中国电工装备制造业能够胜任智能电网的发展需求

　　“十二五”期间我国电工装备创新与发展

　　陆燕荪（原中国机械工业部副部长）

　　目前电工行业正处于行业周期性发展的低谷，在高速发展过程之后，出现一个调整时段这是必然的。我们需要做一些事情来应对下一个发展周期，比如转型升级。我们要立足于现有产业的升级改造，同时发展好战略性新兴产业。

　　此外，目前我国的发电机组技术水平已经不低了，主要技术已经掌握。但是原材料和配套行业是薄弱环节，还跟不上主机发展。这是“十二五”期间的一个重要课题，而且在目前生产低迷的情况下，正好拿出精力把这个事情解决好。这需要企业切实进行创新研发工作，提高全产业链的技术和质量水平，这样的电工行业才能称之为由大变强。

　　电工企业要抓住本次产业调整的机会，要把经济发展困难期变成转型升级机遇期，解决好现有问题，把创新作为主要推动力，加速提升自身水平，迎接下一次产业大发展，否则就有可能在下一个产业周期中被淘汰。

　　另外，电工行业亟待加强共性技术研究体系的建设，来为行业提供基础性的技术服务，使广大中小电气企业共享科技资源和基础研究的成果。应按照中央文件的指导开展这方面的工作，“加强技术创新基地建设，发挥骨干企业和转制院所的作用。”

“智能电网”的提出不会改变电力发展的基本矛盾

　　韩英铎（中国工程院院士，清华大学电力电子工程研究中心主任）

　　智能电网是当今电力系统发展的重要抓手和机遇，但是国内对智能电网的认识依然停留在“仁者见仁，智者见智”阶段，人力物力投入不少，尚处示范、探索阶段，只有具有明显技术-经济比较优势的项目才真正可持续。

　　“智能电网”不是名词游戏，也不是概念炒作。智能电网是在IT技术高度发展的今天电力系统技术发展的必然趋势。我国电力发展的基本矛盾并不因“智能电网”的提出而改变，电力系统主网的问题依然是主要问题。智能电网只是新的手段，它的发展应该紧密围绕解决电力系统发展内在的根本矛盾，效益是最客观的考核标准。智能电网可以引发系列新概念、新思路、新平台、新前景，为电力系统技术带来新的大变革。基于新的技术可能性，有望解决一大批长期制约电力系统发展的难题，使电力系统的安全、高效、绿色发展到前所未有的高度。

　　国内电网电能质量问题已经很突出，在继续治理谐波-不对称-闪变等电能质量问题的同时，对暂态电压跌落问题要引起重视，要抓紧治理。另外，安装动态无功补偿和电能质量控制装置必须考虑节能，不能因为改善电能质量而引入能耗大户。改进控制器可以实现电能质量综合治理。另外要克服体制障碍，开展合作治理。

推进中国电气工业品牌国际化

　　周鹤良（中国电工技术学会名誉理事长）

　　国内电气工业大部分产品以国内品牌为主，从发电、输电、配电、用电等设备总量可以满足市场需求。总体评价是安全可靠、性能良好，并且由国内转向国际两个市场。但是，与国际先进水平相比，我国电气工业还存在一定的差距，如产品质量不稳定、自主创新能力弱等。归根到底，是我国电气产品品牌缺失。因此，中国电气工业亟待转型升级，培育品牌。

　　但是，电气工业转型升级并不意味着推倒与全部重来，而是传统产业与新兴产业发展并举。我们要通过提高传统产业技术水平，提升产品质量，把主业做优做强，用新技术改造提升传统生产工艺，来逐步实现传统产业的转型升级。同时培育战略性新兴产业，它是未来发展方向，但短期内不能改变电气工业的基础与能源基础。

　　实现产业转型，就要以创新为驱动力，必须具备四个能力。产业转型的目标是实现国际一流、国内领先，提高电气工业中传统产业先进产能比重，掌握核心技术，在关键环节上突破，增强国际竞争力，并使我国电气工业装备实现数字化、智能化、自动化，提升装备本身的附加值，提升产品可靠性程度。

智能化电力设备是智能电网的基础

　　王建华（中国电工技术学会副理事长、西安交通大学党委书记）

　　智能电网是以智能化电力设备为基础。智能化电力设备就是将数字信息处理功能融合到传统电力设备之中，以数字化信息的利用为基础，提高电力设备的性能指标以及自身的可靠性和安全性，同时也为智能电网提供更加完全和丰富的数字化信息，进而提高系统的整体性能。

       构建智能电网的智能化电力设备是强、弱电技术的深度融合，具有传统电力设备强电控制功能并具有：参量获取（传感）和处理数字化；自我监测与诊断能力；智能化控制与自适应控制能力；信息交互通讯能力。

　　构建智能电网是以智能化电力设备为基础，并由智能化电力设备构成电力网络和信息网络的节点。它既控制能量流，同时也控制信息流。它也是智能电网中信息互联网络的信息终端，是智能电网强、弱电相互融合的结合部。而发展智能化电力设备的关键技术问题包括：传感技术与传感器件；网络通讯技术；智能控制技术；智能诊断技术；专用芯片的研究与开发；电磁兼容问题。

智能电网用户端能源管理技术与发展趋势

　　尹天文（中国电工技术学会理事、上海电器研究院副院长）

　　用户端能源管理主要关注范畴包括：分布式可再生能源的安全、高效的接入和利用；灵活价格机制下的设备使用策略；用户端的多种能源综合管理与系统节能；电动汽车安全充电；用户端能源利用的智能化、个性化、便捷化；能源供方与需方的双向互动。

　　目前欧美等国家主要是从基于水、电、热、气等多种形式能源的综合利用的角度提出能源管理，非常重视相关能源管理技术的研究，重点关注多种能源的经济、综合、安全利用以及用户端多能源智能、互动管理等技术。我国能源管理现状则是电力、燃气、水务、热力各子网独立运行与管理，还未真正建立用户端能源管理系统。

　　中国能源管理发展目标是建设智能能源网络，包括智能电网、智能油气网、智能水务网、智能热力网等子网络，用户端是智能能源网的重要组成部分。用户端对能源管理的总体要求是绿色低碳、经济节能、安全高效和互动友好，其总体目标是实现能源供给安全可靠、降低化石能源消耗、用户费用支出最小化、能源利用最大化。

　　可以采取多种方式实现用户端能源管理，如能源网用户端能源管理、微网能源管理和智能电网用户端电能管理。目前在能源管理技术方面的研究进展主要体现在共性技术体系研究、标准规范体系研究、智能应用体系研究和智能化产品研发四大方面。

智能配电技术的发展与展望

　　孙军平（中国电力科学研究院配电研究所副总工程师）

　　智能配电网的特征有更高的供电可靠性、更优质的电能质量、更好的兼容性、更强的互动能力、更高的电网资产利用率、集成的可视化管理平台。

　　智能配电网的功能需求包括：网架结构，可靠而灵活的分层、分布局的拓扑结构；运行控制，正常运行时实时可靠地系统监视、隐患预测、智能调节、优化运行的能力，系统非正常运行时的预防校正、紧急恢复、检修维护控制能力；通信，建立在开放的通信架构和统一的技术标准基础之上的高速、双向、集成的通信网络设施；软件组成，基于UNIX、WINDOWSNT平台的完整系统，高度集成SCADA、PAS、DA、GIS、DMS。

　　智能配电的关键技术包括高级配电自动化技术、自愈控制技术、分布式电源并网技术、配电设备状态检修技术、智能配电调度技术、信息与通信技术（ICT）。

智能电网设备的发展

　　杨奖利（中国电器工业协会智能电网设备工作委员会副秘书长）

　　目前，输变电设备行业存在产能过剩矛盾突出，研发创新驱动乏力，营销环节境况困难，质量工作难度增大等问题。因此，输变电设备行业的主要任务是“结构调整、转型升级”，其重点工作在于走智能化的道路。

　　2009年，国家电网公司提出建设坚强智能电网战略，围绕智能输变电环节的建设目标，开展了关键技术研究、设备研制、试点工程建设和研发平台建设等工作。2011年底，圆满完成规划试点阶段工作，转入智能电网全面建设阶段。

　　试点工程中，新技术、新设备应用较多，部分关键设备性能尚需运行考验。同时，新设备性能检测尚未建立，旧的检测方法不能满足新设备的检测需求，关键设备性能把关力度不够。亟需强化关键设备性能检测，严把新产品出厂质量控制关。为此，结合关键设备检测、工程调试和运行的情况，国网公司出台了指导意见，将智能高压设备、电子式互感器等关键设备质量管控作为今年的一项重要工作。通过国网公司智能电网试点项目的建设推动，在发电、输变电、配用电等各个环节进行了原有设备的改造、升级和新设备的研制和开发，智能电网设备研发稳步推进，出现了一些新变化。

新能源电力系统中的电能质量综合控制技术

　　李鹏（华北电力大学教授）

　　新能源电力系统中光伏、风力等发电方式的随机性、间歇性、波动性及其电力电子变流设备，会引起电压波动与闪变、电压暂降、电压突升、电压电流谐波等多重电能质量问题。统一电能质量控制器UPQC可对此复杂的多重电能质量问题提供良好的综合补偿效果，为更高可靠性的绿色供用电环境提供技术保障。

　　微网可以有效地整合多种类型分布式电源，并为电动汽车充电站提供技术平台。由间歇式的分布式电源和电动汽车充电站引起的多重电能质量问题可由UPQC来综合解决，以保障微网中用户电力Custom Power功能的实现，使得微网更好地满足主电网的需求，UPQC为分布式电源的规模化并网应用提供了有力的技术保障。

　　ATSC型快速动态无功补偿装置具有快速响应（小于20ms）、投切无冲击的特点，不仅可动态补偿基波无功电流，还可有效改善电压波动与闪变、欠电压、电压切痕等多种电能质量问题。ATSC从根本上解决了投切电容器产生冲击而引发的电能质量问题，可显著提高经济实用型UPQC的性价比。

智联电网，可靠尽享—菲尼克斯电气为智能电网提供专业的连接与控制方案

　　杨斌（菲尼克斯（中国）投资有限公司战略运作总监）

　　菲尼克斯电气的业务领域不再仅仅局限在电力行业，还建立了针对新能源、电信、机械制造、轨道交通、汽车、过程、楼宇与社会基础设施等领域的行业解决方案。公司依托德国先进的技术支持，引进国外企业成熟的发展理念，根据中国市场的实际需求，研发并进一步拓展菲尼克斯电气产品线，使之更好地适应中国客户的特殊需求。

　　公司致力于为中国智能电网的发展提供安全、可靠的二次电气连接方案：从高品质的通用组合接线端子到特殊用途的接线端子，从特高压交直流输电控制柜的二次电气连接到智能配电网终端的重载连接，公司可提供符合用户需求的理想解决方案。菲尼克斯电气的防雷产品作为智能电网安全运行的有效保障，已经应用于智能电网新建项目中。另外，在新能源行业，菲尼克斯电气不仅能为用户提供高可靠性的产品支持，还能为客户提供系统支持，在保证品质的前提下，给客户提供更高的服务价值。

鞍山顺电—纤维绝缘材料国产化探索

　　白铁军（香港顺电集团东北三厂生产经理）

　　鞍山顺电拥有自主研发的绝缘纸板生产工艺和技术，致力于为50万伏及以上的超、特高压变压器提供优质的绝缘材料。包括高、中密度绝缘纸板，各类绝缘成型件和异型件。公司是首家通过中电联国家级鉴定的绝缘纸板制造商，鉴定结论是“属国际先进水平”，“建议在超、特高压变压器和电抗器上推广使用。”

　　鞍山顺电创新点为生产过程洁净化、检测设备全面化、产品功能精细化和“产需研”结合。在检测设备全面化方面：行业内标准配置为厚度探测和金属探测，经过公司多年研究发现金属探测仪只对磁性金属敏感，所以与德国共同研制了首台在线X光仪来解决不锈钢、合金及其他杂质的探测难题；此外，公司还在行业内首次引进表面探测仪，解决了大张厚纸板表面得不到有效检测的难题；鞍山顺电将在行业内推出首个专供定制纸板，即根据使用部位不同而特殊配置指标参数。

　　鞍山顺电致力于成为绝缘材料制造专家和领导者，并采取以下举措确保目标的实现：加大对纤维绝缘材料的基础研究；研究智能电网对绝缘材料的新要求；研究注浆法生产绝缘异型件的可行性；建立国内首家纤维绝缘材料联合研发中心。

iSVG，让你的电网更纯净！

　　刘长志（深圳市英威腾电气股份有限公司SVG产品线总监）

　　iSVG是柔性交流输电系统（FACTS）中的重要装置，在输电网和用户侧的电能质量控制中有着广泛应用。英威腾公司研发生产的iSVG静止型高压动态无功补偿设备，属于目前最先进的第三代无功补偿产品。iSVG高压静止无功发生器主要由进线柜、电抗柜、单元柜和控制柜组成。其主要功能为：补偿系统无功功率，提高功率因数；降低线损，提高线路输电能力；谐波动态补偿，改善电能质量；抑制电压波动和闪变；维持受电端电压，加强系统电压稳定性；抑制电网三相不平衡。

　　iSVG核心优势为：并网电压谐波小；并网电流无冲击；动态响应速度快；采用自主发明专利的谐波补偿处理技术；采用具有自主专利技术的光通讯误码识别技术；补偿功能多样化；采用先进的软硬件数据处理技术，确保数据即时、准确处理；具有黑匣子功能；多重保护功能；正面维护结构设计。公司可为客户提供现场电能诊断、方案制定、设备选型、安装调试、人员培训等完整的电能质量解决方案和服务。

新型无功补偿装置—静止型态无功发生器SVG

　　王晓敏（荣信电力电子股份有限公司SVG公司副总经理）

　　荣信公司是中国领先的大功率电力电子设备供应商，产品包括高压电网无功补偿设备、滤波器、串联补偿器、变频器、变流器等。全线产品可满足从发电、输配电到终端负载的系列应用需求，在提升电能质量、优化控制与节能降耗等方面为客户提供解决方案。公司拥有强大的研发技术团队和先进的电力电子试验基地，拥有66kV/16000kVA高压变电站、SVC专用高压全载试验中心、高压变频专用全载试验中心等设施。

　　电能质量问题造成大量电能浪费，增加能源消耗，还影响供电安全。SVG是最理想的补偿方式。SVG结构方案的发展经历了半桥串联三电平方案，变压器多重化方案和链式结构方案。高压静止无功发生器SVG是迄今为止性能最为优越的电能质量优化装置。它具备SVC的所有功能，优于SVC的补偿性能，还具备APF（有源滤波）的功能，无需大容量的电抗器和电容器。SVG的技术优势在于：响应时间更快；抑制电压闪变能力更强；补偿功能多样化；运行范围更宽；不产生谐波；损耗小；占地面积小；不产生系统串、并联谐振，系统运行更可靠。

灵活互动的智能用电关键技术

　　张虔（深圳市科陆电子科技股份有限公司电能表事业部总经理）

　　智能用电是将供电端到客户端的重要设备，通过灵活的电力网络、高效设备和信息网络相连，形成高效完整的用电和信息服务体系，并对其中信息加以整合分析，指导用户或直接进行用电方式优化，提高供电质量，优化资源。其特征主要有可观性、兼容性和可控性。

　　智能需求侧管理的技术架构主要有高级量测体系、智能用户管理系统和智能家居。智能用电的关键设备主要有电网友好型设备、智能电表、通信设备、电能质量控制装置及用户侧电源和储能。智能需求侧管理的关键技术则包括信息采集技术、电源接入技术、需求响应技术及双向计量技术。智能用电研究重点应在技术体系框架研究、理论模型研究及标准体系研究上。

　　最后，技术的进步将加速智能电网及智能用电的进程。智能电网是一个发展的过程，需要整体推进。用户资源是一个重要的资源，需要大力挖掘。智能电网及智能用电是一个涉及政府、电力公司、发电公司、用户、设备制造商等方的利益，需要多方协调，共同努力。

让电网更加智能，西门子智能电网解决方案—促进未来可持续发展

　　胡爱军（西门子智能电网集团东北亚区智能计量事业部总监）

        目前，全球范围内能源系统都正在经历变革。驱动电力行业的基本框架正在转变，而智能电网是综合的解决方案套件。现在，各种太阳能利用方式正反映着全球各国对可再生能源的支持。但是，用电情况的变化对现有的电网基础设施形成挑战。

　　如巴西主要配电系统的运营商因非技术损耗而损失5.8%的电量，配电运营商收入损失每年 累计达10亿欧元。因此，巴西国家电力局发布关于电网效率的新规定，要求每四年减少30%的非技术损耗。再比如美国，由于输电设备的老化而造成美国的停电事故，影响了五千万人的生活。配网设备的老化正在严重危及供电安全，但又如何找到创新的解决方案？

　　能源系统的变革需要新的解决方案。智能电网保证了电力供应和消费之间的平衡，它通过双向的能量和通讯信息流，将分布式能源和可再生能源进行有效整合。智能电网可以促进未来可持续发展。但智能电网没有一个统一的全球模式，各区域有着不同的需求。而西门子智能电网集团可为能源链各环节提供完整的解决方案。

ABB新一代配网自动化产品RTU560的介绍

　　马千里（南京国电南自电网自动化有限公司产品管理中心产品经理）

　　配网自动化建设指导总原则是稳定可靠、经济实用和技术先进。稳定可靠指结构简单、容错性好、模块化、标准化、分布智能；经济实用指容易实施、马上见效、少维护或免维护；技术先进指理念先进、统筹规划、分步实施。

　　ABB产品在配电自动化领域的应用历史悠久。其新的配电自动化产品RTU560系列产品特点为：配置灵活多样，可满足不同应用需求；专业的配电终端方案，可适配各种品牌的主设备；系统配置方便快捷，具有高效的配置工具和方案；功能丰富，内嵌HMI功能，支持PLC；超强通讯能力，支持61850/104/101；经济的远程维护方案，Web方式，便于在线维护和诊断。

　　基于GOOSE的FDIR演示系统特点：完全分布式，在环网节点间实现；RTU560G用做环网柜DTU；基于GOOSE水平通讯实现信息共享；基于PLC功能实现故障诊断，定位，隔离和恢复；HMI展示效果。

智能微电网分论坛：打造具有中国特色的智能微电网

　　为了解决能源结构与分布、并网发电、电力调配、防灾能力、供电可靠性等难题，“十二五”规划把发展微电网放到了重要战略位置。微电网技术已成为电力系统发展的前沿技术，对我国电力系统和国民经济的发展均具有重要意义。为解决现阶段微电网发展过程中面临的诸多技术问题，本届论坛特设“智能微电网”专题分论坛，汇集相关行业精英深入探讨，共同推动，以贯彻实施“节能减排，科学控电”的理念，努力打造具有中国特色的微电网架构。

中国特色智能微电网—迎接第三次工业革命

　　杜宏（北京北变微电网技术有限公司总经理）

　　能源问题将引发第三次工业革命，机遇与挑战并存。据权威机构统计，全部可再生能源可以提供目前全球能源需求的3078倍。发展可再生能源发电是解决能源、环境危机的必由之路，而光伏发电是可再生能源的首选。

　　微电网与新能源密切相关，横跨电力行业七大领域（发电、储能、变电、配电、用电、调度、通信），是无所不包的知识型电网，是现代智能电网的重要组成部分。如果没有设备支撑，再好的微电网设想都是“空中楼阁”。

　　北京北变微电网的MG1000微电网系统控制软件由管理、控制和监测三部分构成。在此基础上，北京北变微电网可提供MG3000微电网稳定控制成套设备、MG5000微电网网关接口柜、MG2300 PPC快速开关等从发电端到用户端的输配电设备，保证微电网的安全平稳运行。

电网运行方式的革命—智能电网与负荷调度

　　王锡凡（中国科学院院士，西安交通大学电气工程学院教授）

　　智能电网与负荷调度将引发电网运行方式的革命。在节能减排促进的能源革命浪潮中，电源和电力负荷发生巨大变化，智能电网应运而生。未来的电力系统中，可再生能源发电的比重必将有明显的增加，而大规模不可控的风电、光电等并网时，采用发电调度的方式进行电力平衡并不是最经济有效的方式。

　　采用负荷调度方式追踪不可控电源的预测出力曲线可能是未来电力系统调度的一种有效的补充方式。负荷调度的种类有平衡可再生能源发电、削峰填谷和调节输电网潮流。负荷调度的特点，调度对象多而分散，每个调度对象可控的功率很小，通信手段与发电调度不同，调度命令不同，需要智能微电网等。

　　电力市场是负荷调度的运营平台，电价是负荷调度的驱动力，智能电网的负荷调度可以降低可再生能源发电接入电网的费用、降低电网损耗、降低发电机组的备用容量，提高输电设备的利用率。

全钒液流电池储能技术及其在分布供能系统中的应用

　　张华民（大连融科储能技术发展有限公司副总经理、总工程师）

　　可再生能源正逐渐由辅助能源变为主导能源。可再生能源发电的不稳定性决定了需要大规模储能技术，建设智能电网也需要增设储能设施，这对保证电力供应中长期的安全可靠至关重要。可再生能源发电，特别是太阳能光伏发电在一次能源结构中所占比例将越来越大，而大规模储能技术是实现风能、太阳能等可再生能源发电不连续、不稳定、不可控特性的核心技术，是提高电网的调峰能力和对可再生能源并网的兼容能力，构建智能电网的关键。

　　融科储能掌握了液流电池关键材料制备技术和电池模块及系统的设计、集成技术，形成了完整的液流电池自主知识产权体系。太阳能光伏发电（5kW）与5kW/50kWh全钒液流储能电池离网供电系统在西藏成功运行。智能微电网系统用200kW/800kWh全钒液流电池系统用于配备有风能、太阳能发电及储能的智能微电网供电系统，通过用户验收，成功并网运行。

我国发展微电网方面的有关政策

　　董秀芬（国家能源局新能源与可再生能源处处长）

　　可再生能源在能源消费中的比重显著提高。“十一五”期间，可再生能源发展，特别是风电从126万千瓦一直增长到2011年的4700万千瓦，到今年上半年并网容量已经达到5300万千瓦左右；光伏发电累计装机容量也从2009年的30万千瓦，到2011年的300万千瓦，今年光伏发电装机容量将突破400万千瓦左右。

　　分布式可再生能源应用形成较大规模。《可再生能源发展“十二五”规划》，建立适应太阳能等分布式发电的电网技术支撑体系和管理体制，建设30个新能源微电网示范工程，综合太阳能等各种分布式发电、可再生能源供热和燃料利用等多元化可再生能源技术，建设100个新能源示范城市和200个绿色能源示范县。

　　目前分布式能源的问题主要还是电网介入和目前的电力管理体制、电价的管理机制，分布式能源一旦突破现有体制、机制，可再生能源发展目标将远远超出预期计划。在可再生能源快速发展中，微电网技术应运而生。开展微电网术、管理体制等的研究，是可再生能源发展“十二五”规划中的重要课题。（本刊记者 王玉胜 刘星）