智能配電網(wǎng)研發(fā)路線探討

全面覆蓋發(fā)輸配用和電力市場、含括一二次系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，由于在發(fā)輸配用之間沒有必然的先后順序聯(lián)系，既可從上到下、也可從下到上進行研發(fā)實施。如美國科羅拉多州的Boulder，就是從供用電領(lǐng)域入手，于2008年3月率先建成全美第一個智能電網(wǎng)城市。智能電網(wǎng)中的配用電領(lǐng)域，通稱為智能配電網(wǎng)。由于以下幾個原因，從配用電領(lǐng)域入手搭建智能電網(wǎng)，日益?zhèn)涫荜P(guān)注。

1、智能電網(wǎng)有別于當代電網(wǎng)的幾個主要特征，均與甚至有的僅與配用電有關(guān);

2、智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是發(fā)輸配用電各個結(jié)點之間電力和信息的雙向流動。因此，解決當前供需雙向互動的薄弱環(huán)節(jié)，自然成為首選;3、由于全球的共同關(guān)注與參與，配用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的智能電器和智能電力交換設(shè)備不時涌現(xiàn);4、在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能電網(wǎng)，量大面廣的配用電，可通過充分發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)作用，優(yōu)化投資，獲取較好的性價比。

此外，我國由發(fā)改委所轄中國國際經(jīng)濟交流中心所承擔的“中國智能能源網(wǎng)發(fā)展模式和實施方案課題”，已于2010年7月15日和8月5日分別通過內(nèi)部評審和向國內(nèi)外公開發(fā)布其研究成果，得到國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟和國際電工委員會智能電網(wǎng)工作委員會等權(quán)威單位的高度評價和認可，并應(yīng)邀作為國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟理事會理事，參與標準和規(guī)范的制定。倡導(dǎo)以電力和燃氣為引擎，“標準先行、地方先動”(600多個市級單位)的智能能源網(wǎng)，勢必有力推動智能配電網(wǎng)的研發(fā)和實施。

本文在闡述智能配電網(wǎng)研發(fā)特點的基礎(chǔ)上，將智能配電網(wǎng)的研發(fā)劃分為支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)、表前表后當前今后的各種應(yīng)用、以及集支撐與應(yīng)用于一體的智能設(shè)備三個層次展開分析討論，試圖尋求一條既充分發(fā)揮當代電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用、又跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展的研發(fā)路線。

1、智能電網(wǎng)研發(fā)中配用電領(lǐng)域的特點智能電網(wǎng)是一個完全自動化的發(fā)輸配用電網(wǎng)絡(luò)，它監(jiān)視控制每一個用戶和電網(wǎng)結(jié)點，保證電力和信息在所有結(jié)點的雙向流動，用以支持研發(fā)智能電網(wǎng)的各種應(yīng)用，解決智能電網(wǎng)安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行、大量分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易、以及供需互動的雙向服務(wù)等問題。智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，并繼承了許多傳統(tǒng)和新技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的研發(fā)領(lǐng)域及其和傳統(tǒng)電網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。

圖中，高級量測體系A(chǔ)MI：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)AMR的各種應(yīng)用，通過智能電表和通信、信息集成，實現(xiàn)供需之間電力和信息的雙向流動，支持表前電網(wǎng)側(cè)和表后用戶側(cè)的各種應(yīng)用。

高級配電運行ADO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/DMS的各種應(yīng)用，支持分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易，電網(wǎng)的安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行，和供需互動的雙向服務(wù)。

高級輸電運行ATO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/EMS的各種應(yīng)用，支持接入靈活交流輸電、高溫超導(dǎo)輸電等新系統(tǒng)元件，高壓集中發(fā)電和低壓分散發(fā)電的協(xié)調(diào)優(yōu)化，事件啟動快速仿真決策、靈活分區(qū)故障隔離，避免或縮小大面積停電。

此外，智能電網(wǎng)中的高級資產(chǎn)管理AAM，與AMI、ADO、ATO相集成，使用有關(guān)信息和控制，實現(xiàn)對資產(chǎn)規(guī)劃、建設(shè)、運行維護等全生命周期的優(yōu)化管理。

可見，智能電網(wǎng)研發(fā)領(lǐng)域中，和傳統(tǒng)電網(wǎng)重大不同且量大面廣的，都集中在配用電領(lǐng)域。即：用電領(lǐng)域智能電表與通信信息結(jié)合組成的先進量測體系A(chǔ)MI、及其表前表后各種應(yīng)用，應(yīng)對簡單受電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為復(fù)雜有源網(wǎng)絡(luò)、大量分布能源和電動汽車充放電入網(wǎng)管理和市場交易的ADO，以及兩者共同支持的供需互動雙向服務(wù)等。

考慮到智能電網(wǎng)是從傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展而來，因此，研發(fā)智能配電網(wǎng)時，應(yīng)充分利用傳統(tǒng)電網(wǎng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)，最大限度地優(yōu)化投資，避免重復(fù)建設(shè)。為此，本文將智能配電網(wǎng)的研發(fā)內(nèi)容劃分為實現(xiàn)電力和信息的雙向流動、支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)，表前表后、當前今后的各種應(yīng)用，以及支撐應(yīng)用一體化的智能設(shè)備三個層次，在充分發(fā)揮傳統(tǒng)電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用的同時，跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

全面覆蓋發(fā)輸配用和電力市場、含括一二次系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，由于在發(fā)輸配用之間沒有必然的先后順序聯(lián)系，既可從上到下、也可從下到上進行研發(fā)實施。如美國科羅拉多州的Boulder，就是從供用電領(lǐng)域入手，于2008年3月率先建成全美第一個智能電網(wǎng)城市。智能電網(wǎng)中的配用電領(lǐng)域，通稱為智能配電網(wǎng)。由于以下幾個原因，從配用電領(lǐng)域入手搭建智能電網(wǎng)，日益?zhèn)涫荜P(guān)注。

1、智能電網(wǎng)有別于當代電網(wǎng)的幾個主要特征，均與甚至有的僅與配用電有關(guān);2、智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是發(fā)輸配用電各個結(jié)點之間電力和信息的雙向流動。因此，解決當前供需雙向互動的薄弱環(huán)節(jié)，自然成為首選;3、由于全球的共同關(guān)注與參與，配用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的智能電器和智能電力交換設(shè)備不時涌現(xiàn);4、在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能電網(wǎng)，量大面廣的配用電，可通過充分發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)作用，優(yōu)化投資，獲取較好的性價比。

此外，我國由發(fā)改委所轄中國國際經(jīng)濟交流中心所承擔的“中國智能能源網(wǎng)發(fā)展模式和實施方案課題”，已于2010年7月15日和8月5日分別通過內(nèi)部評審和向國內(nèi)外公開發(fā)布其研究成果，得到國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟和國際電工委員會智能電網(wǎng)工作委員會等權(quán)威單位的高度評價和認可，并應(yīng)邀作為國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟理事會理事，參與標準和規(guī)范的制定。倡導(dǎo)以電力和燃氣為引擎，“標準先行、地方先動”(600多個市級單位)的智能能源網(wǎng)，勢必有力推動智能配電網(wǎng)的研發(fā)和實施。

本文在闡述智能配電網(wǎng)研發(fā)特點的基礎(chǔ)上，將智能配電網(wǎng)的研發(fā)劃分為支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)、表前表后當前今后的各種應(yīng)用、以及集支撐與應(yīng)用于一體的智能設(shè)備三個層次展開分析討論，試圖尋求一條既充分發(fā)揮當代電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用、又跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展的研發(fā)路線。

1、智能電網(wǎng)研發(fā)中配用電領(lǐng)域的特點智能電網(wǎng)是一個完全自動化的發(fā)輸配用電網(wǎng)絡(luò)，它監(jiān)視控制每一個用戶和電網(wǎng)結(jié)點，保證電力和信息在所有結(jié)點的雙向流動，用以支持研發(fā)智能電網(wǎng)的各種應(yīng)用，解決智能電網(wǎng)安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行、大量分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易、以及供需互動的雙向服務(wù)等問題。智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，并繼承了許多傳統(tǒng)和新技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的研發(fā)領(lǐng)域及其和傳統(tǒng)電網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。