智能配電網(wǎng)研發(fā)路線探討

全面覆蓋發(fā)輸配用和電力市場、含括一二次系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，由于在發(fā)輸配用之間沒有必然的先后順序聯(lián)系，既可從上到下、也可從下到上進(jìn)行研發(fā)實施。如美國科羅拉多州的Boulder，就是從供用電領(lǐng)域入手，于2008年3月率先建成全美第一個智能電網(wǎng)城市。智能電網(wǎng)中的配用電領(lǐng)域，通稱為智能配電網(wǎng)。由于以下幾個原因，從配用電領(lǐng)域入手搭建智能電網(wǎng)，日益?zhèn)涫荜P(guān)注。

1、智能電網(wǎng)有別于當(dāng)代電網(wǎng)的幾個主要特征，均與甚至有的僅與配用電有關(guān);

2、智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是發(fā)輸配用電各個結(jié)點之間電力和信息的雙向流動。因此，解決當(dāng)前供需雙向互動的薄弱環(huán)節(jié)，自然成為首選;3、由于全球的共同關(guān)注與參與，配用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的智能電器和智能電力交換設(shè)備不時涌現(xiàn);4、在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能電網(wǎng)，量大面廣的配用電，可通過充分發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)作用，優(yōu)化投資，獲取較好的性價比。

此外，我國由發(fā)改委所轄中國國際經(jīng)濟(jì)交流中心所承擔(dān)的“中國智能能源網(wǎng)發(fā)展模式和實施方案課題”，已于2010年7月15日和8月5日分別通過內(nèi)部評審和向國內(nèi)外公開發(fā)布其研究成果，得到國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟和國際電工委員會智能電網(wǎng)工作委員會等權(quán)威單位的高度評價和認(rèn)可，并應(yīng)邀作為國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟理事會理事，參與標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定。倡導(dǎo)以電力和燃?xì)鉃橐妫?ldquo;標(biāo)準(zhǔn)先行、地方先動”(600多個市級單位)的智能能源網(wǎng)，勢必有力推動智能配電網(wǎng)的研發(fā)和實施。

本文在闡述智能配電網(wǎng)研發(fā)特點的基礎(chǔ)上，將智能配電網(wǎng)的研發(fā)劃分為支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)、表前表后當(dāng)前今后的各種應(yīng)用、以及集支撐與應(yīng)用于一體的智能設(shè)備三個層次展開分析討論，試圖尋求一條既充分發(fā)揮當(dāng)代電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用、又跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展的研發(fā)路線。

1、智能電網(wǎng)研發(fā)中配用電領(lǐng)域的特點智能電網(wǎng)是一個完全自動化的發(fā)輸配用電網(wǎng)絡(luò)，它監(jiān)視控制每一個用戶和電網(wǎng)結(jié)點，保證電力和信息在所有結(jié)點的雙向流動，用以支持研發(fā)智能電網(wǎng)的各種應(yīng)用，解決智能電網(wǎng)安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行、大量分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易、以及供需互動的雙向服務(wù)等問題。智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，并繼承了許多傳統(tǒng)和新技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的研發(fā)領(lǐng)域及其和傳統(tǒng)電網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。

圖中，高級量測體系A(chǔ)MI：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)AMR的各種應(yīng)用，通過智能電表和通信、信息集成，實現(xiàn)供需之間電力和信息的雙向流動，支持表前電網(wǎng)側(cè)和表后用戶側(cè)的各種應(yīng)用。

高級配電運行ADO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/DMS的各種應(yīng)用，支持分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易，電網(wǎng)的安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行，和供需互動的雙向服務(wù)。

高級輸電運行ATO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/EMS的各種應(yīng)用，支持接入靈活交流輸電、高溫超導(dǎo)輸電等新系統(tǒng)元件，高壓集中發(fā)電和低壓分散發(fā)電的協(xié)調(diào)優(yōu)化，事件啟動快速仿真決策、靈活分區(qū)故障隔離，避免或縮小大面積停電。

此外，智能電網(wǎng)中的高級資產(chǎn)管理AAM，與AMI、ADO、ATO相集成，使用有關(guān)信息和控制，實現(xiàn)對資產(chǎn)規(guī)劃、建設(shè)、運行維護(hù)等全生命周期的優(yōu)化管理。

可見，智能電網(wǎng)研發(fā)領(lǐng)域中，和傳統(tǒng)電網(wǎng)重大不同且量大面廣的，都集中在配用電領(lǐng)域。即：用電領(lǐng)域智能電表與通信信息結(jié)合組成的先進(jìn)量測體系A(chǔ)MI、及其表前表后各種應(yīng)用，應(yīng)對簡單受電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為復(fù)雜有源網(wǎng)絡(luò)、大量分布能源和電動汽車充放電入網(wǎng)管理和市場交易的ADO，以及兩者共同支持的供需互動雙向服務(wù)等。

考慮到智能電網(wǎng)是從傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展而來，因此，研發(fā)智能配電網(wǎng)時，應(yīng)充分利用傳統(tǒng)電網(wǎng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)，最大限度地優(yōu)化投資，避免重復(fù)建設(shè)。為此，本文將智能配電網(wǎng)的研發(fā)內(nèi)容劃分為實現(xiàn)電力和信息的雙向流動、支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)，表前表后、當(dāng)前今后的各種應(yīng)用，以及支撐應(yīng)用一體化的智能設(shè)備三個層次，在充分發(fā)揮傳統(tǒng)電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用的同時，跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

全面覆蓋發(fā)輸配用和電力市場、含括一二次系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，由于在發(fā)輸配用之間沒有必然的先后順序聯(lián)系，既可從上到下、也可從下到上進(jìn)行研發(fā)實施。如美國科羅拉多州的Boulder，就是從供用電領(lǐng)域入手，于2008年3月率先建成全美第一個智能電網(wǎng)城市。智能電網(wǎng)中的配用電領(lǐng)域，通稱為智能配電網(wǎng)。由于以下幾個原因，從配用電領(lǐng)域入手搭建智能電網(wǎng)，日益?zhèn)涫荜P(guān)注。

1、智能電網(wǎng)有別于當(dāng)代電網(wǎng)的幾個主要特征，均與甚至有的僅與配用電有關(guān);2、智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是發(fā)輸配用電各個結(jié)點之間電力和信息的雙向流動。因此，解決當(dāng)前供需雙向互動的薄弱環(huán)節(jié)，自然成為首選;3、由于全球的共同關(guān)注與參與，配用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的智能電器和智能電力交換設(shè)備不時涌現(xiàn);4、在傳統(tǒng)電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能電網(wǎng)，量大面廣的配用電，可通過充分發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)作用，優(yōu)化投資，獲取較好的性價比。

此外，我國由發(fā)改委所轄中國國際經(jīng)濟(jì)交流中心所承擔(dān)的“中國智能能源網(wǎng)發(fā)展模式和實施方案課題”，已于2010年7月15日和8月5日分別通過內(nèi)部評審和向國內(nèi)外公開發(fā)布其研究成果，得到國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟和國際電工委員會智能電網(wǎng)工作委員會等權(quán)威單位的高度評價和認(rèn)可，并應(yīng)邀作為國際智能電網(wǎng)聯(lián)盟理事會理事，參與標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定。倡導(dǎo)以電力和燃?xì)鉃橐妫?ldquo;標(biāo)準(zhǔn)先行、地方先動”(600多個市級單位)的智能能源網(wǎng)，勢必有力推動智能配電網(wǎng)的研發(fā)和實施。

本文在闡述智能配電網(wǎng)研發(fā)特點的基礎(chǔ)上，將智能配電網(wǎng)的研發(fā)劃分為支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)、表前表后當(dāng)前今后的各種應(yīng)用、以及集支撐與應(yīng)用于一體的智能設(shè)備三個層次展開分析討論，試圖尋求一條既充分發(fā)揮當(dāng)代電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用、又跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展的研發(fā)路線。

1、智能電網(wǎng)研發(fā)中配用電領(lǐng)域的特點智能電網(wǎng)是一個完全自動化的發(fā)輸配用電網(wǎng)絡(luò)，它監(jiān)視控制每一個用戶和電網(wǎng)結(jié)點，保證電力和信息在所有結(jié)點的雙向流動，用以支持研發(fā)智能電網(wǎng)的各種應(yīng)用，解決智能電網(wǎng)安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行、大量分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易、以及供需互動的雙向服務(wù)等問題。智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，并繼承了許多傳統(tǒng)和新技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的研發(fā)領(lǐng)域及其和傳統(tǒng)電網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。

圖中，高級量測體系A(chǔ)MI：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)AMR的各種應(yīng)用，通過智能電表和通信、信息集成，實現(xiàn)供需之間電力和信息的雙向流動，支持表前電網(wǎng)側(cè)和表后用戶側(cè)的各種應(yīng)用。

高級配電運行ADO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/DMS的各種應(yīng)用，支持分布能源和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易，電網(wǎng)的安全自愈和優(yōu)質(zhì)高效運行，和供需互動的雙向服務(wù)。

高級輸電運行ATO：繼承與發(fā)展傳統(tǒng)SCADA/EMS的各種應(yīng)用，支持接入靈活交流輸電、高溫超導(dǎo)輸電等新系統(tǒng)元件，高壓集中發(fā)電和低壓分散發(fā)電的協(xié)調(diào)優(yōu)化，事件啟動快速仿真決策、靈活分區(qū)故障隔離，避免或縮小大面積停電。

此外，智能電網(wǎng)中的高級資產(chǎn)管理AAM，與AMI、ADO、ATO相集成，使用有關(guān)信息和控制，實現(xiàn)對資產(chǎn)規(guī)劃、建設(shè)、運行維護(hù)等全生命周期的優(yōu)化管理。

可見，智能電網(wǎng)研發(fā)領(lǐng)域中，和傳統(tǒng)電網(wǎng)重大不同且量大面廣的，都集中在配用電領(lǐng)域。即：用電領(lǐng)域智能電表與通信信息結(jié)合組成的先進(jìn)量測體系A(chǔ)MI、及其表前表后各種應(yīng)用，應(yīng)對簡單受電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為復(fù)雜有源網(wǎng)絡(luò)、大量分布能源和電動汽車充放電入網(wǎng)管理和市場交易的ADO，以及兩者共同支持的供需互動雙向服務(wù)等。

考慮到智能電網(wǎng)是從傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展而來，因此，研發(fā)智能配電網(wǎng)時，應(yīng)充分利用傳統(tǒng)電網(wǎng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)，最大限度地優(yōu)化投資，避免重復(fù)建設(shè)。為此，本文將智能配電網(wǎng)的研發(fā)內(nèi)容劃分為實現(xiàn)電力和信息的雙向流動、支持各種應(yīng)用的支撐系統(tǒng)，表前表后、當(dāng)前今后的各種應(yīng)用，以及支撐應(yīng)用一體化的智能設(shè)備三個層次，在充分發(fā)揮傳統(tǒng)電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用的同時，跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

但這些增效應(yīng)用，都以當(dāng)前單向的供需關(guān)系為前提，即使接入少量的可再生能源發(fā)電和電動汽 車充電樁或充電站，也是按負(fù)荷效應(yīng)處理，不涉及供需互動的雙向服務(wù)問題。 表前電網(wǎng)側(cè)當(dāng)前的這些增效應(yīng)用，如支撐系統(tǒng)的水平不低，對集中控制系統(tǒng)(SCADA/DMS、 負(fù)荷管理、營銷管理等)而言，并無突出的難點。但對于分布控制系統(tǒng)(繼電保護(hù)、就地?zé)o供補償 等) 卻存在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后的再整定或自適應(yīng)難點問題。 ， 對此， 將在下節(jié)的潛在應(yīng)用中， 一并加以討論。

3電網(wǎng)側(cè)今后的潛在應(yīng)用表前電網(wǎng)側(cè)今后的潛在應(yīng)用，主要是解決配電系統(tǒng)接入大量的系統(tǒng)新元件(包括可再生能源發(fā) 電和電動汽車充放電)后，所引發(fā)的雙向服務(wù)、入網(wǎng)管理和市場交易問題，研發(fā)和實施工作量較大。

間歇性、功率不穩(wěn)的可再生能源分布式發(fā)電大量并網(wǎng)運行時，將改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使配電 系統(tǒng)從簡單的受電網(wǎng)絡(luò)變成復(fù)雜的有源網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前配網(wǎng)的保護(hù)和控制配置方案不適應(yīng)多分布發(fā)電源 的接入，已成為廣泛采用分布式發(fā)電的技術(shù)瓶頸，更不用說由于通過逆變裝置并網(wǎng)而帶來的諸多電 能質(zhì)量問題了。

電動汽車充放電的入網(wǎng)管理，技術(shù)上雖較可再生能源發(fā)電簡單。但由于更加量大面廣，存在大 量用戶、中間服務(wù)商和電力公司之間的單獨組網(wǎng)和營銷管理等復(fù)雜問題。

盡管可再生能源發(fā)電和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易，提出了許多難題。但主要的難 點，還在于供需互動后接入的這些用電設(shè)備和系統(tǒng)，將以千位數(shù)量級增長，并需解決與電網(wǎng)并網(wǎng)運 行后的系統(tǒng)優(yōu)化、協(xié)調(diào)和控制等問題。此時，傳統(tǒng)的 SCADA/DMS 系統(tǒng)已不可能監(jiān)視控制到每個單獨 設(shè)備，只能監(jiān)視控制到運行工況的邊界，而通過設(shè)置在邊界的分布式的智能控制來解決問題，這才是實施智能配電網(wǎng)所面臨的一個研發(fā)難點和熱點。

和靜態(tài)模型與動態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合的精確解不同，分布式的智能控制必須與知識工程的智能解相結(jié) 合，當(dāng)前分布式智能的研發(fā)方向，幾乎毫無例外地采用多智能體(multi-agent)技術(shù)。面向 Agent (AO， agent-oriented)是繼面向過程和面向?qū)ο?OO，objeci-oriented)之后、新一代的軟件系統(tǒng)工程技術(shù)。 Agent 是將知識和使用它的一組操作或過程封裝在一起得到的一個實體，具有結(jié)構(gòu)和屬性，并 可通過消息互相通信。Agent 特有的自治性和主動性，可獨立地完成其目標(biāo)而不需要外界的指令、 或感知環(huán)境變化時通過規(guī)劃實現(xiàn)其目標(biāo)。因此，Agent 又有“主動的對象”之稱，知識工程界均將 Agent 意譯為“主體”或 “智能體” ，而不采用概念易于混淆的“代理” 。單個的 Agent 擁有解決問 題的不完全的信息或能力，沒有系統(tǒng)全局控制能力。但可通過相關(guān) Agent 間的協(xié)調(diào)和協(xié)作組成 Multi-Agent 系統(tǒng)，來解決復(fù)雜的全局性問題。 包括反應(yīng)、協(xié)作和認(rèn)知三層結(jié)構(gòu)的 Multi -Agent 系統(tǒng)，

無通信能力的反應(yīng)式 Agent，相當(dāng)于傳統(tǒng)上“事先整定、實時動作”的繼電保護(hù)和就地?zé)o功補償裝置，根據(jù)程序安排自主作出反應(yīng)，而無須外部指令控制。但保護(hù)和補償定值的設(shè)定和修改 只能離線進(jìn)行。加上具有通信能力的協(xié)作層后，當(dāng)事件響應(yīng)的快速仿真決策需對有關(guān)保護(hù)定值或穩(wěn) 定補救方案進(jìn)行修改和調(diào)整時，就可依靠外部知識協(xié)作、對反應(yīng)參數(shù)或程序進(jìn)行修改和調(diào)整，以提 高裝置的適應(yīng)性水平。這種通過不斷修改系統(tǒng)控制參數(shù)來改進(jìn)系統(tǒng)執(zhí)行能力的感知型學(xué)習(xí)，不涉及 與具體任務(wù)有關(guān)的知識，但對外部知識依賴性強，在通信中斷的情況下難于達(dá)到自適應(yīng)的水平。如 進(jìn)一步加上具有與具體任務(wù)有關(guān)的內(nèi)部知識組成認(rèn)知式 Agent，即使通信中斷或情況緊急來不及協(xié) 調(diào)時，也可根據(jù)內(nèi)部積累的知識作出自適應(yīng)反應(yīng)，充分體現(xiàn) Agent 的自主性。

三層結(jié)構(gòu)的 AO 系統(tǒng)，既可用以解決上節(jié)所述分布控制系統(tǒng)的再整定或自適應(yīng)、和本節(jié)集中控制 系統(tǒng)作為遠(yuǎn)方終端的分布智能控制問題，也可用以解決下節(jié)用戶側(cè)應(yīng)用的分布智能體系結(jié)構(gòu)問題。

用戶側(cè)當(dāng)前的增效應(yīng)用不言而喻，作為在用戶和電網(wǎng)之間反映電力和信息雙向流動的智能電表，除作為電網(wǎng)側(cè)現(xiàn)有調(diào) 度管理、需求側(cè)管理、營銷管理系統(tǒng)、停電管理、以及用戶信息等系統(tǒng)的終端外;對用戶來說，由 于增加了電網(wǎng)側(cè)電力和市場、用戶側(cè)設(shè)備和用電信息的可視化和透明度，大大有利于用戶主動選擇 和優(yōu)化用電方式，節(jié)約用電和減少電費支出。一般可減少 15%以上的峰荷和10%以上的總需求。

早期，這些增效應(yīng)用，都以當(dāng)前單向的供需關(guān)系為前提，即使接入少量的可再生能源發(fā)電和電 動汽車充電樁或充電站，也是按負(fù)荷效應(yīng)處理，不涉及供需互動的雙向服務(wù)問題。因此，智能電表 對用戶設(shè)備的監(jiān)控比較簡單，可按類似繼電保護(hù)“離線整定、實時動作”原則，按預(yù)定程序進(jìn)行反 應(yīng)處理。 隨著再生能源發(fā)電、電動汽車充放電、以及其他用戶設(shè)備的大量并網(wǎng)運行、和供需互動雙向服 務(wù)的實現(xiàn)，單向的“離線整定、實時動作” ，已不能實現(xiàn)雙向互動后的系統(tǒng)優(yōu)化、協(xié)調(diào)和控制。而現(xiàn) 有的 SCADA 系統(tǒng)，又不可能直接接入千位數(shù)量級增長的系統(tǒng)新元件。因此，必須采用上節(jié)所述的分 布式智能控制技術(shù)，組成如圖 3 所示的分布式智能體系結(jié)構(gòu)，以解決“量大面廣”的分區(qū)控制問題。

用戶側(cè)今后的潛在應(yīng)用表后用戶側(cè)今后的潛在應(yīng)用，主要是與用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò) HAN 相連，實現(xiàn)分散發(fā)電、分布儲能(包括 電動汽車充放電電)與需求響應(yīng)組成的分布能源 DER 系統(tǒng)集成，優(yōu)化用電設(shè)備的使用和管理，支持供需互動的雙向服務(wù)。

供需互動的雙向服務(wù)，主要是指：電網(wǎng)側(cè)向用戶提供有關(guān)的電力和市場信息，以及營銷管理、 負(fù)荷管理、停電管理等各種服務(wù)，用戶可據(jù)此選擇服務(wù)商、竟價增減負(fù)荷、優(yōu)化用電設(shè)備的使用等。 用戶向電網(wǎng)側(cè)提供的服務(wù)， 除與發(fā)電商之間簽訂的雙邊合同外， 包括各種形式的輔助服務(wù)(頻率控制、 電壓控制、備用和黑啟動)、參與可中斷供電合同或峰谷電價計劃、在平衡市場中競價增減出力以及 緩解輸配電阻塞等。但一般只有兆瓦級以上的大用戶、或是多個同行企業(yè)通過集總代理才直接參與 需求競價，小用戶則是通過其供電商作為代理間接參與需求競爭。

顯然，供需互動的雙向服務(wù)，除電力市場應(yīng)開放到配用分開的零售競爭外，由于用戶具有大、 中、小之別，分散發(fā)電能力從大用戶的自備電廠到千家萬戶的光伏電池，包括電動汽車在內(nèi)的儲能 設(shè)備更是五花八門，用戶設(shè)備的系統(tǒng)集成又是多式多樣。如此等等，給入網(wǎng)管理和市場交易帶來諸 多復(fù)雜問題。如用戶與電網(wǎng)之間、增加了中間服務(wù)商或集總代理，間歇性功率不穩(wěn)的可再生能源分 布式發(fā)電、 不能以功率 kW 只能用能量 kWH 進(jìn)行市場交易， 為數(shù)眾多的電動汽車充放電入網(wǎng)管理和 市場交易、必須用戶、服務(wù)商和電力公司有關(guān)各方單獨組網(wǎng)等。

集支撐應(yīng)用于一體的智能設(shè)備上述支撐系統(tǒng)和各種應(yīng)用的一體化和智能化進(jìn)一步發(fā)展，推動智能設(shè)備的問世。智能設(shè)備包括 用戶側(cè)的智能電器，以及電網(wǎng)側(cè)的智能電力交換設(shè)備和系統(tǒng)。其共同特點是：集支撐與應(yīng)用于一體， 即插即用。

用戶側(cè)的智能電器如上所述，表后用戶用電設(shè)備的優(yōu)化管理，主要是在智能電表的支撐下，通過應(yīng)用系統(tǒng)對常規(guī) 電器進(jìn)行智能控制來實現(xiàn)。如峰值高電價期間對空調(diào)、熱水器等進(jìn)行中斷調(diào)整，低谷期間對包括電 動汽車在內(nèi)的儲能設(shè)備進(jìn)行充電等。

智能電網(wǎng)環(huán)境下，用電設(shè)備正在從被動調(diào)整走向智能化的自動調(diào)整。如對電網(wǎng)友好的空調(diào)、熱 水器等智能電器，感知電網(wǎng)頻率下降時自動對溫度整定值或啟停時間進(jìn)行調(diào)整，而勿需外部指令。 智能電器的理念，同樣適用于各行各業(yè)的用電設(shè)備。如非線性用電設(shè)備感知諧波、異步用電設(shè)備感 知無功過大時自動進(jìn)行補償?shù)取?/p>

應(yīng)該說，實現(xiàn)常規(guī)電器的智能化，并不存在技術(shù)上的難點。問題是必須市場機(jī)制(實時電價、 諧波無功超標(biāo)罰款等)的激勵，否則用戶不會掏錢來購買這些較貴的增值產(chǎn)品。

電網(wǎng)側(cè)的智能電力交換設(shè)備電網(wǎng)側(cè)的智能電力交換設(shè)備，由于應(yīng)用涉及面廣，遠(yuǎn)比用戶側(cè)的智能電器復(fù)雜得多。特別是在 智能電網(wǎng)環(huán)境下，大量可再生能源發(fā)電和電動汽車充放電的入網(wǎng)管理和市場交易，引發(fā)了接口、變 壓、保護(hù)、監(jiān)視、調(diào)整和控制等諸多問題。但正因為如此，集支撐與眾多相關(guān)應(yīng)用于一體的智能電 力交換設(shè)備，由于投入產(chǎn)出的高“性價比”而備受關(guān)注。一種稱為智能電力交換機(jī)/器/站的技術(shù)創(chuàng)新 設(shè)備，即將在我國問世。

和常規(guī)電磁感應(yīng)原理不同，智能電力交換設(shè)備采用電力電子技術(shù)變壓、實現(xiàn)不同電壓等級之間 的電力交換。并在電力系統(tǒng)物理網(wǎng)絡(luò)之上、利用信息通信技術(shù)，連接有關(guān)設(shè)備和裝置實現(xiàn)電力和信 息的雙向流動。和前述支撐系統(tǒng)不同的是，智能電力交換設(shè)備還同時納入接口、保護(hù)、監(jiān)視、調(diào)整、 控制，以及無功補償、諧波治理、甚至故障錄波等有關(guān)應(yīng)用，集一次二次、支撐應(yīng)用于一體。

可以預(yù)期，隨著大量可再生能源發(fā)電和電動汽車充放電、及其相應(yīng)配變臺區(qū)的出現(xiàn)，投入產(chǎn)出 性價比較高的智能電力交換機(jī)/器/站，將在用戶、中間服務(wù)商、和電力公司不同層次得到廣泛應(yīng)用。 這也是為什么這種智能電力設(shè)備，視應(yīng)用規(guī)模不同而可分別稱為交換機(jī)、交換器、或交換站的原因。

理論上說，智能電力交換設(shè)備可往更高電壓等級發(fā)展。但受限于電子元件的工作電壓水平和市 場的大小，當(dāng)前，仍以中低壓的配用電領(lǐng)域為主。

結(jié)語

(1)全面覆蓋發(fā)輸配用和電力市場、含括一二次系統(tǒng)的智能電網(wǎng)，由于在發(fā)輸配用之間沒有必然的先后順序聯(lián)系，既可從上到下、也可從下到上進(jìn)行研發(fā)實施。

(2)配用電領(lǐng)域的智能配電網(wǎng)，充分體現(xiàn)有別于常規(guī)電網(wǎng)的幾個主要特征，既填補智能電網(wǎng)供 需互動的主要空白、又奠定整個智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，投入產(chǎn)出的高性價比也較明顯，因而往往成為優(yōu) 先研發(fā)實施的首選。此外，由于全球的共同關(guān)注和參與，配用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的智能電器和智能電 力交換設(shè)備不時涌現(xiàn)，而益發(fā)備受關(guān)注。

(3)智能配電網(wǎng)主要解決量大面廣含可再生能源在內(nèi)的各種類型分散發(fā)電、以及插入式電動汽 車進(jìn)入電網(wǎng)和市場后所引發(fā)的各種問題， 實現(xiàn)自愈功能所需的快速仿真決策和分布能源的系統(tǒng)集成， 以及供需互動雙向服務(wù)所需的智能電表研發(fā)和應(yīng)用等。

(4)研發(fā)智能配電網(wǎng)的諸多難點中，分布式控制系統(tǒng)(繼電保護(hù)、就地?zé)o供補償?shù)?的再整定 或自適應(yīng)，以及表前表后的分布式智能控制，既量大面廣而又難度較大，但兩者均可采用多智能體 (Multi-Agent)技術(shù)來解決問題。

(5)智能電網(wǎng)的研發(fā)和實施，是一個跨世紀(jì)的系統(tǒng)工程。智能配電網(wǎng)的搭建，將填補智能電網(wǎng)供需互動主要空白，奠定整個智能電網(wǎng)堅強基礎(chǔ);此外，考慮到智能電網(wǎng)是從傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展而來， 研發(fā)智能配電網(wǎng)時，應(yīng)采取充分發(fā)揮傳統(tǒng)電網(wǎng)現(xiàn)有系統(tǒng)作用，與跟蹤技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)跨越式發(fā)展并重的方針。為此，首先應(yīng)建設(shè)好電網(wǎng)和用戶各結(jié)點之間電力和信息雙向流動的支撐系統(tǒng)，支持表前電網(wǎng)側(cè)和表后用戶側(cè)、當(dāng)前的增效應(yīng)用和今后的潛在應(yīng)用，并跟蹤智能設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用、實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

(6)行業(yè)聚焦關(guān)鍵技術(shù)，推動智能配電網(wǎng)的研發(fā)和實施。由北極星電力網(wǎng)主辦，北極星智能電網(wǎng)在線承辦的“2012智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)研討會”將就未來我國智能配電網(wǎng)的發(fā)展，邀請這一領(lǐng)域的專家學(xué)者、企業(yè)高層以及相關(guān)電力部門領(lǐng)導(dǎo)，共聚一堂，進(jìn)行深入探討。本次研討會將與2012年國內(nèi)最大電力電工展同期舉辦，屆時，各路商家、學(xué)者、媒體云集，對配電網(wǎng)這一領(lǐng)域的最近技術(shù)與解決方案將實現(xiàn)激情碰撞，助力智能配電網(wǎng)市場的進(jìn)一步升溫!