国外智能电网研究与发展（二）

——智能电网理论与规划

（二）美国智能电网规划

目前，美国智能电网相关规划主要有如下几个方面：电力基础设施战略防护系统、Grid Wise与Grid Works、现代电网计划、《能源自主与安全法案2007》中智能电网规划和经济刺激计划中的智能电网研发计划。

1.电力基础设施战略防护系统。为使美国电网达到现代化，保证经济安全和国家安全，从1999年起，美国国防部牵头，组织美国电力科学研究院（ERPI）和华盛顿大学等机构，投资3000万美元开发电力基础设施战略防护系统（strategic power infrastructure defense system，SPID）。该系统采用AO技术的三层Multi-Agent结构：底层为反应层（包括发电和保护）；中层为协作层（包括事件/警报过滤、模型更新、故障隔离、频率稳定和命令翻译）；高层为认知层（事件预测、脆弱性评估、隐藏故障监视、网络重构、恢复、规划和通信）。主要功能有电力和通信系统的快速在线评估、故障分析、自愈战略、信息和传感等。用以防护自然灾害、人为错误、电力市场竞争、信息和通信系统故障、蓄意破坏等对电力设施的威胁。项目前期工作历时5年，整个项目将于2025年完成。

2.Grid Wise与Grid Works。在《Grid 2030》和《国家输电技术路线图》这二份文献的指导下，自2003年起，在能源部的牵头组织下，美国开展了一系列智能电网相关工作，主要包括：

（1）创立美国智能电网联盟（Grid Wise Alliance）。美国智能电网联盟最初由7家电力公司组成，目前已经发展成为拥有100多家会员，涵盖整个能源供应链的行业组织，这使得该组织在智能电网领域有了举足轻重的发言权，从而成为现今北美地区最具影响力的智能电网行业联盟。联盟中大型科技公司如思科、谷歌、通用电气等占24%，小型科技公司与软件公司分别占会员比例的21%与11%，而传统的电力公司只占19%。联盟日常工作一是与政府决策层及行业监管机构沟通，为智能电网发展提供建议和反馈意见，二是教育公众提高公众对智能电网的认知。

（2）启动GridWise和GridWorks研发项目。2004年，美国能源部和智能电网联盟签订了《行动计划》（GridWise™ Action Plan.），美国国会在2005财年预算中通过了GridWise和GridWorks两项研发项目拨款计划。GridWise项目由美国能源部和电网智能化联盟（GridWise Alliance）主导，主要针对“软件”，指的是信息系统集成技术和数字技术等在电力系统中的应用。GridWorks项目主要针对“硬件”，包括电缆导线、变电站、保护系统和电力电子等领域，关注相关技术产业化。自2007财年开始，这两个项目经费列入“可视化和控制”（Visualization and Controls）项目经费中，不单独核算。可视化和控制研发项目旨在开发通信和控制系统，支持自适应、智能化和集成分布式能源设备的电网运营。

（3）建立美国智能电网架构委员会（GridWise Architecture Council，GWAC）。该委员会不是DOE正式的咨询部门，但在GridWise项目中，DOE向GWAC提供有限的资助。委员会致力于促进和提升全美电力系统相关实体间的协同工作能力。

3.现代电网计划。2005～2006年，美国能源部国家能源技术实验室（NETL）负责发起了“现代电网计划”（Modern Grid Initiative，MGI），目的是对电网现代化愿景进行细化，并力争在全国范围内达成共识。计划流程包括：制定现代电网的定义和愿景；分析技术和研究差距；确定技术和工艺需要；引导先进的技术项目；评估项目结果；激励部署。“现代电网计划”的时间安排如下图：

现代电网计划时间安排