新形勢(shì)下的智能電力系統(tǒng)發(fā)展探析

王函旭 王啟明 孟凡敏

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，電網(wǎng)項(xiàng)目的規(guī)模也越來越大，各種新工藝、新技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中得到廣泛深入的應(yīng)用。最早提出智能電力系統(tǒng)的目的是為了實(shí)現(xiàn)電力作業(yè)區(qū)域內(nèi)的無人控制技術(shù)，是一種提升電力企業(yè)的整體綜合實(shí)力的象征。本文從簡(jiǎn)述我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀和目前出現(xiàn)的問題出發(fā)，說明我國智能電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，并提出改善的建議。

【關(guān)鍵詞】智能；電力系統(tǒng)；發(fā)展

一、智能電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介

（一）智能電力系統(tǒng)的概念

智能電力系統(tǒng)是以發(fā)電、配電、儲(chǔ)電和用電為對(duì)象，通過傳感器將各個(gè)設(shè)備相連，以計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備等設(shè)備為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)、通信和自動(dòng)控制技術(shù)，形成一個(gè)綜合整理分析數(shù)據(jù)、信息的服務(wù)總線。達(dá)到從發(fā)電到用電全部環(huán)節(jié)信息的雙向匯總，以此來改善電力網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電力的生產(chǎn)、輸送和使用更靈活、安全、高效、節(jié)能這一最終目的，其優(yōu)勢(shì)在于可以減少支出并提高效率，使得管理和運(yùn)行最優(yōu)化。

（二）智能電力系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.自愈和自適應(yīng)。在服務(wù)區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)和不間斷地進(jìn)行安全評(píng)估，并加以分析，運(yùn)用預(yù)警和預(yù)防控制等自動(dòng)化技術(shù)來保護(hù)、管理、保障診斷、故障隔離和自動(dòng)修復(fù)，使得電力系統(tǒng)的自愈能力極強(qiáng)。

2.持續(xù)供電。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)大面積停電的電力事故，該系統(tǒng)仍然能保證在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)用戶的供電能力，特別是在發(fā)生自然災(zāi)害和極端氣候條件下或者不可抗力損壞下依然能維持電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行。

3.協(xié)調(diào)。以優(yōu)化管理和運(yùn)行為目的，運(yùn)用優(yōu)化資產(chǎn)，協(xié)調(diào)發(fā)電和儲(chǔ)能的配置，不僅減少投資支出和運(yùn)行維護(hù)支出，而且更好地運(yùn)用資產(chǎn)和設(shè)配。

4.兼容。滿足新能源有序、科學(xué)接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)的接入，將實(shí)現(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)，以此可以滿足用戶多樣化的電力需求并提供對(duì)用戶的增值服務(wù)。

5.經(jīng)濟(jì)?？梢蚤_展電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和電力交易活動(dòng)，優(yōu)化資源配置，減少電網(wǎng)的損耗，提升電源的運(yùn)用效率。

6.集成。大多運(yùn)用于建設(shè)數(shù)字化變電站。電力系統(tǒng)可以完成電網(wǎng)信息的高度集成和共享，由于利用一致的平臺(tái)和模型，所以能夠完成規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理。

二、現(xiàn)階段智能電力系統(tǒng)研究方向

智能化處理技術(shù)能夠儲(chǔ)蓄電力系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)，且能對(duì)比數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理。對(duì)于不同的信息能夠采用不同的方式進(jìn)行處理，在數(shù)據(jù)對(duì)比分析后一旦出現(xiàn)問題將立刻反饋給電力企業(yè)控制中心。由于各個(gè)地區(qū)的發(fā)電廠、供電系統(tǒng)和終端電量的需求不同，所安裝應(yīng)用的智能化處理系統(tǒng)也不一樣。因此在運(yùn)用智能化電力系統(tǒng)前，最開始應(yīng)該分析該家企業(yè)的綜合實(shí)力和現(xiàn)狀，必須由實(shí)際情況來做出判斷和決定。

目前，現(xiàn)階段智能電力系統(tǒng)的研究和發(fā)展方向有兩點(diǎn)。一方面是電力輸送方向的研究，智能化的供電系統(tǒng)對(duì)于由發(fā)電站發(fā)過來的電量將會(huì)進(jìn)行估算后，再進(jìn)行恰當(dāng)?shù)胤峙?，全方位地監(jiān)控供電網(wǎng)絡(luò)的輸送路段，一旦輸送線路發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該提前將問題信息告知電力企業(yè)的控制中心，并且可以防范于未然，未發(fā)生問題前，可避開問題線路，利用其它線路進(jìn)行供電，滿足前方終端的電量需求。另一方面是在發(fā)電廠智能化處理系統(tǒng)方向的研究，此系統(tǒng)可以智能調(diào)控所有發(fā)電機(jī)組，不但能夠確保所有的發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)作，而且還能預(yù)警、維護(hù)和終止出現(xiàn)故障的發(fā)電機(jī)組。當(dāng)然，不同的發(fā)電站可運(yùn)用不一樣的智能化處理方式，最大程度地確保發(fā)電站的發(fā)電量。

智能化電力系統(tǒng)最終能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)終端的管理進(jìn)行完全無人化的監(jiān)控，并可避免發(fā)生故障、丟點(diǎn)等情況，因?yàn)橐坏┣胺浇K端顯示電流數(shù)據(jù)異常的信息時(shí)，能夠快速地進(jìn)行斷電處理，而且還能根據(jù)控制中心的命令隨時(shí)送電。

三、智能電力系統(tǒng)的發(fā)展前景

電力系統(tǒng)是我國經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，特高壓輸電是目前世界電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向。

一方面，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)中國的能源和電力需求仍會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，另外一次能源資源的分布情況與生產(chǎn)力布局不盡均衡協(xié)調(diào)，從這些客觀角度上看我國必須實(shí)行高壓、大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的輸電模式，在全國范圍內(nèi)實(shí)行優(yōu)化配置資源的方式。

另一方面，在2009特高壓輸電技術(shù)國際會(huì)議上，國家電網(wǎng)首次表明正式介入智能電網(wǎng)發(fā)展，另外表態(tài)我國將發(fā)展智能電網(wǎng)納入到能源戰(zhàn)略。在政策支持的情況下，中國電力系統(tǒng)具有完成智能化的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，中國電力行業(yè)所運(yùn)用的變電器等基礎(chǔ)設(shè)施與美國實(shí)力相當(dāng)甚至還要先進(jìn)。另外，我國目前自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的第一條晉東南-南陽-荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程已經(jīng)開始運(yùn)行，是世界上第一條商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的特高壓輸電線路。這一切說明我國在電力科技領(lǐng)域和電工設(shè)備制造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)及電力工程自主設(shè)計(jì)、開發(fā)和施工建設(shè)的資金、能力都具備相當(dāng)?shù)膶?shí)力。

所以可以看出，智能電力系統(tǒng)的發(fā)展前景相當(dāng)可觀，所面臨的機(jī)遇很多。當(dāng)然，電力企業(yè)在研究和實(shí)施智能化電力系統(tǒng)時(shí)必須與我國的基本國情和高壓實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，加快特高壓智能化電力系統(tǒng)的建設(shè)，在此基礎(chǔ)前提下運(yùn)用先進(jìn)的通信和控制技術(shù)打造國際領(lǐng)先的中國式的智能電力系統(tǒng)。

結(jié)語：隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模愈來愈大，它的運(yùn)行原理逐步超過原先的經(jīng)驗(yàn)范疇，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性能控制能力上充滿了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而且，不斷出現(xiàn)的自然災(zāi)害，以及大面積的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)增加了難度。為保證國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高國民生活水平，我國一直都很重視電力系統(tǒng)的建設(shè)，隨著我國科技水平的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家制定的各種措施都在推動(dòng)我國電力事業(yè)的發(fā)展。作為電力企業(yè)以后發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一的智能化電力系統(tǒng)，我國必須要完全、充分地運(yùn)用好這一項(xiàng)技術(shù)，確保企業(yè)以及居民用電的可靠性、安全性和可靠性。

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