坚强智能电网

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义项:坚强可靠智能化的电网形态

坚强智能电网是中国国家电网公司于 2009 年提出并推动建设的一种电网形态,指以特高压充当骨干网架、各级电网协调发展,并具备信息化、自动化、互动化特征的现代化电网[1][2]。其内涵可概括为坚强可靠、经济高效、清洁环保以及透明开放、友好互动,覆盖发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节[2][3]。建设按规划试点、全面建设、引领提升三个阶段推进,原定目标是 2020 年建成统一的坚强智能电网[4][5]。

百科 图文
目录
  1. 定义
  2. 原理
  3. 发展历程
  4. 应用
  5. 局限
  6. 参见

定义

坚强智能电网以物理电网为基础,把现代传感测量、通信、信息、计算机与控制技术同物理电网深度集成,属于一类新型电网[6]。在提出方的界定中,它同时要求“坚强”与“智能”:“坚强”侧重电网结构的合理性与运行的安全性,并要求具备较强的资源优化配置能力和风险抵御能力;“智能”侧重运行控制的高效与灵活,要求自动化水平和自适应能力较高[3]。

该形态覆盖发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节以及各个电压等级,追求电力流、信息流与业务流的融合[2][3]。与欧美偏重配电侧和用户侧的做法不同,中国的方案更强调输电侧,以及在全国范围内优化配置能源资源[7]。

提出方把“坚强”视为基础,把“智能”视为坚强电网充分发挥作用的关键,认为两者相辅相成、有机统一[7][3]。

原理

在结构上,坚强智能电网以坚强的物理网架作为基础,以通信信息平台作为支撑,以智能控制作为主要手段[2]。其骨干网架由 1000 千伏交流以及 ±800 千伏、±1000 千伏直流特高压构成,用于实现电力的远距离、大容量输送[7]。这一选择与中国能源资源分布有关:约三分之二的煤炭、风能和水电集中在北部和西南部,而约三分之二的能源消费集中在中东部地区[8]。

时任国家电网公司总经理刘振亚把坚强智能电网描述为一个完整的智能电力系统,认为各环节必须紧密衔接、相互协同,整体功能才能发挥出来[3]。各环节的衔接关系可简化表示如下:


flowchart LR

F[调度] --> A[发电]

A --> B[输电]

B --> C[变电]

C --> D[配电]

D --> E[用电]

智能变电站是衔接上述各环节的关键设施,也是风能、太阳能等新能源接入电网的支撑,被视为坚强智能电网建设中能源转换与控制的核心平台之一[8]。在用电侧,智能电表与用电信息采集系统构成坚强智能电网用电环节的基本组成部分,承担计量、采集与通信功能[9]。

发展历程

2009 年 5 月 21 日,国家电网公司在当年召开的特高压输电技术国际会议上公布了建设坚强智能电网的研究成果与发展规划,这是中国首次明确提出智能电网的发展目标与时间表[2][7]。同年,该公司启动了电网智能化规划编制、技术标准体系研究、研究检测中心建设以及相关试点工程[1]。

建设分三个阶段推进:2009 年至 2010 年为规划试点阶段,重点编制发展规划、制定技术与管理标准并开展关键技术研发和设备研制;2011 年至 2015 年为全面建设阶段,加快特高压电网与城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系;2016 年至 2020 年为引领提升阶段,目标是建成统一的坚强智能电网,技术与装备达到国际先进水平[4][5]。按规划,到 2020 年清洁能源装机比例将达到 35%,分布式电源实现即插即用,智能电表普及应用[5]。

2010 年 6 月 29 日,国家电网公司发布《智能电网技术标准体系规划》和《智能电网关键设备(系统)研制规划》[10]。其中技术标准体系规划被该公司称为世界上首个用于引导智能电网技术发展的纲领性标准[8]。

在投资方面,2009 年至 2020 年国家电网公司电网总投资规划为 3.45 万亿元,其中智能化投资 3841 亿元,占电网总投资的 11.1%[1]。2011 年 9 月,该公司表示今后 5 年计划投资 2500 亿美元、约合 1.6 万亿元人民币用于基本建成坚强智能电网,并新建电动汽车充换电站 2950 多座、充电桩 54 万个,安装智能电表 2.3 亿只[11]。

2011 年 3 月 2 日,国家电网公司召开新闻发布会公布坚强智能电网建设成果,内容涉及规划、试点、标准、设备、检测和国际合作等方面[12]。同年,智能电网被写入中国“十二五”规划纲要[3]。2014 年,该公司在年度工作会议上把坚强智能电网表述为一种具备开放互动、高度智能、广泛互联、网架坚强特征的能源互联网形态[13]。

应用

变电站是落地建设的重点环节。2011 年 1 月,国家电网公司建成投产 110 千伏四川北川、220 千伏青岛等 7 座智能变电站,被该公司视为智能变电站核心技术研发、关键设备研制和产品制造方面的突破[8]。智能变电站能够实现无人值班和设备操作自动化,提升设备运行可靠性,其建设运行也被认为更加经济、节能和环保[8]。

在用电环节,智能电表与用电信息采集系统的铺设规模较大。截至 2013 年年底,国家电网公司累计安装智能电能表 1.82 亿只,实现采集 1.91 亿户,采集覆盖率为 56%,自动抄表核算率超过 97%;该公司称其供区智能电能表应用量占全球的一半[9]。该公司还计划到 2017 年在经营区域内实现智能电表和用电信息采集的全覆盖[14]。

该形态的另一类用途是支撑清洁能源并网与跨区输送。按规划定位,它有助于提升系统对清洁能源的接纳能力、降低线路损耗,并促进分布式电源接入,从而形成智能互动和绿色节能的效果[8]。作为用电侧智能化的配套,国家电网公司还曾规划建设电动汽车充换电站与充电桩[11]。

局限

坚强智能电网的路线自提出起就存在分歧。国家电网公司的方案强调输电侧,以大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地配合特高压电网进行远距离大范围输送,这一思路常被概括为“一特四大”;与此同时,以清洁、高效、分布式为核心、侧重需求侧的另一种方案也被提出,有专家认为智能电网建设不应由一家企业主导,而应会同各方制定总体路线图[15][16]。两家电网企业的侧重点也不相同,国家电网公司主要侧重于输变电,南方电网则侧重于配电智能化[16]。

对交流特高压的质疑集中在技术成熟度、安全性与经济性三方面。有专家认为该技术尚不成熟;用交流特高压把区域电网强联起来,可能扩大大停电的波及范围;此外线路越长、电压越高造价越贵,超过一定距离后损耗和阻力增大,长距离送电未必划算[17]。支持建设的意见则认为,能源资源与消费需求逆向分布的现实决定了需要大规模、长距离的跨区输电通道[17]。

从实施情况看,规划目标并非都能按期实现。有研究报告指出,“十四五”期间中国特高压建设进度整体低于预期,配电网投资额同样低于预期,说明仅凭规划难以达成预期目标[18]。此外,国家电网公司的坚强智能电网规划曾长期未上升为国家战略层面的统一路线图[15]。

参见

  • 特高压 —— 坚强智能电网骨干网架所依托的远距离大容量输电技术

  • 智能电网 —— 坚强智能电网所属的电网形态范畴

  • 能源互联网 —— 坚强智能电网在后期被表述为它的一种形态

  • 智能变电站 —— 坚强智能电网中衔接发电、输电等各环节的关键设施

  • 智能电表 —— 坚强智能电网用电环节的终端计量设备

参考资料

  1. 智能电网:提升电网可持续发展能力---国家能源局 - 您当前位置:首页 > 正文 . nea.gov.cn [引用日期2026-09-29]
  2. “建设坚强智能电网”研究成果发布 . chinasmartgrid.com.cn [引用日期2026-09-29]
  3. 智能电网迎来规模化实施契机---国家能源局 - 您当前位置:首页 > 正文 . nea.gov.cn [引用日期2026-09-29]
  4. 中国智能电网“坚强”崛起 战略意义非同凡响---国家能源局 - 您当前位置:首页 > 正文 . nea.gov.cn [引用日期2026-09-29]
  5. 2020年建成统一的坚强智能电网 . gmw.cn [引用日期2026-09-29]
  6. 浅谈智能电网的发展 . guoyuchuban.cn [引用日期2026-09-29]
  7. 中国首次提出智能电网发展目标 . sina.com.cn [引用日期2026-09-29]
  8. "十二五"我国将初步建成世界一流的坚强智能电网---国家能源局 . nea.gov.cn [引用日期2026-09-29]
  9. 国网公司建成世界最大电能计量自动化系统 . sgcc.com.cn [引用日期2026-09-29]
  10. 农村电气化信息网 - 智能电网技术标准体系及关键设备研制规划通过鉴定 . ncdqh.com.cn [引用日期2026-09-29]
  11. 国家电网计划5年投资1.6万亿元基本建成智能电网---国家能源局 . nea.gov.cn [引用日期2026-09-29]
  12. 上海市电力公司-国家电网 . sgcc.cn [引用日期2026-09-29]
  13. 特高压是“能源互联网”的主动脉(聚焦) . people.com.cn [引用日期2026-09-29]
  14. 国网拟2017年实现智能电表全覆盖 . people.com.cn [引用日期2026-09-29]
  15. 智能电网路径之争仍未果 . china5e.com [引用日期2026-09-29]
  16. 国家抉择:新旧能源的尴尬 智能电网的无奈 . china5e.com [引用日期2026-09-29]
  17. 国网拟投资5000亿建特高压 称避免印度式大停电 . sdpea.org [引用日期2026-09-29]
  18. 电网发展回顾及后续展望:特高压稳步推进隐忧仍在 配网低于预期改革初见端倪 | 投研报告 . cnenergynews.cn [引用日期2026-09-29]
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