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1、中国智能电网基本特征及其技术进展评述99256常 康,薛 峰,杨卫东(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:智能电网被公认为电力系统在21世纪的发展趋势。信息化、数字化、自动化、互动化是智能电网的基本特征。文中对中国电力工业发展中智能电网基本特征的技术进展情况进行了回顾,指出了当前存在的问题,提出了相应改进建议。最后,从全局的角度分析了智能电网建设应该注意的问题。关键词:智能电网;信息化;数字化;自动化;互动化中图分类号:TM73收稿日期:2009-07-23。0 引言进入21世纪后,美国电力科学研究院(EPRI)、美国能源部(DOE)以及欧盟委员
2、会(EC)等纷纷提出各自对未来智能电网的设想和框架[1-7]。其中提出的概念包括IntelliGrid,ModernGrid,GridWise,SmartGrid等。这些不同的概念对未来电网的特点给出了相似的设想,即自愈、安全、兼容、交互、协调、高效、优质、集成等。国际电工委员会(IEC)、国际大电网会议组织(CIGRE)等国际组织也给予智能电网高度关注,如IEC成立了智能电网国际战略工作组SG3,IEEE启动了智能电网制定标准与互操作性的项目P2030。但是,目前智能电网还处于初期研究阶段,国际上尚无统一而明确的定义。由于发展环境和驱动因素不同,不同国家的电网企业和组织都在以自
3、己的方式对智能电网进行理解、研究和实践;各国智能电网发展的思路、路径和重点也各不相同[8]。近年来,中国学者在借鉴欧美智能电网研究的基础上,对中国发展智能电网的特点、技术组成以及实现顺序等进行了研究[9-15]。在2009年5月21日—22日召开的“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司公布了对智能电网内涵的定义,即统一坚强智能电网是以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,包含发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。统一坚
4、强智能电网在技术上包含4个基本特征:信息化、数字化、自动化、互动化。其中,信息化是指实时和非实时信息的高度集成、共享和利用;数字化是指电网对象、结构及状态的定量描述和各类信息的精确高效采集与传输;自动化是指电网控制策略的自动优选、运行状态的自动监控和故障状态的自动恢复等;互动化是指电源、电网和用户资源的友好互动和协调运行。本文对中国电力工业发展中信息化、数字化、自动化和互动化的技术情况进行回顾,并结合智能电网的特点指出其发展过程中存在的问题,进而提出相应的建议。1 信息化1.1 电力工业信息化进展中国电力工业信息化可以追溯到20世纪60年代[16-17]。初期只是电子计算机应用起
5、步阶段,主要应用在电力实验计算、工程设计与计算、科研计算、发电厂设备自动监测、变电站自动监测等方面;20世纪80年代以后,信息技术、计算机技术在电力工程领域得到广泛应用,如电网调度自动化、发电厂生产自动化控制系统、电力负荷预测与控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等,各电力企业信息技术的应用由操作层向管理层延伸,从单机、单项目向网络化、整体性、综合性应用发展,从局部应用发展到全局应用,从单机运行发展到网络化运行;在“十一五”期间,电力信息化建设已纳入企业总体发展战略,信息化进一步与电力企业的生产、管理与经营融合。电力信息化的成果主要体现在:1)电力通信硬件设施的不断完善[18]。
6、电力通信的传输方式从20世纪70年代的电力线载波、80年代的模拟微波、90年代的数字微波,到今天以—10—第33卷 第17期2009年9月10日Vol.33 No.17Sept.10,2009光纤和数字微波为主,卫星、电力载波、电缆、无线等多种通信方式并存,通信范围已基本覆盖了全国各个网、省公司,电力专用通信网已初具规模。2)电力工业软件系统不断升级。电力信息化可分为两大类应用[19-20]:一是电力生产控制,如数据采集与监控(SCADA)系统、分散控制系统(DCS)、配电管理系统(DMS)、能量管理系统(EMS)、相量测量单元/广域测量系统(PMU/WAMS);二是电力企业管理
7、,如管理信息系统(MIS)、企业资源规划(ERP)、企业资产管理(EAM)、自动作图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)、电能计量(TMR)、电力营销系统等。3)进入“十一五”之后,国家电网公司开始实施“SG186”信息化工程[21],这是电力信息化建设新时期的标志性事件。许多示范工程成果已经纷纷上线,如华东电网企业级信息系统项目、华北电网企业级信息技术集成平台项目、西北电网ERP项目、上海电力“SG186”示范工程等。1.2 问题与建议在电力系统信息化建设中暴露出诸多
