智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

潘國偉

【摘 要】智能電網(wǎng)在我國剛剛興起，相比歐美等國發(fā)展相對滯后。本文通過對智能電網(wǎng)的介紹，細(xì)致分析了智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比的特點。進一步的剖析了智能電網(wǎng)所涉及的相關(guān)技術(shù)，最后結(jié)合調(diào)度工作淺談了智能電網(wǎng)調(diào)度的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展

預(yù)計到21世紀(jì)20年代我國用電量將達到7.8萬億千瓦時，全國供電水平達到16億千瓦，是2014年全年供求量的1.6倍左右。伴隨信息技術(shù)的進步，以及信息技術(shù)與電力企業(yè)的結(jié)合，只有通過智能電網(wǎng)的建設(shè)才能滿足今后社會對電力的要求，滿足終端用戶對電網(wǎng)企業(yè)個性化、多樣性服務(wù)的需求。

一、智能電網(wǎng)特點

如果說傳統(tǒng)電網(wǎng)是第一代電網(wǎng)，那么智能電網(wǎng)就可以理解為第二代電網(wǎng)。它是以電子設(shè)備為基礎(chǔ)，以計算機通信技術(shù)為手段，通過傳感器等元器件將電力企業(yè)供求所需的所有設(shè)備聯(lián)系在一起，形成終端用戶服務(wù)體系。也可以簡單的解釋為通過計算機通信技術(shù)對傳統(tǒng)電網(wǎng)進行資源的整合優(yōu)化，目的是為了提高電網(wǎng)的利用率真、可靠性。

智能電網(wǎng)具有以下特點：

1.電網(wǎng)的自適應(yīng)性：智能電網(wǎng)通過信息技術(shù)的結(jié)合，將大大的減少人為的干涉，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，電網(wǎng)自動隔離故障電路，切換到有效電路上，盡可能的保障電網(wǎng)的可用性，避免用戶的供電中斷。

2.經(jīng)濟高效：通過電網(wǎng)資源的整合優(yōu)化，提高現(xiàn)有設(shè)備的整體容量和利用率、減少線路損耗、及時調(diào)度區(qū)域間電力，平衡電力缺口，降低運營成本。

3.安全可靠性：更好地應(yīng)對人為或自然發(fā)生的擾動做出辨識與反應(yīng)。在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。當(dāng)系統(tǒng)多臺發(fā)電機、多臺變壓器或多條主要供電線路等一次設(shè)備故障跳閘后，電網(wǎng)仍能維持穩(wěn)定運行并向關(guān)鍵負(fù)荷穩(wěn)定地輸送電力；當(dāng)系統(tǒng)的控制中心、微機保護、數(shù)據(jù)庫、信息和通信系統(tǒng)等設(shè)備受到信息層面的攻擊時，電網(wǎng)仍能保持正常運行。

4.兼容性：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。

二、智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1信息通信技術(shù)

信息通信技術(shù)是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化必不可少的一項技術(shù)，智能電網(wǎng)的控制和監(jiān)測必然建立在具有開放和集成性特征通信系統(tǒng)基礎(chǔ)之上。以通信技術(shù)為基礎(chǔ)的智能電網(wǎng)不僅能實現(xiàn)信息的高速雙向傳輸來滿足用戶與電網(wǎng)的實時互動，還能通過先進的量測技術(shù)對電網(wǎng)中的各項參數(shù)進行實時精確的測量，連續(xù)不斷地自我監(jiān)測和校正，并利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)各系統(tǒng)的自愈功能，從而及時獲取完整的電網(wǎng)信息，提高能源的利用效率，真正達到提高供電的可靠性與安全性。

2.2儲能技術(shù)

眾所周知，可再生能源的特點是不穩(wěn)定的，因此，傳統(tǒng)電網(wǎng)功率瞬態(tài)平衡依靠機組慣性來實現(xiàn)的現(xiàn)狀，不能滿足智能電網(wǎng)對儲能技術(shù)的要求，未來電網(wǎng)無能量存儲系統(tǒng)作為支持，難以想象智能電網(wǎng)發(fā)展前景。分布式儲能裝置包括機械蓄能（包括抽水蓄能技術(shù)、飛輪蓄能技術(shù)、壓縮空氣蓄能等方式）、電磁蓄能、蓄電池儲能、超導(dǎo)儲能等。

2.3量測技術(shù)

滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要，保證對用戶分時管理，需要發(fā)展快速反應(yīng)和準(zhǔn)確的傳感和測量技術(shù)。測量技術(shù)涉及電力系統(tǒng)各個方面：一般是將獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，從而對電網(wǎng)的運行狀況進行評估。這一技術(shù)的有效應(yīng)用能夠提高電力公司與客戶之間的互動能力，從而提高設(shè)備的可利用率。

2.4分布式電源技術(shù)

分布式電源技術(shù)是智能電網(wǎng)技術(shù)體系構(gòu)建的重點之一，智能電網(wǎng)分布式電源技術(shù)，一個重要的特點是靠近負(fù)荷，該特點可以有效降低了電網(wǎng)的輸電能力擴展需要，這就有利于大幅度的提高職能電網(wǎng)供電的可靠性，隨之我國智能電網(wǎng)供電的質(zhì)量也會越來越完善，因而，智能電網(wǎng)發(fā)展中，凸顯了巨大的綜合效益。同時，智能電網(wǎng)分布式電源技術(shù)物理基礎(chǔ)，利用智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，和控制運作模式，實現(xiàn)與配電網(wǎng)的高度集成化。分布式電源種類眾多，像可再生能源的太陽能和風(fēng)能等，這些能源是普通用戶生活所需的常見能源，另外，分布式電源也可以是一個能量儲存系統(tǒng)，更可以是充電站。分布式電源協(xié)同控制，也可以被用于發(fā)電廠。

2.5智能調(diào)度技術(shù)

智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，調(diào)度的智能化是對現(xiàn)有調(diào)度控制中心功能的重大擴展，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)則是智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，是全面提升調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進行資源優(yōu)化配置的能力、縱深風(fēng)險防御能力、科學(xué)決策管理能力、靈活高效調(diào)控能力和公平友好市場調(diào)配能力的技術(shù)基礎(chǔ)。調(diào)度智能化的最終目標(biāo)是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護和緊急控制一體化的新理論與新技術(shù)，協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)元件保護和控制、區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、緊急控制系統(tǒng)、解列控制系統(tǒng)和恢復(fù)控制系統(tǒng)等具有多道安全防線的綜合防御體系智能化調(diào)度的核心是在線實時決策指揮，目標(biāo)是災(zāi)變防治，實現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防。

三、智能電網(wǎng)調(diào)度發(fā)展趨勢

3.1分區(qū)、分級調(diào)度結(jié)構(gòu)

目前我國已建立了較完備國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)和縣調(diào)的五級調(diào)度體系，每年調(diào)度自動化市場的需求大約在4.5億元。

3.2更重視信息反饋和自動化處理

智能調(diào)度則采用IEC61970國際標(biāo)準(zhǔn)接口，系統(tǒng)信息的反饋能力和自動化處理能力提升，機組具有較高的自適應(yīng)水平，對現(xiàn)有調(diào)度控制中心功能的重大擴展，增強了電網(wǎng)在遇到事故時快速自動排除故障和保障供電的能力。

四、結(jié)束語

隨著電力信息化水平的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)必將成為供電企業(yè)發(fā)展的新趨勢。作為電力公司調(diào)度控制中心的運行人員，我們有責(zé)任和義務(wù)去熟悉和了解智能電網(wǎng)，掌握智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，不斷提高對整個電網(wǎng)的把控能力。

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