1、第 29 卷 第 34 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.29 No.34 Dec. 5, 2009 2009 年 12 月 5 日 Proceedings of the CSEE 2009 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1 文章编号： 0258-8013 (2009) 34-0001-08 中图分类号： TM 85 文献标志码： A 学科分类号： 47040 智能电网述评 余贻鑫1，栾文鹏2(1智能电网教育部重点实验室 (天津大学 )，天津市 南开区 300072； 2加拿大卑诗省水电公司，卑诗 V3N 4X8，加拿大 ) Smart Grid and Its Im
2、plementations YU Yi-xin1, LUAN Wen-peng2(1. Key Laboratory of Smart Grid (Tianjin University), Ministry of Education, Nankai District, Tianjin 300072, China; 2. BC Hydro, B.C., V3N 4X8, Canada) ABSTRACT: This paper describes the drivers, characteristics and major technical components of smart grid.
3、The associated smart grid benefits, challenges and worldwide implementations are also summarized. It is emphasized that although the smart grid implementation is promising, it faces huge challenges. The migration to smart grid is a long journey when various technologies will coexist which requires t
4、houghtful planning. Demand response and distributed renewable resource integration can serve the needs of sustainability and relieve the demand for transmission and generation capacities. While many interests and efforts have been taking on advanced transmission operations (ATO), other smart grid co
5、mponents as advanced metering infrastructure (AMI), advanced distribution operations (ADO) and advanced asset management (AAM) should be investigated as well. Reconfigurable distribution network and integrated energy and communication system architecture (IECSA) are the foundation of future smart gr
6、id, so they should be integrated in system planning from now. Smart grid implementation will boost the developments of various technologies and wide range of industrial participants should be encouraged. KEY WORDS: smart grid; distributed generations; demand response; bi-directional communications;
7、culture of conservation 摘要 ：对智能电网的原动力、特征、主要技术组成、意义和挑战及具体实施等方面进行了述评。强调指出，智能电网的优势是明显的，但也存在巨大的挑战。向智能电网的过渡将是一个漫长的过程，其间存在多种技术的长期共存，必须认真规划。 需求响应和分布式洁净能源的并网运行不仅是可持 基金项目 ：国家重点基础研究发展计划项目 (973 项目 )(2009CB 219700)。 The National Basic Research Program of China (973 Program) (2009CB219700) 续发展的要求， 也可以有效地缓解对输电容量和
8、发电容量的需求。我国智能电网的研究在重视高级输电运行 (advanced transmission operations， ATO)的同时，应对高级量测体系(advanced metering infrastructure， AMI)、高级配电运行(advanced distribution operations， ADO)、和高级资产管理(advanced asset management， AAM)给予足够重视；灵活的、可重构的配电网络拓扑和集成的能量与通信系统 (integrated energy and communication system architecture， IECSA)
9、是未来智能电网的基础，在电网规划中宜尽早考虑，以适应分布式电源的接入和未来的数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求。智能电网的实施能带动众多产业发展，我国应鼓励广泛的企业参与。 关键词 ：智能电网；分布式电源；需求响应；双向通信；生态文明 0 引言 近年来，与我们生活息息相关的电力系统正面临着越来越多的挑战，其中包括全球暖化、能源压力和生态文明意识的提升，以及数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求。为此，在北美和欧洲已经形成了强大的研究群体，开展“智能电网”的研究和实践1-8。 “智能电网”指的是现代化的电力供应系 统9-11，它能够监控、保护和自动优化其内部互联元件的运行。这些“互联
10、元件”包括，从集中的和分布式的发电机，通过输、配电系统，到工业用户和楼宇自动化系统、储能装置、终端用户及其温控装置、电动汽车及电器设施等。 智能电网拥有双向流动的电力潮流和数字信息流，是高度自动化的和分布广泛的电能供应网络。它利用遍及系统的双向通信、高级传感器、电2 中 国 电 机 工 程 学 报 第 29 卷 力电子装置、自动化设备和分布式计算以实时优化系统的运行和资源运用。 1 智能电网的原动力和主要特征 从电网的角度看，智能电网的原动力至少包含下述 4 个方面： 1）实现大系统的安全稳定运行 (以抵御事故扰动为目的 )，降低大规模停电的风险 ,最大程度地提高设备的使用率。近年来世界上大停
11、电12-13频繁发生，一般的观点是，提高系统的全局可视化程度和预警能力，与使用较好的、灵巧的和快速的控制是增强电网的可靠性和避免系统崩溃的关键14。 2） 分布式电源 (包括储能 )的大量接入和充分利用。基于环境保护、节能减排和可持续性发展的要求，人类更加深入地研究和利用洁净能源，电网中的太阳能、风能等可再生能源发电日益增多。它们大多是不确定的间歇性分布式发电 (distributed generation， DG)，而且直接接入配电系统。此时电网自上而下都成了支路上潮流可能双向流动的电力交换系统，从而提出了，如何处理数以万计的分布式电源和应对其发电的间歇性，以确保电网的可靠性和人身与设备安全
12、的问题。 3）高级市场化和需求侧管理。生态文明和环保意识的提升，使电力公司积极寻求不同于传统的方式来满足供需平衡。除了分布式的发电外，鼓励用户进行需求侧响应 (demand response， DR)和节能也被认为是有效的方法15-18。现实电网的利用系数很低 (据美国统计，约为 55%)，一年内只有少数时间资产是被完全使用的，浪费了大量的固定资产投入。解决办法是缩小负荷曲线峰谷差，而现实系统中存在着大量能与电网友好合作的可平移负荷 (电暖气、空调、热水器、电冰箱等 )，其比重超过运行储备。因此，需要开发高级的配电市场，通过电力公司与终端用户的互动，实现更具弹性的负荷需求特性，优化资产管理和利
13、用，同时为用户提供多种选择性。 “我们所从事的工作是否适用于市场？是否激励用户？是否实现了资产优化？是否高效运行？”应该成为智能电网的核心原则11。 4）近 20 年，通信和信息技术得到了长足的发展，数字化技术及应用在各行各业日益普及。它对电网的供电可靠性和电能质量提出了很高的要求。然而，目前的电网不仅满足不了数字化社会的这些需要；同时，它在数字化技术的自身应用方面也相对落后，特别是在配电网方面，尽管技术的进步已经使得对电力系统的实时监控和资产管理进一步扩展到配电网络日益经济可行。 而从广义层面来看，由于技术涉猎广泛，智能电网的一个关键目标是要像十年前兴起的国际互联网络 (Internet)一
14、样催生新的技术和商业模式11，实现产业革命。网络领袖思科预言，智能电网比国际互联网络拥有更大的市场空间19。 智能电网的原动力决定了它的特征。表 1 给出了智能电网和目前电网功能的比较。 表 1 智能电网和目前电网功能的比较 Tab. 1 Smart grid versus existing grid 特征 目前电网 智能电网 使用户能够 积极参与电 网优化运行 电价不透明， 缺少实时定价， 选择很少。 提供充分的电价信息，分时 /实时定价， 有许多方案和电价可 供选择。 提供 发电 /储能 中央发电占优， 少量 DG、 DR、 储能或可再 生能源。 兼容所有发电和储能方式。 除 大型集中发电
15、外有大量“即插即用”的分布式电源 (发电和储能 )辅助集中发电。 开发新的 产品、服 务和市场 有限的趸售 市场，未 很好的集成。 建立成熟、健壮、 集成的电力市场。能够确保供电可靠性、为 市场参与者带来利益、 为供应商创造市场机会、 为消费者提供用电管理的灵活工具。 为数字经济提供高质量的电能关注停运，不关 心电能质量。 保证电能质量， 有各种各样的 质量 /价格方案可供选择。 优化资产 利用和 高效运行 很少计及 资产管理。 电网的智能化同资产管理软 件深度集成， 以确保资产使用的 最优化、提高运行效率、降低成 本和在更少人为参与的情况下设备运行时间更长。 预测及 应对系统 干扰 (自愈
16、) 扰动发生时 保护资产 (保护跳闸 )。 防止断电，减少影响：在没有 或很少人为参与的情况下独立 地识别系统干扰并加以应对； 进 行持续的预测分析来检测系统中存在的和可能存在的问题并 执行主动的预防性控制。 灵活应对 袭击和 自然灾害 对恐怖袭击和 自然灾害脆弱。 具有快速恢复能力，可抵御外 界对系统物理设施 (变电站、电杆、变压器等 )和信息网络 (市场、 软件系统、 通信 )的侵袭：在系统 遇到威胁时，其大量的传感器和智能设备可以进行预警和反应； 其自愈能力能够帮助抵抗自然 灾害；通过持续监测和自我测试 可以减轻恶意软件和黑客的攻击。2 智能电网的主要技术组成 目前智能电网的相关研究主要
17、体现在 4 个方 面5,10,20，包括高级量测体系 (AMI)、高级配电运行(ADO) 、高级输电运行 (ATO) 和高级资产管理(AAM)。各部分的技术组成示于图 1，用不同的灰度来区分，其中： AMI 的主要功能是授权用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运 第 34 期 余贻鑫等： 智能电网述评 3 分时电价 (送到用户 ) 用户户内网 HAN 高级量测体系 AMI 高级配电运行 ADO需求相应 负荷控制 远程开合 计量数据管理系统 MDMS自动读表 AMR (按小时读表， 远方编程，电 能计量，电能质 量监视，负荷调 查，停运检测 ) 变电站自动化 高级保护 高级输电网元
18、件高级配电自动化 高级保护与控制 配电快速仿真与模型 DER 运行 AC/DC 微网运行新型电力电子装置 配电 SCADA 配电 GIS 带有高级传感器的 运行管理 系统 停运管理系统 配电 AAM 输电 AAM规划设计、 建设基于条件(如可靠性水平 )维护资产利用记录阻塞管理 输电 GIS输电 SCADA，WAMS 输电系统仿真与模拟EMS 可视化 高级的输电 运行 ATO ISO 图 1 智能电网的主要技术组成 Fig. 1 Technical composition of smart grid 行； ADO 可以使电网实现自愈功能； ATO 强调阻塞管理，并降低大规模停运的风险； AAM
19、 与 AMI、ADO 和 ATO 的集成将大大改进电网的运行和资产使用效率。文献 20介绍了这几部分的内容和实现顺序，此处不再赘述。下文仅做几点注释。 1）智能电网需要 6 个主要的技术支撑来实现其功能21-22。它们是：灵活的网络拓扑；基于开放体系并高度集成的通信系统，以便实现对系统中每一个成员的实时控制和信息交换，使得系统的每一部分都可双向通信；传感和测量技术，以便实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快速和准确的系统响应；高级电力电子设备、超导和储能技术；先进的系统监控方法，以便实现快速诊断和事故的准确排除；高级的运行人员决策辅助系统。 灵活的电网结构是智能电网的基础，而电网所及
20、之处均有为其服务的双向通信网。为使电力交换系统具有依据早期征兆进行预测的能力和对扰动做出实时响应的能力，必须把大量的传感器连接到一个安全的通信网上去，从而形成了一个典型的传感器网络 (又称物联网 )。 高级传感器包括继电保护、广域量测系统 (wide area measurement system，WAMS)、 导线连接传感器、 绝缘污染漏电流传感器、电子仪用变压 (流 )器以及各种监视系统，如对光纤温度、断路器、电缆、电池和各种参数及设备的监视器等。 2）生态文明要求寻求新的途径，来鼓励用户高效地用电和在峰荷期间降低电能消耗，而 AMI为用户创造了较好的理解和管理用电的机会，使那些有合作愿望
21、的用户变成需求响应的积极提供者。AMI 可在电网运行、 规划以及用户服务等多方面带来效益。显然为了实现 AMI，需要开放电力零售市场或制定灵活的定价计费制度。 3）智能电网快速仿真与模拟 (fast simulation and modeling， FSM)23是智能电网的核心软件，其中包括风险评估、自愈控制与优化等高级软件系统，为智能电网提供数学支持和预测能力，以期达到改善电网的稳定性、安全性、可靠性和运行效率的目的。 FSM 通过如图 220所示的分布式的智能网 DFSMCell IADFSM Cell IA DFSM Cell IA TFSMDFSM Cell IADFSMIAIAIAI
22、AIAIAIAIAIAIA IA IA IA IA IA IAIA IA IAIAIAIA IA IA IA IA IA IA IAIA能够发送与接受信号的基本的智能代理 (包括保护、 分布式发电和储能单元、 具有分布式电源的配电调度、等值机等 ) 整片配电的智能代理配电运行中心 输电运行中心图 2 分布式 (非中央化 )的智能体系结构 Fig. 2 Architecture of distributed smart grid 4 中 国 电 机 工 程 学 报 第 29 卷 络代理 (intelligent network agents， INAs)来实现跨地理边界和组织边界的智能控制而使系
23、统具有自愈功能。这些 INAs，能收集和交流系统信息，并根据整个系统要求协调 INAs(诸如继电保护操作这样的 )决策，以防止连锁停电。根据应用范畴的不同，智能电网 FSM 又分为输电快速仿真与模拟(transmission FSM， TFSM)和配电快速仿真与模拟(distribution FSM， DFSM)。 4 ）高级配电自动化 (advanced distribution automation， ADA)是革命2，而不只是传统配电自动化的扩展。 因为， ADA 是用于电力交换系统的 (其各层电压网络支路上的电流都有可能是双向的 )， 它将使用电力电子、信息技术、分布式计算与仿真方面的
24、新技术，而且 ADA 可为用户提供新的服务。一般来说其中应该包括对实现了配电自动化的多个子网的协调控制。配电网的基本自愈功能，包括网络重构、电压与无功控制、故障定位和隔离及 (当系统拓扑结构发生变化时 )继电保护再整定，需要DFSM 与 ADA 协同完成，是一项极其复杂的任务。 5） AC/DC 微网 (micro-grids)24是为满足一群用户 (一片配电网络或城镇，或单个用户，如大学 )能量需求的一种集成的解决方案。同传统电力系统相比，微网具有改善能量传输效率、可靠性、安全性、电能质量以及运行成本的潜力。研究工作应该强调与微网的成本和效益相关的问题。 2007 年初我国南方大规模冰雪灾害
25、的经验表明，电网的智能自适应孤岛化25运行应该是个较好的选择。同时发电和消费靠得更近，可以改善全系统的运行，使用户和环境受益。 需要强调的是，智能电网是一个不断发展的目标。需要通过持续的研究以评估不断变化的收益和成本 (要考虑经济因素 )， 并预测不断变化的需求11。 3 智能电网的意义与挑战 3.1 智能电网的意义 智能电网的意义可以归结为以下 5 点11,26： 1）电能的可靠性和电能质量的提高。 2）电力设备、人身和网络安全方面的收益。智能电网持续地进行自我监测，及时找出可能危及其可靠性以及人身与设备安全的境况，为系统和运行提供充分的安全保障。 3）能源效率收益。智能电网的效率更高。通过
26、引导终端用户和与电力公司互动进行需求侧管理，从而降低峰荷需求，减少能源使用总量和能量损失。 4）环境保护和可持续发展的收益。智能电网是“绿色”的27-28。通过支持分布式可再生能源的无缝接入以及鼓励电动车辆的推广使用，可减少温室气体的排放。 5）直接经济效益。智能电网是电网最经济的运行方式。它可以带来的直接经济效益包括削减运行费用和提高资产利用率等。它也能振兴经济，带动众多产业发展29-30。企业家可加快把新技术引进到电能的生产、分配、存储和应用当中去。 美国电科院31在 2004 年对其后 20 年在美国实现智能电网成本所做的初步估算 (以 2002 年美元的价值计 )是，电网智能化所需追加
27、的总成本为 1650 亿美元 (其中输电 380 亿美元，配电和用户参与 1270 亿美元 )，效益为 63808020 亿美元，效益与投资比为 4:15:1。 3.2 实现智能电网所面临的挑战 实现智能电网，由于其本身的复杂性和涉及广泛的利益相关者，需要漫长的过渡、持续的研发和多种技术的长期共存。它还面临着以下几个技术方面巨大的挑战： 1）智能设备。智能电网依靠大量的嵌入式智能设备对系统状态进行实时监测和控制。这些设备必须具有长期无需更换而能满足未来应用需求的能力。 2）通信系统。基于开放体系并高度集成的通信系统是智能电网的基础。它需保证交互操作能力，并且可以兼容新的通信媒介。现状是没有统一
28、的标准，但技术又发展迅猛，因此需要建立开放统一的标准。很多组织在倡导推广基于 IP 的通信，但使 IP 延伸到终端设备和用户层面还有很多问题需要解决。 3）数据管理和软件应用。智能电网的实施将使电力公司获得大量的数据，如何管理和利用这些数据是实现效益的关键，因此必须找到适合于海量数据管理的方法并开发基于这些数据的高级应用软件，以服务于系统的优化运行。 4）网络安全和信息保护。开放、兼容和互联必然伴随着信息安全的风险。智能电网必须确保网络安全以确保信息的保密性、完整性和可用性。 4 智能电网的实施 纵观电力供应网络，在发、输、配、用电这几个环节中，电力公司长期以来一直把侧重点放在发第 34 期
29、余贻鑫等： 智能电网述评 5 电和输电系统上，至今在许多方面已开展了大量的研发工作，使得其可靠性和智能化方面远远高于配电和用电。但是，同发电和输电环节相比，配电、用电以及电力公司和终端用户的合作等环节上相对薄弱， 严重影响了系统的整体性能和效率； 同时，一些急需解决的问题如供电可靠性、电能质量、分布式电源的接入和需求侧响应都集中于配电网。所以至今关于智能电网的研究，大多是与配电相关的。 文献 21-22 已对智能配电网的功能和技术组成给出了一个提纲式的介绍。 欧洲各国将智能电网的发展重点放在解决可再生能源、分布式电源的接入以及碳的零排放等环保问题上。不少国家拥有较高的分布式电源的渗透率32。其
30、中丹麦，更是接近于 40%，集中反映了电力系统所面临的由传统的集中式发电向分布式发电辅助集中式发电的发展趋势。许多工作都集中于分布式电源的并网及灵活运行和协调控制策略上33。 在北美由于资产老化等问题则更加注重电力网络基础架构的升级更新；同时，为了实现节能减排，鼓励采用电力市场和需求侧响应等措施以提高电力资产利用率，最经济地满足供需平衡。美国联邦能源管制委员会 (Federal Energy Regulatory Commission， FERC)指出了智能电网的优先开发领域是34广域情景知晓 (wide-area situational awareness， WASA)、需求响应、电能存储及
31、电力车辆；而国家标准和技术学会 (National Institute Of Standards And Technology， NIST)又追加了信息安全、网络通信、 AMI 和配电网管理项目35。 AMI被认为是智能电网的第一步10，也是目前主要的具体实施项目，超过半数的北美电力公司正在计划或实施 AMI。 AMI 的实现， 既可以使用户直接参与到电力市场中来，又可为电力公司提供遍及系统的通信网络和系统范围的量测，为将来的配电自动化、系统运行和资产管理奠定基础36-40。 在日本，东京中压配电网，采用多分段多连接的网络拓扑，至 2000 年已实现了配电自动化，使保证线路 N1 安全条件下峰
32、荷时的线路载荷率达到 0.85，可靠性高于 0.9999941。从 2004 年起，为了应对因为发电市场的开放而日益增多的分布式电源可能引起的电能质量和公众安全问题，开始实施高级配电自动化。采用先进的传感器技术和基于IP 的宽带光纤通信网络，东京电力正在逐步实施对6kV 配网系统范围的实时和连续的量测 (每分钟把量测点处三相电流、电压以及高达 25 次的谐波信息传回控制中心 )及控制。大量的系统实时信息使得一些高级应用 (如故障预警等 )得以实现，被认为是目前世界上唯一的智能电网雏形41-43。 而同时在日本配电自动化系统中广泛使用的光纤通信网络已经为 AMI 的实施准备了良好的条件。目前日本
33、的一些电力公司已经开始计划 AMI 的实施。 同时，世界上其他一些地区，如澳洲，也在大力实行对配电网的监测44和 AMI 的实施40 。可以看出，尽管国际上智能电网研究侧重点不同，重点关注的都是与配电相关的问题。 显而易见的是，智能配电和智能用电可以带动众多相关产业的发展，其中包括各种各样的智能设备、高级电表、太阳能板、储能设备和电动车辆等。 目前一个显著的趋势是越来越多的传统上与电力无关的企业踊跃参与到智能电网相关工作的行列中来，如思科、谷歌和微软18,45-46等。除了通信和 IT 解决方案外，他们大多在用户侧能量管理方面进行开发。他们的参与，将促使智能电网向更健康和可持续性方向发展。 5
34、 智能配电和智能用电 本节将重点讨论我国智能配电和智能用电的意义，但这绝不意味着智能输电不重要，只是同配电和用电相比，我国目前的输电系统已经实现了一定程度上的智能化，今后的任务是使其更加智能化。勿庸置疑，在 ATO 方面仍然存在一些急需关注的问题，如集约式的可再生的风能和太阳能等间歇性发电入网运行问题、可视化预警与WAMS/PMU 的应用问题以及模型准确化等问题，对此大家是有共识的。智能输电的目标是在满足供需平衡的条件下使系统更安全、更可靠和更高效地运行，技术进步已使其具有较大的提升空间，如基于实时广域测量的广域情景知晓、自适应的停电防御、动态线路功率定额、应用电力电子和超导技术的线路传输功率
35、极大化以及系统运行效率提高和资源优化等。 为了取得系统整体的最大投资收益，我国同样也应该重视“智能配电和智能用电”的问题。 随着我国产业的升级，会有日益增多的数字化企业对供电可靠性和电能质量提出更高的要求。用户电能质量问题多起源于配电网，事实上，配电网也是提高用户供电可靠性的颈瓶。表 2(天津大学求实新技术有限公司提供 )列出了去年我国某些城市10kV 以下电网对用户供电可靠性的影响，不难发6 中 国 电 机 工 程 学 报 第 29 卷 现其影响在 88%以上。换言之，即使中压配网以上电网强大到如同一条母线，用户处的平均停电时间也只能缩短不到 12%。要提高对用户供电的可靠性指标，必须加大力
36、度提高配电网的可靠性。 表 2 城市 10kV 以下电网对用户供电可靠性影响 Tab. 2 Reliability performance impact by distribution system (10kV and under) 电网 年份 供电可靠率 /% 用户平均停电时间 /(时 /户 ) 10kV 及以下电网 影响的用户平均 停电时间 /(时 /户 ) 10kV 及以下电网影响比例 /%城网甲 2008 99.924 6.69 6.00 89.69 城网乙 2008 99.958 3.68 3.25 88.32 城网丙 2008 99.757 21.33 20.27 95.06 同时
37、，配电网网损占总网损的 80%以上。尽管通过城乡电网改造，我国电网网损已经由 1998 年的8.13%降到 2007 年的 6.41%(约 2 个三峡的设计发电量 )，其进一步降低的潜力仍然较大，可望通过分布式电源、配电网网络重构和电压 /无功优化得到。 还有一个数据同样引人注目， 作为电力基础设施的配电网，其资产占整个电网总资产的 40% 50%，甚至更高，但其利用率却很低。图 3(天津大学求实新技术有限公司提供 )所示为我国某城市2008 年全年 10kV 线路和配变的利用率调查情况，其利用率在国内还是比较高的。图 3 中： rLL为线路负载率； rDL为配电变压器平均负载率； rt为运行
38、时间百分比。结果表明比美国配电资产的利用率还要低。上述问题解决的出路在于深化电力市场、加强与用户的互动以实现需求响应、实现ADO41和 AAM。 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100rt/% (a) 某城市 10kV 线路利用率 rLL/%100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100rt/% (b) 某城市 10 kV 配电变压器利用率 rDL/% 图 3 我国某城市 10kV 配网资产利用率的统计曲线 Fig. 3 Asset utilization curves in 10kV distribution network 而由图 4
39、 所示的我国某大城市的夏天负荷组成可见，其中可平移的负荷所占比例也很大。如果能有效地开放配电市场、通过需求响应或用户侧用电管理以实现削峰填谷，将可以显著地提高资产利用率，并减少对系统发电和输电总容量的需求。 民用不可调配 5%备用容量10% 民用可调配13%商业可调配16%工业和其他 45% 商业不可调配11% 图 4 我国某大城市的夏天负荷组成比例示意图 Fig. 4 Summer load category 以下 3 点更是不言而喻的： 1） 一些已建成和正在 (或即将 )建设的分布式风电机组期望上网运行； 2）电压稳定又称负荷稳定，与配电关系密切； 3）智能配电和用电可催生新的产品、新的
40、服务和新的市场。 所以，要实现智能电网的目标，智能配电和用电的研究应予特别的注意。 6 结论 1）能源压力和生态文明意识的提升，以及未来的数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求使得智能电网成为历史发展的必然。 2）智能电网的原动力决定它的特征和发展方向，进而确定了它的技术组成。目前智能电网的相关研究主要包括高级量测体系 (AMI)、高级配电运行 (ADO)、高级输电运行 (ATO)和高级资产管理(AAM)。需要强调的是，智能电网是一个不断发展的目标，需要持续地研究以评估不断变化的收益和成本，并预测不断变化的需求。 3）智能电网的优势是明显的，但也存在巨大的挑战。许多技术还处于开发的初级阶段
41、。过渡到智能电网将是一个漫长的过程，需要逐步过渡和多种技术长期共存，必须加以规划，从而防止在电网可靠性和安全性、以及通信网络的安全性等方面不必要的损失。 4）尽管国际上智能电网研究侧重点不同，重点关注都是与配电相关的问题。需求响应和分布式第 34 期 余贻鑫等： 智能电网述评 7 洁净能源的大量并网运行不仅是可持续发展的要求，也可以有效地缓解对输电和发电容量的需求。我国智能电网研究在重视 ATO 的同时，也应对AMI、 ADO、和 AAM 给予足够重视，以求取得系统最佳投资收益。灵活的、可重构的配电网络拓扑和集成的能量与通信系统是未来智能电网的基础，在电网规划中宜尽早考虑，以适应分布式电源的接
42、入和未来的数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求 (我国不应该继续规划仅适应模拟技术时代的电网 )。 5）智能电网的关键目标是催生新的技术和新的商业模式，实现新的产业革命。越来越多的传统上与电力无关的企业都踊跃参与到智能电网相关开发中来。我国也应制定相应的标准，鼓励广泛的企业参与，促进智能电网产业健康发展。 参考文献 1 EPRI 1009102 Power delivery system and electricity markets of the futureR Palo Alto， CA： EPRI， 2003 2 EPRI 1010915 Technical and system
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