一个新概念的提出，宜先作周密的理性分析，然后得出自己的符合科学的理念和方法论，对当前的智能电网就应该如此。

 

中国有时对自己的科学成就研究理解不够，当国外特别是美国提出一个新概念，我们有时会盲目跟风，但往往没有落实到我国的支撑产业和支柱技术上，造成与国情不符、多走弯路的结果。我国电力系统最优控制领域的开拓者，中国科学院院士、清华大学教授卢强表示，这是他担心出现的局面。

 

“美国总统奥巴马提出建设美国的智能电网（Smart Grid），他强调的是‘网’而不是 ‘系统’。美国厂网截然分开，竞争大于合作，这种模式本身存在缺陷。”卢强指出，厂网分开在技术上是讲不通的。需要端正这个概念，“厂网分营，统一调度”的表述才比较全面，中国发展智能电网也应遵此理念。

 

清华大学在10年前就提出建设中国的数字电力系统（DPS，Digital Power Systems），当时已有明确定义及研发方向。卢强认为，如果照此建设，就是一个包括发电厂、电网和用户的智能电力系统。

 

中国更应该建设智能电力系统（Smart Power Systems），而不是局限在智能电网上。卢强持此明确的观点，他对《科学时报》记者阐述了智能电力系统的概念和内涵。

 

他强调，我们应该从更高层面即国家层面考虑我国电力系统的未来发展方向，出发点是国家和人民利益的极大化。

 

 

卢强给出一个简洁的定义：一个具有多指标自趋优（自动趋于优化）能力的电力系统或电网即可称之为智能电力系统或智能电网。

 

我国电网运行实行统一调度、分级管理，调度机构分为五级：即国家调度中心；跨省、自治区、直辖市的区域调度中心；省级调度，地区调度（地调）和县级调度，分别对应名称为国调、网调、省调、地调和县调。

 

卢强介绍，各级调度机构对管辖范围内的电网进行调度时，其欲优化的指标体系及其侧重点各有不同。而智能电力系统的定义则适合于所有电压等级和每一层级的调度。

 

比如网调，以华东电网调度为例，其首先考虑的是安全稳定性。2003年美国“8·14”大停电导致其东北部、中西部和加拿大南部电网整体崩溃，华东电网所辖的长三角地区如果出现类似事故将不堪设想。

 

其次是电能质量的达标，涉及各节点电压、电网频率、谐波含量达标等方面。

 

还有，同样重要的是经济运行，主要是电网线路损耗最小化，以利于节能减排，对环境友好。

 

他指出，多指标的集合是个开放式的集合，主要包含安全、质量、经济三个要素，还可以增添其他。只有这些指标综合自动趋于优化才能够称之为智能电力系统或智能电网。

 

如何实现自趋优？必须依据IT技术和新的控制理论。信息科学技术的范围很广，其中包括精确的量测系统和快速的信息传递系统以及计算机科学和技术。稍仔细一点来讲，各级调度控制机，接收来自物理电力系统的海量信息并快速进行分析、形成控制决策、下达并实现控制决策，从而改善系统状态，直至实现多指标综合优化之目的。而这一切都应是通过计算机系统自动闭环进行的。

 

 

然而，达到自趋优的目标并不容易。在基础研究方面，如何实现多指标的综合优化，目前在数学界仍是一个难题。于是，我国科学家开始自己摸索、创新，并形成一套新的控制理论——混成控制理论。

 

此名称借用了军事上混成建制的概念，是清华大学在科技部“973”项目支持下历时5年研究完成的。而这一创新的源头正是卢强院士。

 

卢强认为，混成控制理论能够使智能电力系统的理想变为现实。混成控制主要内涵是电力系统最高层接收和分析来自物理电力系统的数据和信息，并实时判断物理电力系统有无不满足指标的事件（Events）发生，并通过混成控制使得系统回至无事件运行状态，即多指标趋优态。

 

这其实是一个趋优控制系统，并最早在“数字南方电网”的建设书中得到阐述。

 

据介绍，目前，该系统已在东北无功、电压自趋优控制试点成功，一期试点工程(包括两个电厂和两个变电站)运行效果良好。东北电力公司对实现全东北无功、电压自动优化调控的积极性很高，二期工程正报国家电网公司批准实施，如果顺利获批，有望在东北三省实现电网电压和无功功率的自趋优控制。

 

此外，在国家电网公司支持下，上海在此方面也进行了试点并收效显著。福建、海南两省正积极准备，福建提出“建设福建智能电网”的计划，趋优控制系统将是技术层面优先考虑的对象。

 

国家电网公司和南方电网公司对以上两个项目也给予了大力支持。

 

而这一切，无论是远景还是现实，在卢院士的设想中却变得越来越清晰，那就是依靠IT技术，计算机科学和技术以及混成控制理论，把一个覆盖几千、几万甚至几十万平方公里的电力系统协控得如同一部广域智能机器人一般。这是一种人类至今闻所未闻的多目标自趋优广域机器人。

 

《科学时报》 (2009-8-10 B1 区域周刊)