淺述智能電網(wǎng)的發(fā)展

　　摘要：本文簡要介紹了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵、主要特征、與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別，國內(nèi)、外的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展建設(shè)智能電網(wǎng)的重大意義。
　　關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 分布式能源 節(jié)能減排
　　中圖分類號： TM76文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　引言
　　近年來，隨著全球市場經(jīng)濟信息化、數(shù)字化的不斷發(fā)展，伴隨著全球氣候變暖和社會環(huán)境的不斷惡化，節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為 國際上關(guān)注的焦點問題，電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動智能化也成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能電網(wǎng)是現(xiàn)代社會經(jīng)濟和計算機電子技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，智能電網(wǎng)的提出符合快速發(fā)展的現(xiàn)代社會對電力的迫切需求，將實現(xiàn)對整個電力網(wǎng)絡(luò)的升級改造，最終達到電力系統(tǒng)運行更加可靠、經(jīng)濟、環(huán)保這一根本目標。
　　
　　1 智能電網(wǎng)的概述
　　智能電網(wǎng)并沒有一個確定的概念，各個領(lǐng)域的專家從不同角度闡述了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵，并且隨著研究和實踐的深入將對其不斷細化。根據(jù)IBM中國公司高級電力專家Martin Hauske的解釋，智能電網(wǎng)有3個層面的含義：首先是利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控；然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合；最后通過對數(shù)據(jù)的分析、挖掘，達到對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。具體是指利用先進的技術(shù)提高電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率、電能利用率、供電質(zhì)量和可靠性等方面的性能。智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)是分布式數(shù)據(jù)傳輸、計算和控制技術(shù)，以及多個供電單元之間數(shù)據(jù)和控制命令的有效傳輸技術(shù)。
　　總之，智能電網(wǎng)就是通過傳感器把各種設(shè)各、資產(chǎn)連接到一起，形成一個客戶服務(wù)總線，從而對信息進行整合分析，以此來降低成本，提高效率，提高整個電網(wǎng)的可靠性，使運行和管理達到最優(yōu)化。
　　
　　2 智能電網(wǎng)的主要特征
　　一般來說，智能電網(wǎng)有以下主要特征：
　　2.1 自愈
　　對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行連續(xù)的在線自我評估，并采取預(yù)防性控制手段及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷并消除故障隱患；當(dāng)發(fā)生故障時，在沒有或有少量人工干預(yù)下，能快速隔離故障，自我恢復(fù)，避免造成大面積停電事故。
　　2.2 互動
　　電力系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現(xiàn)無縫銜接，支持電力市場交易的有效開展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，同時通過市場交易更好地激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，從而提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。實現(xiàn)與客戶的智能互動，
　　以最佳的電能質(zhì)量和供電可靠性滿足客戶需求。
　　2.3 堅強
　　 未來的智能電網(wǎng)安全是首要問題，整個系統(tǒng)應(yīng)確保一定的集成和平衡，必須具有組織、探測、響應(yīng)、和自動恢復(fù)人為破壞的能力。智能電網(wǎng)要能夠抵御物理和信息兩類攻擊，必須做到:通過掩藏、分散、消除或者減少單點故障來減小攻擊的威脅；通過保護關(guān)鍵資產(chǎn)免受物理和信息攻擊，以減小電網(wǎng)的弱點；通過恢復(fù)核心電力組件來盡量減小攻擊造成的影響。
　　2.4 兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)
　　智能電網(wǎng)能夠兼容大的、集中的大電廠，還能兼容不斷增加的分布式能源。分布式能源將是多樣的、廣泛分布的，包括可再生能源、分布式電源和儲能。既能適應(yīng)大電源的集中接入，也支持分布式發(fā)電方式友好接入以及可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，滿足電力與自然環(huán)境、社會經(jīng)濟和諧發(fā)展的要求。
　　2.5 優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)
　　 智能電網(wǎng)能夠減小由于輸配電元件以及閃電、開關(guān)浪涌、線路故障、諧波源等問題引起的電能質(zhì)量擾動，它將應(yīng)用高級的控制方法檢測重要組件，實現(xiàn)電能質(zhì)量問題的快速診斷和周密解決方案。在數(shù)字化、高科技占主導(dǎo)的經(jīng)濟模式下，智能電網(wǎng)將多種高級技術(shù)和先進設(shè)備適用于每一個層次的電力生產(chǎn)和輸送環(huán)節(jié)上，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電能和不同電壓等級、不同時段的實時電價。
　　2.6 優(yōu)化資產(chǎn)和高效經(jīng)濟
　　優(yōu)化資源配置，提高設(shè)備傳輸容量和利用率，資產(chǎn)優(yōu)化包括配電、運行、區(qū)域輸電組織RTC和數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)蛹耙?guī)劃層等方面；在不同區(qū)域間進行及時調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口；支持電力市場競爭的要求，實行動態(tài)的浮動電價制度，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)優(yōu)化運行。通過流程的不斷優(yōu)化，、信息整合，實現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動化與電力市場管理業(yè)務(wù)的集成，形成全面的輔助決策支持體系，支撐企業(yè)管理的規(guī)范化，不斷提升電力企業(yè)的管理效益。
　　2.7 活躍市場
　　 未來的電力計劃和使用將基于批發(fā)和零售模式，建立完全開放的自由市場，實現(xiàn)完全的商業(yè)化運行。經(jīng)濟約束的選擇將驅(qū)使電網(wǎng)更加可靠，并使電力公司與用戶之間用新的服務(wù)模式來進一步滿足電力市場參與者的需求。
　　2.8 信息集成
　　 實現(xiàn)包括監(jiān)視、控制、維護、能量管理、配電管理、市場運營、企業(yè)資源規(guī)劃等和其他各類信息系統(tǒng)之間的綜合集成，并實現(xiàn)在此基礎(chǔ)上的業(yè)務(wù)集成。
　　
　　3 智能電網(wǎng)的優(yōu)越性
　　傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個剛性系統(tǒng)，電源的接入與退出、電能量的傳輸?shù)榷既狈椥?，致使電網(wǎng)沒有動態(tài)柔性及可組性；垂直的多級控制機制反應(yīng)遲緩，無法構(gòu)建實時、可配置、可重組的系統(tǒng)；系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實體冗余；對客戶的服務(wù)簡單、信息單向；系統(tǒng)內(nèi)部存在多個信息孤島，缺乏信息共享。雖然局部的自動化程度在不斷提高，但由于信息的不完善和共享能力