國外智能電網研究與發展（二）

——智能電網理論與規劃

（二）美國智能電網規劃

目前，美國智能電網相關規劃主要有如下幾個方面：電力基礎設施戰略防護系統、Grid Wise與Grid Works、現代電網計劃、《能源自主與安全法案2007》中智能電網規劃和經濟刺激計劃中的智能電網研發計劃。

1.電力基礎設施戰略防護系統。為使美國電網達到現代化，保證經濟安全和國家安全，從1999年起，美國國防部牽頭，組織美國電力科學研究院（ERPI）和華盛頓大學等機構，投資3000萬美元開發電力基礎設施戰略防護系統（strategic power infrastructure defense system，SPID）。該系統采用AO技術的三層Multi-Agent結構：底層為反應層（包括發電和保護）；中層為協作層（包括事件/警報過濾、模型更新、故障隔離、頻率穩定和命令翻譯）；高層為認知層（事件預測、脆弱性評估、隱藏故障監視、網絡重構、恢復、規劃和通信）。主要功能有電力和通信系統的快速在線評估、故障分析、自愈戰略、信息和傳感等。用以防護自然災害、人為錯誤、電力市場競爭、信息和通信系統故障、蓄意破壞等對電力設施的威脅。項目前期工作歷時5年，整個項目將于2025年完成。

2.Grid Wise與Grid Works。在《Grid 2030》和《國家輸電技術路線圖》這二份文獻的指導下，自2003年起，在能源部的牽頭組織下，美國開展了一系列智能電網相關工作，主要包括：

（1）創立美國智能電網聯盟（Grid Wise Alliance）。美國智能電網聯盟最初由7家電力公司組成，目前已經發展成為擁有100多家會員，涵蓋整個能源供應鏈的行業組織，這使得該組織在智能電網領域有了舉足輕重的發言權，從而成為現今北美地區最具影響力的智能電網行業聯盟。聯盟中大型科技公司如思科、谷歌、通用電氣等占24%，小型科技公司與軟件公司分別占會員比例的21%與11%，而傳統的電力公司只占19%。聯盟日常工作一是與政府決策層及行業監管機構溝通，為智能電網發展提供建議和反饋意見，二是教育公眾提高公眾對智能電網的認知。

（2）啟動GridWise和GridWorks研發項目。2004年，美國能源部和智能電網聯盟簽訂了《行動計劃》（GridWise™ Action Plan.），美國國會在2005財年預算中通過了GridWise和GridWorks兩項研發項目撥款計劃。GridWise項目由美國能源部和電網智能化聯盟（GridWise Alliance）主導，主要針對“軟件”，指的是信息系統集成技術和數字技術等在電力系統中的應用。GridWorks項目主要針對“硬件”，包括電纜導線、變電站、保護系統和電力電子等領域，關注相關技術產業化。自2007財年開始，這兩個項目經費列入“可視化和控制”（Visualization and Controls）項目經費中，不單獨核算。可視化和控制研發項目旨在開發通信和控制系統，支持自適應、智能化和集成分布式能源設備的電網運營。

（3）建立美國智能電網架構委員會（GridWise Architecture Council，GWAC）。該委員會不是DOE正式的咨詢部門，但在GridWise項目中，DOE向GWAC提供有限的資助。委員會致力于促進和提升全美電力系統相關實體間的協同工作能力。

3.現代電網計劃。2005～2006年，美國能源部國家能源技術實驗室（NETL）負責發起了“現代電網計劃”（Modern Grid Initiative，MGI），目的是對電網現代化愿景進行細化，并力爭在全國范圍內達成共識。計劃流程包括：制定現代電網的定義和愿景；分析技術和研究差距；確定技術和工藝需要；引導先進的技術項目；評估項目結果；激勵部署。“現代電網計劃”的時間安排如下圖：

現代電網計劃時間安排