智能電網(wǎng)國(guó)外指標(biāo)體系-lee

1、2、國(guó)外智能電網(wǎng)評(píng)估現(xiàn)狀及評(píng)估體系研究目前，針對(duì)智能電網(wǎng)的相關(guān)研究主要體現(xiàn)在 4 個(gè)方面，包括高級(jí)量測(cè)體系(AMI)高級(jí)配電運(yùn)行(ADO)高級(jí)輸電運(yùn)行(ATO)和高級(jí)資產(chǎn)管理(AAM)美國(guó)生產(chǎn)力和質(zhì)量中心(APQC)與全球智能電網(wǎng)聯(lián)盟(GIUNC)在 IBM 的支持下提出了智能電網(wǎng)成熟度模型(Smart Grid Maturity Model)，它為電力企業(yè)發(fā)展智能電網(wǎng)提供了一個(gè)行動(dòng)!投資和實(shí)踐的路線圖；美國(guó)能源部(DOE)提出了智能電網(wǎng)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；美國(guó)電力協(xié)會(huì)(EPRI)提出了智能電網(wǎng)建設(shè)評(píng)估指標(biāo)；歐盟提出了智能電網(wǎng)收益評(píng)估體系。2.1智能電網(wǎng)成熟度模型智能電網(wǎng)成熟度模型認(rèn)為智能電網(wǎng)的

2、發(fā)展可以提高系統(tǒng)的可靠性和效率，接納更多的新能源，使用戶更多的與電網(wǎng)互動(dòng)。智能電網(wǎng)成熟度模型將智能電網(wǎng)的發(fā)展分為五個(gè)不同的成熟度階段：1)僅具有發(fā)展智能電網(wǎng)的設(shè)想，尚未有明確的規(guī)劃和發(fā)展策略；2)具有一定的戰(zhàn)略規(guī)劃，并至少一個(gè)智能電網(wǎng)的重要業(yè)務(wù)領(lǐng)域開(kāi)始投資和實(shí)施；3)智能電網(wǎng)的各個(gè)組成部分開(kāi)始相互整合，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的業(yè)務(wù)領(lǐng)域整合或產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)；4)電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)企業(yè)范圍的跨環(huán)節(jié)綜合觀測(cè)及綜合控制，有可能形成新的經(jīng)濟(jì)或商業(yè)模式；5)電網(wǎng)有能力在新的業(yè)務(wù)、運(yùn)行環(huán)境等機(jī)會(huì)出現(xiàn)時(shí)，充分利用并發(fā)展壯大。智能電網(wǎng)成熟度模型從 2 大領(lǐng)域的 8 個(gè)維度對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行評(píng)估，具體評(píng)價(jià)體系如附 1 所

3、示?？梢?jiàn)，該模型對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行了較深入的刻畫(huà)，通過(guò)共約 200 個(gè)特征給出智能電網(wǎng)各個(gè)階段的特點(diǎn)和具體表現(xiàn)由于評(píng)價(jià)體系中有大量的定性指標(biāo)描述，該評(píng)估體系對(duì)評(píng)價(jià)者有著較高的要求。采用該體系應(yīng)用于指標(biāo)評(píng)估時(shí)，需要將被評(píng)對(duì)象按照該表中所提到的性征和期望進(jìn)行打分判斷其當(dāng)前水平，然后參照各等級(jí)的期望水平，判定被評(píng)對(duì)象所處的等級(jí)和層次，給出評(píng)價(jià)結(jié)果。表1 智能電網(wǎng)成熟度模型維度評(píng)價(jià)內(nèi)容等級(jí)1等級(jí)2等級(jí)3等級(jí)4等級(jí)5策略、管理與監(jiān)管有發(fā)展智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)景;支持試點(diǎn)工作;與監(jiān)管機(jī)構(gòu)的非正式討論;發(fā)展規(guī)劃的確認(rèn);初步戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)計(jì)劃的批準(zhǔn);初步規(guī)劃的投資建設(shè);良好的智能電網(wǎng)建設(shè)預(yù)算;與監(jiān)管機(jī)構(gòu)和相關(guān)單位展開(kāi)協(xié)作;實(shí)

4、踐并驗(yàn)證想過(guò)概念;將智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和行動(dòng)納入公司整體戰(zhàn)略中;部署智能電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu);保證智能電網(wǎng)跨行業(yè)的合作;與監(jiān)管機(jī)構(gòu)協(xié)商合作使資金投資智能電網(wǎng);智能電網(wǎng)驅(qū)動(dòng)公司戰(zhàn)略制定并影響公司發(fā)展方向;智能電網(wǎng)是公司的一個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)力;與外圍相關(guān)行業(yè)共享發(fā)展戰(zhàn)略;由智能電網(wǎng)衍生全局的發(fā)展戰(zhàn)略;優(yōu)化稅率和監(jiān)管政策;新的商業(yè)模式的出現(xiàn)和實(shí)施組織公司表明需要進(jìn)行變革;公司執(zhí)行改變承諾;具有新的視野以影響發(fā)展;更多的終端到終端的合作方式;完整的跨環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和建設(shè)梯隊(duì);評(píng)估智能電網(wǎng)的績(jī)效和收益;智能電網(wǎng)驅(qū)動(dòng)公司結(jié)構(gòu)的改變;平衡的發(fā)展智能電網(wǎng);以績(jī)效和收益作為智能電網(wǎng)建設(shè)成功的標(biāo)準(zhǔn);繼續(xù)引導(dǎo)交叉業(yè)務(wù)的合作;公司結(jié)構(gòu)采用

5、矩陣結(jié)構(gòu)或者覆蓋結(jié)構(gòu);一體化的系統(tǒng)和控制引領(lǐng)組織結(jié)構(gòu)的變革;允許相關(guān)利益者改革的終端到終端的電網(wǎng)結(jié)構(gòu);編制壓平,縮小編制;所有相關(guān)行業(yè)的協(xié)作運(yùn)行;出現(xiàn)支持新型服務(wù)的組織結(jié)構(gòu);技術(shù)探索智能電網(wǎng)IT支持體系發(fā)展戰(zhàn)略;更改智能電網(wǎng)IT控制過(guò)程;確定需要發(fā)展的新技術(shù);建立評(píng)估體系跨環(huán)節(jié)平臺(tái)采用一致的IT戰(zhàn)略;選擇通用的硬件;不同業(yè)務(wù)直接的通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);通用的數(shù)據(jù)通訊概念;實(shí)施信息安全I(xiàn)T技術(shù)改進(jìn)的業(yè)務(wù)流程;通用的數(shù)據(jù)和架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn);先進(jìn)的智能分析;先進(jìn)的傳感器;改進(jìn)的跨環(huán)節(jié)合作性能;數(shù)據(jù)通訊部門(mén)有詳細(xì)的戰(zhàn)略和技術(shù)終端到終端的數(shù)據(jù)流;IT化的業(yè)務(wù)流程;真實(shí)世界感知系統(tǒng)復(fù)雜事件的處理、監(jiān)測(cè)和控制;預(yù)測(cè)模型和

6、近實(shí)時(shí)仿真,分析優(yōu)化;實(shí)現(xiàn)企業(yè)范圍內(nèi)的安全管理自計(jì)算、學(xué)習(xí)技術(shù);社會(huì)與環(huán)境意識(shí)到智能電網(wǎng)解決當(dāng)前問(wèn)題的作用;公司運(yùn)行符合環(huán)保要求;倡導(dǎo)節(jié)能,綠色;可再生能源計(jì)劃為客戶建立了能源效率方案;“三底線”的觀點(diǎn)(財(cái)務(wù),環(huán)境和社會(huì));證明環(huán)保概念;向客戶提供消費(fèi)信息積極的方案;分段的為客戶定制信息,考慮環(huán)境和社會(huì)效益在內(nèi);計(jì)劃、鼓勵(lì)削峰;可持續(xù)性的報(bào)告;各環(huán)節(jié)三底線的同步與外部利益相關(guān)者的協(xié)作;環(huán)保驅(qū)動(dòng)型投資;環(huán)境記分卡/報(bào)告;削峰計(jì)劃;分布式電源的容納能力;節(jié)能的用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)三底線;客戶可自己管理自己的消費(fèi);為客戶量身定制的分析和建議;管理分布式電源電網(wǎng)運(yùn)行探索新的傳感器,開(kāi)關(guān),通訊設(shè)備和技術(shù);組件測(cè)

7、試、驗(yàn)證概念;探索停運(yùn)和調(diào)度與自動(dòng)化變電站;建立基于功能技術(shù)的試點(diǎn)項(xiàng)目最初的子站自動(dòng)化項(xiàng)目;實(shí)施先進(jìn)的停電恢復(fù)方案;關(guān)鍵設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控試點(diǎn);擴(kuò)大和延伸通信網(wǎng)絡(luò)投資跨職能/系統(tǒng)共享數(shù)據(jù);使用輔助分析、控制、決策支持系統(tǒng);開(kāi)始從利用估計(jì)值計(jì)劃到基于實(shí)際數(shù)據(jù)的計(jì)劃的轉(zhuǎn)變用戶電表成為重要的電網(wǎng)管理感應(yīng)器一體化的運(yùn)行;動(dòng)態(tài)電網(wǎng)管理;基于實(shí)際數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)技術(shù);通過(guò)終端到終端實(shí)現(xiàn)信息的獲取;自動(dòng)保護(hù)裝置自愈能力;全網(wǎng)范圍的自決策系統(tǒng);優(yōu)化的稅率設(shè)計(jì)和監(jiān)管政策;用戶管理和體驗(yàn)研究如何通過(guò)智能電網(wǎng)技術(shù)重塑客戶體驗(yàn);試點(diǎn)高級(jí)量測(cè);基于可靠性的投資;用戶遠(yuǎn)程控制;細(xì)化的客戶用電數(shù)據(jù);評(píng)估新的服務(wù)和交費(fèi)方式的影響高度細(xì)

8、分的客戶數(shù)據(jù);雙向計(jì)量,遠(yuǎn)程控制技術(shù);客戶可以參與需求響應(yīng);基于價(jià)格體系的用戶消費(fèi)分析;電路停電通知;家庭網(wǎng)絡(luò)的計(jì)費(fèi)方案;自動(dòng)價(jià)格響應(yīng)信號(hào);一般客戶的綜合經(jīng)驗(yàn);最新的客戶用電信息;客戶自主管理能源終端和消費(fèi);家居停電自檢;即插即用的發(fā)電設(shè)備;產(chǎn)業(yè)鏈整合基于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的負(fù)荷管理;支持分布式電源;發(fā)展多種資源組合戰(zhàn)略;引入、支持家庭能源管理系統(tǒng);包含電力行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值鏈體系;投資支持多種資源組合的試點(diǎn)項(xiàng)目;針對(duì)分布式電源,需求響應(yīng)等的資源綜合規(guī)劃;向用戶開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)和消費(fèi)信息;通過(guò)輔助服務(wù)改進(jìn)能源的調(diào)度、交易;考慮新資源和實(shí)時(shí)市場(chǎng)的投資優(yōu)化模型;能和家庭網(wǎng)絡(luò)溝通,可視的控制用戶的大型用電設(shè)備協(xié)調(diào)

9、管理整個(gè)能源供應(yīng)鏈;協(xié)調(diào)控制所有的資源;通過(guò)日益細(xì)化的市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度資源;2.1美國(guó)能源部（DOE）發(fā)布的智能電網(wǎng)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系美國(guó)能源部(DOE)評(píng)估框架體系于 2009 年 7 月發(fā)布，其主要包含兩個(gè)方面：一是對(duì)美國(guó)的智能電網(wǎng)的理解；二是給出智能電網(wǎng)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)。美國(guó)能源部提出智能電網(wǎng)應(yīng)具有以下六種性能：1)基于充分信息的用戶參與；2)能夠容納所有的發(fā)電和儲(chǔ)能裝置；3)允許新產(chǎn)品!新服務(wù)和新市場(chǎng)的引入；4)根據(jù)用戶需求提供不同的電能服務(wù)質(zhì)量；5)優(yōu)化資產(chǎn)利用效率和電網(wǎng)運(yùn)行效率；6)電網(wǎng)運(yùn)行更具柔性能夠應(yīng)對(duì)各類擾動(dòng)襲擊和自然災(zāi)害。 表2智能電網(wǎng)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(DOE)指標(biāo)分組指標(biāo)名稱

10、指標(biāo)類別局部、區(qū)域和全國(guó)協(xié)作機(jī)制動(dòng)態(tài)定價(jià)建設(shè)性實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)共享建設(shè)性分布式電源互聯(lián)政策建設(shè)性政策與監(jiān)管進(jìn)步建設(shè)性分布式能源技術(shù)基于電網(wǎng)狀態(tài)的負(fù)荷參與建設(shè)性微網(wǎng)服務(wù)建設(shè)性聯(lián)網(wǎng)的分布式發(fā)電(包括可再生和非可再生)建設(shè)性電動(dòng)汽車(chē)與混合動(dòng)力汽車(chē)建設(shè)性響應(yīng)電網(wǎng)的非發(fā)電的需求側(cè)設(shè)備建設(shè)性輸配電基礎(chǔ)設(shè)施輸配電系統(tǒng)可靠性數(shù)值性自動(dòng)化水平建設(shè)性高級(jí)計(jì)量(AMI，Advanced Metering Infrastructure)建設(shè)性高級(jí)系統(tǒng)量測(cè)(PMU及WAMS等)建設(shè)性容量因數(shù)數(shù)值性發(fā)電和輸配電效率數(shù)值性動(dòng)態(tài)線路容量建設(shè)性電能質(zhì)量數(shù)值性信息網(wǎng)絡(luò)和財(cái)務(wù)計(jì)算機(jī)安全建設(shè)性開(kāi)放架構(gòu)/標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)性風(fēng)險(xiǎn)投資數(shù)值性根據(jù)以上特

11、性的描述，提出了一個(gè)由 20 項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的評(píng)估體系，如表 2所示。在該體系中，評(píng)價(jià)指標(biāo)被分為兩類:建設(shè)性指標(biāo)和數(shù)值性指標(biāo)。建設(shè)性指標(biāo)是指描述支撐智能電網(wǎng)的屬性的指標(biāo)，其可以反映智能電網(wǎng)發(fā)展的推進(jìn)程度，從量的角度智能電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)展情況；數(shù)值性指標(biāo)是指能夠描述智能電網(wǎng)達(dá)到某種程度的數(shù)值指標(biāo)，反映智能電網(wǎng)發(fā)展的成熟程度，從質(zhì)的角度衡量智能電網(wǎng)建設(shè)的效果。使用該指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)估時(shí)，根據(jù)被評(píng)對(duì)象的表現(xiàn)，對(duì)建設(shè)性的指標(biāo)采用低、中、高三層次的定性描述，對(duì)數(shù)值性的指標(biāo)采取直接量化的方式獲取指標(biāo)值。指標(biāo)結(jié)果可以采用各種組合用于分析，如按照電網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域進(jìn)行分析和按照智能電網(wǎng)特性分類等。2.3 EPRI 發(fā)布的智能

12、電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目成本/收益評(píng)估指標(biāo)EPRI 在 DOE的基礎(chǔ)上建立了美國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)及其項(xiàng)目的評(píng)估指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系可以用于智能電網(wǎng)整體建設(shè)進(jìn)程和單個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估，其評(píng)價(jià)目的是智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)程度和收益情況，并為估算智能電網(wǎng)建設(shè)的成本/收益分析提供基礎(chǔ)。EPRI 對(duì)美國(guó)智能電網(wǎng)特性描述為：1)基于充分信息的用戶參與；2)能夠容納所有的發(fā)電和儲(chǔ)能裝置；3)允許新產(chǎn)品、新服務(wù)和新市場(chǎng)的引入；4)根據(jù)用戶需求提供不同的電能服務(wù)質(zhì)量；5)優(yōu)化資產(chǎn)效率和電網(wǎng)運(yùn)行效率；6)通過(guò)自動(dòng)預(yù)防、隔離和回復(fù)來(lái)應(yīng)對(duì)擾動(dòng)，即自愈功能；7)電網(wǎng)運(yùn)行更具柔性能夠應(yīng)對(duì)各類擾動(dòng)襲擊和自然災(zāi)害。相比 DOE 提出的智能電網(wǎng)

13、特性，EPRI 提高了電網(wǎng)自愈功能的重要性，使其單獨(dú)成為智能電網(wǎng)的一大特性。這意味著 EPRI 對(duì)電網(wǎng)本身建設(shè)的重視程度要大于 DOE，其提高了智能電網(wǎng)特性描述中電網(wǎng)自身運(yùn)行情況所占的比重基于以上工作，EPRI 建立的智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目收益評(píng)估體系如表 3 所示。表3 智能電網(wǎng)建設(shè)評(píng)估指標(biāo)(EPRI)智能電網(wǎng)特性智能電網(wǎng)建設(shè)評(píng)估指標(biāo)基于充分信息的用戶參與能夠收到電網(wǎng)信息的用戶比例客戶端的數(shù)量選擇做出決定或委托決策全的客戶數(shù)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同學(xué)的電表安裝數(shù)量能發(fā)送貨介紹電網(wǎng)信息的電表數(shù)量具備數(shù)據(jù)通訊、自動(dòng)控制電器能力的客戶數(shù)量及其所占的負(fù)荷比例負(fù)荷控制比例通過(guò)價(jià)格和成本信息為客戶節(jié)約的電費(fèi)能通過(guò)儲(chǔ)能或發(fā)

14、電系統(tǒng)參與需求響應(yīng)的用戶數(shù)能夠容納所有的發(fā)電和儲(chǔ)能裝置可控的分布式電源比例及能進(jìn)行價(jià)格響應(yīng)的比例分布式電源發(fā)電量和裝機(jī)容量比存儲(chǔ)的非可再生能源用于削峰的比例不同時(shí)間、節(jié)點(diǎn)的負(fù)載系數(shù)采用熱電聯(lián)產(chǎn)的分布式電源用于輔助服務(wù)的電量(或電力)熱電聯(lián)產(chǎn)的分布式能源或可再生能源比例配網(wǎng)容納雙向潮流的能力允許新產(chǎn)品、新服務(wù)和新市場(chǎng)的引入具備終端到終端、互操作認(rèn)證產(chǎn)品的數(shù)量智能住宅的數(shù)量輔助服務(wù)提供的電量或電力比例插入式電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量及比例根據(jù)用戶需求提供不同的電能服務(wù)質(zhì)量電能質(zhì)量指標(biāo)的改善情況電能質(zhì)量測(cè)量點(diǎn)占客戶總數(shù)的比例可識(shí)別并預(yù)測(cè)的電能質(zhì)量事件用戶抱怨電能質(zhì)量的次數(shù)電能質(zhì)量提高所減少的系統(tǒng)損失和設(shè)備故障次

15、數(shù)微網(wǎng)數(shù)量和微網(wǎng)負(fù)荷比例SCADA 的安裝數(shù)量及其覆蓋的負(fù)荷和電量比例PMU 的安裝數(shù)量及其覆蓋負(fù)荷和電量比例數(shù)據(jù)源于 PMU 且能共享的負(fù)荷及電量比例具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理和可視化服務(wù)的系統(tǒng)數(shù)量及其負(fù)荷和電量的比例自動(dòng)化輸電系統(tǒng)或先進(jìn)量測(cè)工具所覆蓋的負(fù)荷及電量比例優(yōu)化資產(chǎn)利用效率和電網(wǎng)運(yùn)行效率由于智能電網(wǎng)技術(shù)而延緩的發(fā)電機(jī)投資容量由于智能電網(wǎng)技術(shù)而延緩的輸電線路和變電站投資總量資產(chǎn)利用率水平或負(fù)荷系數(shù)運(yùn)維成本的減少停電恢復(fù)時(shí)間的減少電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)量的減少通過(guò)自動(dòng)預(yù)防、隔離和恢復(fù)來(lái)應(yīng)對(duì)擾動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)和客戶數(shù)量比例可靠性指標(biāo)的提高大面積停電事故的減少停電時(shí)間的減少通過(guò)分布式電源和需求響應(yīng)所減少的停

16、電次數(shù)電網(wǎng)運(yùn)行更具柔性能應(yīng)對(duì)各類擾動(dòng)襲擊和自然災(zāi)害配電網(wǎng)負(fù)荷替代途徑數(shù)量分布式能源普及率及地理分布廣泛性成功抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的次數(shù)停電恢復(fù)時(shí)間的縮短2.4歐洲智能電網(wǎng)收益評(píng)估指標(biāo)體系歐洲發(fā)展智能電網(wǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力是應(yīng)對(duì)能源和環(huán)境的挑戰(zhàn)，尤其是歐盟能源和環(huán)境協(xié)議設(shè)定的一系列目標(biāo)：1)減少 20%的溫室氣體排放；2)達(dá)到 20%的可再生能源比例；3)減少 20%的主要能源消耗因此，歐洲對(duì)智能電網(wǎng)的描述是可以整合所有連接到它的用戶的行為，包括發(fā)電機(jī)，消費(fèi)者和其他所有連接的客戶在內(nèi)，已實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的!經(jīng)濟(jì)的!安全的電力供應(yīng)的智能電力網(wǎng)絡(luò)。歐盟智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)主要是通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)低碳的電網(wǎng)和能源系統(tǒng)，

17、如通過(guò)提高風(fēng)電等可再生能源的并網(wǎng)比例和分布式電源!需求側(cè)管理等技術(shù)的發(fā)展以實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)節(jié)能減排的目的。基于以上對(duì)智能電網(wǎng)的描述，歐洲發(fā)布了如表 4 所示的智能電網(wǎng)收益評(píng)估指標(biāo)體系。該體系將智能電網(wǎng)的收益分為九部分，包含 21 個(gè) KPI（關(guān)鍵性能指標(biāo)），通過(guò)這些 KPI 值的獲取可以對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的收益進(jìn)行估算該體系的作用是適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)和發(fā)展有效的、高效的智能電網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備，并以對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的收益進(jìn)行評(píng)估，優(yōu)先選取更有效!更高效的建設(shè)項(xiàng)目。表4 智能電網(wǎng)收益評(píng)估體系收益指標(biāo)增加可持續(xù)性CO2減排量能夠有效的將基于各類能源的發(fā)電機(jī)所發(fā)的電量傳輸給用戶分布式電源容量減少由于阻塞造成的分布式電源

18、棄電量可安全容納的最大注入功率開(kāi)放的、統(tǒng)一的接入標(biāo)準(zhǔn),使用戶都能夠連接電網(wǎng)減少新用戶連接電網(wǎng)的時(shí)間統(tǒng)一的用戶接入標(biāo)準(zhǔn)更安全和更高質(zhì)量的電力供應(yīng)負(fù)荷高峰削峰率提高新能源的比例減少客戶的平均停電時(shí)間提高電壓質(zhì)量提高輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行能力提高緊急事件的預(yù)測(cè)和控制效率緊急時(shí)間后的協(xié)調(diào)恢復(fù)供電能力提高電網(wǎng)運(yùn)行和供電效率及質(zhì)量網(wǎng)損減小量提高需求側(cè)參與比例通過(guò)用戶參與提高電能使用效率電動(dòng)汽車(chē)容量系統(tǒng)設(shè)備可靠性的提高電網(wǎng)的可用容量提供輸配電網(wǎng)的輔助服務(wù)通過(guò)潮流控制支持歐洲范圍的電力市場(chǎng),減少環(huán)流、增強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)能力跨國(guó)聯(lián)絡(luò)線容量的提高協(xié)調(diào)地方、區(qū)域和歐洲的聯(lián)合電網(wǎng)規(guī)劃和發(fā)展已實(shí)施方案的成本效率支持新的業(yè)務(wù)模式

19、,創(chuàng)新性的產(chǎn)品和服務(wù)2.5 四種評(píng)估體系對(duì)比綜上所述，這些科研機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查和研究，耗費(fèi)巨資建立這些指標(biāo)體系能夠充分考慮諸多因素，以促進(jìn)!鼓勵(lì)并引導(dǎo)當(dāng)?shù)氐闹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)和發(fā)展如表5所示，對(duì) 4 套評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了匯總。通過(guò)對(duì) 4 套評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的分析可見(jiàn)4套評(píng)價(jià)體系規(guī)模和指標(biāo)定義均存在很大區(qū)別，其主要原因是由于各地區(qū)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略和驅(qū)動(dòng)力存在差異。以上 4 套評(píng)價(jià)體系對(duì)評(píng)價(jià)方法都沒(méi)有具體的研究，IBM 的智能電網(wǎng)成熟度模型通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)的 5 個(gè)成熟度等級(jí)進(jìn)行定義并通過(guò)對(duì)被評(píng)對(duì)象在其所提出的 200個(gè)特征指標(biāo)的表現(xiàn)打分獲取其最終定位；DOE 對(duì)建設(shè)性指標(biāo)采用低、中、高等級(jí)進(jìn)行描述，最終的評(píng)

20、價(jià)結(jié)果需要根據(jù) 20 個(gè)指標(biāo)的情況進(jìn)一步分析才能獲?。篍PRI 和 EU 的指標(biāo)體系以智能電網(wǎng)建設(shè)收益為評(píng)價(jià)目標(biāo)，其指標(biāo)體系用于搜集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需要進(jìn)一步進(jìn)行收益估算，而不直接通過(guò)指標(biāo)體系給出評(píng)價(jià)結(jié)果，因而其本身不涉及評(píng)價(jià)方法。表5 四種評(píng)估體系比較2.7案例分析與美國(guó)其他國(guó)家相比，歐洲的國(guó)家智能電網(wǎng)更加關(guān)注的是新能源的接入和環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題，下面以英國(guó)edf energy作為一個(gè)案例進(jìn)行評(píng)估。1、 edf將近海風(fēng)電場(chǎng)接入英國(guó)本土電網(wǎng)圖x 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)2、 通過(guò) HVDC直流輸電、FACTS技術(shù)，減少風(fēng)電場(chǎng)對(duì)主網(wǎng)架的影響3、 通過(guò)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能技術(shù)，減少功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，允許更多風(fēng)電與現(xiàn)有電網(wǎng)連接圖x

21、 儲(chǔ)能技術(shù)4、 通過(guò)“Power Donut”裝置， 安裝在架空輸電線路上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的電流、環(huán)境溫度以及風(fēng)速，有效地保障了對(duì)導(dǎo)線輸電限額的動(dòng)態(tài)確定。該技術(shù)研究從電網(wǎng)側(cè)出發(fā)，有別于其他直接對(duì)風(fēng)電場(chǎng)控制的技術(shù)，對(duì)我國(guó)研究風(fēng)電接入提供了新的思路。 圖x 在線監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)上述描述可知，英國(guó)edf energy合理利用風(fēng)能新能源的接入，減少傳統(tǒng)能耗的同時(shí)，基本上不排放溫室氣體，符合歐洲智能電網(wǎng)收益評(píng)估指標(biāo)。此外，HVDC直流輸電、FACTS技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用使得電網(wǎng)健康地發(fā)展下去。3、國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)評(píng)估體系3.1“兩型”電網(wǎng)指標(biāo)體系“兩型”電網(wǎng)即“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”電網(wǎng)?！皟尚汀彪娋W(wǎng)指標(biāo)體

22、系，是在電網(wǎng)固有的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步科學(xué)反映電網(wǎng)發(fā)展中資源節(jié)約效果與環(huán)境友好程度?！皟尚汀彪娋W(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括措施性指標(biāo)和效果性指標(biāo)，如表6所示。通過(guò)對(duì)該指標(biāo)體系的應(yīng)用分析，將有助于從“兩型”電網(wǎng)的角度認(rèn)識(shí)電網(wǎng)當(dāng)前的情況，來(lái)指導(dǎo)“兩型”電網(wǎng)的規(guī)劃發(fā)展，落實(shí)“兩型”電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)。表6 “兩型”電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系3.2智能電網(wǎng)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系電網(wǎng)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系主要針對(duì)電網(wǎng)快速發(fā)展環(huán)境下，開(kāi)展有關(guān)衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展、電網(wǎng)發(fā)展速度、建設(shè)規(guī)模、發(fā)展質(zhì)量和效益的分析和研究。從安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)良、協(xié)調(diào)、智能五個(gè)方面建立了電網(wǎng)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系，并給出了各指標(biāo)定量計(jì)算方法。指標(biāo)體系主要內(nèi)容如

23、表7所示。表7 電網(wǎng)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系該指標(biāo)體系對(duì)電網(wǎng)發(fā)展提出了量化評(píng)估方法和評(píng)估模型。該評(píng)估體系研究過(guò)程中，智能電網(wǎng)的概念尚未明確提出，僅對(duì)電網(wǎng)智能化評(píng)估進(jìn)行了初步探討。3.3智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系主要針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)展的智能變電站、配電自動(dòng)化等各項(xiàng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目，分別進(jìn)行項(xiàng)目成效分析和評(píng)估，指標(biāo)體系如表8所示。該評(píng)價(jià)體系針對(duì)三類智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目，從技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及實(shí)用化等方面，進(jìn)行量化分析評(píng)估，以便調(diào)整完善、統(tǒng)一規(guī)范及全面推廣智能電網(wǎng)重點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)。表8 智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系3.4國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系的對(duì)比分析（1）國(guó)外智能電網(wǎng)

24、評(píng)價(jià)體系研究起步較早，其發(fā)展與智能電網(wǎng)建設(shè)緊密聯(lián)系。由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)評(píng)價(jià)方面已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系的作用和定位也更加明確，因此在智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)初期，就十分重視智能電網(wǎng)的評(píng)價(jià)工作，與智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、工程建設(shè)等相關(guān)工作同步開(kāi)展，同時(shí)，除了電力公司、咨詢機(jī)構(gòu)之外，一些國(guó)家的政府也積極支持和引導(dǎo)相關(guān)工作的開(kāi)展，起到了重要的推動(dòng)作用。2009年7月，美國(guó)能源部在其第一次關(guān)于智能電網(wǎng)的系統(tǒng)報(bào)告智能電網(wǎng)系統(tǒng)報(bào)告中就將智能電網(wǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)作為重要內(nèi)容進(jìn)行了論述；IBM作為世界最早倡導(dǎo)發(fā)展智能電網(wǎng)的國(guó)際性著名機(jī)構(gòu)之一，在2009年提出了智能電網(wǎng)成熟度模型，并在全球50多個(gè)電

25、力公司得到了應(yīng)用。我國(guó)在智能電網(wǎng)規(guī)劃、試點(diǎn)、技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域與其他國(guó)家差別不大，但是對(duì)于智能電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)方面開(kāi)展的工作相對(duì)薄弱。雖然電力行業(yè)、制造業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)制訂機(jī)構(gòu)等相關(guān)企業(yè)單位已經(jīng)開(kāi)展了許多具體實(shí)施建設(shè)工作，但是在智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面還沒(méi)有形成共識(shí)，智能電網(wǎng)建設(shè)存在發(fā)展不平衡等風(fēng)險(xiǎn)。（2）智能電網(wǎng)的各種評(píng)價(jià)體系體現(xiàn)了對(duì)智能電網(wǎng)內(nèi)涵理解的不同和側(cè)重不同。目前，全球領(lǐng)域在智能電網(wǎng)戰(zhàn)略意義、結(jié)構(gòu)組成、推進(jìn)措施等方面已經(jīng)達(dá)成眾多共識(shí)，如智能電網(wǎng)是包括發(fā)電、輸變電、配電、用戶等各個(gè)環(huán)節(jié)的完整電力系統(tǒng)，智能電網(wǎng)也是各國(guó)推動(dòng)本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)等，但是由于各國(guó)基本國(guó)情以及電力行業(yè)發(fā)展階段的不同，在具體制定智

26、能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)和實(shí)施路徑時(shí)，考慮的評(píng)估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。如美國(guó)電網(wǎng)設(shè)施老化陳舊，安全穩(wěn)定隱患比較突出，因此，美國(guó)電科院制定的評(píng)價(jià)指標(biāo)中非常強(qiáng)調(diào)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行特性；而歐洲各國(guó)面臨巨大的減排壓力和資源相對(duì)潰乏的現(xiàn)狀，因此，其制定的智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用和低碳發(fā)展給予了特別關(guān)注。我國(guó)必須從自身國(guó)情出發(fā)，提出一種適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的智能電網(wǎng)發(fā)展模式。我國(guó)目前正處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展階段，智能電網(wǎng)作為公共基礎(chǔ)設(shè)施，必須首先充分發(fā)揮智能電網(wǎng)服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本屬性，體現(xiàn)國(guó)家在能源戰(zhàn)略調(diào)整、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變中的主要思路，服務(wù)于廣大人民工作生活的需要，因此，我國(guó)智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)

27、應(yīng)該從全社會(huì)的角度出發(fā)，對(duì)智能電網(wǎng)的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性以及社會(huì)效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。（3）我國(guó)亟需形成統(tǒng)一的智能電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)體系，科學(xué)衡量智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀并指導(dǎo)智能電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展方向。 與國(guó)外提出的智能電網(wǎng)評(píng)價(jià)體系相比，我國(guó)目前關(guān)于智能電網(wǎng)的評(píng)價(jià)主要還停留在針對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)所提出的評(píng)估體系階段，如 兩型 電網(wǎng)指標(biāo)體系主要是針對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估；電網(wǎng)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)體系雖然體現(xiàn)了電網(wǎng)智能化的因素，但是囿于當(dāng)時(shí)對(duì)于智能電網(wǎng)的理解還不成熟，智能化還僅僅是作為傳統(tǒng)電網(wǎng)性能的一種補(bǔ)充，無(wú)法形成針對(duì)整個(gè)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)評(píng)估；智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系雖然是針對(duì)智能電網(wǎng)開(kāi)展的專項(xiàng)評(píng)估，但是該評(píng)估目的

28、主要是針對(duì)單個(gè)具體項(xiàng)目，各個(gè)評(píng)估對(duì)象之間相互獨(dú)立，缺乏相互影響的考慮和綜合評(píng)判的職能，無(wú)法全面評(píng)估智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)行狀況和綜合效益。我國(guó)智能電網(wǎng)評(píng)估體系必須將智能電網(wǎng)作為一個(gè)有機(jī)整體，深刻體現(xiàn)智能電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特性，充分考慮智能電網(wǎng)帶來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等增值服務(wù)模式，以及節(jié)能環(huán)保等社會(huì)效益，在能夠體現(xiàn)智能電網(wǎng)發(fā)展的時(shí)域差別和區(qū)域差別的基礎(chǔ)上，形成對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一綜合評(píng)價(jià)。3.5案例分析750千伏延安變電站作為國(guó)家電網(wǎng)公司首批智能變電站試點(diǎn)工程，是目前世界上電壓等級(jí)最高的智能變電站。該站建成投產(chǎn)對(duì)完善陜西750千伏骨干網(wǎng)架，進(jìn)一步提升陜西電網(wǎng)資源優(yōu)化配置能力和安全穩(wěn)定運(yùn)行水平

29、，提高關(guān)中與陜北的電力交換能力，滿足延安地區(qū)大型電源的接入，保障革命圣地延安經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用電需求具有十分重要的意義。圖x 延安750kV智能變電站1、 技術(shù)性1） 電氣一次設(shè)備智能化。斷路器加裝機(jī)械、氣體、局放狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和智能終端，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化。主變壓器嵌入油色譜、局放等傳感器和智能終端，采用智能通風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)能15。圖x 智能短路器2） 全站采用電子式互感器。750kV采用羅氏線圈電子式電流互感器，330kV采用羅氏線圈、全光纖式電流互感器，方便維護(hù)檢修，改善互感器電磁特性，提高保護(hù)測(cè)控裝置性能，提高安全可靠性。3） 統(tǒng)一狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。采用離線和在線相結(jié)合的方式，采集一次設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備狀態(tài)，節(jié)約200余萬(wàn)投資。4） 優(yōu)化二次設(shè)備布置。整合監(jiān)控、五防、保護(hù)、在線監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，智能終端就地安裝，減少功能冗余房間。主控樓由兩層優(yōu)化為單層，全站減少建筑面積20。5） 統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。全站采用DL860（IEC61850），實(shí)現(xiàn)了二次系統(tǒng)設(shè)備之間的通用互換和互操作。圖x