http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 00:16:37 來源:科學時報
未來智能電網不同於產業界所理解的智能電網。未來智能電網具有獨立思考判斷能力,能在非人工幹預下實現資源配置最優、最經濟、高效,而且運行安全、kekao。suiranxueshujieduiqishangweidachenggongshi,dancongweiguojiazhanlvejuecetigongjianyichufa,kexuejijinkaishizaiweilaizhinengdianwanglingyubushuxiangmu,yindaokexuejiamenjinxingxiangguanyanjiu。

近日,由國家自然科學基金委工程與材料科學學部、信息學部、管理學部和政策局共同主辦,湖南大學承辦的第62期“雙清論壇”在長沙舉行。
此次論壇的宗旨是根據國內外智能電網的研究現狀和發展趨勢,結合我國現有的研究基礎,針對我國未來智能電網的內涵、發展方略、關鍵的科學問題、重點發展方向等迫在眉睫的問題進行探討,研討智能電網領域的發展動態、前沿科學和關鍵技術問題,凝練出未來5至10年我國在該研究領域發展中急需關注和解決的基礎科學問題以及重點支持的研究方向。
來自全國的70餘位院士、專家圍繞此次論壇主題“麵向未來的智能電網基礎理論和關鍵技術”作了39場學術報告。與會者從物理層、能量層、信息層等多個層麵對未來智能電網模式及“發、輸、配、用、儲”諸環節進行了多學科充分研討。本屆論壇主席之一、中國科學院院士、華中科技大學教授程時傑認為,“智能電網研究隻有方向,沒有終點”。
“並網與用電”兩端研究亟待加強
最近數月,甘肅酒泉等地接連出現風力發電“脫網”事(shi)故(gu),對(dui)西(xi)北(bei)電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang),引(yin)起(qi)了(le)論(lun)壇(tan)與(yu)會(hui)專(zhuan)家(jia)的(de)高(gao)度(du)關(guan)注(zhu)。程(cheng)時(shi)傑(jie)指(zhi)出(chu),風(feng)能(neng)和(he)光(guang)伏(fu)等(deng)大(da)規(gui)模(mo)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)並(bing)網(wang),對(dui)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)的(de)接(jie)納(na)能(neng)力(li)提(ti)出(chu)了(le)挑(tiao)戰(zhan),需(xu)作(zuo)為(wei)科(ke)學(xue)問(wen)題(ti)認(ren)真(zhen)研(yan)究(jiu)。據(ju)華(hua)中(zhong)科(ke)技(ji)大(da)學(xue)教(jiao)授(shou)袁(yuan)小(xiao)明(ming)介(jie)紹(shao),目(mu)前(qian)國(guo)際(ji)上(shang)相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)還(hai)處(chu)於(yu)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan),其(qi)所(suo)在(zai)課(ke)題(ti)組(zu)對(dui)風(feng)電(dian)在(zai)時(shi)間(jian)上(shang)的(de)波(bo)動(dong)性(xing)和(he)空(kong)間(jian)上(shang)的(de)互(hu)補(bu)性(xing)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)了(le)深(shen)入(ru)分(fen)析(xi),並(bing)建(jian)立(li)了(le)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)。
電(dian)網(wang)麵(mian)臨(lin)的(de)另(ling)一(yi)大(da)挑(tiao)戰(zhan)來(lai)自(zi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)。與(yu)會(hui)專(zhuan)家(jia)普(pu)遍(bian)認(ren)為(wei),未(wei)來(lai)將(jiang)大(da)量(liang)出(chu)現(xian)的(de)汽(qi)車(che)充(chong)放(fang)電(dian)設(she)施(shi)必(bi)將(jiang)對(dui)電(dian)網(wang)造(zao)成(cheng)衝(chong)擊(ji),此(ci)外(wai)汽(qi)車(che)用(yong)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)本(ben)身(shen)也(ye)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)儲(chu)能(neng)裝(zhuang)置(zhi),這(zhe)都(dou)將(jiang)給(gei)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)帶(dai)來(lai)深(shen)刻(ke)影(ying)響(xiang)。湖(hu)南(nan)大(da)學(xue)教(jiao)授(shou)王(wang)耀(yao)南(nan)介(jie)紹(shao)了(le)對(dui)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)與(yu)電(dian)網(wang)互(hu)動(dong)的(de)理(li)論(lun)和(he)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo),為(wei)未(wei)來(lai)研(yan)發(fa)互(hu)動(dong)設(she)備(bei)和(he)設(she)施(shi)奠(dian)定(ding)了(le)基(ji)礎(chu)。
能量管理:電網調度新思維
作為電網的“神經中樞”,電dian網wang調tiao度du在zai本ben屆jie論lun壇tan上shang備bei受shou關guan注zhu。據ju中zhong國guo科ke學xue院yuan院yuan士shi王wang錫xi凡fan介jie紹shao,過guo去qu通tong常chang認ren為wei發fa電dian是shi可ke控kong的de,而er負fu荷he不bu可ke控kong,因yin此ci主zhu要yao采cai用yong調tiao度du發fa電dian機ji組zu的de開kai停ting和he出chu力li來lai滿man足zu預yu測ce的de負fu荷he需xu求qiu。但dan當dang大da量liang風feng電dian、光電等並入電力係統時,發電本身的出力變得不可控了。因此,在沒有廉價大規模儲能裝置的情況下,“我們不僅要調度發電,同時還應調度負荷”。王錫凡院士提出的“負荷調度”思想引起了與會者熱烈討論。中國科學院院士周孝信指出,“負荷調度”與過去已有的“需求側管理”最zui大da的de不bu同tong在zai於yu變bian被bei動dong控kong製zhi為wei積ji極ji管guan理li,是shi對dui電dian網wang能neng量liang管guan理li係xi統tong的de擴kuo展zhan。由you於yu其qi不bu僅jin管guan理li電dian源yuan,還hai管guan理li負fu荷he,可ke稱cheng為wei新xin一yi代dai能neng量liang管guan理li係xi統tong。
清華大學教授孫宏斌在報告中對新一代能量管理係統進行了深層剖析,他指出,“源”(包括電源和負荷)的協同性和“網”的自愈性,是智能電網亟待解決的兩個重要科學問題,在此基礎上構建的智能電網能量管理係統,將成為未來電網的“神經中樞”。
信息技術和電力技術的深度融合是關鍵
程(cheng)時(shi)傑(jie)認(ren)為(wei),就(jiu)技(ji)術(shu)層(ceng)麵(mian)而(er)言(yan),最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)是(shi)解(jie)決(jue)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)電(dian)力(li)技(ji)術(shu)的(de)全(quan)方(fang)位(wei)融(rong)合(he)。他(ta)介(jie)紹(shao)說(shuo),當(dang)前(qian)對(dui)電(dian)力(li)信(xin)息(xi)的(de)檢(jian)測(ce)手(shou)段(duan)已(yi)經(jing)具(ju)備(bei),難(nan)點(dian)在(zai)於(yu)各(ge)種(zhong)非(fei)電(dian)信(xin)息(xi),比(bi)如(ru)風(feng)電(dian)和(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)場(chang)周(zhou)圍(wei)的(de)氣(qi)象(xiang)信(xin)息(xi),輸(shu)電(dian)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)溫(wen)度(du)、壓力等非電量信息,以及配用電過程中的用戶需求響應信息等,對這些信息的監測與數據挖掘對於構建智能電網非常重要。
武(wu)漢(han)大(da)學(xue)教(jiao)授(shou)孫(sun)元(yuan)章(zhang)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)裏(li)建(jian)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)微(wei)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)。據(ju)介(jie)紹(shao),該(gai)係(xi)統(tong)可(ke)對(dui)電(dian)量(liang)和(he)非(fei)電(dian)量(liang)作(zuo)出(chu)測(ce)量(liang),並(bing)將(jiang)數(shu)據(ju)直(zhi)接(jie)連(lian)上(shang)互(hu)聯(lian)網(wang)。他(ta)認(ren)為(wei),這(zhe)種(zhong)物(wu)理(li)模(mo)擬(ni)和(he)數(shu)字(zi)模(mo)擬(ni)的(de)結(jie)合(he),將(jiang)是(shi)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)。與(yu)會(hui)專(zhuan)家(jia)還(hai)探(tan)討(tao)了(le)微(wei)電(dian)網(wang)和(he)主(zhu)幹(gan)電(dian)網(wang)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。
shudianxianludechaodaohuaheguangxianhuayeshiluntanredianzhiyi。zhongkeyuandiangongyanjiusuoyanjiuyuanxiaoliyejieshaolechaodaozhiliushudianjishudezuixinjinzhan,tazhichu,weilaijiaoliuzhuganwangjiangxiangzhiliudianwangzhuanbian,chaodaozhiliushudianjiangchengweizhuyaoshudianjishu。qinghuadaxuejiaoshouxiaqingjudianlitezhongguangxiandeyingyongweili,renweidianwangjianglaibudannengshusongnengyuan,erqiejiangchengweixinxichuansongdezhuyaozaiti,yiguangxiantongshichuanshudianlihexinxijiangcongwulicengmiancujinxinxiliuhenengliangliuderonghe。
中zhong國guo工gong程cheng院yuan院yuan士shi孫sun優you賢xian認ren為wei,信xin息xi和he電dian力li的de融rong合he不bu僅jin在zai技ji術shu層ceng麵mian,還hai需xu要yao理li論lun上shang的de創chuang新xin。比bi如ru對dui智zhi能neng電dian網wang的de信xin息xi流liu與yu能neng量liang流liu自zi身shen動dong態tai規gui律lv和he相xiang互hu作zuo用yong機ji理li的de研yan究jiu,就jiu需xu要yao廣guang泛fan吸xi取qu信xin息xi科ke學xue、控製科學與電力係統等學科的最新成果。
構建適合中國的智能電網模式
中國未來智能電網究竟應是分布式還是集中式?這一涉及電網體係結構的深層次問題引起了與會專家的熱烈討論,並達成基本共識:未來智能電網形態既不完全是分布式的,也不完全是集中式的,而是“有分布有集中”:不能本地處理的問題將集中處理,能本地處理的問題則會變得更加分布。
湖南大學教授曹一家提出了電網自愈控製的理論和技術框架,他認為,“智能電網更強調電力、信息和控製三者的集成與融合,以信息流控製能量流,使電網具有自愈的能力”。西xi安an交jiao通tong大da學xue教jiao授shou榮rong命ming哲zhe和he華hua北bei電dian力li大da學xue等deng單dan位wei就jiu輸shu電dian通tong道dao的de自zi愈yu控kong製zhi技ji術shu進jin行xing了le探tan討tao,並bing提ti出chu,電dian力li輸shu送song通tong道dao中zhong的de設she備bei如ru果guo不bu能neng自zi愈yu,電dian網wang就jiu不bu能neng自zi愈yu,因yin此ci必bi須xu從cong電dian力li設she備bei本ben身shen加jia強qiang環huan境jing感gan知zhi能neng力li。
家jia庭ting用yong戶hu作zuo為wei電dian力li市shi場chang的de終zhong端duan要yao素su同tong樣yang不bu容rong忽hu視shi。中zhong科ke院yuan自zi動dong化hua所suo和he中zhong科ke院yuan沈shen陽yang自zi動dong化hua所suo分fen別bie運yun用yong基ji於yu複fu雜za係xi統tong理li論lun的de人ren工gong係xi統tong方fang法fa和he基ji於yu先xian進jin計ji量liang的deAMI方(fang)法(fa),對(dui)用(yong)戶(hu)用(yong)電(dian)需(xu)求(qiu)響(xiang)應(ying)進(jin)行(xing)了(le)建(jian)模(mo)和(he)仿(fang)真(zhen),並(bing)據(ju)此(ci)構(gou)建(jian)預(yu)測(ce)模(mo)型(xing)。天(tian)津(jin)大(da)學(xue)王(wang)成(cheng)山(shan)教(jiao)授(shou)則(ze)對(dui)用(yong)戶(hu)側(ce)的(de)微(wei)網(wang)係(xi)統(tong)展(zhan)開(kai)了(le)前(qian)期(qi)研(yan)究(jiu),並(bing)獲(huo)得(de)初(chu)步(bu)成(cheng)果(guo)。
guojiajijinweizhengcejufuzerenbiaoshi,huihoujiangzaiyantaojichushangjinyibuxingchengxueshuzongshuhezhanlveyanjiubaogao,weixiajieduanjijinweizaizhinengdianwanglingyudexiangmuzizhubushutigongzhidao,bingweiguojiazhanlvejuecetigongjianyi。