智能电网概念 智能电网的普遍定义及概念拓展

以下内容的通用定义:

作者将智能电网定义为一种能够监测和分析用户、电网设备和网络节点的潮流和信息流，控制潮流和信息流的双向流动，实现电网自主优化运行的新型电力系统。

从以上定义可以看出以下几点:第一，智能电网中“客户”和用户的定义模糊不清。它不仅包括传统的电力用户和发电厂，还包括供应和使用可再生能源的客户，这些可再生能源经常被转换成发电，分布式发电和用电客户，以及电力储存设备。只要是在电网上，有电力和信息流的设备都可以被视为智能电网的电力客户。二是作为智能电网主体的“新电网”(是什么)范围扩大了，但仍具有物理网络特性，网络外的系统或设备不属于智能电网范畴。第三，电网监测、分析和传输的不仅仅是物理上的“电能”，还有“信息”(做什么)，电能和信息可以在电网和客户之间“双向”流动(到什么程度)。四是控制电网节点上的潮流和信息流的双向流动，并“独立优化”电网运行。无论是本地还是全球，智能电网都是能够满足这些要求的，否则就不是。《卫报》网站6月22日写道，智能电网是为了数字化电网，数据流和电流变得同等重要。随着智能电表和其他智能设备安装在家庭和办公室，智能电网可以使电力公司实时了解电能是如何以及在哪里产生和消耗的。此时，电网技术可以通过这种信息的双向流动来平衡电力的供需。发电商和消费者之间的信息流动确实改变了电网的规则。这是对智能电网本质的通俗解释。

定义的扩展:

显然，以上定义并不能为智能电网的建设和应用提供更多的信息。通过扩展定义，可以很好地解决应用问题。定义扩展主要从两个方面进行。一方面是从目的方面进行，即“为什么”发展智能电网；另一方面，从什么技术来支持智能电网，也就是“做什么”来实现智能电网的功能。

在扩展定义中包含价值目标。基本定义中没有涉及“为什么”的价值目标内涵，因为价值目标不是智能电网的本质。智能电网能实现的功能和价值，在于用户解决了哪个阶段。因为不同国家、地区甚至客户面临的问题不同，所以智能电网的功能也不同。然而，智能电网可以满足能源资源优化、节能环保、电力市场化、电网安全经济的发展目标，也可以满足发电商和用户电能质量、便利性和经济性的各种单一或综合优化目标。

在扩展定义中包含支持方法。为了实现智能电网的功能，智能电网必须由“硬件”和“软件”组成，其中只有一个不能发挥智能电网的基本功能。支撑智能电网的软硬件包括自动化技术、高速双向通信网络、先进的传感测量技术、不同电压等级的强传输网络、智能决策支持系统。可以说硬件支持系统像人的感觉器官和执行器官，而智能决策支持软件系统像人脑。电网的“自主优化运行”是软硬件系统联合运行的结果。所以，一些没有决策系统支持的所谓智能电网，其实并不是真正的智能电网，只是一个“摆设”。随着支撑智能电网的软硬件不断发展，如云计算技术和物联网技术也处于初级发展阶段，智能电网的发展必然需要一个过程，即从初级到中级，再到高级的发展。在开发过程中，一些不成熟的软硬件技术或设备并不一定是智能电网所必需的，例如云计算和物联网技术并不是智能电网所必需的。

根据以上分析，智能电网的概念模型和扩展可以用表2表示:

从上面的概念模型可以看出，从顶层目标层到概念内涵层，主要表达智能电网是做什么的，需要什么样的目标、计划、路线、内容、政策、规则；从最底层的平台层到概念内涵层，主要靠什么样的平台、基础技术、核心专有技术支撑。从上表还可以看出，智能电网及其相关要素形成了相关支撑和不同层次支撑的闭环关系。根据上述概念模型，可以根据概念扩展1、2、3对应的内容，组合不同形式的智能电网扩展定义。即可以从目标规划、体制机制、核心技术、基础技术等方面展开，结合不同需求。但是，不管怎么展开，都是基于基本的定义。有几个扩展:

例如，基于坚强电网和智能决策支持系统，监测发电、储能、输电、变电站、配电、用电、储能设备和网络节点上的潮流和信息流，控制潮流和信息流的双向流动，实现电网的自主优化运行。

例如，为了实现能源资源的优化配置和可再生能源的发展，以电价机制为导向，以新材料、新设备、先进传感技术、自动化技术和数据、云计算技术为基础的新型电力系统，监测发电、储能、输电、变电站、配电、用电、储能设备和网络节点上的潮流和信息流，控制潮流和信息流的双向流动，实现电网的自主优化运行。

结论和建议

结论:

1.智能电网在世界上没有统一的定义，但人们对智能电网的内涵有着基本相同的理解。对基本内涵的理解表现在三个方面:一是智能电网是包括发电、输电、变电站、配电、用电、储能在内的新型电力系统；二是监测和分析电网节点上的潮流和信息流，控制潮流和信息流的双向流动；第三，电网(或电网的一部分)可以独立优化运行。

2.不同国家、不同机构、不同专家对智能电网的不同定义或描述主要有三点不同:一是用词表达方式不同；第二，对智能电网的目的或功能有不同的要求。第三，技术支持条件不同。这些差异可能会影响智能电网的物理形态、技术水平和功能，但不会影响智能电网的本质属性。

3.从智能电网的概念内涵来看，智能电网的定义可以扩展，可以从目的、功能、政策、机制、相关平台、基础技术、核心技术等方面进行扩展。，也可以从以上两个方面联合展开。拓展时，要注意根据需要合理搭配。

建议:

1.智能电网是一项庞大的系统工程，是未来电力行业综合技术的发展方向，是一个需要长期改进的过程，甚至是一个永远在路上的创新目标。同时，随着能源电气化的加快，电力在终端能耗中的比重越来越大，智能电网将成为智能电网的核心和基础，对此应该有清晰而深刻的认识。

2.尽快统一对中国智能电网的认识，明确定义，做好智能电网顶层设计。定义不清，就会形成内部人、钱、物的消费；没有好的顶层设计，会走更多的弯路，付出更多的成本，更重要的是，耽误了转瞬即逝的机会。顶层设计不仅要系统设计智能电网，还要科学定位智能电网在智能电网中的作用。

3.建立与时俱进的智能电网发展效果评价指标体系。除了基本概念的冲突之外，人们对事物发展没有统一认识的大部分原因是因为人们没有观察和理解一个评价体系内的问题。比如，可再生能源和新能源替代传统能源是必然趋势，但完成这种替代需要多长时间、到什么程度、以什么样的经济成本，众说纷纭。一个重要原因是评价指标体系不完善造成的差异。智能电网的发展绝不是为了发展。要对发展的概念和目的进行指标化，通过设置科学的评价指标，对各种方案和措施的可行性和正确性进行比较和评价。用思路代替指标是不可能的，用方向指导代替成本效益评价后的具体决策也是不可能的。

4.建立科学的决策机制。对于国家智能电网发展战略、重大政策和规划发展，在决策前，应充分听取社会各界的意见和建议，建立充分的辩论机制，努力达成共识。有必要完善第三方对智能电网发展政策和计划的评估机制。对于已经实施的政策和计划，要勇于纠正被证明与实际情况不符的，并建立相应的问责机制。

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