國內(nèi)外智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀巫飛新

1、文章編號：1004289X(2012)02000304國內(nèi)外智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀巫飛新（廣東深圳供電局，深圳518000）摘要：首先介紹了美國、歐洲和日韓的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，然后對國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)發(fā)展策略進行了分析，建議我國智能電網(wǎng)建設應考慮本國國情。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)智；國家電網(wǎng)；南方電網(wǎng)；發(fā)展現(xiàn)狀中圖分類號：TM72文獻標識碼：BDevelopmentStatusofSmartGridTechnologyHomeandAbroadWUFei-xin(ShenzhenPowerSupplyBureau,Shenzhen518000,China)Abstract:Thesma

2、rtgriddevelopmentstatusofAmerica,Europe,JapanandSouthKorenarepresented.Thenthesmartgriddevelopmenttracticsofstategridcompanyandsoutherngridcomanyareanalyzed.Itsuggeststhathomeconditionsshouldbeconsideredaboutourcountry'ssmartgriddevelopment.Keywords:smartgrid;stategridsoutherngrid;developmentsta

3、tus廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，_加強智能電網(wǎng)建設”。這標志著智能電網(wǎng)建設已成為1 引言國家的基本發(fā)展戰(zhàn)略。電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展壯大的同時，面臨著許多問題71994-2015ChinaAccidcmiuJournalElectronicPublishingHouslx和矛盾，例如，經(jīng)濟發(fā)展與電力建設之間的矛盾，能源分布與負荷分布之間的矛盾，電網(wǎng)復雜度增加與控制技術(shù)之間的矛盾，電能質(zhì)量與用戶要求之間的矛盾，電力發(fā)展與環(huán)境惡化之間的矛盾，建設投資大與已有資源利用不充分之間的矛盾等等。這些矛盾在全球范圍內(nèi)具有普遍性。從近年來國內(nèi)外大停電事故來看，現(xiàn)有的技術(shù)手段和應對策略不足以解決所有

4、問題，電力工業(yè)急需一種突破。在此背景下，智能電網(wǎng)被確定為電力工業(yè)下一階段的建設目標。智能電網(wǎng)以安全可靠經(jīng)濟高效、節(jié)能環(huán)保為運行目標，有自愈、兼容、堅強、開放，以及支持電力市場和互動化等特征（如圖1所示），能夠有效地解決當前電力工業(yè)發(fā)展遇到的問1題。在2010年3月召開的全國兩會”上，溫家寶總理在政府工作報告中強調(diào)：大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，推本文首先介紹了美國、歐洲和日韓的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，然后對國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)發(fā)展策略進行了闡述。2國外智能電網(wǎng)發(fā)展情況2 .1美國智能電網(wǎng)發(fā)展情況2007年12月，美國國會頒布了能源獨立與安全法案”，其中的第13號法令為智能電網(wǎng)法令，該法案用法律形

5、式確立了智能電網(wǎng)的國策地位，并就定期報告、組織形式、技術(shù)研究、示范工程、政府資助、協(xié)調(diào)合作框架、各州職責、私有線路法案影響、以及智能電網(wǎng)安全性等問題進行了詳細和明確的規(guī)定。2009年2月，美國國會頒布了復蘇與再投資法案”，確定投資45億美元用于智能電網(wǎng)項目資助、標準制定、人員培養(yǎng)、能源資源評估、需求預測與電網(wǎng)分析等，并將智能電網(wǎng)項目配套資金的資助力度由2007年的20%提高到50%o2009年7月，美國能源部向國會遞交了第一部智能電網(wǎng)系統(tǒng)報告”，制定了由20項指標組成的評價指標體系，對美國智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了評價，并總結(jié)了發(fā)展過程中遇到的技術(shù)、商業(yè)以及財政等2方面的挑戰(zhàn)。IIriuhtcd

6、tic!根據(jù)美國復蘇與再投資法案”，美國政府將在未來兩三年向電力傳輸部門投資110億美元，其中能源部所屬電力傳輸與能源可靠性辦公室（OE）獲彳導45億美元，主要用于推動智能電網(wǎng)發(fā)展；能源部的BPA電力局和WAPA電力局各獲得32.5億美元的國庫借款權(quán)，主要用于加強電網(wǎng)基礎(chǔ)設施，尤其是新建線路，以適應清潔能源并網(wǎng)的要求°OE的45億美元中，有34億美元用于智能電網(wǎng)項目資助計劃，6.15億美元用于示范工程建設。奧巴馬總統(tǒng)于2009年10月底正式批準了獲得資助的項目，共有100個機構(gòu)將獲得政府資助，帶動的私有機構(gòu)投資將超過47億美元。示范工程方面，共有32項示范工程入選，帶動的私有機構(gòu)投資

7、超過10億美元?？傮w上來看，美國政府的投資有效地帶動了相關(guān)行業(yè)的參與和投資，已經(jīng)確立了一大批智能電網(wǎng)待建項目，預計總投資將超過100億美元。美國能源部還多次組織由政府、產(chǎn)業(yè)界和科研院所廣泛參與的研討會，就智能電網(wǎng)的特征和評價指標體系達成了共識。眾多風險投資公司也紛紛支持智能電網(wǎng)項目建設，20022007年美國與智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的風險投資金額年均增長率為27%,2007年達到近2億美元。1gu資4OITicehWindfcnnGuntrnHursI啊du4口alpEmCentnilpowerplanEkncrg)'inrnismidlgcncratDrsand$oarpanels詢red

8、uceveralldemandunths.jpd.SMARTGRIDAvisicinIhrthcfuiwiranciwyrkuE-iiMeghlLrdIllicTugridythatcanmcHiilcrandbcaj.ilsclfSniuiilLipplimites.Ciinshuioffinm>ftequenLiiluLtmiCLunxbdbegborM圖1具有監(jiān)測和自愈功能的智能電網(wǎng)D&tui由iiMeinthegridIMintedmivhjridkm：0'蚪olMe!al0仃peaklim會inhiittmirs:forLujcruse.)einandmanne

9、TTientUsecanbeUiihedtoafFpeakLi-irniitusiivirE©ncy.Sense春rXtKtfluctuaEiQnsanddiaturbsneai.修嗣皿匕中網(wǎng)訊FarareasEdbeLsotatcd.2.2歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展情況20062008年，歐盟依次發(fā)布了歐洲未來電網(wǎng)的愿景與戰(zhàn)略”、戰(zhàn)略性研究計劃”、戰(zhàn)略部署文件”等三份戰(zhàn)略性文件，構(gòu)成了歐盟的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略框架。就其主要成員國來看，英國2009年依次發(fā)布了英國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略”和英國低碳轉(zhuǎn)型計劃”兩份戰(zhàn)略性文件。德國2009年發(fā)布了名為新思路、新能源2020年能源政策路線圖”的戰(zhàn)略性文件。

10、入6千萬歐元，另外8千萬歐元由技術(shù)聯(lián)盟自籌。丹麥啟動了EDISON示范項目，主要研究集成大規(guī)模分布式風電和電動汽車的智能電網(wǎng)，丹麥電網(wǎng)公司En-erginet對項目進行了資助，舊M與西門子公司也參與了項目建設。歐洲其他國家，如荷蘭、意大利、法國、西班牙等國也在智能電表，風電與太陽能并網(wǎng)等方面開展了大量工作。2 .3日韓智能電網(wǎng)發(fā)展情況英國監(jiān)管機構(gòu)Ofgem在2009年8月宣布了新的智能電網(wǎng)建設計劃，將在5年內(nèi)投資5億英鎊建設4日本于2009年4月公布了月本發(fā)展戰(zhàn)略與經(jīng)濟增長計劃”，其中包括了太陽能發(fā)電并網(wǎng)、未來日本智個智能城市”。德國政府由環(huán)境、自然保護與核安全能電網(wǎng)實證試驗、電動汽車快速充電

11、裝置等與智能電部（BMU）和經(jīng)濟與技術(shù)部（BMWI）在2008年聯(lián)合啟網(wǎng)密切相關(guān)的內(nèi)容。日本電氣事業(yè)聯(lián)合會在2009年動了EEnergy”示范工程計劃，目前已確定6個燈7月表示，將全面開發(fā)日本版智能電網(wǎng)”。韓國在塔示范項目：分另I由6個技術(shù)聯(lián)盟負責實施，政府投2008年發(fā)布了綠色能源工業(yè)策略”，推出了韓國版71994-2015ChinaAcademicJournalEJccUoiinjPublishingHouse.Alrightsreserved.liLtpy/ki.nci智能電網(wǎng)”設想。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(METI)積極引導日本企業(yè)參與國內(nèi)外的智能電網(wǎng)建設°METI與美國新墨西哥州簽

12、訂了合作協(xié)議，日方將參與該州智能電網(wǎng)示范工程的投資與建設；對內(nèi)啟動了日本國內(nèi)的智能電網(wǎng)工程，由九州電力公司和沖繩電力公司在十個獨立的島嶼上建設示范項目，項目整體預算為90億日元，其中政府將資助60億日元。韓國知識經(jīng)濟部決定在20092012年間，投入2547億韓元推進智能電網(wǎng)技術(shù)的商用化。韓國電力公司計劃花費6500萬美元在2011年完成濟州島智能電網(wǎng)示范項目，并在其承擔的菲律賓電力項目中采用了智能電網(wǎng)技術(shù)。3 國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀2009年5月，在北京召開的2009特高壓輸電技術(shù)國際會議”上，國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布了堅強智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。2009年8月，國家電網(wǎng)公司啟動了智能化規(guī)劃編

13、制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建設、重大專項研究和試點工程等一系列工作。堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。堅強”與智能”是現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個基本發(fā)展要求。堅強”是基礎(chǔ)，智能”是關(guān)鍵。強調(diào)堅強網(wǎng)架與電網(wǎng)智能化的高度融合是以整體性、系統(tǒng)性的方法來客觀描述現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基本特3,4征。電網(wǎng)的堅強”與智能”本身也相互交叉，不可拆分。堅強智能電網(wǎng)是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明

14、開放和友好互動的電網(wǎng)。堅強可靠，指具有堅強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應；經(jīng)濟高效，指提高電網(wǎng)運行和輸送效率，降低運營成本，促進能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用；清潔環(huán)保，指促進清潔能源發(fā)展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費中的比重；透明開放，指電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，電網(wǎng)無歧視開放；友好互動，指實現(xiàn)電網(wǎng)運行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶接入，促進發(fā)電企業(yè)和用戶主動參與電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)。堅強智能電網(wǎng)的總體發(fā)展目標是：建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的現(xiàn)代電網(wǎng)。4

15、南方電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀近年來南方電網(wǎng)公司高度重視智能電網(wǎng)的發(fā)展，根據(jù)國家轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的要求以及公司的中長期的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，思考智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模以及建設的方案，研究提出了圍繞南方電網(wǎng)核心技術(shù)，運用信現(xiàn)代信息技術(shù)加快傳統(tǒng)電網(wǎng)的升級改造，要建設智能高效可靠的電網(wǎng)發(fā)展定位，明確了四個提高以及一個促進。四個提高是提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的水平；提高系統(tǒng)和資產(chǎn)的利用率；提高用戶能效管理以及優(yōu)質(zhì)服務水平；提高資源優(yōu)化配置和高效利用的能力；同時促進資源節(jié)約型環(huán)境友好型企業(yè)的發(fā)展。南方電網(wǎng)公司認為在推進智能電網(wǎng)建設過程匯總應注意以下幾個方面：第一，研究推進智能電網(wǎng)建設應符合我國國情。由于我國的能源

16、資源分配以及南方電網(wǎng)公司負荷區(qū)域分配是很不合理，往往能源資源很高的地方負荷能源很高，但是低的地方負荷能源很低。為了配合電網(wǎng)大范圍的配置實現(xiàn)遠距離、大能源交直流混合的智能電網(wǎng)特征，智能電網(wǎng)要解決由此帶來的規(guī)劃以及調(diào)動包括安全運營的問題。第二，發(fā)展智能電網(wǎng)是社會的共同愿望，同時也是電網(wǎng)發(fā)展到目前程度的必然需求。特別是南方電網(wǎng)的水電比例是38%,水火對智能電網(wǎng)的要求是很有效的，也很高的。同時，南方電網(wǎng)是交流電和直流電混合運行典型的電網(wǎng)，所以這樣電網(wǎng)的安全性需要智能電網(wǎng)的支持。同時，根據(jù)用戶的需求多樣性的要求，目前也需要智能電網(wǎng)來進行支撐。所以，應該說發(fā)展智能電網(wǎng)是推進低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的重要手段，也涉

17、及到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)企業(yè)利益、社會資源再分配的各個方面，需要南方電網(wǎng)公司國家統(tǒng)一規(guī)劃進行指引，要制定配套政策和措施，通過所有的電網(wǎng)企業(yè)以及社會各界的共同努力，使電網(wǎng)向智能、高效、可靠、綠色方向轉(zhuǎn)變，來推動南方電網(wǎng)公司國家轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式發(fā)揮重要作用。南方電網(wǎng)公司比較重視智能電網(wǎng)建設頂層設計，組織開展了南方電網(wǎng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃以及研究，同時系統(tǒng)描繪了推進南方電網(wǎng)以及智能電網(wǎng)研究技71994-2015ChinnAcademicJournalElectronicPublishingHouseAUriglilsreserved.hLip;/術(shù)、發(fā)展目標，系統(tǒng)建立了智能電網(wǎng)的標準體系

18、，編制完成了企業(yè)智能電網(wǎng)技術(shù)的標準體系總的構(gòu)架，要關(guān)注了新能源的接入、設備狀態(tài)檢測以及評估，配電網(wǎng)自動化，以及智能電網(wǎng)技術(shù)的標準，同時承擔了特高壓直流輸電以及電動汽車充電，包括電池儲能等多項國家行業(yè)標準的編制工作。開展了智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，在提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平上使資源優(yōu)化配置和高效利用能力等方面著力推進了基于廣流量的大范圍網(wǎng)的建設，大規(guī)模接入有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的接入。提高系統(tǒng)利用和效率方面，著重開展了柔性的直流輸電，變電站智能化，輸變電設備的全方位管理，多維的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)研究，在提高用戶能效與優(yōu)質(zhì)服務管理水平方面全面的開展了配電網(wǎng)的資源控制，維網(wǎng)的工作以及能量的管理，互動型電網(wǎng)建設，充電汽車充

19、換電站的建設及運營。南方電網(wǎng)公司在國際上首次實現(xiàn)多滯留協(xié)調(diào)的控制，通用了國際上最大正負規(guī)模200MW的無功補償器，建成并通用了10MW的電池儲能充換電站，開展了區(qū)域電網(wǎng)繼承和輸電建設，在廣州市南方電網(wǎng)公司準備推進做示范項目。同時，也推進了光、電、柴油多能源的示范。5結(jié)論本文對美國、歐洲和日韓的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，然后對國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)發(fā)展策略進行了闡述分析，建議我國智能電網(wǎng)建設應考慮本國國情。參考文獻1 劉振亞智能電網(wǎng)知識讀本M.北京：中國電力出版社,2010.2 杰林思.智能電網(wǎng)促進節(jié)能與需求響應M.北京：中國電力出版社,2011.張曉萱，馬莉，劉長義，等我國堅強

20、智能電網(wǎng)促進低碳發(fā)展的作3.用研究口能源技術(shù)經(jīng)濟，（）：J.201181923.4魯莽，胡丹暉，吳伯華，.等關(guān)于堅強智能電網(wǎng)的認識與思考J.華中電力,20106）:1-3+7.收稿日期:20120102作者簡介：巫飛新（1972），男，廣東河源人，本科學歷，高級技師，畢業(yè)于四川大學，現(xiàn)在深圳龍崗供電局從事工會管理工作。小田小田44#（上接第2頁）換是把一個信號分解成不同尺度和位置的小波之和,這時就應對母線零序電壓和各出線零序電流進行基波的小波系數(shù)提取，然后類似地構(gòu)造選線判據(jù)。2 .9注入信號尋跡法（S注入法）利用單相接地時原邊被短接、暫時處于不工作狀態(tài)的故障相PT向接地線路注入一個特定的電流信

21、號（不同于故障時線路中已有的信號特征），由于注入的信號會沿著接地線路經(jīng)接地點注入大地，用信號尋跡7原理即可實現(xiàn)選線并可確定故障點。使用本方法的優(yōu)點是對不能取得零序電流的場合也適用，不但可選線還可實現(xiàn)故障定位；不受電網(wǎng)參數(shù)影響；不需要增加一次投資，對現(xiàn)有設備沒有不良影響。但存在的困難是，注入信號的強弱受PT容量PM制；接地電阻較大時線路上分布電容會對注入的信號分流，給選線和定點帶來干擾；如果接地點存在電弧現(xiàn)象，注入的信號在線路中將不連續(xù)且會破壞信號特征；無論是電纜線路、架空線路在定點時線路中的信號都不易被接收。3 總結(jié)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障時存在大量的故障信息，但上述方法都僅僅使用了其中的一小部分，不利于接地故障的正確選線。對于小電流接地選線，今后的研究可在以下幾方面進行突破：（1）小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的準確建模，研究接地故障產(chǎn)生的形成、發(fā)展過程及其外部影響因素；（2）各種選線方法的融