智能电网的普遍定义及概念拓展

  笔者给出智能电网的定义是：能够监测分析客户、电网设备及网络节点上电力流与信息流，控制电力流与信息流双向流动，实现电网自主优化运行的新型电力系统。

  从以上定义能够准确的看出以下几点：一是在智能电网定义中的“客户”及用户具有模糊性。不仅包括传统的电力用户、发电厂，也包括供、用经常转换的可再次生产的能源发电客户，分布式发电、用电客户，储电设备等。只要在电力网络上，且具有电量和信息流动的设备都可被视为智能电网的电力客户。二是智能电网的主体“新型电网”(是什么)范围扩大，但仍然是具有物理网络特性，网络之外的系统或设备不属于智能电网的范畴。三是电网所监测、分析、传输的不仅是物理的“电能”还有“信息”(做什么)，且电能与信息在电网与客户之间是可以“双向”流动的(做到什么程度)。四是控制电网节点上的电力流与信息流双向流动、“自主优化”电网运行。无论局部还是整体，凡是能够很好的满足(符合)这些要求的就是智能电网，否则就不是。英国《卫报》网站6月22日撰文提出：智能电网就是把电力网络数字化，数据的流动与电流变得同等重要。依靠家里和办公室装配的智能电表和其他智能设备，智能电网能够使电力公司实时了解电能是如何以及在哪里生产和消费的。这时电网技术能通过这些信息的双向流动来平衡电力的供需环节。电力生产者和消费的人之间的信息流动真正改变了电网规则。这是对智能电网本质的一种通俗解释。

  以上定义显然不能为建设和应用智能电网提出更多的信息。通过对定义进行拓展，可以较好地解决应用的问题。定义拓展主要从两个方面开展，一方面从目的性方面展开，即“为什么”发展智能电网;另一方面从以什么样的技术来支撑智能电网，即“怎么做”才能实现智能电网功能。

  将价值目标包含到扩展定义。在基本定义中并没有涉及“为什么”的价值目标内涵，是因为价值目标不是智能电网的本质。智能电网能轻松实现的功能和价值在于使用者在什么阶段解决什么样的问题。由于各个国家、地区甚至客户所面对的问题不同，智能电网的功用也是不一样的。但智能电网可根据自身的需求，满足全社会能源资源优化配置、节能环保、电力市场化发展目标，满足电网安全性、经济性目标，以及满足电力生产端及用户端对电能质量、方便性、经济性等各种单一目标或者综合优化目标。

  将支撑方法包含到扩展定义。为实现智能电网的功能，智能电网必须由“硬件”及“软件”两个系统构成，只有其中之一都发挥不了智能电网的基本功能。支撑智能电网的硬件及软件，既包括与电网技术发展紧密关联的自动化技术、高速双向通信网络、先进的传感和测量技术、不同电压等级的坚强输电网络，也包括智能化决策支持系统。可以说，硬件支撑系统像人的感觉器官及执行器官，而智能化决策支持软件系统像人的大脑，电网的“自主优化运行”是硬、软件系统联合运行的结果。因此，现在一些没有决策系统支持的所谓智能电网，并不是真正意义上的智能电网，而只是一个“摆设”。由于支持智能电网的软件与硬件都在持续不断的发展，如云计算技术、物联网技术也处于初级发展阶段，所以智能电网的发展必然也需要一个过程，即由初级到中级，再向高级发展。在发展过程中，一些不成熟的软、硬件技术或者设备，并不一定是智能电网的必备条件，如云计算、物联网技术并不是智能电网的必备条件。

  从以上概念模型能够准确的看出，从最上层的目的层至概念内涵层，主要是分层表述智能电网做什么以及需要什么样的目标、规划、路线、内容、政策、规则支撑;而从最下层的平台层至概念内涵层，主要是基于什么样的平台、基础技术和核心专有技术支撑。从上表还能够准确的看出，智能电网及与之相关的各要素之间形成不同层面的相关配套、支持的闭环关系。根据以上概念模型，可以图中概念内涵为依据，按概念拓展的1、2、3对应的内容组合成不同形式的智能电网拓展定义。即可以从目标规划、体制机制上拓展，也可以从核心技术、基础技术上去拓展，也能结合不同的需求拓展。但不管如何拓展，都是在基本定义的基础上的拓展。可以有以下几种拓展：

  如：基于坚强电网及智能化决策支持系统，监测发电、储电、输电、变电、配电、用电、储电设备及网络节点上电力流与信息流，控制电力流与信息流双向流动，实现电网自主优化运行的新型电力系统。

  再如，为实现能源资源的优化配置及可再次生产的能源发展，以电价机制为导向，基于新材料、新设备、先进的传感技术、自动化技术及数据、云计算技术，监测发电、储电、输电、变电、配电、用电、储电设备及网络节点上电力流与信息流，控制电力流与信息流双向流动，实现电网自主优化运行的新型电力系统。

  1、全球至今并没有智能电网的统一定义，但是人们对智能电网内涵的认识基本一致。基本内涵的认识表现在三个方面：一是智能电网是包括了发电、输电、变电、配电、用电、储电的新型电力系统;二是对电网节点上的电力流、信息流进行监测分析，对电力流与信息流的双向流动来控制;三是电网(或者部分)可以自主优化运行。

  2、不同国家、不同机构、不同专家对智能电网的不同定义或者不同描述的主要区别有三个方面：一是文字表述方法不一样;二是对智能电网所要达到的目的或者实现的功能要求不同;三是采用的技术支撑条件不同。这些不同可能会影响到智能电网的物理形态、技术水平、发挥的作用，但都不可能影响智能电网的本质属性。

  3、可以从智能电网的概念内涵出发，对智能电网的定义进行扩展，既可以从目的、功能、政策、机制等方面做扩展，也可以从关联平台、基础技术、核心技术等方面做扩展，还可以从以上两个方面联合进行扩展，扩展时要注意根据有必要进行合理搭配。

  1、智能电网是一个巨大的系统工程，是未来电力工业综合技术发展的方向，是一个需要长期完善的过程，甚至是一个永远在路上的创新目标。同时，随着能源电力化进程的加快，电力占终端能源消费比重的逐步的提升，智能电网必将成为智能能源网的核心和基础，对此应有清醒而深刻的认识。

  2、尽快统一对我国智能电网的认识，明确定义，做好智能电网顶层设计。如果定义不清，则会形成内部人、财、物的消耗;假如没有良好的顶层设计，就会走更多的弯路，付出更多的代价，更重要的是贻误稍纵即逝的时机。顶层设计不仅要对智能电网进行系统模块设计，而且要对智能电网在智慧能源网中作用进行科学定位。

  3、建立与时俱进的智能电网发展效果的评价指标体系。人们对事物发展认识不统一的原因，除了基本观念发生冲突外，绝大部分是因为大家不是在一个评价体系内观察和认识问题。比如，可再次生产的能源、新能源替代传统能源是必然趋势，但是用多长时间、替代到什么程度、用什么样的经济代价完成这个替代存在不同看法，一个重要的原因是评价指标体系不完善造成的分歧。发展智能电网决不是为发展而发展，要把发展的理念和目的指标化，通过设定科学的评价指标来比较、评价各种方案、措施的可行性和正确性，不能用理念替代指标，也不能用方向指引来替代具体的成本效益评估后的决策。

  4、建立科学决策机制。对于国家智能电网发展的战略及重大政策及规划发展，在决策之前应充分听取社会各方面意见建议，建立充分的辩论机制，努力达成共识。要完善由第三方对智能电网发展政策和规划评估机制，对于已经实施的政策和规划，实践证明不符合实际情况的要勇于改正，并建立相应的责任追究机制。