智能电网的技术发展

智能电网技术发展2011.11.081能量的单向传输2分布式发电、微网、电动汽车3能量的双向传输4大规模间歇式波动电源并网、储能5需求侧管理6高级计量、智能住宅、电网与用户交互7安全、高效、经济、互动、协调8美加8.14大停电美国东部时间2003年8月14日下午4:12到4:15停电29小时、6000万千瓦,影响5千万人口,直接损失10.5亿美元，间接约300亿美元甚至更多事故前主要输电线潮流过重，事故（或过负荷）引起重要电源或多回重要输电线跳掉，造成了潮流大转移，切（甩）大量负荷而保住了主系统没有瓦解有多重故障相继发生导致此严重后果；切（甩）负荷过多，使事故后系统频率和部分地区电压均高于额定值，说明其自动装置整定也存在问题俄亥俄州一家电力公司没有及时修剪树木，导致在用电高峰期，高压电缆下垂触到树枝而短路。随后骨牌效应产生。9智能电网技术发展10主要内容

国外智能电网研究和发展概况智能电网概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件和进展智能电网技术标准体系对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议11内容

国外智能电网研究和发展概况智能电网的概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件和进展智能电网技术标准体系对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议12美国电科院（EPRI）推动了“复杂交互式网络/系统”(CIN/SI）1998200120038.14之后,布什总统要求美国能源部（DOE）致力于电网现代化，DOE发布“Grid2030”DOE启动电网智能化(GirdWise）项目20042005之后，研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出自己的智能电网方案和工程实践2009智能电网EPRI又开始推动“Intelligrid”(智能电网）研究美国智能电网发展里程碑奥巴马将智能电网提升为美国国家战略国外智能电网研究概况13成立“智能电网(SmartGrids)欧洲技术论坛”提出智能电网愿景，制定（1）《欧洲未来电网的远景和策略》（2）《战略性研究议程》《战略部署文件》报告20052006各国开展自己的智能电网建设探索,应对21世纪的各种挑战和机遇智能电网国外智能电网研究概况（3）TheSDDStrategicDeploymentDocument（1）EuropeanSmartagridsTechnologyPlatform：VisionandStrategyforEurope’sElectricityNetworksoftheFuture

欧洲智能电网技术平台：欧洲未来电网的远景和策略（2）StrategicResearchAgendaforEuropesElectricityNetworkofthefuture

欧洲未来电网的战略研究议程战略部署文件欧洲智能电网发展里程碑国外智能电网研究概况14“智能电网”是目前被普遍接受的术语和称谓“TheSmartGrid”,DOE,USA,20082008.11.11-11.13,中美清洁能源合作组织(JointUS-ChinaCooperationonCleanEnergy–JUCCCE-)，--“SmartGrid”specialsession2008.11.18--中美绿色能源论坛–“SmartGrid”Specialsession国外智能电网研究概况国外智能电网研究概况15驱动因素：美国:２００３年美加大停电后，美国电力行业决心利用信息技术对陈旧老化的电力设施进行彻底改造，开展智能电网研究，以期建设满足智能控制、智能管理、智能分析为特征的灵活应变的智能电网.国外智能电网研究概况161718美国发展智能电网的驱动力：改造老化的电网设备，提高供电的可靠性和安全性提高能源的利用效率和技术的先进性提高用户对电价的可承受能力适用环境和气候的变化，适用可再生能源的接入，降低排放水平提高在全球的竞争性192009年1月25日，奥巴马上台5天之后，美国白宫发布了《经济复兴计划进度报告》，宣布未来3年以内将为美国家庭安装4000万个智能电表，同时投资40多亿美元推动电网现代化。2009年6月3日至5日，在美国加州举行的会议上，英特尔公司制定“2030年能源技术、信息技术及电力系统与终端用户负荷互动的智能电网信息互操作导则”（IEEEP2030）。以此推动电力工程、通讯和信息技术的融合，并推动这个标准成为全球标准。2009年12月4日，通用电气(中国)有限公司与扬州经济技术开发区在扬州举行签约仪式，在扬州建立智能电网“示范中心”，美国智能电网技术开始进入中国市场。目前美国已开始向部分家庭安装带有通讯功能的智能电表(SmartMeter)，目标是以家庭为单位，随时监测电力消费和管理，更加有效地实现输电和供电。在推广智能电网的过程中，美国政府让商务部下属的国家标准及技术研究所（NITS）在《能源独立及安全法案》的规定下，评估目前美国所有的智能电网标准、测量方法、技术以及其他的支持服务。美国智能电网发展现状20美国的智能电网又称统一智能电网，是指将基于分散的智能电网结合成全国性的网络体系。

这个体系的另一个核心就是解决太阳能、氢能、水电能和车辆电能的存储，它可以帮助用户出售多余电力，包括解决电池系统向电网回售富裕电能。实际上，这个体系就是以美国的可再生能源为基础，实现美国发电、输电、配电和用电体系的优化管理。美国的这个计划也考虑了将加拿大、墨西哥等地电力整合的合作。

美国发展智能电网重点在配电和用电侧，推动可再生能源发展，注重商业模式的创新和用户服务的提升。它四个不可分割的关联技术分别是：高温超导电网、电力储能技术、可再生能源与分布式系统集成(RDSI)和传输可靠性及安全控制系统。

这个电网发展战略的本质是开发并转型进入“下一代”的电网体系，其战略的核心是先期突破智能电网，之后营建可再生能源和分布式系统集成(RDSI)与电力储能技术，最终集成发展高温超导电网。美国智能电网技术特点21第一，综合通讯及连接技术，实现建筑物实时控制及信息更新，让电网的每个部分既能“说”又能“听”。第二，传感及计量技术，支持更快更精确的信息反馈，实现用电侧遥控、实时计价管理。第三，先进零部件制造技术，产品用于超导、电力储存、电网诊断等方面的最新研究。第四，先进的控制技术，用于监控电网必要零部件，实现突发事件的快速诊断及快速修复。第五接口改进技术，支持更强大的人为决策功能，让电网运营商和管理商更具远见性和前瞻性。

美国智能电网基本技术22夏威夷大学的配电管理系统平台（DMS）

该能源管理平台将由夏威夷大学开发，它让消费者实现了家庭能源管理，该平台将与高级测量体系（AMI）相结合，实时接收用户端的需求反馈（AMI是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统）；同时，它与能源自动化系统结合，实现能源节约。此外，该平台实现了分散电力、储存、电力分配系统中负载量的最优化分配及管理，使分配系统成为一个有机整体，与整个电网中的其他整体更好融合。该平台在夏威夷州毛伊岛上的一个变电站使用。

美国智能电网技术创新23伊利诺伊理工学院的“完美能源系统”项目完美能源系统”是能满足每个消费者需求的电力系统，它十分具有弹性。该项目将设计微型电网系统，实现电网中的不同情况的及时回应，同时增加电网可靠性、减少电力需求。研究人员表示，该系统能够应用在任何大都市中，并使消费者真正成为电力市场中的一份子。

西弗吉尼亚州“超级电路”项目：在西弗吉尼亚州，阿勒格尼电力公司(AlleghenyEnergy)的“超级电路”项目将把先进的监测、控制和保护技术结合在一起，从而增强供电线路的可靠性与安全性。该电网将整合生物柴油发电、能量储存以及AMI和通信网络，迅速地预测、确定并帮助解决网络问题。美国智能电网技术创新24圣地亚哥“海滨城市微型智能电网”项目该微型智能电网的性能是独一无二的，它能在发生大规模电网故障时使电网与电站实现精确隔离，并在故障修复后精确再结合，对电力输出几乎不造成影响。在圣地亚哥，“海滨城市微型智能电网”项目将证明把多种分布式能源与先进的控制和通信方法结合在一起是行之有效的。该项目的目标是提高配电网馈线和变电站等电网组成部分的可靠程度并减低高峰负荷。不管是电站发电还是消费者在家中利用太阳能发电、电力储存都能通过AMI连接到变电站中去，并且高峰负荷不会超过5万千瓦。美国智能电网技术创新25

欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景，欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源，以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。

驱动因素：国外智能电网研究概况26欧洲发展智能电网的驱动力（DrivingForce)（1）供电的安全性问题一次能源的缺乏供电可靠性和电能质量供电能力（2）环境问题京都协议气候变化保护自然（3）国际电力市场提供低廉的电价和提高能效创新和竞争能力提高有关垄断的规程修订27欧盟发展智能电网的驱动力：欧盟理事会在2006年的绿皮书(GreenPaper)《欧洲可持续的、竞争的和安全的能源策略》(AEuropeanStrategyforSustainable，CompetitiveandSecureEnergy)”强调：欧洲已经进入一个新能源时代，能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性。28

欧洲2020年及后续的电力发展目标：

未来欧洲电网应满足如下需求:灵活性(Flexible)，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；可接入性(Accessible)，使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户对可再生、高效、清洁能源的利用；可靠性(Reliable)，提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；经济性(Economic)，通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策等提高电网的经济效益。29（1）美国能源部(DOE)是电网智能化研究的发起者和重要的投资者。（2）“电网智能化联盟”成员包括:

跨国技术公司：AREVA、GE、IBM；电力公司和电网运营商：AEP、PJM及法国EDF；研究机构：美国电科院EPRI等。（3）电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的原则。（4）2005年欧洲委员会正式成立“智能电网欧洲技术论坛”。欧洲还将成立“智能电网协会”。（5）IEC于2009年底筹建SG3“智能电网”战略组。

国外智能电网研究概况智能电网研究机构国外智能电网研究概况30

在输电侧:目前有EPRI、ABB、PJM等机构和企业开展相关研究。

PJM公司认为广域测量技术是保证大电网安全的重要手段，也是实现智能输电网的基础，因此PJM目前主要从同步相量技术和高级控制中心的研究建设着手开展智能输电网的工作。

在配电和用电侧:目前建设的智能电网主要有两个方面：智能电表和智能家电。

美国:XcelEnergy公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市。

意大利:安装和改造了3000

万台智能电表，建立起了智能化计量网络，每年大约节省5亿里拉。

法国:将目前使用的2700万只普通电表全部更新为“智能电表”

国外智能电网研究概况智能化实践国外智能电网研究概况31AC2Boulder（伯德市）tobecomefirstSmartGridCity

美国:XcelEnergy公司在Boulder建设全美第一个“智能电网”城市32美国能源部(DepartmentofEnergy,

DOE)。阿海珐

(AREVA)集团是世界500强企业之一,为客户提供可靠的无二氧化碳排放的发电及输配电解决方案。作为核能工业的世界领导者，AREVA集团是该领域内唯一一家能够从事全部相关工业生产过程的公司。美国电力公司（AmericanElectricPowerCo.Inc.，AEP）公司总部设在俄亥俄州首府哥伦布，集发电、输电、燃气一体。总装机容量为4200万千瓦，是美国最大的发电集团。Pennsylvania—NewJersey—Maryland(PJM)1997的3月31日成立，是一个独立系统运营商，负责美国13个州以及哥伦比亚特区电力系统的运行与管理。作为区域性，PJM负责集中调度美国目前最大、最复杂的电力控制区，其规模在世界上处于第三位。PJM控制区人口占全美总人口的8.7%(约2300万人)，负荷占7.5%，装机容量占8%(约58698MW)，输电线路长达12800多公里。国外智能电网研究概况333435内容

国外智能电网研究和发展概况智能电网的概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件智能电网技术标准体系对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议362.概念、定义和特征定义（Definition)以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。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。3738我国坚强智能化电网的体系结构39坚强智能电网的内涵经济高效坚强可靠清洁环保友好互动透明开放1、坚强可靠的实体电网架构是中国坚强智能电网发展的物理基础2、经济高效是对中国坚强智能电网发展的基本要求3、清洁环保是经济社会对中国坚强智能电网的基本诉求4、透明开放是中国坚强智能电网的发展理念5、友好互动是中国坚强智能电网的主要运行特征中国智能电网40发电六大环节通信技术信息技术综合知识三大支撑技术输电用电调度配电变电坚强智能电网的六个环节和三大支撑技术41坚强智能电网的主要特征坚强智能电网的主要特征42（1）坚强性（Robust/Strong）在电网发生小扰动和大扰动故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在电网发生极端故障时（如自然灾害、极端气候条件、或人为外力破坏）仍能保证电网的安全运行；二次系统具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力（2）自愈性（Self-Healing）具有实时、在线连续的安全评估和分析能力具有强大的预警控制系统和预防控制能力具有自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力坚强智能电网的主要特征43（3）兼容性（Compatible）能支持可再生能源的正确、合理地接入适应分布式发电和微电网的接入能使需求侧管理的功能更加完善实现与用户的交互和高效互动（4）经济性（Economical）支持火电和水火电联合经济运行支持电力市场和电力交易系统提供清洁和优质电力实现资源的合理配置降低电网损耗，提高能源利用效率坚强智能电网的主要特征44（5）集成（Integrated）实现电网信息的高度集成和共享采用统一的平台和模型实现标准化、规范化和精细化的管理（6）优化（Optimized）优化资产的利用率降低投资成本和运行维护成本坚强智能电网的主要特征45（1）数字化：数字化电网、变电站、电表、用电设备（2）信息化：市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台（3）自动化：大电网安全稳定控制（高级智能调度），变电站自动化与用户用电系统智能控制自动化（4）互动化：电网、发电与用户以信息为基础的互动坚强智能电网（StrongSmartGrid）的四化坚强智能电网（StrongSmartGrid）的四化46先进的相量测量（PMU）和广域测量技术（WAMS）先进的三维、动态、可视化技术高级计量-无线、自动计量技术（Advancedmeteringinfrastructure—AMI）(Automaticmeterreading-AMR)；

需求响应(DemandResponse)；(需求侧管理DSM)

先进的配电自动化–高级配电运行(ADO)功能使“自愈”(SelfHealing)成为可能；分布式发电技术(DistributedGenerationorDistributedEnergyResources---DGorDER)及电力储能技术等智能电网技术应包括的主要内容：4748内容

国外智能电网研究和发展概况智能电网的概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件和进展智能电网技术标准体系对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议49我国智能电网建设的基础条件1322006年4月，国家电网公司提出了在全系统实施“SG186工程”的规划。华东、华北、上海、浙江、江苏等多家电力企业已顺利通过国网公司建设示范单位验收。广域量测技术已大范围应用,状态监测技术正大力推进。电力通信基本实现主干通道光纤化、数据传输网络化.信息化水平已初步达到建设智能电网的要求50

2006年4月29日，国家电网公司提出了在全系统实施“SG186工程”的规划。根据规划，“SG186工程”将实现四大目标：一是建成“纵向贯通、横向集成”的一体化企业级信息集成平台，实现公司上下信息畅通和数据共享；二是建成适应公司管理需求的八大业务应用，提高公司各项业务的管理能力；三是建立健全规范有效的六个信息化保障体系，推动信息化健康、快速、可持续发展；四是力争到“十一五”末，公司的信息化水平达到国内领先、国际先进，初步建成数字化电网、信息化企业。1、国家电网公司“SG186工程”信息化水平已初步达到建设智能电网的要求512、电力通信基本实现主干通道光纤化、数据传输网络化信息化水平已初步达到建设智能电网的要求523、广域量测技术已大范围应用,状态监测技术正大力推进信息化水平已初步达到建设智能电网的要求53配电领域智能化研究有待突破（1）分布式发电及新能源接入技术（2）储能技术（3）AMI、AMR的工作正在开展（4）定制电力技术定制电力技术是提高用户供电可靠性和供电质量的重要技术手段，也是“智能电网”的重要支撑技术之一。研究动态电压恢复器技术（DVR）、固态切换开关技术（SSTS）；DFACTS技术；无功补偿器技术（DSTATCOM）、有源电力滤波器（APF）技术。中国智能电网建设的基础条件54我国智能电网建设的基础条件用户侧管理、负荷管理控制系统等一系列应用在我国已取得一定成果，在江苏、上海等部分地区具有相当成熟的应用系统。无论从技术层面还是管理层面都积累了相当多的经验，但还未达到智能电网对用户大量参与电网互动的要求。双向信息交互与互动上积累了相当多的经验553142高级调度中心建设规划技术体系完善研究统一数据平台建设新能源对电网规划的影响及对策研究基于LCM的电网规划方案评价研究新能源对电网规划的影响及对策研究节能减排下的电网规划研究区域电网协调规划研究考虑不确定因素的电网灵活规划方法研究基于预想事故集的电网规划研究华东电网智能电网研究初见成效数字化变电站研究建设徐行站数字化改造新建数字化海宁站华东电网公司:以智能输电网相关技术为重点领域，首先开展了“规划技术体系完善研究、高级调度中心、统一数据平台和数字化变电站研究”建设等建设56开展了规划技术体系完善研究华东电网公司--智能输电网技术为重点领域新能源对电网规划的影响及对策研究基于资产全寿命周期管理(LCM)的规划方案评价研究新能源对电网规划的影响及对策研究节能减排下的电网规划研究区域电网协调规划研究考虑不确定因素的电网灵活规划方法研究基于预想事故集的电网规划研究57开展了高级调度中心的研究华东电网公司--智能输电网技术为重点领域58开展了统一数据平台的研究华东电网公司--智能输电网技术为重点领域59开展了数字化变电站研究华东电网公司--智能输电网技术为重点领域徐行站数字化改造新建数字化海宁站60数字化变电站研究成果已应用于工程实际国家电网和南方电网开展了数字化变电站和数字化电网的建设工作，取得了一系列研究及应用成果61我国智能电网建设的基础条件数字化变电站研究成果已应用于工程实际华东、上海、山东、浙江、江苏以及南方电网等企业也先后开展了数字化变电站和数字化电网的建设工作，取得了一系列研究及应用成果。数字化变电站已有70多座数字化变电站投入运行，在数字化变电站研究和应用领域取得的成果，使在变电站一次设备、变电站通信网络等方面具备了一定建设智能电网的条件，对智能电网的发展将起到重大推动作用。

6263我国智能电网建设的基础条件123华东电网WAMAP系统，充分利用PMU的动态数据，面向调度运行，重点解决电网安全稳定性的在线监视、实时预警和在线辅助优化决策，率先在电网动态监视和控制领域取得了重大突破。

江苏大电网安全稳定实时预警及协调防御技术（EACCS）实现了电网精细化调度和智能化控制

华东电网有限公司5E工程，在可视化和运营管理辅助决策方面，对智能电网进行了有益的探索。自动化控制领域的技术研究走在世界的前列64

华东电网广域监测分析保护控制系统(WAMAP)工程分两个阶段进行：第一期工程重点建设系统软硬件平台，进行相量测量装置(PMU)的布点，实现电网动态信息的实时监视与快速故障分析等六大功能；第二期工程应用先进的电力系统分析方法，实现功角、电压和频率稳定性的在线分析、预警和预防措施的辅助决策。该项目的各项功能和技术指标已基本达到预期目标，在试运行中，该系统成功捕捉了2006年“桑美”台风登陆浙江、福建造成的电网短路故障、浙江乌沙山电厂60万千瓦机组的甩负荷试验状况，并经历了华东电网电力市场第二次调电试验考验，为华东电网安全稳定动态监视、预警和在线决策提供了技术手段，为运行方式的研究、电力交易的稳定校核和离线事故分析提供了技术支持。1、华东电网广域监测分析保护控制系统(WAMAP)自动化控制领域的技术研究走在世界的前列65自动化控制领域的技术研究走在世界的前列2、江苏大电网安全稳定实时预警及协调防御技术（EACCS）实现了电网精细化调度和智能化控制

66自动化控制领域的技术研究走在世界的前列3、在可视化和运营管理辅助决策方面取得了大的进展67按照考虑N-1情况下特定预想事故的原则，规划建设多馈入直流和交流系统并联的华东区域坚强受端网架初步建设高级调度中心开展数字化变电站试点开展相关技术研发坚强受端大电网

规划建设适应电力市场要求的特高压电网，满足“三华”联网需要建成高级调度中心数字化变电站推广适应电力市场的运行技术

FSM(FastSimulationandModeling）的研究与应用数字化电网

规划以自愈为目标的智能电网实现智能化调度新型材料和智能设备的全面使用可再生能源的友好接入实现与用户的智能互动智能化电网201020202030智能电网全面转型巩固提升引领超越2007华东公司建设智能电网的三阶段目标6869

2008年3月，美国科罗拉多州的波尔德市就准备建设成第一个智能电网试点城市。之后随着奥巴马政府对智能电网的支持，美国开始在更广的范围内进行智能电表的安装。最低层次的智能电表(AMR)还仅仅只是一个计量的工具，可以进行自动抄表、计费和缴费，更高层次的智能电表(AMI)则可以通过价格机制对用电系统进行优化，减少能源消耗。美国计划安装的超过1亿块智能电表都属于更高层次的AMI智能电表，由政府强制电力公司进行民意调查。目前的情况是只有少数居民愿意安装，已完成安装的达到计划量的6%(接近700万块)。最高层次的智能电表项目涉及与智能用电设备的互动，而这些技术目前尚在研发阶段。IBM公司和美国西北太平洋国家实验室就在进行相关研究。智能电网建设—美国70

法国电力公司也在进行类似计划。根据法国能源监管部门提出的十年计划，该公司将更新替换3500多万只电表。意大利电力公司的自动抄表管理系统建设则早在2001年就已启动，至2008年已累计安装了3180万只AMI智能电表。采用该系统后，实际管理线损由3%降至1%。在加拿大，法国凯捷公司与HydroOne公司也正在开发大型高级智能电表项目，在通过电表收集用电信息后，可以做出更好的定价机制，并优化电网的运行。智能电网建设—欧洲71日本东京电力公司和关西电力公司等也在投资构建智能电网，除了包括为所有家庭安装智能电表外，还计划加强输变电设施及储能装置建设。2010年起，东京电力公司主要面向家庭安装2000万只智能电表。预计2020年前，日本智能电表需求量约为5000万只。此外，日本在智能电网建设中以家庭为单位进行太阳能发电。智能电网建设—日本72

中国智能电网的试点工程也已全面展开。2009年8月，国家电网公司按照建设坚强智能电网的统一部署，已选择基础条件好、项目可行性高、具有试点(示范)效应的9个项目作为首批试点工程。该工程由上海电力公司实施完成。在新能源方面，通过上海大桥海上风电场(10万千瓦)、世博园场馆太阳能发电(4867千瓦)等开展新能源接入试点及关键技术研究。在储能方面，通过建设漕溪能源转换综合展示基地，实现100千瓦磷酸铁锂电池和100千瓦镍氢电池储能系统并网运行。智能电网建设—中国73在用电端，世博园区内28个35千伏计量点、91个10千伏计量点、10个380伏计量点，以及智能小区156个计量点被列入示范性对象，按照国家电网公司统一的技术标准规范，建设用电信息采集系统，从而完成自动抄表、计量等工作，并实现电网公司于用户之间的双向互动。在世博园区还建设了电动汽车示范充放电站，实现电动汽车和电网之间的能量双向可控流动，根据电网运行情况和控制指令实现动态响应。智能电网建设—中国74智能电网关键设备但仍有一定的差距，需要进一步加大研制力度：（1）现有设备不能完全满足信息化、自动化、互动化要求，技术性能有待进一步完善和提升；（2）关键设备仍然缺乏，不能满足统一坚强智能电网建设的技术需求（如智能一次设备、大规模储能装置、智能电能表、统一潮流控制器等），需要加大研制力度。大容量储能装置是需要重点突破的关键设备，国内还没有成熟产品。（1）上海公司与中科院上海硅酸盐所联合研制大容量钠硫储能电池，已试制成功650Ah的单体电池和3.3kW钠硫单体模块。（2）中国电科院与GE公司合作开发氯化镍电池储能，电科院正在测试GE单体电池。75全钒氧化还原液流电池技术特点7610kW全钒液流电池已开发成功100kW全钒液流电池的集成和试验工作正在进行应用特性试验正在进行全钒氧化还原液流电池目前已取得的成果：77（1）主要任务建立三个机制工作组织、协调和监督工作机制技术支持机制互动沟通协调机制出台两个纲领性文件统一坚强智能电网发展规划纲要统一坚强智能电网关键技术研究框架制定试点方案发电、输电、变电、配电、用电、调度、信息通讯上海世博会、风光储一体化、电网调度一体化、用电信息采集、智能化变电站、配电自动化

智能电网近期动态（续1）78（2）上海世博园智能电网示范工程

（1）分布式电源接入（2）储能系统（3）智能变电站（4）配电自动化（5）故障报修管理系统（TCM）建设（6）电能质量检测与控制（7）用电信息采集系统（8）智能用电楼宇/家居（9）电动汽车充放电站

智能电网近期动态（续2）79智能电网发展的一些新趋势

1）智能电网的概念大大扩展过去1-2年内，智能的核心定义已从“智能表计”到“智能电网”，即原先关心的主要是AMI（AdvancedMeteringInfrastructure),现在还要包括HANs(HomeAreaNetworks)，网络侧的应用（grid-sideapplication,e.g.,VARcontrol,automation),电力公司的未来功能（分布式发电如太阳能发电-PV，电动汽车EV）将demandresponse与AMI结合起来，也是一种趋势

。2）HANs(HomeAreaNetworks)成为创新的新热点demandresponse会大大地改变用户的行为，智能温度调节器、智能开关、智能用电器等的采用将吸引各种产品制造商参与进来客户有各种要求，可以通过demandresponse得到满足，要求电力公司具有各种增值服务。3）电网侧的应用技术越来越重要如自动化技术、电压/无功控制技术、设备监视技术在智能电网的业务领域内变得越来越重要。80智能电网可以用于插电式混合动力汽车或纯电动汽车。主要采用嵌入式芯片技术,不论汽车在哪里充电，智能电网都可以辨认它，并把账单寄给车主。收费标准是根据充电的时间确定的，例如白天快速充电,夜间低谷集中充电。如果汽车断开充电，电网可以判断，按什么时间段收费，费用是最低的。问题:(运行特性?有序充电？控制策略？给电网带来哪些影响?配电网能否满足要求?)汽车-电网技术Vehicle-To-Grid

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国外智能电网研究和发展概况智能电网的概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件智能电网技术标准对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议85868788（1）电网智能化架构委员会（GWAC）由一系列的专家组成，受美国能源部的部分资助，从事制定建立未来电网架构的规范。（2）IEC于2010年底筹建SG3“智能电网技术标准体系”战略组。（3）中国也派代表参加SG3的工作，互相交流，基本同步，资源共享。从2010年5月份开始分9个专业工作组，组织180多人参与该项工作。

智能电网技术标准体系89IEC智能电网技术标准体系简介

IEC分通用技术领域和专业技术领域对智能电网技术标准体系进行了系统分析和研究。通用技术领域包括：通信和安全。专业技术领域包括：HVDC/FACTS；断电预防/EMS；先进配电管理；配电自动化；智能变电站自动化；分布式能源；高级计量（AMI）；需求侧响应和负荷管理；智能家居以及和楼宇智能化；电能存储；电动汽车；状态监测；电磁兼容；低压设备安装；对象识别，产品分类，性能和文件；系统规划。IEC的重要特征就是建立了智能节点的概念：终端设备既是设备，又是节点。系统也可以是一个节点。如：智能变电站系统就是智能电网的重要节点。变压器、智能电表、IED等都可以节点来看待。90美国国家标准与技术研究院（NIST）

美国国家标准与技术研究院（NIST）集中了1500多位专家、学者、有关单位和个人对智能电网互操作性标准进行研究，旨在协调、建立一个实现智能电网互操作性的技术框架，包括：各种协议和标准模型进行信息管理，以实现智能电网各设备和系统之间的互操作性。该项研究的主要成果是给出了制定互操作性框架的一张临时路线图。该路线图描述了互操作性标准发展与协调的现状、问题和优先事项。报告还介绍了智能电网的高层结构，包括概念模型、构造原则与方法和网络安全战略。91智能电网技术标准体系概念模型智能电网架构委员会GWAC（GridWiseArchitectureCouncil）将智能电网不同层次的互操作分为3个方面、8个层次，分别是：（a）技术方面（如何表示信息）：(1)基本连接、(2)网络互操作、(3)语法互操作；（b）信息方面（交换什么和意义）：(4)语义理解、(5)业务内容；（c）组织管理（管理电）方面:(6)业务流程、(7)业务对象、(8)经济/管理法规。2009年4月，NIST确定了最初首批发布16个标准，第二批又发布15个标准，计发布31个标准。另有46个可能用于智能电网。共计77个。92IEEEP2030IEEEP2030DraftGuideforSmartGridInteroperabilityofEnergyTechnologyandInformationTechnologyOperationwiththeElectricPowerSystem(EPS),andEnd-UseApplicationsandLoads（IEEEP2030指南：能源技术及信息技术与电力系统（EPS）、最终应用及负荷的智能电网互操作性）这是IEEE于2009年5月4日启动的新项目，将为智能电网，也就是电力网的IT驱动升级版制定标准与互操作性。通过开放标准进程，IEEEP2030指南将为理解和定义智能电网互操作性提供一个知识基础，帮助电力系统与最终应用及设备协同工作，为未来与智能电网相关的标准制定建立基础。工作进展缓慢，中国可参考的内容不多。IEEE标准与中国标准差距较大。相比之下，IEC标准与中国标准差距较小。93内容

国外智能电网研究和发展概况智能电网的概念、定义和特征我国智能电网建设的基础条件智能电网技术标准对智能电网研究、开发和应用的一些看法和建议94智能电网贯穿发、输、配、用全过程，通过智能电网的建设，电力系统各领域都将产生质的飞跃优化的电厂选址鼓励可再生能源投资严格的排放管理有效的成本管理可靠经济的设备管理