智能电网概念

美国的定义：美国能源部《Grid 2030》：

一个完全自动化的电力传输网络智能电网概念，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。

我国的定义：国家电网中国电力科学研究院：

以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，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。

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。美国的重点在于实现自愈智能电网

先来说说什么是电网

电网包含变电、输电、配电三个环节。

变电（power transforming），是指通过变电设备将电压由低等级转变为高等级（升压），或由高等级转变为低等级（降压）的环节。

输电（power transmission），是指通过输电线路，将电能进行传输的环节。

配电（power distribution），是指通过配电变压，将电能从高压输电线路分配给用户的环节。

下面几张图就是我们经常见到电网各个环节。

传统电力的弊端

用电高峰低谷的巨大损耗（难点）

每年夏季是用电高峰，每天白天是用电高峰，白天10点和16点是用电高峰。装机容量要满足高峰负荷，那低谷就浪费了。此其一。电流就像水流，用户不用的时候，也没法停。此其二。这个比较难理解。我打个比方。发电机就像一个摇跳绳的人，如果阻力（用电负荷）和摇力（发电的煤）一样，那跳绳的频率是一样的。如果阻力小了，或者摇力大了，跳绳就会越摇越快（频率加快）。而用电器是220v，50hz额定的。超过2%的频率或电压波动就会毁灭电网及用电器。所以发电要随用电而不断调整，相当于开车的时候，要看其他车的速度，不断踩刹车和油门。越猛加油猛刹车，油耗越大。同样，用电高峰低谷越明显，发电效率越低。这就是电网削峰填谷的重要意义。在北京夏季用电高峰时，40%的负荷是空调。这样突然增加的负荷，需要几百亿的发电设备投资以及更高的发电成本。于是有了“有序用电”这个词，这个词很好听，但实际的意思是，北京用电高峰来了，华北电网保证京津唐用电，京津唐保北京，有序用电就是优先给谁用电。山西，停电吧！石家庄，停电吧！廊坊，停电吧！

海淀，有电呢！工业企业，停电吧！没事，咱有备用柴油电机。居民用电，有电呢！所以北京的供电能到99%，黑龙江村里连90%都到不了。

新能源发电并网难

传统电网92%以上是火电，火电稳定但热效率低，污染大，成本高。风、光发电的稳定性差，冲击电网，需要较高自动技术和匹配。用电本身就波动，如果发电再波动，电网非垮不可。所以新能源即使清洁，但对电网是坏事。电网是反对新能源并网的。

智能电网的特征

特征

目前（传统电网）

将来（智能电网）

激励/包括电力用户

电价不透明，缺少实时定价，选择较少

充分的电价信息，有许多方案和电价可供选择

提供发电储能

集中发电占优，少量DG/DR

大量“即插即用”式分布电源补助集中发电

使市场成为可能

有限趸售市场，未很好集成

成熟、健壮的趸售市场

满足电能质量需要

关注停运，不关注电能质量

电能质量可保证，有各种各样的价格/质量方案可供选择

优化

很少计及资产管理

电网智能化和资产管理软件深度集成

自愈

扰动发生时保护资产

防止断电、减少影响

抵御攻击

对恐怖袭击和自然灾害脆弱

具有快速恢复能力

总结起来优点具体如下：

用户互动，

电网透明化

智能设备，

实现物联网

测量升级，

大数据时代

自我预测、自我修复、自我调节

新能源无缝接入，即插即用

智能电表

远程遥控电热水器、空调、冰箱、电热水壶等电器

电网负载趋势预测

设备故障趋势预测

电网实现自我修复

举个例子，智能电网中的配变电量采集箱，也不单单只是过去的单向采集功能了，它们会自带WIFI和网络功能，将用户的用电信息、数据收集之后，通过网络发送到供电公司的数据终端。供电公司将对这些数据进行归类、对比分析，再根据用户用电的实际情况，为其量身定制用电方案，并通过手机短信等形式发送告知。再比如，用户通过查询高能耗电器的实时使用数据，便可以随时了解自己家中的哪些电器存在浪费。譬如电视开着却没有看，家里没人却开着空调等等现象就可以避免。

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智能电网的内容

智能电网的关键内容简单的讲，其实就5个字“发、输、送、配、用”。

发电

输电

变电

配电

用电

智能发电：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，灵活的竞价策略。

智能输电：优化电网规划，具有“自愈”特征的坚强电网，安全、可靠、节能、经济的优化调度，适应各种类型的发电资源，更高的设备利用水平，更低的传输网损，更可靠的电力传输。

智能变电：智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备（一次设备+智能组件），以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

一次设备智能化，例如PASS模块：采用HGIS组合电器，将断路器、隔离开关、电流互感器四合一集合成一个PASS模块，可以极大减少设备占用空间。

智能配电：科学经济的配网规划，自适应的故障处理能力，更迅速的故障反应，更可靠的电力供给，更出色的电能质量，可靠经济的设备管理，支持分布式能源和储能元件，与用户更多交互。

配电自动化

国内配电自动化系统的三种类型：

配电自动化系统（DA）：以馈线自动化（FA）为主的实时应用系统。国内第一轮配电自动化绝大多数试点项目都属于这类系统。

调/配一体化系统：将调度自动化和配电自动化合为一体的实时应用系统。最近几年各级供电企业的配电调度得到较多的应用，有较好的实用性。

配电管理系统（DMS）：实时应用和管理应用相结合，面向供电企业所辖的整个配电网的自动化及管理系统。工业发达国家的配电自动化项目基本属于这类系统。国内大中型供电企业已开始应用。

智能用电：更具竞争力的市场营销策略，针对用户需求定制服务，允许用户向电网提供多余电力，根据用户的信用控制电力供给。

电力光纤到户通信网络

构建覆盖小区的电力光纤到户（PFTTH）网络，

实现小区住宅用户的电视、电话、互联网的

三网合一。小区建设统一的网管系统，对通

信网络的各个节点进行管理，实现网络和设

备的实时监测，故障快速定位。

自助缴费终端

安装自助缴费终端，通过小区电力光纤接入公司内网至公司营销系统，实现自助缴纳电费、预付费电表卡自助充值等功能。

电动汽车充电设施

包括充电桩、计量装置、控制装置、电能质量治理设施并部署充电控制系统。

用电信息采集系统

利用已建成的PFTTH网络，在小区全部安装智能电表和相关采集设备，为小区各种信息的综合应用提供基础用电信息。

分布式电源建设

选择光伏发电和风能发电，合理配置同步计量、控制装置及分布式电源管理系统，实现分布式电源并网控制，满足就地吸纳要求。

智能家居样板间建设

通过部署智能交互终端、智能插座、智能家

电等，利用电力光纤和电力线载波通信，实

现对家用电器用电信息自动采集、分析、管

理，实现家电经济运行和节能控制智能电网概念；并通过

智能交互终端与小区电力光纤网络互联，通

过电话、手机、互联网等方式实现家居的远

程控制等服务。

智能小区、智能设备，实现物联网

智能家电、智能控制设备等智能终端，将在智能电网中占据很重要的地位。通过在手机上安装的用电APP，就能远程遥控电热水器、空调、冰箱、电热水壶等电器，可以轻松实现在电价便宜的时候用电。不妨设想一下好了，当冬天外出，回家之前通过APP提前打开空调，开门就能触摸温暖。想在早晨6点之前用半价电烧一壶水，但又不想那么早起床操作，可以借助APP定时功能，确保6点前自动完成烧水……通过APP，还能如同查询手机流量一样，随时了解某个电器设备在某一段时间内的耗电量，使用户对于自己的用电账本一目了然。

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（注：以上内容完全基于个人理解，仅供参考，不作为买卖依据，金融市场套路深，充满风险，交易风险自担，盈亏自负）