上海智能電網(wǎng)建設(shè)實(shí)踐和規(guī)劃發(fā)展

夏 涼

0 引言

當(dāng)前，節(jié)能減排、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。人類能源發(fā)展面臨的第一挑戰(zhàn)，是以可再生能源逐步替代化石能源，創(chuàng)造能源使用的創(chuàng)新體系。智能電網(wǎng)是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的最佳解決方案之一，通過運(yùn)用信息技術(shù)徹底改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地開發(fā)電網(wǎng)體系的能源效率。

在智能電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域，上海一直走在全國(guó)前列。上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范工程是國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)綜合應(yīng)用的代表性實(shí)踐，通過集中運(yùn)用并展示多項(xiàng)先進(jìn)的智能電網(wǎng)技術(shù)，為智能電網(wǎng)的集中推進(jìn)積累了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)。為推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，上海在政策法規(guī)保障、新技術(shù)研發(fā)投入、生產(chǎn)運(yùn)行全方位的實(shí)踐應(yīng)用等方面施行了一系列行之有效的舉措，取得了較為豐碩的成就。展望未來，上海智能電網(wǎng)建設(shè)仍任重道遠(yuǎn)，需要在智慧城市建設(shè)的總框架下，不斷探索、奮力推進(jìn)，以謀求更大發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)是建設(shè)智慧城市的重點(diǎn)推進(jìn)領(lǐng)域

1.1 智慧城市和智能電網(wǎng)

關(guān)于“智慧城市”的定義目前學(xué)術(shù)界尚無統(tǒng)一定論，不同組織、學(xué)者從不同維度、不同視角發(fā)表過對(duì)“智慧城市”的不同觀點(diǎn)。“智慧城市”的概念源自于國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）在2008年提出的“智慧的地球”的愿景。在其《智慧的城市在中國(guó)》白皮書中，“智慧城市”被定義為：“能夠充分運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求作出智能的響應(yīng)，為人類創(chuàng)造更美好的城市生活的城市?！背鞘械倪\(yùn)行和發(fā)展離不開電力的支撐。智能電網(wǎng)是智慧城市的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域之一，與醫(yī)療、交通、水等八大主要應(yīng)用領(lǐng)域一起，構(gòu)成智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容。

1.2 智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)并沒有一個(gè)確定的定義，各個(gè)領(lǐng)域的專家從不同角度闡述了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵，并且隨著研究和實(shí)踐的深入對(duì)其不斷細(xì)化。天津大學(xué)余貽鑫院士給出如下定義：智能電網(wǎng)是指一個(gè)完全自動(dòng)化的供電網(wǎng)絡(luò)，其中的每一個(gè)用戶和節(jié)點(diǎn)都得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，并保證從發(fā)電廠到用戶端電器之間的每一點(diǎn)上的電流和信息的雙向流動(dòng)。智能電網(wǎng)通過廣泛應(yīng)用的分布式智能和寬帶通信，以及自動(dòng)控制系統(tǒng)的集成，能保證市場(chǎng)交易的實(shí)時(shí)進(jìn)行和電網(wǎng)上各成員之間的無縫連接及實(shí)時(shí)互動(dòng)。

根據(jù)IBM 中國(guó)公司高級(jí)電力專家Martin Hauske的解釋，智能電網(wǎng)有3個(gè)層面的含義：首先是利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合；最后通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達(dá)到對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理（圖1）。智能電網(wǎng)利用傳感、嵌入式處理、數(shù)字化通信和IT技術(shù)，將電網(wǎng)信息集成到電力公司的流程和系統(tǒng)，使電網(wǎng)可觀測(cè)（能夠監(jiān)測(cè)電網(wǎng)所有元件的狀態(tài)）、可控制（能夠控制電網(wǎng)所有元件的狀態(tài)）和自動(dòng)化（可自適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)自愈），從而打造更加清潔、高效、安全、可靠的電力系統(tǒng)。

總之，智能電網(wǎng)就是通過傳感器把各供電與用電方的各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，形成一個(gè)客戶服務(wù)總線，從而對(duì)供用電的相關(guān)信息進(jìn)行整合分析，并據(jù)此對(duì)應(yīng)的控制措施，以此來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低成本，提高效率，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性，使運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu)化的目的。

1.3 中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的方向和目標(biāo)

建設(shè)什么樣的智能電網(wǎng)曾一度在我國(guó)引起巨大爭(zhēng)議。早在智能電網(wǎng)概念傳入我國(guó)之初，國(guó)內(nèi)各界就一致認(rèn)為這是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要方向，建設(shè)智能電網(wǎng)的必要性和重要性成為共識(shí)，但是到底如何發(fā)展，意見不盡相同。是選擇與歐美國(guó)家重在配電、用電環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)發(fā)展模式，還是根據(jù)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以及清潔能源迅猛發(fā)展的基本國(guó)情，走有中國(guó)特色的智能電網(wǎng)發(fā)展之路，成為爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。

2009年5月，在北京舉行的特高壓國(guó)際會(huì)議上，國(guó)家電網(wǎng)公司首次提出了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，并進(jìn)一步明確了“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征”的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的概念和內(nèi)涵。國(guó)家電網(wǎng)的智能電網(wǎng)發(fā)展理念已與世界越來越趨同，那就是更加重視新能源的接入和用電環(huán)節(jié)的智能化，當(dāng)然，還包括能源的大范圍資源配置。

2 上海發(fā)展智能電網(wǎng)的客觀要求和內(nèi)在動(dòng)力

發(fā)展智能電網(wǎng)是滿足節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智能用電等要求，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、高效、可靠、安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源包括可再生能源的規(guī)?；咝Ю茫瑢?shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益的最大化的有效途徑。正是由于這些需求的存在，成為推進(jìn)上海智能電網(wǎng)建設(shè)的巨大動(dòng)力。

2.1 節(jié)能減排的要求

2009年，中國(guó)在哥本哈根聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)上宣布，2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%。中國(guó)已經(jīng)是全球溫室氣體排放總量最大的國(guó)家，電力生產(chǎn)行業(yè)作為主要的碳排放來源，必然需要在減少碳排放過程中履行更為重要的義務(wù)。如何在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，提高低碳、清潔能源的使用比例，將是電力行業(yè)迫切需要解決的問題。據(jù)初步測(cè)算，僅風(fēng)力發(fā)電一項(xiàng)，按照至2020年建成風(fēng)力發(fā)電規(guī)模約120萬kW計(jì)，當(dāng)年就可減少二氧化碳排放量約280萬t。

2.2 產(chǎn)業(yè)升級(jí)的要求

智能電網(wǎng)涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域，上海在傳統(tǒng)電力設(shè)備制造行業(yè)不占優(yōu)勢(shì)，但智能電網(wǎng)建設(shè)為上海在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升提供了一個(gè)契機(jī)，是上海產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)的新抓手，有助于促進(jìn)上海高新技術(shù)和新材料的加速發(fā)展，是上海產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。發(fā)展智能電網(wǎng)將涉及信息、通信、裝備制造、智能家用電器等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)。因此，智能電網(wǎng)的建設(shè)將大大帶動(dòng)上海相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和智能樓宇、智能家庭、智能交通等一系列建設(shè)，并推動(dòng)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2.3 接受市外來電的要求

上海一次能源匱乏，本地電源難以不斷滿足快速增長(zhǎng)的用電需求，需要大規(guī)模接受市外來電。目前，上海市外來電通道已有3個(gè)500kV交流通道、兩回±500kV直流和一回±800kV特高壓直流通道。在迄今創(chuàng)歷史最高的2010年夏季用電高峰，上海最大市外來電電力占最高用電負(fù)荷的比重達(dá)到38%。根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃，未來上海市外來電規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大。上海電網(wǎng)地處華東電網(wǎng)的末端，大量市外來電使上海電網(wǎng)自我調(diào)節(jié)能力大大削弱，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了很大挑戰(zhàn)。

2.4 新能源接入的要求

上海新能源的發(fā)展起步較早，起點(diǎn)較高。崇明前衛(wèi)村1MW光伏電站是國(guó)內(nèi)第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的兆瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目；東海大橋100MW海上風(fēng)電場(chǎng)是國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電的第一個(gè)示范項(xiàng)目，也是亞洲第一個(gè)并網(wǎng)運(yùn)行的海上風(fēng)電項(xiàng)目；世博園區(qū)并網(wǎng)光伏發(fā)電容量達(dá)4.687MW；高鐵虹橋站并網(wǎng)光伏發(fā)電容量達(dá)到6.688MW，是世界上最大的“建筑光伏一體化”項(xiàng)目。未來5年，新能源發(fā)電還將有迅猛發(fā)展，接入電網(wǎng)的新能源發(fā)電容量近100萬kW。大量新能源發(fā)電并網(wǎng)后，帶來的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)將產(chǎn)生較大沖擊。

2.5 電網(wǎng)調(diào)峰的要求

上海作為特大型城市，用電峰谷差巨大。雖然采取了多種手段引導(dǎo)用戶削峰填谷，但用電峰谷差仍逐年增加，近年來一直保持10%左右的增長(zhǎng)。2010年，最大用電峰谷差達(dá)到10 098MW，占最高用電負(fù)荷的38%以上。用電峰谷差加大，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰壓力巨大、電網(wǎng)設(shè)備平均利用率難以提高。

2.6 電能質(zhì)量的要求

多年來，上海電網(wǎng)的供電可靠性一直保持國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，用戶年平均停電時(shí)間僅為1.66h，但和新加坡、日本東京等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比仍有較大差距。同時(shí)，隨著社會(huì)發(fā)展，用戶不再僅僅滿足于“有電用就行”，對(duì)電能質(zhì)量的要求也日益提高。特別是芯片制造等高新技術(shù)企業(yè)，對(duì)電能質(zhì)量更為敏感。此外，用戶對(duì)于計(jì)量、付費(fèi)、業(yè)務(wù)辦理等客戶服務(wù)需求也不斷提高。需要電力部門拓展?fàn)I銷服務(wù)渠道，提供更加可靠、優(yōu)質(zhì)、多元化的服務(wù)，提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。

3 上海智能電網(wǎng)發(fā)展成就

上海電網(wǎng)是我國(guó)最大的城市電網(wǎng)，處于華東電網(wǎng)的受端位置，是華東地區(qū)乃至全國(guó)負(fù)荷密度最高的負(fù)荷中心。在由傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡的進(jìn)程中，上海根據(jù)國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展的總體戰(zhàn)略，牢牢把握住區(qū)位優(yōu)勢(shì)，有計(jì)劃、有重點(diǎn)扎實(shí)推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。經(jīng)過幾年來的飛速發(fā)展，在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、通信信息平臺(tái)等電力運(yùn)行的全方位領(lǐng)域都取得了較大的突破。

3.1 發(fā)電環(huán)節(jié)

截至2012年，上海電網(wǎng)火電機(jī)組已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)協(xié)調(diào)。單機(jī)容量為100MW以上的火電機(jī)組已全部進(jìn)行了勵(lì)磁參數(shù)實(shí)測(cè)，共覆蓋55個(gè)火電機(jī)組，覆蓋裝機(jī)容量達(dá)到19 567.5MW。上海電網(wǎng)目前已接入10個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電機(jī)組臺(tái)數(shù)155臺(tái)，總?cè)萘窟_(dá)到317.35MW，所有風(fēng)電場(chǎng)已實(shí)現(xiàn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)。上海電網(wǎng)目前的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要在漕溪能源轉(zhuǎn)換綜合展示基地，包括100kW鎳氫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、100kW磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和60kW鈉鹽電池、100kV鈦酸鋰電池和100kV超級(jí)電容。嘉定鈉硫電池基地安裝了100kW鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，崇明前衛(wèi)村光伏電站安裝了10kW液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。

3.2 輸電環(huán)節(jié)

上海電網(wǎng)已于2012年初完成了輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)。在輸電部分，已完成渡郊線等6條220kV線路增容系統(tǒng)接入、泗練線等3條500kV線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入及展示。在變電部分，完成了500kV靜安站等9站變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)裝置接入、500kV徐行站整站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入和220kV瀘定智能變電站一體化平臺(tái)接入。2011年7月投入運(yùn)行的“柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)與示范工程”是亞洲第一條擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有世界一流水平的柔性直流輸電線路。

3.3 變電環(huán)節(jié)

截至2012年底，上海電網(wǎng)已經(jīng)完成220kV瀘定站智能化改造，建成110kV蒙自、封周、華鐵智能變電站。

3.4 配電環(huán)節(jié)

2012年2月上海電網(wǎng)完成浦東配電自動(dòng)化工程建設(shè)，結(jié)合光纖到戶試點(diǎn)工程，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)與配電網(wǎng)建設(shè)的同步實(shí)施，提高了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用效能。一體化智能搶修指揮管理系統(tǒng)（TCM）在上海電網(wǎng)得到全覆蓋應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)、客戶以及故障搶修信息在大營(yíng)銷、大運(yùn)行、大檢修專業(yè)體檢之間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)共享與交互，形成了覆蓋上海電網(wǎng)全域和全市857萬客戶，“統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一流程、統(tǒng)一指揮”故障搶修流程管理與綜合指揮管理能力。

3.5 用電環(huán)節(jié)

全市統(tǒng)一的用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)正在抓緊建立，通過智能電表的安裝和電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)和用戶負(fù)荷、電量、電壓等重要信息的實(shí)時(shí)采集，及時(shí)、完整、準(zhǔn)確地為“SG186”信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶用電信息的匯集和共享。截至2012年，已開展約510萬戶低壓用戶用電信息采集系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè)，覆蓋面達(dá)到58%。

智能小區(qū)是智能用電環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力，滿足互動(dòng)營(yíng)銷需求，提升服務(wù)水平的重要手段。2011年，奉賢區(qū)南橋恒盛豪庭小區(qū)建成智能小區(qū)，通過對(duì)小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)、用電信息采集系統(tǒng)、智能用電雙向互動(dòng)服務(wù)、智能家居、配電自動(dòng)化、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、智能小區(qū)綜合應(yīng)用展示平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)上海市電力公司與客戶互動(dòng)，提供多樣化供電服務(wù)，提高能效智能化管理水平，提高終端用能效率。

截止至2012年底，上海共建成12座電動(dòng)汽車充換電站和1 710個(gè)交流充電樁，并已建成滬杭高速楓涇服務(wù)區(qū)城際互聯(lián)充換電站一對(duì)，初步實(shí)現(xiàn)了上海與長(zhǎng)三角的電動(dòng)汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

3.6 調(diào)度環(huán)節(jié)

上海電網(wǎng)調(diào)度管理體系是一個(gè)分層結(jié)構(gòu)體系，由市調(diào)、11個(gè)地調(diào)（含崇明、長(zhǎng)興）構(gòu)成兩級(jí)調(diào)度。上海市調(diào)的調(diào)度管轄范圍主要是上海電網(wǎng)所屬的發(fā)電廠、500kV變電站內(nèi)的220kV設(shè)備部分、220kV變電站及跨地區(qū)聯(lián)絡(luò)線；地調(diào)的調(diào)度管轄范圍主要是110kV及以下變電站及10kV配電網(wǎng)。上海已初步實(shí)現(xiàn)了基于智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的調(diào)控一體化和調(diào)度一體化，作為“大運(yùn)行”體系的技術(shù)支撐手段，實(shí)現(xiàn)了綜合智能分析與告警、在線安全穩(wěn)定分析、調(diào)度計(jì)劃和安全校核等核心功能的上線應(yīng)用。結(jié)合大運(yùn)行體系技術(shù)支撐手段建設(shè)，同步完成了智能電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用功能的建設(shè)任務(wù)。

3.7 通信信息平臺(tái)環(huán)節(jié)

上海電網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)以光纖通信為主，微波、載波、衛(wèi)星通信為輔，多種傳輸技術(shù)并存。目前正開展電力光纖到戶工作，覆蓋新建住宅小區(qū)用戶約15萬戶，對(duì)已有住宅小區(qū)改造，實(shí)現(xiàn)電力光纖覆蓋20萬戶。

4 上海智能電網(wǎng)未來發(fā)展方向

4.1 發(fā)展目標(biāo)

上海電網(wǎng)的發(fā)展要適應(yīng)上海城市總體布局和轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，為城市提供高質(zhì)量、可靠的電力；要與國(guó)家和區(qū)域大電網(wǎng)的發(fā)展布局相適應(yīng)，立足于大電網(wǎng)統(tǒng)籌本地電網(wǎng)，成為“受納容量大、應(yīng)變能力強(qiáng)、運(yùn)行靈活、層次分明、結(jié)構(gòu)合理、供電可靠”的現(xiàn)代化城市電網(wǎng)。上海電網(wǎng)將建設(shè)成為具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征，高效、經(jīng)濟(jì)、透明開放、友好互動(dòng)，體現(xiàn)上海大都市特點(diǎn)、國(guó)際領(lǐng)先的智能電網(wǎng)，具備堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各類電源接入、送出的適應(yīng)能力，提供全方位、多樣化的的協(xié)調(diào)和用戶服務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、清潔、高效、互動(dòng)的電力供應(yīng)。

4.2 技術(shù)攻關(guān)方向

（1）堅(jiān)強(qiáng)而靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

堅(jiān)強(qiáng)、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。上海是全國(guó)最大的末端電網(wǎng)，電壓等級(jí)涵蓋1 000kV交流、±800kV直流特高壓至民用的380/220V等級(jí)。如何進(jìn)一步優(yōu)化特高壓和各級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃，做好特高壓交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的銜接、特高壓電網(wǎng)與各級(jí)電網(wǎng)的銜接，促進(jìn)各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、送端電網(wǎng)和受端電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、城市電網(wǎng)與農(nóng)村電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，成為需要解決的關(guān)鍵問題。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，互聯(lián)大電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與脆弱性問題越來越突出，對(duì)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求相應(yīng)地提高。只有靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能應(yīng)對(duì)冰災(zāi)戰(zhàn)爭(zhēng)等突發(fā)災(zāi)害性事件對(duì)電網(wǎng)安全的影響。

（2）開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)

智能電網(wǎng)需要具有實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力，既包括識(shí)別故障早期征兆的預(yù)測(cè)能力，也包括對(duì)已經(jīng)發(fā)生的擾動(dòng)做出響應(yīng)的能力。智能電網(wǎng)也需要不斷整合和集成企業(yè)資產(chǎn)管理和電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)，從而為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行管理提供全方位的信息服務(wù)。因此，一個(gè)開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的寬帶通信網(wǎng)，包括電纜、光纖、電力線載波和無線通信，將在智能電網(wǎng)中扮演重要角色。智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全提出了更高的要求，這一問題需要格外注意。

（3）高級(jí)計(jì)量體系和需求側(cè)管理

電網(wǎng)的智能化需要電力供應(yīng)機(jī)構(gòu)精確得知用戶的用電規(guī)律，從而對(duì)需求和供應(yīng)有一個(gè)更好的平衡。電表是電力運(yùn)行數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)感知元件，傳統(tǒng)電表只是達(dá)到了自動(dòng)讀取，是單方面的交流，不是雙方的、互動(dòng)的交流。由智能電表以及連接它們的通信系統(tǒng)組成的先進(jìn)計(jì)量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)諸如遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分時(shí)電價(jià)和用戶側(cè)管理等的更快捷準(zhǔn)確的系統(tǒng)響應(yīng)。將來隨著技術(shù)的發(fā)展，智能電表還可能作為互聯(lián)網(wǎng)路由器，推動(dòng)電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、運(yùn)行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)的整合。

（4）智能調(diào)度技術(shù)和廣域防護(hù)系統(tǒng)

智能調(diào)度是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，一方面通過動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡，另一方面通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行信息實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的防控。智能調(diào)度的目標(biāo)是建立一個(gè)基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù)，協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護(hù)和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系，其核心是在線實(shí)時(shí)決策指揮，目標(biāo)是災(zāi)變防治，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積連鎖故障的預(yù)防。

（5）分布式能源接入

在發(fā)展智能電網(wǎng)時(shí)，如何安全、可靠地接入各種分布式能源電源也是面臨的一大挑戰(zhàn)。分布式能源包括分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能。分布式發(fā)電技術(shù)包括：微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、燃料電池技術(shù)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)、地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等。分布式儲(chǔ)能裝置包括蓄電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等。風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源在地理位置上分布不均勻，并且易受天氣影響，發(fā)電機(jī)的可調(diào)節(jié)能力比較弱，需要有一個(gè)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、備用充足的電網(wǎng)支撐其穩(wěn)定運(yùn)行。隨著電網(wǎng)接入風(fēng)電量的增加，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃與運(yùn)行研究對(duì)風(fēng)電場(chǎng)動(dòng)態(tài)模型的精度和計(jì)算速度提出了更高的要求。

4.3 重點(diǎn)建設(shè)領(lǐng)域

在發(fā)電方面，推進(jìn)機(jī)組涉網(wǎng)參數(shù)評(píng)估和在線管理；新能源發(fā)電預(yù)測(cè)及控制技術(shù)覆蓋所有3萬kW以上風(fēng)電場(chǎng)和兆瓦級(jí)光伏電站；研究試點(diǎn)新能源發(fā)電配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范應(yīng)用。

在輸電方面，積極開展靈活交流輸電技術(shù)的研究和示范應(yīng)用，提高電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功儲(chǔ)備；全面推進(jìn)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析中心建設(shè)，提高輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)覆蓋面和監(jiān)測(cè)內(nèi)容。

在變電方面，開展智能變電站建設(shè)，推廣智能變電站運(yùn)維管理集約化實(shí)施；結(jié)合全壽命周期管理，對(duì)110kV及以上主要輸變電設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。

在配電方面，結(jié)合電力光纖到戶，在市中心區(qū)和市區(qū)其他核心區(qū)域開展配電自動(dòng)化建設(shè)；推進(jìn)配電自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)化管理；深化應(yīng)用故障搶修管理系統(tǒng)；開展電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的深化應(yīng)用和試點(diǎn)治理；研究試點(diǎn)配電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范應(yīng)用。

在用電方面，推進(jìn)用電信息采集系統(tǒng)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”；建設(shè)電動(dòng)汽車充（換）電站和充電樁；示范建設(shè)智能園區(qū)、智能用電小區(qū)/樓宇。

在調(diào)度方面，完成智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)；完成調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面和安全防護(hù)體系建設(shè)。

在通信信息方面，大力推進(jìn)電力光纖到戶實(shí)施，通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)上海電網(wǎng)；全面建成SG-ERP系統(tǒng)，基本達(dá)到電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的三流合一。

5 結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)的全面建設(shè)已經(jīng)開始，隨著建設(shè)的推進(jìn)，將使上海的傳統(tǒng)電網(wǎng)改造成為新一代安全、高效和環(huán)保的電網(wǎng)。除了保障上海電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定，還將極大地提高新能源發(fā)電的有效利用，提供更加多樣的客戶服務(wù)體驗(yàn)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。智能電網(wǎng)的發(fā)展不僅依賴于技術(shù)創(chuàng)新，更需要觀念創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和商業(yè)模式的創(chuàng)新，使電力相關(guān)各方共同參與到智能電網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中，形成“多方參與，互惠共贏”的局面。

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