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摘要：构建全球能源互联网对于落实国家战略、推动能源革命、应对气候变化，实现世界经济、社会、环境协调发展具有全局性和战略性意义。本文首先分析了构建全球能源互联网的意义，接着对智能电网的概念进行了阐述，最后提出了面向能源互联网的智能电网关键技术，智能电网的建立可以为构建全球能源互联网奠定必要的技术基础。
关键字：能源互联网; 智能电网; 关键技术
面对国际经济社会发展新形势和世界能源发展新趋势，习近平总书记高瞻远瞩，提出探讨构建全球能源互联网的中国倡议，内涵十分丰富，对于落实国家战略、推动能源革命、应对气候变化，实现世界经济、社会、环境协调发展具有全局性和战略性意义。本文首先提出了构建全球能源互联网的意义，接着分析了智能电网的概念，最后阐述了面向能源互联网的智能电网关键技术，智能电网可以为构建全球能源互联网奠定必要的技术基础。
1 构建全球能源互联网的意义
能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术，信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。
构建全球能源互联网对世界经济、社会、环境协调发展的重要意义如下：（1）构建全球能源互联网，是“一带一路”建设的创新发展；（2）构建全球能源互联网，是推进能源革命的重大举措；（3）构建全球能源互联网，是推动经济社会发展的强大引擎；（4）构建全球能源互联网，是应对全球气候变化的根本途径；（5）构建全球能源互联网，是促进世界和平发展的重要平台。
构建全球能源互联网，能够促进国家间、组织间、企业间以及社会各方力量加强合作、互利共赢。化石能源具有稀缺性，风能、太阳能等可再生能源取之不尽，是人类的共同财富。依托全球能源互联网大规模开发利用可再生能源，能够增进南南合作、南北合作，将亚洲、非洲、南美洲等地区的资源优势转化为经济优势，解决缺电问题，消除贫困，缩小地区差异，抑制国际争端，让人人享有可持续能源，推动人类命运共同体建设。
2智能电网的概念和特点
智能电网是集成现代通信信息技术、自动控制技术、决策支持技术与先进电力技术，具有信息化、自动化、互动化特征的新型现代化电网。智能电网一般涵盖电源接入、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，可以适应各类电源和用电设施的灵活接入与退出，实现与用户友好互动，具有智能响应和系统自愈能力，能够显著提高电力系统安全可靠性和运行效率。
智能电网具有如下特点：（1）坚强可靠：具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；（2）经济高效：提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；（3）清洁环保：促进清洁能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；（4）透明开放：实现电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；（5）友好互动：实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户接入，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。
3面向能源互联网的智能电网关键技术
面向能源互联网的智能电网必须要解决的关键技术问题如图1所示，主要包括分布式能源智能管理系统、开放式通信系统、高级智能仪表体系以及新型电网元件技术。
图1 智能电网实现的关键技术
分布式能源是指安装在用户端的能源综合利用系统，主要包括分布式电源和分布式储能系统，当融入大量的分布式能源后，电网的结构、能量形式、功率流动、信息交换和控制方式的复杂程度大大增加。因此，针对分布式能源带来的问题，可以从以下几个方面展开研究：（1）分布式能源的运行管理优化；（2）分布式能源的接入标准和规划方案；（3）新的保护方法和技术。
为了能够实时监视和控制电网运行，清晰掌握电网的状态，预防事故发生和及时清除故障，智能电网应该具备高速、双向的数字化通信系统。智能电网的通信系统应解决以下几个关键问题：（1）开放式的数据通信；（2）完备的通信标准；（3）数据通信网络与智能设备的高度集成。
智能电网中，无论是发电侧还是用户侧，都将安装有高级的数字化仪表，可以进行双向通信和远程监控，并且支持实时的电价计量。形成高级的智能仪表体系需要实现的关键技术有：（1）为电网的调度、运行和规划部门提供大量的电网数据信息，帮助运行人员准确把握电网的运行状态；（2）用户端的智能仪表将根据电网的用电信息；（3）提供系统故障的快速检测功能，并且能够远程控制设备开断；（4）评估电力系统设备的健康状况，提高设备的利用效率，降低运行和维护成本。
新型的电网元件也将是智能电网在硬件方面的一个关键技术，该技术是利用不断发展的新材料技术、纳米技术和先进的数字化设计，生产新一代的电力系统设备，将大大提高电网的输电能力、供电可靠性和实时控制能力。新型的电网元件技术包括：高温超导电缆、超导储能装置、故障电流限制器、复合导体、灵活交流输电系统和高压直流输电系统等技术。
4 结语
构建全球能源互联网，符合全人类的共同利益，智能电网是构建全球能源互联网的基础，本文基于当今电力系统中存在的种种问题，指出了发展智能电网及构建全球能源互联网的重大意义和必要性。首先提出了构建全球能源互联网的意义，接着分析了智能电网的概念，最后阐述了面向能源互联网的智能电网关键技术：分布式能源的智能管理系统、高度集成的开放式通信系统、高级的智能仪表体系和需求侧管理以及新型的电网元件技术等。这些关键技术问题的解决，将为智能电网及能源互联网的最终实现提供必要的技术保障。
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论文作者:万树伟,黄帆,秦煜森,陈浩,张仕焜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：电网论文; 互联网论文; 能源论文; 智能论文; 全球论文; 分布式论文; 关键技术论文; 《电力设备》2017年第20期论文;