智能電網(wǎng)以集成高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用多種高新技術(shù)和先進設(shè)備，能夠真正實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、高效、穩(wěn)定、環(huán)保、經(jīng)濟性，是今后的發(fā)展趨勢。我國智能電網(wǎng)應(yīng)用時間較短，優(yōu)勢也未能得到充分發(fā)揮，前景廣闊還需進一步研究。
一、中國智能電網(wǎng)基本特征及技術(shù)進展
電能在當(dāng)前社會不可或缺，然而從發(fā)電到電能的分配使用是一個極其復(fù)雜的過程，不但要消耗大量資源，還要有足夠的財力和先進的技術(shù)支持。隨著社會各方面用電量的增加，對電能質(zhì)量、環(huán)保、成本等因素也更為重視，現(xiàn)有的電網(wǎng)模式效率低，不安全因素較多，難以滿足新世紀人們的用電需求。智能電網(wǎng)以集成高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用多種高新技術(shù)和先進設(shè)備，能夠真正實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、高效、穩(wěn)定、環(huán)保、經(jīng)濟性，是今后的發(fā)展趨勢。我國智能電網(wǎng)應(yīng)用時間較短，優(yōu)勢也未能得到充分發(fā)揮，前景廣闊還需進一步研究。
智能電網(wǎng)的自動化
自動化可代替大部分人工操作，進而提高工作效率，減少失誤。配電自動化和調(diào)度自動化在過去較為常見，配電是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到用戶是否能夠正常用電，而配電自動化則融合了計算機、現(xiàn)代控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸多種技術(shù)，使得電能質(zhì)量和供電可靠性明顯提升，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。同時還能夠節(jié)約成本。國外最初實現(xiàn)了自動抄表和線路故障自動隔離，之后再計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動下，逐漸形成了配電自動化、配電管理和用戶自動化的綜合自動化技術(shù)。我國在此方面相對落后，在上世紀90年代中后期才對配電自動化有所涉及，目前水平與國外發(fā)達國家還有一段差距。
調(diào)動自動化以計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和遠東技術(shù)為核心，具有狀態(tài)監(jiān)測、風(fēng)險評估、負荷預(yù)測、自動調(diào)度等功能，解決了早期用電話指揮時出現(xiàn)的各種問題，有利于提高電網(wǎng)運行管理水平，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。該技術(shù)已經(jīng)歷了三代，第四代技術(shù)也開始應(yīng)用。
智能電網(wǎng)的自動化也存在有弊端：調(diào)度側(cè)智能專家系統(tǒng)還不完善，未完全實現(xiàn)無人化操作，且控制和輔助決策系統(tǒng)尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);廠站自動化水平遠低于國外發(fā)達國家;雖然控制系統(tǒng)種類繁多，但彼此間缺少聯(lián)系，協(xié)調(diào)性較差;PID控制技術(shù)難以滿足越來越高的要求。所以在今后要統(tǒng)一各控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，進行規(guī)范化建設(shè)。積極研究智能控制方法，盡量減少人工操作;可從國外學(xué)習(xí)技術(shù)并借鑒其成功經(jīng)驗。
智能電網(wǎng)的信息化
在信息化社會，信息化技術(shù)滲透于各個方面，電網(wǎng)信息化主要涉及兩大方面：一是企業(yè)管理，不管是電能計量、信息管理，還是資源管理、市場調(diào)查，都需要及時獲取足夠的所需信息，而電網(wǎng)信息化則實現(xiàn)了這一點;二是電力生產(chǎn)控制，包括能量管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。在通信硬件方面，質(zhì)量性能也不斷提升，上世紀70、80年代多是電力線載波和模擬微波，而如今則發(fā)展成光纖、衛(wèi)星、無線、數(shù)字微波等，效率和安全性能明顯提升，覆蓋范圍更廣。十一五后，我國國家電網(wǎng)公司將SG186信息化工程作為重點工作，先后涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀工程項目，是我國電力信息化時代的一件大事。其實，我國自上世紀60年代，就開始了電力工業(yè)信息化建設(shè)，受當(dāng)時條件限制，主要體現(xiàn)在利用計算機系統(tǒng)監(jiān)測變電站，以及電力設(shè)備運行狀態(tài)。隨著計算機、信息化技術(shù)的進一步發(fā)展，更多高新技術(shù)相繼應(yīng)用于電力行業(yè)。
然而電力信息化建設(shè)過程并非一帆風(fēng)順，我國在此方面信息集成度較低，易出現(xiàn)信息孤島，企業(yè)間缺少交流。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，在信息采集和設(shè)備上投入過多，疏忽了信息整理，利用率較低，而且企業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)經(jīng)常和管理系統(tǒng)脫節(jié)。這就要求必須盡快統(tǒng)一行業(yè)內(nèi)信息化標(biāo)準(zhǔn)，建立起完善的電力信息平臺，并對各平臺加以整合，進行集中化管理。對采集到的數(shù)據(jù)信息充分利用，進行深度挖掘，并促進生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的結(jié)合。
智能電網(wǎng)的數(shù)字化
信息是無形的，如何用一個容易度量的方法去理解信息十分關(guān)鍵。數(shù)字化則將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，方便人們更加直觀地了解信息。而同時，計算機運行都是靠數(shù)字來完成的可以說，數(shù)字化是計算機的基礎(chǔ)。電網(wǎng)數(shù)字化在國外在上世紀就已出現(xiàn)，我國本世紀初才提出數(shù)字電力系統(tǒng)的概念，能夠以數(shù)字對電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行情況，以及企業(yè)經(jīng)濟效益、人員組成等進行詳細的描述。電力數(shù)字化主要涉及以下兩方面：一是與企業(yè)信息化建設(shè)相適應(yīng)，用數(shù)字表現(xiàn)企業(yè)的環(huán)境和管理水平;二是與自動化建設(shè)相關(guān)，即以數(shù)字仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的高級應(yīng)用系統(tǒng)。
我國目前電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)中存在的問題有：缺少系統(tǒng)外的信息，如風(fēng)力、光照等，相關(guān)的數(shù)學(xué)模型也較少;調(diào)度側(cè)高級應(yīng)用系統(tǒng)相對成熟，，但標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，而廠站側(cè)數(shù)字化建設(shè)跟不上調(diào)度側(cè)發(fā)展速度。今后除了電力系統(tǒng)，還需考慮公共服務(wù)系統(tǒng)，對地質(zhì)、天氣等方面加以重視，并構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，以更好地指導(dǎo)數(shù)字化建設(shè)。此外要加快廠站數(shù)字化進程，而對于調(diào)度側(cè)，則應(yīng)朝著標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。
智能電網(wǎng)的互動化
隨著科技水平的進步，發(fā)電與電網(wǎng)之間存在了互動的可能。智能電網(wǎng)的產(chǎn)生就是為了實現(xiàn)電網(wǎng)與發(fā)電之間，電網(wǎng)與用戶之間的互動。互動是為了增加信息透明度，協(xié)調(diào)三者之間的復(fù)雜關(guān)系，使管理起來變得更簡單容易，并達到電力工業(yè)的效益最大化。目前也存在一些問題，如電力市場的透明度不高，破壞了電力競爭中公平、公正的原則，電力系統(tǒng)還沒有真正實現(xiàn)互動化過程，今后還需進一步完善;可再生能源發(fā)電的裝機容量快速增長，但是目前對可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的相研究相對滯后，未來還需繼續(xù)努力，也可從國外借鑒成功經(jīng)驗。
二、智能電網(wǎng)對當(dāng)前電力市場的影響與機遇
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種現(xiàn)代化產(chǎn)品都在不斷向著智能化的萬向遠進，智能化成為發(fā)展的目標(biāo)。智能電網(wǎng)的廣泛使用，有效提高了人們對可再生能源的利用效率，很大程度上降低了對化石類能源的開來和消耗，優(yōu)化了資源的配置，同時，智能電網(wǎng)有效地提高了電力市場的價格形成，充分激勵了客戶需求，有助于優(yōu)化電力市場的競爭，促進電力市場的多元化發(fā)展。
智能電網(wǎng)的概念及發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)如今，人們對智能電網(wǎng)己不再陌生。何謂智能電網(wǎng)，通俗來說就是將電網(wǎng)實現(xiàn)智能化，主要是通過先進的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，建立一種高速的、雙向的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)智能電網(wǎng)的各種功能。智能電網(wǎng)主要包括以下六個萬面的特征：一是自愈電網(wǎng)，即它可以在不用人為干預(yù)的情況下直接把電網(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，自愈是智能系統(tǒng)的免疫系統(tǒng)：二是促進參與，它可以促進用戶參與電力系統(tǒng)的運行與管理：三是抵御攻擊，有效保障電網(wǎng)的安全：四是特殊優(yōu)勢：五是蓬勃發(fā)展：六是優(yōu)化資產(chǎn)，實現(xiàn)利益最大化。智能電網(wǎng)的技術(shù)可大致分為四個領(lǐng)域，包括高級輸電運行、高級量測體系、高級資產(chǎn)管理、高級配電運行。
建立智能電網(wǎng)是一個浩大的歷史性工程。雖然目前我國很多復(fù)雜的智能電網(wǎng)項目正在進行中，但缺口仍然很大。政府提出將在這期間完成三縱三橫一環(huán)網(wǎng)的構(gòu)建，而且政府不只是在政策上支持電網(wǎng)的發(fā)展，同時也在努力從財政上支持電力行業(yè)的發(fā)展，每年對電力事業(yè)的投入金額都非常巨大，為完成上述工程政府就投入了將近3000億人民幣，由此可見，政府對智能電網(wǎng)的發(fā)展是非常重視的。在這種政策和資金的支持下，對我國電網(wǎng)的智能化水平以及運行效率等都會有很大的推動作用，有助于電力行業(yè)效率的提升。隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和普及，我國電力行業(yè)的供電量和輸電能力也確實在大幅度上升，以適應(yīng)人們對供電量日益增長的需求，智能電網(wǎng)的發(fā)展為社會主義經(jīng)濟發(fā)展做出了非常巨大的貢獻。
三、智能電網(wǎng)對當(dāng)前電力市場的影響
改變了資源配置方式，優(yōu)化了電力供給
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，新能源的使用越來越廣泛，提高了可再生能源的利用效率，極大地降低了化石類能源的開來和消耗，并且通過智能輸配電網(wǎng)，將能源輸送到用戶終端，能夠優(yōu)化資源的配置，實現(xiàn)效率的最大化。傳統(tǒng)的電力供給模式是根據(jù)需電萬向電力企業(yè)傳達用電需求來分配電力的，這種單向選擇的供電萬式，對于需求萬來說，并沒有太多選擇，而智能電網(wǎng)則不一樣，它采取雙向通信和雙向電力傳送的技術(shù)，可以進行多渠道的供電，能夠有效地把供電和儲電技術(shù)結(jié)合在一起，當(dāng)電力不足時可以自動釋放儲備的電力，當(dāng)電力有盈余時自動進行存儲。
促進了電力市場的完善，提高了電力市場效率
智能電網(wǎng)的發(fā)展能夠為電力市場提供更為科學(xué)先進的技術(shù)條件，比如遠距離多落點直流輸電技術(shù)、自動控制等技術(shù)及設(shè)備的使用，能夠有效提高輸電網(wǎng)運行的靈活性，最大限度地降低網(wǎng)損，從而減少阻塞成本以及其他交易成本等，促進電力市場的健康發(fā)展。另外，隨著智能電表、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，也為發(fā)電商和電力用戶獲取實時的電力市場經(jīng)濟信息提供了渠道，有效地加強了發(fā)電商與用戶之間的溝通交流，使得發(fā)電商能夠第一時間了解客戶的需要和客戶回應(yīng)，從而更好地滿足客戶需求，增加了電力市場的透明度，極大地提高了電力市場的運行效率。
提高了電力市場的價格形成，激勵了客戶需求
智能電網(wǎng)能夠吸引到更多的電力市場參與者，可以將更廣泛的能源群體緊密連接到一起，由更多的市場主體來分擔(dān)市場風(fēng)險，能夠有效提高各環(huán)節(jié)的運行效率。由于智能電網(wǎng)具有雙向通信的特點，它不僅可以改變電力市場的價格形成路徑，還可以為客戶需求響應(yīng)，提供較為明確的激勵信號，提高價格形成的效率。這種先進通信技術(shù)的使用可以有效增強發(fā)電企業(yè)、電力用戶以及發(fā)電商之間的溝通互動，及時進行信息的分享和反饋，從而做出準(zhǔn)確的判斷和決策。智能電網(wǎng)的這種雙向通信技術(shù)，能夠及時地反映市場信息，促進電力市場價格的形成，與傳統(tǒng)的電力市場相比，這種電力市場更具有競爭力。
有助于優(yōu)化電力市場的競爭
智能電網(wǎng)為所有電力用戶參與到電力市場提供了平臺，不管是大電力用戶還是小電力用戶，都可以直接參與到電力市場交易中去，在這種情況下，電力市場中的競爭主體自然會大量增加，從而導(dǎo)致電力市場的競爭較之前更為激烈。所以，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，如果電力企業(yè)能夠合理優(yōu)化電力分配，有放陣(民電力企業(yè)電力生產(chǎn)的戚本，便能在電力市場競爭中占據(jù)有利地位?？偟膩碚f，智能電網(wǎng)的使用減少了電力市場各環(huán)節(jié)正常運行所需的成本，提高社會資源的利用效率，從而有效提高市場運行的效率。
電力市場未來發(fā)展機遇
智能電網(wǎng)的發(fā)展和進步走社會主義經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇，通過各種先進技術(shù)的應(yīng)用，智能電網(wǎng)的智能化水平也在不斷提高，智能電網(wǎng)的發(fā)展也日趨完善。智能電網(wǎng)的發(fā)展為電力市場的發(fā)展和完善提供了重要保障，也為電力市場的發(fā)展創(chuàng)造了巨大機遇，對電力市場未來發(fā)展的機遇主要從以下四個萬面進行探討：
電力市場發(fā)展呈現(xiàn)多元化趨勢
未來電力市場的發(fā)展也將朝多元化萬向發(fā)展，形成多元化的電力市場，電網(wǎng)將會有多家電力企業(yè)供電，企業(yè)之間相互合作和支援，有助于達到電網(wǎng)穩(wěn)定的目的，這也是我國電力市場未來發(fā)展的主要萬向。因此，我們可以采取大電網(wǎng)與做電網(wǎng)并存、電力生產(chǎn)企業(yè)和電力服務(wù)企業(yè)之間合作的形式，促進電力市場的多元化，{吏電力供給能夠滿足市場對電量的需求。
傳統(tǒng)的輸電模式是處于分割狀態(tài)的，遠距離和跨區(qū)域會成為阻礙電力市場發(fā)展的主要障礙。由于未來電力市場中會有越來越多的電力用戶直接參與到市場中，所以這種輸電模式己經(jīng)無法再適應(yīng)時代發(fā)展的需要。另外，由于電力需求分布在地區(qū)間的不均勻在不斷增大，能源供給安全問題也越來越嚴重，所以適度的跨省區(qū)輸電網(wǎng)建設(shè)也變得越來越重要。做電網(wǎng)和分布式的電源能夠有效補充電源供給的不足，做電網(wǎng)、配電公司和運營公司等都將成為電力市場的主體，市場中市場主體的增加，必然會導(dǎo)致市場集中度降低。因此，在未來的發(fā)展中，應(yīng)運步形成做電網(wǎng)與大電網(wǎng)并存的格局，也是促進電力市場多元化發(fā)展的必然要求。
電力市場更加透明化和公平化
智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，它可以提供更為全面的市場信息，為發(fā)電商和電力用戶獲取實時的電力市場經(jīng)濟信息提供渠道，能夠增強發(fā)電商與電力用戶之間的有效互動以及快速實現(xiàn)需求響應(yīng)控制，使得電力市場更加透明化，能大大提高電力市場的效率。同時，智能電網(wǎng)放寬了市場參與者的進入條件和退出條件，會使得電力市場的競爭更加公平化。
電力市場魯棒性更強
智能電網(wǎng)強大的技術(shù)支持使電力市場的需求得到實時響應(yīng)。改變了電力調(diào)度計劃只是發(fā)電計劃的單一功能，通過用戶備用計劃增強了對市場的輔助作用，富有時效性的電網(wǎng)系統(tǒng)使負荷實現(xiàn)實時控制，因此，需求響應(yīng)控制機制能夠?qū)崟r高效運行，進而電力市場的供需平衡與價格均衡得以實現(xiàn)。
價格不確定性和波動性更大
在發(fā)達國家，電力用戶的消費行為，不管是用能還是蓄能都會受電力市場價格的影響，通過市場的白發(fā)調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)電力平衡。而在國內(nèi)，過去影響電力實時市場價格的因素除了發(fā)電的實時邊際成本、負荷預(yù)測誤差，還有電網(wǎng)阻塞與系統(tǒng)故障等原因。然而，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，電力市場由于要受到可再生能源的發(fā)電能力預(yù)測誤差以及需求響應(yīng)的作用，導(dǎo)致電力市場的實時市場價格與以前相比，具有更大的不確定性和波動性。新的智能電網(wǎng)所傳達的實時價格能夠剌激需求，從而削峰填谷，最大限度地提高發(fā)電設(shè)備的利用效率，保障電網(wǎng)的安全運行，增強電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，從而促進資源的合理利用。
結(jié)語
隨著用電量的增多以及對電能質(zhì)量和服務(wù)要求的提升，電網(wǎng)事業(yè)需進一步改革創(chuàng)新，利用現(xiàn)代化高科技，積極建設(shè)智能化電網(wǎng)。不斷提升信息化、數(shù)字化水平，加強可再生能源發(fā)電及其并網(wǎng)研究，從而提高我國電力企業(yè)市場競爭力。
總而言之，智能電網(wǎng)與電力市場之間是緊密相連的，兩者之間相互作用、相互影響。智能電網(wǎng)的發(fā)展能夠為電力市場的發(fā)展提供強有力的技術(shù)支持，促進電力市場的價格形成，另外應(yīng)運漸形成大電網(wǎng)與做電網(wǎng)并存，電力生產(chǎn)企業(yè)和電力服務(wù)企業(yè)之間合作的形式，促進電力市場的多元化。智能電網(wǎng)能夠增強發(fā)電商與電力用戶之間的互動性，使得電力市場的透明度更高，而且通過實時的價格信息，能夠有放激勵需求響應(yīng)，并通過削峰填谷，提高資源的利用效率，促進資源的優(yōu)化配置，提高經(jīng)濟效益，推動我國電力市場的發(fā)展。(整理于山東供電公司、寧波供電公司)
