11.光纖復(fù)合架空相線

　　光纖復(fù)合架空相線（OPPC），它的架設(shè)基本上同OPGW類似，是依據(jù)IEEEStd1138-1994、IEEEStd524-1992等電力部門架空線安裝安全管理規(guī)程和操作技術(shù)，但OPPC的接續(xù)涉及到光纖接續(xù)和光電分離技術(shù),對(duì)接續(xù)的技術(shù)、高壓絕緣有嚴(yán)格要求。

　　12.溫度監(jiān)測(cè)跳線

　　高壓架空線的溫度監(jiān)測(cè)，是建立于光纖（FBG）傳感系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用這項(xiàng)新技術(shù)不需要投入大量資金來(lái)更換整條線路，而是在一座鐵塔上二根斷開的架空導(dǎo)線，補(bǔ)充連接一根跳線，這樣不妨害原有線路的正常運(yùn)行。跳線導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與原來(lái)線路中高壓相線基本相同，在跳線中放置一根具有溫度敏感功能的特殊光纖，這一結(jié)構(gòu)與OPGW相似。跳線一端接入分離器，在分離器內(nèi)，將溫度敏感光纖連接到常規(guī)光纖，由常規(guī)光纖將信號(hào)輸出，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)輸出到工作站，其他連接與常規(guī)架空導(dǎo)線相同。該系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)參數(shù)是導(dǎo)體溫度，這種遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制，為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)提供了條件。

　　上海電纜研究所會(huì)同各著名電纜廠，合作研發(fā)了多種高壓架空輸配電架空導(dǎo)線，建立了高壓架空輸電線試驗(yàn)基地，具備各種精良試驗(yàn)設(shè)備，可為智能電網(wǎng)架空導(dǎo)線提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

　　智能電網(wǎng)與光纜、電纜和綜合光-電纜

　　四網(wǎng)融合是國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃之一，公司成立了智能電網(wǎng)部，專門負(fù)責(zé)推進(jìn)這項(xiàng)工作，電力網(wǎng)的最大優(yōu)勢(shì)是包羅了一切用戶。目前只有部分家庭擁有電話和寬帶，但所有家庭都用電，電力線上網(wǎng)比其他各種上網(wǎng)方式都擁有更多接入用戶。至于技術(shù)上問(wèn)題不大，實(shí)際上電力線上網(wǎng)早在5年前技術(shù)已經(jīng)基本成熟，并在多個(gè)地區(qū)進(jìn)行了試點(diǎn)。如果多網(wǎng)合一，主要是在400伏的配電網(wǎng)中加一根光纖，現(xiàn)在光纖的成本非常低，如果光纖跟著電纜走，在技術(shù)上來(lái)說(shuō)也有好處。但是四網(wǎng)融合涉及到多個(gè)政府部門管轄的事，不是輕易能解決的問(wèn)題。目前電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部，也需要很大的信息傳遞，所以光電合一事智能電網(wǎng)中必不可少的一頁(yè)。

　　1.光纖-電力電纜

　　光纖-電力電纜的含義是電力電纜中包含了光纖單元，光纖-電力電纜設(shè)計(jì)既應(yīng)符合電力電纜指標(biāo)要求，又應(yīng)保護(hù)光纖，并保證光纖的信號(hào)傳輸可靠性。因?yàn)橛辛|和光纜二部分組成，連接盒的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，所以制造光纖-電力電纜長(zhǎng)度很長(zhǎng)，不用中間連接盒。淺海需要連接電力電纜的情況很多，如采用光纖-電力電纜，更為方便。當(dāng)代的光纖信息傳遞技術(shù)已大大超過(guò)對(duì)稱和同軸通信電纜，并重量輕、體積小和信息量大等有點(diǎn)。

　　光纖-電力電纜的機(jī)械性能如下：1）外徑98.8mm;2）空氣中重量21.7kg/m;3）水中重量13.9kg/m;4）最大工作負(fù)荷70噸;5）軸向堅(jiān)實(shí)度293.6MN;6）20℃時(shí)彎曲堅(jiān)實(shí)度1.6kN·m2。電氣性能如下：1）電壓等級(jí)12/20;2）運(yùn)行電壓13.8kV;3）頻率60Hz;4）額定電流265A;5）電容0.3μF/km;6）電感0.4mH/km。

　　光纜部分性能如下：1）光纖根數(shù)可到48根;2）外徑14mm;3）重量215kg/km;4）最大拉力2700N;5）彎曲直徑625mm;6）耐擠壓220N/cm;7）耐水壓力22.5kgf/cm2;8）運(yùn)行溫度范圍為-20℃～70℃。

　　2.家用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)柔軟光纜

　　光纜到戶以后，建立家庭光纖網(wǎng)絡(luò)的要求也不斷增加，更重要的是家庭網(wǎng)絡(luò)的配線元件，有效的方法是將光纜傳入已經(jīng)埋在墻內(nèi)的管道內(nèi)。然而，現(xiàn)有的方法并不能很奏效，因?yàn)樾枰{(diào)整電纜的長(zhǎng)度和二端的連接器，此外，還需要有配合過(guò)渡到光纖的外接口，可想而知，利用已經(jīng)埋設(shè)的管道，并非簡(jiǎn)單的工作。新方法是采用可卷繞柔軟光纜使配線系統(tǒng)得到改善。

　　關(guān)鍵技術(shù)是制造一種"光纖卷繞繩"，既然稱它為"繩"，則其可卷繞性當(dāng)然非常順手，在相當(dāng)程度上可任意伸展，可隨意與電纜或連接器連接，更形象化的解釋，可把它看成是彈簧形光纜。與此同時(shí)，光纖衰減和連接器衰減也必需符合規(guī)定。國(guó)內(nèi)是否發(fā)展，有待觀察。

　　光纖卷繞繩的結(jié)構(gòu)，是具有輔助孔光纖的螺旋繩，并有覆蓋層，這種結(jié)構(gòu)在彎曲時(shí)，光纖的衰減特別小。

　　3.光-電綜合通信光纜

　　光-電綜合通信光纜中含一個(gè)8芯光纖單位，7個(gè)銅線四線組和9個(gè)對(duì)稱線對(duì)。該電纜主要應(yīng)用在通信系統(tǒng)中，光纖作為大容量通信，四線組和線對(duì)作為區(qū)間通信和信號(hào)傳輸用。由于將光纖單元和其他線組絞合成纜，可降低線路的造價(jià)。至于電纜的屏蔽、護(hù)套、鎧裝等結(jié)構(gòu)，可按使用環(huán)境設(shè)計(jì)。

　　4.其他綜合光纜

　　綜合光纜在鐵路領(lǐng)域中早已廣泛應(yīng)用，對(duì)于智能電網(wǎng)也有可能需求。綜合光纜的結(jié)構(gòu)，除含有光纖單元外，還包含小規(guī)格電力線、控制線、信號(hào)線、儀表線、數(shù)據(jù)線和電話線等。目前沒有定型，今后將按照智能電網(wǎng)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)要求制造。

　　當(dāng)前智能電網(wǎng)的國(guó)際趨勢(shì)

　　近年來(lái)，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家大力提倡和積極發(fā)展智能電網(wǎng)，將其提升到國(guó)家能源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高度來(lái)全力推行，并試圖通過(guò)投資建設(shè)智能電網(wǎng)達(dá)到近期刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效果。在國(guó)際金融危機(jī)中，奧巴馬的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃就包括了加快智能電網(wǎng)的發(fā)展。

　　智能電網(wǎng)的核心價(jià)值是提高能效，減少溫室氣體排放，利用各種高科技手段提升發(fā)、輸、配、用電各環(huán)節(jié)的運(yùn)行管理水平，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，最終能下降電價(jià)，廣大用戶受益。智能電網(wǎng)的推廣可減少25%以上的由發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳，這相當(dāng)于1.3億輛汽車啟動(dòng)瞬間二氧化碳的排放量。智能電網(wǎng)還可以提升供電及服務(wù)質(zhì)量，并帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。總之，智能電網(wǎng)將現(xiàn)有電網(wǎng)所強(qiáng)調(diào)的安全、可靠、穩(wěn)定，提高到一個(gè)全新的高度，進(jìn)一步體現(xiàn)了電網(wǎng)對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)乃至整個(gè)社會(huì)的積極貢獻(xiàn)。

　　美國(guó)能源部部長(zhǎng)和商務(wù)部部長(zhǎng)訪華時(shí)指出，智能電網(wǎng)是世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)，可以引導(dǎo)各方更加高效地用電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，并希望中美雙方能夠在解決相關(guān)問(wèn)題方面攜手合作。當(dāng)前美國(guó)積極推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展和試點(diǎn)工作，這是奧巴馬政府組建以來(lái)著力推進(jìn)的一件大事。美國(guó)已發(fā)布了智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)。

　　中國(guó)各地區(qū)差異太大，不但環(huán)境不同，生活習(xí)俗不同，用電和缺電不平衡，完全實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)目標(biāo)，還存在漫長(zhǎng)的路程，所以中國(guó)的智能電網(wǎng)發(fā)展必須走循序前進(jìn)的道路，有地區(qū)試點(diǎn)逐步走向全國(guó)，先解決用電和缺電的平衡，再解決更加高深的全面智能化技術(shù)。

　　國(guó)內(nèi)開始啟動(dòng)

　　我國(guó)面對(duì)新形勢(shì)新挑戰(zhàn)，國(guó)家電網(wǎng)公司迅速將"智能電網(wǎng)"上升到戰(zhàn)略層面，今年上半年適時(shí)提出了全面建設(shè)以超高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)計(jì)劃。并針對(duì)此計(jì)劃國(guó)家電網(wǎng)做出了三步走的規(guī)劃，2009年至2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，2011年至2015年為全面建設(shè)階段，2016年至2020年為引領(lǐng)提升階段。2009年8月，第一階段工作已全面啟動(dòng)，將重點(diǎn)開展電網(wǎng)智能化規(guī)劃工作，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，研究關(guān)鍵技術(shù)和研發(fā)智能化設(shè)備，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作，目前第一階段工作已取得了一定的進(jìn)展。

　　2010年開展第二批試點(diǎn)：如加快建設(shè)上海世界博覽會(huì)園區(qū)智能電網(wǎng)綜合示范工程;在張北建設(shè)的我國(guó)第一個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)能綜合示范項(xiàng)目;選定天津一個(gè)區(qū)進(jìn)行智能小區(qū)試點(diǎn)等。中國(guó)的智能電網(wǎng)建標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃，從2009到2010年要首先完成標(biāo)準(zhǔn)的制定和重點(diǎn)地區(qū)的試點(diǎn)。到2010年底，跨區(qū)直流工程投產(chǎn)規(guī)模達(dá)到1290萬(wàn)千瓦。到2015年，以超高壓為核心的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)初步形成，超高壓及跨區(qū)電網(wǎng)輸送能力超過(guò)2.4億千瓦。

　　到2020年，基本進(jìn)程堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。形成以華北、華中和華東（簡(jiǎn)稱三華）為超高壓同步電網(wǎng)為受端，東北超高壓電網(wǎng)、西北750千伏電網(wǎng)為送端，連接各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大型可再生能源基地的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，超高壓及跨區(qū)電網(wǎng)輸送能力超過(guò)4億千瓦。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要加大城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)和改造力度，特別是加大中低壓配電網(wǎng)投資比例，解決供電和卡脖子等突出問(wèn)題。此外，由于國(guó)家智能電網(wǎng)目前的標(biāo)準(zhǔn)并未確定，這也是影響智能電網(wǎng)發(fā)展的重要因素。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)內(nèi)部人士透露，國(guó)家電網(wǎng)將積極參與制定智能電網(wǎng)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，推動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展智能電網(wǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程。智能電網(wǎng)的建成需要政府、企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的共同努力。

　　美國(guó)的目標(biāo)內(nèi)容比較遠(yuǎn)，很多電力公司都把安裝智能電能表及建設(shè)先進(jìn)的計(jì)量系統(tǒng)作為建設(shè)智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容。作為用電客戶與電力公司的實(shí)時(shí)交互工具，智能電能表主要有兩大功能：其一，它是實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)的信息及控制終端;其二，它是停電管理、電能質(zhì)量管理等功能模塊的信息來(lái)源，它將整個(gè)營(yíng)配系統(tǒng)的故障定位及電能監(jiān)控深入到供電末端。加上集成的地理信息系統(tǒng)及專家系統(tǒng)，電力企業(yè)就能更直觀、更迅速地處理各種事件和狀況，大大提高運(yùn)營(yíng)效率。

　　中國(guó)在近期內(nèi)顯然達(dá)不到美國(guó)的水平，當(dāng)前是規(guī)劃和試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)。現(xiàn)在距離實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)還有很長(zhǎng)的時(shí)間，所以多種技術(shù)研究都是可以的，但是研究的技術(shù)應(yīng)當(dāng)有50%的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于中國(guó)，這是非常大的突破，這要比購(gòu)買技術(shù)或者購(gòu)買擁有該項(xiàng)技術(shù)的公司都劃算得多。

　　國(guó)內(nèi)一直存在近十年內(nèi)建設(shè)智能電網(wǎng)的方向爭(zhēng)議，值得注意的是目前國(guó)家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)研究方面，以超高壓為核心。而以美國(guó)為代表的技術(shù)特色卻在于以清潔、高效、分布式為核心，注重對(duì)需求側(cè)的研究，因此中國(guó)智能電網(wǎng)的方向?qū)⑵诖龂?guó)家政策的出籠。可能最需要解決的是如何將可再生能源并入網(wǎng)絡(luò)，至今可再生能源入網(wǎng)和儲(chǔ)蓄電能，一直是讓國(guó)家電網(wǎng)頭疼的問(wèn)題。