智能电网:到底姓什么

数据采集→精细化、智能化→运营管理→信息展现→分析优化→数据传输→信息集成

智能电网被公认为是解决未来电网发展的最佳方法,甚至有人将其提升到低碳经济支柱产业的高度。关于智能电网发展的技术路线图多种多样,其中争议最为突出的问题之一就是智能电网标准问题。

在这一点上,IBM、思科等老牌IT企业主张以IP协议为标准为基础确立智能电网技术标准,而传统的电气设备制造商可不这么看,究竟智能电网该姓“电”,还是该姓“网”,不同阵营的争论始终没有停歇。

IT技术流主张

作为最早提出智能电网概念的公司之一,IBM认为中国整个电力行业存在着条块分割、缺乏横向协同、管理粗放、标准制度缺乏或执行不到位等诸多缺陷,建设智能电网是解决这些问题的良机。

IBM主张的智能电网概念如下:智能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系,实现对电力客户、电力资产、电力运营的持续监视,利用“随需应变”的信息提高电网公司的管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。

其中,解决方案的关键因素就是应用IT技术,完成智能电网的数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现。(如图1)

在IBM看来,智能电网需要采集大量的设备数据和客户计量数据,这些数据量大分散,对实时性要求比电网实时运行数据低,需要被多个系统和业务部门使用。因此,传统的电力监视控制与数据采集系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition,SCADA)通信方式已经难以满足这种需要,需要一套新的通信方式。

IBM认为,智能电网的SCADA应该建立在IP协议的基础上,或者说是基于TCP/IP标准的数据网络通讯系统。在《IBM智能电网白皮书》中特别强调,IPSCADA采用标准的Internet通信协议,摆脱了对不同设备制造商提供的私有通信协议的依赖。

作为IBM的全球顶级业务合作伙伴,思科公司(Cisco)也是IT技术流的积极鼓吹者之一。但与IBM不同的是,思科着重提出了云计算的概念,给智能电网赋予了更强烈的科技感。至于云计算究竟能给智能电网带来什么好处,有关各方却很少提及。

电气设备制造商的声音

对于电气设备制造商来说,IT技术似乎是远了点儿。在最近召开的《2009中国国际智能电网产业论坛》上,来自IT企业、电气设备制造企业、国际能源机构、标准化组织、电力企业、电网企业等各方面的代表汇聚一堂,对智能电网的标准问题展开激烈的讨论。

争论的焦点之一就是采用何种协议作为智能电网内部网络联系的标准,思科的代表演讲刚刚完毕,来自菲尼克斯电气中国公司的一位代表就发言表示IP协议、或者说TCP/IP协议不应成为智能电网唯一的选择,这样做将影响电气设备制造商的利益。

IBM主张IP协议的主要理由之一就是利用统一的标准打破各发电厂、电力用户等信息孤岛,这些孤岛都有自己的通信设备或者专门的通信协议,彼此之间不兼容难以实现电网整体的智能化。

而电气设备制造商对于这样的提法是无法赞同的,因为这事关企业的核心竞争力和核心利益。如果自己的专用标准被抛弃,那么未来的利益收益不仅会严重下降,而且主导权也会旁落他人,这显然是不能接受的。

智能电网标准究竟谁说了算

从智能电网技术发展的整体来看,通信协议只是一个组成部分,还有很多部分都面临着标准化的问题,比如用户侧的智能电表、新能源进入大电网的接口、新型的输配电设备等的发展都在某种程度上依赖于标准化工作的推进程度。

在《2009中国国际智能电网产业论坛》上,国家电网公司能源研究院的葛旭波指出,在中国建设智能电网应该坚持一些原则,其中包括两个重要的方面:坚持统一规划,建立以电网企业为主体,相关行业共同参与,协调发展的合作模式;坚持统一标准,积极跟踪并参与国际上智能电网标准体系的制定工作。

而智能电网国际组织GRIDWISEALLANCE成员之一的EnergySolve公司首席执行官Mr.S.LynnSutcliffe则告诉人们,智能电网需要有关各界的共同参与,其中不仅包括了电网公司,为数更多的还有学术界、专业组织、咨询机构、自动化技术公司、软件公司和电信企业等组织。

显而易见,国家电网的“大一统”思想与国际通行的“联盟”思想有着很大的差异,中国电工技术协会有关人士表示智能电网是全国性的庞大工程,仅靠国家电网一家公司恐怕很难实现。

作为一个新兴的产业,智能电网引发各方关注和激烈的利益博弈完全合理,但智能电网究竟是产业发展的终极目标,还是作为用户使用到更清洁、更高效、更智能的能源的手段,则决定了未来产业发展的大方向。

除了国家电网、IBM、思科、主要的电气设备制造商以及电力投资公司之外,希望在标准化上抢占制高点的还有一些行业中介机构,比如中国机械工业联合会领导下的许昌开普电器检测研究院就在积极主导建立中国自己的智能电网标准化组织。

开普主张的中国电工行业智能电网标准化(CEEIA-SGEE)囊括了南方电网、许继集团、沈阳变压器、西高院、常熟开关、大连化学物理研究所等15个机构的17位专家,他们的最终目的就是要在2013年左右最终完成标准的制定实施工作,其建立的智能电网设备框架。

在这样的大背景下,智能电网似乎有些类似哥本哈根气候大会,谁都希望说了算,但可能最后谁也说了不算。智能电网究竟应该姓什么?这个问题恐怕还是要留给以后的诸多论坛去解决了。

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欧美智能电网定义和技术路线图

智能电网定义

美国——对配电网和长距离输电系统进行数字化升级,优化输配电系统的运行,为替代能源产品开放市场。同时,结合其他行业的先进技术,实现信息的高鲁棒性的双向通信,通过采用高级传感器和分布式计算技术,提高电力输送和使用的有效性、可靠性和安全性。

欧盟——基于用户为中心的技术、大规模可再生能源和分布式发电接入,实现电网各种参与者(发电、用电)智能接入,达到高效、可持续、经济安全输送电力的目的。智能电网涉及技术、市场、商业、环境、监管框架、标准化、信息通信技术、社会需求和政府政策等内容。

发展路线图

美国——对于智能电网基本组成部分的描述和发展比例,确定需要特别投资的子项目,确定电网中需要实现无缝交互的区域,确定推动智能电网技术快速实施和利用的合适的技术标准等。

欧盟——起始阶段:拓宽分布式发电和可再生能源发电的监测和远程控制,推动联网工作。制定相关规则,以分清合同的物理边界和地理边界。中期阶段:建立能够接纳大量分布式发电和可再生能源发电的管理机制,包括本地和全局服务,贸易问题,控制问题和冗余信息的适应性等。最终阶段:完全主动功率管理。配电网管理中利用实时通信和远程控制技术来满足网络服务的绝大部分需求。输电和配电网络都是主动的,采用和谐的、实时互动控制功能和高效潮流控制。

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2012-04-16
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