎn)管理軟件深度集成，使資源和設(shè)備得到最有效的利用；（6）自愈能力。自動(dòng)監(jiān)測(cè)評(píng)估、確保電網(wǎng)的完整性、安全性和功能性，遏制停電事故的擴(kuò)大；2 / 16（7）抵御外界攻擊。具有快速恢復(fù)能力，能夠識(shí)別外界惡意攻擊并加以抵御，保障供電安全。未來的智能電網(wǎng)在技術(shù)層面與目前電網(wǎng)明顯的不同之處有：（1） 通信：采用雙向通信；（2

6、） 與用戶交互：提供很多用戶側(cè)的交互控制手段；（3）儀表型式：采用具有記存功能的數(shù)字式儀表；（4）運(yùn)行與管理：采用遠(yuǎn)方監(jiān)視、分析；（5）電力的提供與支持：集中發(fā)電和分布式發(fā)電并存；（6）潮流控制：擁有靈活的潮流控制能力；（7）可靠性：可以施行自適應(yīng)保護(hù)和孤島化控制；（8）供電恢復(fù)：通過自愈方式恢復(fù)供電；（9）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕哂芯W(wǎng)狀可靈活重構(gòu)的供電網(wǎng)絡(luò)?？傊悄茈娋W(wǎng)將使電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)（包括發(fā)電、傳輸和消費(fèi)）之間靠得更近，從而改善了電網(wǎng)整體的運(yùn)行效率，最終使終端用戶和社會(huì)環(huán)境都受益。3.智能電網(wǎng)的研究?jī)?nèi)容目前，智能電網(wǎng)的相關(guān)研究主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：（1） 高級(jí)計(jì)量體系(Advanced

7、Metering Infrastructure, AMI)。主要功能是授權(quán)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。（2） 高級(jí)配電運(yùn)行(Advanced Distribution Operations, ADO)。主要作用是使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈功能。（3）高級(jí)輸電運(yùn)行(Advanced Transmission Operations, ATO)。強(qiáng)調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)。（4） 高級(jí)資產(chǎn)管理(Advanced Asset Management, AAM)。其同AMI、ADO和ATO的集成將大大改進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行和效率。其中，AMI、ADO與智能配電網(wǎng)的運(yùn)行密切相關(guān)，ATO用于智

8、能輸電網(wǎng)的研究和實(shí)現(xiàn)，而AAM則涵蓋與智能輸電網(wǎng)/智能配電網(wǎng)資產(chǎn)管理相關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及資產(chǎn)利用。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)要求和相關(guān)研究?jī)?nèi)容可表述如下：(1) 靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。靈活的可重構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。它使得電網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)，能把故障影響限制在最小范圍內(nèi)，并可迅速通過其它連接恢復(fù)對(duì)其它部分的供電。關(guān)于配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男赂拍钣校?）環(huán)形的低壓配電新的重構(gòu)選擇；2）DC（直流）環(huán)形母線新的用戶服務(wù)；3）分布式能源集成定制的安全島和靈活的微網(wǎng)；4）雙向潮流電路間的功率交換等。(2) 集成能源與通信體系(IECSA)。智能電網(wǎng)需要具有實(shí)時(shí)監(jiān)視和能分析電網(wǎng)目前狀態(tài)的能力，包括識(shí)別故障早期征兆的

9、預(yù)測(cè)能力和對(duì)已經(jīng)發(fā)生的擾動(dòng)響應(yīng)的能力。該集成能源與通信體系（包括分布式計(jì)算環(huán)境），需覆蓋從發(fā)電機(jī)到末端電力負(fù)荷的全部范圍，并要滿足：1）其數(shù)據(jù)通信和分布式計(jì)算設(shè)施是開放式的和基于標(biāo)準(zhǔn)的；2）能兼容各種各樣的物理媒介的通信和嵌入的計(jì)算技術(shù)；3）把數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和智能設(shè)備集成一體。(3)快速仿真與模擬(FSM）。FSM是含風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、自愈控制與優(yōu)化的高級(jí)軟件系統(tǒng)（包含廣義的EMS/DMS等功能）。它為智能電網(wǎng)提供數(shù)學(xué)支持和預(yù)測(cè)能力（不僅是對(duì)緊急情況做出反應(yīng)的能力），以期達(dá)到提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和運(yùn)行效率的目的。FSM的基本功能如下：1）提供實(shí)時(shí)的狀態(tài)估計(jì)，以供安全監(jiān)視、評(píng)估與優(yōu)化使用；2）

10、提供電網(wǎng)性能的連續(xù)優(yōu)化（能量、需求功率、效率、可靠性、電能質(zhì)量等）；3）提供比實(shí)時(shí)還要快的預(yù)測(cè)仿真，以期能夠通過自愈功能避免一旦發(fā)生可能對(duì)電網(wǎng)造成較大影響的預(yù)想事故時(shí)的擾動(dòng)；4）從運(yùn)行和規(guī)劃的觀點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行“what-if”分析，并為運(yùn)行人員提供推薦方案；5）把市場(chǎng)、政策和風(fēng)險(xiǎn)分析匯集于電網(wǎng)模型，同時(shí)把它們對(duì)電網(wǎng)安全性和可靠性的影響定量化。(4) 靈活的分布式電源(DER)。大量的分布式電源（如大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)等）并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行時(shí)，徹底改變了傳統(tǒng)的配電網(wǎng)單向潮流的特點(diǎn)，因而要求電網(wǎng)采用新穎的保護(hù)方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。通過高級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)把這些分布式電源無縫集成到電網(wǎng)

11、中來并協(xié)調(diào)運(yùn)行，則可帶來巨大的效益。這除了節(jié)省對(duì)輸電網(wǎng)的投資外，還可提高全電網(wǎng)的可靠性和利用效率，為電網(wǎng)提供緊急功率和峰荷電力支持，以及提供其它輔助服務(wù)功能，如無功支持、改善電能質(zhì)量等；同時(shí)為電網(wǎng)運(yùn)行提供了巨大的靈活性。與DER相關(guān)的工作包括:1）提供安全的通信、監(jiān)視和控制設(shè)施，以及實(shí)施電網(wǎng)范圍內(nèi)DER的協(xié)同控制策略，以便于集成和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度DER（包括分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能裝置）。2）改進(jìn)模擬方法和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)量測(cè)用戶需求，以便評(píng)估DER對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性和控制的影響。3）確保DER裝置同電力交換系統(tǒng)集成時(shí)的兼容性；4）考慮對(duì)安全和環(huán)境的影響。(5) 高級(jí)配電自動(dòng)化(ADA)。ADA是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈

12、的基礎(chǔ)。它包含電網(wǎng)的監(jiān)視與控制、配電網(wǎng)管理和與用戶的交互（如負(fù)荷管理、量測(cè)和實(shí)時(shí)定價(jià)）。通過與智能配電網(wǎng)的其他組成部分的協(xié)同運(yùn)行，ADA既可改善電網(wǎng)監(jiān)視、無功與電壓管理、降低網(wǎng)損和提高資產(chǎn)利用率，也可輔助優(yōu)化調(diào)度和安排維修作業(yè)等。為此，ADA需要具有更為復(fù)雜的控制功能，如：1）全部元件必須處在一個(gè)開放式的通信體系結(jié)構(gòu)內(nèi)，并具有協(xié)同工作能力；2）使用經(jīng)由分布式計(jì)算的局部分布式控制；3）使用傳感器、通信系統(tǒng)和分布式的計(jì)算主體，對(duì)電力交換系統(tǒng)的擾動(dòng)做出快速反應(yīng)，使其影響最小化。(6) 電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)及其產(chǎn)品是未來智能電網(wǎng)的主要組成部分，包括多功能固態(tài)開關(guān)、智能電子裝置和配網(wǎng)使用的柔性輸電

13、系統(tǒng)裝置（如SVC和D-STATCOM）等。目前，基于晶閘管開關(guān)裝置的多種控制器在市場(chǎng)上已可以買到，但它們都是獨(dú)立控制的。未來的智能電網(wǎng)將采用新的系統(tǒng)控制邏輯，使它們協(xié)同運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)多重電力電子裝置的集成控制，以便利用電網(wǎng)最大的可用傳輸能力。(7) 高級(jí)計(jì)量體系(AMI)和需求側(cè)管理。AMI由安裝在用戶端的智能電表、位于電力公司內(nèi)的計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)和通信系統(tǒng)組成。根據(jù)實(shí)際需要，智能電表能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種計(jì)量方式(如KWH/KVARH/KW/V/)和多種計(jì)量時(shí)間間隔(5min/15min/1h/)，并具有雙向通信功能，可支持遠(yuǎn)程設(shè)置、接通或斷開、雙向計(jì)量、定時(shí)或隨機(jī)計(jì)量讀取。由于每一個(gè)

14、智能電表都是智能電網(wǎng)的一個(gè)量測(cè)點(diǎn)和傳感器，因此AMI可以連接用戶并為其提供電網(wǎng)范圍的能觀性。此外，智能電表還可以作為通向用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)用作關(guān)口的網(wǎng)關(guān)，為用戶提供實(shí)時(shí)電價(jià)和用電信息，并可控制用戶室內(nèi)用電裝置的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理。(8) 廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)。基于相量測(cè)量單元(PMU)的輸電WAMS是隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)民用化而迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。同步對(duì)時(shí)體系是WAMS最為顯著的特征之一，這使得在WAMS主站對(duì)廣域電力系統(tǒng)進(jìn)行同步觀測(cè)成為可能。WAMS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以分為兩類：1）取代常規(guī)SCADA/EMS，建立新的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)測(cè)量平臺(tái)；2）以基于WAMS的數(shù)據(jù)測(cè)量平

15、臺(tái)為前提，開發(fā)在常規(guī)SCADA/EMS系統(tǒng)平臺(tái)上難以進(jìn)行的應(yīng)用功能，如電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力系統(tǒng)暫態(tài)過程跟蹤與暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、電力系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩模式在線辨識(shí)、電力系統(tǒng)降階模型辨識(shí)、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和電力系統(tǒng)廣域阻尼控制等等。4.實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)之路線智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上，將電力技術(shù)與信息、通信、傳感、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度融合，集數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化于一體，并且實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)。因而要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)包括智能輸電網(wǎng)、智能配電網(wǎng)，必然面臨很多挑戰(zhàn)，帶有極強(qiáng)的探索性。作為電力行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)革命，智能電網(wǎng)不是一個(gè)部門或少數(shù)人所能完成的事情，它是電力部門和全社會(huì)各相關(guān)行業(yè)的融合，是傳統(tǒng)電網(wǎng)和現(xiàn)代技術(shù)的融合

16、，是多種目標(biāo)的優(yōu)化綜合，是需要以電力部門為首的全社會(huì)的參與才能完成的事業(yè)。智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展也可應(yīng)用木桶原理，從電力產(chǎn)業(yè)的最薄弱環(huán)節(jié)入手，細(xì)微的改變往往會(huì)大大提高電網(wǎng)的可靠性和用電質(zhì)量等。從我國(guó)可再生能源的資源分布特點(diǎn)和電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行的實(shí)際情況看，智能輸電網(wǎng)、智能配電網(wǎng)的建設(shè)、發(fā)展都有關(guān)鍵技術(shù)要面對(duì)，目前在發(fā)、輸、配、用電這一產(chǎn)業(yè)鏈中，同發(fā)電和輸電環(huán)節(jié)相比，配電、用電以及電力公司和終端用戶的合作等環(huán)節(jié)較為薄弱，影響了電網(wǎng)的整體性能和效率?？梢姙閷?shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)，研究重點(diǎn)宜放在配電網(wǎng)，主要圍繞雙向通信、高級(jí)傳感器、電力電子技術(shù)和分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)等展開。為此，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的路線應(yīng)該是：(1) 優(yōu)

17、先開展AMI的研究。智能電表實(shí)際上是一種分布于網(wǎng)絡(luò)上的傳感器和量測(cè)點(diǎn)。AMI不僅能為電力公司提供遍及電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施，同時(shí)也能提供電網(wǎng)范圍的量測(cè)和可觀性，因而它被視為是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的第一步。它不僅可使用戶直接參與實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)，而且可為電網(wǎng)的運(yùn)行和資產(chǎn)管理帶來巨大效益。(2) 盡早制定信息交換的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則向來是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、高效率的基礎(chǔ)。信息與通信技術(shù)的發(fā)展是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的前提。數(shù)據(jù)采集是信息交換最為重要的基礎(chǔ)。這就需要解決接口的標(biāo)準(zhǔn)化問題，包括通信標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、智能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等等。信息交換的標(biāo)準(zhǔn)化可以提供開放式的接口，使終端設(shè)備得以方便地實(shí)現(xiàn)即插即用。(3) 創(chuàng)新中長(zhǎng)期配電

18、網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。靈活的、可重構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜图赡茉磁c通信體系是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，因而在配電網(wǎng)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（滾動(dòng)規(guī)劃）中應(yīng)盡早考慮，以適應(yīng)分布式電源的接入和未來的數(shù)字化社會(huì)對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量的嚴(yán)格要求。因此我國(guó)應(yīng)該改進(jìn)城市電網(wǎng)發(fā)展的思維理念，創(chuàng)新中長(zhǎng)期配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)理念。(4) 加快儲(chǔ)能元件/儲(chǔ)能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的研究。對(duì)于智能電網(wǎng)而言，儲(chǔ)能技術(shù)也是一種具有多種功能的技術(shù)。其在提高可再生能源利用效率和降低環(huán)境保護(hù)壓力方面可以發(fā)揮著重要的作用。這方面的研究應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞值年P(guān)注。大功率的分布式儲(chǔ)能裝置和設(shè)施的開發(fā)，對(duì)于像大功率風(fēng)電這樣的間歇性電源的發(fā)電并網(wǎng)應(yīng)用是具有決定性意義的，并加大投入和

19、試點(diǎn)力度，培育適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。近30年來，尤其進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)在電力體制改革和國(guó)家政策推動(dòng)下，發(fā)電與電網(wǎng)發(fā)展快速，堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)得力，輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，自動(dòng)化、數(shù)字信息技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展顯著，標(biāo)志著我國(guó)電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)與運(yùn)行管理正在趕上國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)電網(wǎng)將在“十二?五”繼續(xù)以萬億元以上資金投入輸、配電網(wǎng)建設(shè)，數(shù)千億元投入計(jì)量系統(tǒng)以及信息化、自動(dòng)化的建設(shè)和改造，這無疑將進(jìn)一步夯實(shí)發(fā)展智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的歷史必然。因此，我們應(yīng)當(dāng)追蹤當(dāng)代電網(wǎng)的發(fā)展潮流，積極開展智能電網(wǎng)的研究、實(shí)踐與交流，推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。高級(jí)量測(cè)體系（A

20、MI） 高級(jí)量測(cè)體系(AMI)是一個(gè)用來測(cè)量、收集、儲(chǔ)存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。AMI技術(shù)的四大組成部分(即智能電表、廣域通信網(wǎng)絡(luò)、量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò))、AMI的作用及其和智能電網(wǎng)的關(guān)系。通過廣域通信網(wǎng)絡(luò),AMI把用戶和電力公司緊密相連,為將來配電自動(dòng)化等智能電網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。AMI實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)范圍的測(cè)量和可視性能夠大幅提升現(xiàn)有電力公司的運(yùn)行機(jī)制和資產(chǎn)管理流程。電力公司應(yīng)抓住AMI技術(shù)開發(fā)和實(shí)施這一難得的機(jī)會(huì),規(guī)劃和建立通用的滿足未來系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用的通信基礎(chǔ)設(shè)施和集成信息系統(tǒng),以便提升產(chǎn)業(yè)和引導(dǎo)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)方向發(fā)展。 AMI主要功能是授權(quán)給用戶，使系統(tǒng)同負(fù)

21、荷建立起聯(lián)系，使用戶能夠支持電網(wǎng)的運(yùn)行。AMI是許多技術(shù)和應(yīng)用的繼承的解決方案。其技術(shù)組成和功能主要包括： 1 智能電表。可以定時(shí)或即時(shí)取得用戶帶有時(shí)標(biāo)的分時(shí)段的或?qū)崟r(shí)的多種計(jì)量值，如用電量，用電功率，電壓，電流和其他信息；事實(shí)上已經(jīng)成為電網(wǎng)的傳感器。 2 通信網(wǎng)絡(luò)。采取固定的雙向通信網(wǎng)絡(luò)，能把表計(jì)信息接近于實(shí)時(shí)地從電表傳到數(shù)據(jù)中心，是全部高級(jí)應(yīng)用的基礎(chǔ)。 3 量級(jí)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 這是一個(gè)帶有分析工具的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過與AMI自動(dòng)素具收集系統(tǒng)的配合使用，處理和儲(chǔ)存電表的計(jì)量值。 4 用戶是內(nèi)網(wǎng)。通過網(wǎng)管或用戶入口把智能電表和用戶戶內(nèi)可控的電器或裝置連接起來，使得用戶能根據(jù)電力公司的需要，積極參與需

22、求相應(yīng)或電力市場(chǎng)。 5 提供用戶服務(wù)。 6 遠(yuǎn)程接通或者斷開。智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，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、提供滿意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。 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(guó)發(fā)布的建設(shè)智能電網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)治理中國(guó)電力發(fā)展的

23、新思路白皮書可以看出，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。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)是奧巴立刻任后提出的能源計(jì)劃，除了以宣布的計(jì)劃，美國(guó)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(guó)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(guó)國(guó)家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn)

24、美國(guó)太陽(yáng)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?？梢钥闯雒绹?guó)政府的智能電網(wǎng)有三個(gè)目的，一個(gè)是由于美國(guó)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(yíng)的可靠性；二是通過智能電網(wǎng)建設(shè)將美國(guó)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(guó)能源專家武建東提出的“互動(dòng)電網(wǎng)?；?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

25、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?；?dòng)電網(wǎng)還可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果，實(shí)現(xiàn)電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶富裕電能的回售；可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，完善中央電力體系的集成作用，實(shí)現(xiàn)有效的臨界負(fù)荷保護(hù)，實(shí)現(xiàn)各種電源和客戶終端與電網(wǎng)的無縫互連，由此可以優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的全新模式，形成

26、電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率?；?dòng)電網(wǎng)既是下一代全球電網(wǎng)的基本模式，也是中國(guó)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)體系得革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)?；?dòng)電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)功效和社

27、會(huì)意義互動(dòng)電網(wǎng)學(xué)說的本質(zhì)，就是以信息革命的造法性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命的最重要資產(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)?；?dòng)電網(wǎng)的功效包括：一是智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動(dòng)的智能傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)行動(dòng)態(tài)的浮動(dòng)電價(jià)制度；二是可以利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等要害設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，碰到電力供應(yīng)的高峰期之時(shí)，能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理；三是智能電網(wǎng)能夠?qū)⑿滦涂商娲茉唇尤腚娋W(wǎng)，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，?shí)現(xiàn)分布式能源管理；四是可以提高供電效率，減少能量損耗，改善供電質(zhì)量，解決電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)；五是智

28、能電表可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動(dòng)電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)。為此，IT產(chǎn)業(yè)的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟，智能電網(wǎng)改革將推動(dòng)全球能源革命的深度擴(kuò)散。通過建造互動(dòng)的電網(wǎng)，將推進(jìn)IT革命進(jìn)入創(chuàng)新階段；將為消費(fèi)者提供更好的減少能源消耗的路徑；將為整個(gè)社會(huì)節(jié)約成本、降低溫室氣體排放，并促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)占統(tǒng)治地位。武建東認(rèn)為，定義一個(gè)概念解放一個(gè)時(shí)代，把握一個(gè)概念煥發(fā)一個(gè)行業(yè)的潛能，而界定電網(wǎng)信息化的概念是確定一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)現(xiàn)代化的基本前提。中國(guó)電網(wǎng)升級(jí)化路線應(yīng)該定義為互動(dòng)電網(wǎng)的變革，互動(dòng)電網(wǎng)的發(fā)展是全球工業(yè)和信息業(yè)的一次新產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命，應(yīng)該以此為基礎(chǔ)制定

29、中國(guó)高起點(diǎn)的電網(wǎng)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略發(fā)展路線。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(jìng)爭(zhēng)的和安全的電能策略(A European Strategy forSustainable，Com

30、petitive and SecureEnergy)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)“(GridPoint)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能夠，可以看作智能電網(wǎng)中的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。 2006 年，美國(guó)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

31、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)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(guó)開始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。 2008年美國(guó)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，每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)，

32、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(yáng)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 Google與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對(duì)外公布，他們正在共同開發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國(guó)打造國(guó)家智能電網(wǎng)。 2009年1月25日美國(guó)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(guó)家庭安裝智能電表美國(guó)行將推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)的整體革命。2月2 日獨(dú)能源問題專家武建東在全面推互動(dòng)電網(wǎng)革命拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的文章中，明確提出中國(guó)電網(wǎng)亟須實(shí)施“互動(dòng)電網(wǎng)”革命性改造。 200

33、9年2月4日，地中海島國(guó)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(guó)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(guó)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

34、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，相稱于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)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防備及全過程發(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(guó)谷歌2009年3月3日向美國(guó)議會(huì)進(jìn)

35、言，要求在建設(shè)“智能電網(wǎng)（Smart Grid）”時(shí)采用非壟斷性標(biāo)準(zhǔn)。 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，并立刻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)獲取技術(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)?；趯?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；和本地和遠(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

36、分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆?dòng)。自愈電網(wǎng)常常應(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四周的設(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。智能電網(wǎng)激勵(lì)和包括用戶。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

37、電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購(gòu)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(gòu)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(yíng)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(yíng)，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)目前的狀況、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。智

38、能電網(wǎng)將抵御攻擊。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?gòu)墓╇娭袛嘀谢謴?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、防備、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

39、力。智能電網(wǎng)提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量。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(duì)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(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的損失，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)量問題又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(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，因?yàn)椴⒎撬械纳虡I(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(jí)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(gè)合理的價(jià)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(jià)格水平

40、提供不同等級(jí)的電能質(zhì)量，以滿足用戶對(duì)不同電能質(zhì)量水平的需求，同時(shí)要將優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)寫入電力服務(wù)的合同中。智能電網(wǎng)將減輕來自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過其先進(jìn)的控制方法監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的基本元件，從而快速診斷并正確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。此外，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開關(guān)涌流、線路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動(dòng)，同時(shí)應(yīng)用超導(dǎo)、材料、儲(chǔ)能以及改善電能質(zhì)量的電力電子技術(shù)的最新研究成果來解決電能質(zhì)量的問題。另外，智能電網(wǎng)將采取技術(shù)和管理手段，使電網(wǎng)免受由于用戶的電子負(fù)載所造成的電能質(zhì)量的影響，將通過監(jiān)測(cè)和執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。除此之外，智能電網(wǎng)將采用適當(dāng)

41、的濾波器，以防止諧波污染送入電網(wǎng)，惡化電網(wǎng)的電能質(zhì)量。智能電網(wǎng)將容許各種不同類型發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入。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(jiǎn)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)重的挑戰(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)輕易接入。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)用戶可以安裝自己的發(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(yáng)能電廠和先進(jìn)的

42、核電廠將繼承發(fā)揮重要的作用。加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)使這些大型電廠仍舊能夠遠(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)外來能源的依靠，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特殊是對(duì)應(yīng)對(duì)戰(zhàn)役和恐怖襲擊具有重要的意義。智能電網(wǎng)將使電力市場(chǎng)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(zhǎng)從而將降

43、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)。智能電網(wǎng)優(yōu)化其資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效。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

44、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。 傳感器、智能電子設(shè)備（IEDs）以及

45、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。 負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)、電能消費(fèi)和猜測(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