http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 00:14:38 來源:《中國能源報》

張建華,華北電力大學輸配電係統研究所所長、科技部973計劃能源領域專家谘詢組成員
中國能源報:您最近研究的幾個課題都與智能電網有關,能簡單介紹一下嗎?
張建華:最近承擔了幾個課題,如國家科技部“863”計劃項目“分布式電源和微型電網的接入、控製和保護”,微wei型xing電dian網wang和he傳chuan統tong電dian網wang有you較jiao大da區qu別bie,也ye是shi智zhi能neng配pei電dian網wang的de一yi個ge組zu成cheng部bu分fen。我wo們men正zheng在zai進jin行xing智zhi能neng電dian網wang規gui劃hua平ping台tai的de開kai發fa,電dian網wang建jian成cheng之zhi後hou可ke靠kao性xing提ti高gao多duo少shao?供gong電dian能neng力li和he轉zhuan供gong能neng力li在zai多duo大da程cheng度du上shang得de到dao改gai善shan?新xin能neng源yuan如ru分fen布bu式shi電dian源yuan的de接jie入ru怎zen樣yang布bu局ju,如ru何he應ying對dui和he監jian控kong?其qi接jie入ru標biao準zhun和he原yuan則ze應ying怎zen樣yang考kao慮lv?這zhe些xie問wen題ti都dou納na入ru到dao了le規gui劃hua平ping台tai之zhi中zhong。與yu過guo去qu相xiang比bi,規gui劃hua平ping台tai更geng多duo考kao慮lv了le分fen布bu式shi電dian源yuan接jie入ru的de因yin素su。這zhe些xie工gong作zuo應ying該gai說shuo跟gen智zhi能neng電dian網wang多duo少shao都dou有you些xie關guan係xi。此ci外wai我wo們men在zai城cheng市shi電dian網wang規gui劃hua、電網的安全評價和應急機製建設等方麵也承擔了不少企業和政府委托的科技項目。
中國能源報:國網提出的“統一堅強智能電網”與歐美電網建設的發展思路有何區別?
張建華:按照國網的提法,“統一堅強智能電網”是以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的、具有“四化”功能的堅強電網。“四化”的概念就是指電網的數字化、信息化、自動化、互動化,這是一個比較大的概念和框架。歐美智能電網的概念與此有一定區別,像美國GRID2030計劃,其主要的目標是要建設一個堅強的電網,提高服務水平。GRID2030計劃從三個方麵來達到目標,一是提高電網的可靠性,二是降低電網運行的損耗,三是充分利用可再生能源。大規模可再生能源如風電、taiyangnengfadiandengdejieruhuiduidianwangwendingyunxingzaochengyidingchongji,zhejiuxuyaotigaodianwangdekangchongjinengliheyingduixinnengyuanjierudekekaoxingshuiping。congpeidianwangdejiaodulaijiang,yaotigaoyonghudeyongdianzhiliang,bixushixiandianwangheyonghuzhijiandehudong。meiguozaizhugandianwangjianshedefazhanfangxiangshangqiangtiaolechaodaoshudianjishudeyingyong,gaijihuayujizaiweilaier、三十年內超導技術能夠獲得突破性進展,在美國建成實用化的超導電網。當然建設超導電網的主要目的是節能,其可行性還值得研究。
中國能源報:從技術上來講,目前我國發展智能電網所要突破的難點在哪?
張建華:這要看我國智能電網發展的目標是什麼。如果像美國的GRID2030計(ji)劃(hua)那(na)樣(yang)發(fa)展(zhan)超(chao)導(dao)電(dian)網(wang),就(jiu)應(ying)該(gai)在(zai)技(ji)術(shu)上(shang)有(you)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue),是(shi)電(dian)力(li)史(shi)上(shang)的(de)一(yi)場(chang)革(ge)命(ming)。按(an)照(zhao)目(mu)前(qian)我(wo)們(men)國(guo)家(jia)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)發(fa)展(zhan)計(ji)劃(hua),在(zai)技(ji)術(shu)上(shang)並(bing)沒(mei)有(you)太(tai)多(duo)的(de)障(zhang)礙(ai)。
從cong長chang遠yuan的de目mu標biao來lai看kan,分fen布bu式shi電dian源yuan一yi定ding要yao解jie決jue儲chu能neng問wen題ti,大da容rong量liang的de儲chu能neng關guan鍵jian技ji術shu若ruo不bu能neng得de到dao解jie決jue的de話hua,對dui可ke再zai生sheng能neng源yuan的de利li用yong會hui有you較jiao大da影ying響xiang。國guo家jia支zhi持chi的de基ji礎chu研yan究jiu中zhong,儲chu能neng技ji術shu是shi非fei常chang重zhong要yao的de一yi環huan。要yao妥tuo善shan解jie決jue風feng電dian、光伏發電的波動性和隨機性對電網運行造成的影響,使可再生能源順利接入電網,儲能技術是必須克服的難點。
同時我們應積極關注美國等發達國家超導技術的發展,美國GRID2030計劃提出,2030年在全美建成超導電網,由此可以推斷超導技術的突破應該在不遠的將來能夠實現。
在zai主zhu幹gan電dian網wang的de智zhi能neng化hua方fang麵mian,需xu要yao深shen入ru開kai展zhan廣guang域yu測ce量liang技ji術shu的de應ying用yong研yan究jiu,實shi現xian對dui電dian網wang安an全quan穩wen定ding運yun行xing工gong況kuang進jin行xing實shi時shi的de動dong態tai監jian控kong。在zai柔rou性xing輸shu電dian方fang麵mian,電dian力li電dian子zi技ji術shu的de應ying用yong可ke以yi大da幅fu度du提ti高gao電dian網wang的de控kong製zhi水shui平ping和he安an全quan穩wen定ding運yun行xing水shui平ping。國guo內nei目mu前qian在zai進jin行xing這zhe些xie靈ling活huo交jiao直zhi流liu輸shu電dian裝zhuang置zhi的de研yan發fa工gong作zuo,還hai沒mei有you大da規gui模mo的de應ying用yong,而er且qie設she備bei也ye比bi較jiao昂ang貴gui。
中國能源報:上海世博園區正在開展智能電網的試點工作,請問智能電網規劃在傳統電網基礎上將增加哪些新內容?
張建華:電(dian)網(wang)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)工(gong)作(zuo)我(wo)們(men)在(zai)幾(ji)年(nian)前(qian)就(jiu)已(yi)經(jing)展(zhan)開(kai),隻(zhi)是(shi)沒(mei)有(you)提(ti)升(sheng)到(dao)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)高(gao)度(du),如(ru)我(wo)校(xiao)教(jiao)師(shi)研(yan)製(zhi)的(de)調(tiao)度(du)機(ji)器(qi)人(ren),實(shi)際(ji)上(shang)就(jiu)是(shi)調(tiao)度(du)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)雛(chu)形(xing);此外像電網的故障診斷、應急處理、自動抄表等都是智能化電網的一部分。智能電網的試點工作,應該解決綠色能源的大規模應用問題。這包括分布式能源如風電、太陽能等的接入問題、接入之後的監控問題和發生故障後的保護問題、分布式電源與主電網的協調運行問題等。智能電網發展的目標決定了其策略和側重點也將有所不同。
總的來說,智能電網規劃將涉及到以下幾個問題:一是調整原來電網的網架結構,新的規劃要充分論證網架結構的合理性。過去我們的一些電網網架結構不太合理,如供電範圍、供電半徑、設備選型等都沒有考慮到未來20~30年負荷的發展,這些問題在規劃時將充分考慮。
二是分布式電源的接入問題,分布式電源是歐美智能電網發展的一個重要基礎。
三是全麵提升配電網監測和控製的智能化水平。目前主電網的監控手段已經非常先進,如光纖通信、無人值守變電站、數shu據ju自zi動dong采cai集ji等deng,但dan是shi配pei電dian網wang的de監jian測ce控kong製zhi水shui平ping還hai較jiao差cha。配pei電dian網wang通tong信xin的de重zhong要yao性xing在zai於yu,它ta能neng采cai集ji到dao配pei電dian網wang末mo端duan的de信xin息xi,從cong而er使shi配pei電dian網wang達da到dao可ke觀guan可ke控kong的de狀zhuang態tai。美mei國guo目mu前qian在zai底di特te律lv等deng三san個ge城cheng市shi進jin行xing“百萬級節點”配電網監測係統的試點工作,該係統能夠使處於配電網末梢的每個用戶信息都處於“可觀”狀態。我國目前尚不能達到這種水平,一般配電網信息的監測隻能達到變電站的10kV出線側,在10kV的de末mo端duan隻zhi有you計ji量liang電dian費fei的de電dian表biao,不bu具ju備bei實shi時shi反fan饋kui功gong能neng。因yin此ci智zhi能neng電dian網wang建jian設she的de很hen大da一yi部bu分fen工gong作zuo將jiang是shi搭da建jian配pei電dian網wang的de通tong信xin網wang絡luo,完wan善shan數shu據ju的de監jian測ce,實shi現xian實shi時shi監jian控kong。從cong技ji術shu上shang來lai講jiang這zhe並bing不bu難nan實shi現xian,但dan由you於yu配pei電dian網wang點dian多duo麵mian廣guang,所suo需xu要yao的de資zi金jin投tou入ru是shi非fei常chang巨ju大da的de。因yin此ci隻zhi有you在zai資zi金jin允yun許xu的de情qing況kuang下xia,才cai能neng全quan麵mian解jie決jue配pei電dian網wang的de通tong信xin和he數shu據ju采cai集ji等deng問wen題ti。
中國能源報:從政策層麵上來說,發展智能電網應做好哪些政策支持?
張建華:一方麵要理順電價機製,電力作為特殊商品,具有天然的壟斷性,電力市場的改革也一直進展緩慢。
我們以前提出提高用戶的用電可靠性,但可靠性沒有電價的支撐。在新加坡、美國等國家,供電可靠性與電價密切相關,優質優價。
國(guo)家(jia)要(yao)推(tui)動(dong)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan),需(xu)要(yao)在(zai)新(xin)能(neng)源(yuan)接(jie)入(ru)和(he)電(dian)網(wang)自(zi)身(shen)的(de)利(li)益(yi)上(shang)求(qiu)得(de)平(ping)衡(heng),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)有(you)政(zheng)策(ce)的(de)合(he)理(li)引(yin)導(dao)。像(xiang)目(mu)前(qian)對(dui)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian),政(zheng)府(fu)有(you)相(xiang)應(ying)補(bu)貼(tie),但(dan)還(hai)沒(mei)有(you)針(zhen)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)激(ji)勵(li)機(ji)製(zhi),這(zhe)實(shi)際(ji)上(shang)影(ying)響(xiang)了(le)電(dian)網(wang)接(jie)納(na)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的(de)積(ji)極(ji)性(xing),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)有(you)政(zheng)策(ce)的(de)合(he)理(li)引(yin)導(dao)。
xinnengyuanfadianjuyoujiaodadebodongxing,huiduidianwangpingwenyunxingxingchengjiaodachongji。dianwangzaijienazhexiediannengshiyaoduizhezhongbodongjinxingtiaojie,zhejiuxuyaohuodianhuoqitachangguijizuliuyouzugoudebeiyong。
以風電為例,風電是清潔能源,但從電網角度來看,風電的波動性和隨機性實際上是對電網供電質量的“汙染”。因此大規模風電的接入對電網供電可靠性、潮流分布等都有較大的影響。
ruguofengdianmanfa,namehuodiandengqitachangguijizubixuliuyouyidingderebeiyong,yidanmeifengshinenggoumashangtigaochuli,baozhengdianwangwendingyunxing。zhezhongrebeiyongbixuzugou,cainengbaozhengbuhuizaifengdianbingwanghouyouyuqibodongxingduiyonghuzaochengyingxiang。zaiouzhouyeyouleisideqingkuang。youzhuanjiarenweixinnengyuanfadianshangwangzhanzongrongliangde20%左右將會對電網運行產生較大影響,並且必須為新能源發電留有足夠的備用。
熱re備bei用yong意yi味wei著zhe火huo電dian等deng常chang規gui機ji組zu的de經jing濟ji效xiao益yi將jiang有you所suo下xia降jiang,這zhe種zhong損sun失shi怎zen麼me補bu償chang目mu前qian還hai沒mei有you相xiang關guan的de機ji製zhi。當dang然ran從cong節jie能neng角jiao度du來lai講jiang,或huo者zhe說shuo從cong國guo家jia利li益yi層ceng麵mian來lai看kan,利li用yong常chang規gui機ji組zu的de熱re備bei用yong來lai多duo發fa風feng電dian和he太tai陽yang能neng光guang伏fu發fa電dian是shi合he理li的de。
從(cong)投(tou)資(zi)角(jiao)度(du)來(lai)講(jiang),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)投(tou)資(zi)涉(she)及(ji)到(dao)社(she)會(hui)投(tou)入(ru)和(he)產(chan)出(chu)的(de)問(wen)題(ti),即(ji)付(fu)出(chu)多(duo)少(shao)和(he)得(de)到(dao)多(duo)少(shao)回(hui)報(bao)的(de)問(wen)題(ti)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)建(jian)設(she)將(jiang)降(jiang)低(di)一(yi)次(ci)性(xing)能(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan)的(de)消(xiao)耗(hao),這(zhe)要(yao)求(qiu)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)乃(nai)至(zhi)全(quan)社(she)會(hui)都(dou)有(you)參(can)與(yu)其(qi)中(zhong)的(de)積(ji)極(ji)性(xing),充(chong)分(fen)利(li)用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)。但(dan)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)乃(nai)至(zhi)全(quan)社(she)會(hui)參(can)與(yu)其(qi)中(zhong)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)利(li)益(yi)考(kao)量(liang)的(de)問(wen)題(ti),比(bi)如(ru)說(shuo)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)可(ke)能(neng)很(hen)難(nan)承(cheng)擔(dan)接(jie)入(ru)大(da)規(gui)模(mo)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)所(suo)需(xu)付(fu)出(chu)的(de)代(dai)價(jia),但(dan)在(zai)發(fa)展(zhan)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)等(deng)項(xiang)目(mu)中(zhong)又(you)有(you)積(ji)極(ji)參(can)與(yu)的(de)動(dong)力(li),因(yin)為(wei)更(geng)多(duo)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)意(yi)味(wei)著(zhe)加(jia)油(you)站(zhan)將(jiang)逐(zhu)漸(jian)被(bei)充(chong)電(dian)站(zhan)所(suo)替(ti)代(dai),因(yin)此(ci)也(ye)就(jiu)成(cheng)了(le)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)的(de)利(li)益(yi)增(zeng)長(chang)點(dian)。
專家簡介
張建華,華北電力大學電氣與電子工程學院教授,博士生導師,輸配電係統研究所所長,科技部973計ji劃hua能neng源yuan領ling域yu專zhuan家jia谘zi詢xun組zu成cheng員yuan,中zhong國guo工gong程cheng建jian設she標biao準zhun化hua協xie會hui電dian氣qi工gong程cheng委wei員yuan會hui委wei員yuan,全quan國guo石shi油you和he化hua學xue工gong業ye電dian氣qi技ji術shu委wei員yuan會hui委wei員yuan,中zhong國guo水shui電dian工gong程cheng學xue會hui計ji算suan機ji專zhuan委wei會hui委wei員yuan,IEE資深會員(IEE Fellow)。
主要研究方向為供配電係統自動化、人工智能在電力係統中的應用。長期從事電力係統運行與控製、動態無功補償技術、配電網自動化等方麵的研究工作。主持完成“城市配電網供電能力和可靠性評估”、“地區電網無功優化規劃研究”等科技成果和10KV TSC動態無功補償裝置、10KV新型TCR無功補償與濾波裝置的研發工作;近三年來,主持完成了“北京電網電壓穩定研究”、“北京電網解環後的安全穩定運行分析”、“地區配電網自動化規劃”等多項科技項目;作為主研人承擔了兩項國家自然科學基金項目。