工业为王-第117部分

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第二，主机…网络层本身并不是实际的一层，它定义了网络层与数据链路层的接口。物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，一个好的参考模型应该将它们区分开，而tcp/ip参考模型却没有做到这点。”

“这个tcp/ip协议开发到了哪里啊？它还有没有继续发展的可能？”周正明抓住了问题的重点。

“有的，他还有继续发展的可能，事实上，现有的tcp/ip的版本也不是很全。”付新点了点头，继续说道：“目前有四个版本被开发出来——tcpv1、tcpv2，在1978年春天分成tcpv3和ipv3的版本，现在就是稳定的tcp/ipv4。

ipv4，是互联网协议（inter_protocol，ip）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基石的协议。

1981年jon_postel在rfc791中定义了ip，ipv4可以运行在各种各样的底层网络上，比如端对端的串行数据链路，即ppp协议和slip协议，卫星链路等等。局域网中最常用的是以太网。

传统的tcp/ip协议基于ipv4属于第二代互联网技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。但采用a、b、c三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至ip地址在将来互联网时代到来后将会枯竭。

另外，传统的tcp/ip协议基于电话宽带以及以太网的电器特性而制定的，其分包原则与检验占用了数据包很大的一部分比例造成了传输效率低，在将来，网络将会向着全光纤网络高速以太网方向发展，那时，tcp/ip协议将不能满足其发展需要。”

“太好了，看来我们国家还有赶超的机会！”周正明和高文新同时高兴地说道。（未完待续。）

第二十一章智能电网

周正明和高文新都点燃了一直香烟，仔细地消化付新刚才所说的东西。

过了一会儿，周正明抬起头来，将夹着香烟的手放到椅子下，朝付新认真地问道：“付新同志，你能说说这个三网融合有什么好处吗？”

“这好处可多了去了啊！”付新眉飞色舞地回答：“首先，三网融合将使得信息服务由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务。

第二，三网融合有利于极大地减少基础建设投入，并简化网络管理，降低维护成本。

第三，三网融合将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。

第四，未来世界是网络世界，三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的话音、数据和视频业务，而且通过网络的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、VoIP、视频邮件等，极大地拓展了业务提供的范围。

第五，三网融合打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态，各大运营商将在一口锅里抢饭吃，看电视、上网、打电话资费可能打包下调，这对人民来说，也是一个福音啊！”

“我注意到了你是将电信网、广播电视网、互联网这三网进行融合，我在想，是不是还可以把电网加进来，这样是否可以节省成本？”高文新思索着问道。

付新意外地看了高文新一眼。心中不由得赞叹，能做到这个高位的领导都不是简单人啊。他脑子里一下子竟然就有了四网融合的雏形！这可真是了不得啊！

付新思索着回答：“可以，不过，那需要更高的技术，我把那个称之为智能电网。”

“你所说的三网融合也不是一时半会儿可以建成的，按照我们国家的现有情况进行推算，没有个十几二十年，肯定是做不成的，所以。你也不用顾忌技术问题了，有这么长的时间，技术问题可以慢慢解决，你先说说看看这个智能电网。”周正明没有抢夺高文新所提出问题的意思，所以这个依然是高文新在说。

“智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2。0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上。通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

智能电网由很多部分组成，可分为：智能变电站，智能配电网，智能电能表。智能交互终端，智能调度，智能家电，智能用电楼宇，智能城市用电网。智能发电系统，新型储能系统。

智能电网的发展在全世界还处于萌芽阶段。没有一个共同的精确定义，我也是在国外的杂志上面看到的，其技术大致可分为四个领域：高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。

高级量测体系主要作用是授权给用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行；

高级配电运行核心是在线实时决策指挥，目标是灾变防治，实现大面积连锁故障的预防；

高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险；

高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备（资产）“健康”状况的高级传感器，并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成，改进电网的运行和效率。

与现有电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的显著特点，其先进性和优势主要表现在：

其一，智能电网具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系，能够抵御各类外部干扰和攻击，能够适应大规模清洁能源和可再生能源的接入，电网的坚强性得到巩固和提升。

其二，信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。故障发生时，电网可以快速隔离故障，实现自我恢复，从而避免大面积停电的发生。

其三，柔性交流或直流输电、网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术的广泛应用，使电网运行控制更加灵活、经济，并能适应大量分布式电源、微电网及电动汽车充放电设施的接入。

其四，通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济和高效。

其五，实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。

其六，建立双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状况和停电信息，合理安排电器使用；电力企业可以获取用户的详细用电信息，为其提供更多的增值服务。”

说到这里，付新已经鼻孔冒烟了，喝了大半杯水，喘了口气，付新才继续说道：“我认为智能电网是电网技术发展的必然趋势。

随着时代的发展，通讯、计算机、自动化等技术必然在电网中得到广泛深入的应用，那时这些技术与传统电力技术有机融合，将会极大地提升了电网的智能化水平。

传感器技术与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持，使电网自愈成为可能。

调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展，为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。

通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成，智能电网就必然应运而生。”

第二十二章重要意义

“其次，我认为发展智能电网也是社会经济发展的必然选择。

一、为了实现清洁能源的开发、输送和消纳，电网必须提高其灵活性和兼容性。

二、为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰，电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。

三、为降低运营成本，促进节能减排，电网运行必须更为经济高效，同时须对用电设备进行智能控制，尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展，改变了传统的供用电模式，促使电力流、信息流、业务流不断融合，以满足日益多样化的用户需求。

最后，我认为，在将来，绿色节能意识将成为世界的主流，毕竟地球的资源是有限的，那是，在绿色节能意识的驱动下，智能电网必然会成为世界各国竞相发展的一个重点领域。

智能电网是电力网络，是一个自我修复，让消费者积极参与，能及时从袭击和自然灾害复原，容纳所有发电和能量储存，能接纳新产品，服务和市场，优化资产利用和经营效率，为数字经济提供电源质量。

智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上，旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法，以及先进决策支持系统技术，实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。

它的发展是一个渐进的逐步演变；是一场彻底的变革；是现有技术和新技术协同发展的产物，除了网络和智能电表外还饱含了更广泛的范围。

建设以特高压电网为骨干网架。各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。全面提高电网的安全性、经济性、适应性和互动性，坚强是基础；智能是关键。

我认为，建成智能电网，它对我国家的重要意义主要体现在一下几个方面：

第一，具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后，将实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。

第二，具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升。电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。

第三，适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制，结合大容量储能技术的推广应用。对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升，使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。

第四，实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。

第五，实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理。电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。

第六，实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。同时。电网可综合利用分布式电源、智能电能表、分时电价政策，有效平衡电网负荷。降低负荷峰谷差，减少电网及电源建设成本。

第七，实现电网管理信息化和精益化。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实现电网管理的信息化和精益化。

第八，发挥电网基础设施的增值服务潜力。在提供电力的同时，服务国家‘三网融合’战略，为用户提供各种集成服务，为供水、热力、燃气等行业的信息化、互动化提供平台支持，拓展及提升电网基础设施增值服务的范围和能力，有力推动智能城市的发展。

第九，促进电网相关产业的快速发展。电力工业属于资金密集型和技术密集型行业，具有投资大、产业链长等特点。建设智能电网，有利于促进装备制造和通信信息等行业的技术升级，为我国占领世界电力装备制造领域的制高点奠定基础。

我还是那句话，绿色节能意识将成为世界的主流，所以智能电网对世界经济社会发展同样具有促进作用，它主要是对于应对全球气候变化，促进世界经济社会可持续发展具有重要作用。它主要表现在：

第一，促进清洁能源的开发利用，减少温室气体排放，推动低碳经济发展。

第二，优化能源结构，实现多种能源形式的互补，确保能源供应的安全稳定。

第三，有效提高能源输送和使用效率，增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性。

第四，推动相关领域的技术创新，促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，扩大就业，促进社会经济可持续发展。

第五，实现电网与用户的双向互动，革新电力服务的传统模式，为用户提供更加优质、便捷的服务，提高人民生活质量。

我可以毫不夸张地讲，互动电网既是下一代全球电网的基本模式，也是中国电网现代化的核心。

实际上，互动电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。

从技术上讲，互动电网应是最先进的通讯、IT、能源、新材料、传感器等产业的集成，也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。

由此，智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点。

我以为，互动电网学说的本质就是以信息革命的造发性标准和技术手段大规模推动工业革命最重要财产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。”

第二十三章建设条件

付新停了下来，周正明和高文新这两个大佬就开始沉思。

过了一会儿，周正明开口问道：“那这个智能电网需要什么样的建设条件呢？”

“建设条件”付新沉吟着说道：“关于这个建设条件，我没有仔细去考虑，毕竟我们国家现在的电网都不是很完善，停电的事情是经常发生的”

付新见周正明和高文新脸色不变，这才继续说道：“所以，我就只考虑一种是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础的智能电网模式的建设条件，我称之为坚强智能电网的建设条件。”

“说说看。”周正明示意道。

付新点点头，沉吟着说道：“第一，在电网网架建设方面，要不断加强和完善网架结构，要让特高压交流试验示范工程和特高压直流示范工程成功投运并稳定运行；要全面掌握特高压输变电的核心技术，为电网发展奠定坚实基础。

第二，在大电网运行控制方面，要具有‘统一调度’的体制优势和丰富的运行技术经验，调度技术装备水平起码要国际领先，自主研发的调度自动化系统和继电保护装置要获得广泛应用。

第三，在通信信息平台建设方面，建成‘三纵三横一环网’的电力通信主干网络，形成以光纤通信为主，微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局；sg186工程要取得阶段性成果，eRP、营销、生产等业务应用系统要完成试点建设并开始大规模推广应用。”

说到这里。付新见周正明和高文新很是疑惑，立即反应到自己说漏嘴了。于是解释道：呃说来有些不好意思，“这个‘三纵三横一环网’和sg186工程是我自己命名的。

‘三纵三横一环网’是指盟锡、西蒙、北张、北陕能源基地通过三个纵向特高压交流通道向华北、华东、华中送电，北部煤电、西南水电通过三个横向特高压交流通道向华北、华中和长三角特高压环网送电。

其中，三纵是：盟锡到金陵、北张到洪城、北陕到沙长。三横是：西蒙—坊潍、中晋—州徐、安雅—南皖三个横向输电通道。此外，还建设南淮—金陵—州泰—州苏—海上—北浙—皖南—南淮长三角特高压双环网。

sg186工程是指用‘1’个平台、‘8’大应用、‘6’个体系编织出我们国家电网“纵向贯通、横向集成”的庞大信息网络，所以我将其命名为sg186工程。

其中，‘sg186工程’中的‘1’，指的是一体化企业级信息集成平台。这个平台建设完成后。将具备统一的数据交换功能，做到‘一处录入，多方使用’，为数据的真实性、一致性和完整性提供保障。

同时平台还承担着畅通信息渠道，促进业务集成，整合已建应用系统，避免重复建设。降低开发成本，消除信息“孤岛”等作用，并在生产、经营、管理等各环节实现数据共享，建立企业全局数据字典等一系列作用。

‘sg186工程’中的‘8’，就是指建设财务管理、营销管理、安全生产管理、协同办公管理、人力资源管理、物资管理、项目管理、综合管理八大业务应用。通过整合、完善、改建和新建的方式，实现各应用间的数据共享。将极大提高工作的质量和效率。

‘sg186工程’中的‘6’，是指要‘建立健全六个信息化保障体系’。

这六个体系分别是：信息化安全防护体系、标准规范体系、管理调控体系、评价考核体系、技术研究体系和人才队伍体系。这些体系能提供必需的资源、技术、管理和人才保障。”

周正明和高文新一边消化着付新所提出的超前思想，一边示意付新继续说，付新继续说道：“我继续说之前智能电网的建设条件吧！

第四，在试验检测手段方面。要根据智能电网技术发展的需要，组建大型风电网、太阳能发电和用电技术等研究检测中心。

第五。在智能电网发展实践方面，各环节试点工作要全面开展，智能电网调度技术支持系统、智能变电站、用电信息采集系统、配电自动化、电力光纤到户等工程都要开始实施。

第六，在大规模可再生能源并网及储能方面，要深入开展集中并网、电化学储能等关键技术的研究，建立风电接入电网仿真分析平台，制定风电场接入电力系统的相关技术标准。

第七，在电网发展机制方面，我国电网部门的业务范围要涵盖从输电、变电、配电到用电的各个环节，在统一规划、统一标准、快速推进等方面要存在明显的优势。

哦，对了周部长，高部长，关于这个建设条件，我做出一个金字塔的图，它能清晰的反映出坚强智能电网的建设条件框架。”

说完，付新结果何秘书递过来的一张纸，在上面画了起来，一会儿，付新就画出了一个六层的金字塔状的建设条件框架，并且在框架上从高到低依次写上了“一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五个内涵、六个环节”这六条二十四个字，框架的的边上，付新也附上了一些对这六条二十四个字的简单说明，分别是：

一个目标——构建以特高压为骨干网架，各级电网协调发展的统一坚强智能电网；

两条主线——技术上体现信息化、自动化、互动化，管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化；

三个阶段——规划试点阶段、全面建设阶段、引领提升阶段；

四个体系——电网基础体系、技术支撑体系、智能应用体系、标准规范体系；

五个内涵——坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动；

六个环节——发电、输电、变电、配电、用电、调度。

“对于三个阶段和五个内涵，我做一个简单的说明吧！”付新画完图之后说道：“规划试点阶段，重点开展智能电网发展规划的编制工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各个环节的试点工作；

全面建设阶段，加快特高压电网和城乡电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用；

引领提升阶段，全面建成统一坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。

坚强可靠，即具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；

经济高效，即提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；

清洁环保，即促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；

透明开放，即电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；

友好互动，即实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户的接入与退出，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。”

“从广义上来说，智能电网包括可以优先使用清洁能源的智能调度系统、可以动态定价的智能计量系统以及通过调整发电、用电设备功率优化负荷平衡的智能技术系统。

建成智能电网，电能不仅能从集中式发电厂流向输电网、配电网直至用户，同时电网中还遍布各种形式的新能源和清洁能源：太阳能、风能、燃料电池、电动汽车等等；

此外，高速、双向的通信系统能实现控制中心与电网设备之间的信息交互，高级的分析工具和决策体系保证了智能电网的安全、稳定和优化运行。

智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网。

智能电网必须更加可靠—智能电网不管用户在何时何地，都能提供可靠的电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的告警，并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。它在用户受到断电影响之前就能采取有效的校正措施，以使电网用户免受供电中断的影响。

智能电网必须更加安全—智能电网能够经受物理的和网络的攻击而不会出现大面积停电或者不会付出高昂的恢复费用。它更不容易受到自然灾害的影响。

智能电网必须更加经济—智能电网运行在供求平衡的基本规律之下，价格公平且供应充足。

智能电网必须更加高效—智能电网利用投资，控制成本，减少电力输送和分配的损耗，电力生产和资产利用更加高效。通过控制潮流的方法，以减少输送功率拥堵和允许低成本的电源包括可再生能源的接入。

智能电网必须更加环境友好—智能电网通过在发电、输电、配电、储能和消费过程中的创新来减少对环境的影响。进一步扩大可再生能源的接入。在可能的情况下，在未来的设计中，智能电网的资产将占用更少的土地，减少对景观的实际影响。

智能电网必须是使用安全的—智能电网必须不能伤害到公众或电网工人，也就是对电力的使用必须是安全的。”

第二十四章八大特征

“智能电网包括八个方面的主要特征，这些特征从功能上描述了电网的特性，而不是最终应用的具体技术，它们形成了智能电网完整的景象。

智能电网是自愈电网。

‘自愈’指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态，从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲，自愈就是智能电网的“免疫系统”。这是智能电网最重要的特征。

自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。

自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。自愈电网将尽量减少供电服务中断，充分应用数据获取技术，执行决策支持算法，避免或限制电力供应的中断，迅速恢复供电服务。

基于实时测量的概率风险评估将确定最有可能失败的设备、发电厂和线路；实时应急分析将确定电网整体的健康水平，触发可能导致电网故障发展的早期预警，确定是否需要立即进行检查或采取相应的措施；和本地和远程设备的通信将帮助分析故障、电压降低、电能质量差、过载和其他不希望的系统状态，基于这些分析，采取适当的控制行动。

自愈电网经常应用连接多个电源的网络设计方式。当出现故障或发生其他的问题时，在电网设备中的先进的传感器确定故障并和附近的设备进行通信。以切除故障元件或将用户迅速地切换到另外的可靠的电源上，同时传感器还有检测故障前兆的能力。在故障实际发生前，将设备状况告知系统，系统就会及时地提出预警信息。

智能电网激励和包括用户。

在智能电网中，用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。

从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择。通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。

在智能电网中，用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求，减少或转移高峰电力需求的能力使电力部门尽量减少资本开支和营运开支，通过降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营，同时也提供了大量的环境效益。

在智能电网中。和用户建立的双向实时的通信系统是实现鼓励和促进用户积极参与电力系统运行和管理的基础。实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息，同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案。

智能电网将抵御攻击。

电网的安全性要求一个降低对电网物理攻击和网络攻击的脆弱性并快速从供电中断中恢复的全系统的解决方案。

智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力，甚至是从那些决心坚定和装备精良的攻击者发起的攻击。

智能电网的设计和运行都将阻止攻击，最大限度地降低其后果和快速恢复供电服务。智能电网也能同时承受对电力系统的几个部分的攻击和在一段时间内多重协调的攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应，以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。

不管是物理攻击还是网络攻击，智能电网要通过加强电力企业与政府之间重大威胁信息的密切沟通。在电网规划中强调安全风险，加强网络安全等手段，提高智能电网抵御风险的能力。

智能电网将能提供满足二十一世纪用户需求的电能质量。

电能质量指标包括电压