第一章 愿景进行了阐述。2004年，美国能源部又发布了《国家输电技术路线图》，为实 现“Grid2030”设定了战略方向。同年，美国启动了电网智能化(GridWise)?项 目，核心目标是利用信息技术改造电力系统，提高电网的可靠性、灵活性和自适 应性。2005年，美国能源部与美国国家能源技术实验室合作发起了“现代电网” 研究项目，任务是进一步细化电网现代化的愿景和计划。 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，美国总统奥巴马更是将智能电网提升为发展 美国能源工业，推动经济和增加就业的重要战略着力点。 2009年2月，美国国会颁布了《复苏与再投资法案》，确定投资45亿美元用 于智能电网项目资助、标准制定、人员培养、能源资源评估、需求预测与电网分 析等，并将智能电网项目配套资金的资助比例由2007年的20%提高到50%。 2009年7月，美国能源部向国会递交了第一部《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， 并总结了发展过程中遇到的技术、商业以及财政等方面的挑战。 近年来，美国的电力企业和研究机构在智能电网领域开展了一系列研究与实 践。美国科罗拉多州的波尔德市(Boulder),从2008年开始建设全美第一个“智 能电网”城市。其主要技术路线包括：构建配电网实时高速双向通信网络：建设 具备远程监控、准实时数据采集通信以及优化性能的“智能”变电站：安装可编 程家居控制装置和自动控制家居用能的管理系统：整合基础设施，支持小型风电 和太阳能发电、混合动力汽车、电池系统等分布式能源和储能设施的建设。 (二)欧洲智能电网研究现状 欧洲智能电网研究更加关注可再生能源接入和分布式发电。欧盟理事会在 2006年的绿皮书《欧洲可持续的、有竞争力的和安全的能源策略》中强调，欧洲 己经进入新能源时代，智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。 2005年，欧盟委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛”，目标是把电网改 造成用户和运营者互动的服务网，提高输配电系统的效率、安全性及可靠性，并 为分布式和可再生能源发电的大规模并网扫除障碍。2006~2008年，欧盟依次发 布了《欧洲未来电网的远景和策略》、《战略性研究计划》、《欧洲未来电网发展策 略》3份报告，构建了欧盟的智能电网发展战略框架，提出了智能电网愿景，并 指导欧盟及各成员国开展相关项目实践，促进智能电网建设。 欧洲于2005年提出“智能电网”计划，并在2006年出台该计划的技术实现
方略。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： 智能电网技术 (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)经济性。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。 2008年9月，《欧洲未来电网发展策略》提出了欧洲智能电网的发展重点和 路线图。重点领域主要包括：①电网优化运行：②优化电网基础设施；③大规 模间歇性电源并网；④信息和通信技术；⑤主动的配电网：⑥电力市场。 欧洲的智能电网建设重点是提高运营效率，降低电力价格，加强与用户互动。 同时，重视环境保护，关注可再生能源的接入以及对生态的影响。 在欧盟的各主要成员国中，英国2009年发布了《英国可再生能源发展战略》 和《英国低碳转型计划》，德国2009年发布了《新思路、新能源一一2020年能源 政策路线图》等战略性文件。 二、中国智能电网研究现状 随着经济社会的高速发展和综合国力的不断增强，我国电力行业紧密跟踪欧 美发达国家电网向智能化发展的趋势，着力技术创新，研究与实践并重，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 (一)电网智能化领域的重要研究与实践 经过多年的建设，我国电力系统建成了以光纤通信为主的、微波和载波等多 种通信方式并存的、世界上规模最大的电力通信主干网络：在发电、输电、配电 和用电等各个环节，广泛应用先进的信息通信技术、传感与量测技术、电力电子 技术，电力生产运行主要指标接近或达到国外先进水平；在特高压输电、大电网 安全稳定控制、广域相量测量、电网频率质量控制、稳态/暂态/动态三位一体安 全防御和自动电压控制等技术领域进入了国际领先行列。 2005年以来，国家电网公司在大规模可再生能源集中并网、电化学储能、建 立风电接入电网仿真分析平台、数字化电网建设、智能电网技术架构等前沿领域
第一章 开展研究和攻关，取得了丰硕的成果；2007年，华东电网启动了高级调度中心 统一信息平台建设：2008年，华北、上海电网启动了数字电能表试点：2009年， 国家电网公司在建成国家电网信息化工程($G186)的基础上，又启动了建设国 家电网资源计划(SG-ERP)信息系统工程。 (二)国家电网公司提出坚强智能电网理念 述 面对世界电力发展的新动向，国家电网公司在深入分析世界电网发展新趋势 和中国国情的基础上，紧密结合中国能源供应的新形势和用电服务的新需求，经 过充分的考察、分析和论证，于2009年5月在北京召开的“2009特高压输电国 际会议”上正式发布了中国建设坚强智能电网的理念：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。按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则和“统 筹规划、统一标准、试点先行、整体推进”的工作方针，稳步、有序地推进智能 电网各项建设工作。 结合我国发展低碳经济的新形势、新挑战，针对智能电网建设的重点领域， 国家电网公司于2009年8月启动了智能电网建设第一阶段的重点工作，包括电 网智能化规划编制、智能电网技术标准体系研究和标准制订、国家风电和太阳能 等3个研究检测中心建设和10大类（项）专题研究，并在发电、输电、变电、 配电、用电、调度等环节选择了9个项目作为第一批试点工程。2010年1月，在 第一批试点项目的基础上，又安排了第二批12个试点项目。目前，各项工作已 全面展开，进展顺利，部分项目已取得重要阶段性成果。 智能电网的研究与实践日益得到政府高度重视和全社会关注。2010年政府工 作报告明确提出要“加强智能电网建设”，建设智能电网己在我国形成共识。 第四节坚强智能电网 我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源规模大、分布集中，需要集中 开发、规模外送和大范围消纳。智能楼宇、智能社区、智能城市是今后的发展方 向，电动汽车、智能家居等也将推广应用，这些都对电网的资源优化配置能力和 智能化水平提出了很高要求。建设安全水平高、适应能力强、配置效率高、互动 性能好、综合效益优的坚强智能电网，是清洁能源发展、节能减排、能源布局优 化和结构调整的战略选择
一、概念 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，以信息通信平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系 技术 统各个环节，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。 “坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础，“智 能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的有机统一，是以整体性、系统性的方 法来客观描述现代电网发展的基本特征。 坚强智能电网是安全可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的电 网。安全可靠是指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：经济高效是指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：清洁环保是指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；透明开放是指电网、电源 和用户的信息透明共享，电网无歧视开放：友好互动是指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。 信息化、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；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，促进电能的安全、高效、环保应用。 二、技术体系 坚强智能电网的技术体系包括电网基础体系、技术支撑体系、智能应用体系 和标准规范体系。 电网基础体系是电网系统的物质载体，是实现“坚强”的重要基础：技术支 撑体系是指先进的通信、信息、控制等应用技术，是实现“智能”的基础：智能 应用体系是保障电网安全、经济、高效运行，最大效率地利用能源和社会资源， 为用户提供增值服务的具体体现；标准规范体系是指技术、管理方面的标准、规
第一章 范，以及试验、认证、评估体系，是建设坚强智能电网的制度保障。坚强智能电 网的基本架构如图1-1所示。 智能应用体系 网 标准 规范 体系 电力谈 发电侧业务 电网侧业务 用户侧业务 信息沈 业务流 标准 综合知识支 评估 统一信息支操 技术支撑体系 复合通信支撑 高度 一体化 认证 坚强实体电网 电网支探站点 电网基础体系 智能电网装备 图1-1坚强智能电网的基本架构示意图 三、发展阶段 国家电网公司坚强智能电网建设分为3个阶段，按照“统一规划、分步实施、 试点先行、整体推进”的原则建设实施。 第一阶段(2009~2010年)为试点阶段：完成国家电网智能化规划，形成顶 层设计：在技术标准体系、新能源接入、智能设备等关键性、基础性技术领域开 展专题研究：在网厂协调、智能电网调度、智能变电站、电动汽车充放电、电力 光纤到户等重点技术领域选择“基础条件好、项目可行度高、具有试点（示范） 效应”的项目进行工程试点。 第二阶段(2011~2015年)为全面建设阶段：在技术研究和工程试点基础上， 结合智能电网发展需求，继续开展关键技术研究和设备研发：形成智能电网技术 标准，完善技术标准体系，规范电网建设与改造规范：开展智能电网建设评估与 技术经济分析，滚动修订发展规划，全面、有序开展坚强智能电网建设。初步建 成坚强智能电网，电网的信息化、自动化、互动化水平明显提升，关键技术和装 13