请简述现代智能变电站的核心技术及未来发展前景

智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息各个环节。在上述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。智能变电站由数字化变电站演变而来，经过4年的发展，技术已经日臻完善。相比较其它环节，智能变电站已经达到了可以大规模进行推广的条件。智能变电站主要由设备层、系统层组成，与传统变电站最大差别体现在三个方面：一次设备智能化、设备检修状态化，以及二次设备网络化。2011年以后所有新建变电站全面按照智能变电站技术标准建设，并且重点对枢纽及中心变电站进行智能化改造。根据国网的规划未来我国智能变电站将迎来爆发式增长：第一阶段新建智能变电站46座，在运变电站智能化改造28座；第二阶段新建智能变电站8000座，在运变电站智能化改造50座，特高压交流变电站改造48座;第三阶段新建智能变电站7700座，在运变电站智能化改造44座，特高压交流变电站改造60座。2015年9月，国家电网公司50个新一代智能变电站扩大示范工程首个建成的项目—江西省首座新一代智能变电站——110千伏赣县双龙变电站于9月29日11时16分投产送电。标志着中国新一代智能变电站的正式运营开始。按照国家电网“十二五”智能电网建设规划，在“十二五”前期，新建智能变电站进度保持较快增速，在后期，智能变电站改造占比将逐步提升。截至到2013年第六批招标，智能变电站招标量已经达到约3600座，招标量与规划预期基本相符，但是近几批智能变电站招标比例较前期有所下降，主要原因是：前期国家电网推进的智能变电站运行效果为达到预期；智能变电站制造成本降低速度较慢，造价依然较高；国家电网正在积极推进第二代智能变电站试点新项目，预计会放缓现有智能变电站建设进度以及降低智能变电站招标比例。随着新一代智能变电站试点项目逐步投入运营，智能变电站招标比例将继续提升，建设进度将不断加快。

数字化、信息化一定是未来智能电网发展的重点。

截至2020年底，根据我国智能电网建设规划，我国已基本建成坚强智能电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系。在“十四五”阶段中，我国将重点发展智能电网新能源体系建设。我国发电装机量随着用电需求的增加呈爆发式增长2003年开始，社会用电量爆发式增长，我国电网需求量开始快速上升。数据显示，2003-2010年我国全社会用电量年复合增速达到12%。随着需求的爆发式增长，我国电力装机容量迅速扩张。2003-2008年，我国发电装机量从91亿千瓦时上升至93亿千瓦，装机总量翻了一倍，至2020年，我国发电总装机量已经达到02亿千瓦。然而，我国电网规模的不断提升以及线路复杂度的迅速增加，给我国电网带来了巨大的挑战，倒逼电网升级。提高电网的信息化、自动化、智能化成为了重要任务。智能电网建设规划实施以来电网投资额一直维持较高水平2009年，中国正式启动智能电网计划，自此我国智能电网建设拉开了序幕。中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”(Strong & Smart Grid)。在“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划，并确立了总体发展目标。国家智能电网规划的出台，不仅拉开了智能电网建设的序幕，更引领了我国电网系统的不断升级与建设发展。在我国发展的早期阶段，我国电网在智能化投资的比例较低，但是随着智能电网的推进，智能化投资在电网投资中的比例显著提升。按照我国最初的规划，智能化投资在“十二五”期间的年均投资额是第一阶段的一倍，占电网投资比例也由2%提升到7%。随着智能电网建设的展开，智能化投资将明显增加，二次设备投资占比将由目前的不足5%提升至12%-15%。根据规划，2009-2010年、2011-2015年以及2016-2020年三大阶段我国电网计划投资额分别是5510亿元、15000亿元和14000亿元，其中智能电网计划投资额为341亿元、1750亿元和1750亿元。自2008年实施坚强智能电网建设以来，我国电网投资一直保持快速增长势头，从2010年的3410亿元增长到2018年的5373亿元，年均增速2%。在电力体制改革的大背景下，不论是社会形态和电网生态都对给电网企业及电力行业带来全新的挑战。积极转型，由粗放式发展转向集约化发展模式，正成为电网企业长期发展的首要任务。2019年，电网投资进一步受到管控，全年电网工程投资完成额仅为4856亿元，同比下滑62%，为近四年最低。电网公司推行精准投资，意在压减低效投资。电网严控投资主要压的是基建，包括输电、变电、架空线入地，还有收益低且不能计入输配电价的储能，包括发电侧的抽水蓄能和电网侧的电化学储能。2020年电力设备行业受益 “新基建”，国家电网2020以来已经两次追加年度电网投资至4600亿元，发力特高压及电力物联网。2020年智能电网引领提升阶段基本完成根据规划，截至2020年，我国智能电网发展的引领提升阶段已经基本完成，基本全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备也达到国际先进水平。“十四五”着力构建现代新能源体系建设2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(下称“《纲要》”)发布，构建现代能源体系成为了我国下一阶段能源发展的首要任务。而在现代能源体系的框架下，加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升清洁能源消纳和存储能力，提升向边远地区输配电能力，推进煤电灵活性改造，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用等智能电网相关推进政策也在《纲要》中有所体现。—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息各个环节。在上述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。智能变电站由数字化变电站演变而来，经过4年的发展，技术已经日臻完善。相比较其它环节，智能变电站已经达到了可以大规模进行推广的条件。智能变电站主要由设备层、系统层组成，与传统变电站最大差别体现在三个方面：一次设备智能化、设备检修状态化，以及二次设备网络化。2011年以后所有新建变电站全面按照智能变电站技术标准建设，并且重点对枢纽及中心变电站进行智能化改造。根据国网的规划未来我国智能变电站将迎来爆发式增长：第一阶段新建智能变电站46座，在运变电站智能化改造28座；第二阶段新建智能变电站8000座，在运变电站智能化改造50座，特高压交流变电站改造48座;第三阶段新建智能变电站7700座，在运变电站智能化改造44座，特高压交流变电站改造60座。2015年9月，国家电网公司50个新一代智能变电站扩大示范工程首个建成的项目—江西省首座新一代智能变电站——110千伏赣县双龙变电站于9月29日11时16分投产送电。标志着中国新一代智能变电站的正式运营开始。按照国家电网“十二五”智能电网建设规划，在“十二五”前期，新建智能变电站进度保持较快增速，在后期，智能变电站改造占比将逐步提升。截至到2013年第六批招标，智能变电站招标量已经达到约3600座，招标量与规划预期基本相符，但是近几批智能变电站招标比例较前期有所下降，主要原因是：前期国家电网推进的智能变电站运行效果为达到预期；智能变电站制造成本降低速度较慢，造价依然较高；国家电网正在积极推进第二代智能变电站试点新项目，预计会放缓现有智能变电站建设进度以及降低智能变电站招标比例。随着新一代智能变电站试点项目逐步投入运营，智能变电站招标比例将继续提升，建设进度将不断加快。

国内比较有代表性的示范工程是天津中新生态城