智能電網能夠實現分布式電源等各類發電廠、高電壓網絡、大容量儲能裝置、智能家居、電動汽車等的有機連接。10多年來，我國智能電網核心技術取得全面進步，很多技術和設備實現了“中國制造”和“中國引領”。

先進的傳感測量技術、通信技術、計算機技術和控制技術，通過與物理電網高度集成，形成智能電網。智能電網能夠大幅提高電網接受可再生能源的能力，從而節約能源、發展清潔能源；對電力系統狀態不斷進行檢測、分析，對故障自動作出反應，并在故障后迅速恢復供電；不斷使用新技術，提高運行效率；實現智能用電，提高用電效率，滿足客戶多元化需求，實現優質服務。通過對發電、輸電、配電、用電和服務進行監控和優化調度，智能電網技術使電網達到清潔、高效、安全。

天津：智能電網綜合示范工程

2007年11月18日，中國、新加坡兩國政府簽署協議，合作建設中新天津生態城（以下簡稱“生態城”）。生態城位于天津濱海新區，總面積約30平方公里，周邊交通便利。作為國家生態示范建設工程，生態城可再生能源的綜合利用和生態環境保護問題受到高度的重視。

國家電網公司選擇在生態城建設智能電網綜合示范工程，工程總體目標是建設與生態城發展定位相匹配，各級電網協調發展，具有信息化、自動化、互動化特征的堅強、自愈、靈活的智能城市電網。2011年9月19日，工程正式建成投運。

該工程遵循“能復制、能實行、能推廣”的規劃思路，從電力流、信息流、業務流統一融合的角度，基于6大環節1個平臺（發電、輸電、變電、配電、用電、調度和通信信息平臺），按照電源側、電網側和用電側將綜合示范工程劃分為12個子項，并開發了12個應用系統。

在示范工程建設過程中，國網天津市電力公司圍繞工程建設管理、技術和管理創新、政策支持等方面進行了積極探索與實踐。作為世界上覆蓋區域最廣、功能最齊全的智能電網綜合示范工程，該工程的竣工投運為我國乃至全世界樹立了全新的建設標準和典范，為其他地區的智能電網建設提供了參考。

截至目前，生態城核心區日常用電負荷40兆瓦左右，區域共有4條110千伏輸電線路，4條35千伏輸電線路，2座110千伏變電站，2座35千伏變電站，1座容量為10兆瓦時的儲能電站，在建110千伏變電站2座，220千伏變電站1座。區域內可再生能源也十分豐富，其中，風電裝機容量4.5兆瓦，光伏裝機容量10兆瓦，可再生能源消納率100%。

山東：5G賦能智能電網

近年來，山東青島供電公司聯合中國電信青島分公司、華為公司等合作伙伴，積極進行5G智能電網實驗網建設。自2019年10月以來，青島供電公司先后在青島古鎮口、金家嶺、奧帆中心以及青島供電公司調度大樓四大示范區建設5G站點29個，部署電力專用邊緣計算設備2套，建成了目前國內規模最大的5G智能電網實驗網。

通過近一年的持續投入，目前，青島供電公司打造的5G智能電網先行示范區推出一系列創新成果。成果聚焦智能分布式配電（包括5G縱差保護、5G智能分布式FA）、電力切片和安全隔離、變電站作業監護及配網態勢感知等專題，全力開拓最佳應用實踐。

5G縱差保護和智能分布式FA（饋線自動化）屬于智能分布式配電自動化的業務場景，也是堅強智能電網的關鍵應用。2020年1月，在古鎮口區域，基于5G網絡切片的5G配網縱差保護外場試點上線；在嶗山區金獅廣場，基于5G切片的智能分布式FA試點商業應用上線。電力行業對安全隔離性要求非常嚴格，青島供電公司始終把5G的安全隔離性放在首位，依據電力監控系統安全防護總體方案要求，結合5G承載電網業務模型進行應用場景設計。

在階段性成果的基礎上，青島供電公司將推進5G智能電網規模商用。

江蘇：探索智能用電新方式

2020年9月，國網江蘇省電力有限公司建成“零碳”直流家居屋，房間內配置了空調、冰箱等15種直流家電。通過無線直流供能方式，電飯煲、電水壺等廚房電器省去了插拔插頭的操作，在易于收納取放的同時，出現異常情況時還可自動停機，提升了家庭用電的安全性。

日常生活中，220伏交流電是常見的入戶供電方式，但是，有時需要將交流電轉換為直流電，對電器的電子器件進行靈活控制。例如，變頻空調、節能冰箱就是通過直流電控制壓縮機，達到節能減排；電視機也是通過直流供電來顯示圖像。

直流家居屋直接采用直流供電，既減小了電器體積，也提高了用電效率；與此同時，當今快速發展的太陽能發電、儲能電池等的電能也都是直流電，因此，采用直流配電系統，可省去交流、直流的轉換環節，在大幅提高能效的同時，使系統更加靈活、可靠。

此外，直流家居屋中的直流電能路由器更是起到了“大腦中樞”的作用。通過電能路由器的智能決策，可以根據實時電價信息來調整用電負荷，節省居民用電費用，另外，還可以對光伏和儲能進行高效管理，將多余的光伏電量存儲起來供夜間使用。據估計，采用直流供電可以讓一個四口之家每年節省用電近400千瓦時，倘若居民接入光伏，還可再節省電費將近30%，家庭二氧化碳排放量減少40%以上。

下一步，國網江蘇電力將推進直流配網示范工程建設，不斷完善直流家居生態體系。

【專訪】

圍繞智能電網技術，記者對國網能源研究院電網發展綜合研究所所長韓新陽進行了專訪。

記者：國內智能電網經過10多年的發展，技術上主要實現了哪些重要突破？還面臨哪些問題？

韓新陽：10多年來，我國智能電網核心技術取得全面進步，很多技術和設備實現了“中國制造”和“中國引領”。特高壓輸變電技術保持國際領先，特高壓交直流混聯大電網安全運行控制和仿真技術持續領先，柔性直流輸電技術、交直流混合配電網、統一潮流控制器、高彈性電網技術不斷取得突破和應用。“大云物移智鏈邊”等先進信息通信技術與能源電力技術深度融合，有力支撐能源電商、車聯網、多站融合、綜合能源、智能芯片等新業務新模式蓬勃發展，以及電網數字化、智能化、智慧化轉型升級。

當前，在能源革命和數字革命大背景下，智能電網正加速向能源互聯網轉型升級，能源技術與數字技術加速深度融合，源網荷儲協同互動技術、多種能源優化互補技術將推動能源互聯網的物理網架、信息支撐、價值創造三大體系從戰略走向實踐。

為推動智能電網進一步向能源互聯網發展，我們要深入貫徹“四個革命，一個合作”能源安全新戰略，堅持“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，著力在特高壓關鍵組部件、高性能電工材料、電力專用工控芯片等一系列核心技術上加強攻關、取得突破；依托“大云物移智鏈邊”等技術，加強智能終端、通信網絡和系統平臺等建設，推動電網在形態、技術、功能、價值等方面的持續升級。

記者：我們了解到美國較早開展了智能電網的研究，于2001年提出了智能電網概念，現在包括美國在內的其他國家智能電網技術進展如何？

韓新陽：根據國際能源署IEA的統計數據，全球電網投資自2016年以來呈下降趨勢，但智能設備投資在總投資中的占比卻在上升，投資重點趨于集中。不過，各國智能電網發展的驅動力、發展進程和重點領域則呈現一定的差異。

美國智能電網發展的驅動力來自于能源獨立戰略和老舊電力設施升級的需要。自2007年《能源獨立與安全法案》和2009年《美國恢復和再投資法案》頒布以來，一系列支持智能電網發展的政策和投資方案陸續發布，推動了智能計量裝置、儲能等智能電網技術的發展和應用。

歐洲智能電網發展的根本驅動力是實現可再生能源發展和節能減排目標。歐盟委員會在2009年成立了智能電網小組；2019年年初通過清潔能源一攬子法令，歐盟各國將根據法令制定本國相應法律，鼓勵信息通信、智能技術在電網中的運用。

日本智能電網發展的驅動力來自于國家能源安全。日本從21世紀初開始著手投資智能電網，自2003年以來陸續建設了一系列包括微電網、智慧城市在內的智能電網示范工程。2011年福島核電廠事故發生后，日本大力發展包括新能源、需求響應在內的智能電網技術，計劃在2024年完成境內5000萬戶家庭的智能電表升級，屆時用戶和電網的交互能力將進一步得到加強。