从安全角度看智能电网的“增量效益”与新变化
发布时间：2012-12-03 作者：亮报
当前，发展智能电网已经成为全球电力工业转型升级的共同选择，我国也已进入了坚强智能电网的全面建设阶段。
由于多种新技术、新对象和新机制的引入，智能电网对未来电网安全将产生重要影响。相比传统电网的安全可靠性水平和特征，智能电网的影响可以归纳为“两大增量效益，一大新变化”。
增量效益一：
提升大电网安全水平
避免大停电事故是电网安全问题的核心，随着经济社会发展，大停电事故的影响也愈发严重。通过智能电网技术，可从多个环节提升大电网的安全水平，并带来诸多效益。
一是能够实现安全关口前移，降低事故概率。与以往电力设备定期检修和故障后被动抢修有很大不同，智能电网注重提高对设备风险的预防预控能力。通过建设输变电状态监测系统、智能变电站，整合关键区域的地理及气候等信息系统，引入先进的状态检修机制，智能电网能够实时监控可能诱发系统故障的风险因素，主动排除安全隐患，从而夯实电网安全基础，降低事故概率。
二是能够大幅提高安全运行控制能力和精益化程度。智能电网通过整合能量管理系统（EMS）和先进的广域测量系统（WAMS）的数据，应用先进信息通信与高性能计算技术，能够实现系统实时监控、安全动态评估、在线仿真决策等高级应用功能。相比传统电网，智能电网能够监测到更多的系统动态“细节”，从而能够更快、更准确地处理系统故障，这不仅能够有效降低系统发生连锁故障的风险，还有助于提高线路输送能力和避免过切负荷等问题。
三是能够应对可再生能源快速发展带来的安全压力。风电、太阳能的间歇性特征以及大面积脱网风险是影响未来电网安全运行的两个突出问题。相比传统电网，智能电网能够更好应对可再生能源发展带来的安全问题。首先，通过推广应用风电与太阳能功率预测技术、电网友好型并网技术等，有利于降低风电与太阳能发电发生大面积脱网风险，运行调节特性也将显著改观。其次，通过实现多类电源与大型储能电站的联合优化调度，优化系统运行方式，充分挖掘需求响应、微电网、电动汽车等用户侧的潜力，能够大幅提高系统调峰能力，更好地满足可再生能源发展需要。
增量效益二：
大幅提高配电网的供电可靠性与电能质量
我国电网“两头薄弱”问题较为突出，尤其是中小城市和农村配电网的可靠性目前低于国际先进水平，进一步提升空间很大。智能电网在提高配电网可靠性与电能质量方面将发挥十分关键的作用。
一是能够大幅度提高配电网的风险防控与自愈能力。传统配电网自动化水平较低，故障后大多是由人工查找原因和恢复网络，故障定位与恢复供电时间较长。智能电网通过构建配电自动化系统，一方面能够对关键配电设备进行实时监控，在发现关键设备隐患时，主动转移负荷，隔离存在风险的故障，不会影响供电；另一方面，配电自动化系统通过整合地理信息，能够实现故障的快速定位与隔离，处理故障效率有显著提升。
二是能够提供更高质量与更灵活的电能质量。智能电网通过对电能质量进行在线监测和管理，能够很大程度避免出现电压、频率不合格与谐波污染等问题。进一步通过引入定制电力技术和相应的市场定价机制，还能够根据不同用户对电能质量的差异化需求，提供更灵活的电能质量服务。
三是能够利用分布式电源/储能、微电网等新技术实现与大电网互补供电，取得更高的安全可靠性。智能电网将推动分布式电源/储能、微电网在配电侧的发展和应用，用户的电力供应来源更趋多元化，配电网也将获得更多本地分布式电源的支撑。通过实现大电网与分布式电源/微电网的互为补充和友好互动，一方面能够为用户提供更高的供电可靠性，另一方面也能在故障后帮助大电网更快的恢复供电。
新变化：
信息安全逐步成为电网安全的重点防范领域
传统电网模式下，电网的信息通信系统与外部互动程度低，对于电网安全的影响较小。随着智能电网发展，物联网、云计算等更多先进信息通信技术将得到广泛应用，系统运行控制的自动化程度和互动化程度都将显著提升，这都使得电网的信息安全问题变得更为重要和突出。
目前智能电网的信息安全已经引起各国高度重视。北美电力可靠性委员会（NERC）专门制定了用于关键基础设施信息安全防护的CIP系列标准，并由美国联邦监管委员会（FERC）于2009年批准成为强制性标准。作为美国智能电网标准体系的牵头结构，美国国家标准和技术研究院(NIST)在2010年2月出台了国家标准《智能电网网络安全策略和要求》。2011年6月，英国政府也发布了《英国智能电网网络安全》报告，强调了建立统一的智能电网信息安全的重要性。
总体来看，目前各国都十分关注智能电网信息安全问题，加快了防护体系及标准规范的建设步伐。我国有必要超前考虑智能电网中的信息安全问题，结合智能电网发展需要，提高信息安全技术支撑能力，完善相关管理制度，加快制订我国的智能电网信息安全防护标准体系，避免由于信息安全问题引发的大电网事故。