以智能電網(wǎng)為例探析電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃

梁志強(qiáng) 朱金

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司潛山縣供電公司 安徽潛山 246300）

以智能電網(wǎng)為例探析電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃

梁志強(qiáng) 朱金

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司潛山縣供電公司 安徽潛山 246300）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)電力的需求與日俱增，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)日益增長(zhǎng)的電力能源需求和供電穩(wěn)定性需求，在此背景下，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，其對(duì)解決電力能源供需問(wèn)題有著重要的意義?；谝陨希疚囊灾悄茈娋W(wǎng)為例，探析了電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃。

智能電網(wǎng)；電力技術(shù)；電力系統(tǒng)規(guī)劃

前言

可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展的主題，隨著經(jīng)濟(jì)的提升，社會(huì)對(duì)能源的需求不斷增大，電能作為重要的能源之一也逐漸出現(xiàn)了能源短缺問(wèn)題，解決電力能源供需問(wèn)題至關(guān)重要。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃都有著重要的影響，對(duì)緩解電能供需問(wèn)題有著積極的意義，基于以上，本文以智能電網(wǎng)為例探析了電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃。

1 電力技術(shù)的發(fā)展

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新是時(shí)代不斷進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Γ娔苁侨祟惿鐣?huì)發(fā)展的重要能源，電力技術(shù)的進(jìn)步對(duì)解決當(dāng)前人類面臨的能源緊缺問(wèn)題有著重要的意義。潔凈的電力生產(chǎn)、高效的電力傳輸是電力技術(shù)不斷發(fā)展的重要趨勢(shì)。

坎貝爾再2005年發(fā)明了一種新的電力技術(shù)，以群體行為為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了整棟大樓內(nèi)部電器的互相協(xié)調(diào)，利用無(wú)線控制器使各個(gè)電器互相連接，并對(duì)電器進(jìn)行有效控制，極大的減少了高峰時(shí)期的用電量，這無(wú)疑是電力技術(shù)發(fā)展史上的一次進(jìn)步，智能電網(wǎng)時(shí)代由此展開(kāi)[1]。

智能電網(wǎng)是電力技術(shù)不斷發(fā)展的成果，其能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，對(duì)解決當(dāng)前電力能源的供需問(wèn)題有著重要的意義，智能電網(wǎng)讓我們接通更為科技的未來(lái)。

圖1 智能電網(wǎng)創(chuàng)意圖

2 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)集合了自動(dòng)控制技術(shù)、能源電力技術(shù)、分析決策技術(shù)、信息通信技術(shù)以及先進(jìn)的傳感量測(cè)技術(shù)于一體，是一種新型的現(xiàn)代化電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的運(yùn)行更加安全、高效、可靠，對(duì)于解決電力能源供需問(wèn)題、能源使用與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題等有著重要的意義。

2.1 智能電網(wǎng)特征

2.1.1 自愈性

智能電網(wǎng)的自營(yíng)特征主要體現(xiàn)在電力供應(yīng)方面，智能電網(wǎng)中的電子監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的或潛在的問(wèn)題，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后能夠利用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決或控制，從而保障了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

2.1.2 兼容性

智能電網(wǎng)的發(fā)電模式有兩種：①分布式發(fā)電；②集中式發(fā)電，不同的發(fā)電方式使得智能電網(wǎng)能夠?qū)⒏鞣N清潔無(wú)污染的可再生資源引入到智能電網(wǎng)中來(lái)，通過(guò)與負(fù)荷側(cè)的交互來(lái)滿足電能需求，這種兼容性特征促進(jìn)了電網(wǎng)運(yùn)行與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步降低了環(huán)境的污染[2]。

2.1.3 優(yōu)化性

電網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放的、復(fù)雜的系統(tǒng)，其涉及到的范圍較廣，例如資產(chǎn)規(guī)劃方面、運(yùn)行維護(hù)方面等，智能電網(wǎng)的優(yōu)化性特征體現(xiàn)在其能夠在眾多方面提升資產(chǎn)的利用效率，從而降低了電網(wǎng)運(yùn)行成本，提升了電網(wǎng)運(yùn)行效益，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化。

2.1.4 互動(dòng)性

電網(wǎng)能夠與用戶實(shí)現(xiàn)智能的、動(dòng)態(tài)的互動(dòng)，能夠?qū)㈦姀S發(fā)電、輸電線輸電、配電站配電、用戶用電以及整個(gè)電力市場(chǎng)互相連接起來(lái)，這就提升了電網(wǎng)供電的可靠性以及提供電能的質(zhì)量，這對(duì)于電力能源市場(chǎng)交易的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用，智能電網(wǎng)交互示意圖如圖2。

圖2 智能電網(wǎng)交互示意圖

2.1.5 集成性

智能電網(wǎng)本質(zhì)上來(lái)講是數(shù)字化信息系統(tǒng)，其對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的監(jiān)測(cè)信息、控制信息、維護(hù)信息等各方面的信息進(jìn)行集成，這就為電力系統(tǒng)規(guī)劃決策提供了信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 智能電網(wǎng)中的技術(shù)

2.2.1 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)的運(yùn)行提供可視化的界面以及數(shù)據(jù)，這就充分體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的交互性，實(shí)現(xiàn)了用戶與智能電網(wǎng)之間的智能化、交互性的雙向通信，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行人員以及用戶制定合理的資源配置決策有著重要的作用。可視化技術(shù)在電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控中有著重要的應(yīng)用。

2.2.2 發(fā)電、輸配電及儲(chǔ)能技術(shù)

電力生產(chǎn)即發(fā)電、電能輸配以及電能使用是整個(gè)電網(wǎng)供電的三個(gè)流程，電力生產(chǎn)的過(guò)程就是其他能源轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，電能輸配就是通過(guò)輸電線以及配電設(shè)備進(jìn)行電力的傳輸和分配過(guò)程，電能使用及用電中斷使用電能的過(guò)程。發(fā)電過(guò)程中應(yīng)用清潔能源和可再生資源能夠降低環(huán)境污染，輸配電技術(shù)能夠降低電能損耗，儲(chǔ)能技術(shù)能夠合理的分配電能使用[3]。

2.2.3 智能固態(tài)表針

在智能電網(wǎng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)電力公司與用戶交互的智能固態(tài)表針取代了傳統(tǒng)的電磁表，這種智能固態(tài)表針以微處理器為基礎(chǔ)，不僅可以對(duì)每天不同時(shí)段的電能使用和產(chǎn)生的電費(fèi)進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)還能夠儲(chǔ)存在用電高峰時(shí)的電費(fèi)費(fèi)率以及電費(fèi)價(jià)格等信息，能夠?qū)⑾嚓P(guān)的電費(fèi)費(fèi)率信息通知給用電客戶，實(shí)現(xiàn)了電力公司與用戶的交互。此外，用戶甚至可以利用智能固態(tài)表針提供的信息自行編制用電時(shí)間表，從而實(shí)現(xiàn)電力使用的自動(dòng)化控制。

3 智能電網(wǎng)下的電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃

3.1 我國(guó)電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃工作并不細(xì)致，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①有的新建線路在投運(yùn)不到一年就出現(xiàn)超負(fù)荷狀態(tài)；②有的線路在建成后長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)；③輸電線路相對(duì)滯后，有的電站建設(shè)受限于沒(méi)有施工電源進(jìn)展緩慢；④電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中與電源不協(xié)調(diào)，電網(wǎng)的輸電能力存在缺陷，導(dǎo)致西北地區(qū)的電力不能夠及時(shí)輸送到用電負(fù)荷集中的東部地區(qū)和中部地區(qū)，這就使得煤炭供應(yīng)問(wèn)題和運(yùn)輸問(wèn)題日益凸顯，資源的配置效率較低；⑤區(qū)域電網(wǎng)之間的聯(lián)系不強(qiáng)，缺乏跨流域補(bǔ)償?shù)哪芰Α?/p>

3.2 智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃還存在眾多問(wèn)題，智能電網(wǎng)對(duì)于解決這些問(wèn)題，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性有著重要的意義，智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)分析如下：①智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，電價(jià)能夠動(dòng)態(tài)的進(jìn)行浮動(dòng)；②智能電網(wǎng)能夠利用傳感器技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中各項(xiàng)電氣設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，并整合相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了在供電高峰期對(duì)供電區(qū)間的調(diào)度，優(yōu)化了整個(gè)電力供應(yīng)，平衡了供電缺口；③智能電網(wǎng)能夠利用分布式管理方式引入太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源，提升了能源利用率；④智能電網(wǎng)能夠以互聯(lián)網(wǎng)為依托，電力部門能夠利用智能電網(wǎng)與終端用戶進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)了寬帶業(yè)務(wù)、電視信號(hào)傳播業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。

3.3 智能電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要意義

智能電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)資產(chǎn)管理的優(yōu)化有著重要的意義，實(shí)現(xiàn)了以最低成本進(jìn)行高質(zhì)量供電，需要明確的是，智能電網(wǎng)的這種優(yōu)化并不代表所有的電網(wǎng)資產(chǎn)都要連續(xù)的極限應(yīng)用，而是對(duì)電網(wǎng)資產(chǎn)什么時(shí)候該用、用什么資產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)的管理和配置，不同的電網(wǎng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)有效的整合，從而發(fā)揮出最大的功能，降低了資產(chǎn)的應(yīng)用成本。

智能電網(wǎng)最突出的優(yōu)勢(shì)就積極的引進(jìn)可再生能源進(jìn)行間歇性發(fā)電，這也是保證電網(wǎng)不斷發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，真正?shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行的節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟(jì)。電網(wǎng)的功能形態(tài)不再單純的是電能的輸送，而是更加突出了電網(wǎng)的社會(huì)性，節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展成為了智能電網(wǎng)下電力系統(tǒng)規(guī)劃的新理念。電網(wǎng)有著較強(qiáng)的交互性，能夠以互聯(lián)網(wǎng)為依托，使整個(gè)電力系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)電視、電信以及廣電的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一[4]。電網(wǎng)供電的安全性一直是電力系統(tǒng)規(guī)劃所考慮的重要問(wèn)題，在智能電網(wǎng)下，其自愈性能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行中的問(wèn)題，這對(duì)于提升電網(wǎng)的安全性能有著重要的意義?？偟膩?lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)對(duì)于電力系統(tǒng)規(guī)劃的意義不僅僅體現(xiàn)在電力企業(yè)自身的發(fā)展需求，更體現(xiàn)在對(duì)社會(huì)責(zé)任和社會(huì)效益上。

4 結(jié)論

綜上所述，科技的創(chuàng)新是社會(huì)不斷發(fā)展的動(dòng)力，就目前來(lái)看，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展是全球社會(huì)的一次電力產(chǎn)業(yè)革命。本文簡(jiǎn)要介紹了電力技術(shù)的發(fā)展，分析了智能電網(wǎng)的特征，并以智能電網(wǎng)為例，探析了電力技術(shù)以及電力系統(tǒng)規(guī)劃，并研究了智能電網(wǎng)對(duì)電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃的影響和作用。

[1]晏錦濤.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013，02：179.

[2]李寶云.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，11：156.

[3]陳曉君.智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技投資，2013，Z2：71.

[4]沙艦.智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的運(yùn)用分析[J].科技資訊，2012，29：106.

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1004-7344（2016）12-0099-02

2016-4-6