關(guān)于智能電網(wǎng)技術(shù)研究

鄧恩思

摘 要：智能電網(wǎng)技術(shù)是科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是近年來國內(nèi)外關(guān)于未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢的熱門話題，具有經(jīng)濟(jì)、清潔、安全、靈活等特點(diǎn)。主要分析了智能電網(wǎng)對我國發(fā)展的重要意義，以及我國發(fā)展智能電網(wǎng)的條件，指出了目前國內(nèi)智能電網(wǎng)在通信系統(tǒng)、智能調(diào)度、電力電子設(shè)備等方面急需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；節(jié)能減排；資源配置；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.140

智能電網(wǎng)技術(shù)是以先進(jìn)的信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以改善目前國內(nèi)電力系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率，提高電能的利用率和電能質(zhì)量的一種技術(shù)。智能電網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)供電系統(tǒng)之間的通信和控制操作，進(jìn)行智能數(shù)據(jù)傳輸。

國外對智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了大量研究，尤其是發(fā)配電領(lǐng)域，許多電力企業(yè)也在進(jìn)行相關(guān)研究。我們國家在特高壓電網(wǎng)的建設(shè)、輸送、優(yōu)化和控制方面也在不斷革新，智能電網(wǎng)也是我們國家電力發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。本文主要介紹了智能電網(wǎng)的特點(diǎn)以及在建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)應(yīng)用到的重要技術(shù)，以期對未來智能電網(wǎng)的建設(shè)提供一些建議。

1 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

1.1 可以實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)

智能電網(wǎng)可以實(shí)時(shí)觀察電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、快速診斷問題，并自我消除故障隱患。在盡量少或者是沒有人工干預(yù)的情況下，一旦出現(xiàn)問題，智能電網(wǎng)會(huì)快速隔離故障并自我修復(fù)，避免發(fā)生大面積停電造成無法預(yù)估損失的出現(xiàn)。

1.2 安全性能高

當(dāng)發(fā)現(xiàn)自然或人為的擾動(dòng)時(shí)，智能電網(wǎng)會(huì)作出辨別與反應(yīng)，一旦外來計(jì)算機(jī)侵害、自然災(zāi)害發(fā)生和外力破壞時(shí)，智能電網(wǎng)會(huì)保證設(shè)備、人身和電網(wǎng)的安全，安全性能非常高。

1.3 優(yōu)化資源配置

智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)高效，可以優(yōu)化資源配置，提高設(shè)備的利用率和傳輸容量；可以在不同區(qū)域間進(jìn)行調(diào)節(jié)，對電力缺口進(jìn)行智能調(diào)度。另外，智能電網(wǎng)也符合市場的競爭要求，實(shí)現(xiàn)電價(jià)浮動(dòng)制度，調(diào)節(jié)整個(gè)電力系統(tǒng)良性運(yùn)行。

1.4 能夠滿足多種方式接入

智能電網(wǎng)技術(shù)的兼容性很好，能夠滿足多種方式接入，比如大容量電源的集中接入、分布式發(fā)電的間接接入或者是可再生能源的大面積應(yīng)用，智能電網(wǎng)都能夠滿足，保證了自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境與電力環(huán)境的和諧發(fā)展。

1.5 用戶體驗(yàn)滿意度高

智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)與用戶的智能互動(dòng)，而且它的供電可靠性非常強(qiáng)，能夠以最佳的電能質(zhì)量來滿足用戶的需要，用戶體驗(yàn)滿意度很高。智能電網(wǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行與零售和批發(fā)電力市場實(shí)現(xiàn)了無縫式銜接，通過市場的交易來促進(jìn)了智能電網(wǎng)電力市場的安全管理，提高了電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

2 建設(shè)智能電網(wǎng)所涉及的技術(shù)應(yīng)用

2.1 要建設(shè)靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)就是要建設(shè)穩(wěn)定靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這是由我國的國情來決定的。我國在能源分布和生產(chǎn)力布局上非常不平衡，無論是現(xiàn)在，還是將來，想要滿足社會(huì)發(fā)展對電力的需求，就必須進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大規(guī)模的輸電。特高壓輸電由于輸電容量大、耗損少，以及保護(hù)環(huán)境方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，因此建設(shè)特高壓電網(wǎng)成為了必然選擇。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和電網(wǎng)穩(wěn)定性問題的突出，因此要提升主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃要求，建設(shè)穩(wěn)定、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以減少自然災(zāi)害或突發(fā)事件對電網(wǎng)電力的影響。

2.2 要注意網(wǎng)絡(luò)安全

智能電網(wǎng)不僅要有應(yīng)對突發(fā)事件的能力，還要能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，對可能發(fā)生的故障進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，對已發(fā)生的危險(xiǎn)進(jìn)行應(yīng)急處理。在這一過程中，智能電網(wǎng)需要不斷地對企業(yè)的資產(chǎn)管理和運(yùn)行平臺進(jìn)行整合和集成，因此，寬帶通信網(wǎng)和無線通信將會(huì)在智能電網(wǎng)中扮演著越來越重要的角色，這時(shí)要格外注意網(wǎng)絡(luò)安全。

2.3 進(jìn)行智能調(diào)度

智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，其中，智能調(diào)度就是將現(xiàn)有的調(diào)度平臺進(jìn)行功能擴(kuò)大，最終建立起一個(gè)同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和緊急控制技術(shù)，是一種新技術(shù)和新理論。要建立起多道安全防護(hù)的綜合防御體系，比如對電力系統(tǒng)的元件進(jìn)行保護(hù)和控制等。智能調(diào)度的核心是在線實(shí)時(shí)指揮，對災(zāi)害進(jìn)行防治，避免發(fā)生大面積的連鎖故障。

2.4 實(shí)現(xiàn)多種能源的接入

如何安全、可靠地接入各種可再生能源和分布式能源電源是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)，分布式能源主要包括分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能兩種。其中，分布式發(fā)電技術(shù)主要包括風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、燃料電池發(fā)電技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、海洋能發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)以及地?zé)崮馨l(fā)電技術(shù)；分布式儲(chǔ)能主要包括超導(dǎo)儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。我國在風(fēng)能和太陽能等可再生能源的地理分布上是極度不平衡的，需要一個(gè)結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、備用充足的電網(wǎng)來保證其穩(wěn)定進(jìn)行。隨著智能電網(wǎng)各種電能的接入，風(fēng)電量的增加，需要對風(fēng)電場的精度和計(jì)算速度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，對風(fēng)電場的規(guī)劃和運(yùn)行提出更高的要求。

3 結(jié)束語

每個(gè)國家的能源和人口分布以及電網(wǎng)使用情況是不同的，因此各個(gè)國家對智能電網(wǎng)的認(rèn)識并不一致，雖然存在地區(qū)差異性，但是在現(xiàn)代信息技術(shù)的利用方面和控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，電網(wǎng)智能化已經(jīng)成為了普遍的共識。我國受國際金融危機(jī)的影響，對電力的需求有所下降，但是這也在無形之中為調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)提供了時(shí)間和機(jī)遇。智能電網(wǎng)的運(yùn)用可以提高企業(yè)的運(yùn)行效率，也可以降低投入成本。通過對電力各個(gè)部分的優(yōu)化管理，可以實(shí)現(xiàn)智能管理和節(jié)省電費(fèi)，并增加可再生能源的使用。我們國家的智能電網(wǎng)發(fā)展是一個(gè)長期系統(tǒng)性的工程，不僅要涵蓋國外智能電網(wǎng)的技術(shù)和范疇，還要建立電網(wǎng)骨干，建立起一個(gè)以特高壓電網(wǎng)為骨干的智能電網(wǎng)技術(shù)，那時(shí)，帶有中國特色的電網(wǎng)技術(shù)將引領(lǐng)國際智能電網(wǎng)發(fā)展的潮流。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕