智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

趙蕊蕊

（漯河匯力電力勘察設(shè)計有限公司，河南 漯河 462000）

智能電網(wǎng)亦稱“電網(wǎng)2.0”，是指電網(wǎng)智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。近年來，隨著經(jīng)濟和計算機技術(shù)的不斷提高，電網(wǎng)事業(yè)發(fā)展速度也日益加快，但隨之而來的是各種電網(wǎng)問題，為保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，各國紛紛開始進行智能電網(wǎng)的研究，并取得了相應成果。本文主要對智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行分析。

1 智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

不同國家具有不同國情、不同資源分布及處于不同發(fā)展階段，因此，世界各國對智能電網(wǎng)的理解、思路、重點及發(fā)展方向也存在明顯差異。美國在進行智能電網(wǎng)建設(shè)時，通過利用電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的升級更新來加強電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，同時，充分利用計算機應用技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。其發(fā)展智能電網(wǎng)的重點在配電和用電側(cè)，注重推動可再生能源發(fā)展，注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶服務(wù)的提升。歐洲國家發(fā)展智能電網(wǎng)側(cè)重于利用太陽能、風能及生物質(zhì)能等可再生能源，推廣分布式發(fā)電，從而帶動整個電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。而日本構(gòu)建智能電網(wǎng)以新能源為主，根據(jù)自身國情，主要圍繞大規(guī)模開發(fā)太陽能等新能源，確保電網(wǎng)穩(wěn)定，構(gòu)建智能電網(wǎng)。

我國智能電網(wǎng)技術(shù)研究相對較晚，根據(jù)我國電網(wǎng)發(fā)展特點，并結(jié)合國際電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展情況，進一步加強我國智能電網(wǎng)建設(shè)。我國智能電網(wǎng)的建設(shè)更加關(guān)注智能輸電領(lǐng)域，將特高壓電網(wǎng)的發(fā)展運用其中，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。另外，國家電網(wǎng)企業(yè)也在積極轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式，用戶的用電行為也逐步改變。為實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，還需要不斷研究并開發(fā)相關(guān)技術(shù)。目前，我國正在不斷開發(fā)和研究電網(wǎng)儲能技術(shù)，風能和太陽能等可再生資源的接入技術(shù)，微電網(wǎng)等系列新技術(shù)等，并取得了一定成績。

2 智能電網(wǎng)的特點

雖然不同國家針對自身國情對智能電網(wǎng)建設(shè)提出的重點和目標有所不同，但智能電網(wǎng)的建設(shè)都是基于市場、電能質(zhì)量、安全和環(huán)境因素進行的，因此，它具有以下功能特點：一是自愈性，能不間斷地對電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題進行評估和預測，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定；二是兼容性，能對風能發(fā)電和太陽能發(fā)電等可再生能源的接入進行合理支持，保證分布式發(fā)電與微電網(wǎng)并網(wǎng)運行；三是交互性，能加強電力公司與用戶的雙向聯(lián)系，從而促進雙方交流，以此實現(xiàn)電力供給的相互適應；四是協(xié)調(diào)性，能有效與批發(fā)或零售的電力市場進行合作，從而提高對電力系統(tǒng)在市場規(guī)劃中的管理水平；五是高效性，能提高資源和設(shè)備使用率，從而降低運行成本和投資；六是集成性，通過對平臺和模型的統(tǒng)一，從而實現(xiàn)標準化、精細化、規(guī)范化的管理。

3 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢

3.1 堅強、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲

堅強、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國生產(chǎn)力發(fā)展和能源分布的現(xiàn)狀，能對遠距離、大規(guī)模輸電及大范圍的資源進行優(yōu)化配置。因為特高壓輸電能具有提高輸電容量、降低輸電損耗、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約工程投資等優(yōu)點，因此，其成為智能電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。

3.2 開放、集成的通信系統(tǒng)

智能電網(wǎng)要求對當前電網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)視和分析，不僅能判別可能發(fā)生的故障，同時還能做出預測，對已發(fā)生的問題做出響應。此外，還要不斷集成和整合電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理平臺和企業(yè)資產(chǎn)管理，為電網(wǎng)各方面建設(shè)、運行提供全方位的服務(wù)。因此，對通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全的標準性、集成性和開放性提出了更高要求。

3.3 智能讀量體系和智能需求側(cè)管理

電網(wǎng)智能化要求準確地掌握用戶的用電規(guī)律和情況，從而有效平衡供電量和需求量。運用智能電表和通信系統(tǒng)組成的先進計量系統(tǒng)，不但能使用戶參與實施電力市場，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對諸如遠程監(jiān)測,分時電價和用戶側(cè)管理等的更快和準確的系統(tǒng)響應。

3.4 智能調(diào)度技術(shù)和廣域防護系統(tǒng)

智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，調(diào)度的智能化主要是對現(xiàn)有調(diào)度中心功能的重大擴展，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)是進行智能調(diào)度研究與建設(shè)的核心，它能全面優(yōu)化資源配置，加強調(diào)度系統(tǒng)對電網(wǎng)的駕馭能力，提高科學決策管理能力，提高靈感高效調(diào)控能力。調(diào)度智能化的最終目標是建立一個基于廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護及緊急控制一體化的新理論、新技術(shù)，從而協(xié)調(diào)緊急控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)元件保護、控制系統(tǒng)、恢復系統(tǒng)等多重安全防線的綜合防御體系，實現(xiàn)實時決策指揮，以達到有效防治災害的目的，實現(xiàn)大面積的連鎖故障的預防。

4 結(jié) 語

盡管智能電網(wǎng)還是一個比較新的事物，且處于發(fā)展初期，但智能電網(wǎng)能有效保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟有效運行，它必將成為未來電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢和新潮流。目前，世界各國都在不斷對智能電網(wǎng)技術(shù)進行研究，從而實現(xiàn)電網(wǎng)智能化構(gòu)建，以促進電網(wǎng)事業(yè)的快速發(fā)展，為工業(yè)發(fā)展和居民生活用電提供有力保障。

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[3]梁天猛.智能電網(wǎng)的負載優(yōu)化調(diào)度研究[D].杭州:浙江理工大學,2013.