Research Status and Development Trend of Smart Grid
ZHANG Wen-liang，LIU Zhuang-zhi，WANG Ming-jun，YANG Xu-sheng
（China Electric Power Research Institute，Haidian District，Beijing 100192，China）
ABSTRACT: The future development trend of electric power grid is smart grid, which include such features as flexible, clean,secure, economic, friendly and so on. The concept and function characteristics of smart grid are introduced in this paper firstly;then the progress of research on smart grid home and abroad as
well as the relation between key technologies and smart gird are analyzed in detail, and it is pointed out that the Agent based distributed cooperation, control, simulation and decision-making, system integeration of distributed enengy,knowledge based comprehensive decision support are the key development trend of smart grid in future. The construction of smart grids in China is a very complicated system engineering,
for this reason some concrete suggestions are made, such as fully taking advantages of integrated management, carrying out architectural design of smart grids in China; drafting pilot plans and implementation schemes; coordinating secure and economic operation of power generation, transmission and distribution; paying special attention to theoretical and technological innovation and application; overall considering the planning, construction, renovation and technology upgrating of power grid, to push the research and construction of smart grid in China actively and orderly.
KEY WORDS: smart grid；distributed energy resource；multi-agent technology；knowledge based decision support
摘要：具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好等性能的智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。首先介紹了智能電網(wǎng)的概念和功能特點，詳細分析了國內(nèi)外智能電網(wǎng)的研究進展，對重點關(guān)鍵技術(shù)與智能電網(wǎng)的關(guān)系進行了分析和討論，指出基于Agent 的分布式協(xié)調(diào)、控制、仿真與決策技術(shù)，分布式能的系統(tǒng)集成以及基于知識的綜合決策支持是未來智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向。中國特色智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為此文章提出了積極有序地推進智能電網(wǎng)研究及建設(shè)的具體建議，包括：發(fā)揮一體化管理優(yōu)勢；開展我國智能電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計；制定試點方案及實施計劃；發(fā)輸配用電的協(xié)調(diào)安全與經(jīng)濟運行；注重理論和技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用；統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造和技術(shù)升級等。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；分布式能源；多Agent 技術(shù)；基于知識的決策支持
0 引言
隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大，社會對環(huán)境保護、節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展的要求日益提高。同時，電力市場化進程的不斷推進以及用戶對電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升，要求未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)，能夠適應(yīng)多種能源類型發(fā)電方式的需要，能夠更加適應(yīng)高度市場化的電力交易的需要，能夠更加適應(yīng)客戶的自主選擇需要，進一步提高龐大的電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益，提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為此，以美國和歐盟為代表的不同國家和組織不約而同地提出要建設(shè)靈活、清潔、安全、經(jīng)濟、友好的智能電網(wǎng)，將智能電網(wǎng)視為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。
2009 年美國總統(tǒng)奧巴馬上任伊始，就提出了以智能電網(wǎng)為核心的美國能源戰(zhàn)略。奧巴馬政府把減少碳排放作為國家戰(zhàn)略，逐步建立碳排放交易體系，實施溫室氣體總量控制：一是大力發(fā)展可再生能源，加強用戶側(cè)管理，減少能源進口總量，保障國家能源安全；二是以建設(shè)智能電網(wǎng)為載體，實施新能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，實現(xiàn)美國經(jīng)濟振興，積極應(yīng)對全球氣候變暖和國際金融危機；三是通過聯(lián)邦經(jīng)濟刺激計劃等手段，對符合國家智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)的企業(yè)給予資金支持和補貼，引導(dǎo)企業(yè)在國家戰(zhàn)略目標(biāo)框架內(nèi)開展智能電網(wǎng)研究與實踐。2009 年4 月16日美國政府公布智能電網(wǎng)技術(shù)投資計劃，希望推動智能電網(wǎng)的開發(fā)，將劃撥34 億USD 用于智能電網(wǎng)技術(shù)開發(fā)，劃撥6.15 億USD 用于智能電網(wǎng)的演示項目，經(jīng)認定后的智能電網(wǎng)示范項目，國家可給予上限達50%的項目補貼。
進入21 世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，電力需求快速增長。作為一次能源的最大使用者，電力行業(yè)在減少溫室氣體排放、降低氣候影響等方面更具有義不容辭的責(zé)任。這對于中國尤為重要。2008 年，中國的溫室氣體總排量居世界第二，在全世界污染最嚴重的前20 個城市中，中國占了16 個；此外，我國每年受火電廢氣排放帶來的酸雨影響，直接損失過千億元。開展節(jié)能減排，建設(shè)“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”社會就成為我國一項十分緊迫的任務(wù)。另外，隨著數(shù)字經(jīng)濟和IT 時代的發(fā)展，電力消費者對于供電可靠性、電能質(zhì)量和電力服務(wù)的要求越來越高。尤其在當(dāng)前全球金融危機蔓延亟需提振經(jīng)濟的局勢下，加快電力生產(chǎn)、輸送和消費方式的轉(zhuǎn)變，推動電力行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展就成為了具有全社會性的問題。為此，在2009 年5 月20—22 日召開的特高壓輸電技術(shù)國際會議上，國家電網(wǎng)公司提了要建設(shè)國際領(lǐng)先、中國特色的堅強智能電網(wǎng)。
盡管智能電網(wǎng)的研究與實踐尚處于起步階段，但是建設(shè)智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界電力行
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