兩年多來我國社會各界對智能電網的愿景和內涵的認識不斷豐富，產業界對智能電網的建設熱情十分高漲。面對“十二五”規劃的關鍵年，如何循序漸進地推進智能電網建設，將建設智能電網帶來的效益落到實處是一個十分重要的問題。

南方電網東西跨度2000km，500kV主網架采用交、直流混合運行，至2011年底已形成500kV“八交五直”13條西電東送大通道，共每回通道輸送距離均在1000km以上，最大輸電能力達到24.15GW。南方電網水電比例高，但電源遠離負荷中心，且存在西部小水電接入引發系統功率波動的問題;風能、太陽能、生物質能源等新能源所占比例較低，風能可開發儲量嚴重偏低。其獨特的資源稟賦與歷史發展沿革決定著智能電網獨特的發展目標與建設方式。

本文結合智能電網愿景與南方電網的特點，探討南方電網開展智能電網的總體目標、技術路線及實施方案，分析了建設智能電網對電力系統自身以及全社會產生的效益。

1、南方電網建設智能電網的總體目標

打造一個智能、高效、可靠的綠色電網，是南方電網發展的總體目標。其中，智能旨在實現電網信息的標準化、一體化、全局化、實時化、共享化、感知化、智能化，開展電網全方位、全過程、全要素的監測、診斷，完善電網精當決策、精準控制、精細管理，支撐電網的高效、可靠運行，支撐綠色電網的發展。高效旨在推進制度創新，以管理創新和流程再造，建設管理與信息化深度融合的新型管理模式，提高電網精益化管理水平;提高電網資產利用效率;全面提升大電網資源優化配置的能力。可靠旨在以制度與技術創新，保障電力設備的可靠運行，提高大電網的綜合應急能力，為社會提供安全可靠、質量合格的電能。綠色旨在提高電網承載可再生能源發電的能力，推廣節能發電調度，降低輸配電網損，激勵合理用電、節約用電、高效用電，支撐電動汽車產業發展。

2、建設原則

2.1智能電網建設應堅持實事求是原則，需求引導需求是促進產業發展的原動力。
 智能電網建設要始終堅持需求引導，充分重視南方電網發展中遇到的瓶頸、生產運營中存在的問題，解決好當前電網運行中的內在需求;應當體察不同類型、不同階層用電客戶的需求，滿足經濟發展與人民生活對南方電網提出的切身需求;應當著重支撐我國中長期能源戰略發展的需求，實現節能減排，為建設“兩型社會”奠定堅實的基礎。南方電網在能源資源分布、用電結構、電網發展水平等方面都有著自身鮮明的特點，例如小水電等波動性可再生能源比例高、分布廣，可開發風電、太陽能資源相對較少，清潔能源與負荷中心逆向分布，工商業大用戶“數量少、電量大” 并具有較好的信息化基礎等。、這些特點深刻地影響著南方電網的運行方式，也成為影響智能電網建設發展路徑選擇的關鍵因素，應當依據南方電網具體情況實事求是地推進智能電網建設。

2.2智能電網建設應堅持統籌發展原則，整體規劃南方電網在智能電網的建設過程中應當統籌優化公司內部資源，避免建設的重復性與盲目性，形成整體規劃、統籌發展的格局。應由公司有關職能部門牽頭，充分發揮規劃統領作用，在國家能源發展戰略的框架下，加強智能電網建設的統籌組織、策劃和實施。更加注重整體性與系統性，既要做好現階段各領域的之間協調，支撐近期我國經濟社會的健康穩定持續發展，也要促進化石能源領域與新能源和新能源之間的協調，統籌考慮資源、生態、環境、效益等因素，科學規劃有關的能源結構和布局，支撐中長期我國現代電力工業體系的建立，務必使電源側各能源品種各盡所能，使各級電網協調發展，使各省市、各部門各得其所、統籌發展。

2.3智能電網建設應堅持試點先行原則，有序推進智能電網的建設是一項高度復雜、涉及面廣、影響深遠的系統工程，切忌操之過急，追求一步到位。在技術研發、實際應用、體制機制建設等方面，都應始終堅持有序推進的基本原則，實現發展速度和結構質量的統一。首先要深入做好基礎研究，確定決定智能電網發展水平的關鍵問題，明確南方電網建設智能電網的戰略思路、階段性目標、戰略重點、戰略布局以及各項保障措施等方向性問題。在此基礎上，面向關鍵技術、關鍵問題組織有關力量攻堅，合理引導、有序發展各種技術和產業。形成初步成果后，綜合考慮環境、資源、經濟、社會、技術、管理等因素，因時、因地制宜，首先選擇具備基本條件的局部地區開展試點工作，綜合評估其實際效能、適用條件和需要的外部支撐與保障，形成成熟的應用和推廣方案，并以研發和試點為契機，形成一支業務精湛、力量充足的人才隊伍，而后再面鋪開、迅速推進。

2.4智能電網建設應堅持注重效益原則，重點突破在智能電網建設的過程中，應立足當前，著眼長遠，著力解決發展中的關鍵問題。
在未來的一段時間內，要在分布新能源和規模新能源發電上網、以信息化支撐互動化方面實現重點突破;以建設可靠、高效的輸配電網絡為基礎，在技術研發、裝備制造、產業集聚和體制機制創新方面實現重點突破，全面提升電力工業的運營效率;從電網安全穩定導則、電網運行的方式、規劃的模式等方面，研究新技術元素注入所帶來的機制方面的影響和改革需求，在以新機制確保新技術應用并形成重大效益方面實現重點突破，實現發展低碳經濟和大規模節能減排的戰略目標。

3、實施方案

3.1實施目標

南方電網的智能電網將重點研究發電、輸電、配電、用電這四個電力服務主要領域和信息通信平臺，在大規模新能源接入、大電網智能運行控制、智能發輸變配用電設備等主要研究方向上，開展關鍵技術的研究;并構建配套的電網智能化技術標準體系;落實試點、示范工程，鞏固和驗證智能電網技術研究和發展成果。
關鍵技術研究旨在解決智能電網建設相關技術難題，并在示范工程建設中完善和落實關鍵技術內容。基于關鍵技術研究成果，構建電網智能化標準化體系，用于指導示范工程建設，并根據示范工程建設的成果修編完善，形成可指導推廣建設的技術標準，包括技術、管理方面的標準、規范，以及試驗、認證、評估體系。示范工程建設旨在驗證關鍵技術和技術標準編制階段性成果，并根據示范工程建設經驗進一步完善標準體系，指導電網智能化的規模建設。

3.2實施計劃

本著“需求引導、整體規劃、有序推進、重點突破”的規劃原則，南方電網建設智能電網應統一規劃、夯實基礎，優先建設、試點先行;最后重點突破、技術儲備。因此，第一階段(2010—2013)為規劃、研究與示范階段，明晰智能電網研究與建設工作的定位與目標、重點研究、發展方向和實施策略等戰略發展問題;第二階段(2012—)為示范、推廣與完善階段，逐步建設智能、高效、可靠的綠色電網。

3.2.1 第一階段(2010—2013)：規劃、研究與示范

重點解決南方電網智能電網工作的“頂層設計”問題，在發、輸、配、用、信息通信等領域開展關鍵技術的研究，積極參與國家科技部智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃的編制工作以及相關領域重點項目申報。重點進行以下方面的研究和建設：

(1)智能電網標準體系建設。智能電網標準體系是建設智能、可靠、高效、綠色電網的制度依據。南方電網將在發、輸、配、用、信息通信五大領域，建立39個智能電網的標準體系。標準體系是建設智能電網術依據與技術指導;標準體系是建設智能電網的制度保障;標準體系是提升企業核心競爭力的具體體現;標準體系是引領智能電網發展的風向標與技術指南。

(2)一體化電網運行智能系統。一體化電網運行智能系統(Operation Smart System，簡稱OS2)建設應涵蓋到所有對電網運行進行監測、計量、調節、控制、保護、分析、管理等相關二次系統，是對南方電網二次系統未來發展的總體要求，其目標是通過對現有孤立分散的各類二次系統進行規范、整合和集成，實現全公司范圍內二次系統的資源優化配置、信息全面共享、業務流程無縫銜接。

(3)智能電網綜合示范園區。智能電網綜合示范園區將展示智能電網的各個領域，從電動車充換電站，到家用智能電表，再到風力、光伏等可再生能源發電模式，這也正符合了智能電網將發電側和用電側融合的傾向。南方電網將開展一系列的智能電網綜合示范項目，包括海南智能電網技術綜合集成示范、智能電網重點試驗室建設、廣州中新知識城智能電網示范項目、橫琴新區智能電網示范項目、南方電網科學城科技展示中心項目等等。

(4)國家級智能電網實驗中心。根據南方電網公司需求建立智能電網重點實驗室，開展智能電網技術研究的基礎平臺建設，其目的有兩點：技術研究和入網檢測。實現智能電網新技術、新產品研究和示范;為國家級、省部級重大科技項目提供研究平臺;智能電網前瞻技術的孵化器，成為具備國際先進水平的配網交直流混合研究基地，統一開放的實驗平臺和智能電網設備入網權威檢測機構。

(5)變電站駕駛艙。變電站駕駛艙將以電力公司生產MIS系統、SCADA系統和在線監測數據為信息基礎，通過多種數據源采集，將電力設備在線監測和狀態評估所需的數據有機的集成于一個綜合數據平臺，并以IEC61850、面向服務框架(SOA)、智能分析、智能診斷、智能展示為技術支撐，在此基礎上實現變電站設備的運行管理和仿真培訓，從而為電力公司建立安全可靠、開放靈活和可擴展性強的運行中心。

(6)配網智能化技術。智能配電網規劃關鍵技術的研究目的是提高配網供電可靠性和電能質量，提高配網經濟性與靈活性。將制定可靠性和經濟性協調的配電網精細化規劃原則，強化配網網架結構，提升配電網供電能力和供電可靠性。另外，提出分布式電源和微網綜合效益評價模型，量化評價微網在節能、降耗、減少排放、提高電能質量、提高供電可靠性等方面的綜合效益，研究含微網的新型配電系統優化規劃理論和方法。

(7)柔性直流技術。為解決遠距離的孤立負荷送電問題，提高供電可靠性和可控性，開展柔性直流輸電關鍵技術和示范工程研究。結合風力發電場接入、遠方小負荷區供電、解決交流電網短路電流超標等應用場合，研究柔性直流系統運行控制策略和保護策略。開展柔性直流關鍵設備的研制及其在南方電網中的示范應用。

(8)電池儲能技術。鑒于儲能系統對智能電網的重要支撐作用，應在已有4MW×4h電池儲能系統示范工程，形成對風光儲系統、微網中儲能裝置的技術儲備。南方電網以鋰電池儲能應用為研究基礎，開展大容量儲能技術及工程示范。還應研究各類新型大容量儲能方式的建模分析，復合儲能技術，儲能系統與電力系統接口與控制技術，儲能系統與可再生能源結合關鍵技術，電動汽車儲能電站關鍵技術。

(9)智能用電技術。研究智能用電園區的數據采集、計量與通信技術，以及智能用電管理方案等，為客戶提供可靠、優質的用電服務和多元、互動的增值服務，包括能效監測與控制等功能;通過與用戶的友好互動，為客戶提供合理的能效管理策略，有效提高用電設備的利用率;建立適用于智能用電園區的交互式智能用電示范系統;制定智能用電園區相關技術和服務規范。

(10)輸變電設備資產全生命周期管理。通過深入研究面向智能監測與全壽命周期管理的輸變電設備物聯網的信息模型、組織構架、自治機理、信息安全保障機制、內在優化機制等一系列問題，為物聯網在智能電網中的應用奠定基礎。

(11)電動汽車電池更換客戶體驗中心。研究電動汽車充(換)電站運營模式，以“換電為主，充電為輔，統一服務，統一配送”的原則，研究包括“換電為主，充換結合”技術路線的可行性，建設電動汽車充(換)電站的城市體驗站。研究符合我國國情以及南方五省區特點的電動汽車能源供給模式，設計有序充電、電池重組等各種經濟運行典型方案;研究低谷用電方案的技術可行性和經濟運行方案。

預計至2013年第一階段結束時，形成以下成果：

(1)完成南方電網智能電網工作的“頂層設計”，明晰智能電網研究與建設工作的定位與目標，重點研究和發展方向，實施策略，業務擴展，組織架構，管理模式等戰略發展問題。

(2)完成智能電網標準體系的標準清冊，并形成標準體系的第一版。

(3)研發能力明顯增強，掌握一批具有自主知識產權的核心技術，顯著提升電力前沿技術的研究能力與集成創新能力，有效解決電網運營和發展中的技術難題。

3.2.2 第二階段(2012—)：示范、推廣與完善2012年后為示范、推廣與完善階段，制定與完善智能電網標準體系，進一步深入研究智能電網關鍵技術，加快智能電網技術的推廣應用，逐步建設智能、高效、可靠的綠色電網。智能電網相關標準持續修編，2015年形成可至指導推廣的版本。在關鍵技術研究方面，科技創新成效顯著，自主知識產權成果大幅增加，在部分關鍵技術領域引領技術發展，科技研發主要指標和創新能力達到國內先進水平，形成南方電網的技術品牌。結合南方電網的實際情況，整合現有的資源，找準切入點，在技術準備與環境條件成熟的地區，建設具有一定顯示度的實驗示范工程。隨后，逐步完善標準體系，穩步推廣智能電網的建設。

4、效益分析

智能電網作為一項建設周期長、投資規模大、技術難度高的綜合工程，將為發電、電網、用電環節帶來效益，為能源資源的可持續供應和溫室氣體減排發揮重要的促進作用，還可提升公司整體的科技創新實力，帶動行業的升級發展。

4.1發電環節的效益

智能電網將促進建立電力用戶、電源與電網之間的互動平臺。在這個平臺上，為了更好的激勵用戶及電源參與互動，進一步促進削峰填谷等效益的發揮，客觀需要分時電價等電價政策的引導。通過需求側響應，引導用戶將高峰時段的用電負荷轉移到低谷時段，降低高峰負荷，減少電網負荷峰谷差。通過用戶側互動、電動汽車推廣、分布式發電、儲能技術等手段，將直接導致發電側裝機容量需求的同比例下降，大大節省裝機成本;此外，還可以減少火電發電機組出力調節次數和幅度，提高火電機組負載率，降低火電機組發電煤耗和發電成本。智能電網將大力開展大規模新能源接入技術和節能發電調度技術的研究，優先支持、引導發展清潔能源和新能源，發揮區域電網資源優化配置作用，在南方五省區范圍內消納水電、風電、太陽能等綠色清潔能源，促進電源企業走清潔能源道路，實現電源結構的優化。

4.2電網環節的效益

智能電網將提高輸、變、配電環境的設備利用效率，降低成本投入。智能電網能實現用戶與配電側資源的主動響應，提高系統運行的平穩性，提高負荷率，增加電網設備資產的使用效率和壽命，減少系統故障率，發揮自我診斷與自愈能力，降低電網的建設成本。在智能電網條件下，用戶側互動配合智能優化的調度手段以及柔性輸電技術，將實現清潔能源的高比例承載、線路損耗的降低，優化系統的潮流分布，提高輸電網絡的輸送效率，從而實現運行成本的下降。智能電網可為電力用戶提高供電可靠性，改善供電質量。在電網設備中的先進傳感器實時監測電網，當出現故障或發生其他問題時，將確定故障并和附近的設備進行通信，可以切除故障元件或將用戶迅速的切換到另外的可靠電源上。同時，智能電網將應用超導、材料、儲能以及電力電子技術，可以快速診斷并準確的提出解決電能質量問題的方案。

4.3用電環節的效益

智能電網將為用戶搭建雙向信息通信平臺，通過節能而產生的用電成本的節省。在智能電網條件下，用戶以智能表計為依托，根據電價信息、歷史用電信息等對自身用電計劃做出調整，在擁有對自身用電成本較大的調控空間的前提下，自主削減非必要用電，實現節省電能和節約電費。另外，通過智能用電園區的數據采集、計量與通信技術以及智能用電管理方案，可以為客戶提供可靠、優質的用電服務和多元、互動的增值服務，包括能效監測與控制等功能;通過與用戶的友好互動，為客戶提供合理的能效管理策略，有效提高用電設備的利用率。智能電網有利于推動電動汽車的發展，增加終端電能消費。電動汽車作為新型交通工具，實現了由化石燃料向清潔電能的轉變，減少對石油資源的依賴，將大大減低了汽車運行過程中的碳排量。另外，儲能技術作為智能電網核心技術之一，可滲透到電力生產和運行的每一個關鍵環節，儲能技術使原來幾乎完全剛性的電力系統變得柔性起來，電網運行的安全性、經濟性、靈活性也會因此得到大幅度的提高。

4.4環境資源的效益

處于電力產業鏈中游的電網企業，在推進環境友好型和資源節約型社會建設中可以發揮積極作用，這也是南方電網發展智能電網的總體目標。電網企業作為對國民經濟發展有重大影響的基礎性產業，對上游發電行業和下游用電行業具有引導作用。南方電網積極構建智能、高效、可靠的綠色電網，發揮資源優化配置和綠色能源供應平臺的作用，引導電力上下游企業節能減排作用重大、責無旁貸。南方電網公司落實國家政策，支持低碳經濟發展，積極開展促進低碳產業發展的研究與實踐，采取了推廣清潔能源、降低輸配電線路的損耗、提升負荷率、倡導用戶節能、鼓勵發展電動汽車等一系列措施，這將進一步推動智能電網技術的發展。

4.5科技創新的效益

公司“十二五” 期間科技發展的總體思路是：堅持“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”的方針，以公司中長期發展戰略和科技創新戰略為導向，強化科技一體化管理，通過完善科技創新體制機制，統籌科技資源配置，持續加大科技投入，在一系列關鍵科研領域加強研發和攻關，取得核心技術的重大突破，解決安全生產亟待解決的實際問題，形成一批具有自主知識產權的創新性成果，重點建設一批技術創新平臺，顯著提高公司試驗及檢測能力，滿足科技研發需求，充分發揮科技在公司科學發展中的支撐和引領作用。通過智能電網技術發展的契機，采取以我為主的項目合作或完全自主解決分析電網實際問題，開展科研攻關，加快提升公司在智能電網核心技術的綜合實力，形成自主知識產權，提高在電網技術領域的核心競爭力，為公司未來發展提供技術儲備和技術支持，扎實推進創新型企業建設，為建設智能、可靠、高效的綠色電網夯實基礎。智能電網的標準決定了未來智能電網發展的技術路線，具有重要的意義與深遠的影響。南方電網應努力爭取“智能電網標準”的話語權。

5、結論

本文提出了打造智能、高效、可靠的綠色電網的總體目標，明確了“需求引導、整體規劃、有序推進、重點突破”的規劃原則，將發電、輸電、配電、用電和信息通信五大領域中抽離出重點發展的17個電網智能化方向，明確了“兩步走”的發展戰略。將在第一階段重點開展智能電網標準體系建設、一體化電網運行智能系統、智能電網綜合示范園區、國家智能電網實驗中心、變電站駕駛艙示范工程、配網智能化技術、柔性直流技術、電池儲能技術、智能用電技術、輸變電資產全生命周期管理、電動汽車電池更換客戶體驗中心等11項技術研究和示范工程的建設。南方電網建設智能電網實施方案將促進技術與機制的創新，加快智能電網的建設進程。

來源：北極星智能電網在線