智能電網(wǎng)的發(fā)展及其運(yùn)用前景

摘 要：中國電網(wǎng)對中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，智能電網(wǎng)是將電網(wǎng)智能化，又稱為電網(wǎng)“2.0”。智能電網(wǎng)建立在集成以及高速雙向的網(wǎng)絡(luò)上。所謂智能電網(wǎng)，顧名思義表示為智能化的電力網(wǎng)絡(luò)，其智能化體現(xiàn)在電網(wǎng)的每個模塊上，如：發(fā)電系統(tǒng)、變電站、配電網(wǎng)、電能表及其用電終端等，智能電網(wǎng)的目的是將所有模塊實(shí)現(xiàn)全自動化，保證其信息和電能的雙向流通性，達(dá)到可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動、安全的電能供應(yīng)。而在這背景下，要求電力系統(tǒng)和電能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)融入進(jìn)電網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；運(yùn)用前景；研究分析

19世紀(jì)70年代，電力的發(fā)明和應(yīng)用掀起了第二次工業(yè)化高潮，電力事業(yè)是世界人類史上極其重要的里程，同時使用電力產(chǎn)品的出現(xiàn)在電力的大幅應(yīng)用后到達(dá)了高峰。然而電力能源的基本動力——“電能”是電力產(chǎn)品的基礎(chǔ)，電能對于人類是一個極其重要的必需品，是國民經(jīng)濟(jì)飛躍、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要動力。國外智能電網(wǎng)的發(fā)展相比中國較早，智能電網(wǎng)的提出者為美國政府，美國政府提出后，在世界各地得到了相應(yīng)的回饋，雖然每個國家對其定義不同，但對電力事業(yè)發(fā)展智能化的方向還是大致相同。美國政府在2001年時就提出了“智能電網(wǎng)”的概念，2003年提出并構(gòu)建了“美國Grid2030”計劃，標(biāo)志著智能電網(wǎng)的正式啟動和建設(shè)。2009年，奧巴馬正式將智能電網(wǎng)上升為美國國家戰(zhàn)略，其重要性在美國大大得到提升，美國政府對智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)有：

（1）核心為以用電方為主、配電方為次、輸電方最后；

（2）將美國電力市場完全開放，支持大批公司進(jìn)入電力市場，實(shí)現(xiàn)其完全化競爭市場；

（3）配電的全面化監(jiān)控，原因在于美國電網(wǎng)故障絕大部分都在于配電網(wǎng)的不足，構(gòu)建配電的全面監(jiān)控有助于大量減少電網(wǎng)故障，對美國而言，美國政府要求在2020年前實(shí)現(xiàn)美國配電網(wǎng)的全面智能化。

歐盟電網(wǎng)的建設(shè)速度非常快，由于歐盟由許多不同的國家構(gòu)成，表示著每個地方有其不一樣的電網(wǎng)特點(diǎn)和環(huán)境，所以歐洲智能電網(wǎng)的主要發(fā)展方向是以構(gòu)建分布式發(fā)電與交互式供電于一體的分散式智能電網(wǎng)，從2007年開始，歐洲各國提出了“歐洲超級智能電網(wǎng)”（下面簡稱歐超網(wǎng)）的獨(dú)特方案，該方案是以可再生能源為基礎(chǔ)，通過建立各國相互密集的高壓直流線路及現(xiàn)有的交流線路相結(jié)合，形成一個統(tǒng)一的電力市場，并且使歐洲各國的電網(wǎng)更加安全及可靠，“歐超網(wǎng)”這一基本構(gòu)架代表了大范圍超級智能電網(wǎng)的形成?！皻W超網(wǎng)”的具體內(nèi)容為

（1）創(chuàng)新商業(yè)模式，建立開放的、公平的電網(wǎng)市場；

（2）建立完善的監(jiān)督管理結(jié)構(gòu)，為智能電網(wǎng)保駕護(hù)航；

（3）有效保護(hù)每一個用戶的個人信息，解決信息隱私安全和信息通信安全；

（4）制定智能電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使其有序的快速發(fā)展。相對美國而言，歐盟對于用戶及其他有關(guān)電網(wǎng)的隱私十分看重，畢竟“歐智網(wǎng)”是在美國智能電網(wǎng)上的遞增式發(fā)展的。

歐美的智能電網(wǎng)也許不能代表世界所有國家智能電網(wǎng)，但其發(fā)展表示著世界智能電網(wǎng)的大致發(fā)展方向，他們的優(yōu)點(diǎn)和特長是值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的，同時我們需要走中國特色主義道路，創(chuàng)造出適合我國國情的特色智能電網(wǎng)。外國智能電網(wǎng)的提出與構(gòu)建也許較早，但我國智能電網(wǎng)的發(fā)展速度是其他國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上的。中國智能電網(wǎng)大致可分為高級量測體系、高級配電運(yùn)行、高級輸電運(yùn)行和高級資產(chǎn)管理，每一項(xiàng)都是我國智能電網(wǎng)的重中之重。

1 高級量測體系

高級量測體系簡稱AMI，表示著一個用來測量、收集、儲存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的完整網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，其高級量測體系是整個智能電網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)，它用于構(gòu)建一個電網(wǎng)的智能化部分，使得電力公司和用戶緊密相連，電力公司應(yīng)把握住AMI（高級量測體系）技術(shù)開發(fā)和實(shí)施這一難得機(jī)會，規(guī)劃和建立通用的滿足未來系統(tǒng)高級應(yīng)用的通信基礎(chǔ)設(shè)施和集成信息系統(tǒng)，以便提升產(chǎn)業(yè)并引導(dǎo)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)方向發(fā)展。

2 高級配電運(yùn)行

高級配電運(yùn)行簡稱ADO，表示著配電網(wǎng)以及配電運(yùn)行的高級化和智能化，配電過程中使其配電數(shù)據(jù)化、信息化、分析化，配電過程中因?yàn)槟扯尉€路原因?qū)е缕湮ｋU運(yùn)輸，可以將信息反饋至信息中心，使其高效修復(fù)問題，或者調(diào)查不同線段的配電運(yùn)輸容量、調(diào)查相同線路不同時間的運(yùn)輸容量，使其能合理利用配電運(yùn)行，更加準(zhǔn)確的將電能輸送到每個需要的用戶中。

3 高級輸電運(yùn)行

高級輸電運(yùn)行簡稱ATO，表示著輸電線路中安裝某些相對應(yīng)的智能化產(chǎn)品，使其輸電過程中與總線交換信息實(shí)現(xiàn)“無縫”集成，高級ATO系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)與其他自動化系統(tǒng)之間的高度融合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)成與功能的優(yōu)化。

4 高級資產(chǎn)管理

高級資產(chǎn)管理簡稱AAM，資產(chǎn)管理原先來自金融業(yè)術(shù)語，由于在電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行中，技術(shù)和資產(chǎn)種類繁多、變動頻繁、技術(shù)更新快，因此需要對資產(chǎn)或者設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測或維護(hù)，高級資產(chǎn)管理就可以實(shí)現(xiàn)其合理優(yōu)化管理，具體的內(nèi)容主要是采用智能電子設(shè)備和軟硬性傳感器以及相關(guān)的診斷軟件，使運(yùn)行商分析設(shè)備故障，以便及時指派人員進(jìn)行維修。

以上就是對國外及我國智能電網(wǎng)的分析和拓展。中國智能電網(wǎng)的發(fā)展代表著中國電力事業(yè)的成熟和崛起，它造福著數(shù)十億的中國人。我相信中國電網(wǎng)公司會更加快發(fā)展智能電網(wǎng)，吸取其他國家智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，智能化、自動化、人性化、準(zhǔn)確化的全面建立電網(wǎng)甚至電力系統(tǒng)，未來某天中國的智能電網(wǎng)不僅能覆蓋整個中國，甚至世界各地都會有我們國家智能電網(wǎng)的身影。

作者簡介：符嘉琦（1993-），男，湖南省株洲人，學(xué)習(xí)單位：湖南省邵陽學(xué)院，職務(wù)：學(xué)生，研究方向：電氣工程及其自動化。