申磊（國網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000)

智能電力裝備引領(lǐng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)新時代

申磊
（國網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000)

當(dāng)前隨著我國經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，全球化經(jīng)濟(jì)化不斷加深，國際交流日益頻繁深化，在“新常態(tài)”和“一帶一路”的經(jīng)濟(jì)大背景下，中國已經(jīng)開展起了全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的推動下，新能源、新材料、智能裝備、電動汽車等將煥發(fā)產(chǎn)業(yè)生機(jī)，助力新一輪工業(yè)發(fā)展。

智能電力裝備；全球能源；互聯(lián)網(wǎng)；新時代

2015年全球最大的公用事業(yè)企業(yè)中國國家電網(wǎng)公司已經(jīng)邁出了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)步伐，目的是促進(jìn)全球清潔能源大規(guī)模的開發(fā)和利用。國家電網(wǎng)表示，將加快與“一帶一路”周邊國家的全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。國家“十三五”智能電網(wǎng)的規(guī)劃指出，未來智能電網(wǎng)建設(shè)是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重點(diǎn)之一，實(shí)現(xiàn)我國電網(wǎng)的跨越式發(fā)展。

1 智能電網(wǎng)

最近幾年，國家政府陸續(xù)出臺政策支持智能電網(wǎng)的發(fā)展。2011年，智能電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入全面建設(shè)時期，智能電網(wǎng)的發(fā)展帶動智能電表招標(biāo)采購活動力勢如破竹，提高了我國智能電表市場占有率的增長。全球智能電網(wǎng)的發(fā)展，使新型電表的需求量日益劇增，為我國相關(guān)企業(yè)帶來發(fā)展新機(jī)會。受國家政策的鼓勵和國外市場的刺激，未來幾年我國智能電表市場將保持蓬勃增長態(tài)勢。行內(nèi)專家預(yù)測，2016年智能電表的出貨量將達(dá)到約10 000萬個。未來5年，電網(wǎng)智能化帶來的設(shè)備市場容量將超過6 000 億元。

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成、高速三雙（雙電源、雙線路、雙接入）通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)控制方法以及先進(jìn)決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。解決方案主要包括以下幾個方面：一是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度；二是數(shù)據(jù)整合體系和數(shù)據(jù)收集體系；三是進(jìn)行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，以優(yōu)化運(yùn)行和管理。電網(wǎng)智能化的六大方面：智能化變電站、發(fā)電、智能輸電、智能配電網(wǎng)、智能用電和智能調(diào)度；這次主要關(guān)注下智能電網(wǎng)中的智能化變電站系統(tǒng)。智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網(wǎng)實(shí)時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。

2 智能電網(wǎng)如何體現(xiàn)“智能”

2.1 智能機(jī)器人讓巡視工作更高效安全

智能機(jī)器人代替人工巡視，“國內(nèi)十大智慧城市”的杭州，在湘湖220 kV電纜隧道中，智能機(jī)器人成為了24h的“監(jiān)護(hù)員”。這個機(jī)器人具有自動巡檢、突發(fā)事件處理、遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。杭州公司出動“無人機(jī)”幫助驗(yàn)收嘗試飛行工作。除此之外，杭州公司電纜運(yùn)檢工作室使用便攜式高頻檢測設(shè)備，對工作中的電纜線路進(jìn)行電纜局放檢測，時時掌握電纜運(yùn)行狀況，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，充分降低了設(shè)備故障率，提高供電可靠性和穩(wěn)定性?！邦A(yù)智型”搶修的策略推行，大大提高了故障搶修速度與服務(wù)品質(zhì)，真正做到故障搶修“出發(fā)方便快捷、搶修迅速完成、信息暢通無阻、回訪及時準(zhǔn)確”。

2.2 智能變電站的新趨勢為模塊化

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，是變電行業(yè)發(fā)展的重中之重。我國電網(wǎng)公司在2015年的會議中表示，2015年已經(jīng)完成了約50座新的智能變電站。據(jù)了解，新的智能變電站具備“系統(tǒng)集性成高、結(jié)構(gòu)合理性強(qiáng)、裝備先進(jìn)性高、經(jīng)濟(jì)環(huán)保性強(qiáng)、支持調(diào)控一體化”等特征，相較與傳統(tǒng)智能變電站，它占地少、設(shè)備更智能、建設(shè)周期短、可靠性高。新的智能變電站優(yōu)化后戶內(nèi)站建筑面積減少15%~25%、戶外站建筑面積減少45%~65%，建設(shè)工期縮短了1/4。設(shè)備模塊化是智能變電站發(fā)展的趨勢。

2.3 智能電表遍地開花

智能電表是智能電網(wǎng)的終端服務(wù)設(shè)備，它不是一般傳統(tǒng)意義上的電能表，因?yàn)樗€具備了除計(jì)電量功能外的其他功能，比如用電信息存儲、多向費(fèi)率計(jì)量功能、控制終端用戶功能、防偷電功能等。隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，世界各國對智能電表的需求與日俱增，不可同日而，智能電表可謂遍地開花。

2.4 智能配電網(wǎng)遭遇挑戰(zhàn)

智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的開發(fā)與研究的課題，在廣東佛山進(jìn)行了驗(yàn)收。自愈系統(tǒng)可以在0.12 s內(nèi)終止故障，成功運(yùn)行后，模范區(qū)的配電網(wǎng)可以在2 s以內(nèi)實(shí)現(xiàn)供電，供電的失誤率幾乎可以忽略不計(jì)，為0.000001%。智能配電網(wǎng)正在巨大改變著發(fā)電、輸電、配電和用電系統(tǒng)，配電網(wǎng)面遭遇最大挑戰(zhàn)是分布式電源的大量使用，如何處理大量增加的基礎(chǔ)設(shè)施，嚴(yán)重缺乏的通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、頻繁發(fā)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全事故等，優(yōu)化智能配電網(wǎng)，為國家?guī)砀嗟纳鐣б婧徒?jīng)濟(jì)效益，變得迫不及待。

3 新能源助力綠色發(fā)展

隨著我國對新能源的開發(fā)利用扶持力度的加大，我國的風(fēng)電、太陽能電，沼氣等新能源產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。然而，因?yàn)槟茉窗l(fā)電具有很大的隨意性，再加上規(guī)模的不斷擴(kuò)大，從而影響到了用電的安全性與穩(wěn)定性。同時，我國清潔能源的分布很不均勻，從而也增加了利用的難度。針對以上問題，可以采用智能電網(wǎng)來解決。具體來講，通過智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了能源的信息化、綠色化、低碳化。比如，部分供給端的風(fēng)能、電能、太陽能處于由于能源系統(tǒng)不同，經(jīng)常出現(xiàn)電端不穩(wěn)定的狀況。在這種情況下，采用智能電網(wǎng)就可以有效的將信息系統(tǒng)連接起來，從而提升整個系統(tǒng)的平衡性。可以看出，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，有效的解決了間歇性能源問題。一方面，加強(qiáng)了用戶與電網(wǎng)之間的溝通和交流，解決了新型設(shè)備的接入與用電問題。另一方面，解決了電網(wǎng)中存在的疑難問題，保證了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。智能電網(wǎng)作為一種新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)，給傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)帶來了很大沖擊。當(dāng)前，很多國家在這方面給予了極大的重視，并紛紛建立了自動智能網(wǎng)絡(luò)。

4 智能電網(wǎng)全球矚目

我國是世界上的能源生產(chǎn)、消費(fèi)大國。隨著社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源生產(chǎn)與消費(fèi)將發(fā)揮著更重要的作用。近年來，特高壓網(wǎng)建設(shè)迅速在世界范圍內(nèi)推進(jìn)。與此同時，我國在這方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前，我國已經(jīng)成功建立了6條高壓直流線路、3條特高壓直流線路。這些高壓直流線路滿足了華東地區(qū)電力的輸送。同時，加大了西部、東部清潔能源的開發(fā)與利用。自“西電東送”、“一帶一路”口號提出后，給內(nèi)網(wǎng)輸送、跨境輸送打好了基礎(chǔ)。近年來，我國在俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古國等國家開展了特高壓工程，加快了在能源互聯(lián)網(wǎng)方面的建設(shè)速度。在全球互聯(lián)網(wǎng)的帶動下，不斷增加了國內(nèi)電工設(shè)備的出口量，使特高壓工程逐漸與國際發(fā)展接軌，從而引領(lǐng)了全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新時代。在未來的發(fā)展中，智能電力設(shè)備將擁有更廣闊的前景和市場。

5 總結(jié)

智能電網(wǎng)已經(jīng)屬于全球都比較重視的項(xiàng)目了，而我國作為最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)的國家，發(fā)展新能源、清潔能源、再生能源為智能電網(wǎng)提供能源保障，可以說是國家發(fā)展和安全的戰(zhàn)略決策?！拔麟姈|送”和“一帶一路”的發(fā)展策略使得國內(nèi)電網(wǎng)和國際電網(wǎng)的布局發(fā)生了天翻地覆的變化。在全球能源互聯(lián)網(wǎng)的催化下，新能源、新材料、智能設(shè)備等將助推新的工業(yè)革命。

[1] 小聶.智能電力裝備引領(lǐng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)新時代[J].中國設(shè)備工程，2015,02:22~25.

[2] 田世明，欒文鵬，張東霞，梁才浩，孫耀杰.能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2015,14:3482~3494.

[3] 王玉勝.能源互聯(lián)網(wǎng)時代下電工行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級思辨“2015第十屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇”主題報告觀點(diǎn)回顧[J].電氣技術(shù)，2015,07:13~17.

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