智能電網(wǎng)技術(shù)體系探討

【摘要】隨著電力體系智能化和信息化的快速發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)面臨著許多新的挑戰(zhàn)，智能電網(wǎng)的提出很好的應(yīng)對了這些挑戰(zhàn)。本文系統(tǒng)介紹了智能電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電力控制技術(shù)、分布電源技術(shù)、材料技術(shù)、蓄能技術(shù)、預(yù)測發(fā)電機負(fù)荷功率技術(shù)、信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、通信技術(shù)、專業(yè)芯片技術(shù)、測量和傳感技術(shù)等多種專業(yè)技術(shù)，進(jìn)而提出了構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系。

【關(guān)鍵詞】智能；電網(wǎng)；技術(shù)體系

1、智能電網(wǎng)體系背景

電力系統(tǒng)時我國經(jīng)濟領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè)支柱之一，是維持國民經(jīng)濟良好發(fā)展的主動脈，電力行業(yè)的運行發(fā)展與國計民生的發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)。隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人們的生活狀態(tài)也有了很大的改觀，因此對電力系統(tǒng)的要求也越來越多。近年來，我國的信息水平和科技水平均有大幅度的提高，智能城市、智能交通、智能建筑、智能家電、智能設(shè)備、電動汽車等都是將來的必然發(fā)展趨勢。只有構(gòu)建強有力的智能電網(wǎng)體系，才能夠滿足社會各方面的發(fā)展需求，才可以實現(xiàn)供電服務(wù)的互動化、個性化、多樣化，促進(jìn)服務(wù)水平和質(zhì)量的不斷提高。

在我國，智能電網(wǎng)技術(shù)體系融合了電力能源技術(shù)、自動控制技術(shù)、決策分析技術(shù)、通信信息技術(shù)以及測量傳感技術(shù)等多種技術(shù)，并且高度集成與電網(wǎng)設(shè)施之上，從而構(gòu)建現(xiàn)代化新型電網(wǎng)。它具有優(yōu)化、集成、經(jīng)濟、兼容、自愈、堅強等優(yōu)良特性，涵蓋了電力體系調(diào)度、用電、配電、變電、輸電、發(fā)電等各個環(huán)節(jié)，具有互動化、自動化、數(shù)字化、信息化等技術(shù)特征。構(gòu)建和推行智能電網(wǎng)技術(shù)將會是國內(nèi)電網(wǎng)領(lǐng)域的一座重要的“里程碑”。

研發(fā)智能電網(wǎng)系統(tǒng)需要專門的技術(shù)體系和能源體系支撐，構(gòu)建智能電網(wǎng)需要融合組織新電網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)儲能技術(shù)以及現(xiàn)代技術(shù)體系等的相互關(guān)系，因此，探討智能電網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建具有巨大的理論意義和現(xiàn)實意義。

2、智能電網(wǎng)技術(shù)體系[1]

（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)放射電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同。傳統(tǒng)放射電網(wǎng)中，一旦發(fā)生線路故障，就很難迅速恢復(fù)正常的負(fù)載供電。靈活的智能電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是當(dāng)前構(gòu)建的智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)物理結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠控制故障在最小范圍之內(nèi)，這就給快速恢復(fù)供電提供了條件。所以，需要在配電體系的側(cè)面發(fā)展循環(huán)網(wǎng)絡(luò)分布，還有就是微電網(wǎng)分布設(shè)置和環(huán)形總線設(shè)置。從而達(dá)到流量雙向控制和電路之間交換功率。

（2）測量及傳感技術(shù)

測量及傳感技術(shù)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及分時用戶管理，比如實時監(jiān)測分布式設(shè)備、智能儀表以及大量的測量裝置和傳感器，定位和檢測故障、狀態(tài)運行參數(shù)和故障運行參數(shù)等。測量系統(tǒng)和傳感器有機融合，能夠達(dá)到智能控制的目的。低能耗、高精度的傳感器技術(shù)和現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)是研發(fā)智能電網(wǎng)過程中急需的技術(shù)能源。

（3）專業(yè)芯片技術(shù)

專業(yè)芯片技術(shù)是是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐，在當(dāng)前設(shè)備中應(yīng)用專用的智能電網(wǎng)芯片，可以升級智能電網(wǎng)的功能，專用的智能電網(wǎng)芯片技術(shù)所供設(shè)備能夠根據(jù)任務(wù)要求達(dá)到所需功效，專業(yè)的智能芯片技術(shù)包括：通信體系芯片、時間芯片、控制芯片、驅(qū)動芯片以及計量芯片等。

（4）通信技術(shù)

建設(shè)智能電網(wǎng)需要使用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，將通信系統(tǒng)構(gòu)建成集成性和開放性融合的體系。智能系統(tǒng)的構(gòu)建范圍實現(xiàn)從發(fā)電端到客戶端的全覆蓋，構(gòu)建完成的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r控制全部的電網(wǎng)設(shè)備，智能電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)都可以達(dá)到雙向通信。用戶終端、保護系統(tǒng)、控制裝置以及智能網(wǎng)絡(luò)傳感器等均能夠達(dá)到“即插即用”，實現(xiàn)全部狀態(tài)參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù)等的智能化和可視化。

（5）信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

智能電網(wǎng)作為一種信息化、科技化高度融合的高科技系統(tǒng)，它的安全內(nèi)涵比傳統(tǒng)電網(wǎng)要高很多，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全尤為重要。信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)包括以下幾種：實時鏡像備用、新密碼技術(shù)、信息信任體系、惡意入侵防御技術(shù)、病毒防護技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲安全、實時主動防護以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜生存性等。

（6）預(yù)測短期負(fù)荷以及發(fā)電機功率技術(shù)

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系需要配備超強的預(yù)測能力，還有超敏銳的預(yù)警技術(shù)。預(yù)測短期負(fù)荷以及發(fā)電機功率技術(shù)的實現(xiàn)，應(yīng)該以先進(jìn)的信息通信技術(shù)和智能傳感器技術(shù)為支撐，從而達(dá)到短期預(yù)警或預(yù)測，比如短期預(yù)測能源發(fā)電功率以及各種負(fù)荷預(yù)測等，從而達(dá)到超時預(yù)測預(yù)警。

（7）蓄能技術(shù)

可再生能源的顯著特點就是不穩(wěn)定，所以智能電網(wǎng)不能利用傳統(tǒng)的機組實現(xiàn)瞬態(tài)功率平衡的技術(shù)來實現(xiàn)儲能需求，智能電網(wǎng)中的主要儲能技術(shù)有很多儲能單元，比如：超導(dǎo)磁儲能、電容器儲能、燃料電池以及化學(xué)電池儲能等，它們都具有高密度以及高效的特點。

（8）電力控制技術(shù)

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系中的重要的組成部分就是電力控制技術(shù)，它可以實現(xiàn)系統(tǒng)的運行優(yōu)化，對于完善智能電網(wǎng)技術(shù)體系具有重要的作用[2]。

3、小結(jié)

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系需要著眼于科技發(fā)展，以科技創(chuàng)新為基礎(chǔ)，融合各方面力量，實現(xiàn)統(tǒng)籌兼顧和可持續(xù)發(fā)展。我國處于構(gòu)建智能電網(wǎng)技術(shù)體系的初級階段，模塊轉(zhuǎn)換技術(shù)、體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及實際的實施建設(shè)都不夠成熟，需要在實踐中不斷進(jìn)步和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]丘浪文.智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電工文摘，2011（5）：55-56.

[2]翟子楠.構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)體系[J].電工電氣，2011（3）：1-3.