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　　編者語：11月5日，電力自動化技術(shù)的新發(fā)展研討會在滬成功舉辦。會上，專家們對國內(nèi)大型電廠的自動化技術(shù)、核電站自動化系統(tǒng)和供電系統(tǒng)自動化等多方位研討了電力系統(tǒng)自動化的新發(fā)展。特別是對當(dāng)前熱點(diǎn)之一智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了全方位的探討。

　　智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。它貫穿發(fā)、輸、配、用全過程 ，通過智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)各領(lǐng)域都將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

　　智能電網(wǎng)的探索之路

　　自2003年起，美國多個(gè)政府和民間組織就對智能電網(wǎng)愿景進(jìn)行了分析，提出了各自的定義和行動計(jì)劃建議，其中最有典型意義的是美國電力科學(xué)研究院提出的智能電網(wǎng)。

　　2004年，歐盟委員會啟動了相關(guān)的研究與建設(shè)工作，提出 了要在歐洲建設(shè)智能電網(wǎng)。法國電力公司試驗(yàn)“智能電網(wǎng)”以提高風(fēng)電使用率。目前正在試驗(yàn)一種動態(tài)能源儲存系統(tǒng)，有助于電網(wǎng)協(xié)調(diào)來自北海的間歇性風(fēng)電。

　　2006年，美國IBM提出了“智能電網(wǎng)”解決方案，主要包括三個(gè)方面：一是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度；二是數(shù)據(jù)的整合體系和收集體系；三是進(jìn)行分析能力。

　　2007年10月，華東電網(wǎng)公司正式啟動智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃了從2008年至 2030年的“三步走”戰(zhàn)略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項(xiàng)目的啟動標(biāo)志著中國開始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。

　　奧巴馬上任后提出的能源計(jì)劃，除了以公布的計(jì)劃，美國還將著重集中對每年要耗費(fèi)1200億美元的電路損耗和故障維修的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級換代，建立美國橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，最大限度發(fā)揮美國國家電網(wǎng)的價(jià)值和效率，將逐步實(shí)現(xiàn)美國太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。

　　中國能源專家武建東提出的“互動電網(wǎng)。它將智能電網(wǎng)的含義涵蓋其中。互動電網(wǎng)集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性的效率變革，在開放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級調(diào)度、綜合服務(wù)等多種用途開發(fā)。

　　日本、加拿大、澳大利亞等國也開始注意到電網(wǎng)的這一新動向，正在積極跟進(jìn)，助推“智能電網(wǎng)”的發(fā)展。

　　中國的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)

　　國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞說：“積極發(fā)展智能電網(wǎng)已成為世界電力發(fā)展的新趨勢。智能電網(wǎng)首先應(yīng)當(dāng)是一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)。堅(jiān)強(qiáng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)基礎(chǔ)，智能是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)充分發(fā)揮作用的關(guān)鍵，兩者相輔相成、協(xié)調(diào)統(tǒng)一?！苯Y(jié)合我國的基本國情和特高壓實(shí)踐，中國提出了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，具有數(shù)字化、信息化、自動化、互動化的特征。

　　2009年5月21日國家電網(wǎng)首次公布了智能電網(wǎng)計(jì)劃，其內(nèi)容有：以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。具體分為三個(gè)階段：

　　2009年—2010年是規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)；

　　2011年—2015年是全面建設(shè)階段，將加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；

　　2016年—2020年是引領(lǐng)提升階段，將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平。屆時(shí)，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機(jī)比例達(dá)到35％，分布式電源實(shí)現(xiàn)“即插即用”，智能電表普及應(yīng)用。到2020年，可全面建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。

   自動化產(chǎn)品和技術(shù)在電力中的應(yīng)用

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　　智能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)

　　智能電網(wǎng)技術(shù)是由高級量測技術(shù)、高級配電運(yùn)行、高級輸電運(yùn)行和高級資產(chǎn)管理組成。高級量測技術(shù)（AMI），是一個(gè)用來測量、收集、儲存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，由智能電表、廣域通信網(wǎng)絡(luò)、量測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等四部分構(gòu)成。通過廣域通信網(wǎng)絡(luò),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(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。其實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)范圍的測量和可視性能夠大幅提升現(xiàn)有的電力公司的運(yùn)行機(jī)制和資產(chǎn)管理流程。

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

　　高級輸電運(yùn)行（ATO）包括變電站自動化、輸電地理信息系統(tǒng)、廣域量測系統(tǒng)、高速信息處理、高級保護(hù)與控制、模擬、仿真和可視化工具、高級輸電網(wǎng)絡(luò)元件及先進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行組成。

　　高級資產(chǎn)管理(AAM)由優(yōu)化資產(chǎn)使用運(yùn)行、輸配電網(wǎng)規(guī)劃、基于條件的維修、工程設(shè)計(jì)與建造、顧客服務(wù)、工作于資產(chǎn)管理及模擬仿真組成。

　　智能電網(wǎng)通過高級量測體系（AMI）、高級配電運(yùn)行（ADO）、高級輸電運(yùn)行（ATO）和高級資產(chǎn)管理（AAM）之間的密切配合來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；使分布式電源得到有效的利用；提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率；提高用戶用電的效率、可靠性和電能質(zhì)量。

　　在建設(shè)智能電網(wǎng)中需要關(guān)注堅(jiān)強(qiáng)實(shí)體電網(wǎng)、智能電網(wǎng)裝備、信息交互平臺、電源電網(wǎng)協(xié)調(diào)及雙向互動供電的研究。專家建議，智能電網(wǎng)作為目前的一個(gè)熱點(diǎn)，當(dāng)前要密切跟蹤和深入研究未來智能電網(wǎng)技術(shù)，大力發(fā)展特高壓電網(wǎng)及其他各級電網(wǎng)，高度關(guān)注配電、用電側(cè)的智能電網(wǎng)技術(shù)，加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系的開發(fā)、研究手段的建設(shè)和國外的交流合作。

　　自動化產(chǎn)品和技術(shù)在電力中的應(yīng)用

　　據(jù)中國電力聯(lián)合會最新披露的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2008年中國電力基本建設(shè)投資完成額達(dá)到5763億元，同比增長1.52％。這份統(tǒng)計(jì)情況同時(shí)表明，在剛剛過去的2008年，中國的電網(wǎng)投資首超電源投資，分別完成投資2885億元和2879億元。同時(shí)，核電、風(fēng)電基本建設(shè)投資完成額分別增長71.85％和88.10％，火電基本建設(shè)投資完成額則下降了21.99％。

　　電網(wǎng)建設(shè)、新能源包括風(fēng)能、核電 和太陽能的發(fā)展帶動了對自動化產(chǎn)品的需求。從細(xì)分市場來看，自動化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍：在電網(wǎng)建設(shè)中，變電站自動化、調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化等；在核電領(lǐng)域要用到DCS、FCS、PLC、SCADA 、RTU 、KIT、KDC等；在風(fēng)電領(lǐng)域常用到控制器、機(jī)械傳動、變頻器、伺服、SCADA等；在太陽能領(lǐng)域要用到逆變器、PLC等。

　　據(jù)Frost&Sullivan中國研究數(shù)據(jù)顯示：在DCS市場，艾默生、ABB、西門子、英維思、和利時(shí)、國電智深、GE、三菱、日立等占據(jù)著主要的市場，其中艾默生的市場份額高達(dá)20.7%、其次是ABB占17.8%、西門子占15.1%。國內(nèi)兩個(gè)企業(yè)和利時(shí)占9.6%、國電智深占8.5%。

　　在PLC市場，施耐德、西門子、羅克韋爾、GE、歐姆龍、三菱、和利時(shí)等占據(jù)著主要的市場，其中施耐德位列第一，市場份額達(dá)28.3%、其次是西門子占25.8%、羅克韋爾占19.1%、GE占10.2%。從中不難看出，位列前三的公司的市場份額幾乎都達(dá)到20%以上，占據(jù)了整個(gè)PLC市場大部份，形成“三分天下”的格局。

　　然而，在HMI市場，各大知名品牌都占據(jù)一定的份額。施耐德、西門子、羅克韋爾仍然位列前三，市場份額分別為9.8%、10.1%、7.8%。研祥、研華占有市場份額都在5%以上。在SCADA市場，由于政策的支持，國內(nèi)企業(yè)有著明顯的優(yōu)勢，雄居大部份市場。但西門子也占有6.2%、ABB4.5%的市場份額。

　　在未來，基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)將逐步取代現(xiàn)有的分散式控制系統(tǒng)，成為我國電力系統(tǒng)自動化的主導(dǎo)設(shè)備。無線通訊技術(shù)和信息化技術(shù)將會得到長足發(fā)展，安全技術(shù)和節(jié)能技術(shù)將會得到更多的應(yīng)用。（gkong編輯）