智能電網(wǎng)是發(fā)展智慧城市的趨勢

在當(dāng)今經(jīng)濟的發(fā)展趨勢下，傳統(tǒng)電網(wǎng)已近不能夠滿足電力行業(yè)的需求，智能電網(wǎng)成為發(fā)展方向。而就目前來說，電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分?？梢哉f我國智能電網(wǎng)的發(fā)展前景一片大好。

隨著市場化改革的不斷推進，智能電網(wǎng)已成為現(xiàn)代電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必由之路。中國的智能電網(wǎng)是以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以信息通信平臺為支撐，以智能控制為手段，包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代化電網(wǎng)。智能電網(wǎng)通過建立一個數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將能源資源從開發(fā)到終端用戶的各種電氣設(shè)備和其它耗能設(shè)施結(jié)合起來，通過智能化控制實現(xiàn)供能的精確化、對應(yīng)化、互助化和互補化，全面提高能源利用效率和能源供應(yīng)安全水平，將污染與溫室氣體排放降低到環(huán)境可以接受的程序，使用戶成本和投資效益達到一種合理的狀態(tài)。

智能電網(wǎng)的概念及功能特點

智能電網(wǎng)就是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)，它具有提高能源效率、減少對環(huán)境的影響、提高供電安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗等多個優(yōu)點。

其智能性主要體現(xiàn)在：可觀測——量測、傳感技術(shù);可控制——對觀測狀態(tài)進行控制;嵌入式自方處理技術(shù);實時分析——從數(shù)據(jù)到信息的提升;自適應(yīng);自愈。

隨著能源問題的緊張，電網(wǎng)面臨著巨大挑戰(zhàn)和機遇。一方面，電網(wǎng)需要應(yīng)對日益嚴(yán)峻的資源和環(huán)境壓力，不僅需要實現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，還要適應(yīng)電力體制改革;另一方面，信息化、數(shù)字化、智能化等技術(shù)的進步也為解決這一系列問題提供了堅實的技術(shù)支持。

2020年，我國將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實現(xiàn)，電力通信系統(tǒng)是電力自動化的重要組成部分。通信系統(tǒng)的種類很多，如RS485總線技術(shù)、光纖收發(fā)器光纖覆蓋技術(shù)、串/并口和串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通訊技術(shù)、以太網(wǎng)（以太網(wǎng)交換機）組網(wǎng)通訊技術(shù)等。其中光纖技術(shù)能夠為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供全方位的通信服務(wù)。信息智能化的突飛猛進，以太網(wǎng)寬帶接入方式因此被提到了越來越重要的位置。與此同時，光纖通信以其信息容量大、保密性好、重量輕、體積小、無中繼、傳輸距離長等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用，光纖收發(fā)器正是利用了光纖這一高速傳播介質(zhì)很好的解決了以太網(wǎng)在傳輸方面的問題。特別是在一些要求信息化程度高、數(shù)據(jù)流量較大的政府機構(gòu)和企業(yè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時需要直接上連到以光纖為傳輸介質(zhì)的骨干網(wǎng)，而企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)一般為銅線，確保數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸?shù)慕橘|(zhì)轉(zhuǎn)換設(shè)備成為必需品。

當(dāng)今的時代是全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)迅猛進步的時代，建設(shè)智能城市是世界城市發(fā)展的一個共同目標(biāo)。在智能城市的諸多建設(shè)工程中，智能電網(wǎng)是關(guān)鍵項目之一。

隨著世界經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，社會對清潔、高效、經(jīng)濟、安全的電力能源的需求日趨加劇。

由于智能電網(wǎng)具有可實現(xiàn)清潔能源的大規(guī)模靈活接入，提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性等優(yōu)點，電力能源的智能化發(fā)展在21世紀(jì)成為世界各國一致認(rèn)同的方向。有專家曾這樣形容智能電網(wǎng)，“簡單地說，就是使電網(wǎng)變得更‘聰明’，市民用電更‘智慧’。有了它，可以最短時間隔離故障恢復(fù)供電，當(dāng)分布式清潔電能富余時，用電戶還可以把電賣出去……”這就是對智能電網(wǎng)在未來生活應(yīng)用中的很形象的描述。

國網(wǎng)能源研究院智能電網(wǎng)研究所所長張義斌認(rèn)為，智能電網(wǎng)作為現(xiàn)代城市的一個重要組成部分，發(fā)展智能電網(wǎng)，可以從多個方面促進城市的智能化。“第一，智能電網(wǎng)本身就是信息通道和多種信息集成的載體，因此發(fā)展智能電網(wǎng)可以提高城市網(wǎng)絡(luò)的通信能力;第二，能夠帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)與國家剛剛提出的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中的六個行業(yè)都是有關(guān)的;第三，在實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的大背景下，智能電網(wǎng)是看得見的工作‘抓手’;第四，智能電網(wǎng)可以促進可再生能源、新能源的發(fā)展，促進節(jié)能減排，促進能效的提升，這些都與城市的綠色發(fā)展緊密相關(guān)。”

與都市生活最息息相關(guān)的莫過于電力。張義斌指出，人們的生產(chǎn)生活都離不開電，未來對電的可靠性與電的基本供應(yīng)要求會越來越高，在這樣的形勢下，智能電網(wǎng)為我們的城市用電提供更安全、更可靠的保障。

未來城市離不開智能電網(wǎng)的支撐。這張可大規(guī)模接納可再生能源發(fā)電的電網(wǎng)，應(yīng)配備先進的儲能技術(shù)和傳感測量技術(shù)，相當(dāng)于城市的能源大“管家”。令人意想不到的是，眼下推廣普及舉步維艱的電動汽車將在未來智能電網(wǎng)中扮演“關(guān)鍵先生”的角色。

“當(dāng)電動汽車大規(guī)模應(yīng)用，汽車的電池系統(tǒng)晚上能利用用電低谷儲存電能，如果第二天不需要上路行駛，還可以將存儲的電能反饋電網(wǎng)，補充白天用電高峰的電力缺口。”北京市政協(xié)副主席蔡國雄在論壇上表示，智能電網(wǎng)時代，電動汽車將成為儲電工具，解決目前電能集中存儲的高成本難題。

據(jù)悉，智能電網(wǎng)不僅僅關(guān)系到電力的運用與能源體系的改變，它還將帶動整個社會生產(chǎn)方式和發(fā)展方式的變革。智能電網(wǎng)是實現(xiàn)智能化的核心動力，電網(wǎng)是能源的主要載體，智能電網(wǎng)除了實現(xiàn)信息與能源的同步，促進能源高效利用之外，還以自身的信息支撐體系，依托于電力的光纖到戶，形成智能雙向互動用電模式，實現(xiàn)智能家居、智能家電的管理，開啟智能生活的互動平臺。

張義斌指出，智能電網(wǎng)可以進一步豐富城市的市政、交通等服務(wù)內(nèi)涵，圍繞用電信息采集，智能電網(wǎng)可以搭建燃?xì)?、自來水、智能小區(qū)、智能家居的平臺，形成能夠管理網(wǎng)絡(luò)、公共服務(wù)設(shè)施和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支撐的城市智能化發(fā)展，進而帶給我們生產(chǎn)生活更多變化。“電，可以觸及到千家萬戶生活的每一個角落。所以，有電的地方，利用智能電網(wǎng)不僅可以實現(xiàn)通信，還可以更有效、更好的資源整合。把輸電線路和光纖復(fù)合在一起，構(gòu)建城市公共的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，各行各業(yè)都可以在這個平臺上更方便、更便捷地搭建自己專有的信息系統(tǒng)。”

智能家居是通過先進通信技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起，既可以在家庭內(nèi)部實現(xiàn)資源共享和通信，又可以通過家庭智能網(wǎng)關(guān)與家庭外部網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。

其主要目標(biāo)是為人們提供一個集系統(tǒng)、服務(wù)、管理為一體的高效，舒適安全，便利環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居服務(wù)也是一個綜合、復(fù)雜的家庭結(jié)合服務(wù)與集成系統(tǒng)，可提供的服務(wù)有很多，如水、燃?xì)?、遠(yuǎn)程抄表和遠(yuǎn)程付費、查詢等，這意味著電力光纖入戶要爭取到自來水、天然氣等運營商的合作。同時，智能家居基于智能交互終端還可開展遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、信息服務(wù)等相關(guān)應(yīng)用，并推動這些行業(yè)的發(fā)展。

智能家居的主要特征有：智能家居能實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)企業(yè)互動，獲取用電信息和電價信息，進行用電方案設(shè)置等，指導(dǎo)科學(xué)合理用電，倡導(dǎo)家庭的節(jié)能環(huán)保意識。智能家居能增強家居生活的舒適性，安全性，便利性和交互性，優(yōu)化人們的生活方式。智能家居可支持遠(yuǎn)程繳費。智能家居可通過電話，手機，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)等方式實現(xiàn)家居的監(jiān)控與互動，及時發(fā)現(xiàn)異常，及時處理。智能家居實現(xiàn)水表，電能表，氣表等多表的實時抄表及安防服務(wù)，為優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供了更加便捷的條件。支持“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)，享受完善的智能化服務(wù)。

智能電網(wǎng)小區(qū)實現(xiàn)了電力光纖入戶，具備了“三網(wǎng)融合”的條件，即在提供電力的同時，可以實現(xiàn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的同網(wǎng)傳輸，避免小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)建設(shè)。雖然智能電網(wǎng)小區(qū)還處于“概念化”的試驗階段，但是其未來發(fā)展前景廣闊，對未來電網(wǎng)升級改造和居民的信息化生活具有示范效應(yīng)。