发展中国智能互动电网技术流程要素

　　●我国独特的中央集权电力体制，决定了分级、分区、分时、总体和全网实现智能化、信息化的可能性、必要性和现实性，为此，我国电网现代化的择优技术路线应明确为跨越式、跨产业的变革方式；其发展目标应明确为主体营建互动电网，成为我国电网现代化的最小代价和最理想捷径。

　　●互动电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。

　　我国发展互动电网的技术流程应包括如下要素：

　　——构建基于通信标准的电网互动架构系统：包括变电站自动化、需求侧管理、输配电自动化、建立有效的监控和数据采集系统、建立灵活交流输电、可视化辅助决策、完善电力无线网络系统、解决电力线载波通讯、建立复合光纤电缆系统等等。互动系统通信必须采用实时控制，建立有效的信息和数据交换体系，实现系统的可靠性、安全性和大幅提高电力资产的利用率。改革的核心就是推动现有电网系统的所有流程要素实现互动运转。

　　——构建基于全网的智能测量系统：包括先进的微传感器、远程抄表设备、监测系统和负荷管理技术等，实现电网故障检测、电力消费预测、电力系统互动自动控制管理等。

　　——进一步升级的互动电网还可以构建基于超导技术的电网冲击保护设备、超导限流器、超导稳定电压系统等组件。其中目前的dSVC解决方案就是一种解决柔性交流输电技术(FACTS)的方案，由于这个方案可以动态实时地调节输出，可以快速地处理电能质量问题，实现动态无功补偿以保持电压恒定，有效保护系统免受电压快速下降和闪变的影响。而且，智能电网的发展还可以推动超导技术更大规模地在电网中使用。现代化电网添加超导元素，既是美国超导公司的市场推广，也是美国能源部推进超导电网改革的内在需要，由此，智能电网体系的营建可以指向发展超导电网的更大战略目标。

　　其他系统要素还应包括：智能电表和电光终端管理设备、相量测量技术和同步相量测量装置、广域测量系统、其他智能网组合设备、中央数据管理和分级调度系统、电力光纤复合线缆终端及网络管理体系、国际化的互动电力管理软件系统、电力线通讯系统管理和控制、符合国际标准的电网体系运转、与其他数据库系统重新匹配优化组合和运转等，从而构成比较完备的互动电网流程体系。

　　基于上述系统分析，电网的局部或特定点位可以优先智能化、信息化，这个局部或点位的电网智能化，可以称之为智能网，其发展方式是不适合我国的。而我国独特的中央集权电力体制，决定了分级、分区、分时、总体和全网实现智能化、信息化的可能性、必要性和现实性。为此，我国电网现代化的择优技术路线应明确为跨越式、跨产业的变革方式，其发展目标应明确为主体营建互动电网，这也应该是我国电网现代化的最小代价和最理想捷径。

　　在这个转变战略中，应支持在现有电力线的基础上，添加两三条光纤线缆，解决民用网、政府网和军用网三网捆入电缆线运行的问题，最大限度地利用好我国电力网资源，这实际上是通过对我国电力主网改造的机遇，实现多通道主辅线缆捆绑的合成。与此同时，可以建立多通道共享的系统网络管理技术和中央信息管理平台、数字变电站体系和满足不同客户需要的智能终端，有效解决电力数据采集、传输、集成、优化和表达的流程运转。由此，可将我国电网一步投送到全球新技术革命的最高端，将我国电网营造为综合性、多层次的服务网络。

　　这个多通道的电网体系可以包括如下功能：电力线运营配电网和可再生能源接入网，光纤线缆运行通讯网、数据网、电视网、家电管理网、智慧电能存储网(即电池充电网等)、远程医疗网、生物传感器网、政府公共服务网和灾难、救援、医疗救护等网络，可在灾难发生时通过政府网至家庭终端实时报警。这10项功能可成为我国互动电网发展的主体内容，并随着社会需要变化而逐步提升。对于我国36万千米的输电网系统而言，这3个新增的添附线缆投资不过100亿元左右，是我国能够承担也必须承担的。至于对110千伏、35千伏线路(2007年底这两项全国合计77.8万千米)以及10千伏等中低压电力线路实施系统添附光纤的投资，通过吸纳多元投资的方式是不难解决的。如由各地电力、通讯和军队通讯兵联合施工，三到五年内，我国主要城镇可以初步实现互动电网的基础营建和运行。

　　光传输与电能传输分属不同类型的传输体系，相互间没有电磁干扰，光纤和电力线复合在一起时也几乎没有电气绝缘问题，因此，可以将我国电网的电气绝缘水准和杆塔、网架资源发挥至极限。经测算，若合成生产和使用光纤和电力线复合线缆，由于节省了线缆的外保护套、光纤保护件和挂缆等工程，光纤和电力线复合线缆的采用，较之采用挂缆和粘结的光纤和电力组合线缆的成本，实际仅增加15%至30%，这也应该是电网发展最可节约的战略大工程。

　　应该充分利用全球经济危机的历史机遇，将我国电力建设的主战场转移到互动电网建设上来，集中将我国的高、低压电网及其配套设施更新为与互动电网匹配的运行系统，其中缆线管理路线应明确三原则，即：新建电网加快推行光纤和电力复合网络、旧有电网添附光纤网络、特殊地区推广电力通讯系统。

　　互动电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。从技术上讲，互动电网应是最先进的通讯、IT、能源、新材料、传感器等产业的集成，也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。

　　互动电网学说的本质，就是以信息革命的造法性标准和技术手段大规模推动工业革命的最重要资产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。为此，IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟，互动电网改革将推动全球能源革命的深度扩散。通过建造互动电网，推进IT革命进入创新阶段，为消费者提供更好的减少能源消耗的路径，为整个社会节约成本、降低温室气体排放，并使绿色经济逐步占据统治地位。

　　(作者系《中国改革》杂志学术顾问、中国科学院《科学时报》社首席经济学家，本文亦为教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目：科学发展观研究之专项课题研究，项目批准号：07JZD0001。作者电邮：bebobe@163.com)

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