两年多来我国社会各界对智能电网的愿景和内涵的认识不断丰富，产业界对智能电网的建设热情十分高涨。面对“十二五”规划的关键年，如何循序渐进地推进智能电网建设，将建设智能电网带来的效益落到实处是一个十分重要的问题。

南方电网东西跨度2000km，500kV主网架采用交、直流混合运行，至2011年底已形成500kV“八交五直”13条西电东送大通道，共每回通道输送距离均在1000km以上，最大输电能力达到24.15GW。南方电网水电比例高，但电源远离负荷中心，且存在西部小水电接入引发系统功率波动的问题;风能、太阳能、生物质能源等新能源所占比例较低，风能可开发储量严重偏低。其独特的资源禀赋与历史发展沿革决定着智能电网独特的发展目标与建设方式。

本文结合智能电网愿景与南方电网的特点，探讨南方电网开展智能电网的总体目标、技术路线及实施方案，分析了建设智能电网对电力系统自身以及全社会产生的效益。

1、南方电网建设智能电网的总体目标

打造一个智能、高效、可靠的绿色电网，是南方电网发展的总体目标。其中，智能旨在实现电网信息的标准化、一体化、全局化、实时化、共享化、感知化、智能化，开展电网全方位、全过程、全要素的监测、诊断，完善电网精当决策、精准控制、精细管理，支撑电网的高效、可靠运行，支撑绿色电网的发展。高效旨在推进制度创新，以管理创新和流程再造，建设管理与信息化深度融合的新型管理模式，提高电网精益化管理水平;提高电网资产利用效率;全面提升大电网资源优化配置的能力。可靠旨在以制度与技术创新，保障电力设备的可靠运行，提高大电网的综合应急能力，为社会提供安全可靠、质量合格的电能。绿色旨在提高电网承载可再生能源发电的能力，推广节能发电调度，降低输配电网损，激励合理用电、节约用电、高效用电，支撑电动汽车产业发展。

2、建设原则

2.1智能电网建设应坚持实事求是原则，需求引导需求是促进产业发展的原动力。
 智能电网建设要始终坚持需求引导，充分重视南方电网发展中遇到的瓶颈、生产运营中存在的问题，解决好当前电网运行中的内在需求;应当体察不同类型、不同阶层用电客户的需求，满足经济发展与人民生活对南方电网提出的切身需求;应当着重支撑我国中长期能源战略发展的需求，实现节能减排，为建设“两型社会”奠定坚实的基础。南方电网在能源资源分布、用电结构、电网发展水平等方面都有着自身鲜明的特点，例如小水电等波动性可再生能源比例高、分布广，可开发风电、太阳能资源相对较少，清洁能源与负荷中心逆向分布，工商业大用户“数量少、电量大” 并具有较好的信息化基础等。、这些特点深刻地影响着南方电网的运行方式，也成为影响智能电网建设发展路径选择的关键因素，应当依据南方电网具体情况实事求是地推进智能电网建设。

2.2智能电网建设应坚持统筹发展原则，整体规划南方电网在智能电网的建设过程中应当统筹优化公司内部资源，避免建设的重复性与盲目性，形成整体规划、统筹发展的格局。应由公司有关职能部门牵头，充分发挥规划统领作用，在国家能源发展战略的框架下，加强智能电网建设的统筹组织、策划和实施。更加注重整体性与系统性，既要做好现阶段各领域的之间协调，支撑近期我国经济社会的健康稳定持续发展，也要促进化石能源领域与新能源和新能源之间的协调，统筹考虑资源、生态、环境、效益等因素，科学规划有关的能源结构和布局，支撑中长期我国现代电力工业体系的建立，务必使电源侧各能源品种各尽所能，使各级电网协调发展，使各省市、各部门各得其所、统筹发展。

2.3智能电网建设应坚持试点先行原则，有序推进智能电网的建设是一项高度复杂、涉及面广、影响深远的系统工程，切忌操之过急，追求一步到位。在技术研发、实际应用、体制机制建设等方面，都应始终坚持有序推进的基本原则，实现发展速度和结构质量的统一。首先要深入做好基础研究，确定决定智能电网发展水平的关键问题，明确南方电网建设智能电网的战略思路、阶段性目标、战略重点、战略布局以及各项保障措施等方向性问题。在此基础上，面向关键技术、关键问题组织有关力量攻坚，合理引导、有序发展各种技术和产业。形成初步成果后，综合考虑环境、资源、经济、社会、技术、管理等因素，因时、因地制宜，首先选择具备基本条件的局部地区开展试点工作，综合评估其实际效能、适用条件和需要的外部支撑与保障，形成成熟的应用和推广方案，并以研发和试点为契机，形成一支业务精湛、力量充足的人才队伍，而后再面铺开、迅速推进。

2.4智能电网建设应坚持注重效益原则，重点突破在智能电网建设的过程中，应立足当前，着眼长远，着力解决发展中的关键问题。
在未来的一段时间内，要在分布新能源和规模新能源发电上网、以信息化支撑互动化方面实现重点突破;以建设可靠、高效的输配电网络为基础，在技术研发、装备制造、产业集聚和体制机制创新方面实现重点突破，全面提升电力工业的运营效率;从电网安全稳定导则、电网运行的方式、规划的模式等方面，研究新技术元素注入所带来的机制方面的影响和改革需求，在以新机制确保新技术应用并形成重大效益方面实现重点突破，实现发展低碳经济和大规模节能减排的战略目标。

3、实施方案

3.1实施目标

南方电网的智能电网将重点研究发电、输电、配电、用电这四个电力服务主要领域和信息通信平台，在大规模新能源接入、大电网智能运行控制、智能发输变配用电设备等主要研究方向上，开展关键技术的研究;并构建配套的电网智能化技术标准体系;落实试点、示范工程，巩固和验证智能电网技术研究和发展成果。
关键技术研究旨在解决智能电网建设相关技术难题，并在示范工程建设中完善和落实关键技术内容。基于关键技术研究成果，构建电网智能化标准化体系，用于指导示范工程建设，并根据示范工程建设的成果修编完善，形成可指导推广建设的技术标准，包括技术、管理方面的标准、规范，以及试验、认证、评估体系。示范工程建设旨在验证关键技术和技术标准编制阶段性成果，并根据示范工程建设经验进一步完善标准体系，指导电网智能化的规模建设。

3.2实施计划

本着“需求引导、整体规划、有序推进、重点突破”的规划原则，南方电网建设智能电网应统一规划、夯实基础，优先建设、试点先行;最后重点突破、技术储备。因此，第一阶段(2010—2013)为规划、研究与示范阶段，明晰智能电网研究与建设工作的定位与目标、重点研究、发展方向和实施策略等战略发展问题;第二阶段(2012—)为示范、推广与完善阶段，逐步建设智能、高效、可靠的绿色电网。

3.2.1 第一阶段(2010—2013)：规划、研究与示范

重点解决南方电网智能电网工作的“顶层设计”问题，在发、输、配、用、信息通信等领域开展关键技术的研究，积极参与国家科技部智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划的编制工作以及相关领域重点项目申报。重点进行以下方面的研究和建设：

(1)智能电网标准体系建设。智能电网标准体系是建设智能、可靠、高效、绿色电网的制度依据。南方电网将在发、输、配、用、信息通信五大领域，建立39个智能电网的标准体系。标准体系是建设智能电网术依据与技术指导;标准体系是建设智能电网的制度保障;标准体系是提升企业核心竞争力的具体体现;标准体系是引领智能电网发展的风向标与技术指南。

(2)一体化电网运行智能系统。一体化电网运行智能系统(Operation Smart System，简称OS2)建设应涵盖到所有对电网运行进行监测、计量、调节、控制、保护、分析、管理等相关二次系统，是对南方电网二次系统未来发展的总体要求，其目标是通过对现有孤立分散的各类二次系统进行规范、整合和集成，实现全公司范围内二次系统的资源优化配置、信息全面共享、业务流程无缝衔接。

(3)智能电网综合示范园区。智能电网综合示范园区将展示智能电网的各个领域，从电动车充换电站，到家用智能电表，再到风力、光伏等可再生能源发电模式，这也正符合了智能电网将发电侧和用电侧融合的倾向。南方电网将开展一系列的智能电网综合示范项目，包括海南智能电网技术综合集成示范、智能电网重点试验室建设、广州中新知识城智能电网示范项目、横琴新区智能电网示范项目、南方电网科学城科技展示中心项目等等。

(4)国家级智能电网实验中心。根据南方电网公司需求建立智能电网重点实验室，开展智能电网技术研究的基础平台建设，其目的有两点：技术研究和入网检测。实现智能电网新技术、新产品研究和示范;为国家级、省部级重大科技项目提供研究平台;智能电网前瞻技术的孵化器，成为具备国际先进水平的配网交直流混合研究基地，统一开放的实验平台和智能电网设备入网权威检测机构。

(5)变电站驾驶舱。变电站驾驶舱将以电力公司生产MIS系统、SCADA系统和在线监测数据为信息基础，通过多种数据源采集，将电力设备在线监测和状态评估所需的数据有机的集成于一个综合数据平台，并以IEC61850、面向服务框架(SOA)、智能分析、智能诊断、智能展示为技术支撑，在此基础上实现变电站设备的运行管理和仿真培训，从而为电力公司建立安全可靠、开放灵活和可扩展性强的运行中心。

(6)配网智能化技术。智能配电网规划关键技术的研究目的是提高配网供电可靠性和电能质量，提高配网经济性与灵活性。将制定可靠性和经济性协调的配电网精细化规划原则，强化配网网架结构，提升配电网供电能力和供电可靠性。另外，提出分布式电源和微网综合效益评价模型，量化评价微网在节能、降耗、减少排放、提高电能质量、提高供电可靠性等方面的综合效益，研究含微网的新型配电系统优化规划理论和方法。

(7)柔性直流技术。为解决远距离的孤立负荷送电问题，提高供电可靠性和可控性，开展柔性直流输电关键技术和示范工程研究。结合风力发电场接入、远方小负荷区供电、解决交流电网短路电流超标等应用场合，研究柔性直流系统运行控制策略和保护策略。开展柔性直流关键设备的研制及其在南方电网中的示范应用。

(8)电池储能技术。鉴于储能系统对智能电网的重要支撑作用，应在已有4MW×4h电池储能系统示范工程，形成对风光储系统、微网中储能装置的技术储备。南方电网以锂电池储能应用为研究基础，开展大容量储能技术及工程示范。还应研究各类新型大容量储能方式的建模分析，复合储能技术，储能系统与电力系统接口与控制技术，储能系统与可再生能源结合关键技术，电动汽车储能电站关键技术。

(9)智能用电技术。研究智能用电园区的数据采集、计量与通信技术，以及智能用电管理方案等，为客户提供可靠、优质的用电服务和多元、互动的增值服务，包括能效监测与控制等功能;通过与用户的友好互动，为客户提供合理的能效管理策略，有效提高用电设备的利用率;建立适用于智能用电园区的交互式智能用电示范系统;制定智能用电园区相关技术和服务规范。

(10)输变电设备资产全生命周期管理。通过深入研究面向智能监测与全寿命周期管理的输变电设备物联网的信息模型、组织构架、自治机理、信息安全保障机制、内在优化机制等一系列问题，为物联网在智能电网中的应用奠定基础。

(11)电动汽车电池更换客户体验中心。研究电动汽车充(换)电站运营模式，以“换电为主，充电为辅，统一服务，统一配送”的原则，研究包括“换电为主，充换结合”技术路线的可行性，建设电动汽车充(换)电站的城市体验站。研究符合我国国情以及南方五省区特点的电动汽车能源供给模式，设计有序充电、电池重组等各种经济运行典型方案;研究低谷用电方案的技术可行性和经济运行方案。

预计至2013年第一阶段结束时，形成以下成果：

(1)完成南方电网智能电网工作的“顶层设计”，明晰智能电网研究与建设工作的定位与目标，重点研究和发展方向，实施策略，业务扩展，组织架构，管理模式等战略发展问题。

(2)完成智能电网标准体系的标准清册，并形成标准体系的第一版。

(3)研发能力明显增强，掌握一批具有自主知识产权的核心技术，显著提升电力前沿技术的研究能力与集成创新能力，有效解决电网运营和发展中的技术难题。

3.2.2 第二阶段(2012—)：示范、推广与完善2012年后为示范、推广与完善阶段，制定与完善智能电网标准体系，进一步深入研究智能电网关键技术，加快智能电网技术的推广应用，逐步建设智能、高效、可靠的绿色电网。智能电网相关标准持续修编，2015年形成可至指导推广的版本。在关键技术研究方面，科技创新成效显著，自主知识产权成果大幅增加，在部分关键技术领域引领技术发展，科技研发主要指标和创新能力达到国内先进水平，形成南方电网的技术品牌。结合南方电网的实际情况，整合现有的资源，找准切入点，在技术准备与环境条件成熟的地区，建设具有一定显示度的实验示范工程。随后，逐步完善标准体系，稳步推广智能电网的建设。

4、效益分析

智能电网作为一项建设周期长、投资规模大、技术难度高的综合工程，将为发电、电网、用电环节带来效益，为能源资源的可持续供应和温室气体减排发挥重要的促进作用，还可提升公司整体的科技创新实力，带动行业的升级发展。

4.1发电环节的效益

智能电网将促进建立电力用户、电源与电网之间的互动平台。在这个平台上，为了更好的激励用户及电源参与互动，进一步促进削峰填谷等效益的发挥，客观需要分时电价等电价政策的引导。通过需求侧响应，引导用户将高峰时段的用电负荷转移到低谷时段，降低高峰负荷，减少电网负荷峰谷差。通过用户侧互动、电动汽车推广、分布式发电、储能技术等手段，将直接导致发电侧装机容量需求的同比例下降，大大节省装机成本;此外，还可以减少火电发电机组出力调节次数和幅度，提高火电机组负载率，降低火电机组发电煤耗和发电成本。智能电网将大力开展大规模新能源接入技术和节能发电调度技术的研究，优先支持、引导发展清洁能源和新能源，发挥区域电网资源优化配置作用，在南方五省区范围内消纳水电、风电、太阳能等绿色清洁能源，促进电源企业走清洁能源道路，实现电源结构的优化。

4.2电网环节的效益

智能电网将提高输、变、配电环境的设备利用效率，降低成本投入。智能电网能实现用户与配电侧资源的主动响应，提高系统运行的平稳性，提高负荷率，增加电网设备资产的使用效率和寿命，减少系统故障率，发挥自我诊断与自愈能力，降低电网的建设成本。在智能电网条件下，用户侧互动配合智能优化的调度手段以及柔性输电技术，将实现清洁能源的高比例承载、线路损耗的降低，优化系统的潮流分布，提高输电网络的输送效率，从而实现运行成本的下降。智能电网可为电力用户提高供电可靠性，改善供电质量。在电网设备中的先进传感器实时监测电网，当出现故障或发生其他问题时，将确定故障并和附近的设备进行通信，可以切除故障元件或将用户迅速的切换到另外的可靠电源上。同时，智能电网将应用超导、材料、储能以及电力电子技术，可以快速诊断并准确的提出解决电能质量问题的方案。

4.3用电环节的效益

智能电网将为用户搭建双向信息通信平台，通过节能而产生的用电成本的节省。在智能电网条件下，用户以智能表计为依托，根据电价信息、历史用电信息等对自身用电计划做出调整，在拥有对自身用电成本较大的调控空间的前提下，自主削减非必要用电，实现节省电能和节约电费。另外，通过智能用电园区的数据采集、计量与通信技术以及智能用电管理方案，可以为客户提供可靠、优质的用电服务和多元、互动的增值服务，包括能效监测与控制等功能;通过与用户的友好互动，为客户提供合理的能效管理策略，有效提高用电设备的利用率。智能电网有利于推动电动汽车的发展，增加终端电能消费。电动汽车作为新型交通工具，实现了由化石燃料向清洁电能的转变，减少对石油资源的依赖，将大大减低了汽车运行过程中的碳排量。另外，储能技术作为智能电网核心技术之一，可渗透到电力生产和运行的每一个关键环节，储能技术使原来几乎完全刚性的电力系统变得柔性起来，电网运行的安全性、经济性、灵活性也会因此得到大幅度的提高。

4.4环境资源的效益

处于电力产业链中游的电网企业，在推进环境友好型和资源节约型社会建设中可以发挥积极作用，这也是南方电网发展智能电网的总体目标。电网企业作为对国民经济发展有重大影响的基础性产业，对上游发电行业和下游用电行业具有引导作用。南方电网积极构建智能、高效、可靠的绿色电网，发挥资源优化配置和绿色能源供应平台的作用，引导电力上下游企业节能减排作用重大、责无旁贷。南方电网公司落实国家政策，支持低碳经济发展，积极开展促进低碳产业发展的研究与实践，采取了推广清洁能源、降低输配电线路的损耗、提升负荷率、倡导用户节能、鼓励发展电动汽车等一系列措施，这将进一步推动智能电网技术的发展。

4.5科技创新的效益

公司“十二五” 期间科技发展的总体思路是：坚持“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的方针，以公司中长期发展战略和科技创新战略为导向，强化科技一体化管理，通过完善科技创新体制机制，统筹科技资源配置，持续加大科技投入，在一系列关键科研领域加强研发和攻关，取得核心技术的重大突破，解决安全生产亟待解决的实际问题，形成一批具有自主知识产权的创新性成果，重点建设一批技术创新平台，显著提高公司试验及检测能力，满足科技研发需求，充分发挥科技在公司科学发展中的支撑和引领作用。通过智能电网技术发展的契机，采取以我为主的项目合作或完全自主解决分析电网实际问题，开展科研攻关，加快提升公司在智能电网核心技术的综合实力，形成自主知识产权，提高在电网技术领域的核心竞争力，为公司未来发展提供技术储备和技术支持，扎实推进创新型企业建设，为建设智能、可靠、高效的绿色电网夯实基础。智能电网的标准决定了未来智能电网发展的技术路线，具有重要的意义与深远的影响。南方电网应努力争取“智能电网标准”的话语权。

5、结论

本文提出了打造智能、高效、可靠的绿色电网的总体目标，明确了“需求引导、整体规划、有序推进、重点突破”的规划原则，将发电、输电、配电、用电和信息通信五大领域中抽离出重点发展的17个电网智能化方向，明确了“两步走”的发展战略。将在第一阶段重点开展智能电网标准体系建设、一体化电网运行智能系统、智能电网综合示范园区、国家智能电网实验中心、变电站驾驶舱示范工程、配网智能化技术、柔性直流技术、电池储能技术、智能用电技术、输变电资产全生命周期管理、电动汽车电池更换客户体验中心等11项技术研究和示范工程的建设。南方电网建设智能电网实施方案将促进技术与机制的创新，加快智能电网的建设进程。

来源：北极星智能电网在线