針對電力系統在新世紀面臨的分布式電源并網、電網利用系數低以及數字化技術應用等諸多挑戰，提出智能電網的概念，闡述智能電網的特點、目標和主要組成，引用國外例證，估算智能電網的投資和效益，指出智能電網是經濟和技術發展的必然結果，應加快我國智能電網研究。

引言

智能電網，就是電網的智能化，又被稱為電網“高速公路”，是當今國際最前沿的新能源產業之一，已成為許多發達國家爭相研發的熱點。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標，其主要功能包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、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產的優化高效運行。智能電網的核心內涵是實現電網的信息化、數字化、自動化和互動化，簡稱為“堅強的智能電網(StrongSmartGrid)。

1.智能電網建設中的關鍵技術

智能電網技術是由高級量測技術、高級配電運行、高級輸電運行和高級資產管理組成。高級量測技術(AMI)，是一個用來測量、收集、儲存、分析和運用用戶用電信息的完整的網絡和系統，由智能電表、廣域通信網絡、量測數據管理系統和用戶戶內網絡等四部分構成。通過廣域通信網絡，AMI把用戶和電力公司緊密相連，為將來配電自動化等智能電網功能的實現奠定基礎。其實現的系統范圍的測量和可視性能夠大幅提升現有的電力公司的運行機制和資產管理流程。

高級配電運行(ADO)包括高級配電自動化、高級保護與控制、配電快速仿真與模擬、新型電力電子裝置、DER運行、AC/DC微網運行和運行管理系統組成。

高級輸電運行(ATO)包括變電站自動化、輸電地理信息系統、廣域量測系統、高速信息處理、高級保護與控制、模擬、仿真和可視化工具、高級輸電網絡元件及先進區域電網運行組成。

高級資產管理(AAM)由優化資產使用運行、輸配電網規劃、基于條件的維修、工程設計與建造、顧客服務、工作于資產管理及模擬仿真組成。

智能電網通過高級量測體系(AMI)、高級配電運行(ADO)、高級輸電運行(ATO)和高級資產管理(AAM)之間的密切配合來實現電網安全穩定運行;使分布式電源得到有效的利用;提高電網資產的利用率;提高用戶用電的效率、可靠性和電能質量。

在建設智能電網中需要關注堅強實體電網、智能電網裝備、信息交互平臺、電源電網協調及雙向互動供電的研究。專家建議，智能電網作為目前的一個熱點，當前要密切跟蹤和深入研究未來智能電網技術，大力發展特高壓電網及其他各級電網，高度關注配電、用電側的智能電網技術，加強互聯網安全防護體系的開發、研究手段的建設和國外的交流合作。

2.智能電網對通信網絡的需求

智能電網業務需要全面而完整地信息采集以及與用戶的交互，要實現這些數據傳遞必須要有可靠的安全的通信信息網絡的支撐。

2.1建立實用通信模型

基礎電網物理架構的電壓等級有特高壓、超高壓、高壓、中壓和低壓等多個等級，區域覆蓋有跨省的區域互聯、省內電力輸送、市到縣到企業或小區配送，調度節點有發電側升壓變電站、多等級的高壓變電站、中壓配電變壓器等;依存于電力架構的通信信息網涉及到不同電壓適配、不同區域傳輸、不同節點組網、不同組網成本等等;不同環節所使用的通信網絡技術也不盡相同，如光纖通信、無線通信、IP通信、電力線載波通信、工業總線通信等。因而，每個電力環節需要有與其匹配且實用的網絡建設模型，只有建立實用統一的通信網絡模型才能更好地、規模地得到推廣和應用。

2.2建立互通通信標準

智能電網是將智能化的二次設備IED的采集數據通過通信網絡傳送到控制中心進行分析和控制。在這里，通信網絡首先要把智能化二次設備互聯起來(可采用以太通信方式或工業總線方式)，因此需要明確并制定網絡設備和二次設備間的互通標準。另外一方面，通信網絡技術多樣，標準或非標準的都有可能采用，如低壓電力載波技術缺乏統一標準，在用電信息采集系統中集中器和采集器則必須使用同一廠商的設備，在一定程度上會限制該種技術的推廣和應用。

2.3建立完善通信安全架構

智能電網的各個環節部署著大量的傳感器和計量單元，使得網絡安全環境更加復雜。首先是智能業務中心存在大量安全隱患的新建系統;其次是智能配用電領域大量智能終端的應用，給黑客提供了利用某些軟件入侵機會操縱和關閉某些功能;原有的電力通信協議如104等對安全考慮薄弱;新通信技術的采用如EPON、Wi- Fi、無線等也引入到安全風險。因此以上從中心系統、通信規約、終端仿冒和通信網絡等多方面和整體考慮，形成滿足智能電網新形勢要求的、完善的通信安全架構，保證智能電網有序的、安全的建設和運行。

2.4建立低成本、廣覆蓋的通信網絡

智能電網的各個環節都需要信息的檢測，因而對于覆蓋電網的通信網絡更需要考慮低成本和廣覆蓋，尤其是智能配用電環節。以一個中小城市為例，城市面積約10公里*10公里，電力用戶有10萬戶左右，配變約1000個，開閉所、環網柜以及柱上開關等約有100個，需要采集的信息點達到10萬個之多，覆蓋整個城區。如何構建低成本、廣覆蓋的城市配電信息通信網絡是我們必須考慮的問題，其中低成本的