（国网太原供电公司经济技术研究所）
摘要：阐述了智能电网的特点和研究目标及其与传统电网的区别,电网建设的应用案例，详述了智能电网的关键技术和功能。最后论述了我国在智能电网发展中所面临的机遇和挑战。
关键词：智能电网;智能电表;电能质量;分布式电源
随着市场化改革的推进、气候变化的加剧，环境监管日益严格，可再生能源等分布式发电资源数量不断增加，智能电网(Smart Grid)的概念应运而生。其目标是利用现代测量、通信、计算机、自动化等先进技术，允许可再生能源顺利接入电网，提高电力系统的能源转换和传输效率，确保电网运行更可靠、更灵活、更经济，为用户提供更高的供电质量和更优质的服务。
本文阐述了智能电网的特点和研究目标、智能电网与传统电网的区别、国内外对智能电网的研究和应用案例，重点阐述了智能电网的关键技术和功能，最后对我国在智能电网发展中所面临的机遇和挑战作了论述。
1.智能电网的特点和研究目标
1. 1智能电网的特点
(l)自愈性。应用嵌入系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。
(2)互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。
(3)高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。
(4)优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。
(5)电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。
(6)集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。
1.2智能电网研究的目标
(1)以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。(2)使分布式电源(包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应)得到有效利用。（3）提高电网资产的利用率。（4）提高用户用电效率、可靠性和电能质量。
2.智能电网与传统电网的区别
从宏观上讲，智能电网与传统电网管理运行模式相比，它是一个完整的企业级信息框架和基础设施体系，可以实现对电力客户、资产及运营的持续监视，提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。传统电网的电力资源没有被合理配置，造成能源和财富的损失。
从微观上讲，与传统电网相比，智能电网进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中与分散相结合，灵活变换网络结构、智能重组系统结构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。
2.1国外智能电网的研究
欧美各国对智能电网的研究开展较早，且己经形成强大的研究群体。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也不同美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。
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华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网可行性研究，并设计了2008一2030年“三步走”的行动计划，在2008年全面启动了以高级调度中心项目群为突破的第一阶段工作，以整合提升调度系统、建设数字化变电站、完善电网规划体系、建设企业统一信息平台为4条主线，力争到2010年全面建成华东电网高级调度中心，使电网安全控制水平、经营管理水平得到全面提升。
2009年2月，作为华北公司智能化电网建设的一部分—华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。
在控制系统新技术方面，由中国电力科学研究院等单位承担的国家973计划项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”中，研究人员开展了基于智能和专家系统的电力系统故障诊断和恢复控制技术研究，为智能型的电力系统动态调度与控制提供了基本的分析工具，开发成功电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统平台，为新的智能化电网运行控制开发提供了系统的研发平台。有专家认为我国实施智能电网改造初期投资只需要3000一5000亿元，但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业有较大的拉动作用。如果扩大投资规模，我国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。
3.智能电网发展面临的机遇和挑战
在发展智能电网上，我国面临着很多新的机遇和挑战。在机遇方面，智能电网的建设可以大力提高我国电力工业的发展和运营水平。
(1)智能电网的发展将为太阳能技术及设备、蓄电池及储能技术、风力发电技术及设备、谐波抑制技术、柔性输电技术及设备、智能化变电站及其智能开关等设备、配电自动化系统及其设备、通信技术等行业带来机遇。
(2)在发展智能电网过程中，要积极深入研究，主动申报专利，保护自己的知识产权。
(3)我国是世界上水电资源最丰富、水电年发电量最多、水电装机容量最大的国家，我国发展的智能电网必须比其他国家更加注重对水电优势的利用。
(4)要积极研究并提前制订信息技术和运筹技术、电力信息、智能电表、智能电器等方技术和行业标准，避免各自为政。
智能电网带来机遇的同时，也带来了挑战。
（1）要正确认识发展智能电网没有现成的模式可以遵循，必须结合我国国情积极进行创新。 (2)关注并积极防范投资风险。在金融危机中发展智能电网，可能需要考虑未来的还贷压力。(3)要积极防范信息风险。信息采集安全(传感器)、通信安全、数据安全都需要给予高度重视。(4)发展智能电网需要电力工业、电器工业、信息工业密切配合、协同发展，不是单凭电网企业自身就能发展起来的。
4.结语
未来的电网发展必须更加适应多种能源类型的发电方式的需要，更加适应高度市场化的电力交易的需要。为此，不同的国家和组织都提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网，将智能电网视为未来电网的一个发展方向。尽管智能电网的研究与实践还处于初级阶段，但是建设智能电网己经成为世界电力行业的一个美好愿景，必将进一步推动电力工业的改革与进步。智能电网的发展，将为我国发电工业、电网工业、电器工业、信息技术工业、电子技术、通信技术提供新的经济增长点，将在未来的几十年为促进我国的就业、拉动国民经济增长、保护生态环境、改善能源结构、提高人民群众的生活水平作出积极的贡献。
参考文献
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论文作者:任建国
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/6/1
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