智能电网技术

12月26日从工业和信息化部发布的国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项立项通知获悉，国网天津市电力公司牵头申报的“大规模电动汽车安全充放电与车网智能互动关键技术”获批立项。这是该公司首次牵头申报国家重点研发计划项目。

本项目属于智能用电技术标准领域，在国际上首次提出了电动汽车电池更换模式和典型设计，建立了换电站区域安全控制机制，为世界各国提供了统一的通用技术要求和安全要求。该系列标准建立了电池更换系统的整体架构，明确了电池更换系统由电池更换站、支撑系统、可更换电池系统和供电系统组成；规定了电池更换站各子系统的组成、功能及要求；定义了电池更换系统的接口和分区；提供了电池更换系统的用例和电池更换站的设计方案；提出了电动汽车电池更换系统在电气防护、机械结构、通信方式等方面的安全要求。 项目组在国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划（863 计划）等科技项目的支持下，历时 7 年科技攻关，获授权专利 6 项，软件著作权 3 项，发表论文 7 篇。期间，项目组联合法国雷诺、德国 VDE、韩国电子通讯研究院等国外企业，开展电动汽车电池更换技术国际交流与合作。同时项目组在国内联合车企、科研单位开展了电动汽车充换电关键技术攻关和标准编制，支撑我国电动汽车充换电标准体系建设，依托国家能源智能电网技术研发(实验)中心科研试验条件，验证充换电系统的兼容性、可靠性、安全性。该系列标准的创新成果如下：1）国际首套电动汽车电池更换系统 IEC 标准，填补了电动汽车换电技术国际标准体系空白，迈出了中国主导制定电动汽车充换电国际标准的第一步；2）首次给出了电池更换系统分区权限、用例和解决方案，提出了电动乘用车和商用车适应不同种类电池箱的全自动及半自动电池箱更换技术；3）形成了IEC 领域首套集电气防护、机械结构和通信接口等多行业、跨专业融合的国际标准，提出了一种电池更换设备对电池箱的快速、精确定位方法，增强了系统对车辆停靠位置及姿态的适应能力；4）基于该系列国际标准研制的电动汽车换电系统带动国内外产业发展，遵循该标准建成了国内首个电动乘用车底盘换电示范工程，为国外电动公交车换电系统提供了全套解决方案。该系列标准为国内外电动汽车和充换电设施企业提供了设计和建设依据，提高了电池更换技术的安全性及一致性。在北京、上海、杭州等主要城市构建了标准化的电池更换站，成功支撑了奥运会、G20 等重大活动保障车辆工作，并在法国、以色列、韩国等国家推进示范试点。近三年，依据该系列标准设计开发的充换电系统已在 10 多个省份取得广泛应用。该系列标准的发布与实施，进一步深化了国际间标准合作，全面支撑了我国标准“走出去”战略。

4月20日，国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项“无常规电源支撑的大规模新能源发电基地稳定运行及直流送出关键技术”项目在甘肃兰州正式启动。该项目由国电南瑞科技股份有限公司牵头、国网甘肃省电力公司进行示范应用。

4月1日，北京市人民政府印发《北京市“十四五”时期能源发展规划》，规划提出，建设智能电力系统。推进新一代信息技术与电力系统融合创新，提升全自愈配电网、柔性输电、精准电网末端感知等智能电网技术水平，示范建设智能微网。探索远程集控、智慧巡检、智能诊断等电力智能运维新模式。

国网公司在致力于建设坚强国家电网的同时，高度重视智能电网技术研究和工程实践，取得了一批拥有自主知识产权的重要成果，在技术理论、装备制造和工程实施方面为发展智能电网打下了坚实的基础。主要表现在：特高压输电技术、广域测量系统、柔性交流输电、调度自动化等领域达到国际领先水平，积累了丰富的工程实践经验；分布式发电、光伏发电、新能源接入、电动汽车应用等取得重要进展，部分研究成果已转化并广泛应用于电网建设；智能电网调度技术支持系统、用电信息采集系统已经完成前期技术准备。

12月13日获悉，由国网宁夏电力有限公司申报的煤电与新能源综合调节及系统优化运行关键技术项目获批为国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项2022年度立项项目。

智能电网技术的发展使我国变电站建设型式发生了根本变化，二次设备因安装位置前移，将面对比常规变电站更加恶劣的电磁环境，这主要是由于现有电力智能设备相关标准和干扰防护方案都是基于传统变电站中电工电子所处的电磁环境制定的，而智能变电站结构配置和电磁环境与传统变电站不同，造成了电子式互感器等智能设备虽通过了标准中所规定的电磁兼容试验，但到现场仍存在高故障率的情况。因此，目前亟需开展变电站系统级强电磁环境模拟技术研究，并研制成套试验装备，形成相关标准，进而通过产品试验考核，降低电力智能设备的现场应用故障率，保障国网公司坚强智能电网建设的顺利开展。项目通过产、学、研、用多家单位联合攻关，从强电磁环境标准模拟试验方法、系统级强暂态电磁环境模拟试验平台、长期全工况电磁环境模拟技术三个方面开展研究，并实施工程应用，有效解决了上述难题，取得了集理论、技术、装备和应用于一体的系列成果。 本项目成果授权专利20项，发表文章23篇，制定相关标准2项，在电力工业电气设备质量检验测试中心、各地方电力公司及生产厂家得到应用，各项指标均符合现场应用和标准化的要求，并已全面应用于我国输变电工程中电子式互感器性能检测和故障诊断，显著提升了产品的抗强电磁干扰能力。经业内专家鉴定，一致认为：“项目研究成果达到国际领先水平”。

智能电网建设已成为世界各国投入科技研发的重点，中国要建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的“坚强智能电网”，面临如何有效解决电力大规模远距离传输，规模可再生能源的接入，关键技术的研发与突破，信息传输与安全的保障，国家相关政策扶持引导等制约发展的瓶颈，需要在技术、设备和管理上取得突破。政府要宏观把握，加强政策扶持，保证智能电网健康、有序推进。要抓紧标准规范制订，通过标准化确保中国在智能电网建设中的国际领先地位。要加快坚强电网建设，解决能源分布不合理、加快分布式能源接入等问题。要推动技术创新突破，不断完善和发展智能电网建设所需要的关键技术。要调动能源企业、装备企业、科研机构等各方力量参与，广泛合作。要高度重视在战略性新兴产业上的国际交流，加强与世界各国政府、企业、研究机构合作，充分利用全球的资源和市场大力提升智能电网等新兴产业在研发、制造、营销上的国际化水平。要深入进行试点探索，加快智能电网技术研发示范推广，推动中国电力工业走向世界的前沿。

本文基于智能电网在信息通信技术上的先进技术，结合智慧城市发展的需求，研究智能电网信息与智慧城市海量数据云共享技术，在充分认知智慧城市业务内容和服务范围的基础上，研究基于智能电网的智慧城市一体化信息服务平台。通过上述研究，实现电力信息资源与社会资源的充分共享，使电力领域在了解在城市发展和电力需求契合方面应做如何改善和未来发展方向。