淺析智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

趙適宜　張屹丹

【摘要】電對社會的經(jīng)濟發(fā)展和人們的生活密切相關，電力行業(yè)的發(fā)展離不開電網(wǎng)技術(shù)的支持。本文主要以智能電網(wǎng)為為研究視角，探究智能電網(wǎng)技術(shù)應用的現(xiàn)狀發(fā)展以及今后的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】智能電網(wǎng)技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢

一、前言

智能電網(wǎng)是目前全球電力工業(yè)發(fā)展領域重點關注的內(nèi)容，引領著電網(wǎng)的今后的發(fā)展方向，涉及從發(fā)電到用戶的整個能源轉(zhuǎn)換和輸送鏈，而智能電網(wǎng)的技術(shù)屬于新型的電力技術(shù)，具備更安全、可靠的性能和經(jīng)濟性，應用于全球先進國家的電網(wǎng)建設發(fā)展中。應用這項技術(shù)的智能電網(wǎng)，能夠有效有效降低電力傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生線損的風險，維持電力運行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本文主要對當前智能電網(wǎng)的技術(shù)應用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展趨勢進行相應的研究。

二、智能電網(wǎng)呈現(xiàn)出的基本功能特征

（一）自愈性特點

縱觀電力運行的整個系統(tǒng)，智能電網(wǎng)可以看做是屬于“自愈型”的電網(wǎng)，這主要是由于其本身具備較高的“免疫”和“自愈”功能，為維持電力運行系統(tǒng)的穩(wěn)定以及電力供應的安全性提供必要的技術(shù)保證，這也是智能電網(wǎng)重要的基本特征。這類型的電網(wǎng)能夠在系統(tǒng)運行的全程實現(xiàn)對自我的實時監(jiān)測，對系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)可能發(fā)生的故障進行預測，確保對電力故障的發(fā)生時刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潛在問題以及故障時，必須立即采取有效的處理對策，實現(xiàn)實時的監(jiān)督和控制?！白杂浴钡墓δ芴攸c在維持電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定以及安全，確保電力行業(yè)電能提供的質(zhì)量保證具有積極的作用。

（二）兼容性特點

屬于智能電網(wǎng)的運行系統(tǒng)能夠支持多種形式發(fā)電能源的聯(lián)合使用，滿足分布式的發(fā)電形式以及微電網(wǎng)運行的并網(wǎng)要求，實現(xiàn)“即插即用”，具備較高的兼容性，能夠兼容不同類型的發(fā)電電源，和相應的存儲設備裝置，以適應電力用戶對多元化的電能需求。

（三）綠色環(huán)保性特點

智能電網(wǎng)具備綠色環(huán)保性的特點主要是體現(xiàn)在它能夠?qū)⒕嚯x較遠地域的綠色能源連續(xù)性地輸送至電力負荷的中性，為本地的電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)和環(huán)保的能源選擇。根據(jù)不同輸送形式和性質(zhì)，能夠為電力用戶提供潮汐能、太陽能等多樣化的綠色能源，以減少電力行業(yè)對客觀環(huán)境造成的危害。另外，這類型的電網(wǎng)還可將過多的綠色能源輸送至別的城市和地區(qū)，以緩解國內(nèi)能源供應緊張的局面。

（四）交互性特點

智能型的電網(wǎng)又被作“交互式的電網(wǎng)”，這主要受其呈現(xiàn)出的交互性特點所影響，它能夠?qū)崿F(xiàn)不同電力用戶同供電企業(yè)兩者間的雙向溝通，為更加高效和便捷地提供電力提供了必要的技術(shù)條件[2]。處于這類型的電網(wǎng)中，供電企業(yè)能夠按照不同電力用戶的多樣化需求以及系統(tǒng)的負荷程度協(xié)調(diào)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。另外，電力企業(yè)能夠按照本企業(yè)具體的電力需求，對電能進行有效的規(guī)劃與分配，降低高峰期對電力需要的內(nèi)部開支，以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

三、當前智能電網(wǎng)應用技術(shù)的現(xiàn)狀分析

（一）發(fā)電及儲能

電能的產(chǎn)生離不開對各種能源的開發(fā)和生產(chǎn)，在實現(xiàn)將能源系列轉(zhuǎn)化成電能的環(huán)節(jié)中，發(fā)電流程對外界環(huán)境構(gòu)成的危害是最為嚴重的，但是也正是該環(huán)節(jié)具備較廣的節(jié)能空間，這才為多樣化形式的電能連接至智能電網(wǎng)的重要原因。分布式的能源涵蓋發(fā)電與儲能兩大內(nèi)容，其中分布式的發(fā)電必須依賴的技術(shù)有風力、潮汐能以及太陽能等多種發(fā)電技術(shù)；相應的儲能裝置涵蓋機械裝置、超導材料以及蓄電池等儲能裝置[1-2]。當前應用較為廣泛地就是這類型得分布式電源，因為這類型的電源同電力負荷的中心位置較為接近，這樣能夠避免電網(wǎng)大范圍的擴展，以保障供電的質(zhì)量和安全，有助于降低溫室氣體對地球的大氣環(huán)境的傷害程度。由于我國疆域遼闊，不同的地理條件呈現(xiàn)出明顯的位置差異，多數(shù)的風能以及太陽能聚集于西部地區(qū)，并且呈現(xiàn)出分布較散的特點，且發(fā)電質(zhì)量易受天氣條件的直接影響，想要實現(xiàn)順利接入電網(wǎng)需要面臨長距離的建設，這對于智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展是較大的挑戰(zhàn)。

（二）特高壓的輸電

特高壓交流輸電是指1000千伏及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠、損耗低、占地少等突出優(yōu)勢，隨著電力系統(tǒng)與輸電規(guī)模的擴大，世界高新科學技術(shù)的應用發(fā)展，推動了對特高壓輸電技術(shù)的研究[3]。針對該項技術(shù)的最早研究始于上個世紀六十年代，主要研究的內(nèi)容有如何實現(xiàn)遠距離的電力輸送和不同大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)等，前蘇聯(lián)、美國以及日本等多個國家，先后開展了基礎性的理論研究、實用技術(shù)的實踐研究以及設備研制，獲得顯著性的研究成果，并制造出一系列的特高壓輸電的專門設備[2-3]。

（三）電力電子

隨著電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展的深入，要求更高的技術(shù)作為運行支撐，而電子技術(shù)在電力各個環(huán)節(jié)的應用則是恰好適應了電力系統(tǒng)發(fā)展對技術(shù)的需求。電力電子是新興應用在電力領域的一項電子技術(shù)，它主要是通過使用電力電子器件（如GTO及IGBT等）對電能進行變換和控制，進而實現(xiàn)對電能的優(yōu)化[1-3]。

（四）智能調(diào)度

推進智能電網(wǎng)的構(gòu)建與發(fā)展中，對智能調(diào)度運行系統(tǒng)的構(gòu)建是十分必要的，該系統(tǒng)在整個電網(wǎng)構(gòu)建中起著關鍵性的作用。該系統(tǒng)是當前運行電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中心的延伸，主要利用調(diào)度技術(shù)為支撐，以合力提高控制系統(tǒng)中心對整個電網(wǎng)的控制能力，以及提升對電網(wǎng)各項資源的整合與分配能力，為實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的高效化、規(guī)范化管理和調(diào)度奠定堅實的基礎。

四、智能電網(wǎng)今后的發(fā)展方向

智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展方向和趨勢大致呈現(xiàn)出以下幾點：一是以MAS為前提條件的分布協(xié)調(diào)。以該項技術(shù)為基礎而構(gòu)建形成的Agnet系統(tǒng)擁有特殊的功能，能夠為構(gòu)建超規(guī)模、光分布以及強適應的綜合性系統(tǒng)指明新的研究方向，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對不同系統(tǒng)間的功能進行操作與連接，以高效利用和保護各項電網(wǎng)資源。二是分布式的能源系統(tǒng)，這涵蓋發(fā)電、儲能以及需求提供能源三大內(nèi)容，其中需求提供資源方面，主要是指該智能電網(wǎng)能實現(xiàn)對用戶需求資源的快速集成，以備不同情況下對電能需求的協(xié)調(diào)配置，然而達成該功能必須以DSB市場多元化的功能、軟件以及技術(shù)作為支撐條件[2-3]。三是開發(fā)便捷仿真決策的技術(shù)，為智能電網(wǎng)的運行、決策和調(diào)度等方面提供必要的信息支持。四是綜合決策的運行系統(tǒng)，主要為從大量繁雜信息中快捷地獲得能夠支撐決策的數(shù)據(jù)，為做出科學的綜合性決策提供依據(jù)。

五、結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟社會步入轉(zhuǎn)型的新時期，電網(wǎng)的建設和發(fā)展也需要相應地提高到新的高度，為了加強電網(wǎng)運行系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，必須依賴于推進智能電網(wǎng)技術(shù)的應用以及提高應用的層次和水平。針對實現(xiàn)智能電網(wǎng)更好更快的發(fā)展，智能電網(wǎng)多樣化的技術(shù)為此奠定了良好的技術(shù)基礎，為實現(xiàn)該目標提供了更大的可能性。

參考文獻

[1]余東明.對智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J].科技視界，2013，5（31）：117-119.

[2]邢孔苗.智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技資訊，2011，4（08）：124-132.

[3]王振.智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2011，7（05）：117-119.