智能电网是电网未来发展的目标,目前对未来智能电网的发展程度还没有形成统一认识。国外部分发达国家在智能电网理念、发展目标、政策措施、评价方法等方面开展了大量的研究和实践,并结合本国或本地区实际提出了各自的智能电网评价指标体系,但系统性、完整性尚不完善。智能电网评价方法是一项前沿的学术问题,未来随着智能电网信息化、自动化、互动化特征更加明显,这项工作的复杂程度将进一步提高。从我国电网发展的历史进程看,随着经济社会持续快速发展,我国电网跨越了国外几十年的发展历程,目前既要加强输电网建设,完成大电网互联,又要加强主动配电网建设,着力提高电网智能化水平,实现主网、配网全面智能化的发展要求,因而智能电网建设的路径也会与欧洲、美国等都有所不同。因此,结合我国电网发展的实际情况,研究和构建适应智能电网发展的电网规划评价指标体系、模型和方法,是一项既有理论价值又有现实意义的课题。在系统总结国内与国外智能电网现况和发展趋势基础上,考虑我国电网基本特征和发展特点,对输电网规划交直流发展协调性评价指标体系,智能电网高效性、适应性、互动性评价指标体系进行了深入研究,提出交直流建设时序方案安全性、经济性综合评价模型与方法,基于设备效益的高效性指标、基于节能减排效益的适应性指标、基于增值服务的互动性指标构建模型和方法,研究旨在为推进我国智能电网科学发展提供理论参考。第一,系统梳理国内外智能电网的建设背景、发展现状、发展趋势,研究智能电网建设中面临的问题和挑战,总结我国电网的基本特征,分析国外智能电网评价体系的思路、组成和应用,与国内既有电网评价体系进行对比分析。第二,分析可再生能源发展对电网发展的新要求,提出重点从安全性、可靠性、高效性、经济性、适应性、互动性等方面,建立智能电网综合评价指标体系架构。根据评价对象的特点,有选择地应用综合评价方法,构建了从评价指标选取、权重计算、模型建立到结果分析的智能电网综合评价系统。第三,提出采用功率转移支撑强度、频率支撑强度等安全性指标和评价方法,与期权价值、成本收益等经济性指标和评价方法,共同组成综合评估指标体系,用以评价输电网规划中不同时序建设方案交直流发展协调性。第四,定义了电网设备利用效率指标、设备实际利用效率、设备相对利用效率等计算指标,反映电网运行约束、负荷约束、停运约束对设备效率的影响,提出设备和电网两个层面的效率综合评价方法,通过算例验证综合模型和评价方法的有效性。第五,在分析智能电网促进节能减排主要途径基础上,对节能减排效益进行分类分析和综合分析,提出区分各环节效益,综合形成整体效益的分析思路,建立发电、输电、用电各环节能减排效益评价模型和方法,通过算例验证了测算指标和方法的有效性。第六,在分析智能电网增值服务主要特点的基础上,结合智能电网增值服务未来发展趋势和需求,提出从外部环境、盈利能力、市场状况、社会贡献、人员技能、业务基础6个维度,建立增值服务评价指标体系。将逼近理想点法和平衡计分卡法应用于智能电网增值服务评价中,结合算例对网络交易服务、公共信息服务、用电设备管理服务、用电管理服务4类服务模式进行评价分析。
