智能电网的定位及未来发展趋势

1.智能电网的研究背景

近年来，世界形势和能源发展格局发生了深刻变化，以电力为中心的新一轮能源革命的序幕已经拉开。智能电网的研究工作起源于美国，侧重于推广信息化、新能源、新材料和新元件，并应用在需求侧管理、配电网重构、分布式发电管理等方面。随后部分其他国家认可了其观点，目标是在2020年或更远的将来实现智能电网。欧洲于2005年成立了欧洲智能电网论坛，侧重于推广分布式发电，并发表了《欧洲未来电网的远景和策略》、《战略性研究议程》、《欧洲未来电网发展策略》3份报告，全面阐述了智能电网的发展理念和思路，以指导欧洲智能电网的建设。

我国在这方面的研究起步相对较晚。近年来，我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势，着力于技术创新，实行研究与实践并举，在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。2009年5月，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。2009年8月，国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。在2010年3月召开的全国“两会”上，温家宝总理在《政府工作报告》中强调：“大力开发低碳技术，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设”。这标志着智能电网建设已成为国家的基本发展战略。

2.智能电网发展的驱动力

进入21世纪，气候变化和资源耗竭问题严重，在地球资源与环境的强约束下，电网的发展也因此面临前所未有的机遇与挑战。欧美等经济发达国家在其经济发展的同时，电力需求也在不断增长，但是也面临着日益老化的电网框架、运行成本提高等局限。所以这些国家在大力倡导可再生能源、分布式电源，尤其是鼓励发展风能、太阳能和生物质能等可再生能源。智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新趋势。安全、可靠、价格合理的电力供应是国家繁荣、安全的重要保证。

（1）环境和能源

目前，能源的供应主要依赖于化石燃料。随着全球能源使用量的增加，以及不科学使用，化石燃料等不可再生能源将日益枯竭，并对环境产生严重影响。世界经济的发展、人口的增加以及城市化进程的加速，导致全球能源需求总量迅猛增加，引发了国际社会对能源安全和生态安全的普遍担忧。提高能源的使用率、发展清洁能源、优化调整能源消费结构、降低依赖程度，已经成为世界各国解决安全和环保问题、应对全球气候变化的共同选择，而将清洁能源转化为电能，是开发利用清洁能源的最主要途径。开发清洁能源，提高电网的安全可靠性、灵活适应性和资源优化配置能力，已成为当今电网面临的紧迫任务。

（2）安全可靠与经济高效

随着能源结构的优化调整和清洁能源的快速发展，电能在终端能源消费中所占比例日益提高，社会发展对电能的依赖程度也日益增加。电网规模的扩大，一方面有益于资源的优化配置能力，有利于大规模可再生能源的接入和传输；另一方面，电网运行与控制的复杂程度也越来越高，发生大面积停电的风险也日益加大，对实现电能的安全传输和可靠供应提出重大挑战，电网的坚强可靠成为普遍关注的焦点。

促进电力清洁生产，降低电力输送损耗，全面优化电力生产、输送和消费全过程，成为电网发展的必然选择。经济高效的电网必将极大地推动低碳电力、低碳能源乃至低碳经济的发展。

（3）电网开发与优质服务

市场化改革的深入和用户身份的重新定位，使电力流和信息流由传统的单向流动模式向双向互动模式转变。信息的透明共享、电网的无歧视开放既体现了对价值服务的认同，同时也成为电网无法回避的挑战。电网的透明开放为电网自身的运营发展提供了巨大的机遇，用户的积极、广泛参与对于电网优化资产效能、提高安全水平、降低运营成本具有重要意义，使电网构建新型商业模式、提供电力增值服务以及拓展战略发展空间成为可能，但同时也对电网友好兼容各类电源和用户接入，提供高效优质服务提出了更高的要求。

（4）技术创新与高效管理

推动技术创新、实现高效管理，已经成为电网迎接发展与挑战的必然选择。在科技发展日新月异的今天，将先进技术与传统电力技术有机高效融合，实现技术转型，全面提高资源优化配置能力，保障安全、优质和可靠的电力供应，提供灵活、高效和便捷的优质服务，是新形势下电网面临的新课题。

3.国内外智能电网研究与发展

（1）美国智能电网研究与发展

2001年，美国电力科学研究院（Electric Power Research Institute，EPRI）创立了智能电网联盟，积极推动智能电网研究，重点开展了智能电网（IntelliGrid）整体信息通信架构研究以及配电侧的业务创新和技术研发。IntelliGrid项目有两个目标：一是分析出电力系统运行的商业需求，包括现状、未来的各种需求，如自愈电网概念等；二是以基于这些分析得出的电力系统的需求作为基础，提出支撑未来电力系统的信息需求系统，使用战术性的方法来建立一个战略视图，以战略的高度建立一个不依赖于具体技术的视图框架。这两个目标明确了电力系统是一个融合了电力输送能源基础设施和信息基础设施的能源系统。

2003年，美国能源部（DOE）发布了“Grid 2030”，对美国未来电网远景进行了阐述。该报告可谓美国电力改革的里程碑式文件，它描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。同年，电网智能化联盟（The Grid Wise Alliance）由美国能源部牵头成立，成员包括跨国技术公司有ARE-VA、GE、IBM；电力公司和电网运营商有AEP（美国电力公司）、包纳维亚（Bon-neville）电力管理局、PJM及法国电力集团（EDF）等。

2004年，美国Battelle研究所和IBM公司先后提出来“智能化电网”（Intelli-gent Grid，Intelligent Utility Network-IUN）。Grid Wise架构委员会成立，其目标是定义一个可互操作、互动通信的智能电网整体框架。

2005～2006年，DOE与美国国家能源技术实验室（NETL）合作，发起了“现代电网”倡议，任务是进一步细化电网现代化愿景和计划，并在全国范围内达成共识。“现代电网”倡议创立一个全国范围内共享的关于现代电网主要特性及关键技术领域的一个蓝图。这个蓝图分析了电网的性能和技术缺口，提出了现代电网的国家级概念，鼓励工业界对现代电网的认可并协调区域技术的集成项目。

2007年12月，美国国会颁布了《能源独立与安全法案》，以法律形式确立了智能电网的国家战略地位。

2009年，美国能源部向国会递交了《智能电网系统报告》，制定了由20项指标组成的评价指标体系，对美国智能电网的发展现状进行了评价，并总结了发展中遇到的技术、商业以及财政等方面的挑战。

（2）欧洲智能电网研究与发展

智能电网成为欧洲电网的发展趋势，尤其是其独特的发展背景。其一，经过逾百年的长期发展，欧洲各国的电力系统已走完了以外延扩张为主的发展阶段，早已具备了可以满足经济社会运转需求的较为充裕的输配电供应能力，对电力行业的要求转向了更加高效、灵活、环保且有利于市场化等方面。其二，欧洲各国的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能源发展，尤其是风能、太阳能和生物质能等可再生能源发展是近年来欧盟委员会能源政策的基本着力点和中心目标。因此，基于可再生能源的分布式电源发展成为欧洲电力市场的必然。其三，欧洲天然气管网发达，应用广泛且已市场化，为基于天然气的分布式发电技术的广泛应用提供了良好的能源供应基础和市场基础。

2004年成立了“未来电网欧洲技术论坛”，欧洲委员会研究总局为该论坛制定了基本理念和指导原则。

2005年，“智能电网（Smart Grids）欧洲技术论坛”正式成立，并提出了智能电网（Smart Grids）的概念。作为欧洲2020年及以后的电力发展目标，该计划指出未来欧洲电网应具有以下特征：

1）灵活性。在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求。

2）可接入性。保证用户能够灵活地接入电网。

3）可靠性。提高电力供应的可靠性与安全性，满足数字化时代的电力需求。

4）经济型。通过技术创新、能源有效管理以及有序的市场竞争等提高电网的经济效益。

将当前的电网转换成一个用户和运营者互动的服务网，以提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源发电的大规模整合扫除各种障碍。

2006年4月，未来电力网络技术平台顾问委员会发布了“欧洲未来电力网络视图和战略（Vision and Strategy for Europe’s Electricity Networks of Future）”。在这个视图中指出，未来的电力市场和网络必须能为用户提供一个可靠、灵活、可访问和低成本的电力供应系统，并要充分利用大型集中的发电厂和小型分布式的电源。终端用户在电力市场和电网上均体现更重要的互动性。电力将由集中和分散的电源提供，电网系统在欧洲各层次上更加互连，促进安全和高效。这个新概念的电力网络成为智能电网视图。同年，欧盟理事会发布能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略（A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Ener-gy）》，强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。

2008年，欧洲公用事业电信联合会（UTC）发布了一份名为“智能电网——构建战略性技术规划蓝图（Smart Grids：Building a Strategic Technology Roadmap）”的报告，以帮助公用事业公司做充分的规划准备工作，进而更好地制定智能电网的发展计划，实现智能电网的发展目标。

（3）我国智能电网研究与发展

随着全球资源环境压力的不断增大，电力市场化进程的不断深入以及用户对计算机可靠性和质量要求的不断提升，电力行业正面临前所未有的挑战和机遇。我国电力行业也面临着类似的情况：在宏观政策层面，电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求，以适应气候变化的需要；在市场化改革层面，交易手段与定价方式正在发展，市场供需双方的互动将会越来越频繁。这说明智能电网建设也将成为我国电网发展的一个新方向。我国智能电网方面的研究进展缓慢，甚至是刚刚起步。

2007年10月，华东电网公司启动了智能电网可行性研究项目，密切联系国际先进机构，并结合华东电网的现状和今后发展的要求，提出了三个阶段的发展思路和行动计划。2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网，2030年针织建成具有自愈功能的智能电网，争取在智能电网建设的方向上去的实质性的突破。

2008年，国家电网公司开始推行电力用户用电信息采集系统，规划用3～5年的时间实现全网的电能信息采集，实现“全覆盖、全采集、全预付费”的目标。这将为智能电网的集成通信系统提供一个强大的信息网络平台，为智能电网的推行奠定了充分的基础。

2009年5月，在北京召开的“2009特高压输电技术”国际会议上，国家电网公司正式对外界公布了“坚强智能电网”计划。会议指出，“发展特高压电网是建设坚强智能电网的基础。为保障安全、清洁、高效、可持续的能源和电力供应，积极发展智能电网已成为世界电力发展的新趋势”。国家电网同时发布了我国建设坚强智能电网的理念，即立足自主创新，建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网的发展目标。

国家电网公司将分三个阶段推进坚强智能电网建设。2009～2010年是规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点；2011～2015年是全面建设阶段，将加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016～2020年是引领提升阶段，将全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。

在国外智能电网发展驱使下，我国应该根据自己的国情，抓住机遇，寻求适合中国特色的智能电网战略规划，并尽快实施。智能电网的建设必将进一步推动电力工业的变革与进步。

4.我国智能电网发展障碍

智能电网贯穿发、输、配、用全过程，通过智能电网的建设，电力系统各领域都将产生质的飞跃。从总体上看，我国已经从电力企业、设备制造商、政府机构以及部分风险投资参与的智能电网组织，已经达成了共识，协同开展智能电网技术研发与测试。但是我国的经济与电力能源的高速发展，使得国家电网存在的弊端显露出来，国内能源和负荷分布不均，使得智能电网的发展存在一定的障碍。主要体现在以下两个方面：

（1）电网企业动力

我国目前的电网运行模式比较落后，电力企业的收益依赖于生产与输送的电量。而新投资的分布式发电、可再生能源以及环境友好型电网的由于基础投资较高，使得产生的电价成本相对比较昂贵，使很多企业缺乏足够的动力去投资。短期的经营压力与长期的收益之间产生了矛盾，电力企业的短期成本的上升，对其经营产生了很大压力。

（2）新技术研发与应用

研发新的智能电网技术需要投入大量资金，在研发过程中又具有很高的风险，而且短时期内，高金额的投入，并不一定能够得到高额回报。这既不利于新技术研发测试的融资，也不利于电力企业对新技术进行应用。此外用户对于智能电网的接纳程度尚不明了，这也阻碍了智能电网的推广和应用。

在智能电网的建设过程中，不仅要与国际智能电网组织密切联系和交流，还需要研究机构、电力企业、设备制造商、咨询机构和专家学者共同努力。有关专家针对我国电网存在的问题提出了如下的方法：

1）针对电力企业存在的收益问题，管理者应当通过打破电网企业销售与利润间的联系来消除障碍，通过调整电费，保证电网能够收回成本。对于通过提高效率而节省能源的方法，国家应该出台一些鼓励政策，适当提供积极的财政激励。

2）目前我国智能电网的建设主要侧重在输电网侧，但是用电侧、配电侧的智能电网技术同样需要有关专家学者的高度重视。只有达到整个电网共同进步，才能真正推动智能电网的建设与发展。

3）加强与国外的交流与合作，扬长避短，因地制宜，在目前国内智能电网研究落后于欧美国家时，大量吸收国外的研究与实施的经验，在一定程度上，正确指导我国智能电网的正确发展。

4）加强研究手段的建设。鼓励专家学者从事智能电网研究工作，包括建设新能源与分布式电源接入技术的实验室。

5.坚强智能电网

坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现电力流、信息流、业务流的高度一体化融合的现代电网。它是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。“坚强”和“智能”是坚强智能电网的基本内涵。只有形成坚强网架结构，构建“坚强”的基础，实现信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征，才能充分发挥坚强智能电网的功能和作用。

特高压就为发展智能电网提供了坚实的基础。我们提出的目标是加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的坚强智能电网。我们将要建设的坚强智能电网，是一个坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。在这个目标的指导下，国家电网将按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，加快建设由交流1000kV和±800kV、直流±1000kV构成的特高压骨干网架，在实现各级电网协调发展的同时，围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等主要环节和信息化建设等方面，分阶段推进“坚强智能电网”发展。到2020年，将全面建成统一的“坚强智能电网”，使电网的资源配置能力、安全稳定水平以及电网与电源和用户之间的互动性得到显著提高，使“坚强智能电网”在服务经济社会发展中发挥更加重要的作用。

信息化、数字化、自动化、互动化是坚强智能电网的基本技术特征。信息化是坚强智能电网的基本途径，体现为对实时和非实时信息的高度集成和挖掘利用能力；数字化就是将复杂的信息转变为可以度量的数字、数据，再将这些数字、数据建立适当的模型，输入计算机进行统一处理，这也有利于发展数字化电网、数字化电表与数字化用电设备；自动化是坚强智能电网发展水平的直观体现，依靠高效的信息采集传输和集成应用，实现电网自动运行控制与管理水平提升；互动化是坚强智能电网的内在要求，通过信息的实时沟通与分析，实现电力系统各个环节的良性互动和高效协调，提升用户体验，促进电能高效、安全、环保应用。

6.智能电网核心技术

智能电网的建设需要大量的新型技术和设备，才能满足社会对电网的可靠性、安全性、高效性、低成本、绿色环保等方面的要求。这些技术可以分成以下五个方面。

（1）通信系统

在建设智能电网需要运用的五类关键技术中，综合开放的通信技术是其中的基础。它是实现其他应用技术所必需的，也是智能电网中必不可少的环节。智能电网不能缺少高效综合的通信，因为数据的获取与传输、电网的保护与控制都需要在通信技术的配合下完成。建设智能电网的重要一步就是要重点建设高效现代化的通信系统。(www.xing528.com)

综合通信系统是一个动态交互体系，实时地反映电网信息和功率的变化，允许用户通过不同速度要求的互连应用软件，在系统中与各种高级电子设备相互配合。各种电力系统应用软件都有着不同的需求，所以首先要精确地制定好系统的技术指标，如速度、冗余容量、可靠性等；其次，要鼓励敦促相关标准的制定，这些技术的进步有赖于世界公认的技术标准的规范化。综合通信系统可以把高级的电子设备（IED）、智能电表、控制中心、电力操作员、保护系统、用户等连成一个网络。

综合通信系统支持智能电网的高效运行，主要体现在以下两个方面。

1）开放的通信标准：使各种信息能够被发送者和接收者共同理解和接受。

2）适当的媒介：为精确、安全、可靠、高速的传输信息提供了必要的基础。

高速、综合的双向通信技术可以满足实时信息和功率变化的通信需要，开放的体系将会创造一个“即插即用”的网络环境，并和整个电网相互配合，组成统一的整体。

（2）先进的传感与计量技术

传感与计量技术是现代电力系统的重要组成部分。高级传感与计量技术的运用使系统能够接收和传送数据信息，提高电力系统的管理水平。这项技术能够评估各个元器件以及整个电网的安全性，它支持系统频率的在线策略，可以避免人工投递账单，并能够有效地防止窃电；同时还能够消除阻塞，并通过激励客户对电力消费的选择、需求侧响应以及采取新的控制策略来达到节能减排的目的。

在未来，采用先进数字仪表与传感器的数字通信技术将使更多更复杂的电力系统测量成为可能，使电力服务供应商与客户之间的交流变得更加简单。输电线宽带（BLP）与无线数字通信技术就是完成这些功能的一个很好的例子。传感与计量技术将大力推广电力市场的发展，它允许用户自由选择自己想节省的电能，可以大幅度提高用户对电能的使用效率。整个社会能源使用效率的提高，必然会给环境保护带来益处，整个社会的经济以及公共安全也会因此而得到加强，同时困扰电力系统多年的稳定性问题也将得到彻底地解决。

随着传感与计量技术的未来发展（从用户的角度看），智能电网将不会再有机械计量表和人工抄表员，取而代之的是能够与用户和服务供应商进行双向通行的现代晶体管电表。这些高级电表中的微型处理器将发挥非常重要的作用，它们可以记录一天内不同时段的电能使用情况，也可以根据从服务供应商那里接收到的峰价信号，调整用户的电力使用情况，还可以将峰价信号通知给用户，精密的仪器可以追踪用户预先设定好的使用计划。一旦电力价格出现波动，电表就会做出反应，自动控制用户的负荷从而与计划保持一致。最精密成熟的计量表甚至可以提供一些非公用服务，如火灾和防窃报警等。

从电力系统的角度看，先进的传感与计量技术将为电力调度员与计划制定者提供更加翔实的数据。新型的服务器软件系统可以收集、存储、分析、计算大量信息数据，这些计算后的信息数据将传送给公用电网。

传感与计量技术在智能电网系统监测、分析、控制中起着基础性作用，可实现大电网的同步相量测量，提高广域电力系统动态可观测性，为提高电网的安全可靠性、避免大电网连锁反应提供了坚实的信息基础。

（3）电力电子技术

电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是电力技术、电子技术和控制技术的融合。在大功率电力电子技术应用以前，电网采用传统的机械式控制方法，具有响应速度慢、不能频繁动作、控制功能离散等局限性。大功率电力电子技术具有更快的响应速度、更好的可控性和更强的控制功能，为智能电网的快速、连续、灵活控制提供了有效的技术手段。

电力电子技术在智能电网中的应用主要体现在以下方面：

1）具有提升电网资源优化配置能力。如柔性交流输电系统（FACTS）技术能在现有设备中不做重大改动的条件下充分发挥电网的输电潜力；传统的基于晶闸管的电力电子装置，如可控串联补偿（TCSC）能够显著提高特高压线路的有功传输能力；可控高抗装置（CSR）则能有效协调特高压电网无功补偿和限制过电压之间的矛盾。新一代的基于可关断器件的电力电子装置，如静止同步补偿器（STAT-COM）、静止同步串联补偿器（SSSC）、统一潮流控制器（UPFC）、静止补偿器（CSC）等，结构紧凑且性能大幅提升，有望在智能电网中发挥更大作用。

2）提高电网安全稳定运行水平。如FACTS和电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）相对于传统输电方案具有更快的响应速度、更好的可控性和更强的控制功能，为智能输电网的快速、连续、灵活控制提供了最有效的技术手段。如果电网中安装适当数量的FACTS装置，并采用基于全局优化控制目标的多FACTS装置协调控制技术，将大大提高电网安全稳定控制的智能化水平。

3）提高清洁能源并网运行控制能力。风力发电厂采用VSC-HVDC并网具有非常突出的优越性，它不仅能够动态控制无功功率，抑制并网风电场的电压波动与闪变，改善并网系统电能质量，而且可以精确控制有功潮流，有效提高并网系统的暂态稳定性，大幅改善大规模风电场并网性能。

4）提高电网服务能力。如电力电子变压器（Power Electronic Transformer，PET）不仅能实现传统变压器的电压隔离与变换功能，还可以提供动态无功支撑、潮流控制、电能质量控制、软并网和软解列等功能，为分布式电源接入电网提供了一种较先进的技术手段。

5）代替本地发电装置，向偏远地区、岛屿等小容量负荷供电。如采用VSC-HVDC技术向无源网络供电则不受输电距离的限制，几兆瓦到数百兆瓦的输电功率也符合其经济输电范围。

6）城市配电网增容改造。如采用VSC-HVDC向城市中心功能可能成为未来城市增容的最优方案，其可采用地埋式电缆，既不会影响城市市容，也不会有电磁干扰，而且适合长距离电力传输。

（4）先进的控制方法

智能化的电网必须有能力提供可靠、安全、高效益、稳定、环保的供电服务。先进的控制方法（ACM）是分析、诊断、预测现代电网运行状况的工具，进而采取相应措施来判断、排除、减少、避免停电和电能质量扰动。这些方法将控制电能传输、分配和消费过程，同时调整有功功率和无功功率。

先进的控制方法能够实现收集数据和监控网络组件；能够为所有需要的数据点提供接近实时的数据，通过专家诊断，解决现有的、潜在的系统、子系统和组件水平上的问题；结合本地控制系统并集中在控制总体结构中，在适当的时候采取自主行动，以满足实际系统的实时状况；向操作员提供信息和操作，通过有效的人机界面使技术人员对系统状况一目了然。

实施智能电网的先进控制方法有以下好处：

1）可靠的分配和传输系统将普遍得到改善，从而降低成本；

2）智能电网将实现自愈功能，限制具有连带关系的事故，以防止大面积停电；

3）具有分析复杂问题的能力，从而降低重大事故产生的后果；

4）与消费者紧密联系，提供能源价格信号，鼓励他们根据实际供求的影响参与电力市场；

5）向应急组织提供主要、及时的信息和指导，减少电网事故的恢复时间；

6）传输阻塞将减少到最低限，降低能源价格，建立更高效的能源市场；

7）监测供应方和需求方的状态，以确保电能质量，并在发生重大事故时及时采取适当措施；

8）利用分布式能源（DER）和分布式电源（DR）增加系统效率，减少对环境的影响；

9）集成资产利用数据传输到规划模型中，有助于规划增加系统容量的长期投资；

10）向状态维修（CBM）提供资产物质条件数据项目，改善资产的整体健康和可靠性，减少退出服务时间，降低维修成本，改善修复或更新决策进程。

（5）决策支持技术

电网运营商和管理人员要运行一个智能化电网，需要有必要的工具和训练，智能界面决策支持（IIDS）就是一种必不可少的技术。IIDS能将复杂的电力系统数据转换成运行人员一目了然的简单信息。运用动画、颜色轮廓、虚拟现实以及其他数据显示技术防止“数据超载”，并帮助运行人员在发生紧急情况时查明、分析事故原因并有针对性地采取行动。

当智能界面决策支持技术得到广泛应用后，电网的操作将会更加安全可靠，由自然灾害和人为错误引起的电网事故将会降到最低，大量复杂的系统信息将会被系统操作员快速理解和掌握，使他们可以快速完成以下工作：

1）快速了解电网的总体状态，启动电网的自我修复功能，快速检测和消除潜在的威胁，保护电网的安全和完整。

2）检测和控制多样的分布式能源（包括DER、DR和存储设备），快速处理出现的电能质量问题，把集中供电和分布式供电对环境影响与经济效益平衡考虑。

3）检测设备的过负荷情况，减轻负载或者更换设备来防止昂贵的停电成本，识别系统资产、人力资源、便携设备的地点和物理地标，可以极大地增强维修人员和公众的安全，为完成修复工作提供一个安全的环境，改善整个电力输电系统的整体操作和维护。

4）提供友好的界面使用户可以积极参与能源市场和电网的操作，让负荷成为电网操作的一个积极因素。同时将电网信息更好地传送给利益相关者，实现系统运行和市场信息的高度透明。

7.我国智能电网建设

（1）大规模新能源发电

新能源发电主要是指利用风能、太阳能、生物质能、海洋能和地热能等各种新型可再生能源进行发电。国外的新能源以分散接入为主，我国由于资源状况与经济发展区域的逆向分布，决定了新能源发电具有大规模集中接入的特点。与常规电源相比，大多数新能源发电方式提供的电力具有显著的间歇性和随机波动性，当并网规模较大时，将对电网的安全稳定运行带来影响。作为新能源发电方式的有益补充，储能技术可以通过存储电能来平滑随机和间歇的功率输出，并在大规模新能源发电并网中起到重要作用。

（2）智能输电网技术

输电网是电能输送的物理通道，是连接发电、配电和用电等环节的纽带。由于我国能源供应和消费呈逆向分布特征，一次能源集中在西部和北部地区，而负荷又集中在中东部和南部地区，因此，需要采用先进的输电技术，建设坚强的网架结构，进行远距离、大容量、低损耗、高效率的电能输送，促进水电、火电、核电和可再生能源基地的大规模集约化开发，实现全国范围内的能源资源优化配置。先进的输电技术是构建智能输电网、满足新能源发展需要、实现资源大范围优化配置的关键技术；智能电网技术为电网的安全稳定经济运行提供重要的保障。先进的输电技术、智能变电站、智能电网调度、输电线路状态检测等都是是智能电网中的重要环节，共同建设于输电网技术的发展。

（3）智能配电网技术

智能配电网（Smart Distribution Grid，SDG）是智能电网的重要组成部分，它以灵活、可靠、高效的配电网网架结构和高可靠性、高安全性的通信网络为基础，支持灵活自适应的故障处理和自愈，可满足高渗透率的分布式电源和储能元件接入的要求，可满足用户提高电能质量的要求。智能配电网技术有机集成和融合了现代计算机与通信技术、高级传感和测控等技术，并满足了配电系统集成、互动、自愈、兼容、优化的要求。

（4）智能用电技术

利用现代通信技术、信息技术、营销技术，构建智能用电服务体系是智能电网的重要工作之一。智能用电是依托智能电网和现代管理理念，利用高级计量、高效控制、高速通信、快速储能等技术，实现现场响应迅速、计量公正准确、数据实时采集、收费方式多样、服务高效便捷，构建智能电网与电力用户电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系。智能用电服务系统将供电端到用户端的所有设备，通过传感器连接，形成紧密完整的用电网络，并对信息加以整合分析，实现电力资源的最佳配置，达到降低用户用电成本、提升供电可靠性、提高用电效率的目的，从而带动智能家居、智能交流、智能社区、智能城市的发展。

8.智能电网展望

智能电网不是终点，而是一个过程。智能电网的建设既是逐步使电网具有智能化的过程，也是复杂的系统工程，需要一系列新技术、新设备的支撑，必须在新技术研究和新设备制造方面取得突破。

展望未来，智能电网将呈现三大发展趋势。

一是数字化电网，这是巨型电网与微电网的有机融合。实现基于广域的电网资源配置功能，使得国家能源安全、能源利用效率得到有效提高，促进可再生能源并网销售，使得用户用电信息、价格信息、能源品种信息、停电信息都得到整合、挖掘和送达，客户用电更加具有选择性，节能、减排、气候变化等国家目标分解到每家用户，建立一个有序消费能源、清洁消费能源的社会。

二是在共同信息模式的基础上建立数据的整合体系和数据的收集体系，目标是整合电力系统中的数据，在此基础上通过更多的传感器采集一线数据，并根据市场价格信号进行实时的高效率的资产管理；现在的电表只是达到能自动地读取，如果将这种电表变成双方的、互动的交流，就能够对需求和供应有一个更好的平衡。

三是全面优化的能源利用决策支持系统。基于智能电网技术的综合资源规划和电力需求，将为电力用户提供双向智能传输系统，这一系统建成之后，高峰期至少节省5％的电能。此外，随着能源与环境问题变得越来越重要，智能电网支持在电力高峰期将风能、太阳能等新型可替代能源接入电网，保障2020年我国可再生能源市场份额达到15％。这一目标的实现要依靠节约，但更需要智能电网，因为它将为我国的清洁能源市场带来根本性的变化。

智能电网的未来将实现电流与信息流的高效融合、需求的系统实时响应、停电与电能质量围绕的零经济损失、一种更宽辐射带的消费者选择空间、开放的电力市场竞争环境提供给世界以更优质的服务。所有这一切都将是建立在一种新型的基础设施基础上的，而这种新型的基础设施是满足电源超导的、电源分布式的、电源系统智能化的以及传统电能与清洁电能共存的经济体。