苗 杰,孫蓮英（保定供電公司,河北 保定 071051）

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能源替代助推智能電網(wǎng)信息化建設(shè)

苗 杰,孫蓮英
（保定供電公司,河北 保定 071051）

摘 要：本文通過以清潔能源為主的能源發(fā)展新格局建設(shè)智能電網(wǎng)，充分體現(xiàn)智能電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征，從根本上解決人類面臨的各種能源問題。充分考慮用戶個(gè)性化、差異化的服務(wù)需求，為客戶提供靈活定制、多種選擇、高效便捷的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：清潔能源；智能電網(wǎng)；高效便捷

1 定義

智能電網(wǎng)是建立在高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，集成現(xiàn)有系統(tǒng)，通過先進(jìn)的測量技術(shù)、傳感技術(shù)和設(shè)備技術(shù)，用先進(jìn)的控制方法和決策支持系統(tǒng)技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)，滿足21世紀(jì)用戶需求和各類增值服務(wù)。同時(shí)容許各種不同發(fā)電形式的接入，啟動(dòng)電力市場的優(yōu)化運(yùn)行。它能夠監(jiān)視和控制用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，保證從電廠到計(jì)量點(diǎn)再到用戶終端整個(gè)輸配電過程中所有節(jié)點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)。

2 發(fā)展背景

現(xiàn)如今，清潔能源已成為增長最快的能源品種，將逐步成為世界主導(dǎo)能源。2000～2013年，全球太陽能、風(fēng)電發(fā)電裝機(jī)容量年均增長率分別達(dá)到24.8%、43.7%，非可再生能源發(fā)電量占比已從1.8%提高至4.8%。如果全球風(fēng)電、太陽能發(fā)電保持年均12.4%的增長率，到2050年清潔能源將能夠滿足世界能源需求總量的80%，形成以清潔能源為主的能源發(fā)展新格局，從根本上解決人類面臨的各種能源問題。未來能源結(jié)構(gòu)將明顯呈現(xiàn)清潔化特征。

“十二五”期間，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段，為加快智能電網(wǎng)與城市的緊密結(jié)合，國家電網(wǎng)公司先后建設(shè)了上海世博園、中新天津生態(tài)城、北京未來科技城等一批智能電網(wǎng)綜合示范工程，對(duì)推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行了有效嘗試和示范引領(lǐng)。

3 能源替代對(duì)建設(shè)智能電網(wǎng)的作用

3.1 保護(hù)環(huán)境，履行社會(huì)責(zé)任

火力發(fā)電廠每發(fā)1千度電約產(chǎn)生1噸二氧化碳，而替換采用零碳排放能源-光伏發(fā)電，將帶來明顯的低碳效益，同時(shí)利用清潔能源能夠促進(jìn)能源資源的大范圍優(yōu)化配置，保障安全可靠的電力供應(yīng)。

3.2 推動(dòng)智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)企業(yè)發(fā)展升級(jí)

由于智能電網(wǎng)建設(shè)涉及電力發(fā)、輸、變、配、用電、調(diào)度、信息通信等諸多環(huán)節(jié)，是一個(gè)關(guān)聯(lián)多行業(yè)的系統(tǒng)性工程，它同時(shí)擁有風(fēng)電、光電、輸電、變電、高效節(jié)能和電力自動(dòng)化六大產(chǎn)業(yè)集群，故進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)勢必提升相關(guān)裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，并極大提高電谷智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新和跨越式發(fā)展。

3.3 提高電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平

建設(shè)智能電網(wǎng)可使供電公司及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)布各類信息，提供電價(jià)和用電方式方法，在發(fā)生緊急事故時(shí)，及時(shí)通知用戶，使用戶提前應(yīng)對(duì)。再者，供電公司通過相關(guān)政策的制定，引導(dǎo)用戶響應(yīng)電網(wǎng)削峰填谷，從而節(jié)約用電、科學(xué)用電，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。最后，充分利用智能電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征，滿足用戶個(gè)性化、差異化的服務(wù)需求，從而為客戶提供多種選擇、靈活定制、高效便捷的服務(wù)。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 研究基于電能替代的智能電網(wǎng)可視化綜合展示平臺(tái)

（1）大數(shù)據(jù)平臺(tái)研究。智能電網(wǎng)可視化綜合展示平臺(tái)要展示的指標(biāo)（數(shù)據(jù)信息）主要來源于清潔能源系統(tǒng)、配網(wǎng)搶修系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、國網(wǎng)GIS共享平臺(tái)等系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)處理引擎完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、清洗和整合，對(duì)處理的數(shù)據(jù)信息要確保準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

（2）智能電網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)展示。對(duì)區(qū)域新能源管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化、用電采集、配網(wǎng)搶修、輸電在線監(jiān)測等系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行接入、挖掘、分析，利用豐富的展現(xiàn)手段（圖表、三維效果、動(dòng)畫），進(jìn)行全方位展示。

（3）電子沙盤展示研究。結(jié)合專題影片宣傳展示智能電網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的支撐和服務(wù)作用。同時(shí)用電子沙盤的展示方式不僅活潑、生動(dòng)、形象、直觀，還能讓參與者參與互動(dòng)，提高參觀者的興趣，給人以身臨其境之感。

4.2 總體技術(shù)方案

項(xiàng)目采用B/S架構(gòu)，建立基于海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域新能源監(jiān)控與決策平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域新能源的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、氣象影響分析、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估、節(jié)能效果評(píng)估等分析和輔助決策功能，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)結(jié)果的指標(biāo)監(jiān)視、WEB訪問、統(tǒng)計(jì)報(bào)表查詢與展示、歷史查詢等功能。

平臺(tái)建設(shè)從技術(shù)架構(gòu)上分成三個(gè)層次，包括前臺(tái)展示層、中間服務(wù)層和后臺(tái)數(shù)據(jù)層。

智能電網(wǎng)建設(shè)推廣后的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益：

（1）直接效益。本工程充分利用清潔能源，減少石化能源的消耗。隨著石化能源大量消耗所帶來的能源短缺，和氣候條件的惡劣，開發(fā)利用可再生能源已成為我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。預(yù)計(jì)本工程中光伏發(fā)電項(xiàng)目年累計(jì)發(fā)電量將達(dá)到2666萬千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤9597.6噸，減少二氧化碳排放2.5萬噸，節(jié)能減排效果顯著。

智能電網(wǎng)可視化綜合展示平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)電網(wǎng)類信息資源的開放與共享，抽取展示了關(guān)鍵性指標(biāo)數(shù)據(jù)，降低問題的處理時(shí)間，提高了辦事效率。智能電網(wǎng)可視化綜合展示平臺(tái)作為一個(gè)集成眾多功能的展現(xiàn)平臺(tái)，從多方面充分實(shí)時(shí)在線展現(xiàn)了公司智能電網(wǎng)各方面發(fā)展?fàn)顩r，能夠更好的提供大量、集中的有效信息，傳播智能電網(wǎng)的建設(shè)理念及建設(shè)成就，詮釋著智能電網(wǎng)與人文社會(huì)的和諧發(fā)展，新能源與綠色經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，人與自然和諧相處的主題。

（2）間接效益。1）拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長，推動(dòng)電谷智能電網(wǎng)相關(guān)企業(yè)升級(jí)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)理念的提出，以及智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。由于建設(shè)智能電網(wǎng)涉及多維行業(yè)，勢必能夠推動(dòng)基建，服務(wù)以及裝備制造等行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)周邊新技術(shù)、新材料技術(shù)研發(fā)，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，增加崗位就業(yè)，提高人民生活水平；2）致力生態(tài)、宜居、低碳新城建設(shè)，服務(wù)和改善民生。本工程可改善地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境，助力城市發(fā)展成為綠色、宜居的低碳城市。為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、可靠、清潔的能源，提高社會(huì)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)的認(rèn)知度，通過智能用電領(lǐng)域項(xiàng)目的實(shí)施，將傳統(tǒng)的單向用電模式改為雙向互動(dòng)用電模式，為用戶提供耗能分析，引導(dǎo)用戶科學(xué)用電，起到調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷負(fù)荷的作用。

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們的用電理念也隨之大大提高，作為供電企業(yè)需要通過多樣化的展示手段向著功能智能化，藝術(shù)化，人性化的方向發(fā)展。以提升用戶體驗(yàn)為最終目標(biāo)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)終端技術(shù)，充分展現(xiàn)智能電網(wǎng)智能化程度和“一強(qiáng)三優(yōu)”的現(xiàn)代化公司。

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.065

作者簡介：苗杰（1978-），女，河北保定人，高級(jí)工程師。