智能電網

智能電網

電網的智能化
智能電網(smartgrid,intelligentgrid),就是電網的智能化(智電電力),也被稱為“電網2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵禦攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資産的優化高效運行。
    中文名:智能電網 外文名: 别名: 英文名:smart power grids 中文縮寫:電網2.0 目标:安全、經濟、高效

概述

通過信息化手段,使能源資源開發、轉換(發電)、輸電、配電、供電、售電及用電的電網系統的各個環節,進行智能交流,實現精确供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全,節省用電成本的目标。這樣的電力網絡,稱為智能電網。

中國物聯網校企聯盟:智能電網由很多部分組成,可分為:智能變電站,智能配電網,智能電能表,智能交互終端,智能調度,智能家電,智能用電樓宇,智能城市用電網,智能發電系統,新型儲能系統。現在對其中的一部分做簡單介紹。

歐洲技術論壇:一個可整合所有連接到電網用戶所有行為的電力傳輸網絡,以有效提供持續、經濟和安全的電力。

智能變電站是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平台之一,是智能電網的重要組成部分,也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。國家電網中國電力科學研究院:以物理電網為基礎(中國的智能電網是以特高壓電網為骨幹網架、各電壓等級電網協調發展的堅強電網為基礎),将現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。它以充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置、确保電力供應的安全性、可靠性和經濟性、滿足環保約束、保證電能質量、适應電力市場化發展等為目的,實現對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。

背景

堅強智能電網的發展在全世界還處于起步階段,沒有一個共同的精确定義,其技術大緻可分為四個領域:高級智能電網量測體系、高級配電運行、高級輸電運行和高級資産管理。高級量測體系主要作用是授權給用戶,使系統同負荷建立起聯系,使用戶能夠支持電網的運行;高級配電運行核心是在線實時決策指揮,目标是災變防治,實現大面積連鎖故障的預防;高級輸電運行主要作用是強調阻塞管理和降低大規模停運的風險;高級資産管理是在系統中安裝大量可以提供系統參數和設備(資産)“健康”狀況的高級傳感器,并把所收集到的實時信息與資源管理、模拟與仿真等過程集成,改進電網的運行和效率。智能電網是物聯網的重要應用,《計算機學報》刊登的《智能電網信息系統體系結構研究》一文對此進行了詳細論述,并分析了智能電網信息系統的體系結構。

市場份額

智能電網的建立是一個巨大的曆史性工程。目前很多複雜的智能電網項目正在進行中,但缺口仍是巨大的。對于智能電網技術的提供者來說,所面臨的推動發展的挑戰是配電網絡系統升級、配電站自動化和電力運輸、智能電網網絡和智能儀表。根據派克調查機構的最新報告,智能電網技術市場将從2012年的330億美元增長到2020年的730億美元,8年間,市場累積達到4940億美元。

《中國智能電網行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》中指出,我國在“十二五”期間将建成“三縱三橫一環網”的特高壓交流線,并建設11回特高壓直流輸電工程,投資高達3000億元;“十三五”期間投資雖略有放緩,投資額度也達到2500億元。

到2015年,國家電網大範圍、遠距離的輸電能力将達到2.5億千瓦,每年輸送電量1.15萬億千瓦時,可支撐新增1.45億千瓦的清潔能源發電消納和送出,能夠滿足超過100萬輛電動汽車的使用要求,電網的資源優化配置能力、經濟運行效率、安全水平和智能化水平将得到全面提升。

應用分析

在電網發展基礎方面,各國電力需求趨于飽和,電網經過多年的快速發展,架構趨于穩定智能電網在國外的應用、成熟,具備較為充裕的輸配電供應能力。德國制定了“E—Energy”計劃,總投資1億4千萬歐元,2009年至2012年4年時間内,在全國6個地點進行智能電網實證實驗。同時還進行風力發電和電動汽車實證實驗,并對互聯網管理電力消費進行檢測。德國西門子、SAP及瑞士ABB等大企業均參與了這一計劃。預計西門子公司2014年智能電網年度市場規模将達300億歐元,并計劃搶占20%市場份額,每年确保60億歐元訂單。

主要優勢

與現有電網相比,智能電網體現出電力流、信息流和業務流高度融合的顯著特點,其先進性和優勢主要表現在:

(1)具有堅強的電網基礎體系和技術支撐體系,能夠抵禦各類外部幹擾和攻擊,能夠适應大規模清潔能源和可再生能源的接入,電網的堅強性得到鞏固和提升。

(2)信息技術、傳感器技術、自動控制技術與電網基礎設施有機融合,可獲取電網的全景信息,及時發現、預見可能發生的故障。故障發生時,電網可以快速隔離故障,實現自我恢複,從而避免大面積停電的發生。

(3)柔性交/直流輸電、網廠協調、智能調度、電力儲能、配電自動化等技術的廣泛應用,使電網運行控制更加靈活、經濟,并能适應大量分布式電源、微電網及電動汽車充放電設施的接入。

(4)通信、信息和現代管理技術的綜合運用,将大大提高電力設備使用效率,降低電能損耗,使電網運行更加經濟和高效。

(5)實現實時和非實時信息的高度集成、共享與利用,為運行管理展示全面、完整和精細的電網運營狀态圖,同時能夠提供相應的輔助決策支持、控制實施方案和應對預案。

(6)建立雙向互動的服務模式,用戶可以實時了解供電能力、電能質量、電價狀況和停電信息,合理安排電器使用;電力企業可以獲取用戶的詳細用電信息,為其提供更多的增值服務。

發展趨勢

趨勢

(1)在科技飛速發展的今天,電力已成為人類家庭中不可或缺的能源形式,節約用電本身也就意味的節能。面對以清潔能源磅礴發展和智能電網建設為顯著标志的新一輪能源變革的重大機遇和挑戰,自2004年以來,國家電網公司立足于滿足經濟社會發展對電力的需求,适應各類大型能源基地尤其是清潔能源發展的需要,轉變電網發展方式,依靠自主創新,聯合各方力量,加快建設以特高壓電網為骨幹網架,各級電網協調發展,具有信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網,實現了從傳統電網向清潔、經濟、清潔、互動的現代電網的升級,做到與經濟、社會、環境協調發展。2012年,作為國網公司全面推進智能電網建設第二年,智能電網互動化、信息化、智能化的建設已進入關鍵時期。

智能電網是電網技術發展的必然趨勢。通訊、計算機、自動化等技術在電網中得到廣泛深入的應用,并與傳統電力技術有機融合,極大地提升了電網的智能化水平。傳感器技術與信息技術在電網中的應用,為系統狀态分析和輔助決策提供了技術支持,使電網自愈成為可能。調度技術、自動化技術和柔性輸電技術的成熟發展,為可再生能源和分布式電源的開發利用提供了基本保障。通信網絡的完善和用戶信息采集技術的推廣應用,促進了電網與用戶的雙向互動。随着各種新技術的進一步發展、應用并與物理電網高度集成,智能電網應運而生。

(2)發展智能電網是社會經濟發展的必然選擇。為實現清潔能源的開發、輸送和消納,電網必須提高其靈活性和兼容性。為抵禦日益頻繁的自然災害和外界幹擾,電網必須依靠智能化手段不斷提高其安全防禦能力和自愈能力。為降低運營成本,促進節能減排,電網運行必須更為經濟高效,同時須對用電設備進行智能控制,盡可能減少用電消耗。分布式發電、儲能技術和電動汽車的快速發展,改變了傳統的供用電模式,促使電力流、信息流、業務流不斷融合,以滿足日益多樣化的用戶需求。

計劃

日本計劃在2030年全部普及智能電網,同時官民一體全力推動在海外建設智能電網。在蓄電池領域,日本企業的全球市場占有率目标是力争達到50%,獲得約10萬億日元的市場。日本經濟産業省已經成立“關于下一代能源系統國際标準化研究會”,日美已确立在沖繩和夏威夷進行智能電網共同實驗的項目。

在中電聯獲悉,2020年中國将建成以華北、華東、華中特高壓同步電網為中心,東北特高壓電網、西北750千伏電網為送端,聯結各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地,各級電網協調發展的堅強智能電網。華北、華東、華中特高壓同步電網形成“五縱六橫”主網架。

方向

在綠色節能意識的驅動下,智能電網成為世界各國競相發展的一個重點領域。

智能電網是電力網絡,是一個自我修複,讓消費者積極參與,能及時從襲擊和自然災害複原,容納所有發電和能量儲存,能接納新産品,服務和市場,優化資産利用和經營效率,為數字經濟提供電源質量。

智能電網建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎之上,旨在利用先進傳感和測量技術、先進設備技術、先進控制方法,以及先進決策支持系統技術,實現電網可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的高效運行。

它的發展是一個漸進的逐步演變,是一場徹底的變革,是現有技術和新技術協同發展的産物,除了網絡和智能電表外還飽含了更廣泛的範圍。

建設以特高壓電網為骨幹網架,各級電網協調發展,以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網,全面提高電網的安全性、經濟性、适應性和互動性,堅強是基礎,智能是關鍵。

意義

(1)具備強大的資源優化配置能力。中國智能電網建成後,将實現大水電、大煤電、大核電、大規模可再生能源的跨區域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送,區域間電力交換能力明顯提升。

(2)具備更高的安全穩定運行水平。電網的安全穩定性和供電可靠性将大幅提升,電網各級防線之間緊密協調,具備抵禦突發性事件和嚴重故障的能力,能夠有效避免大範圍連鎖故障的發生,顯著提高供電可靠性,減少停電損失。

(3)适應并促進清潔能源發展。電網将具備風電機組功率預測和動态建模、低電壓穿越和有功無功控制以及常規機組快速調節等控制機制,結合大容量儲能技術的推廣應用,對清潔能源并網的運行控制能力将顯著提升,使清潔能源成為更加經濟、高效、可靠的能源供給方式。

(4)實現高度智能化的電網調度。全面建成橫向集成、縱向貫通的智能電網調度技術支持系統,實現電網在線智能分析、預警和決策,以及各類新型發輸電技術設備的高效調控和交直流混合電網的精益化控制。

(5)滿足電動汽車等新型電力用戶的服務要求。将形成完善的電動汽車充放電配套基礎設施網,滿足電動汽車行業的發展需要,适應用戶需求,實現電動汽車與電網的高效互動。

(6)實現電網資産高效利用和全壽命周期管理。可實現電網設施全壽命周期内的統籌管理。通過智能電網調度和需求側管理,電網資産利用小時數大幅提升,電網資産利用效率顯著提高。

(7)實現電力用戶與電網之間的便捷互動。将形成智能用電互動平台,完善需求側管理,為用戶提供優質的電力服務。同時,電網可綜合利用分布式電源、智能電能表、分時電價政策以及電動汽車充放電機制,有效平衡電網負荷,降低負荷峰谷差,減少電網及電源建設成本。

(8)實現電網管理信息化和精益化。将形成覆蓋電網各個環節的通信網絡體系,實現電網數據管理、信息運行維護綜合監管、電網空間信息服務以及生産和調度應用集成等功能,全面實現電網管理的信息化和精益化。

(9)發揮電網基礎設施的增值服務潛力。在提供電力的同時,服務國家“三網融合”戰略,為用戶提供社區廣告、網絡電視、語音等集成服務,為供水、熱力、燃氣等行業的信息化、互動化提供平台支持,拓展及提升電網基礎設施增值服務的範圍和能力,有力推動智能城市的發展。

(10)促進電網相關産業的快速發展。電力工業屬于資金密集型和技術密集型行業,具有投資大、産業鍊長等特點。建設智能電網,有利于促進裝備制造和通信信息等行業的技術升級,為我國占領世界電力裝備制造領域的制高點奠定基礎。

促進作用

智能電網對世界經濟社會發展的促進作用,智能電網建設對于應對全球氣候變化,促進世界經濟社會可持續發展具有重要作用。主要表現在:

(1)促進清潔能源的開發利用,減少溫室氣體排放,推動低碳經濟發展。

(2)優化能源結構,實現多種能源形式的互補,确保能源供應的安全穩定。

(3)有效提高能源輸送和使用效率,增強電網運行的安全性、可靠性和靈活性。

(4)推動相關領域的技術創新,促進裝備制造和信息通信等行業的技術升級,擴大就業,促進社會經濟可持續發展。

(5)實現電網與用戶的雙向互動,革新電力服務的傳統模式,為用戶提供更加優質、便捷的服務,提高人民生活質量。

互動電網既是下一代全球電網的基本模式,也是中國電網現代化的核心實際上,互動電網的本質就是能源替代、兼容利用和互動經濟。從技術上講,互動電網應是最先進的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等産業的集成,也是配電網技術、網絡技術、通信技術、傳感器技術、電力電子技術、儲能技術的合成,對于推動新技術革命具有直接的綜合效果。由此,智能電網具備可靠、自愈、經濟、兼容、集成和安全等特點。我以為:互動電網學說的本質就是以信息革命的造發性标準和技術手段大規模推動工業革命最重要财産——電網體系的革新和升級,建立消費者和電網管理者之間的互動。

建設條件

(1)在電網網架建設方面,網架結構不斷加強和完善,特高壓交流試驗示範工程和特高壓直流示範工程成功投運并穩定運行;全面掌握了特高壓輸變電的核心技術,為電網發展奠定了堅實基礎。

(2)在大電網運行控制方面,具有“統一調度”的體制優勢和豐富的運行技術經驗,調度技術裝備水平國際領先,自主研發的調度自動化系統和繼電保護裝置獲得廣泛應用。

(3)在通信信息平台建設方面,建成了“三縱四橫”的電力通信主幹網絡,形成了以光纖通信為主,微波、載波等多種通信方式并存的通信網絡格局;SG186工程取得階段性成果,ERP、營銷、生産等業務應用系統已完成試點建設并開始大規模推廣應用。

(4)在試驗檢測手段方面,已根據智能電網技術發展的需要,組建了大型風電網、太陽能發電和用電技術等研究檢測中心。

(5)在智能電網發展實踐方面,各環節試點工作已全面開展,智能電網調度技術支持系統、智能變電站、用電信息采集系統、電動汽車充電設施、配電自動化、電力光纖到戶等試點工程進展順利。

(6)在大規模可再生能源并網及儲能方面,深入開展了集中并網、電化學儲能等關鍵技術的研究,建立了風電接入電網仿真分析平台,制定了風電場接入電力系統的相關技術标準

(7)在電動汽車充放電技術領域,我國在充放電設施的接入、監控和計費等方面開展了大量研究,并已在部分城市建成電動汽車充電運營站點。

(8)在電網發展機制方面,我國電網企業業務範圍涵蓋從輸電、變電、配電到用電的各個環節,在統一規劃、統一标準、快速推進等方面均存在明顯的優勢。

一個目标

構建以特高壓為骨幹網架、各級電網協調發展的統一堅強智能電網。

兩條主線

技術上體現信息化、自動化、互動化、構建以特高壓為骨幹網架、各級電網協調發展的統一堅強智能電網。

管理上體現集團化、集約化、精益化、标準化。

三個階段

國家公司對堅強智能電網的三個推進階段作了具體定位:

2009~2010年為規劃試點階段,重點開展智能電網發展規劃的編制工作,制定技術和管理标準,開展關鍵技統一堅強智能電網戰略框架[9]術研發和設備研制,開展各個環節的試點工作;

2011~2015年為全面建設階段,加快特高壓電網和城鄉電網建設,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系,關鍵技術和設備上實現重大突破和廣泛應用;2016~2020年為引領提升階段,全面建成統一堅強智能電網,使電網的資源配置能力、安全水平、運行效率,以及電網與電源、用戶之間的互動性顯著提高。屆時,電網在服務清潔能源開發,保障能源供應與安全,促進經濟社會發展中将發揮更加重要的作用。

四個體系

電網基礎體系、技術支撐體系、智能應用體系、标準規範體系

五個内涵

一是堅強可靠,即具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應;

二是經濟高效,即提高電網運行和輸送效率,降低運營成本,促進能源資源和電力資産的高效利用;

三是清潔環保,即促進可再生能源發展與利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費中的比重;

四是透明開放,即電網、電源和用戶的信息透明共享,電網無歧視開放;

五是友好互動,即實現電網運行方式的靈活調整,友好兼容各類電源和用戶的接入與退出,促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。

重要意義

生活方便

堅強智能電網的建設,将推動智能小區、智能城市的發展,提升人們的生活品質。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統既可以實現對空調、熱水器等智能家電的實時控

制和遠程控制;又可以為電信網、互聯網、廣播電視網等提供接入服務;還能夠通過智能電能表實現自動抄表和自動轉賬交費等功能。②讓生活更低碳。智能電網可

以接入小型家庭風力發電和屋頂光伏發電等裝置,并推動電動汽車的大規模應用,從而提高清潔能源消費比重,減少城市污染。③讓生活更經濟。智能電網可以促進

電力用戶角色轉變,使其兼有用電和售電兩重屬性;能夠為用戶搭建一個家庭用電綜合服務平台,幫助用戶合理選擇用電方式,節約用能,有效降低用能費用支出。

産生效益

 堅強智能電網的發展,使得電網功能逐步擴展到促進能源資源優化配置、保障電力系統安全穩定運行、提供多元開放的電力服務、推動戰略性新興産業發展等多個方

面。作為我國重要的能源輸送和配置平台,堅強智能電網從投資建設到生産運營的全過程都将為國民經濟發展、能源生産和利用、環境保護等方面帶來巨大效益。

(1)在電力系統方面。可以節約系統有效裝機容量;降低系統總發電燃料費用;提高電網設備利用效率,減少建設投資;提升電網輸送效率,降低線損。

(2)在用電客戶方面。可以實現雙向互動,提供便捷服務;提高終端能源利用效率,節約電量消費;提高供電可靠性,改善電能質量。

(3)在節能與環境方面。可以提高能源利用效率,帶來節能減排效益;促進清潔能源開發,實現替代減排效益;提升土地資源整體利用率,節約土地占用。

(4)其他方面。可以帶動經濟發展,拉動就業;保障能源供應安全;變輸煤為輸電,提高能源轉換效率,減少交通運輸壓力。

推進系統

(1)能有效地提高電力系統的安全性和供電可靠性。利用智能電網強大的“自愈”功能,可以準确、迅速地隔離故障元件,并且在較少人為幹預的情況下使系統迅速恢複到正常狀态,從而提高系統供電的安全性和可靠性。

(2)實現電網可持續發展。堅強智能電網建設可以促進電網技術創新,實現技術、設備、運行和管理等各個方面的提升,以适應電力市場需求,推動電網科學、可持續發展。

(3)減少有效裝機容量。利用我國不同地區電力負荷特性差異大的特點,通過智能化的統一調度,獲得錯峰和調峰等聯網效益;同時通過分時電價機制,引導用戶低谷用電,減小高峰負荷,從而減少有效裝機容量。

(4)降低系統發電燃料費用。建設堅強智能電網,可以滿足煤電基地的集約化開發,優化我國電源布局,從而降低燃料運輸成本;同時,通過降低負荷峰谷差,可提高火電機組使用效率,降低煤耗,減少發電成本。

(5)提高電網設備利用效率。首先,通過改善電力負荷曲線,降低峰谷差,提高電網設備利用效率;其次,通過發揮自我診斷能力,延長電網基礎設施壽命。

(6)降低線損。以特高壓輸電技術為重要基礎的堅強智能電網,将大大降低電能輸送中的損失率;智能調度系統、靈活輸電技術以及與用戶的實時雙向交互,都可以優化潮流分布,減少線損;同時,分布式電源的建設與應用,也減少了電力遠距離傳輸的網損。

分配資源

我國能源資源與能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水能和風能資源分布在西部、北部地區,而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區。能源資源與能源需求分布不平衡的基本國情,要求我國必須在全國範圍内實行能源資源優化配置。建設堅強智能電網,為能源資源優化配置提供了一個良好的平台。堅強智能電網建成後,将形成結構堅強的受端電網和送端電網,電力承載能力顯著加強,形成“強交、強直”的特高壓輸電網絡,實現大水電、大煤電、大核電、大規模可再生能源的跨區域、遠距離、大容量、低損耗、高效率輸送顯著提升電網大範圍能源資源優化配置能力。

能源發展

風能、太陽能等清潔能源的開發利用以生産電能的形式為主,建設堅強智能電網可以顯著提高電網對清潔能源的接入、消納和調節能力,有力推動清潔能源的發展。①智能網應用先進的控制技術以及儲能技術,完善清潔能源發電并網的技術标準,提高了清潔能源接納能力。②智能電網合理規劃大規模清潔能源基地網架結構和送端電源結構,應用特高壓、柔性輸電等技術,滿足了大規模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網對大規模間歇性清潔能源進行合理、經濟調度,提高了清潔能源生産運行的經濟性。④智能化的配用電設備,能夠實現對分布式能源的接納與協調控制,實現與用戶的友好互動,使用戶享受新能源電力帶來的便利。

節能減排

堅強智能電網建設對于促進節能減排、發展低碳經濟具有重要意義:①支持清潔能源機組大規模入網,加快清潔能源發展,推動我國能源結構的優化調整;②引導用戶合理安排用電時段,降低高峰負荷,穩定火電機組出力,降低發電煤耗;③促進特高壓、柔性輸電、經濟調度等先進技術的推廣和應用,降低輸電損失率,提高電網運行經濟性;④實現電網與用戶有效互動,推廣智能用電技術,提高用電效率;⑤推動電動汽車的大規模應用,促進低碳經濟發展,實現減排效益。智能電網概念的發展有3個裡程碑:

美國IBM公司第一個就是2006年,美國IBM公司提出的“智能電網”解決方案。IBM的智能電網主要是解決電網安全運行、提高可靠性,從其在中國發布的《建設智能電網創新運營管理-中國電力發展的新思路》白皮書可以看出該方案提供了一個大的框架,通過對電力生産、輸送、零售的各個環節的優化管理,為相關企業提高運行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍圖。是IBM一個市場推廣策略。

第二個是奧巴馬上任後提出的能源計劃,除了已公布的計劃,美國還将着重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統進行升級換代,建立美國橫跨四個時區的統一電網;發展智能電網産業,最大限度發揮美國國家電網的價值和效率,将逐步實現太陽能風能地熱能美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理;全面推進分布式能源管理,創造世界上最高的能源使用效率。

可以看出美國政府的智能電網有三個目的,一個是由于美國電網設備比較落後,急需進行更新改造,提高電網運營的可靠性;二是通過智能電網建設将美國拉出金融危機的泥潭;三是提高能源利用效率。

第三個是中國能源專家武建東提出的“互動電網”。

互動電網,英文為Interactive Smart 

Grid,它将智能電網的含義涵蓋其中。互動電網定義為:在開放和互聯的信息模式基礎上,通過加載系統數字設備和升級電網網絡管理系統,實現發電、輸電、

供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等電力産業全流程的智能化、信息化、分級化互動管理,是集合了産業革命、技術革命和管理革命的綜合性的效率

變革。它将再造電網的信息回路,構建用戶新型的反饋方式,推動電網整體轉型為節能基礎設施,提高能源效率,降低客戶成本,減少溫室氣體排放,創造電網價值

的最大化。

曆史曆程

2005年,坎貝爾發明了一種技術,利用的是(Swarm群體行為)原理,讓大樓裡的電器互相協調,減少大樓在用電高峰期的用電量。坎貝爾發明了一種無線控制器,與大樓的各個電器相連,并實現有效控制。比如,一台空調運轉15分鐘,以把室内溫度維持在24℃;而另外兩台空調可能會在保證室内溫度的前提下,停運15分鐘。這樣,在不犧牲每個個體的前提下,整個大樓的節能目标便可以實現。這個技術賦予電器于智能,提高能源的利用效率。

2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續的、競争的和安全的電能策略》(AEuropeanStrategyforSustainable,CompetitiveandSecureEnergy)強調智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向。這時候的智能電網應該是指輸配電過程中的自動化技術。

2006年中期,一家名叫“網點“(GridPoint)的公司最近開始出售一種可用于監測家用電路耗電量的電子産品,可以通過互聯網通信技術調整家用電器的用電量。這個電子産品具有了一部分交互能夠,可以看作智能電網中的一個基礎設施。

2006年,美國IBM公司曾與全球電力專業研究機構、電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統的“中樞神經系統”,電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能、防止斷電、更快地恢複供電,消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯網的裝置。這個可以看作智能電網最完整的一個解決方案,标志着智能電網概念的正式誕生。

2007年10月,華東電網正式啟動了智能電網可行性研究項目,并規劃了從2008年至2030年的“三步走”戰略,即:在2010年初步建成電網高級調度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網,2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。該項目的啟動标志着中國開始進入智能電網領域。

2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經成為了全美第一個智能電網城市,每戶家庭都安排了智能電表,人們可以很直觀地了解當時的電價,從而把一些事情,比如洗衣服、燙衣服等安排在電價低的時間段。電表還可以幫助人們優先使用風電和太陽能等清潔能源。同時,變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現,可以重新配備電力

2008年9月Google與通用電氣聯合發表聲明對外宣布,他們正在共同開發清潔能源業務,核心是為美國打造國家智能電網。

2009年1月25日美國白宮最新發布的《複蘇計劃尺度報告》宣布:将鋪設或更新3000英裡輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智能電表——美國行将推動互動電網的整體革命。2月2日獨能源問題專家武建東在《全面推互動電網革命拉動經濟創新轉型》的文章中,明确提出中國電網亟須實施“互動電網”革命性改造。

2009年2月4日,地中海島國馬耳他在周三公布了和IBM達成的協議,雙方同意建立一個“智能公用系統”,實現該國電網和供水系統數字化。IBM及其合作夥伴将會把馬耳他2萬個普通電表替換成互動式電表,這樣馬耳他的電廠就能實時監控用電,并制定不同的電價來獎勵節約用電的用戶。這個工程價值高達9100萬美元(合7000萬歐元),其中包括在電網中建立一個傳感器網絡。這種傳感器網絡和輸電線、各發電站以及其他的基礎設施一起提供相關數據,讓電廠能更有效地進行電力分配并檢測到潛在問題。IBM将會提供搜集分析數據的軟件,幫助電廠發現機會,降低成本以及該國碳密集型發電廠的排放量。

2009年2月10日,谷歌表示已開始測試名為谷歌電表﹙PowerMeter﹚的用電監測軟件。這是一個測試版在線儀表盤,相當于谷歌正在成為信息時代的公用基礎設施。

2009年2月28日,作為華北公司智能化電網建設的一部分——華北電網穩态、動态、暫态三位一體安全防禦及全過程發電控制系統在京通過專家組的驗收。這套系統首次将以往分散的能量管理系統、電網廣域動态監測系統、在線穩定分析預警系統高度集成,調度人員無需在不同系統和平台間頻繁切換,便可實現對電網綜合運行情況的全景監視并獲取輔助決策支持。此外,該系統通過搭建并網電廠管理考核和輔助服務市場品質分析平台,能有效提升調度部門對并網電廠管理的标準化和流程化水平。

2009年3月3日,美國谷歌向美國議會進言,要求在建設“智能電網(SmartGrid)”時采用非壟斷性标準。

2010年1月12日,國家電網公司制定了《關于加快推進堅強智能電網建設的意見》,确定了建設堅強智能電網的基本原則和總體目标。

2011年3月1日,國家電網750kV延安洛川智能變電站成功投運,這座世界最高電壓等級的智能變電站。

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