3.2.1　智能电网概念及主要特点

智能电网是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通信技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测（能够监测电网所有设备的状态）、可控制（能够控制电网所有设备的状态）、完全自动化（可自适应并实现自愈）和系统综合优化平衡（发电、输配电和用电之间的优化平衡），它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

智能电网是应用信息通信技术，实现电能到用户的传输、分配、管理和控制，以达到节约能源和成本实现对电力资源、电力客户、电力资产、电力运营、电力交易的产业链全过程的持续监视，利用“随需应变”的信息提高电网公司的管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平的新一代电力网络。

与传统电网比，智能电网进一步扩展对电网的监视范围和监视详细程度，整合各种管理信息和实时信息，为电网运行和管理人员提供更全面、完整和细致的电网状态视图，并加强对电力业务的分析和优化，改变过去那种基于有限的、时间滞后的信息进行电网管理的传统方式，利用电网实时信息和综合管理信息，与企业决策信息互相交换，促进电网企业实现更精细化和智能化的运行和管理。

1. 数据采集

在实时数据采集上，智能电网大大扩展了监视控制与数据采集系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）的数据采集范围和数量，提高了电网的“可视化”。

2. 数据传输

智能电网需要采集大量的设备状态数据和客户计量数据。这两类数据的特点是：数据量大，采集点多且分散，对实时性要求比电网实时运行数据低，数据需要被多个系统和业务部门使用。

3. 信息集成

众多的自动化系统和管理信息系统积累了大量的数据。但是，长期以来条块分割和部门壁垒，已经成为实现“数字化电网、信息化企业”的主要障碍。

4. 动态作业管理

动态作业管理使得数据在传感器、控制中心和作业人员之间能够及时有效地流动，提高运维工作的效率和准确性。能够从各种电压、电流传感器、智能表计、设备状态监测传感器和线路监视传感器中，获得更多准确、及时的数据。通过这些数据，能够预测故障，在故障发生时，能够显示故障的位置和可能的故障原因。另外，动态作业管理能够降低作业成本，减少管理费用。

5. 基于IP通信的SCADA

采用标准的Internet通信协议，摆脱了对不同设备制造商提供的私有通信协议的依赖。IP SCADA为智能电网中的传感器、智能表计和手持移动设备（PDA）等提供数据通信支持，能够有效降低通信成本20%以上。

以客户为中心：提供更多样化的电力产品给客户，建设更好的渠道与用户实现互动，提供高附加值的服务，实现灵活的需求管理，降低电力价格。

支持分布式和可再生资源的接入：坚强的电网架构可以支持各类非传统电源的接入，减少网损和污染气体排放。

负载和电源的本地交互：用户可以优先使用附近的分布式能源，减轻骨干电网的负担，提高供电可靠性。

高级自动化和分布式智能：以普遍使用的智能化设备为基础，电网具备自动识别和处理电网事故的能力。

灵活的电网运行：运行需求侧响应和管理，能灵活适应电网结构和电力供求变化，保障电力供应。

面向服务的架构：以面向服务的架构为基础，建设灵活开放的信息系统，实现各种服务的有效整合。

更可靠、安全的电力供应：提高电网输送容量和发电容量，改善电力供应的可靠性和质量，实现更灵活的电能存储。

其重要意义体现在以下几个方面。

（1）具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后，将实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。

（2）具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。

（3）适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制，结合大容量储能技术的推广应用，对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升，使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。

（4）实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。

（5）满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网，满足电动汽车行业的发展需要，适应用户需求，实现电动汽车与电网的高效互动。

（6）实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理，电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。

（7）实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。同时，电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策以及电动汽车充放电机制，有效平衡电网负荷，降低负荷峰谷差，减少电网及电源建设成本。

（8）实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实现电网管理的信息化和精益化。

（9）发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时，服务国家“三网融合”战略，为用户提供社区广告、网络电视、语音等集成服务，为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提供平台支持，拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力，有力推动智能城市的发展。

（10）促进电网相关产业的快速发展。电力工业属于资金密集型和技术密集型行业，具有投资大、产业链长等特点。建设智能电网，有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级，为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。

与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在以下几方面。

（1）具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。

（2）信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。

（3）柔性交／直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活、经济，并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。

（4）通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。

（5）实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。

（6）建立双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用；电力企业可以获取用户的详细用电信息，为其提供更多的增值服务。