电网智能化的关键－自动电力网络化

益网科技大中华区业务经理戴孜庭

温室效应的升高，造成全球气候的剧烈变化，加上人类对于石化能源短缺的恐惧，已经带来新能源革命，希望能以乾净能源逐步取代石化能源，在可预见的未来，再生能源的使用比例势必会大幅提升。

益网科技大中华区业务经理戴孜庭指出，真正引发智能电网需求的关键，其实是发生在2003年8月14日的美加大停电。在这场北美历史上最大范围的停电事件中，受影响的人口多达5,000万人，影响区域涵盖美国8个州及加拿大的安大略省，起因既然只是俄亥俄州的一家电力公司，因为没有实时修剪树木，导致高压电缆因为碰触树枝而短路，本应相互隔离的几个电力系统，却没有成功隔离，导致在用电高峰期引发一连串的多米诺骨牌效应，至少有21间发电厂在停电期间关闭，也让各界意识到自动电力网络化的重要性。

新一代智能电网的特色

戴孜庭也指出，另一个促使自动电力网络化的关键，在于避免浪费，因为目前的电力供应，常常出现离峰时过剩，尖峰时却又不足，所以只要能用过剩的电力来补足不足的电力，就能达成很好的电能利用率，也成为新一代智能电网的发展特色。

新一代智能电网的特色包括，具有自我感知状态、自我分析策略和自动控制，以形成一个可以通过广域通信网连接的庞大智能机器；单位输电走廊的输电能力更高、输配电损耗更低，让能源综合利用效率更高；电网承受扰动与冲击的能力更强，运行更加安全；可以自动发现、诊断故障，并能自动采取控制措施，在用户察觉前消除缺陷；再生能源使用比例更高，对于环境与人更加友好；电网资产的利用率更高，电价能够实现电力工业利益与公众利益的平衡。

戴孜庭表示，为了实现前述特色，电网发展的未来，必须在输电方式、设备与技术、智能化技术及可再生能源并入系统技术，都要有所突破。

如新输电方式，包括大容量架空交直流电、超导体输电、地下输电及无线输电等，都可以减少电力传输过程的损耗；新设备与技术的发展方向，主要在于传感及储能；电网智能化技术的重点，则是如何将小电网并成大电网；至于大规模可再生能源并入系统技术，目前虽仍在初步阶段，但戴孜庭认为未来机会会很大。

戴孜庭强调，如果智能电网的基础建设没做好，也就是自动电力网络化无法落实的话，则前述努力都可能泡沫化。因为透过网络化，可以让信息交换技术如Wi-Fi、以太网络等，变得更加多样化，进而让原本独立的每个系统，例如电话、网络，可以整合成一个大环网，更能做到将类比信号转成数码化、线上遥控操作排除等功能，才能对自癒性与互动性要求相当高的智能电网奠定根基。

自动电力网络化的主要阻碍

目前台湾电网迈向网络化的基础建设，已经有变电站及馈线两样自动化工程正在进行中。变电站自动化的目标，在于让所有智能电子设备的信息能够互享，提高变电站的运转与安全可靠度，减少维护工作量与提升维护水平；馈线自动化的目标，则是缩短停电时间与范围，提升供电可靠度，并可监控馈线运转状况，建立完整信息。

戴孜庭表示，自动化工程难度其实颇高，以馈线为例，由于都是放在户外，必须承受的环境变量相当多，工程品质的要求自然高，但目前的进度还不错，且大多数都已安装完成。

另外，戴孜庭也指出，在网络化的过程中，会遭遇到的问题。如光纤铺设涵盖率低，使用率更低；过度依赖数据专线等公共通信系统，速度及安全性都可能出问题；使用者对于IP网络的恐惧，则是要投入教育资源，例如培植种子教师，进行多方宣导才能改善。

现存与新购设备功能不足，却又无法立即升级IP网络化，也是主要的阻碍之一，戴孜庭以网络化最怕碰到的广播风暴为例指出，即使是大到像台湾一样大的网络区域，仍可能在瞬间造成网络瘫痪，如何在断线时能够修复，相对使得自癒系统变得十分重要。

此外，戴孜庭建议有意投入的业者，由于目前的智能电网缺乏全球统一标的，因此必须特别注意几个较有权威的标准及认证。如IEC 61850是目前最需要认识的标准，KEMA认证机构则是进入欧洲市场最重要的认证机构，测试也相当严谨，如果没有取得KEMA认证，就无法进入欧洲重大电力建设标案，但是大陆的国家标准GB未来的影响力可能会很大，更是厂商不可忽视的重点。