包宇寧

[摘 要]隨著我國(guó)電力形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，人們對(duì)智能電網(wǎng)的關(guān)注程度越來越高。智能電網(wǎng)是電力技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，它不僅能夠保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)還能夠提升電力使用的效率。加強(qiáng)智能電網(wǎng)的研究是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是電力企業(yè)發(fā)展的必然選擇。本文主要分析了智能電網(wǎng)特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀以及智能電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)，為其發(fā)展提供參考。

[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 現(xiàn)狀 趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0396-01

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。智能電網(wǎng)可以優(yōu)先使用清潔能源的智能調(diào)度系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)定價(jià)的智能計(jì)量系統(tǒng)以及通過調(diào)整發(fā)電、用電設(shè)備功率優(yōu)化負(fù)荷平衡的智能技術(shù)系統(tǒng)，使未來電能不僅從集中式發(fā)電廠流向輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)直至用戶，還遍布各種形式的新能源和清潔能源，如太陽(yáng)能燃料電池、風(fēng)能、電動(dòng)汽車等等。此外，高速、雙向的通信系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了控制中心與電網(wǎng)設(shè)備之間的信息交互，高級(jí)的分析工具和決策體系保證了智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行。？

1 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)與作用

1.1 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)是一個(gè)由眾多自動(dòng)化輸電和配電系統(tǒng)組成的電力系統(tǒng)，能根據(jù)電力市場(chǎng)和企業(yè)業(yè)務(wù)需求的變化，積極做出響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有三個(gè)顯著特點(diǎn)：第一，網(wǎng)架“堅(jiān)強(qiáng)”，能將西部煤炭轉(zhuǎn)換的電能遠(yuǎn)距離安全輸送到東部沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。？第二，綠色電網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的即時(shí)動(dòng)態(tài)平衡，安全接納“電能家族”的新成員，儲(chǔ)存也不再是難題。第三，智能化功能，使工組人員可以在實(shí)時(shí)監(jiān)控中進(jìn)行調(diào)節(jié)，在生活用電用電中也能自動(dòng)感知電網(wǎng)電價(jià)的實(shí)時(shí)變化情況，十分方便。

1.2 智能電網(wǎng)的作用

智能電網(wǎng)可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向，實(shí)現(xiàn)電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)以及用戶富裕電能的回售；整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，完善中央電力體系的集成作用，實(shí)現(xiàn)有效的臨界負(fù)荷保護(hù)，實(shí)現(xiàn)各種電源和客戶終端與電網(wǎng)的無縫互連，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。？智能電網(wǎng)的可再生能源的接入，給風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源發(fā)電并網(wǎng)創(chuàng)造了條件，不僅更加低碳、環(huán)保，也能更從容應(yīng)對(duì)未來的化石能源危機(jī)。

2 智能電網(wǎng)在我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 智能發(fā)電。智能發(fā)電主要涉及常規(guī)能源、清潔能源和大容量?jī)?chǔ)能應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域。在常規(guī)能源方面：大型能源基地機(jī)組群接入電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及設(shè)備，常規(guī)電源網(wǎng)廠協(xié)調(diào)關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)用，機(jī)組和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，水電、火電、核電機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)等。在清潔能源方面：大規(guī)?？稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)研發(fā)，光伏電站、風(fēng)電廠的仿真建模、并網(wǎng)運(yùn)行控制和功率預(yù)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)的研究，可再生能源功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用，可再生能源發(fā)電站綜合控制及可靠性評(píng)估系統(tǒng)及風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電及接入系統(tǒng)研發(fā)等。在儲(chǔ)能應(yīng)用方面：研制大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備，尤其是要在化學(xué)電池儲(chǔ)能裝置以及抽水蓄能電站的智能調(diào)度運(yùn)行控制系統(tǒng)等方面實(shí)現(xiàn)突破。

2.2 智能變電。主要是指智能化變電站的推廣應(yīng)用，當(dāng)前電網(wǎng)公司在智能變電站的研究和應(yīng)用已積累了一部分經(jīng)驗(yàn)，需繼續(xù)摸索，不斷推進(jìn)智能化變電站的實(shí)施應(yīng)用。

2.3 智能配電。智能配電的發(fā)展目標(biāo)是充分利用現(xiàn)代管理理念，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、電力電子、數(shù)字控制，通信、信息和傳感器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的高度融合，使配電網(wǎng)可靠性、運(yùn)行效率、供電質(zhì)量和主要技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

2.4 智能用電。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷管理的現(xiàn)代化運(yùn)行和營(yíng)銷業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用；全面開展雙向互動(dòng)用電服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，滿足用戶多元化需求；推動(dòng)智能用電領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；推動(dòng)終端用戶用能模式的轉(zhuǎn)變，提升用電效率，提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重。

2.5 智能調(diào)度。智能調(diào)度是智能電網(wǎng)的重要組成部分，主要涉及：電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的精確測(cè)量與網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域；電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視全景化與可視化技術(shù)領(lǐng)域；在線安全穩(wěn)定分析評(píng)估與輔助決策技術(shù)領(lǐng)域；調(diào)度決策技術(shù)領(lǐng)域；運(yùn)行控制自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域；網(wǎng)廠協(xié)調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。

2.6 通信信息。面向智能電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)是大容量、以光纖傳輸和光纖接入為主的高速通信網(wǎng)絡(luò)，具有結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高興、覆蓋面全等特點(diǎn)，主要支撐大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，骨干傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、規(guī)模提升；智能配用電，中低壓通信接入網(wǎng)延伸到戶、服務(wù)拓展；企業(yè)信息化，通信網(wǎng)帶寬提升、垂直通貫；通信資源優(yōu)化配置，通信網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、功能提升。

3 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 從智能電網(wǎng)的決策系統(tǒng)來看。在未來的智能電網(wǎng)中仿真決策系統(tǒng)將采用快速仿真決策技術(shù)。該技術(shù)能夠通過為智能電網(wǎng)提供數(shù)學(xué)支持，從而來達(dá)到維護(hù)電網(wǎng)的安全，穩(wěn)定的目的。另外，在未來的智能電網(wǎng)中，電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信息將以幾何級(jí)的數(shù)量增長(zhǎng)，信息之間的關(guān)聯(lián)度也將越來越緊密，要想實(shí)現(xiàn)及時(shí)高效的決策就必須要綜合這些信息，廣域，多層次的知識(shí)資源共享系統(tǒng)的建立就顯得非常重要。

3.2 從系統(tǒng)集成的角度看。分布式系統(tǒng)集成是智能電網(wǎng)的重要特征，主要包括分布式發(fā)電，分布式儲(chǔ)能，需求響應(yīng)等三部分。未來的分布式發(fā)電系統(tǒng)中既可以接入配電系統(tǒng)，也可以不接入。分布式發(fā)電機(jī)既可以與主網(wǎng)相連，同時(shí)也可以自行運(yùn)行。需求響應(yīng)，是分布式系統(tǒng)集成的一個(gè)重要因素，在未來的發(fā)展中實(shí)現(xiàn)在正常，緊急與恢復(fù)狀態(tài)下的協(xié)調(diào)運(yùn)行將是一個(gè)重要趨勢(shì)。

3.3 從監(jiān)控方式的角度來進(jìn)行分析。當(dāng)前的監(jiān)視控制方式是一種由相互獨(dú)立的各部分組成的控制系統(tǒng)。這種方式雖然能夠滿足電網(wǎng)的基本要求，但是隨著電力形勢(shì)的日益復(fù)雜，這種技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。在今后的發(fā)展過程中我們主要是要采用更具伸縮性，遺留系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)度更強(qiáng)的MAS形式的監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)前MAS系統(tǒng)在人工智能領(lǐng)域得到了深入研究，相信在今后的發(fā)展中MAS監(jiān)控方式將得到有效利用。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電力形勢(shì)的日益緊張，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，為了落實(shí)國(guó)家能源戰(zhàn)略部署，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，國(guó)家提出了建設(shè)安全水平高、適應(yīng)能力強(qiáng)、配置效率高、互動(dòng)性能好、綜合效益優(yōu)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重大舉措，智能電網(wǎng)已逐漸成為社會(huì)共識(shí)。但是智能電網(wǎng)是電力技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，融合了信息技術(shù)，通信技術(shù)和電力技術(shù)等多種復(fù)雜的技術(shù)，因此智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要我們更好的理解和掌握智能電網(wǎng)相關(guān)知識(shí)，加快推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。

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