我國能源和電網的特點

隨著中國技術、經濟各方面的迅猛發展，能源與電網相應承載了許多前所未有的壓力，在節能減排、能源結構、能源分布、電力調配、防災能力、供電可靠性等方面存在諸多問題。

節能減排方面，2009年11月25日，國務院召開常務會議，決定到2002年中國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-50%;按照7.5%的增長速率，中國GDP問題到2020年將達到74.3萬億人民幣，中國GDP能耗從2005年萬元DFP的1.222噸煤降低到2020年的0.672噸，年能耗50億噸標煤，接近美國、歐盟和日本屆時的總和;如果中國的能源結構不實行大的調整，二氧化碳排放將達到120億噸，屆時美國、歐盟、日本的排放總和為80億噸，全球的排放總量限額則是300億噸。可見中國在節能減排的道路上要求高，任務重，承擔著巨大的減排壓力。

在能源結構方面，2008年的全球能源結構分析結果顯示石油、天然氣與煤炭的比例相對較平均，而中國的能源則以煤炭為主，占比達到了70.23%，幾乎是全球能源結構中石油、天然氣、煤炭這三類占比的總和。與全球能源結構的比較結果體現出中國能源結構的偏向性嚴重，結構不合理，需要順應趨勢，做出巨大調整。

在能源的分布方面，我國一次能源與用電需求分布極不均衡，電力流主要由西北、西南煤電、水電基地向東部受端中心，輸電距離長、輸送容量大，形成了多個受端中心，未來隨著能源開發西移和北移速度加快，大型能源基地與能源消費地之間的輸送距離將越來越遠，能源輸送的規模將越來越大，對輸電的技術要求亦將越來越高。

在電力調配方面，我國負荷增長迅速，截至2010年3月的發電裝機已達到8.7億千瓦，預計2020年將達到16億千瓦。然而人均裝機仍處于世界平均水平，盡管今年電力增長趨緩，但總體來看，在今后相當長的時期內，電力裝機和電力消費仍處在一個快速發展的階段。與負荷的快速增長相對應的則是電網，特別是城市配電網建設的滯后。發達國家如美國、英國和日本，發電、輸電與配電投資比例分別為1:0.43:0.7、1:0.45:0.78和1:0.47:0.68，配電投資比例相當大，而我國在這三個環節的投資比例則為1:0.21:0.12(2000年前)，絕大部分投資都用于輸電部分。不過這一問題逐步受到了關注，2009年我國電網投資首次超過電源投資，其中330kV以上電網占24%，220kV以下電網占76%。

此外，近年來多場嚴重自然災害(如2008年特大雪災、5·12大地震等)與電網停電事故(如河南電網2006.7.1停電事故、海南電網2005.9.26停電事故等)對我國電網的防災能力提出了巨大挑戰，由電能質量問題引發的供電中斷也屢見不鮮。

概言之，中國能源與電網的特點體現為能源資源分布不均，負荷發展快速，電源結構以煤電為主，調節能力不足，環保壓力大，這些因素構成了我國智能電網的發展動力。

我國電網面臨的新問題

第一，我國電網日益復雜，負荷增長迅速，負荷特性更趨恒功率化。負荷中心的外受電比例逐步加大，安全穩定問題日益突出，如何防范大面積停電，確保電網安全穩定運行?

第二，面對大規模可再生能源(大型風電場)和大范圍分布式電源(太陽能、風能、燃氣輪機、電動汽車、分布式儲能)的接入，電網如何處理與各類可再生能源、間歇性電源和負荷大量接入后的協調運行?

第三，如何滿足客戶對電網供電可靠性、電能質量等電力服務的各種日益提高的要求?

最后，面對用戶界面透明度的不斷提高，滿足更彈性的負荷需求，電力公司與用戶如何更友好的合作，實現電網與用戶的互動，達到提高運營效率、降低電價和提升服務水平的上的?

安全穩定運行、充分接納新能源、提高供電可靠性與靈活交互能力，這些問題都是擺在我們面前的新問題，有待各方加大力度，迅速尋求相關解決方案。

微電網技術

隨著智能電網發展，微電網及其關鍵技術也成為各界關注的熱點。

微電網并網時，所有微型電源采用恒PQ控制策略。當主網故障微網孤網運行時，其中一個微型電源將切換為V/f控制策略，對微網系統電壓和頻率直到支撐作用，其它微型電源保持PQ控制運行，不能與電壓和頻率的調整。在孤網運行模式，微網內可以通過V/f控制單元的功率跟隨特性來實現電力供需平衡，同時保證較高的電壓和頻率質量。當微電網再次并網時，通過鎖相環控制，確保微網和主網間的頻率和電壓相位相角的一致，基本實現平滑、柔性并網。通過PSCAD仿真研究也證明了該控制策略的有效性，采用合理的控制策略，微電網可以并網或孤網運行，并可實現兩種運行狀態的平滑過渡和轉換。

基于微網結構的電網調整能夠方便大規模的分布式能源互聯并接入中低壓配電系統，提供了一種充分利用分布式能源發電所機制。

微網可作為輸電網、配電網之后的第三級電網;相比目前的大電網，這種結構具有顯著的社會經濟和環境效益。通過建立微網可以使得分布式發電應用于電力系統并發揮其最大的潛能。

機遇和挑戰

智能電網和微電網技術將為促進清潔能源的發展、減小碳排放、提高電力企業效益、解決我國電網的快速發展與網架結構薄弱的矛盾做出貢獻;為設備制造商、電力企業和電力用戶提供新的機遇與挑戰。