國家“十二五”智能電網(wǎng)專(zhuān)項規劃指出，未來(lái)時(shí)間內，智能電網(wǎng)的建設重點(diǎn)將是通過(guò)現代先進(jìn)技術(shù)的高度融合，全面提高大電網(wǎng)運行控制的智能化水平，以及供電服務(wù)的能力和水平，從而最終實(shí)現我國電網(wǎng)的跨越式發(fā)展。在設備投入上，除了以特高壓為主的一次設備之外，智能電網(wǎng)建設將全面轉向電網(wǎng)智能化的六大方面：發(fā)電、智能輸電、智能化變電站、智能配電網(wǎng)、智能用電和智能調度。據統計，至2020年，包括電網(wǎng)接入、柔性輸電、電網(wǎng)監測、智能化變電站、智能電表、充電站/樁等設備在內，電網(wǎng)智能化所帶來(lái)的設備市場(chǎng)容量將超過(guò)6200億元。

    具體在各個(gè)環(huán)節的建設上，則是指發(fā)電要通過(guò)裝置、電網(wǎng)的智能化或大容量的電網(wǎng)儲能，提高新能源尤其是清潔能源的發(fā)電接入;智能輸電要應用柔性輸變電技術(shù)，提高輸電系統的傳輸靈活性、傳輸效率和傳輸容量;智能化變電站要采用先進(jìn)、可靠、集成、環(huán)保的智能設備，以實(shí)現全站信息數字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò )化、信息共享標準化;智能配電要建成配電自動(dòng)化和配網(wǎng)調控一體化、智能技術(shù)支持的系統，實(shí)現微電網(wǎng)的靈活接入和安全運行;智能用電和調度則是要通過(guò)信息的交互和處理，智能地掌控和支配電力，實(shí)現對電能科學(xué)化的管理。

    圍繞這些目標，目前電力電子、新能源開(kāi)發(fā)、安防監控等多個(gè)行業(yè)的設備制造廠(chǎng)商們紛紛緊跟國家智能電網(wǎng)的建設進(jìn)度，按照國內智能電網(wǎng)的要求循序漸進(jìn)地開(kāi)發(fā)適合的新產(chǎn)品，力爭結合電力系統的實(shí)際應用需求，以創(chuàng )新型的產(chǎn)品為智能電網(wǎng)建設藍圖提供有力的技術(shù)支撐。

    新能源發(fā)電需求攀升，智能化并網(wǎng)挑戰加劇

    智能電網(wǎng)的建設需要清潔能源的加入，以達到優(yōu)化能源結構的目的。在核電、風(fēng)電、光伏發(fā)電這三種主要類(lèi)型的新能源中，太陽(yáng)能作為一種廣泛存在、獲得方式穩定可靠，且基本無(wú)污染的能量源，在未來(lái)的智能電網(wǎng)電力獲取方式中將占據非常大的比重。有關(guān)資料顯示，預計到2020年，以風(fēng)電、光伏為代表的新能源發(fā)電接入設備總需求將超過(guò)1000億元，其中，由于風(fēng)電已過(guò)了高速成長(cháng)期，因此光伏逆變器的市場(chǎng)增幅更為迅速，其年平均增長(cháng)率約為50%，市場(chǎng)需求量最高可達605億元。

    清潔、可再生能源并網(wǎng)必須要對原來(lái)的電網(wǎng)進(jìn)行徹底的重新設計并轉化成智能接入電網(wǎng)，而新能源的智能接入也將是一個(gè)重要的課題，目前大規模的風(fēng)電和光伏都處于窩電狀態(tài)，不解決智能接入的問(wèn)題，智能電網(wǎng)在某種意義上說(shuō)只是實(shí)現了部分功能，因此該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展值得關(guān)注和期待，也是一些廠(chǎng)商正在主力攻克的難關(guān)。作為青海格爾木等大型電站項目逆變器的重要供應商之一，山億新能源股份有限公司開(kāi)發(fā)的MW級光伏并網(wǎng)逆變器除了支持有功、無(wú)功控制之外，還具備低壓并網(wǎng)情況下的反孤島能力和中高壓并網(wǎng)情況下的低電壓穿越能力，可接受電網(wǎng)遠程智能調度，并通過(guò)了包括德國在內的18個(gè)國家的嚴格入網(wǎng)認證。該公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高博士認為：“智能電網(wǎng)建設使得多種發(fā)電方式可以有機地形成一個(gè)整體，互相彌補各自的不足，以獲得最優(yōu)的電網(wǎng)電力供應方式。”

    但就目前光伏行業(yè)的建設情況來(lái)看，在整體規劃上還存在著(zhù)許多亟待解決的問(wèn)題。例如，在中國，目前大規模進(jìn)行光伏發(fā)電的區域基本上都位于西部高海拔、長(cháng)日照的地區，而產(chǎn)生的電力在當地無(wú)法就地消化，需要遠距離運輸，這就要依托高電壓的輸電網(wǎng)，電力傳輸是一個(gè)比較大的經(jīng)濟建設問(wèn)題。

另外，如果在電力需求比較旺盛的沿海地區興建太陽(yáng)能發(fā)電項目，則可能會(huì )因為豐富的雨水及污染較大的環(huán)境，給日光的直射造成影響，而無(wú)法獲得較好的發(fā)電效率，投入產(chǎn)出比則有待考量。

    值得關(guān)注的是，隨著(zhù)市場(chǎng)的逐漸成熟，帶有新型功能的太陽(yáng)能逆變器產(chǎn)品也在不斷的演進(jìn)之中。陳曉高表示：“逆變器的開(kāi)發(fā)要依托市場(chǎng)的需求，在智能電網(wǎng)的建設過(guò)程中，新型的逆變器種類(lèi)會(huì )孕育而生，如為了避開(kāi)用電高峰，且更有效地利用用電低谷，能夠在白天發(fā)電、晚上儲能的智能儲能型雙向逆變器就是一種非常好的產(chǎn)品類(lèi)型，這也將推動(dòng)對儲能型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。”

    電力系統監控：一體化、平臺化、智能化趨勢走強

    每一個(gè)智能型變電站就是智能電網(wǎng)中的一個(gè)“堅強節點(diǎn)”，需要自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網(wǎng)完成實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調節、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級功能。據相關(guān)調查顯示，至2020年全國將新增110kv以上變電站6000多座，且全部重點(diǎn)變電站都將實(shí)現智能化改造，預計將帶來(lái)總計1500億元以上的市場(chǎng)需求，當中電子式互感器、監控保護及自動(dòng)化系統等設備需求量將占相當大的比例。

    以電力系統監控解決方案為例，目前不同的電網(wǎng)公司其建設的重點(diǎn)也各不相同。南京南自信息技術(shù)有限公司是國電南京自動(dòng)化股份有限公司下屬的全資子公司，該公司副總經(jīng)理陳飛凌介紹道：“國家電網(wǎng)公司主要推廣應用傳統變電站圖像監控系統和智能變電站輔助系統的綜合監控平臺;南方電網(wǎng)公司主要推廣應用變電站視頻及環(huán)境監控系統，它們的主要特點(diǎn)均為在監控中心通過(guò)現有的電力通信網(wǎng)對所屬變電站實(shí)現遠程實(shí)時(shí)視頻監控、遠程故障和意外情況告警接收處理，以提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并可逐步實(shí)現電網(wǎng)的可視化監控和調度，使電網(wǎng)調控運行更為安全、可靠。”

    新型電力系統監控解決方案要求實(shí)現標準化，解決不同廠(chǎng)商設備符合電力行業(yè)應用環(huán)境需要及互聯(lián)互通的問(wèn)題;實(shí)現變電站—縣供電公司—市供電公司—省公司之間的多級聯(lián)網(wǎng);并與綜合自動(dòng)化系統聯(lián)動(dòng)，實(shí)現遙控、遙信聯(lián)動(dòng)，提供遙視參考;除了完成視頻監控功能以外，還要實(shí)現環(huán)境監測、空調控制、風(fēng)機控制、周界防范，與門(mén)禁、消防系統聯(lián)動(dòng)等功能。“未來(lái)一段時(shí)間，還需求加強對IEC61850智能變電站標準的理解和貫標，更加貼近電力行業(yè)用戶(hù)的實(shí)用化需求來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。”陳飛凌表示，“一方面要強化系統的互聯(lián)互通、設備的互相兼容、協(xié)議信令的一致性;另一方面也要求適應變電站強電磁場(chǎng)干擾對設備電磁兼容性能、外殼防護等級的較高要求，提高系統的性?xún)r(jià)比、實(shí)用化程度，以符合用戶(hù)安全生產(chǎn)和輔助監控的需要。”

    浙江大華系統工程有限公司解決方案總監馮貴賓也說(shuō)道：“在目前變電站的建設中，電力監控系統要求趨于一體化、平臺化和智能化。一體化一方面是指多系統的融合，解決不同監控系統信息孤島的問(wèn)題;另一方面是指監控系統與一次設備的聯(lián)合操控、與二次設備的通信，實(shí)現系統的互動(dòng)互補。而隨著(zhù)變電站‘無(wú)人值守’的落實(shí)，電力系統監控逐漸網(wǎng)絡(luò )化、平臺化，通過(guò)此平臺可實(shí)現整個(gè)市級電網(wǎng)以及省級電網(wǎng)的級聯(lián)，實(shí)現真正的一體化、統一化管理。而智能化則主要體現在系統對視頻智能分析技術(shù)的需求，通過(guò)這一智能化技術(shù)，能夠讓系統自動(dòng)識別和‘思考’，保障變電站的穩定運行。”

    其中，視頻智能分析技術(shù)仍然是一個(gè)急需解決的難題。由于電力系統現場(chǎng)的復雜性以及多樣性，令到視頻智能分析技術(shù)難以推廣，目前迫切需要花費大量時(shí)間、精力研究電力系統的運行情況，積累大量的視頻信息及歷史數據，為視頻智能分析的研究和應用提供堅實(shí)的數據基礎。

    新能源汽車(chē)充電設施：關(guān)注充電能量管理

    在智能電網(wǎng)的整體架構中，電動(dòng)汽車(chē)、充換電輔助設施及能源管理方案是智能用電環(huán)節的一個(gè)重要組成部分。中國新能源汽車(chē)行業(yè)目前仍處于發(fā)展的初期階段，根據國家“十二五”規劃，未來(lái)五年將是電動(dòng)汽車(chē)從研發(fā)階段向產(chǎn)業(yè)化階段過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，“純電驅動(dòng)”將成為中國新能源汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展方向，預計到2015年，新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量將達到同類(lèi)車(chē)型總銷(xiāo)量的1%左右。更為重要的是，電池、電機、電控等支撐技術(shù)將得到重點(diǎn)發(fā)展，其中，到2015年全國計劃將在20個(gè)以上示范城市和周邊區域建成由40萬(wàn)個(gè)充電樁、2000個(gè)充換電站構成的網(wǎng)絡(luò )化供電體系，以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)大規模商業(yè)化應用的能源供給需求。

    “電動(dòng)汽車(chē)有助于降低能源消耗，可充分利用再生資源，并且可以提高人們的生活質(zhì)量。”菲尼克斯(中國)投資有限公司重點(diǎn)行業(yè)管理部經(jīng)理汪和勝表示，“針對未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)，菲尼克斯電氣致力于提供支持全方位充電基礎設施、靈活的模塊化解決方案，同時(shí)，還開(kāi)發(fā)了一種交、直流組合式充電系統，該系統根據IEC62196-3標準，優(yōu)勢之處在于特殊的幾何結構及車(chē)輛上的充電插座接口的設計。該接口同時(shí)可以連接交流和直流連接器，滿(mǎn)足快速充電的需求，使直流和交流混充成為可能，這樣，汽車(chē)制造商就可以為其客戶(hù)供應只具有一種接口的通用型充電系統，因而也大大地提高了效率。”

    除了硬件設備之外，電動(dòng)汽車(chē)的充電能量管理系統同樣也是倍受關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，它可以集中獲取和顯示有關(guān)電力要求或錯誤信息的狀態(tài)數據，以及監控主要的負載情況。汪和勝介紹道：“充電能量管理系統可以使用戶(hù)在被充電站識別后，獲取充電過(guò)程中的相匹配數據，如充電時(shí)間或電量消耗量等信息，使得充電過(guò)程更為智能化。”借助先進(jìn)的充電能量管理系統，還可通過(guò)Web瀏覽器對充電基礎設施需要進(jìn)行監測和維護，令充/換電服務(wù)的運營(yíng)商提高管理效率，也使未來(lái)的智能電網(wǎng)在用電環(huán)節上更加智能化。