智能电网：电力与IT的协作是偶然还是必然？

在全世界大多数国家，不一定每个家庭都有互联网，但每户人家都和电网相通。目前全球大约有15亿台电表，近20万公里的电缆线路，作为整个社会经济最重要的基础设施之一，近百年来，电网和其输送的电力能源给整个世界持续带来了光明、动力和希望。

        近年来，随着中国经济的高速发展，我国社会经济对电力的需求也呈现急速增长的态势。如果一味扩展电网规模而不解决传统电网中存在的电力流失大，用电难以动态调控等问题，电网系统将难以适应经济发展的要求。

智能电网呼之欲出

        要提高用电效率、解决电网目前存在的问题，“智能电网”的概念浮出水面。4月24日，中国国家电网公司总经理刘振亚访美，与美国能源部长朱棣文相晤，并在华盛顿发表演讲称："中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。"

5月21日国家电网公司首次公布了“智能电网计划”，从此，电能这个与工业化和信息化相伴的重要能源资源，在中国开始走向“智能化”的道路。

        智能电网可以被比喻为电力系统的“中枢神经系统”，电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具，自动监控电网、优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。

        智能电网的实现主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时（real-time）、高速（high-speed）、双向（two-way）的效果，整体性地提高电网的综合效率。

电力和IT结缘

        智能电网的本质就是能源替代和兼容利用，它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。要实现整个电网中无所不在的“智能”特色，电力和IT 产业的协作是必然。

        在国家电网智能电网计划中，大约有60-80%的投资将用于实现远程控制、交互智能等非传统项目。电网对IT支撑的需求之强烈前所未有。

        为此，国家电网公司与英特尔公司建立联合实验室，整合高性能计算与嵌入式技术，采用英特尔架构服务器进行电网建模和模拟，实现网络隔离与发电站自动化。

        在推进智能电网目标的进程中，英特尔扮演着十分积极的角色。伴随着的时钟“滴嗒”，英特尔著名的“Tick-Tock”开发模式也在今年走入了架构创新的Tock年（“Tick-Tock”开发模式是指英特尔将在每个奇数年推出新处理器制程，每个偶数年推出新处理器架构）。就在3月底，英特尔将如约推出广受业界瞩目的Nehalem架构至强处理器产品，英特尔全新Nehalem架构的优势和基于英特尔在45纳米高-k金属栅硅技术领域的领先地位，能够保证电力IT系统更快响应、更易于使用和更安全。可以说，以最新的英特尔至强处理器为代表的一系列创新产品让电力信息平台走入了更快、更高效、更节能的时代。

        在嵌入式领域，基于IA架构的英特尔产品在低功耗、宽温等方面也突破了应用门槛的限制。凭借在嵌入式产品市场领域 30 多年的IA架构销售及支持经验，英特尔正不断进入智能电表、智能变电站等嵌入式深层领域。

        今年6月，英特尔宣布拟斥资8.8亿美元，将嵌入式操作系统的龙头厂商风河（Wind River）收至帐下。该笔收购让英特尔的嵌入式战略更加清晰：英特尔将在嵌入式市场发力，持续推出更低价，更低功耗的实时操作系统。结合风河拥有优势的领域，英特尔还可以采用软硬一体化的“打包”方式，为客户提供基于x86平台之上的嵌入式系统和嵌入式设备的整体解决方案。

        比如为实现可再生能源的分步式智能的目标，采用基于坚固耐用的嵌入式英特尔架构平台的嵌入式风力涡轮机控制器，可以响应不断变化的风况和电力负荷需求等实时信息，控制涡轮机叶片节距、旋转和其它变量，无需人工干预。此外，安装在涡轮机上的网络传感器可以将相关数据传送到嵌入式计算机中以监控运行参数。

        从时间上看，英特尔也是智能电力领域的较早实践者，早在2005年，英特尔就开始在美国与当地供电局和电表厂商合作，创建了基于英特尔电脑的住宅能源管理系统，该系统使用现有的住宅自动化组件。通过该系统，人们可以利用互联网来对自己住宅的电能进行监控和调整。

推动开放标准，实现智能革命

        智能的住宅能源管理系统通过感知和负荷控制可以节约能源，熨平需求波动，但遗憾的是，该解决方案目前仍然不是一项主流技术。一些已上市的商用解决方案仅面向具备DIY能力的技术人士，或仅应用于公共部门的试点计划。目前的住宅能源管理系统一般侧重于“感知”（即仅仅监控），同时，该系统虽然今天这些已经在技术上完全可行，但由于没有大规模普及，小量生产所需的工作和成本是一般业主所不能承受的；最后也是最根本原因：缺乏标准抑制了可扩展性，增加了成本和安装复杂性。对于一套全新的技术来说，开放标准对于集成智能电网至关重要。

        为了推动开放标准，英特尔推出开放能源计划，致力于加快包括智能电网在内的集成与协同。通过“智能能源”技术的研发、开展智能电网试点计划及其部署与公共部门展开合作以及由英特尔投资事业部进行战略风险投资。

        作为IEEE的主要成员，英特尔是IEEE P2030(智能电网国际标准)的参与制定者。通过推动开放标准进程，IEEE P2030能够为定义智能电网的互操作性提供一个知识基础，帮助电力系统与最终应用及设备协同工作。借助众多专家小组之力，IEEE将利用无所不在的IEEE标准来制定智能电网的标准，从而加速智能电网走向现实的进程。

        当IT产业和电力能源成为孪生兄弟，两者聚合，能量无穷！在保护环境节约能源的全球大趋势下，智能电网的普及指日可待，智能电力技术“飞入寻常百姓家”已经不远。

（责任编辑：原诗萌）

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