中国电力企业管理
智能互动电网标准：美国的战略制高点
□中国科学院科学时报社首席经济学家 武建东教授
中国能源战略转型与绿色革命
发展智能电网是美国启动百年能
源产业变革的战略前提
在能源战略转型的进程中，我国智
能互动网正经历从战略研究到运转设计
的转变，这个转变要以思想变革为先导，
适应世界对智能网改革的潮流并居于领
导地位。这就要求我国以电力产业为基
础的对智能互动网体系和架构的设计，
应该以开放的意识，迅速合成已有成果，
以更高的智慧实施制高点战略，促进智
能网与新能源同步发展。
美国的智能电网原本是小布什时
代电网变革的产物，但仅停留在传统能
源管理的内部调节上。而奥巴马则要集
中发展可再生能源，并希望起到从长远
上替代传统能源的主力作用，由此美国
电网体系就必须改革，电网需要更新为
新的“能源高速公路”，以有效地将美国
爱荷华州、俄亥俄州等地的太阳能、风
能、海洋能和地热能等电力供应连接起
来。经过比对，奥巴马政府认为发展可再
生能源的战略大前提不是直接发展这个
产业，而是需
要优先建立发
展可再生能源
的 战 略 大 舞
台，这个舞台
就 是 智 能 电
网。而且，智能
电网的改革提
升规模有多高，可再生能源的发展空间
就有多大。所以，发展智能电网是美国启
动百年新能源产业变革的战略大前提，
也是美国发展新能源的生命线。这个战
略规划值得我国电网和新能源产业认真
分析和借鉴。
从战略上透视美国智能电网的体
系设计和思想基准
智能电网的初期设计理念建基于
自动抄表的流程和体系要求。因此，自动
抄表、数据监测和智能调度构成了这个
体系的主要发展目标。但是，以这个架构
不可能将电网现代化的战略运转到价值
最大化，也很难实现跨产业的电网集成
革命，难以构成奥巴马政府能源革命的
核心竞争力。因此，美国能源部和美国智
能电网标准设计机构与组织联合进行了
整合设计，从而将智能网络体系推进到
了前所未有的高度，并且预留了与时俱
进的巨大空间，这个空间就是将电网的
现代化改革打造为囊括电动交通、楼宇
智能管理、可再生能源运转、卫星、芯片
技术、电力数据巨系管理系统等集成的
革命。
从美国时间 2009 年 5 月 18 日美
国公布的《智能网络互动标准前期框架
标准 版》来看，美国智能电网的设计
基准和体系运转周期具有以下发展内涵
和特征。
第一，美国智能电网首期框架标准
设计的基准是什么？
为了满足 2009年 5月交付美国众
议院专门委员会表决《美国清洁能源和
安全法案》的需要，美国商业部辖下的
国家标准技术研究院（NIST）在 2009年
4月 28~29日的会议上，确定了美国智
定性，这个不确定性体现在很多层次，包
括跨国谈判怎么谈，中美两国在 2009年
年底的谈判中怎样谈，今后几年会采取
什么立场，能不能达成全球性的协议等，
这是一个大的不确定性。第二个大的不
确定是技术路线的选择仍然没有得出结
论，这与中国的产业政策非常相关。最后
还包括在这一系列大背景下能源价格、
二氧化碳价格怎样变化。
国际能源公司和中国的电力公司
非常关注以下四方面的问题：一是未来
发电行业的技术选择路线究竟是什么，
企业应该在哪些技术上进行投资；二是
中国目前的资产组合比较单一，这种资
产组合在未来能源价格变动、二氧化碳
价格变动以及气候变化谈判等一系列不
确定性中将面临何种风险，应该怎样优
化；三是怎样提升传统能源的盈利性，怎
样提升新能源发电的盈利性，降低成本，
使得企业可以一边转型，一边还能赚钱；
四是融资问题，在低碳经济和能源转型
的大背景下，有没有新的融资渠道？比如
清洁发展机制、碳交易市场，企业应该怎
样建立新的融资能力。■
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中国电力企业管理
能网的首批标准，这个标准必须有效解
决互动智能网初期的框架协议和互动标
准，为此，它的初期基准不可能很完整，
因而必须是开放型的，还必须反映美国
互动智能网的发展成果。
美国互动智能网的设计者选择了
以下五个领域来架构美国互动智能网的
体系：
一是先进的计量设施管理体系；二
是楼宇智能化管理；三是发电和配电互
动智能化管理；四是通讯和 IT安全体
系；五是家庭网络管理。
同时，NIST巧妙地借鉴了 16个现
有标准，初步厘定了这五个互动智能网
领域的战略基准，其体系见附表：
这个标准一举将美国互动智能网
的标准延伸到了电力系统、IT和通讯系
统、家庭网络和楼宇管理，将美国电力系
统的作业能力提高到前所未有的高度，
值得认真借鉴。
第二，美国智能电网正在设计的第
二期框架标准的基准是什么？
近期美国国家标准技术研究院
（NIST）又通过 2009年 5月 19日和 20
日的会议确定了美国互动智能网第二阶
段的主要设计目标。这将至少包括如下
五个方面：
一是智能网优先应用项目的管理；
二是奠定需求侧反应系统的标准；三是
电动运输体系；四是广域可视化；五是储
能。
估计这个阶段至少涉及 20~30 个
标准的设立，如果争议大也可能较少一
些。此阶段标准的公布时间大约应该在
2009年 6月底和 7月。
第三，美国智能电网初期总体的框
架标准何时产生？
我预计美国国家标准技术研究院
（NIST）应该在 2009年 8月底至 9月完
成第三阶段的互动智能网的标准设计。
至此，美国智能电网互动标准前期
框架体系的 版可以初步厘定。■
附表： 美国智能电网互动标准前期框架标准 版
Standard
标准
Application
应用
1、AMI- SEC System Security
Requirements AMI- SEC
2、ANSI
3、BACnet ANSI ASHRAE
135- 2008/ISO 16484- 5
4、DNP3
5、IEC 60870- 6 /
6、IEC 61850
7、IEC 61968/61970
8、IEC 62351 Parts 1- 8
9、IEEE
10、IEEE 1547
11、IEEE 1686- 2007
12、NERCCIP 002- 009
13、NIST Special Publication
（SP）800- 53, NIST SP 800- 82
14、Open Automated Demand
Response（Open ADR）
15、OpenHAN
16、ZigBee/HomePlug Smart
Energy Profile
Advanced metering infrastructure（AMI）and Smart Grid end- to- end security
先进计量基础设施系统和智能电网端对端安全
Revenue metering information model
收入计量信息模型
Building automation
楼宇智能化
Substation and feeder device automation
变电站和附属装置自动化
Inter- control center communications
分级控制通讯体系
Substation automation and protection
变电站自动化和保护
Application level energymanagement system interfaces
应用分层能量管理系统接口
Information security for power system control operations
电力系统主体框架的网络安全标准
Phasor measurement unit（PMU）communications
相量测量单元（PMU）通讯
Physical and electrical interconnections between utility and distributed generation (DG)
电力公司和分布式电源在物理上和电气上的互联体系
Security for intelligent electronic devices（IEDs）
智能电力电子装置的安全
Cyber security standards for the bulk power system
大容量电力系统的网络安全标准
Cyber security standards and guidelines for federal information systems, including those for the bulk power system
联邦信息系统及大容量电力系统的网络安全标准和导则
Price responsive and direct load control
价格响应和直接负荷控制
Home Area Network device communication, measurement, and control
家庭局域网装置的通信、测量和控制
Home Area Network（HAN）Device Communications and Information Model
家庭无线网络设备的通信和信息模块
纵
DEPTH ·特别报道
主持:张晓京 Zhangxiaojing@
深
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