我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及技術(shù)思考

李勇

(內(nèi)蒙古包頭供電局昆區(qū)分局,內(nèi)蒙古包頭 014000)

我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及技術(shù)思考

李勇

(內(nèi)蒙古包頭供電局昆區(qū)分局,內(nèi)蒙古包頭 014000)

近年來(lái),隨著科技更新速度的不斷加快,智能電網(wǎng)逐漸走進(jìn)眾人的視野之中,作為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外有關(guān)未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的討論熱點(diǎn),智能電網(wǎng)如今的發(fā)展態(tài)勢(shì)和技術(shù)問(wèn)題引起了眾人的普遍關(guān)注。本文就當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)做出簡(jiǎn)要的分析,然后從技術(shù)角度對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的構(gòu)建進(jìn)行初步的思考與探索,以期能夠給相關(guān)人士帶來(lái)有效的參考與借鑒。

智能電網(wǎng) 發(fā)展態(tài)勢(shì) 技術(shù)

所謂智能電網(wǎng)，其本身是利用現(xiàn)代配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)與儲(chǔ)能技等多種技術(shù)組合而成的一種綜合效果。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)更加安全可靠，柔性程度更高、效率更快，通訊也更加方便。目前智能電網(wǎng)已在我國(guó)得到了一定的發(fā)展與應(yīng)用，但是要想實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展，還需在技術(shù)上下更多的功夫?；诖?，下文中，筆者擬以我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)為出發(fā)點(diǎn)，嘗試對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的構(gòu)建技術(shù)做簡(jiǎn)要的探索。

1 當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)

作為社會(huì)基礎(chǔ)行業(yè)之一，電力行業(yè)的發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有直接關(guān)系。所謂電網(wǎng)主要是由電力系統(tǒng)中的各種電壓的變電所與輸配電電線路組成，電網(wǎng)建設(shè)作為我國(guó)電力建設(shè)的主要發(fā)展方向，電網(wǎng)建設(shè)的好壞不僅關(guān)乎到國(guó)家能源資源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整、經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的升級(jí)以及相關(guān)政策的實(shí)施落實(shí)效力，同時(shí)本國(guó)的能源資源條件、能資源輸入可能性也在極大程度上受到電網(wǎng)建設(shè)的影響，因而國(guó)家能源戰(zhàn)略的安全性同樣也與電網(wǎng)建設(shè)有較大的關(guān)聯(lián)。

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的影響下，我國(guó)的電力需求持續(xù)攀升，中國(guó)電力工業(yè)建設(shè)因此而進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段。一方面由于不斷擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模，使得電網(wǎng)負(fù)荷劇變，導(dǎo)致區(qū)域電力負(fù)荷出現(xiàn)明顯的不平衡現(xiàn)象；另一方面面對(duì)依然薄弱的電網(wǎng)架構(gòu)，強(qiáng)化實(shí)體電網(wǎng)迫在眉睫。不論是從能源資源的分布調(diào)整上來(lái)看，還是從均衡區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看，提高電網(wǎng)輸送力，強(qiáng)化對(duì)電力輸送的協(xié)調(diào)規(guī)劃，促進(jìn)遠(yuǎn)距離、跨區(qū)域、大容量輸電的實(shí)現(xiàn)，都是極為必要和重要的，是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一高度，高度運(yùn)行的聯(lián)合電網(wǎng)的必經(jīng)之路。

對(duì)于國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家而言，由于其本身的電力工業(yè)發(fā)展已頗為成熟，輸電網(wǎng)架構(gòu)變動(dòng)幅度相對(duì)較小，電網(wǎng)發(fā)展趨于平穩(wěn)，電力需求和電力供應(yīng)基本持平，所以當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行電力建設(shè)時(shí)，其更多考慮國(guó)家在體制和利益方面的需要，也因此，如何盡可能地縮短停電時(shí)間和擴(kuò)大電力的市場(chǎng)效益成為發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)。也正因?yàn)槿绱?，?guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家在對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行研究時(shí)，更多的是出于對(duì)市場(chǎng)、環(huán)境、安全、電能質(zhì)量等方面的考慮，其所構(gòu)建的智能電網(wǎng)系統(tǒng)不僅高效靈活且安全環(huán)保，電網(wǎng)建設(shè)的信息化程度較高。另外，目前不少歐、美國(guó)家的智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)注點(diǎn)多集中在在高級(jí)功能與業(yè)務(wù)的應(yīng)用方面，這種智能電網(wǎng)系統(tǒng)雖然更加先進(jìn)，更為高效優(yōu)質(zhì)，但是要想成功首先還需要克服資金和技術(shù)方面的問(wèn)題。

我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)是由我國(guó)的基本國(guó)情確定的。中國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)必須與我國(guó)能源資源的具體國(guó)情、國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略部署、國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃以及我國(guó)未來(lái)的發(fā)展遠(yuǎn)景相聯(lián)系，站在不同的層次和角度上進(jìn)行綜合性的考量，然后再基于各個(gè)重點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的規(guī)劃。需要強(qiáng)調(diào)的是，中國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)不同于歐美國(guó)家的智能電網(wǎng)建設(shè)，其既要涵蓋歐美國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)的概念與范圍，同時(shí)還要建設(shè)處自己的特色，加強(qiáng)電網(wǎng)架構(gòu)，提高電力輸送的能力，形成高度協(xié)調(diào)的統(tǒng)一電網(wǎng)?；诖藖?lái)看，中國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃相對(duì)是超前，其羅成必將在國(guó)際智能電網(wǎng)發(fā)展上掀起一波新的浪潮。

2 對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)構(gòu)建的技術(shù)思考

由上文可知，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的電力工業(yè)已進(jìn)入成熟階段，由于其輸電網(wǎng)格局以趨于穩(wěn)定，發(fā)展趨于平穩(wěn)，但與發(fā)展需求量較大，因而發(fā)達(dá)國(guó)家智能電網(wǎng)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)主要集中于配電網(wǎng)方面。他們希望盡可能地避免停電，或?qū)⑼ｋ姷臅r(shí)間縮至最小，同時(shí)將電力的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大。所以國(guó)外專家對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的研究主要側(cè)重于以下幾方面：相量測(cè)量和廣域測(cè)量技術(shù)、可再生能源的接入和并網(wǎng)技術(shù)、表計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)抄表系統(tǒng)、需求響應(yīng)和需求側(cè)管理、配電系統(tǒng)自愈功能、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)技術(shù)及電力儲(chǔ)能技術(shù)、三維動(dòng)態(tài)與可視化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)等等。

針對(duì)中國(guó)特色智能電網(wǎng)的建設(shè)而言，筆者認(rèn)為我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)在技術(shù)上應(yīng)對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行慎重的考慮：

第一，強(qiáng)化我國(guó)電網(wǎng)架構(gòu)。我國(guó)當(dāng)前的電網(wǎng)架構(gòu)相對(duì)薄弱，在電力負(fù)荷大幅變動(dòng)的情況下，不均衡的區(qū)域電力負(fù)荷，不利于我國(guó)電力事業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。同時(shí)基于我國(guó)當(dāng)前正處于發(fā)展中階段以及我國(guó)能源資源分布的特對(duì)岸，我國(guó)需要建立起特高壓電網(wǎng)網(wǎng)架，加強(qiáng)對(duì)各級(jí)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、通訊技術(shù)以及控制技術(shù)，促進(jìn)互動(dòng)化、信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化智能電網(wǎng)的形成。在具體的實(shí)施中，可以采用試點(diǎn)運(yùn)行的辦法，在試點(diǎn)成熟的基礎(chǔ)上再進(jìn)行大范圍的推廣，最終擴(kuò)展至全國(guó)。

第二，建立起多層次、機(jī)動(dòng)靈活的信息交互平臺(tái)。鑒于智能電網(wǎng)的建立是以集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，所以智能電網(wǎng)信息傳輸平臺(tái)的建設(shè)時(shí)尤為重要的，我們應(yīng)對(duì)信息交互平臺(tái)的扁平的結(jié)構(gòu)和層次分明、功能多變的信息交互平臺(tái)建設(shè)予以高度的重視。強(qiáng)調(diào)信息與業(yè)務(wù)之間的關(guān)聯(lián)性與整合度，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)合理，架構(gòu)分明，有加強(qiáng)的防御性和抗攻擊性，堅(jiān)固靈活的智能電網(wǎng)信息交互平臺(tái)。

第三，除了二次系統(tǒng)測(cè)控、保護(hù)安全穩(wěn)定控制等裝置，智能電網(wǎng)的裝備還包括傳統(tǒng)的一次系統(tǒng)智能電器、靜止補(bǔ)償裝置、固態(tài)開(kāi)關(guān)以及高容量?jī)?chǔ)能裝置等等。隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)中的各項(xiàng)裝備的整合程度要求將不斷提高。所以在當(dāng)前的智能電網(wǎng)建設(shè)中我們應(yīng)盡可能從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮，優(yōu)先采用適用于未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)所需和可用的智能電網(wǎng)設(shè)備。

[1]姚建國(guó),賴業(yè)寧.智能電網(wǎng)的本質(zhì)動(dòng)因和技術(shù)需求[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2010(02).

[2]姚建國(guó),嚴(yán)勝,楊勝春,楊志宏,高宗和.中國(guó)特色智能調(diào)度的實(shí)踐與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2009(17).

[3]胡學(xué)浩.智能電網(wǎng)——未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)[J].電網(wǎng)技術(shù),2009 (14).

李勇(1988—),漢族,內(nèi)蒙古包頭市,研究生,內(nèi)蒙古包頭供電局昆區(qū)分局。