智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展分析

摘要：智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為世界各國(guó)電力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，未來(lái)必將對(duì)全球電網(wǎng)帶來(lái)一次深刻的革新。在此背景下，我國(guó)也緊隨發(fā)達(dá)國(guó)家的步伐，對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了一系列研究并取得了豐碩的成果，因此本文對(duì)智能電網(wǎng)基本概念、特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的研究進(jìn)行總結(jié)并分析未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

1 智能電網(wǎng)概述

1.1 智能電網(wǎng)研究背景

全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)全球資源和環(huán)境造成了極大的壓力，節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展逐漸被各國(guó)學(xué)者所認(rèn)同，此外，電力用戶對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求也日益提高，在此背景下，未來(lái)電網(wǎng)電力供應(yīng)將逐漸向可靠，安全，清潔和優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展，而智能電網(wǎng)的研究使得這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)成為了可能。

1.2 智能電網(wǎng)概念及特點(diǎn)

智能電網(wǎng)的概念在21世紀(jì)初首先被美國(guó)所提出，后來(lái)各國(guó)逐漸達(dá)成統(tǒng)一，稱之為Smart Grid，即智能電網(wǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)就是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息和通信技術(shù)，在原有輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行高度集成化改造而組建和發(fā)展出的新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)具有高供電可靠性和安全性、電能損耗低且電能質(zhì)量高、能源利用效率高以及環(huán)境友好等特點(diǎn)。

2 智能電網(wǎng)研究現(xiàn)狀

我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)研究雖然與國(guó)外相比起步較晚，但是目前我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)的研究發(fā)展前景十分樂(lè)觀，部分技術(shù)已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)了國(guó)際水平。

2.1 電網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

我國(guó)目前電網(wǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)置建設(shè)規(guī)模已初具規(guī)模，主干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在國(guó)家電網(wǎng)下屬各級(jí)網(wǎng)省公司均已覆蓋，該網(wǎng)絡(luò)主要采用了寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，此外基于同步數(shù)字技術(shù)的電力光傳輸網(wǎng)時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)的研究也取得了關(guān)鍵成果，這一系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，使得電網(wǎng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與匯總以及上報(bào)發(fā)布，為電網(wǎng)的自動(dòng)化水平提升打下了基礎(chǔ)。

2.2 能量管理系統(tǒng)研發(fā)

具有我國(guó)自主研發(fā)產(chǎn)權(quán)的能量管理系統(tǒng)（Energy Management System，EMS）目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于我國(guó)各級(jí)電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)，此外在地區(qū)級(jí)及以上的電網(wǎng)調(diào)度中心均已安裝和應(yīng)用了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域廣域測(cè)量和電能自動(dòng)計(jì)量與計(jì)費(fèi)等功能。此外，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用使得變電站更加智能，部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了少人值守甚至無(wú)人值守。地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行也開(kāi)始應(yīng)用于輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的相關(guān)業(yè)務(wù)中。

2.3 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)投運(yùn)

生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)的投運(yùn)使得我國(guó)電網(wǎng)的生產(chǎn)效率和信息化水平達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)具體可包括電網(wǎng)生產(chǎn)自動(dòng)化管理系統(tǒng)、變電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與檢修系統(tǒng)等。此外，電力客戶服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行使得電網(wǎng)的客戶服務(wù)質(zhì)量得到了提高，經(jīng)濟(jì)效益也有所提升，實(shí)現(xiàn)了電力客戶享受優(yōu)質(zhì)服務(wù)和電網(wǎng)公司獲得經(jīng)濟(jì)效益的共贏。

3 智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)研究的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)。

3.1 分布式能源系統(tǒng)集成

智能電網(wǎng)研究的目的之一即為提供清潔的電力能源，而目前以風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生清潔能源為代表的清潔能源逐漸成為學(xué)者們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展也必然離不開(kāi)分布式能源。目前分布式能源與分布式儲(chǔ)能裝置構(gòu)成的微型電網(wǎng)（Micro Grid，MG）技術(shù)已經(jīng)取得了一定成果，微網(wǎng)可以并網(wǎng)也可以脫離電網(wǎng)孤島運(yùn)行，運(yùn)行方式十分靈活，在主網(wǎng)故障時(shí)，可孤島運(yùn)行，以提高供電可靠性;而在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，也可以靈活調(diào)節(jié)出力，降低或改變主網(wǎng)潮流，減小網(wǎng)絡(luò)損耗，提高能源利用率等?？傊?，未來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)集成分布式能源系統(tǒng)。

3.2 快速的仿真決策

與傳統(tǒng)的以預(yù)防為主要目的的靜態(tài)安全決策和基于廣域測(cè)量技術(shù)的動(dòng)態(tài)安全決策系統(tǒng)不同，快速仿真決策是基于事件響應(yīng)的一種決策系統(tǒng)，與前兩種決策系統(tǒng)相比主要增加了故障的快速實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)功能，可以為工作人員在緊急情況下提供決策支持?？焖俜抡婧湍M具體包括了自愈控制和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，可以為未來(lái)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供預(yù)測(cè)能力和數(shù)學(xué)支持，這與傳統(tǒng)的在緊急狀況下的應(yīng)變能力有所不同，總之，快速仿真決策是未來(lái)智能電網(wǎng)研究的重要方向。

3.3 基于知識(shí)的綜合決策

隨著未來(lái)電網(wǎng)建設(shè)步伐的不斷加快，電網(wǎng)中的信息和數(shù)據(jù)也將呈現(xiàn)出幾何增長(zhǎng)的趨勢(shì)，同時(shí)各種信息之間的關(guān)系也逐漸緊密，例如調(diào)度部門(mén)中的各個(gè)職能部分之間信息將逐漸緊密，互動(dòng)互通。如何在紛雜的信息和數(shù)據(jù)中對(duì)關(guān)鍵信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識(shí)和獲取，并進(jìn)行分析整合以實(shí)現(xiàn)信息共享或利用，是未來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所必須解決的問(wèn)題之一，而基于知識(shí)的綜合決策可為這一問(wèn)題的解決提供思路。

4 結(jié)束語(yǔ)

世界可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及電力負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量日益增漲的高質(zhì)量需求促使了智能電網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展。對(duì)此，本文總結(jié)了我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)?？偟膩?lái)說(shuō)，目前智能電網(wǎng)對(duì)于世界各國(guó)來(lái)說(shuō)仍舊是一個(gè)新生研究領(lǐng)域，我國(guó)也是如此，因而在發(fā)展過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題有待進(jìn)一步解決，但是智能電網(wǎng)必定是未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，將為我國(guó)的和諧社會(huì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振.智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].企業(yè)科技與發(fā)展：上半月，2011（003）：16-18.

[2]陳樹(shù)勇，宋書(shū)芳，李蘭欣，等.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（8）：1-7.

[3]郭新海.智能電網(wǎng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電子世界，2013（19）：58-59.