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智能电带动仪器仪表技术

5月9日至11日在上海新国际博览中心举行的智能电产业发展论坛上，上海交大电力设备智能化技术研究所副所长盛戈皞教授向与会人士做题为《智能电发展及其产业链》演讲。

盛教授表示，智能电建设可带动包括风力发电产业群、电动汽车产业群、光伏发电产业群、绿色节能建筑和智能家电等。而新材料产业，如光电转换材料、储能材料、绝缘材料、超导材料、纳米材料等也将通过各种高精度传感器和控制器得到长足发展。此外，受智能电建设拉动的技术还包括为智能电创建平台的技术，综合通信技术、仪器仪表、传感和测量技术、高级应用软件、应用超导技术、诊断技术等。

从智能电内涵、国规划及国家科技部关键技术出发，智能电新增产业主要集中在以下五个方面(新增产业及设备)，每个方面都是一个大的产业群：

1、电消纳间歇式能源方面

2、电信息与通信方面

3、电与充放电设施互动方面

4、智能配用电方面

5、柔性输变电技术及关键器件和设备方面

常规产业升级主要集中在超高压领域

从国家规划及技术状态看产业规模

针对上述五个新增产业，从我国目前技术现状、十一五末国际先进指标、十二五末国际先进指标以及我国十二五发展目标4个方面进行纵、横向比较，可以看到我国与国际技术水平差距，差距就是产业机会。

1、电消纳间歇式能源方面，第一个是仿真分析方法，前期电力系统模型很少甚至没有；第二个是功率预测，能够预测到未来一天甚至几天风力光照的大小，第三个是运行控制，第四个是直流送出，现阶段在这几个部分我国技术水平还是与欧美国家哟一定的差距；最后是储能应用，一方面要将白天的光能储存起来供夜晚使用，另一方面也要通过储能消除电力波动。直到十一五末，我国在这一方面的技术还是与国际先进指标有一定差距的。但是我们希望，到了十二五末，我国各个方面的技术都能够达到国际先进水平。

2、电信息与通信方面，主要技术是信息平台，通信平台，信息安全，通信部件，信息处理、存储及应用，在这些部分，我国与国际技术的差距是很大的，我们的目标也是到十二五末能够达到国际先进水平。

3、电与充放电设施互动方面，我们主要是要做一些技术的升级，从成本上来说我国已达到国际先进水平，其它部分如可靠性、耐久性、工程化、产业化水平等与国际先进水平还有一定差距。

4、智能配用电方面包含关键7个部分：配电自动化、配电装备、智能电表、用户双向互动、分布式电源接入、配用电通信和分布式功能，这7个技术就是智能配用电产业主要的发展方向。

5、柔性输变电技术及关键器件和设备方面包含6个部分：SiC器件及应用技术、高压大容量电力电子装置监测技术、电潮流控制与故障抑制技术、故障电流限制技术、直流断路器、多端直流输电技术。我国电力电子技术在应用上与国际技术水平相差较小，但在器件方面差距还是很大的，直流断路器，尤其是高压方拔盖机面，与国外技术差距非常大。

我国智能电技术路线

专项目标：1、提升输电能力，协调控制和智能调度2、解决风电、光伏发电等可再生能源的大规模接入3、信息和通信技术能够得到充分利用

技术目标：1、电力电子技术2、储能技术3、信息与通信技术4、互动化、智能化技术(信息分析处理及应用)

从国规划看智能电产业规模

1、电总投资与智能化投资(单位：亿元)第一阶段是年，实际投资要高于第一阶段规划；第二阶段是 十二五 。在 十二五 期间，国公司将投资1..7万亿元，初步建设成世界一流的坚强智能电；第三阶段是 十三五 。

2、分环节电智能化投资

用电环节比重最高，达到31%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占据32.2%，变电环节占19.5%，主要由于配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大，发电环节、输电环节、调度环节以及通信信息平台占据17.3%。

3、分区域智能化投资

华东、华中、华北智能化投资占电总投资的比例较高， 十二五 期间超过22%，东北、西北的智能化投资分别为12.5%和16.8%，其中华北、华东、华中智能化投资占国智能化投资的80%以上。

智能电新增东港、升级产业举例

1、新增产业举例 智能配用电方面

智能电早期实践：智能电表

美国：Xcel涡流检测Energy公司在Boulder建设全美第一个 智能电 城市，主要安装智能电表；意大利：安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量络，每年大约节省5亿里拉；法国：已将2700万只普通电表更新为 智能电表 ；中国：国已完成招标和安装上亿块智能电表。

智能配用电七方面需要的装备和技术【相对落后，亟需开发】

分布式供能与接入(含微系统)

风电、太阳能、生物质能、燃气轮机发电以及储能等分布式电源；分布式电源和微的控制和并接入装置；分布式电源和微保护装置，防孤岛(主动、被动)装置；微电能质量监测和治理设备；微及微设备监测系统；微通讯系统等

配电自动化

有源配电保护与控制设备；配电广域测量，智能控制设备；故障自愈控制设备；海量数据存储、处理与集成设备(云存储)；配变等设备状态监测系统；配电智能分析与智能调度(主站)；配电的调控一体化支持系统

配电装备

节能配电变压器(非晶合金)；各类电力电子(固态开关)【将来更多】、机械开关设备【现在使用】；基于物联的故障识别、隔离设备；新型监测设备；环境、设备状态参数等；电能质量监测和控制设备；DFACTS设备；智能故障电流限流器(固态、超导)；控制、调度软件。

用户双向互动

智能电表；户内络支撑设备；数据管理、用户能效管理系统；智能家电(可平移负荷)；电动车充放电设备；电动汽车充放电管理系统；电动汽车充放电与电控制和调度交互设备。

配用电通讯

智能信息传输设备；光纤、无线、PLC等；智能电通信络及通信协议；通信接入；智能家居通信络设备；ZIGBEE、四合一插座等；智能电通信络的管理系统；手持终端等

配电环节

发展目标：1、常见的钣金破坏除上面说那那种情况还有在运输的进程中建成高效、灵活、合理的配电络，配电举办灵活重构、潮流优化能力和可再生能源接纳能力，在发生紧急状况时支撑主安全稳定运行。2、实现集中/分散储能装置及分布式电源的兼容接入与统一控制。3、供电可靠性和电能质量显著提高。4、完成配电自动化系统和配电调控一体化智能技术支持系统的全面建设，主要技术装备达到国际领先水平。

重点工作：1、配电坚强架建设、研究制定配电坚强架建设的规划，按步骤、分区域实施配电坚强架建设。2、智能电配电环节技术架构体系及技术标准体系研究。3、实用配电自动化系统推广建设，配电自动化技术研究与推广。4、配电调控一体化智能技术支持系统研究与推广。

用电环节

发展目标：1、全面开展智能用电服务，试样也是简单形状推广应用智能电表。1、构建智能化双向互动体系，实现电与用户的双向互动，提升用户服务质量，提高供电可靠率。3、推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新，改变终端用户用能模式，提高用电效率。

重点工作：1、智能用电小区/楼宇建设；2、用户管理与服务互动系统建设；3、用电信息采集系统建设；4、高级计量管理体系建设；5、智能化需求侧管理系统建设；6、电动汽车充换电站试点建设。

最重要的三个工作基本情况

配电自动化

建设内容：针对不同可靠性需求，采用合理的配电自动化技术配置方案，建设具备系统自愈、用户互动、高效运行、定制电力和分布式电源灵活接入等特征的智能配电。

进展情况：配电自动化先期实施31个重点一、二线城市改造推广，目前已经完成23个城市的试点招标，其中2011年招标19个，预计今年将进行剩余8个城市招标并在全国推广。

用电信息采集

建设内容：建设用电信息采集系统，有效提高电能计量、自动抄表、预付费等业务的自宝石动化程度，为电力用户提供用电信息查询和电费交纳服务，为开展其他增值服务奠定基础。

进展情况：目前已完成36项主要标准。国家电公司2009年开始5年内投资600亿完成27个省市建设用电信息采集系统，2016年进行下一个轮换周期。

充放电站

建设内容：建设充放电站和充电桩，研究充放电站关键技术，研发接、监控和计费设备。

进展情况：2012年3月、4月，科技部和工信部两个电动汽车发展规划先后出台，中国电动汽车产业发展技术路线进一步明确，纯电动汽车成为电动汽车产业发展重点。

国家电和南方电制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的试点计划。至2011年，国已在北京、苏沪杭、青岛、济南等多个城市建成了243座充换电站和13283个充电桩，南在广东建成了14座充换电站和2901个充电桩。

十二五完成4000座充换电站。

2、常规产品智能升级举例 智能输变电设备

国家科技部重点科技产业工程十二五专项规划，主要通过863、973、科技支撑计划实施

重点任务：

(一)大规模间歇式新能源并技术；(二)支撑电动汽车发展的电技术；(三)大规模储能系统；(四)智能配用电技术；(五)大电智能运行与控制；(六)智能输变电技术与装备；(七)电信息与通信技术；(八)柔性输变电技术与装备；(九)智能电集成综合示范。

国家电也制定了一系列规章制度和导则，从2009年开始，不断推出一些新的标准出来，推动智能电的推广。从我国科技部对智能电发展的部署来看，需要对传统输变电设备进行升级和改造。

智能电需要升级传统是变电设备：

智能变电站用智能电力设备(智能组件)输电线路智能化关键设备。

监测、智能组件成为标配 ，盛教授表示。

高压设备 智能组件

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