智能斷電控制在電力系統(tǒng)中的應用研究概述

摘要：簡要闡述智能斷電控制在電力系統(tǒng)網絡中的應用。通過對國內外發(fā)展狀況分析、研究，預測我國未來智能斷電的應用在電力系統(tǒng)網絡中的發(fā)展趨勢，并就構建國內電力系統(tǒng)智能斷電技術提出相關政策制度。

關鍵詞：智能斷電；電力系統(tǒng)；控制技術

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）29-0120-02

隨著我國以及世界各國經濟的飛速發(fā)展及環(huán)境資源壓力不斷的增大與國家節(jié)約能源政策的出臺，電力系統(tǒng)中的網絡跟電力市場以及電力用戶之間協(xié)調和交換越來越緊密，電力的需求愈大愈大，許多地方都在建設智能斷電以使其適當采取限電、停電等措施緩解電力緊張的局面?，F(xiàn)時電力網絡的利用系數(shù)很低（據我國統(tǒng)計約為52%），浪費了大量的能源。因此智能斷電在電力系統(tǒng)智能電網中顯得至關重要。

一、智能斷電的概念及其特點和作用

目前為止，智能斷電沒有一個統(tǒng)一的定義。它是指利用傳感器以及控制器對輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行全面的實時監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據通過分析處理，最后實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。

智能斷電的特點與作用：

（1）安全性。當任務或自然發(fā)生的擾動時能進行辨識和反應。在自然災害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設備和電網的安全。

（2）經濟性。智能斷電不但可以優(yōu)化資源配置，提高設備的傳輸容量和利用率；在不同區(qū)域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行，提高了經濟性。

（3）自適應性。智能斷電能實時監(jiān)控電網運行的狀態(tài)，能及時發(fā)現(xiàn)并在短時間內診斷和排除隱患與故障，迅速排除故障，自我恢復，減少了大面積停電發(fā)生的可能性。

二、智能斷電在國內外的發(fā)展狀況

1.概述

建設智能斷電在電力系統(tǒng)網絡中的應用對于促進節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟、拉動內需、帶動相關產業(yè)發(fā)展、改善民生、保障經濟社會和諧發(fā)展具有重要意義。智能斷電為相關的作業(yè)提高了運行效率及可靠性，降低了用電成本。通過對電力生產、輸送、零售各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，可以節(jié)省電費、實現(xiàn)智能管理、具有更強的可靠性和使用效率。智能斷電的建設不但可以促進優(yōu)化企業(yè)管理，也可以促進全面節(jié)能減碳的實行。[1，2]

2.智能斷電在國內的發(fā)展狀況

到目前為止，我國還沒有從國家的層面上制訂智能斷電的發(fā)展戰(zhàn)略，但在很多方面也有一定研究成果。

南網電網已推行智能斷電實驗區(qū)，例如已完成整合提升調度系統(tǒng)、建設數(shù)字化變電站、完善電網規(guī)劃體系、建設企業(yè)統(tǒng)一信息平臺等方面的基礎建設，使電網的智能斷電得到有效、全面的管理控制。又如華北電網公司已建設成一套穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體的智能斷電系統(tǒng)。該智能斷電系統(tǒng)使得對電網運行情況得到全面監(jiān)控并獲取輔助決策支持，還通過利用先進電子電表所提供的實時用電信息來改變用戶的用電行為模式，引導用戶節(jié)約用電。另外，也進一步降低尖峰用電，避免增建電廠的龐大投資。

因為我國能源分布比較集中，從短期以及長期來看要滿足經濟發(fā)展對電力的需求必須有一套良好的智能斷電控制系統(tǒng)對大規(guī)模、遠距離輸送電進行優(yōu)化配置。

3.智能斷電在國外的發(fā)展狀況

就目前而言，歐洲仍在電網系統(tǒng)實行智能斷電實際部署的初級階段。但歐盟家庭已有超過15%的家庭安裝了智能電表。因此，歐盟委員會認為智能斷電系統(tǒng)的建設是今后歐洲電網系統(tǒng)最大的基礎建設之一。

歐盟各國智能斷電的建設標準不一致，使得歐盟面臨著一些待解決的問題和挑戰(zhàn)。在電網系統(tǒng)中實行智能斷電技術標準制訂過程中歐盟啟動了強大的行政指令，并推出了兩項基本措施：一是設置監(jiān)督接入體系，確保期限內完成任務；二是以信息通信技術標準推動電網智能斷電標準，借此希望保證相關標準可以如期確定。

4.智能斷電的發(fā)展趨勢

目前的電力系統(tǒng)網絡已越來越無法滿足社會對電力能源和供電可靠性日益增長的需求。因此，具有經濟、環(huán)保、可靠、自愈等優(yōu)點的智能斷電成為電網發(fā)展的一個趨勢。

智能斷電在數(shù)字技術上包含了自愈性、信息化、智能化等基本特征。其中信息化是指實時和非實時信息的高度集成、共享和利用；智能化是指通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用實現(xiàn)智能斷電。[3，4]

2008年底，中國第一條特高壓輸電線路投入了商業(yè)化使用，而且在不久的將來中國還將建設更多的特高壓輸電線路，形成含油特高壓輸電線路的互聯(lián)網絡。為了保證電力系統(tǒng)網絡的安全經濟運行，因此在電力系統(tǒng)網絡中建立智能斷電技術控制中心顯得尤為重要。電力系統(tǒng)網絡中建立智能斷電技術控制中心可以在空間維度上協(xié)調，在時間維度上協(xié)調，在目標維度上協(xié)調。

三、智能斷電控制的建設

1.構建智能斷電控制在電力系統(tǒng)中的基本觀點

由于現(xiàn)在我國的電力系統(tǒng)網絡規(guī)劃不全面、不到位等原因，甚至有些新電網建設在運行中就出現(xiàn)超負荷、長期負荷等問題?？偠灾驗楦鞣N原因造成電力系統(tǒng)網絡的工程質量存在安全隱患。另外，我國存在著電力系統(tǒng)網絡供配電發(fā)展不協(xié)調、不平衡等問題。由于上述原因，想要具有“更可靠、安全經濟、高效、更環(huán)境友好”的特點，構建智能斷電控制在電力系統(tǒng)網絡中顯得很重要。

智能斷電控制在電力系統(tǒng)網絡中的應用實現(xiàn)智能化、優(yōu)化調度，進行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能，其中智能斷電控制的最大優(yōu)點就是實時監(jiān)控與數(shù)據整合、及時調度、智能化資源配置等等。智能斷電控制使得供電的質量得到大幅度的改善，實現(xiàn)電網商業(yè)化、減少資源消耗有著一定的意義。

2.智能斷電控制在電力系統(tǒng)的探索與實踐

對于電力系統(tǒng)來說，智能斷電則主要包括三個層面的內容：先是利用傳感器對供配電等關鍵設備的實時運行進行監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據通過網絡反饋到終端進行整合，再通過分析并發(fā)出操作指令，最后達到對整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理。

南方電網已經在智能斷電控制方面作了一些創(chuàng)新。例如特高壓變電站維護都是相對獨立了，一臺機器檢修所引起區(qū)域供電網絡將由其他機器進行調度，而相應的變電站信息都在掌握之中。十七大以來我國的國家電網以及南方電網啟動了有關智能斷電控制在電力系統(tǒng)運行的可行性研究項目。2008年，確定該項目是智能電網系統(tǒng)建設藍圖“三步走”的第一階段“鞏固提升”的重點內容。2009年初，國家電網通過積極探索國內外智能斷電控制技術發(fā)展動態(tài)，分析中國電力網絡建設的需要，調研中國智能斷電技術建設已有技術基礎，揭示智能斷電技術控制的內涵與特征，制訂了智能斷電技術控制總目標、技術框架體系域實施計劃等。

3.智能斷電控制技術的相關制度

制訂統(tǒng)一的智能斷電的控制技術標準是國內電力系統(tǒng)網絡的一項“迫切需求”。在國家的行政指令，推出了兩項基本措施：一是保護用戶信息，為智能斷電技術控制信息排除隱患；二是建立監(jiān)督框架，為智能斷電技術控制建設提供激勵機制。

基于對智能斷電技術控制安全性的重視，我國將解決信息隱私和安全問題也納入到電力系統(tǒng)網絡建設的部署當中考慮；為了加快推進目標，我國還考慮調整現(xiàn)有智能斷電技術控制監(jiān)管框架，引入更為嚴格的監(jiān)管激勵機制，并進行新的政策部署，包括對已有能源服務指令進行修改。通過發(fā)揮自身在地區(qū)性行動計劃中的作用，促進我國智能斷電技術控制在電力系統(tǒng)網絡中的協(xié)調發(fā)展。

四、結論

未來電力系統(tǒng)與現(xiàn)有電網比較，從實體到外觀皆不會有很大的差別，但其中傳遞的信息和控制的方法將差別很大。主要差別是電力系統(tǒng)網絡的“自愈”和“智能斷電”能力。發(fā)展智能斷電控制技術在電力系統(tǒng)網絡中的應用已經是我國電力工業(yè)大戰(zhàn)的重要部分，我國建設智能斷電控制必須遵循中國特色進行規(guī)劃，使之能大大提高能源使用效率，具有廣闊的前景。

參考文獻：

[1]林宇峰，鐘金，吳福立.智能電網技術體系探討[J].電網技術，

2009，（12）.

[2]李興源，魏巍，等.堅強智能電網發(fā)展技術的研究[J].電力系統(tǒng)保護欲控制，2009，（17）.

[3]陳新，呂飛鵬，蔣科，等.基于多代理技術的智能電網繼電保護在整定系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，（18）.

[4]劉剛，王學申.電力技術及電力系統(tǒng)規(guī)劃探究——以智能電網為例[J].中國科技信息，2011，（9）.

（責任編輯：王祝萍）