智能电网国外指标体系-lee

2、国外智能电网评估现状及评估体系研究

目前，针对智能电网的相关研究主要体现在 4 个方面，包括高级量测体系(AMI)高级配电运行(ADO)高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)美国生产力和质量中心(APQC)与全球智能电网联盟(GIUNC)在 IBM 的支持下提出了智能电网成熟度模型(Smart Grid Maturity Model)，它为电力企业发展智能电网提供了一个行动!投资和实践的路线图；美国能源部(DOE)提出了智能电网发展评价指标体系；美国电力协会(EPRI)提出了智能电网建设评估指标；欧盟提出了智能电网收益评估体系。 2.1智能电网成熟度模型

智能电网成熟度模型认为智能电网的发展可以提高系统的可靠性和效率，接纳更多的新能源，使用户更多的与电网互动。智能电网成熟度模型将智能电网的发展分为五个不同的成熟度阶段：

1)仅具有发展智能电网的设想，尚未有明确的规划和发展策略；

2)具有一定的战略规划，并至少一个智能电网的重要业务领域开始投资和实施；

3)智能电网的各个组成部分开始相互整合，实现两个或两个以上的业务领域整合或产业链升级；

4)电网能够实现整个企业范围的跨环节综合观测及综合控制，有可能形成新的经济或商业模式；

5)电网有能力在新的业务、运行环境等机会出现时，充分利用并发展壮大。 智能电网成熟度模型从 2 大领域的 8 个维度对智能电网的发展进行评估，具体评价体系如附 1 所示。可见，该模型对智能电网进行了较深入的刻画，通过共约 200 个特征给出智能电网各个阶段的特点和具体表现\由于评价体系中有大量的定性指标描述，该评估体系对评价者有着较高的要求。采用该体系应用于指标评估时，需要将被评对象按照该表中所提到的性征和期望进行打分判断其当前水平，然后参照各等级的期望水平，判定被评对象所处的等级和层次，给出评价结果。

表1 智能电网成熟度模型

维度 评价内容 等级1 等级2 发展规划的确认;初步战略和业务计划的批准;初步规划的投资建设;良好的智能电网建设预算;与监管机构和相关单位展开协作;实践并验证想过概念; 具有新的视野以影响发展;更多的终端到终端的合作方式;完整的跨环节设计和建设梯队;评估智能电网的绩效和收益; 等级3 将智能电网发展战略和行动纳入公司整体战略中;部署智能电网管理机构;保证智能电网跨行业的合作;与监管机构协商合作使资金投资智能电网; 智能电网驱动公司结构的改变;平衡的发展智能电网;以绩效和收益作为智能电网建设成功的标准;继续引导交叉业务的合作;公司结构采用矩阵结构或者覆盖结构; IT技术改进的业务流程;通用的数据和架构标准;先进的智能分析;先进的传感器;改进的跨环节合作性能;数据通讯部门有详细的战略和技术 积极的方案;分段的为客户定制信息,考虑环境和社会效益在内;计划、鼓励削峰;可持续性的报告;各环节三底线的同步 等级4 等级5 由智能电网衍生全局的发展战略;优化税率和监管政策;新的商业模式的出现和实施 策略、管理与监管 有发展智能电网的远景;支持试点工作;与监管机构的非正式讨论; 智能电网驱动公司战略制定并影响公司发展方向;智能电网是公司的一个核心竞争力;与外围相关行业共享发展战略; 组织 公司表明需要进行变革;公司执行改变承诺; 一体化的系统和控制引领组织结构的变革;允许相关利益者改革的终端到终端的电网结构;编制压平,缩小编制; 所有相关行业的协作运行;出现支持新型服务的组织结构; 技术 探索智能电网IT支持体系发展战略;更改智能电网IT控制过程;确定需要发展的新技术;建立评估体系 跨环节平台采用一致的IT战略;选择通用的硬件;不同业务直接的通用的技术标准;通用的数据通讯概念;实施信息安全 终端到终端的数据流;IT化的业务流程;真实世界感知系统——复杂事件的处自计算、学 理、监测和控制;习技术; 预测模型和近实时仿真,分析优化;实现企业范围内的安全管理 与外部利益相关者的协作;环保驱动型投资;环境记分卡/报告;削峰计划;分布式电源的容纳能力;节能的用电设备 实现三底线;客户可自己管理自己的消费;为客户量身定制的分析和建议;管理分布式电社会与环境 意识到智能电为客户建立了网解决当前问能源效率方案;题的作用;公“三底线”的观司运行符合环点(财务,环境和保要求;倡导社会);证明环保节能,绿色;可概念;向客户提再生能源计划 供消费信息 源 探索新的传感器,开关,通讯设备和技术;组件测试、验证概念;探索停运和调度与自动化变电站;建立基于功能技术的试点项目 最初的子站自动化项目;实施先进的停电恢复方案;关键设备的远程监控试点;扩大和延伸通信网络投资 跨职能/系统共享数据;使用辅助分析、控制、决策支持系统;开始从利用估计值计划到基于实际数据的计划的转变用户电表成为重要的电网管理感应器 电网运行 一体化的运行;动态电网管理;基于实际数据的预测技术;通过终端到终端实现信息的获取;自动保护装置 自愈能力;全网范围的自决策系统;优化的税率设计和监管政策; 用户管理和体验 研究如何通过智能电网技术重塑客户体验; 试点高级量测;基于可靠性的投资;用户远程控制;细化的客户用电数据;评估新的服务 和交费方式的影响 高度细分的客户数据;双向计量,远程控制技术;客户可以参与需求响应; 基于价格体系的用户消费分析;电路停电通知;家庭网络的计费方案;自动价格响应信号;一般客户的综合经验;最新的客户用电信息; 通过辅助服务改进能源的调度、交易;考虑新资源和实时市场的投资优化模型;能和家庭网络沟通,可视的控制用户的大型用电设备 客户自主管理能源终端和消费;家居停电自检;即插即用的发电设备; 协调管理整个能源供应链;协调控制所有的资源;通过日益细化的市场实现优化调度资源; 产业 链整 合 基于产业价值链的负荷管理;支持分布式电源;发展多种资源组合战略; 引入、支持家庭能源管理系统;包含电力行业生态系统的价值链体系;投资支持多种资源组合的试点项目; 针对分布式电源,需求响应等的资源综合规划;向用户开发的市场和消费信息;

2.1美国能源部（DOE）发布的智能电网发展评价指标体系

美国能源部(DOE)评估框架体系于 2009 年 7 月发布，其主要包含两个方面：一是对美国的智能电网的理解；二是给出智能电网发展的评价指标。美国能源部提出智能电网应具有以下六种性能：

1)基于充分信息的用户参与； 2)能够容纳所有的发电和储能装置； 3)允许新产品!新服务和新市场的引入；

4)根据用户需求提供不同的电能服务质量； 5)优化资产利用效率和电网运行效率；

6)电网运行更具柔性能够应对各类扰动袭击和自然灾害。

表2智能电网发展评价指标体系(DOE)

指标分组 指标名称 动态定价 局部、区域和全国协作机制 实时运行数据共享 分布式电源互联政策 政策与监管进步 基于电网状态的负荷参与 微网服务 分布式能源技术 联网的分布式发电(包括可再生和非可再生) 电动汽车与混合动力汽车 响应电网的非发电的需求侧设备 输配电系统可靠性 自动化水平 高级计量(AMI，Advanced Metering Infrastructure) 输配电基础设施 高级系统量测(PMU及WAMS等) 容量因数 发电和输配电效率 动态线路容量 电能质量 计算机安全 信息网络和财务 开放架构/标准 风险投资 指标类别 建设性 建设性 建设性 建设性 建设性 建设性 建设性 建设性 建设性 数值性 建设性 建设性 建设性 数值性 数值性 建设性 数值性 建设性 建设性 数值性

根据以上特性的描述，提出了一个由 20 项指标构成的评估体系，如表 2所示。在该体系中，评价指标被分为两类:建设性指标和数值性指标。建设性指标是指描述支撑智能电网的属性的指标，其可以反映智能电网发展的推进程度，从量的角度智能电网建设的进展情况；数值性指标是指能够描述智能电网达到某种程度的数值指标，反映智能电网发展的成熟程度，从质的角度衡量智能电网建设的效果。使用该指标体系进行评估时，根据被评对象的表现，对建设性的指标采用低、中、高三层次的定性描述，对数值性的指标采取直接量化的方式获取指标值。指标结果可以采用各种组合用于分析，如按照电网运行领域进行分析和按照智能电网特性分类等。

2.3 EPRI 发布的智能电网建设项目成本/收益评估指标

EPRI 在 DOE的基础上建立了美国智能电网建设及其项目的评估指标体系，该指标体系可以用于智能电网整体建设进程和单个建设项目的评估，其评价目的是智能电网建设进程的推进程度和收益情况，并为估算智能电网建设的成本/收益分析提供基础。EPRI 对美国智能电网特性描述为：

1)基于充分信息的用户参与； 2)能够容纳所有的发电和储能装置； 3)允许新产品、新服务和新市场的引入； 4)根据用户需求提供不同的电能服务质量； 5)优化资产效率和电网运行效率；

6)通过自动预防、隔离和回复来应对扰动，即自愈功能； 7)电网运行更具柔性能够应对各类扰动袭击和自然灾害。

相比 DOE 提出的智能电网特性，EPRI 提高了电网自愈功能的重要性，使其单独成为智能电网的一大特性。这意味着 EPRI 对电网本身建设的重视程度要大于 DOE，其提高了智能电网特性描述中电网自身运行情况所占的比重\基于以上工作，EPRI 建立的智能电网建设项目收益评估体系如表 3 所示。

表3 智能电网建设评估指标(EPRI)

智能电网特性 智能电网建设评估指标