賀 靜，宋 琪，文福拴，吳 悅，王維洲

(1.甘肅省電力公司，甘肅 蘭州730050;2.浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院，浙江 杭州310027)

0 引 言

近年來，隨著全球資源與環(huán)境問題的日益突出，可再生能源發(fā)電和電動(dòng)汽車在很多國家受到了重視，為解決由此引起的新問題，智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到快速發(fā)展。建設(shè)智能電網(wǎng)的基本思想是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成，從而提高能源利用效率，減少污染與溫室氣體排放，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶與電力系統(tǒng)的雙向互動(dòng)，使用戶用電成本和電力系統(tǒng)投資效益達(dá)到一種合理而均衡的狀態(tài)［1］。很多國家根據(jù)自身的實(shí)際情況，制定了適應(yīng)本國的智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。其中，美國側(cè)重于電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的升級改造和提高大型復(fù)雜電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制水平;歐洲則著重于解決電力系統(tǒng)對大規(guī)模海上風(fēng)電的消納、分布式電源并網(wǎng)和需求側(cè)管理等方面問題［2］;在我國，國家電網(wǎng)公司提出了以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)高度協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展模式［3］。

科學(xué)評估智能電網(wǎng)發(fā)展水平和潛在效果是規(guī)劃與建設(shè)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，為此就需要發(fā)展科學(xué)的評價(jià)指標(biāo)體系來評估智能電網(wǎng)的發(fā)展水平和潛在效益與影響，以便為今后的規(guī)劃與建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。然而，由于智能電網(wǎng)具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好互動(dòng)等多方面特征［4］，建立評估指標(biāo)體系時(shí)如何統(tǒng)籌兼顧這些特征就成為值得研究的重要問題。

1 建立智能電網(wǎng)評估指標(biāo)體系的意義和研究現(xiàn)狀

1.1 意義

建立科學(xué)而系統(tǒng)的評估指標(biāo)體系對于智能電網(wǎng)的健康發(fā)展具有重要意義。具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:

(1)科學(xué)評價(jià)智能電網(wǎng)的發(fā)展水平。智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)長期而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著建設(shè)內(nèi)容的逐步增加和建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智能電網(wǎng)面臨的問題和挑戰(zhàn)會(huì)越來越多。建立智能電網(wǎng)評估指標(biāo)體系并對其逐步完善，可以對智能電網(wǎng)的發(fā)展水平和進(jìn)度有比較清晰的認(rèn)識，從而保證未來智能電網(wǎng)建設(shè)工作有條不紊地進(jìn)行。

(2)系統(tǒng)地指導(dǎo)智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展方向。如果有一套行之有效的評估指標(biāo)體系，就可以系統(tǒng)地分析當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際指標(biāo)數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)的差距，從而辨識出智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的優(yōu)勢環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)，然后有針對性地規(guī)劃和設(shè)計(jì)下一步的建設(shè)方向與重點(diǎn)領(lǐng)域，促進(jìn)智能電網(wǎng)健康發(fā)展。

(3)充分反映智能電網(wǎng)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)與影響。建設(shè)智能電網(wǎng)的最初動(dòng)因是為了應(yīng)對日益突出的環(huán)境污染和化石能源短缺等問題，因此明確智能電網(wǎng)發(fā)展對社會(huì)環(huán)境和能源安全的影響是十分必要的。通過建立智能電網(wǎng)評估指標(biāo)體系，可以評估這方面的效果和存在的問題，為未來智能電網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展提供參考。

1.2 研究現(xiàn)狀

美國新一屆政府，積極推動(dòng)美國智能電網(wǎng)的建設(shè)，并引起了包括中國政府在內(nèi)的很多國家政府的關(guān)注。此后，很多國家的智能電網(wǎng)研究、規(guī)劃與建設(shè)工作明顯加快。隨著一些主要國家在智能電網(wǎng)方面所投入的人力和物力的不斷增加，智能電網(wǎng)逐步從探索研究階段走向規(guī)劃和建設(shè)階段。在此背景下，建立完整而系統(tǒng)的評估指標(biāo)體系，合理衡量智能電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行情況以及其帶來的效益和影響就成為亟待解決的問題。到目前為止，已有一些機(jī)構(gòu)和學(xué)者在這方面做了一些工作。

文獻(xiàn)［5 ～8］ 介紹了國外的相關(guān)研究工作。文獻(xiàn)［5］ 首先總結(jié)了美國建設(shè)智能電網(wǎng)的6 個(gè)主要特征:

(1)讓電力用戶積極參與;

(2)能夠容納各種不同類型的發(fā)電和儲(chǔ)能裝置;

(3)開發(fā)新產(chǎn)品、新服務(wù)和新市場;

(4)根據(jù)用戶的需求提供不同質(zhì)量的電能服務(wù);

(5)優(yōu)化資產(chǎn)利用和電網(wǎng)運(yùn)行效率;

(6)能夠應(yīng)對各類擾動(dòng)襲擊和自然災(zāi)害。根據(jù)以上這些特征選取了智能電網(wǎng)的20 個(gè)主要方面進(jìn)行評估，據(jù)此評估智能電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r。文獻(xiàn)［6］ 分別從電力系統(tǒng)安全、信息處理架構(gòu)、通信設(shè)施、互動(dòng)架構(gòu)和系統(tǒng)工程等5 個(gè)角度構(gòu)建了智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施評價(jià)指標(biāo)體系。文獻(xiàn)［7］針對歐盟智能電網(wǎng)發(fā)展愿景提出了電力系統(tǒng)運(yùn)行與設(shè)備利用最優(yōu)化、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、大規(guī)?？稍偕茉唇尤搿⑿畔⑼ㄐ偶夹g(shù)、靈活配電網(wǎng)絡(luò)和新的電力市場模式等6 項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上建立了用于評估智能電網(wǎng)收益的指標(biāo)體系。文獻(xiàn)［8］ 對歐盟智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)和要求等內(nèi)容進(jìn)行了闡述，然后給出具體指標(biāo)來評估智能電網(wǎng)的潛在效益，以此為基礎(chǔ)來衡量歐盟智能電網(wǎng)建設(shè)的綜合效益水平。

最近幾年，國內(nèi)在這方面也做了些研究工作［9～13］。文獻(xiàn)［9］ 首先對美國智能電網(wǎng)的評估方法做了比較系統(tǒng)的梳理，指出其基本思想是從核心價(jià)值、主要特性和關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域3 個(gè)方面來構(gòu)建評估指標(biāo)體系，最后從中總結(jié)出對中國智能電網(wǎng)評估的幾點(diǎn)啟示。文獻(xiàn)［10］ 介紹了IBM公司所建立的評估智能電網(wǎng)發(fā)展階段的成熟度模型，并指出智能電網(wǎng)具有多指標(biāo)集合和自趨優(yōu)特性。文獻(xiàn)［11］ 針對我國實(shí)際情況提出了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的多因子綜合評估指標(biāo)體系。文獻(xiàn)［12］分別從宏觀戰(zhàn)略和微觀過程兩個(gè)層面構(gòu)建了智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略評價(jià)指標(biāo)和過程評價(jià)指標(biāo)，其中戰(zhàn)略指標(biāo)反映智能電網(wǎng)的總體發(fā)展水平，而過程指標(biāo)則描述系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運(yùn)營狀態(tài)。文獻(xiàn)［13］ 考慮了發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)，構(gòu)建了一套低碳指標(biāo)體系來反映智能電網(wǎng)的低碳化發(fā)展水平。

從上述文獻(xiàn)中可以看出，雖然國內(nèi)外在智能電網(wǎng)評價(jià)體系方面已經(jīng)做了一些工作，但總體上不夠完整和系統(tǒng)。國外所發(fā)展的智能電網(wǎng)評價(jià)體系也未必完全適合國內(nèi)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況和智能電網(wǎng)發(fā)展路徑。我國學(xué)者所提出的智能電網(wǎng)評價(jià)指標(biāo)體系則著重于評估智能電網(wǎng)發(fā)展水平，對建設(shè)智能電網(wǎng)所產(chǎn)生的社會(huì)效益與影響關(guān)注不多，就其對發(fā)電公司和電力用戶等的影響沒有進(jìn)行系統(tǒng)的評估，局限性較大。

在上述背景下，本文結(jié)合我國電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，考慮智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的不同特征和相關(guān)建設(shè)內(nèi)容以及智能電網(wǎng)建設(shè)對各利益相關(guān)者的不同影響，分別建立用于評估發(fā)展水平和效果/影響的指標(biāo)體系，進(jìn)而對智能電網(wǎng)的整體建設(shè)情況和效益進(jìn)行評價(jià)。

2 智能電網(wǎng)綜合評估指標(biāo)體系的構(gòu)建方法

2.1 設(shè)計(jì)思路

前已述及，在對智能電網(wǎng)進(jìn)行綜合評估時(shí)，除了要對傳統(tǒng)意義上的發(fā)展水平進(jìn)行評估外，還需就其對社會(huì)產(chǎn)生的效益與影響進(jìn)行評估。具體設(shè)計(jì)思路如下:

(1)考慮電力系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)與運(yùn)行情況，從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度6 個(gè)環(huán)節(jié)分別展開研究，根據(jù)智能電網(wǎng)在每個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容，制定相應(yīng)的發(fā)展水平評估指標(biāo)體系。

(2)分別從發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、電力用戶和全社會(huì)的角度構(gòu)建智能電網(wǎng)的效果和影響指標(biāo)體系，以反映智能電網(wǎng)建設(shè)成效和對各利益相關(guān)者的影響。

2.2 智能電網(wǎng)發(fā)展水平指標(biāo)體系

智能電網(wǎng)建設(shè)貫穿于整個(gè)電能生產(chǎn)、傳輸和使用過程，因此通過分析各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)情況可以綜合評價(jià)智能電網(wǎng)的整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)。各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)情況主要體現(xiàn)為相應(yīng)環(huán)節(jié)重點(diǎn)技術(shù)的成熟程度和應(yīng)用規(guī)模，下面將根據(jù)各環(huán)節(jié)的建設(shè)目標(biāo)和內(nèi)容歸納關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

(1)電能生產(chǎn)環(huán)節(jié)。我國智能電網(wǎng)建設(shè)在發(fā)電側(cè)的主要目標(biāo)是優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)與加強(qiáng)廠網(wǎng)協(xié)調(diào)。具體內(nèi)容包括風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電、并網(wǎng)運(yùn)行及控制技術(shù)的研究，大容量儲(chǔ)能技術(shù)及設(shè)備的研究開發(fā)，以及諸如常規(guī)機(jī)組快速調(diào)節(jié)和常規(guī)電源調(diào)峰等廠網(wǎng)協(xié)調(diào)技術(shù)的研究和應(yīng)用等方面［14］。圖1 為歸納的發(fā)電環(huán)節(jié)發(fā)展水平指標(biāo)。

圖1 智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)的發(fā)展水平指標(biāo)Fig.1 Development level indexes of the power generation sector in the smart grid environment

(2)電能傳輸環(huán)節(jié)。我國智能電網(wǎng)建設(shè)在輸電側(cè)的目標(biāo)為提升輸電線路的輸送能力，降低輸電成本，同時(shí)加強(qiáng)線路運(yùn)行狀態(tài)的可觀性和可控性，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評估、故障診斷、狀態(tài)檢修與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。主要涉及特高壓輸電、靈活交直流輸電、輸電線路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和輸電線路智能化巡檢等關(guān)鍵技術(shù)［13］。智能電網(wǎng)建設(shè)在變電側(cè)的發(fā)展重點(diǎn)為智能化變電站，主要目標(biāo)是通過智能變電站和其它智能化設(shè)備的建設(shè)為電力系統(tǒng)智能調(diào)度和設(shè)備運(yùn)行管理提供優(yōu)化和決策依據(jù)［14］。智能電網(wǎng)建設(shè)在配電側(cè)的目標(biāo)則是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，同時(shí)加強(qiáng)分布式電源與微網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)接入能力;主要包括配電自動(dòng)化、分布式電源以及微網(wǎng)接入與協(xié)調(diào)控制技術(shù)。圖2 為根據(jù)關(guān)鍵技術(shù)所歸納的輸、變、配電環(huán)節(jié)發(fā)展水平指標(biāo)體系。

圖2 智能電網(wǎng)輸、變、配電環(huán)節(jié)的發(fā)展水平指標(biāo)Fig.2 Development level indexes of the power grid sector in the smart grid environment

(3)電能使用環(huán)節(jié)。智能電網(wǎng)建設(shè)用電側(cè)的主要任務(wù)是建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)，構(gòu)建用戶與系統(tǒng)之間的雙向互動(dòng)體系，以提高用戶電能利用效率和系統(tǒng)運(yùn)行效率。此外，推廣電動(dòng)汽車并建設(shè)相關(guān)的充放電設(shè)施也是智能電網(wǎng)用戶側(cè)的發(fā)展重點(diǎn)。圖3 是用電側(cè)的發(fā)展水平指標(biāo)體系。

圖3 智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的發(fā)展水平指標(biāo)Fig.3 Development level indexes of the power consumer sector in the smart grid environment

(4)其他環(huán)節(jié)。調(diào)度環(huán)節(jié)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，與其它環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密。智能電網(wǎng)建設(shè)的調(diào)度環(huán)節(jié)發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化，同時(shí)全面提升調(diào)度資源優(yōu)化配置能力，保證大系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行［15］。通信平臺(tái)也是智能電網(wǎng)建設(shè)中不可缺少的部分。智能電網(wǎng)通信信息平臺(tái)的建設(shè)將實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各方面信息的完整采集、流暢傳輸與高效處理，這將有助于提升電力系統(tǒng)智能分析和科學(xué)決策水平［14］。圖4 為調(diào)度環(huán)節(jié)和通信系統(tǒng)的發(fā)展水平指標(biāo)體系。

圖4 智能電網(wǎng)調(diào)度環(huán)節(jié)與通信系統(tǒng)的發(fā)展水平指標(biāo)Fig.4 Development level indexes of the dispatching sector and the communication system in the smart grid environment

2.3 智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)體系

智能電網(wǎng)的效果指建設(shè)智能電網(wǎng)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益以及對社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用。合理評價(jià)智能電網(wǎng)的效果有助于客觀分析其建設(shè)成效和投資收益情況，明確是否“投有所得”。智能電網(wǎng)建設(shè)對發(fā)電公司、電網(wǎng)公司和電力用戶等參與者會(huì)產(chǎn)生不同的影響。可以認(rèn)為發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、電力用戶以及其他利益相關(guān)者共同構(gòu)成了智能電網(wǎng)的生態(tài)圈［9］。在分析智能電網(wǎng)的效果/影響時(shí)，應(yīng)針對每一利益相關(guān)者的具體情況分別構(gòu)建相應(yīng)的效果/影響指標(biāo)集。

(1)發(fā)電公司。 “廠網(wǎng)分開”以后，原有的電力縱向一體化組織經(jīng)營模式被打破，發(fā)電側(cè)形成了多個(gè)競爭主體，各個(gè)發(fā)電公司成為追求利益最大化的獨(dú)立經(jīng)濟(jì)實(shí)體。因此，發(fā)電公司會(huì)更多地關(guān)注智能電網(wǎng)建設(shè)能夠?yàn)槠鋷淼慕?jīng)濟(jì)效益。智能電網(wǎng)通過需求側(cè)管理引導(dǎo)用戶將高峰時(shí)段的用電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)段，這一方面可以降低高峰負(fù)荷，從而推遲或緩建新電源，降低成本;另一方面可以提升負(fù)荷率，減少火電機(jī)組的出力調(diào)節(jié)次數(shù)和幅度，改善系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高火電機(jī)組效率，降低火電機(jī)組發(fā)電煤耗和運(yùn)行成本，同時(shí)增加發(fā)電設(shè)備的壽命，降低發(fā)電公司維護(hù)成本［16］。

除了經(jīng)濟(jì)效益外，發(fā)電公司一般也比較關(guān)注智能電網(wǎng)為其帶來的環(huán)保效益。一方面，這有助于為發(fā)電公司塑造主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的企業(yè)形象，產(chǎn)生良好社會(huì)影響;另一方面，減少污染物排放也會(huì)為發(fā)電公司減少相關(guān)的懲罰費(fèi)用支出。

綜合考慮上述因素，可建立圖5 所示的針對發(fā)電公司的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)體系。其中，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)對發(fā)電公司產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響，主要體現(xiàn)在發(fā)電成本、維護(hù)成本和運(yùn)行效率等方面;而環(huán)保性指標(biāo)則將環(huán)境影響轉(zhuǎn)換成經(jīng)濟(jì)單位度量，這更能體現(xiàn)發(fā)電公司以利益為目標(biāo)的企業(yè)屬性。

圖5 針對發(fā)電公司的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)Fig.5 Effect/impact indexes for generation companies in the smart grid environment

(2)電網(wǎng)公司。電網(wǎng)公司從發(fā)電公司購買電能，然后向用戶銷售，承擔(dān)著為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠電力保障的使命［17］，故保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是其首要任務(wù)。此外，電網(wǎng)公司以電網(wǎng)投資建設(shè)、運(yùn)行管理和資產(chǎn)維護(hù)為核心業(yè)務(wù)，基礎(chǔ)設(shè)施投資巨大，自然十分關(guān)注能否通過合理運(yùn)營收回成本。因此，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性并改善經(jīng)濟(jì)收益是電網(wǎng)公司發(fā)展智能電網(wǎng)的直接動(dòng)因。

智能電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)結(jié)果是輸配電基礎(chǔ)設(shè)施的全面升級，從而增強(qiáng)駕馭大規(guī)模復(fù)雜電力系統(tǒng)的能力。一方面，通過用戶與配電側(cè)資源的主動(dòng)響應(yīng)合理平衡系統(tǒng)負(fù)荷，改善系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性，從而有效提高設(shè)備負(fù)載率［16］，減少設(shè)備故障率，使現(xiàn)有設(shè)備的潛力得到充分挖掘。另一方面，智能電網(wǎng)通過相關(guān)新型技術(shù)，如特高壓技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)、靈活輸電技術(shù)和超導(dǎo)技術(shù)等的應(yīng)用來提升輸配電網(wǎng)的傳輸效率，降低網(wǎng)損，改善電網(wǎng)公司運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性。

綜合考慮上述因素，可建立如圖6 所示的針對電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)體系。其中，可靠性指標(biāo)用于衡量電網(wǎng)公司在運(yùn)營智能電網(wǎng)過程中設(shè)備損壞和停電等事故發(fā)生的概率和影響;經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)則用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)對電網(wǎng)公司經(jīng)濟(jì)效益的影響，包括運(yùn)行效率指標(biāo)、維護(hù)成本指標(biāo)和網(wǎng)損指標(biāo)。

圖6 針對電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)Fig.6 Effect/impact indexes for the grid company in the smart grid environment

(3)電力用戶。在電力市場環(huán)境下，電力用戶尤其是大用戶可以通過安裝智能電表掌握即時(shí)電價(jià)信息。通常高峰負(fù)荷時(shí)段電價(jià)較高，低谷時(shí)段電價(jià)則較低;如果電力用戶能夠根據(jù)自身用電需求，自覺調(diào)整用電策略，將高峰時(shí)段的電力消費(fèi)轉(zhuǎn)移到低谷時(shí)段，則可以減少電費(fèi)支出。此外，智能電網(wǎng)建設(shè)可以提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，降低用戶停電頻次，減少用戶由于停電及電能質(zhì)量問題所帶來的損失。

綜合考慮上述因素，可建立如圖7 所示的針對電力用戶的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)體系。其中，可靠性指標(biāo)、優(yōu)質(zhì)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分別用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)對供電可靠性、電能質(zhì)量、電力用戶的經(jīng)濟(jì)性方面的影響。

圖7 針對電力用戶的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)Fig.7 Effect/impact indexes for power consumers in the smart grid environment

(4)社會(huì)。智能電網(wǎng)產(chǎn)生的諸如節(jié)能減排、資源優(yōu)化配置和就業(yè)增長等社會(huì)影響是公眾評價(jià)智能電網(wǎng)發(fā)展效果的主要考慮因素。首先，智能電網(wǎng)建設(shè)可以提高火力發(fā)電效率，推進(jìn)水能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用，促進(jìn)發(fā)電側(cè)節(jié)能減排。電動(dòng)汽車等環(huán)保型設(shè)備的發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生比較顯著的節(jié)能減排效果。其次，隨著特高壓等先進(jìn)技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用，電力系統(tǒng)大范圍優(yōu)化配置資源的能力得以提高，這會(huì)促進(jìn)水電和風(fēng)電等可再生能源發(fā)電的發(fā)展。再次，智能電網(wǎng)建設(shè)涉及到通信、裝備制造、智能家用電器等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)，因此會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)相應(yīng)技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，從而對促進(jìn)消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生“乘數(shù)效應(yīng)”［14］，如圖8 所示。此外，智能電網(wǎng)建設(shè)也可以創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。

綜合考慮上述因素，建立如圖9 所示的針對整個(gè)社會(huì)的智能電網(wǎng)效果/影響指標(biāo)體系。其中，環(huán)保性指標(biāo)用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)對環(huán)境的影響，主要包括節(jié)能減排效果;資源節(jié)約性指標(biāo)用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)所引起的資源節(jié)約量;社會(huì)性指標(biāo)則用于衡量智能電網(wǎng)建設(shè)所帶來的社會(huì)效益。

圖8 智能電網(wǎng)對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的效果/影響Fig.8 The effect/impact of the smart grid development on related industries

圖9 智能電網(wǎng)建設(shè)對社會(huì)的效果/影響指標(biāo)Fig.9 Effect/impact indexes of the smart grid development on the society

3 智能電網(wǎng)綜合評估流程

智能電網(wǎng)的綜合評估包括2 個(gè)主要步驟:

(1)按照前文所述方法構(gòu)建如圖10 所示的具有遞階層次的評估指標(biāo)體系，同時(shí)對相應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析整理，確定具體指標(biāo)值;

(2)根據(jù)構(gòu)建的指標(biāo)體系，采用某種成熟的評價(jià)方法如下述的模糊層次分析法進(jìn)行評估，包括對評估指標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理，確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建綜合評估的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算智能電網(wǎng)的綜合評估值，解釋評估結(jié)果這5 個(gè)步驟。這里以模糊層次分析法［18，19］為例，給出智能電網(wǎng)綜合評估流程圖，如圖11 所示。

圖10 智能電網(wǎng)綜合評估指標(biāo)體系Fig.10 A comprehensive assessment indexes system for smart grids

圖11 智能電網(wǎng)綜合評估流程圖Fig.11 The flowchart of the comprehensive assessment procedure for smart grids

4 結(jié) 論

本文從智能電網(wǎng)發(fā)展水平與智能電網(wǎng)效果/影響兩個(gè)方面出發(fā)，初步構(gòu)建了智能電網(wǎng)綜合評估指標(biāo)體系。發(fā)展水平指標(biāo)集涵蓋了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度6 個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展程度測評;效果/影響指標(biāo)集則考慮了智能電網(wǎng)建設(shè)對發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、電力用戶和社會(huì)等利益相關(guān)者的效益影響。所構(gòu)造的綜合評估指標(biāo)體系覆蓋的內(nèi)容比較全面。之后，設(shè)計(jì)了基于模糊層次分析法的智能電網(wǎng)評估流程。整個(gè)評估過程思路比較清晰。

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