对南方电网开展智能电网建设的思考

    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。