光伏发电系统与智能电网
呵呵
光伏系统在公共电网的所占的最该比例，取决于电网技术和光伏发电的技术，以及电网的电能储存技术，就目前的情况看，做得最好的德国，大约只有3～4%。有计划称，2050年可以达到20%。
如何突破该极限？呵呵，这个问题太大，非把现在的电网推翻不可。如何推翻？请看下文：
真正的智能电网将是直流电网、超导电网、低压电网、再生能源电网，是高效、清洁、可靠的电网。目前的电网统统淘汰！
1、电网超导化，解决电能传输中的线损问题。想当年，就是因为远距离的传输损耗过大，才逐步发展了交流电网，发展了高压输电，因传送距离越来越远，所以电压等级就越搞越高，以至于达到了750KV的高压了，有人还嫌不够高，还要再升高，提出了1000KV的方案。呵呵，吓死人了。
你可能会问：超导在常温下能行吗？
呵呵，快了。常温超导技术的研究，已经解决了很多理论上的问题，10年后就是产业化了。这是美国称霸世界的下一个计划，中国要迎头赶上去，否则就会向互联网那样，看着美国用IT技术称霸世界而毫无办法，全世界都给他打工。
用了超导电线，传输问题就迎刃而解。
2、电网直流化。随变频器技术的发展，用电大户－－电动机－－直接采用50HZ或60HZ工作的时候越来越少，因此大量的用电设备都变成直流设备，特别是家电。
用直流，不仅仅可以节省很多的整流稳压设备，降低设备成本，提高设备的可靠性，还能减少电网的谐波干扰，净化电源，使设备工作起来更高效更可靠。
直流电网的结构也简单很多，变压器、潮流调度等等设备统统淘汰，电网建设、保护、维护成本大幅度降低，营运效率提高。也没有无功平衡等等安全问题了。
3、电网低压化、再生能源化。是超导的另外一个结果。低压电网安全性高，加上电子技术都是低压工作，所以大量设备会采用低压直流方式，给安全性的提高带来好处。
低压直流的另外一个好处，是可以和方便地接收太阳能等等再生能源，只要电压吻合，就可以直接入网，无需考虑频率、角度、谐波等等复杂问题，给再生能源的入网提供极大便利，电网也就可以成为绿色的再生能源电网了。
这也是人类摆脱化石能源的一个途径！
在新基建的风口下，众多电网企业正在全力推进“新型数字基础设施建设”，为加快电网向能源互联网转型升级筑牢“数字基础”。一方面，能够满足电力行业的业务应用需求，另一方面，面向政府、大中型企业和公共事业单位等行业外用户，数据中心可提供语音资源和数据增值服务，实现互联互通、一网通办。
智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
变电站作为电网的核心环节，智慧变电站的出现改变着传统变电站运维模式，实现变电站智能化、绿色化的转变，加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级，亦推进了智慧电网的发展。案例如下：
以三维中国地图为背景，突出展示福建省超高压输电网效果。500kV 变电站为枢纽站，主要用于跨区域输电。枢纽站在 2009 年以前以敞开式为主，2010 年以后以 GIS 站为主，体积大且数量有限，整个福建省有 26 座，闽南片区 13 座，其中在建的有两座。
通过多源数据的综合分析，在地图上实时展示变电站正常、警戒、告警等状态信息，可快速的定位发出预警的变电站。将电网负荷信息展示在页面面板上，可直观得知当前负荷数据及历史负荷数据，实现整个输电网管控的可视、可知、可控。Hightopo动态的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化系统。采用轻量化三维建模技术，根据变电站现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料进行还原外观建模，实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。
多维度呈现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。
通过 3D 可视化技术，展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向，结合科技感元素模拟电流流动效果，实现对一次设备（变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备）运行工况的监视、测量、控制及调节等。
通过智能的巡检系统，根据报警设备发出报警信息，第一时间到达目标位置，能够实时查看巡检视频及报警信息，工作人员可及时知晓并作出相应的处理。
智能巡检的运用，不仅提高了工作效率，减轻运维人员劳动强度，降低运维成本，同时，有效提高了无人值守变电站的安全监控管理。将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下，结合专业分析预测模型，对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析，辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。
变电站 3D 可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下，搭建变电站全场景的呈现，通过智能数据分析，人工智能巡检、实时监控告警等功能的结合，使运维人员更高效的集中监控管理，达到降本增效的目的。基于多年项目经验积累和夯实的可视化技术支持，可根据业务需求进行高效的定制化设计与开发，为行业建设添砖加瓦。
电网的数字化升级是实现“3060双碳目标”的必经之路。智慧电力可视化解决方案，以数字化为载体，依托数据共享优势，将专业横向融合，打破系统间的信息壁垒，把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。
前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告
前瞻》显示，智能变电站发展前景依然广阔。根据国家智能电网“十二五”规划，到2015年，新建智能变电站达5182座左右，其中新建750千伏智能变电站约19座，500千伏智能变电站约182座，330千伏智能变电站约60座，220千伏智能变电站约1198座，110(66)千伏智能变电站约3710座改造64座500千伏、18座330千伏、320座220千伏、630座110(66)千伏变电站。
预计“十二五”期间，新建智能变电站智能化部分的投资约为537.6余元，变电站智能化改造总投资计为93.8亿元。“十二五”期间，智能电网建设计划总体投资1.6万亿元，按照智能变电环节约20%的份额计算，智能变电环节投资额度将达到3200亿元，前景依然广阔。
光伏发电具有随机性、间歇性和波动性，这使得其并网容量被限制在一定范围内，这就在一定程度上限制了光伏发电大规模的应用。智能电网的发展推动了社会各方利用光伏发电的主动性，提高了光伏发电的开发力度和使用效率。
我国对智能电网的探究也一直在进行。目前，国内电网不能满足光伏发电产业的发展需求，所以我国将建设以“特高压为核心”的“坚强智能电网”，以解决光伏发电并网问题，促进新能源的利用。
我国的智能电网是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，利用先进的通信、信息和控制技术。构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。
世界各国对智能电网和太阳能等新能源发电都投入大量资金进行研究，这是由于新能源发电依托着智能电网的发展而发展。智能电网其高速、可靠、经济、安全的电能输送通道为光伏发电的电能输送提供了较好的保障，其发展与应用是相辅相成互相促进的。
