智能電網(wǎng)的定義 “智能電網(wǎng)”這個名詞，今天已在全世界流行起來，并特別引人注目。但其含義和本質除專業(yè)人士外，一般人尚不能正確地理解。其詞意是從英語“Smart Grid”直譯而來，“Smart”表示“智能”、“Grid”表示電網(wǎng)。也就是說這種電網(wǎng)要比現(xiàn)有電網(wǎng)性能更為優(yōu)良，故有些媒體稱其為“下世紀的電網(wǎng)”。 為什么說它是“下世紀的電網(wǎng)”呢?因為各國根據(jù)自身的國情，正制定不同的“智能電網(wǎng)”方案。目前還沒有一個國際共通的標準和共識。例如，美國提出“智能電網(wǎng)”是因為2003年8月14日發(fā)生了大面積停電事故。這次事故是美國電網(wǎng)歷史上最嚴重的事故。

為了避免大面積停電事故的發(fā)生，就需要及時采集和分析電力系統(tǒng)的狀態(tài)，利用高速的計算機系統(tǒng)，及時預測大面積停電事故發(fā)生的可能，并在事故發(fā)生前切斷或者隔離受影響的區(qū)域。 智能電網(wǎng)的“自愈”特性可以保證電力的安全可靠運行，通過對故障區(qū)的隔離或者交叉供電，盡量減少受影響區(qū)域。如本書前言所述美國總統(tǒng)通過國會撥款加緊“智能電網(wǎng)”的研發(fā)和項目試驗。當然，“智能電網(wǎng)”的作用并不僅限于電力安全，它的牽涉面極廣。例如，利用信息通信技術、控制技術使供電效率提高，光伏發(fā)電和風力發(fā)電等可再生能源的并網(wǎng)運行。它將會為家庭、工廠、辦公大樓、商業(yè)設施、電動汽車等提供高品質和穩(wěn)定的電力。 為此，“智能電網(wǎng)”的未來由于電力市場化將產生“能量經(jīng)濟”新概念(因為它牽渉多家企業(yè)和管理部門)。故有人稱其為一場“智能電網(wǎng)革命”也并不過分。 為加深理解，下面我們用圖形來解釋“智能電網(wǎng)”與各個技術領域的關聯(lián)，如圖1-1所示

圖1-1　4個技術領域統(tǒng)合的智能電網(wǎng) 由于“智能電網(wǎng)”正處于研發(fā)的初級階段，各國和各地區(qū)均有不同的方案，現(xiàn)介紹某地區(qū)的局域網(wǎng)，如圖1-2所示。它已包含了上述的4個技術要素，即電力、通信、計算機控制和互聯(lián)網(wǎng)。

圖1-2所示是最初步、最原始的結構，如果是國家級的或大區(qū)級(如中國南方電網(wǎng)、上海電網(wǎng))就復雜得多。 為了使一般讀者了解一下“智能電網(wǎng)”與現(xiàn)有電網(wǎng)的異同，可用圖1-3所示的圖形作通俗的描繪，比較二者的異同。

圖1-3　傳統(tǒng)的電力網(wǎng)和智能電網(wǎng)的比較 由圖1-3可見，傳統(tǒng)電力網(wǎng)與智能電網(wǎng)有如下幾點重要區(qū)別。 ①傳統(tǒng)電網(wǎng)從發(fā)電到供配電采取模擬控制，而智能電網(wǎng)是數(shù)字控制。 ②傳統(tǒng)電網(wǎng)從發(fā)電(升壓)→輸電→配電(降壓)→用戶電力均為單方向流動;而智能電網(wǎng)從配電的降壓開始，電力均為雙方向流動。 ③智能電網(wǎng)增加了新能源(光伏、風電)入網(wǎng)，其能量也是雙向流動。用戶可以買電，也可以賣電。 ④用戶必須安裝智能電表，將電能的讀數(shù)數(shù)字化后送至控制中心。故智能電表具備數(shù)字檢測功能和雙向通信功能。智能電表是“智能電網(wǎng)”的一個“細胞”。