1、1对我国智能电网的几点阐述中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 从能源这一热门话题说起，阐述国内外智能电网的研究现状、悉听工业化融合信息化的足音。以水口发电公司为例，回顾企业信息化建设历程，展望数字化水电厂创新之路。 1 能源、新能源、绿色能源 当前，节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。报载：全球协力向绿色能源领域进发。诸如：美国加利福尼亚州洪堡湾即将兴建全美首个大型海浪发电站;苏格兰计划开发潮汐发电为数据中心供电;以色列开发高效低价碟式太阳能系统;韩国建设最大生物气体发电设施;而英国宣布新建燃煤电厂须“填埋二氧化碳” 。基于全球能源短缺及人类对环保的渴望，各国
2、政府对绿色电力的开发给予大规模的投资支持，科学家们更是绞尽脑汁，设想了许多非同寻常的发电招数。 中国是世界能源消费的第二大国，但能源利用效率比世界水平低 10个百分点。资料显示，2009 年我国全社会用电总量近 35000 亿千瓦时，输电、配电和用户端损耗约 9%，每年线路损耗约 3000 亿千瓦时，折合 1.5亿吨原煤，相当 7000 万千瓦装机容量、3000 亿元的电源投资和 3000 亿元的电网投资。实现电网信息化之后，每年在输、配、用电等环节即可节约 5%-10%的电力资源，节省价值近 2000 亿元。在可再生能源发电方面，2我国也启动了多项 863 高技术研究发展计划项目，如：以煤气
3、化为基础的多联产示范工程，兆瓦级并网光伏电站系统，太阳能热发电技术及系统示范等项目。 新一轮能源产业革命的号角业已吹响，可持续能源已经进入产业化竞争阶段。其中，智能电网是新能源发展的重要技术支点。 2 智能电网，蓄势待发 电网是国民经济和社会发展的重要基础设施。随着经济社会的快速发展以及信息、通信等技术的进步和广泛应用，智能化已成为世界电网发展的一个新趋势。智能电网的核心技术是数字化电网、分布式能源系统、信息化家电和储能式混合动力交通工具。无疑，美国在这方面进行了大量技术准备。 3 美国的研究及实践 鉴于发展智能电网对保障能源安全、提高能源效率、改善能源结构、提升服务水平都具有重要作用，有些国
4、家已将其纳入国家能源战略，有的将其作为应对当前国际金融危机的重要举措。在美国总统奥巴马签署的高达 7870 亿美元的经济刺激计划中，就安排了 1200 亿美元用于基础设施建设，包括大规模建设智能电网。 3欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已形成强大的研究群体。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。奥巴马总统复苏经济的计划有 6 方面重点,绿色能源中的智能电网和智能建筑、以电子健康档案为中心的现代医疗保健体系、21 世纪教室试验室和下一代宽带网等,都贯穿一条思路：以信息化投入带动当前紧迫问题的解决,促进经济复苏，同时又着眼于长远国家竞争力
5、的提升。 仅就能源利用而言，智能电网和智能建筑是开源节流的两方面。据估计，现代化的数字电网将使美国能耗降低 10%，温室气体排放量减少25%，并节省 800 亿美元新建电厂的费用。 纽约时报刊文称，有研究结果表明：仅使用数字工具设定居家温度及融入价格信息，能源消耗每年可缩减 15%。根据建筑节能原理测算，只需要 1/4 的能量，就能达到现在的舒适程度，而且自然环境会变得更好。可以说， “能源效率和能源节约是未来能源发展的关键，智能电网技术将更好地管理、节约和监控能源使用。 ” 3.1 中国的步伐举足轻重 随着我国特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化，智能电网也将成为我国电网发展的一个新方向
6、。 4我国智能电网由 IT 和特高压输电“双剑合壁”而成。以坚强网架为基础，以信息通信平台为支撑，以智能控制为手段，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。智能的基本特征是能够实现信息化、数字化、自动化、互动化，主要依靠信息平台的建设和信息通信技术实现。目前，我国大电网安全运行控制能力和调度技术装备水平居于国际领先地位;形成了以光纤通信为主，微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局，以 SG186 工程为代表的国家电网信息系统建设取得阶段性成果。这些为智能电网的发展奠定了技术基础。 引入特高压输电后，电网控制中心需要专门技术进行安全和经济目标的协调：需要更长时间来优化经济目标，还需要
7、在更广泛的空间范围来考虑安全约束目标。随着进行安全分析的电网规模扩大，为满足实时应用的要求，就需要更高性能的计算机、更多计算机组成集群、更智能的多代理技术来实现。 3.2 智能电网对数字化等高科技的应用 在中国，工业和信息化整合已成趋势，电子信息产业振兴计划将提升各行业信息化水平。整合和集成企业资产管理和电网生产运行管理资源，从而为电网发展提供全方位的信息服务，这是发展智能电网的内在动力。通过建设坚强智能电网，实现各类电源和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资产的运营效益，提高电能质量和供电可靠性，创新商业服务模式，提升电网与客户增值服务水平。 5电力行业需要满足建设资源
8、节约型和环境友好型社会的要求。到2020 年，中国将全面建成统一的坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全稳定水平、以及电网与电源、用户之间的互动性得到显著提高。坚强智能电网在服务经济社会发展中将发挥更加重要的作用。然而，坚强智能电网目标宏大，决不可能一蹴而就。在智能电网的探索之路上，中国的步伐举足轻重。 4 江河之上，璀璨明珠 水，最古老的能源之一，也是最早用来发电的能源之一。水电是最具规模发展的清洁可再生能源，在维护国家能源安全、优化能源结构、保障电力供给、提高供电质量、减少污染物排放、保护生态环境、发展区域经济等方面，水电具有不可替代的作用。我国水能资源得天独厚，总量居世界第一;从 20
9、04 年起水电装机容量就雄居世界首位。那奔腾不息的江河世世代代造福人类，而耸立在江河上的大坝犹如一座座丰碑，铭记中国水电建设的辉煌。 5.电力信息化 电力信息化是利用现代信息技术对传统电力工业的生产过程、管理6流程以及企业经营和服务方式等进行技术改造、流程优化和管理方式的现代化改造的过程。其主要任务是：建设信息网络、开发利用企业信息资源，改造生产工艺和提升电力工业现代化技术水平，改进企业管理流程、提高企业管理水平和领导决策能力，降低企业经营和生产成本、提高企业经济效益，提高企业对社会的服务水平和质量，提高企业市场竞争力和国际竞争力。通过信息化，推动电力企业的现代管理水平和现代技术水平的提升，使
10、企业在技术装备和管理水平达到国际先进、国内领先的水平，建立“数字化电厂” 、 “数字化电网”和“信息化企业” 。 电力信息化建设分为战略决策层、中间管理层和生产经营层等三个层次。 企业战略决策层。 首先是制定企业信息化发展的规划，使之服务于和服从于企业整体发展战略。确定企业信息化建设的整体路线图，奖励企业信息化的完整体系。从企业发展方向和改革走向以及企业管理模型的变化，制定企业信息化战略战略规划和实施计划，并根据企业决策的需要建立企业决策分析系统和辅助决策系统，为领导集团决策服务。 业务职能管理层。 主要涉及电力企业各级管理部门的业务管理模型的优化，管理流程再造，实现管理的现代化和规范化。当前
11、，电力企业重在建设企业级一体化平台上的企业门户系统、数据中心、协同办公环境下的 MIS、OA 系统建设，以企业经济运行为核心的财务管理系统、企业资源规划(ERP)以及企业资产管理(EAM)等项目建设。 7生产经营操作层。 主要是解决电力企业生产、经营过程中的流程化、标准化和信息化，提高电力生产、经营的网络化和自动化水平。以水口水电厂为例，该层次包括计算机监控系统、机组状态监测系统、 “无人值班”(少人值守)和远程监控，以及设备管理、安全管理、物资管理等系统。管控一体化，生产实时系统和管理信息系统结合，实现对生产过程的动态管理。 加快信息化建设是提高企业核心竞争力的有效途径。必须继续拓展信息系统
12、应用的深度和广度，优化管理流程，调动生产、管理两大信息资源，以各层次的可视化展现促进信息的互通与利用，消除信息“孤岛” ，促进企业的高效配合与协作，建成“纵向贯通、横向集成”的一体化企业级信息系统。 5 结语 智能电网的最终目的是实现电网的经济、高效、可靠、安全运行,实现能源,包括可再生能源的规模化高效利用,实现经济、环境和社会效益的最大化。涉及能源、信息、经济、法律等多个学科领域,对技术、经济、社会、环境等因素都会产生相互的作用和影响。从智能电网的成本效益分析看,智能电网的建设十分必要。发展智能电网,要正确处理技术引进与自主创新的关系。在引进消化吸收的基础上,注重技术创新能力建设,提高对引进技术进行再创新的能力。建立智能电网的产学研合作体系对智能电网技术的发展非常关键,可缩短由知识到技术再到产品的周期,推动智能电网技术的快速应用和发展。
