智能电网的研究与发展
杨舒婷电气13-[1**********]45
中文摘要：
关键词
引言：随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时，电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网，将智能电网视为未来电网的发展方向。智能电网是电力工业发展的方向和趋势。智能电网利用先进的信息通信技术、计算机技术、控制技术及其他先进技术，实现对发电、电网运行、终端用电和电力市场中各利益方的需求和功能的协调，在尽可能提高系统各部分的高效率运行、降低成本和环境影响的同时，尽可能提高系统的可靠性、自愈能力和稳定性。
一、智能电网的概念理论
由于智能电网目前正处于开始研究和开发阶段，各国、各研究机构、各设备制造厂家、各电力
公司的专家对该术语的确切定义是什么、到底包含哪些技术、应具有什么特性和功能、技术开发的重 点是什么、能发挥什么作用等尚未形成一致的意见，而且各国的国情、经济发展水平、发展战略和 政策差异很大；因此，目前世界上还没有统一而明确的定义。代之以结合各国的具体情况，提出了多 种不同但又接近的定义。但基于智能电网的共识是：智能电网可以优化电力用户峰荷时段的用电量，能够实现分布式电源“即插即用”的并网运行方式，进而达到节能减排的目的。智能电网将在传统电力网络中应用最新的信息化和数字化技术，因此智能电网也是现有输配电网的智能化升级。其目的是进一步优化系统运行，提高系统的安全稳定性，并解决分布式电源并网运行产生的问题。
二、智能电网的特点
(1) 自愈性。应用嵌入系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。
(2) 互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。
(3) 高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。
(4) 优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。
(5) 电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。
(6) 集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。
(7) 抵御攻击。实时信息技术使得电网操作人员能够快速隔离受影响的区域并重新调整潮流，具有快速恢复供电的能力。
三、智能电网研究目标：
(1) 以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。
(2) 使分布式电源( 包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应) 得到有效利用。
(3) 提高电网资产的利用率。
(4) 提高用户用电效率、可靠性和电能质量
四、国内外研究现状：
2012 年以来，国内外大学和研究机构、IT 企业、电力公司均开展了智能电网数据研究和工程应用。在国外，一些IT 企业如IBM [6]、Oracle [7]等，陆续发布数据白皮书，IBM 和C3-Energy 开发了针对智能电网的数据分析系统，Oracle 提出了智能电网数据公共数据模型；美国电科院等研究机构启动了智能电网数据研究项目；美国的太平洋燃气电力公司、加拿大的BC Hydro 等电力公司基于用户用电数据开展了大数据技术应用研究。在国内，中国电机工程学会发布了电力大数据白皮书；国家科技部2014 年下达了3 项863 项目[7]，支持智能电网数据研究；自2012 年以来，国家电网公司启动了多项智能电网大数据研究项目，江苏省电力公司于2013 年初率先开始建设营销数据智能分析系统，开展了基于数据的客户服务新模式应用开发研究；北京等电力公司也正在积极推进营配数据一体化基础上的智能电网数据应用研究。智能电网数据研究和应用已取得了一些成效，但总的来看，研究成果仍比较粗糙，不成体系，研究和应用尚处于起步和探索阶段。在此起步阶段，充分借鉴国内外研究成果，分享知识经验，对于促进开展智能电网数据的研究和应用，具有重要的意义。智能电网产生了大量的数据，目前，美国、加拿大、澳大利亚以及欧洲各国都相继开展了智能电网相关研究，而其中最具代表性的是美国与欧洲。对于美国来说，对复杂大电网的安全稳定控制，即所谓的“自愈”能力，是其智能电网发展最初的驱动，虽然困难重重但至今仍然是最重要的研究课题；而对于欧洲智能电网的发展，严格的温室气体排放政策显然起到了更大推
动作用，分布式能源和可再生能源接入研究也相应获得了更多的支持。国外电力企业智能电网的应用实践工作主要集中在配电和用户侧。在输电侧目前有EPRI 、ABB 、PJM 等机构和企业开展相关研究，但其研究缺少整体性，且缺少实际的应用推广支撑。2003 年4 月2—3 日，美国65 位来自电力公司、电力设备制造商、联邦和州政府官员、大学和国家实验室的高级专家汇聚一堂，讨论美国未来的电力系统。会后，于2003 年6 月以美国能源部输配电办公室的名义发布了一份名为“Grid 2030——电力的下一个100 年的国家设想”的报告[9]。这份报告可谓是美国电力改革的纲领性文件，描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2003 年初到2004 年历时18 个月先期完成的综合能源及通信系统体系结构(integratedenergy and communication architecture ，IECSA) [10-11]，和随后延伸的智能电网体系结构(Intelligrid Architecture)，都是由美国EPRI 创建、GE 公司管理，有UCA 、SISCO 、Lucent 、EnerNex 、 Hypertek 等公司参与的一个研究未来电力系统体系结构的国际科学合作项目。Intelligrid 研究计划致力于开发智能电网架构，目标是为未来的电网建立一个全面、开放的技术体系，支持电网及其设备间的通信信息交换[12]。2004 年，完成了IECSA 研究；2005 年发布的成果中包含了EPRI 称为“分布式自治实时架构(DART)”的自动化系统架构。其配电和用户侧的研究越来越呈现出相互耦合、密不可分的倾向。目前，EPRI 的研究成果大多数都在配电和用户侧实施，这也与美国当前智能电网发展的大气候相吻合。
五、发展智能电网的进程
1、发展智能电网驱动力为1）充分满足电力负荷高速增长的需求；2）确保电力供应的安全性和可靠性；3）提高电力供应的经济性及节能；4）发展可再生能源，改变电源结构，防止能源危机，满足环境保护的要求；5）保证电能质量，实现对用户的优质和增值服务；6）适应电力市场化的要求，提高电力企业的运行和管理水平，增强电力企业的竞争力。美国发展智能电网的驱动力大致为以下几方面1）关注现有电网基础设施的升级和更新，提高供电的可靠性，避免发生类似“8.14”的北美大面积停电事故，防止恐怖袭击；
2）最大限度地利用其突飞猛进的信息技术、通信技术和计算机技术，将其与传统电网紧密结合起来；3）利用其先进的表计基础设施(advanced metering infrastructure，AMI) 和需求响应(demand response，DR) 等技术，实现与用户间的双向流动，促进电力公司在不断开放的电力市场中更好地为客户服务。
欧洲发展智能电网的驱动力大致为以下方面：1）供电的安全性问题，包括一次能源的缺乏、提高供电能力、供电可靠性和电能质量；2）环境问题，包括实现京都协议，关心气候变化，保护自然环境；3）国际市场问题，包括提供低廉的电价和提高能效，进行创新和提高竞争能力，有关垄断的管制规程等。 我国发展智能电网的驱动力与欧美稍有差别，特别要注意的是，我国把充分满足用户对电力的需求放在首位。由于我国国民经济的持续高速发展和能源基地与负荷中心相距甚远的特点，以及我国的经济发展水平，使得我国将以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网建设作为发展智能电网的
物理基础。但由于我国在输电网侧的智能化技术已经取得较大的成果，因此智能电网技术的开发重点还是应该放在配电和用电侧。智能电网是整个电力行业未来技术发展和管理模式的转型，在电网面对21 世纪的各种挑战面前，智能电网无疑是各国电网未来发展方向的共同选择。通过智能电网的建设，电力输、配、售、用电的各个领域都将发生质的飞跃和提高。
2、技术方向：国外一些专家认为，未来智能电网的主要发展方向和技术发展重点应包括以下内容[1-7]：1）先进的相量测量(phasor measurement unit，PMU) 和广域测量技术(wide area measurement system，WAMS) ；
2）先进的三维、动态、可视化电网调度自动化技术；3）可再生能源的接入和并网技术[8]；4）先进的表计基础设施和自动抄表系统(automatic meterreading，AMR) ；5）需求响应和需求侧管(demandsidemanagement，DSM) ；6）使配电系统“自愈(selfhealing)”成为可能的先进的配电自动化、高级配电运行(advanced distribution operation ，ADO) 功能；7）分布式发电(distributed generation 或distributedenergy resources，DG 或DER) 、微电网技术及电力储能技术等。国外往往将智能电网的开发重点放在配电网，主要考虑为：输电网的格局已基本形成，发展相对缓慢，而配电系统是与用户直接关联的，发展的需求量极大。据有关资料统计，北美的变电站级配电信息和通信系统安装配置量不高，馈线级的配电自动化率更低。90%的停电和故障扰动发生在配电网中。大力发展配电系统对提高用户的供电能力和服务水平、保证供电质量、促进技术发展和拉动经济大有好处。
3、电网技术开发：1）先进的表计基础设施。包括智能表计系统开发和表计数据管理，支持与用户间的双向通信，不但包括商业和工业用户，而且应包括居民用户的市场信息，采用自动化的计算机代理系统，与家庭的自动化系统相连，并能响应电价信息。2）配电及停运管理(distribution and outagemanagement)。配节省费用和改善对客户的服务，其关键点在于配电管理系统(distribution managementsystem，DMS) ，而对智能电网的要求是：①软件系统必须提供自愈的功能，以便立即获悉电网扰动的信息并及时对其做出响应，使对客户的影响最小化；②智能电网要提供无缝的图像化接口，具有实时功能，将来自于各渠道的有关网络的信息以动态系统拓扑模型的方式集成在一起；③第1 代故障投诉(trouble-call)型停电管理系统(outage managementsystem ，OMS) 目前已在大多数电力公司中应用，但它要让位于智能化的DMS/OMS 平台，因为它与AMI 紧密联系，其接口方面要有新的创新型技术，以利于数据的上下传送和连接。通过将实时的 DMS/OMS 功能实施、遥测技术和集成安全性结合在一起，智能电网将成为真正的自愈电网。3）配电和变电站自动化。配电系统远远落后于输电系统，自动化的设备投切可减少运行人员对设备的手动操作，以便及时对网络结构进行修改，适应运行的要求。4）智能配电网模拟和优化技术。建设先进的智能配电网模拟和优化技术，使智能电网规划得更好，性能更加优越，智能电网的运行可以通过模拟器对实时条件进行模拟，从而改进运行性能，提高应对事故和灾害的能力。此外还要实现企业业务智能化，因为这是覆盖 在智能配电系统技术之上的，通过这层，数据才能成为可操作的信息，以实现信息技术(IT)与运行之间的桥梁作用。不断增加模型的复杂性和基于人工智能的软件，有助于从数据中产生知识和效率。
六、未来电网的发展：
由美国发起的智能电网研究和实施目前已逐渐推向全球，国外在智能电网的研究和开发方面也有一些新的动向[。1）智能电网的概念大大扩展。过去1~2 年内，工业界“智能化”的核心定义已从“智能表计”迅速发展到“智能电网”，即原来关心的主要是AMI ，目前还要包括：①家域网(home area networks，HANs) ，这有可能成为创新和投资的新热门；②网络侧的有效应用(如无功控制和自动化) ；③电力公司的未来功能(如分布式发电、太阳能光伏发电、电动汽车) 等。将需求响应与AMI 相结合也是一种趋势，因为需求响应会大大改变用户的行为。智能温度调节器、智能开关、智能用电器等的采用将吸引各种产品制造商参与进来；同时，客户有各种要求，也可以通过需求响应得到满足，要求电力公司具有各种增值服务。
2）系统集成商对电力公司有关智能电网决策的影响力将更大。有些注意力已转向系统集成，由于大量表计数据的接入和通过更为广泛和智能化的传感器网络来显示运行数据，因此，系统集成势在必行。
3）不久的将来，注意力会转向一些特殊功能，如风电的接入、分布式太阳能发电、热电联产、电动汽车、分布式储能技术等，而智能电网将使这些技术成为可能。4）自开发AMI 以来，前沿的通信技术的选择变
得越来越复杂，在采用何种技术上往往有争议：是采用宽带技术(broadband)还是射频(RF)或电力线载波(PLC)？是用第三代移动通信技术(3G)还是通用无线分组业务(GPRS)或微波存取全球互通技术(WiMax)是采用电力专用网还是利用公用通信网？家庭中用的表计可能要被“数据服务器”代替，以形成所谓的“虚拟表计”，并与家庭中的计算机相连，它可实施HANs 功能，还可将用电度数传回供电公司。国外智能电网技术的这些动向基本上都与配电网有关。
七、浅谈看法
智能电网作为我国发展新技术的一项功能性测试项目，它带给我们生活的经济的效益成果是显著地，智能电网的研究是一个渐进的过程，还需要我们这代人的努力和奋进以及此类研究人员更为深入的研究，我国的此类课题还处于探索阶段，发展和认知还不够成熟。能电网将涉及许多电气产品、用品和技术，涉及到供应商的经济利益，不同产品供应商会采用不同的技术和标准，因此，产品标准将会是一个关键而有争议的问题，选用某种产品有时往往会决定技术的发展方向和走势。智能电网技术的选择往往还取决于目前电力公司正在采用的产品和技术的应用实际是否成功。应加强有关我国智能电网的相关标准的研究和建立，并尽可能与国际相关标准接轨。
参考文献
[1]智能电网大数据技术发展研究 张东霞
[2]智能电网未来电网的发展态势 胡雪浩
[3]智能电网建设与电力市场发展 鲁刚
[4]中国式智能电网的构成和发展规划研究 杨德浩
[5]建设信息时代的智能电网 钟金
[6]面向未来的智能电网 谢开
[7]智能电网发展技术综述 静恩波
[8]面向智能电网的信息安全技术展望 关志涛
[9]智能电网的进展及发展趋势 张文亮
[10]Research on Dependable Distributed Systems forSmart Grid Qilin Li
智能电网的研究与发展
杨舒婷电气13-[1**********]45
中文摘要：
关键词
引言：随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时，电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网，将智能电网视为未来电网的发展方向。智能电网是电力工业发展的方向和趋势。智能电网利用先进的信息通信技术、计算机技术、控制技术及其他先进技术，实现对发电、电网运行、终端用电和电力市场中各利益方的需求和功能的协调，在尽可能提高系统各部分的高效率运行、降低成本和环境影响的同时，尽可能提高系统的可靠性、自愈能力和稳定性。
一、智能电网的概念理论
由于智能电网目前正处于开始研究和开发阶段，各国、各研究机构、各设备制造厂家、各电力
公司的专家对该术语的确切定义是什么、到底包含哪些技术、应具有什么特性和功能、技术开发的重 点是什么、能发挥什么作用等尚未形成一致的意见，而且各国的国情、经济发展水平、发展战略和 政策差异很大；因此，目前世界上还没有统一而明确的定义。代之以结合各国的具体情况，提出了多 种不同但又接近的定义。但基于智能电网的共识是：智能电网可以优化电力用户峰荷时段的用电量，能够实现分布式电源“即插即用”的并网运行方式，进而达到节能减排的目的。智能电网将在传统电力网络中应用最新的信息化和数字化技术，因此智能电网也是现有输配电网的智能化升级。其目的是进一步优化系统运行，提高系统的安全稳定性，并解决分布式电源并网运行产生的问题。
二、智能电网的特点
(1) 自愈性。应用嵌入系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。
(2) 互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。
(3) 高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。
(4) 优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。
(5) 电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。
(6) 集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。
(7) 抵御攻击。实时信息技术使得电网操作人员能够快速隔离受影响的区域并重新调整潮流，具有快速恢复供电的能力。
三、智能电网研究目标：
(1) 以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。
(2) 使分布式电源( 包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应) 得到有效利用。
(3) 提高电网资产的利用率。
(4) 提高用户用电效率、可靠性和电能质量
四、国内外研究现状：
2012 年以来，国内外大学和研究机构、IT 企业、电力公司均开展了智能电网数据研究和工程应用。在国外，一些IT 企业如IBM [6]、Oracle [7]等，陆续发布数据白皮书，IBM 和C3-Energy 开发了针对智能电网的数据分析系统，Oracle 提出了智能电网数据公共数据模型；美国电科院等研究机构启动了智能电网数据研究项目；美国的太平洋燃气电力公司、加拿大的BC Hydro 等电力公司基于用户用电数据开展了大数据技术应用研究。在国内，中国电机工程学会发布了电力大数据白皮书；国家科技部2014 年下达了3 项863 项目[7]，支持智能电网数据研究；自2012 年以来，国家电网公司启动了多项智能电网大数据研究项目，江苏省电力公司于2013 年初率先开始建设营销数据智能分析系统，开展了基于数据的客户服务新模式应用开发研究；北京等电力公司也正在积极推进营配数据一体化基础上的智能电网数据应用研究。智能电网数据研究和应用已取得了一些成效，但总的来看，研究成果仍比较粗糙，不成体系，研究和应用尚处于起步和探索阶段。在此起步阶段，充分借鉴国内外研究成果，分享知识经验，对于促进开展智能电网数据的研究和应用，具有重要的意义。智能电网产生了大量的数据，目前，美国、加拿大、澳大利亚以及欧洲各国都相继开展了智能电网相关研究，而其中最具代表性的是美国与欧洲。对于美国来说，对复杂大电网的安全稳定控制，即所谓的“自愈”能力，是其智能电网发展最初的驱动，虽然困难重重但至今仍然是最重要的研究课题；而对于欧洲智能电网的发展，严格的温室气体排放政策显然起到了更大推
动作用，分布式能源和可再生能源接入研究也相应获得了更多的支持。国外电力企业智能电网的应用实践工作主要集中在配电和用户侧。在输电侧目前有EPRI 、ABB 、PJM 等机构和企业开展相关研究，但其研究缺少整体性，且缺少实际的应用推广支撑。2003 年4 月2—3 日，美国65 位来自电力公司、电力设备制造商、联邦和州政府官员、大学和国家实验室的高级专家汇聚一堂，讨论美国未来的电力系统。会后，于2003 年6 月以美国能源部输配电办公室的名义发布了一份名为“Grid 2030——电力的下一个100 年的国家设想”的报告[9]。这份报告可谓是美国电力改革的纲领性文件，描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2003 年初到2004 年历时18 个月先期完成的综合能源及通信系统体系结构(integratedenergy and communication architecture ，IECSA) [10-11]，和随后延伸的智能电网体系结构(Intelligrid Architecture)，都是由美国EPRI 创建、GE 公司管理，有UCA 、SISCO 、Lucent 、EnerNex 、 Hypertek 等公司参与的一个研究未来电力系统体系结构的国际科学合作项目。Intelligrid 研究计划致力于开发智能电网架构，目标是为未来的电网建立一个全面、开放的技术体系，支持电网及其设备间的通信信息交换[12]。2004 年，完成了IECSA 研究；2005 年发布的成果中包含了EPRI 称为“分布式自治实时架构(DART)”的自动化系统架构。其配电和用户侧的研究越来越呈现出相互耦合、密不可分的倾向。目前，EPRI 的研究成果大多数都在配电和用户侧实施，这也与美国当前智能电网发展的大气候相吻合。
五、发展智能电网的进程
1、发展智能电网驱动力为1）充分满足电力负荷高速增长的需求；2）确保电力供应的安全性和可靠性；3）提高电力供应的经济性及节能；4）发展可再生能源，改变电源结构，防止能源危机，满足环境保护的要求；5）保证电能质量，实现对用户的优质和增值服务；6）适应电力市场化的要求，提高电力企业的运行和管理水平，增强电力企业的竞争力。美国发展智能电网的驱动力大致为以下几方面1）关注现有电网基础设施的升级和更新，提高供电的可靠性，避免发生类似“8.14”的北美大面积停电事故，防止恐怖袭击；
2）最大限度地利用其突飞猛进的信息技术、通信技术和计算机技术，将其与传统电网紧密结合起来；3）利用其先进的表计基础设施(advanced metering infrastructure，AMI) 和需求响应(demand response，DR) 等技术，实现与用户间的双向流动，促进电力公司在不断开放的电力市场中更好地为客户服务。
欧洲发展智能电网的驱动力大致为以下方面：1）供电的安全性问题，包括一次能源的缺乏、提高供电能力、供电可靠性和电能质量；2）环境问题，包括实现京都协议，关心气候变化，保护自然环境；3）国际市场问题，包括提供低廉的电价和提高能效，进行创新和提高竞争能力，有关垄断的管制规程等。 我国发展智能电网的驱动力与欧美稍有差别，特别要注意的是，我国把充分满足用户对电力的需求放在首位。由于我国国民经济的持续高速发展和能源基地与负荷中心相距甚远的特点，以及我国的经济发展水平，使得我国将以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网建设作为发展智能电网的
物理基础。但由于我国在输电网侧的智能化技术已经取得较大的成果，因此智能电网技术的开发重点还是应该放在配电和用电侧。智能电网是整个电力行业未来技术发展和管理模式的转型，在电网面对21 世纪的各种挑战面前，智能电网无疑是各国电网未来发展方向的共同选择。通过智能电网的建设，电力输、配、售、用电的各个领域都将发生质的飞跃和提高。
2、技术方向：国外一些专家认为，未来智能电网的主要发展方向和技术发展重点应包括以下内容[1-7]：1）先进的相量测量(phasor measurement unit，PMU) 和广域测量技术(wide area measurement system，WAMS) ；
2）先进的三维、动态、可视化电网调度自动化技术；3）可再生能源的接入和并网技术[8]；4）先进的表计基础设施和自动抄表系统(automatic meterreading，AMR) ；5）需求响应和需求侧管(demandsidemanagement，DSM) ；6）使配电系统“自愈(selfhealing)”成为可能的先进的配电自动化、高级配电运行(advanced distribution operation ，ADO) 功能；7）分布式发电(distributed generation 或distributedenergy resources，DG 或DER) 、微电网技术及电力储能技术等。国外往往将智能电网的开发重点放在配电网，主要考虑为：输电网的格局已基本形成，发展相对缓慢，而配电系统是与用户直接关联的，发展的需求量极大。据有关资料统计，北美的变电站级配电信息和通信系统安装配置量不高，馈线级的配电自动化率更低。90%的停电和故障扰动发生在配电网中。大力发展配电系统对提高用户的供电能力和服务水平、保证供电质量、促进技术发展和拉动经济大有好处。
3、电网技术开发：1）先进的表计基础设施。包括智能表计系统开发和表计数据管理，支持与用户间的双向通信，不但包括商业和工业用户，而且应包括居民用户的市场信息，采用自动化的计算机代理系统，与家庭的自动化系统相连，并能响应电价信息。2）配电及停运管理(distribution and outagemanagement)。配节省费用和改善对客户的服务，其关键点在于配电管理系统(distribution managementsystem，DMS) ，而对智能电网的要求是：①软件系统必须提供自愈的功能，以便立即获悉电网扰动的信息并及时对其做出响应，使对客户的影响最小化；②智能电网要提供无缝的图像化接口，具有实时功能，将来自于各渠道的有关网络的信息以动态系统拓扑模型的方式集成在一起；③第1 代故障投诉(trouble-call)型停电管理系统(outage managementsystem ，OMS) 目前已在大多数电力公司中应用，但它要让位于智能化的DMS/OMS 平台，因为它与AMI 紧密联系，其接口方面要有新的创新型技术，以利于数据的上下传送和连接。通过将实时的 DMS/OMS 功能实施、遥测技术和集成安全性结合在一起，智能电网将成为真正的自愈电网。3）配电和变电站自动化。配电系统远远落后于输电系统，自动化的设备投切可减少运行人员对设备的手动操作，以便及时对网络结构进行修改，适应运行的要求。4）智能配电网模拟和优化技术。建设先进的智能配电网模拟和优化技术，使智能电网规划得更好，性能更加优越，智能电网的运行可以通过模拟器对实时条件进行模拟，从而改进运行性能，提高应对事故和灾害的能力。此外还要实现企业业务智能化，因为这是覆盖 在智能配电系统技术之上的，通过这层，数据才能成为可操作的信息，以实现信息技术(IT)与运行之间的桥梁作用。不断增加模型的复杂性和基于人工智能的软件，有助于从数据中产生知识和效率。
六、未来电网的发展：
由美国发起的智能电网研究和实施目前已逐渐推向全球，国外在智能电网的研究和开发方面也有一些新的动向[。1）智能电网的概念大大扩展。过去1~2 年内，工业界“智能化”的核心定义已从“智能表计”迅速发展到“智能电网”，即原来关心的主要是AMI ，目前还要包括：①家域网(home area networks，HANs) ，这有可能成为创新和投资的新热门；②网络侧的有效应用(如无功控制和自动化) ；③电力公司的未来功能(如分布式发电、太阳能光伏发电、电动汽车) 等。将需求响应与AMI 相结合也是一种趋势，因为需求响应会大大改变用户的行为。智能温度调节器、智能开关、智能用电器等的采用将吸引各种产品制造商参与进来；同时，客户有各种要求，也可以通过需求响应得到满足，要求电力公司具有各种增值服务。
2）系统集成商对电力公司有关智能电网决策的影响力将更大。有些注意力已转向系统集成，由于大量表计数据的接入和通过更为广泛和智能化的传感器网络来显示运行数据，因此，系统集成势在必行。
3）不久的将来，注意力会转向一些特殊功能，如风电的接入、分布式太阳能发电、热电联产、电动汽车、分布式储能技术等，而智能电网将使这些技术成为可能。4）自开发AMI 以来，前沿的通信技术的选择变
得越来越复杂，在采用何种技术上往往有争议：是采用宽带技术(broadband)还是射频(RF)或电力线载波(PLC)？是用第三代移动通信技术(3G)还是通用无线分组业务(GPRS)或微波存取全球互通技术(WiMax)是采用电力专用网还是利用公用通信网？家庭中用的表计可能要被“数据服务器”代替，以形成所谓的“虚拟表计”，并与家庭中的计算机相连，它可实施HANs 功能，还可将用电度数传回供电公司。国外智能电网技术的这些动向基本上都与配电网有关。
七、浅谈看法
智能电网作为我国发展新技术的一项功能性测试项目，它带给我们生活的经济的效益成果是显著地，智能电网的研究是一个渐进的过程，还需要我们这代人的努力和奋进以及此类研究人员更为深入的研究，我国的此类课题还处于探索阶段，发展和认知还不够成熟。能电网将涉及许多电气产品、用品和技术，涉及到供应商的经济利益，不同产品供应商会采用不同的技术和标准，因此，产品标准将会是一个关键而有争议的问题，选用某种产品有时往往会决定技术的发展方向和走势。智能电网技术的选择往往还取决于目前电力公司正在采用的产品和技术的应用实际是否成功。应加强有关我国智能电网的相关标准的研究和建立，并尽可能与国际相关标准接轨。
参考文献
[1]智能电网大数据技术发展研究 张东霞
[2]智能电网未来电网的发展态势 胡雪浩
[3]智能电网建设与电力市场发展 鲁刚
[4]中国式智能电网的构成和发展规划研究 杨德浩
[5]建设信息时代的智能电网 钟金
[6]面向未来的智能电网 谢开
[7]智能电网发展技术综述 静恩波
[8]面向智能电网的信息安全技术展望 关志涛
[9]智能电网的进展及发展趋势 张文亮
[10]Research on Dependable Distributed Systems forSmart Grid Qilin Li