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文/张东霞 姚良忠 马文媛，中国电力科学研究院 智能电网的研究和实践
美国
1）法案和纲领性文件。
《能源独立和安全法案 2007》(《EISA2007》)和《复苏与再投资计划法案 2009》(《ARRA2009》)是与智能电网相关的 2 个重要法案。前者在第 VIII章中确立了智能电网的国家战略地位；承诺拨付国有专项资金，支持 NIST 编制智能电网标准体系，对全国范围智能电网标准化工作进行协调；通过投资法案对智能电网研究和示范给予专项资金支持。后者委托能源部拨款 45 亿$的政府资金，并带动国内私人投资，支持智能电网的研究和示范。智能电网在美国是国家战略，政府通过立法和发布政策框架报告，在智能电网建设中发挥组织和引导作用；通过前期资金投入，资助研发和示范项目，以期激发电力公司的创新热情和能力，形成成熟的技术方案和相适宜的市场机制和商业模式，并可激励各利益相关方长期参与、投资，推动智能电网建设可持续发展。
2）资金投入和项目分布。
依据 ARRA2009 法案，美国能源部从 2010 年开始陆续下发政府资金共 45 亿$，支持智能电网的研究、示范和技术应用，国有资金分配及私有资金配套情况如表 2 所示。
ARRA 2009 资金主要支持 99 项智能电网投资项目(Smart Grid Investment Grant，SGIG)和 32 项示范项目(Smart Grid Demonstration Project，SGDP)。SGIG 项目的私有配套资金共 78 亿$，其中输电系统、配电系统、AMI 和用户系统分别投入资金 5.8亿$、19.6 亿$、13.3 亿$、39.6 亿$，分别占比为 7%、25%、17%、51%，AMI 部署约占 50%。SGDP 项目 32 项，其中 16 项为储能项目，另外 16 项示范项目重在研究多项技术的集成，如，加州的一个示范项目是在校园中实现多项技术的集成，包括网络安全、需求响应，混合电动汽车接入和互操作标准的验证等。
除 ARRA2009 资助的项目外，美国电科院(EPRI)开展了 11 项国内示范项目和 3 项国际合作(分别与爱尔兰、法国和加拿大合作)项目。这些项目多属于集研究和综合示范于一体的项目，如 EPRI与EDF合作的项目(Production Répartie, Enr et MDE,Intégrées et. Optimisées，PREMIO)，该项目包括：优化整合多种分布式能源、储能系统；光热发电；太阳能热泵和热储能耦合，平移房屋供热负荷；需求响应；智能洗衣机和烘干机自动需求响应；考证智能电网概念；互操作验证；多项标准的应用(CIM，SEP2.0 和 OpenADR)；项目将多项技术在一个综合项目中实现了集成。
3）项目进展情况。
2012 年 7 月美国能源部发布 SGIG 阶段性报告，预计 2015 年发布总报告。阶段性报告对项目实施情况进行了如下总结。
输电系统：主要任务是部署 PMU、输电线路监测和输电系统通信网；已完成 287 套 PMU 的部署，待完成 800 套。
配电系统：部署自动开关、电容器和变压器的自动传感器及其控制系统。
AMI：智能电表及其通信系统、表计数据管理系统；已部署 1080 万块智能电表；占现有 1.44 亿电表的 8%；目标是 1 550 万；全美预计 2015 年将部署 6500 万块。
用户侧系统：部署家庭显示器、可编程恒温器、用户侧网关，实施动态电价。
阶段性报告中列举了一些成功案例，如：
①田纳西州查塔努加市属电力公司(Electric Power Board，EPB)计划安装 1500 套自动开关，并在 164 回线路上装设传感器。2011 年 4 月，项目实施初期，EPB 使用了 123 套智能开关，在遭遇 9 次飓风袭击时，避免了 250 辆次施工车出动，且缩短了用户停电时间。
②俄克拉荷马燃气和电力公司(OG&E)在动态电价激励下，通过部署用户侧系统(家庭显示器，家庭网关和可编程恒温器)，实施需求响应，降低了负荷峰值。OG&E 在未来几年将对 15 万用户实施需求响应，预计可减少高峰时的发电容量 210MW。
③西部电力协调委员会(Western ElectricityCoordinating Council，WECC)部署 PMU，涉及 18个输电公司，跨越 14 个州，安装了 341 套 PMU 和62 个相量数据集中器(phasor data concentrator，PDC)，使加州—俄勒冈互联线路输送容量提高了100 MW。目前已完成 14%安装计划，正在开发相关的应用软件，借此可提高电网公司的电网管理水平。
白宫科技委员会于 2011 年发布的《21 世界电网政策框架——保证未来能源安全》(《A policyframework for the 21st century grid： enabling our secure energy future》)中指出，投资智能电网项目的四项基本原则是：①智能电网项目满足成本/效益性；②激发电力部门的创新潜能；③赋予用户知情权和决策权；④保障电网安全。该委员会于2013 年 2 月发布了《21 世界电网政策框架——进展报告》(《A policy framework for the 21St Century grid： A progress report》)，对照上述四项原则，通过实例分析，对智能电网项目的成效给予了肯定，并表示将在继续遵循四项原则基础上，对电网现代化工作给予持续的支持。
4）主要技术解决方案。
发输电系统的智能电网技术主要包括广域监控技术和先进输电技术，这些技术的解决方案各国差别不大。此处主要介绍美国在配用电侧的主要技术解决方案。
美国智能配电系统的关键技术主要包括高级配电自动化技术和配电管理 2 个技术领域。
高级配电自动化技术解决方案是在传统的配电自动化系统中增加一些功能，应对分布式能源并网、电动汽车接入带来的问题，降低网损和能源消耗。主要内容增加电压控制，加强对配电系统的监测，实现自愈控制等，应用于中压配电网，主要解决方案包括节能降压 (conservation voltage reduction ， CVR) 、集成电压无功控制 (integrated volt/var control，IVVC)、故障检测隔离和恢复(fault detection，isolation & restoration，FDIR)。
CVR 是对一条配电馈线进行电压控制，利用AMI 监测用户末端电压，依靠馈线中间配置无功补充调节无功电压，其目的是：①在允许范围内尽可能降低负荷点电压，从而降低恒阻抗、恒电流负荷的能耗，同时也可解决分布式能源并网带来的末端电压升高问题；②通过线路中间的无功补偿，提高馈线的电压水平，降低线路损耗。IVVC 则是一个配电区域内多目标电压无功控制。FDIR 是借助自动重合闸、通信系统和软件配置，通过开关自动隔离故障，并利用备用电源为非故障用户恢复供电。配 电管理技术是将停电管理系统 (outagemanagement system，OMS)和 AMI 集成，提高用户停电管理水平、供电可靠性和工作效率。
美国智能用电的总体解决方案如图 4 所示，其核心是绿色按钮动议(Green Button Initiative)和自动需求响应。
绿色按钮是指用户可在电力公司网站上通过一个“绿色按钮”，很方便地查询其能源使用情况。绿色按钮动议由美国白宫、能源部、国家标准和技术研究院(NIST)、监管机构、电力公司供货商、智能电网互操作论坛 (Smart Grid Interoperability Panel，SGIP)等共同推动。
实现自动需求响应需要如下元素：电力公司需要建设头端系统(Head-end)、表计数据管理系统(meter data management system，MDMS)、需求响应管理系统；AMI 部署；动态电价的实施(尖峰电价CPP、尖峰补偿电价 CPR，小时电价/15 分钟电价)；用户侧需要建立用户区域网(home area network，HAN)、家庭用能显示器或门户网站、能量管理系统(energy management system，EMS)、控制/继电保护/开关； 广域网(wide area network，WAN)的建设(有线通信、无线通信、互联网)；具备参与需求响应的智能用电设备和研制(恒温器、智能用电器)以及其他可参与需求响应的发电和用电设备(分布式能源、电动汽车)的接入。需求响应管理系统基于由美国能源部劳伦斯–伯克利实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory，LBNL)开发、为 OpenADR 工业联盟所有的自动需求响应通信规范规范(Open Automated Demand Response Communications Specification) 5）标准化工作。
在 EISA 2007 指导下，NIST 于 2009 年启动智能电网标准体系研究，2010 年 1 月 NIST 发布《智能电网互操作标准框架和技术路线图》1.0 版，2012 年2 月发布了 2.0 版。路线图通过分析研究，识别出 19 项需要优先制修订的标准。为促进美国智能电网标准化工作，吸引各利益相关方参与到标准化工作中来，NIST 组织成立了 SGIP。截止至 2012年 11 月 9 日，SGIP 已拥有来自 22 类利益相关方的782 个组织成员，其中国外组织成员超过 100 家。
SGIP 的工作是卓有成效的：SGIP 组织机构完善，具有体系架构常设委员会、互操作一致性测试委员会、信息安全常设工作组，对智能电网概念模型和体系架构和信息安全等问题进行持续研究，对制修订后的标准的互操作性进行测试；设有领域工作组，对该领域的标准的适应性进行分析，识别差距，对该技术领域标准制定给予指导；通过优先行动计划，指导相应的标准组织完成标准的制修订工作。
在 SGIP 的推动和指导下，美国已完成了一系列智能电网标准的制修订工作，形成了标准库(Category of Standards，CoS)。虽然这些标准目前还没有得到广泛认同，不具备工程应用的条件，但 SGIP 的工作已得到了联邦能源监管委员会(Federal Energy Regulatory Commission，FERC)的高度评价，并为美国智能电网标准的国际化奠定了坚实的基础。由于政府资助标准化工作的资金到 2012 年底结束，SGIP 已转变成会员制机构，将继续开展智能电网标准化工作。
6）面临的主要困难。
尽管白宫对美国智能电网项目的进展情况给予了充分肯定，但在工业界和民众看来，目前智能电网的发展仍显缓慢，并未很好地实现政府承诺的目标(通过实现用户与电网之间的双向通信，使各类用户方便地对自身能源生产和消费进行管理；为社会提供更多新的就业机会)。在政府资金刺激下，研究和示范尚且算得上进展顺利，但电力公司及其他私有企业的投资热情并不高。继续推动智能电网技术研发和技术的大规模部署，仍有很多困难需要克服。
EPRI 报告预计，全美全面部署智能电网技术，需在 2030 年前投入 3380~4760 亿$，即未来 20 年中每年投入 170~240 亿$。但就美国目前的情况，持续的投入面临困难，主要原因在于：美国电力资产所有权和管理权分散，电力设备投资大、寿命周期长，电力公司需考虑成本/效益问题，很难做出投资决策；电力公司需要确保来自不同厂家的设备能实现集成，但新制定的标准尚未得到工业界普遍认可，导致智能电网初期投资风险较大。
欧洲
1）法案和纲领性文件。
欧洲是世界能源电力改革的积极推动者，也是气候变化和环境保护的主要倡导者。从 1997 年开始，欧盟出台了一系列促进可再生能源能源、清洁能源、提高能源效率的政策。2008 年 12 月，欧盟各成员国一致同意发起了“欧洲经济复苏计划”，将绿色技术作为经济复苏计划的有力支撑。所筹 50亿欧元经费中的一半用来资助低碳项目，10.5 亿用于 7 个碳捕获和储存项目，9.1 亿用于电力联网(协助可再生能源联入欧洲电网)，5.65 亿用于北海和波罗的海的海上风能项目。在 2010 年 6 月欧盟夏季峰会上，欧盟 27 个成员国的首脑通过了未来 10 年的经济发展战略，即“2020 战略”。“2020 战略”提出了未来 10 年欧盟需要在能源基础设施、科研创新等领域投资 1 万亿欧元，以保障欧盟能源供应安全和实现应对气候变化目标。欧盟能源新战略的核心内容是未来 10 年欧盟国家能源领域的五大优先目标。这五大优先目标是：①将节能摆在首要位置，着力提高能源效率，到 2020 年节约 20%；②推进欧盟内部的能源市场一体化进程，建立真正的泛欧一体化能源市场；③赋予消费者权利，达到最高水平的安全性和可靠性；④确保欧盟国家在能源技术与创新中的全球领先地位；⑤加强欧盟能源市场的对外尺度。
2）资金投入和项目分布。
欧洲智能电网项目包括欧盟和各国资助的研发、示范和技术部署(Demonstration Deployment ，R&D)项目，除此之外，欧盟还实施了由输电公司和供电公司为研究主体的“欧洲电网计划”(European Electricity Grid Initiative，EEGI)项目。
为了总结欧盟智能电网的项目进展情况，便于欧盟各国共享经验和教训，欧盟联合研究中心(JointResearch Center，JRC)前后 2 次通过问卷形式进行调研，于 2011 年 7 月发布欧洲智能电网项目的阶段性总结报告，总结了 219 项项目的进展情况，2013 年发布了新版报告，对 281 项项目的进行了总结分析。
这 281 个项目的预算经费超过 55 亿欧元，从项目的分布情况看，欧盟各国智能电网发展并不均衡：英国、德国、丹麦和西班牙占比最高，这是因为这些国家新能源比例很多，对智能电网有着更为迫切的需要；与 E15 国相比，E12 国开展的项目少得多。
3）欧盟智能电网研发和示范的技术重点。
欧盟智能电网发展技术路线图如图 5 所示。
由图 5 可知：电网的规划和建设将贯穿整个智能电网建设过程，这是电网智能化的基础；智能电表是实现智能电网发展目标的重要基础设施，智能电表的部署是一个长期的过程；实现需求响应技术的集成、实现电动汽车的大规模应用是相对较远的发展目标。
欧盟和各国智能电网项目涉及的技术重点体现在以下几个方面。
①各种提高电网可观测性和可控性的自动化技术，如配电自动化等。这些技术的部署为适应分布式能源并网奠定了坚实的基础。
②智能电表的研发和部署。目前欧盟在智能电表部署上投资已超过 40 亿欧元，意大利和瑞典分别为 21 亿欧元和 15 亿欧元，占比最高。据估计，到 2020 年，欧盟将部署智能电表 1.7 亿~1.8 亿块，至少投入资金 300 亿欧元。智能电表的效益主要来自节能和电力公司运行成本的降低(技术的和非技术的损耗)。其他潜在的效益来自实施需求响应和提供新的增值服务。至于智能电表究竟该用什么样的通信计算，取决于本地的具体情况。但就现在的情况看，最普遍的情况是将 PLC 和全球移动通信系统/ 通 用 分 组 无 线 业 务 (global system of mobile communication/general packet radio service ,GSM/GPRS)相结合，前者用于智能电表集中器与变电站的连接，后者用于接入表计数据管理系统，(measuring data management system，MDMS)。
③提高供电方和用电方的灵活性的各种技术，包含技术、市场和二者的集成三方面：
a）技术层面上，主要研究集中于如何通过部署分布式 ICT 系统(这一架构应是分布智能化/多代理的)，实现对虚拟电厂(virtual power plant，VPP)的管理(例如分布式能源接入后的电压协调控制)，在这方面由于缺乏标准化的控制和通信解决方案，需要利用专门定制的技术，导致成本很高，限制了参与者的广泛性。需要就这种架构的可扩展性做大量的尝试，特别是要考 虑到满足实时电网数据和实时市场信号的传送需求。
b）在市场方面，主要针对 VPP 的运行管理和实施需求响应的市场机制和潜力，包括第三方参与模式。市场和监管方面的问题是需要消除的关键障碍，需要解决各方如何分担成本效益，如何使第三方的参与能得到合理的成本效益等问题。
c）第三方面是技术和市场的集成，亦即将技术和市场集成，验证对 VPP 运行管理的可能性。目前处在示范阶段，参与者很少，需要考虑到未来很多用户参与时的可扩展性。
④电动汽车。目前主要关注如何使充电设施及其信息通信系统能正常工作，今后需考虑到更为复杂的应用，如 V2G 等。
⑤储能技术及其应用。从 2012 年开始，将新型储能技术作为新的灵活源的研究得到了重视，并成为 2012 年项目的研究重点。
4）EEGI 项目。
EEGI 项 目 由 协 调 欧 洲 互 联 电 网 规 划 的ENTSO-E 和各国配电运营者(Distribution SystemOperator，DSO)发起，执行期为 2010—2018 年。
EEGI 路线图 1.0 版 2010 年 6 月获得欧盟和成员国批准，资金预算为 20 亿欧元，现已下达 4 亿欧元。路线图 2.0(征求意见稿)发布于 2012 年 9 月，总结了项目的进展情况，并对后续工作提出了建议。路线图 2.0 认为，针对欧洲 2020 年的 20-20-20发展目标，研究工作仍显滞后，为此，调整了 EEGI项目每年下拨资金的额度，从 2014 年起资金投入由原来每年 700 万欧元增加到每年 1.7 亿欧元。路线图还强调了研究工作的侧重点：①提高电网灵活性的新技术、新设备的研究；②如何将已取得的研究成果予以推广应用。EEGI 项目的主要研究项目分为 3 类：第 1 类由输电公司牵头研究；第 2 类由配电公司牵头研究：第 3 类则由输电公司和配电公司合作研究。
①输电公司牵头承担项目及其研究内容如下：
a）大电网架构及规划。欧洲互联电网扩展方案规划、未来欧洲互联电网的规划方法及规划方案的实现(使公众能接受规划方案)。
b）电网新技术。增加电网灵活性的各种新技术研发和示范，创新性电网架构的研究和示范，以及大规模可再生能源集中并网技术研究和示范。
c）电网运行。提高互联电网可观和可控的创新技术和新方法，在线稳定裕度评估的新技术和新方法，提高互联电网区域电网级协调能力的技术和方法，以及欧洲互联电网可靠性评估新方法和新工具。
d）市场设计。欧洲互联电网辅助服务和需求管理的市场工具，发电方式安排和阻塞管理工具，大规模可再生能源并网情况下保证系统充裕度和运行效率的市场设计及其相关工具。
e）资产管理。电网资产寿命评估和最大化的方法，基于定量成本/效益分析优化资产利用、延长设备寿命的方法和工具，资产管理新方法欧盟层面的示范。
②配电公司牵头承担项目及其研究内容如下：
a）用户侧系统接入电网。用户侧系统灵活源的利用以及智能家居/用户侧能效。
b）分布式能源并网及其新应用。小型分布式能源并入中低压配电网，中型分布式能源并入高压配电网，储能并网及其运行管理，以及适应电动汽车接入的配网架构。
c）配电网运行。低压配电网监控，中压配电网自动化和控制，配电网管理工具，以及智能电表数据管理。
d）配电网规划和资产管理。配电网规划新方法及配电网资产管理。
e）市场设计。市场设计分析的新方法
③输、配电公司联合承担项目如下： a）输配电网协调管理和控制； b）需求响应参与输配电网运行控制； c）配电网提供的辅助服务； d）输配电网安全防御。 5）标准化工作。 欧洲的 3 个标准化组织(欧洲标准化委员会(Comité Européen de Normalisation，CEN)、欧洲电工委员会(European Committee for Electrotechnical Standardization，CENELE)、欧洲电信协会(EuropeanTelecommunications Standards Institute，ETSI)组成的联合工作组负责制定欧洲智能电网标准化路线图。联合工作组于 2010 年 12 月发布了欧洲智能电网标准化研究报告 1.0 版，2011 年 6 月发布了最终报告(《Final report of the CEN/CENELE/ETSIJoint Working Group on Standards for Smart Grids》)，对欧洲智能电网标准制修订工作提出了建议。随后，联合工作组转变为常设组织——智能电网协调工作组(Smart Grid Coordination Group，SGCG)，继续负责协调和引导欧洲智能电网标准化工作。SGCG 和 NIST 曾签订合作协议、发布白皮书，有意通过合作，共同主导国际智能电网标准的制定。SGCG 于 2012 年 10 月完成研究报告(《First Set of Standards Version1.1》)初稿，识别出首批需要制修订的标准。欧洲的智能电网标准化重点可归结为2 个方面：①制定电动汽车和电表的欧洲标准；②向 IEC 等国际标准化组织提出建议，将欧洲的需求和技术反映在国际标准中并发挥主导作用。
6）需要克服的障碍。
JRC 的研究报告认为，目前智能电网技术部署面临的主要障碍来自监管、政策方面，而非技术因素。主要障碍是：
1）现有技术之间缺乏互操作性，互操作标准制定工作滞后于发展需要。
2）在智能电网新应用中，角色和职责存在不确定性，各方成本效益的分摊不确定，因此带来商业模式的不确定，相关的监管机制与智能电网发展不相适应。
3）缺乏调动用户参与积极性的机制和措施。除政策和标准方面存在着需要克服的障碍外，持续的资金保障也令人担忧。根据 Pike Research 的估算，欧洲建设智能电网需要的资金巨大，到 2020年欧盟国家在智能电网上的投资将达到 560 亿欧元，其中输电环节占37%。2007—2030需投资15000亿投资，包括电网设施更新。受欧贷危机的影响，发展速度和资金投入存在着一定的不确定性。
中国
1）相关政策。
中国政府在 2009 年向全球承诺，到 2020 年单位国内生产总值 CO2排放比 2005 年下降 40%~45%；非化石能源占一次能源比重达到 15%。为此，中国政府相继出台了一系列支持可再生能源发展和节能降耗的政策。此外，在 2010 年和 2011 年政府工作报告中都提出了“加强智能电网建设”，并将智能电网建设纳入国家国民经济和社会发展“十二五”规划纲要中。这表明，智能电网已作为国家战略予以推进实施。
智能电网研究和标准化工作也得到了国家科技部、国家能源局和国际标准委员会的大力支持。2012 年 5 月，国家科技部发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》，明确提出了“十二五”期间智能电网科技发展思路与原则，确立了总体发展目标，部署了九项重点任务。该规划是智能电网正式纳入国家“十二五”规划纲要以来，国家部委层面发布的首个关于智能电网的相关规划，对明确智能电网发展思路具有重要价值及指导意义。2013 年 3 月 11 日，科技部和发改委印发《“十二五”国家重大创新基地建设规划》，将智能电网与特高压入围国家重大创新基地建设。
2）主要成果。
国家电网公司是国内智能电网的主要推动者和建设者，也是其服务区域智能电网建设的投资者。
国家电网公司组织编制了电网智能化规划并完成修编，编制了智能电网全面建设行动计划，形成《智能电网全面建设行动计划总报告》和 16 个专项分报告，提出了智能电网全面建设的基本原则、工作思路和重点工作。组织完成新一轮坚强智能电网战略研究，形成《坚强智能电网战略研究总报告》、7 个专题报告和 5 个分报告的系列成果，阐明了坚强智能电网对节能减排、技术创新、产业发展、资源配置的促进作用，提出了智能电网国际化发展战略和对外传播方法，丰富和深化了坚强智能电网战略理论体系。组织 26 个省公司开展坚强智能电网与地方经济社会发展战略研究工作，加强与地方政府的沟通交流，取得了政府的广泛支持，建设智能电网被写入上海、安徽、河南、重庆等省市的“十二五”发展规划纲要。2009 年以来，国家电网公司全面启动了坚强智能电网研究和实践工作，结合各地区电网特点，开展智能电网试点项目建设，累计安排 32 类 303 项，已建成试点项目 29 类269 项，试点范围覆盖了国家电网公司经营区域内的 26 个省(自治区、直辖市)，涵盖了发电、输电、变电、配电、用电、调度 6 大环节和通信信息平台。2010 年进入全面建设阶段后，根据技术成熟度和应用情况，陆续选择了智能电网调度技术支持系统、配电网自动化、用电信息采集等 14 类项目进行推广建设。
通过智能电网试点及推广建设，取得了 8 个方面的重要成果：
①先后建成 3 个世界上电压最高、容量最大的特高压交、直流工程，已累计送电超过 800 亿 kW h。
②取得多项大规模新能源发电并网关键技术的研究成果，支撑了新能源的开发、消纳和行业发展。经营区域内并网风电装机已超过 6000 万 kW。
③一批智能输电技术得到广泛应用，实现了输电业务的精益化管理和电网安全运行决策。已在 15个省完成了输变电设备状态监测系统部署。
④开展了两代智能变电站的持续实践。在两批共 74 座试点工程的基础上进一步升级原有智能变电站技术方案，大幅优化主接线及平面布局，构建一体化业务系统并深化高级应用功能。已新建并投运智能变电站 500 多座，研制成功多项关键设备并得到规模应用；6 个 110 和 220kV 电压等级新一代智能变电站示范工程技术方案已得到实践验证，预计 2013 年底投运。
⑤配电自动化加速推广应用，在配电网自愈控制等方面取得进展，在 64 个城市核心区建设配电自动化系统，提升了配电网的智能化运行水平。
⑥累计实现 1.55 亿户用电信息采集，构建了大规模的 AMI 系统，支撑了智能用电服务的提升。
⑦电动汽车充换电服务网络建设全面推进，在26 个省区建成投运了电动汽车充换电站 360 座、充电桩 15 333 个，带动了电动汽车相关产业的快速发展。
⑧智能电网调度技术支持系统全面推广应用，建成投运了 31 个省级以上的智能电网调度技术支持系统，提升了大电网安全运行水平。
3）标准化工作。
2009 年，国家电网公司启动智能电网技术标准体系研究，2010 年 6 月发布《坚强智能电网技术标准体系规划》，8 月发布英文版 SGCC Frameworkand Roadmap for Strong and Smart Grid Standards。建立了由综合与规划、发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息 8 个专业分支、26 个技术领域、92 个标准系列组成的智能电网技术标准体系。
“十一五”以来，国网公司结合试点工程建设，组织编制智能电网企业标准 220 项；编制国家和行业标准 841 项，有效支撑中国智能电网技术逐步实现规模化应用 。
国家电网在参与 IEC、IEEE 智能电网国际标准研究和制定中也发挥了重要的作用，显著提高了中国在智能电网国际标准工作中的话语权和影响力。
4）需要克服的障碍。
①欧美国家的智能电网是国家战略，得到国家的立法保证。中国政府虽然将发展智能电网列入“十二五”规划，但对其发展的方针和政策尚无明确的法律法规，增加了智能电网建设的不确定性和分散性，降低了智能电网的战略地位。②智能电网建设需要大量的投资，应由政府主导，并带动全社会共同参与投资，形成智能电网投资的分摊机制，但目前中国的智能电网投资方是电网公司。由于电网投资规模大、回收周期长，短期效益不明显，给电网公司造成较大的压力。
③在政策方面，尚未建立可支持智能电网技术大规模部署的市场机制，如电动汽车发展、需求响应的实施都需要建立相应的市场机制和商业模式，而中国由于缺乏用户侧电价，对用户参与电网运行管理造成了障碍。
发展趋势
智能电网被看作是一个不断演变的生态系统，新技术的发展，政策、市场机制的调整及标准的形成都将对智能电网的发展产生较大的影响。
1）智能电网的概念正在得到不断的扩展。在智能电网基础上，智能能源系统、智能社区、智能城市等新概念被提出，将能源系统从电力扩展到水、油、气，将智能化从能源系统扩展到医疗、交通、安防等方面。此外，美国 GE 公司提出的工业互联网，将智能化的机器、人脑和网络联系在一起，也与智能电网也有着密切的联系。这些新概念的研究目前刚刚开始。
2）信息通信技术和新能源技术的发展及其融合对智能电网的发展有着最重要的影响。当前，物联网技术、云计算和大数据技术在智能电网的应用，已受到了全球范围的广泛重视。物联网、云计算的研究已有一定的基础，大数据的理论尚不完善，学术流派正在形成，大数据在智能电网中的应用价值被看好，但深入系统的研究尚未开展。
3）储能技术的突破对电动汽车的发展有着重要的影响，而储能技术和电动汽车的大规模应用又将对智能电网的形态产生很大的影响。2009 年以来，中国、欧美、日本都加大了储能技术的研究力度，特别是对低成本、大容量、长寿命、高效率的电池的研究。
4）欧美国家近期的工作重点在于通过智能化技术的应用，在尽量减缓投资的情况下，应对新能源并网带来的挑战。对于中远期(2030—2050)的电网发展的研究工作也已启动，欧盟提出了超级电网的设想，启动了欧洲与北非能源数据映射体系的建设工作，为与北非相连形成超级电网展开前期研究。美国风能协会 2008 年提出通过直流“背靠背”将全美交流 765kV 电网互联，形成超级电网；美国德州提出采用多端直流技术及高温超导输电实现东西部电网互联。中国国家电网提出了采用特高压输电技术形成洲际联网的设想，并进行了初步的技术经济分析。为实现未来超级电网、洲际联网的发展目标，特高压输电技术、超导输电技术或其他新的输电技术或将得到大规模的发展和应用，电网的规模和形态也将发生重大的改变。
结束语
1）大力发展新能源是世界各国解决能源短缺和环境污染问题的主要手段之一。然而，由于新能源的随机性及波动性，大量新能源电力的集中或分布接入电网，会给传统电网的安全性及可靠性带来巨大挑战。传统电网只有转变发展成为智能电网才能应对这些新出现的挑战。因此，发展智能电网成为近来世界电力工业发展的主要趋势。然而，由于各国能源结构和分布及电网基础设施相互差异，发展智能电网的初始起点及发展路线图自然也会不完全相同，各国对智能电网的理解也就不完全相同。虽然如此，在智能电网具有经济、环保、高效、安全等特性的认识方面，各国看法基本相同。
2）中国风电、光伏等新能源近年来发展迅猛。一方面，八大千万千瓦级风电基地正在加快建设，呈现大规模、集约化的开发的特点；另一方面，分布式新能源及其他形式的发电方式方兴未艾，未来存在爆发式增长的可能。随着用户侧、配网侧分布式电源的快速发展，尤其是随着屋顶太阳能发电、电动汽车的大量使用，电网中电力流和信息流的双向互动不断加强，对电网运行和管理水平提出了更高的要求。智能电网也是中国电网发展的内在需求。
3）中国在智能电网的发展环境和基础方面与欧美存在着明显的不同，包括电网发展阶段、负荷特点、电力市场和监管机制、能源分布特点等。这些差异主要来自于中国资源分布及电网基础设施等等不同于国外，发展起点不同，由此导致中国与欧美国家在智能电网的研究和建设侧重点方面出现较大差异。
4）中国一次能源分布及区域经济发展的不均衡性，决定了资源大规模跨区域调配、全国范围优化配置的必然性。随着中国经济的高速发展，电力需求持续快速增长，就地平衡的电力发展方式与资源和生产力布局不均衡的矛盾日益突出。缺电与窝电现象并存，跨区联网建设滞后，区域间输送及交换能力不足，电力资源配置范围和配置效率受到很大限制，更大范围优化资源配置能力亟待提高。为促进能源资源的优化配置，提升电网接纳清洁能源的能力，满足经济快速发展需求，实现可持续发展，国家电网公司提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展、具有“信息化、自动化、互动化”特征的坚强智能电网。这是符合电力工业的发展规律和中国的具体情况的。
5）同传统电网相比，智能电网需要能够有效应对复杂多变的系统工况。新技术的突破，政策和机制的调整，商业模式和技术标准的形成，对智能电网的发展将产生重大的影响。在这一长期的发展过程中，应重视如下几方面的工作。
①持续跟踪研究欧美等发达国家智能电网的发展状况。充分借鉴其经验教训，以期在智能电网建设过程中少走弯路，同时也有利于中国智能电网标准国际化工作以及其在智能电网领域的国际合作和技术输出。
②欧美国家在智能电网的系统工程方法、架构体系研究、技术产品功能设计和效益分析、商业模式设计与实证研究等方面有着比较深厚的研究基础和丰富的工程经验，中国应加强这方面的研究和实践。
③在影响智能电网发展的一些基础研究和新技术开发方面应加强科研支持力度，如物联网技术、大数据技术、超导技术、储能技术等。
④应进一步确立智能电网的国家战略地位，由政府主导，颁布相关法规、给予充分的资金支持、建立相应的政策机制，吸引全社会参与，持续推动中国智能电网发展。 |
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