专家评点智能电网 核心技术及发展前景解析

 【智能电网蕴含新机遇】

3月31日，2016’全球能源互联网大会智能电网技术与实践专题论坛上，来自莫斯科动力学院、西门子公司、施耐德、联想集团、华为、杜尔咨询顾问公司等国内外专家聚在一起，热烈讨论。中国电力科学研究院名誉院长、中国科学院院士周孝信和IEC智能能源系统委员会主席理查德˙舒贝格共同主持此论坛。

全球能源互联网将衍生出什么样的新贸易与商业机遇？全球能源互联网建设中如何加强国际合作交流？智能电网技术在全球能源互联网中将扮演怎样的角色？实现信息通信技术与电网技术深度融合需要重点开展哪些研究工作？构建全球能源互联网需要突破的智能电网核心技术是什么？这几个问题成为本场分论坛热门话题，发言嘉宾和参会代表就此展开讨论。

莫斯科动力学院院长罗加廖夫˙尼古拉˙德米特里耶维奇表示，智能电网是建立在传统电网基础上的，它的发展蕴含新的特征和机遇；国家电网公司信息通信部主任王继业认为，信息通信技术是能源革命的催化剂和支撑器；西门子公司输电部副总裁黄志强表达了对供应商、运营商和消费者合作的期待，以使智能电网真正智能。

“现在智能电网技术已经被拓展到了多个维度，今天的发言人也从不同的角度为我们阐述了智能电网技术，从LOT到网络安全，再到特高压输电，以及智能电网的安全性以及一些创新性的设计等。”分论坛主持人理查德˙舒贝格说。（作者：王颂 胡博）

【学术研究】

智能电网蕴含新特征与机遇

●罗加廖夫˙尼古拉˙德米特里耶维奇莫斯科动力学院院长

智能电网是一个在传统电网基础上蕴含新的特征和机遇的概念，是一个可靠的网络，其中包括很多核心技术，包括智能开关、智能用户柜、充电器、能源路由器等。

智能电网需要一些关键的技术，包括一次设备，主要负责储能，控制能源消耗和成本。还有二次设备，主要是控制系统。储能可以将能源的生产消费过程从传统的同步模式改为时间独立模式。智能电网的系统非常庞大，里面存在着大量的运行参数和用户，所以这是一个多代理存在下的控制系统，它将与传统电力系统并存很长一段时间。智能电网技术能将智能化渗透到更低的层次，但消费者不会都是电力工程师，所以智能电网就要在技术上能够满足即插即用的要求。从教育层面来说，智能电网技术投入还有很多不足，不能满足相应的学科范围，我们还需要额外的培训和教育。全球能源互联网有很大潜力，未来我们可以进行进一步沟通。

电力物联网为智能电网提供技术手段

●李剑重庆大学电气工程学院副院长

智能电网和电力物联网都是国家战略新兴产业，智能电网是物联网重要的应用领域，以通信技术、计算机技术、电子技术和传感技术为基础的电力物联网技术为建设智能电网提供了必要的技术手段。电力物联网是改变世界的十大新兴技术之首，是国家能源安全和综合资源优化配置的需要。

智能电网依赖于电网各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控，物联网作为智能电网信息感知末梢，可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度。从2009年开始，国家电网公司先后启动了电力客户用电信息采集、智能变电站、状态检测与检修、智能调度、配网自动化、智能用电等试点工作，有力地推动了智能电网的建设，也促进了物联网在智能电网中的应用。

确保半波长输电线路安全运行

●王宾清华大学电机系副教授

建设全球能源互联网首先要考虑如何保护其正常运转，是用传统波长线路还是新的。其次，我们必须了解其正常运转和发生故障之间的差别。

线路在正常运行或区外故障时，线路两端流入线路的电流大小相等、相位相同，表现出区内故障的特性，因此必须采取措施减小和消除电容电流的影响。半波长输电线路，具有很强的输送能力，通常被用于超远距离的输电技术。要建设全球能源互联网，就要把大规模可再生能源输送到负荷中心。半波长技术具有很多优势，比如经济性和稳定性。在过去几年，巴西和中国都已经开始重视对半波长输电技术的研究。

半波长交流输电线路的故障特性与常规的输电线路相比有着较大的差别。由于分布电容的影响，带有电容电流的传统电流差动保护不适用于半波长输电线路。而行波差动保护和基于贝瑞隆模型的差动保护可以应用于半波长输电线路，且林敏度较高，在大过渡电阻下仍能正确动作。

多重能力支撑全球能源互联网发展

●谢开全球能源互联网研究院副院长

对全球能源互联网而言，我们需要考虑广域调度，以及短途的通信要求。那么对于广域，例如跨大陆、跨大洲互联，就需要有卫星通信技术，这要求全球能源互联网必须有在整个地球范围内的协调能力。我们需要考虑计算资源、通信资源和物理系统资源的协同能力。需要有一个全局观去运行这样一个大规模的直流和交流电力系统。

第二类能力是自适应、自学习、自组织泛载网络技术能力。在运算上，国家电网公司利用虚拟化技术，建立三个国网的控制云、业务支持云和服务云。在电网层面，也需要考虑自组织、自适应的电网技术，以不同的模式去运行系统，在不同的结构下去运行，并把不同的可再生能源进行互联。

大规模分布实施是第三种能力。这其中包括大数据应用。大数据对于跨平台数据分析有很大潜力。最后一个能力是公共信息和网络安全防护的能力。越来越多的大规模分布式终端和网络连接在一起，一个重大挑战就是公共安全的问题。我们需要去确定安全边界，也需要新的战略和策略来去处理网络安全的问题。

【技术实践】

可再生能源安全并网

●皮埃尔˙弗朗西斯科˙赞奴兹特马网意大利公司首席执行官

过去五年，我们看到欧洲可再生能源增长快速，不同国家也制定了一些鼓励性政策，特别是光伏发电在五年间已经翻了一番，这对于所有的欧洲消费者都是好消息。能源需求的变化使欧洲的整个输电网络发生了变化。输电网、运营商也在努力提供更加可靠、安全、灵活的运营。因此，电网的硬件设施和软件设施要有机结合，才能让大量的可再生能源并网，并确定电网安全、稳定。另外，输电网运营商很多时候不光是国家内部的运营商，还是整个地区的运营商，越来越多的需求要相互协调。

我们致力研发特殊的设备和投资一些创新性的项目，然而这还不能解决能源互联问题。如果要去维持一个优质的、稳定的电网运行，就需要更加快速、准确的电力系统，这样就能实时分析紧急情况并及时处理。我们的愿景就是能够提出统一的欧洲电力系统管理规则。在电网运营和发展方面，我们对整个系统的智能性是有信心的，我们能赢得可再生能源安全并网的挑战。

直流输电的作用在电力系统越来越重要

●马尔西奥˙塞茨特曼杜尔咨询顾问公司独立国际顾问

随着并入电网的新能源比例不断增加，电力系统规划、传输、设计及运行维护面临越来越多的挑战。新能源发电难以预测，在时间上呈现随机性且集中在风能、太阳能等资源丰富的地区。考虑现代电网的作用，我认为高压直流输电是构建全球能源互联网的一个前提条件。

直流输电技术对于有功功率的全控调节，并控制交流线路的潮流在稳定极限范围内，发挥着重要作用。直流输电线路可以在系统出现故障时迅速响应并减少系统电力恢复时间。

新能源发电并入电网时，电力系统规划运营者要面临众多挑战。由于新能源发电的随机性及分布性，电力系统需快速接收并消纳新能源。直流输电的作用在电力系统会越来越重要。

智能电网技术的工程实践

●方必安施耐德中国业务拓展部副总裁

近年来，宏观电网的建设急需实现。首先，城镇化快速发展；其次，互联越来越深入；第三，我们对能源的需求在上升，但为了减少碳排放，能源效率需要提升，电网要更加智能。因此，我们一方面会加快电气化发展，另一方面会加强互联的程度。

施耐德为智能电网的建设提供了一些解决方案，比如电网的现代化和资产管理、运营以及这些日常的管理等。我们现在正在关注的是智能设备，这是一个非常重要的领域。为了提高效率，智能化应当自上而下全面实现，从发电厂一直到最终用户。在功能方面，要确保传统的工具和投资能够跟新生的整合，另外还可以通过远程的控制来确保智能电网运营是平稳有序的，这样在它的整个生命周期管理上将更加智能。如果我们想要理解智能电网这个概念，就要往前走，加强对每个终端用户和智能电网之间联系的了解。

  智能电网，挑战即机遇

●黄志强西门子公司输电部副总裁

能源系统的总体目标，一是二氧化碳减排，不通过核电，通过可再生实现碳减排；一是实现电力供应。

可再生能源的调度是有难度的，特别是在中国，水电资源离消费中心很远。这既是挑战，也是机遇。首先是互联，典型的方案包括高压直流输电、特高压、储能等技术，能够加强交流电系统的稳定性。其次，需要很好的测量系统，包括数据分析、传感。第三，需要特别方案，比如说有动态控制功能的数字变电站，以及一些高级保护方案。第四，要把消费者也融入到产销一体化的方案中去，需要有虚拟发电厂、智能量测和虚拟电站的一些解决方案。

在机遇面前，我们对智能电网技术做一个总结和分类。大概有四类：第一是监管；第二类是通信；第三是智能技术，也就是能够实现实时系统管理和决策；第四是最重要的一类技术，也就是需要有一些硬件和设备去执行指令。

所以，我们需要供应商、运营商和消费者的合作，以及各方面的价值链都需要合作，这样我们能够使得智能电网真正智能。

【信息通信】

拥抱能源行业数字化转型

●李三琦华为产品与解决方案首席技术官

LOT（“LabofThings”的简称）平台对于能源领域的数字化变革非常关键，它除了发电、输电、支持等，还有很多其他功能。我们非常关注数字连接，这和全球能源互联网的构想高度一致。我们非常关注互联，也同样关注“1+2+1”平台。第一个“1”是LOT连接管理平台，它是在网络中以数以亿计的传感器将数据连接到互联网，并进行智能的分析、互联和交换。“2”是指两个接入，一个是远程智能连接，就如同智能手机与其他机器设备的连接；另一个是本地的无线接入，这个连接的范围比较小，但作用不可小觑。最后一个“1”是LOT运营系统，也就是如何维持一个开源的生态系统让所有人参与进来，以消除相互隔离。

以智能电表为例，在非洲和拉丁美洲我们已连接60万用户并为其服务，它不仅能够涵盖居民区，还能覆盖商业用户和工业用户。我们生活在一个网络世界里，最重要的就是连接。我们不仅要关注自身的研发项目，还要抓住机遇，推动全球能源互联网建设。

信息通信技术是能源革命的催化剂

●王继业国家电网公司信息通信部主任

信息互联网和能源互联网是相通的，有一定对称的地方。信息互联网是各类信息交互传输的共享平台，能源互联网将是各类能源通信传输和交换的共享平台；信息互联网实现了人与机器之间的通信，能源互联网将实现人与物、物与物的交互。

从信息互联网的发展看，能源互联网有很多值得借鉴的地方。能源互联网的本质是能源配制的变革，这种变革既包括本地的变革，也包括了大容量、远距离的传输。能源互联网通过特高压实现跨洲、跨国、跨区域的互联，实现生产的控制、用户的互动以及清洁能源的接入。应该说，这一切都需要电力通信网、电力云乃至电力物联网的支撑。

能源的生产端、传输端和消费端应该说具有天然的联系。有了能源互联网就可以使得这种联系更加实时、更加长距离。能源互联网可以实现人、物、能源、终端间的广泛互联，创造全新价值。能源互联网事实上是以智能电网的形式存在的，智能电网又是由信息通信网络支撑的，通过信息通信网络可以实现终端的实时接入、采集和数据传输。所以说，信息通信技术是能源革命的催化剂和支撑器。

架构双态IT融入全球能源互联网建设

●黄莹联想集团副总裁

信息技术是全球能源互联网的重要支撑，包括三个方面，一是特高压电网，一是智能电网，一是清洁能源。但其中很大一部分应该是信息技术。没有信息技术，可能也没有全球能源互联网。

在中国，大家都熟悉互联网+，即把新兴的IT技术和传统的生产过程相结合的业态，那能源互联网就是互联网+的一种表现。互联网的因子引入到整个电网系统后，这个时候需要在业务上不断创新，所以对于IT的架构和整个系统也要有所反映，从而保证整个系统稳定。

如果我们把电网分一下，可以看到一部分是敏态的，一部分是稳态的。敏态是消费互联化、互联网平台化，是灵动创新的。稳态是固本。敏态能够抓住市场机会快速做出反映，这需要一些虚拟资源，需要横跨领域、新兴技术。移动互联、电子商务、智能城市等都可以归类到敏态IT里。稳态IT，就是要看重成本和稳定，需要集中建设，把领域细分，它的产品可能也是比较成熟的，能进行很好的管控。做好双态IT，才可以更好地服务全球能源互联网建设。

原标题:发展智能电网技术 夯实能源互联基础