智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

胡艷艷

（國電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 211100）

隨著能源問題的國際化，在今天無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都越來越重視智能電網(wǎng)技術(shù)。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)、科技文化的不斷發(fā)展中，使得電網(wǎng)的自主運(yùn)行能力提高，而更加安全、值得信賴，高效能、穩(wěn)定性強(qiáng)和環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展成為了電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。智能電網(wǎng)憑借其優(yōu)勢成為了發(fā)展的必要措施，它不但可以徹底的緩解能源危機(jī)，而且可以使更多的子系統(tǒng)接入到總的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)一步提高新能源的利用率。目前，伴隨著國家對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷重視，有很多科學(xué)家們開始深入研究并取得了顯著成就。值得肯定的是，高壓電網(wǎng)工程建設(shè)飛速進(jìn)步，電力體制的改革卓有成效，然而我們并不能只看到智能電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們更需要認(rèn)識(shí)到智能電網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)研究只是萬里長征的第一步，接下來我們需要做的工作還有很多。

1 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的作用及主要性能

1.1 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的作用

（1）配電的科學(xué)性。工作人員憑借電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行智能電網(wǎng)技術(shù)的實(shí)施，在掌握每個(gè)用電客戶的用電基本資料后，對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行相對(duì)專業(yè)的分析，從而合理安排電網(wǎng)系統(tǒng)的配電。（2）通過監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)時(shí)地了解并且處理這些問題。相比較其它的技術(shù)，智能電網(wǎng)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)控更具優(yōu)勢，可以清楚的知道電網(wǎng)的線路及設(shè)備運(yùn)行的基本狀況，進(jìn)而對(duì)即將可能發(fā)生的故障，提早將規(guī)避措施做出來，以便應(yīng)對(duì)，從而提高了電網(wǎng)的安全性能。

1.2 電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的主要性能

智能化電網(wǎng)的控制和操作可以依賴于高度集成物理電網(wǎng)。利用使不同級(jí)別的電網(wǎng)都能夠通過網(wǎng)絡(luò)連接到一個(gè)相同的網(wǎng)絡(luò)中的特定技術(shù)，使得每一級(jí)電網(wǎng)都能夠同時(shí)進(jìn)行工作，這樣就達(dá)到了自動(dòng)化控制的目標(biāo)。

（1）靈活性相對(duì)較高。供電網(wǎng)絡(luò)如果突然發(fā)生了故障，也不必?fù)?dān)心，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)可以運(yùn)用它的高智能化水平來保證負(fù)載電荷量的穩(wěn)定輸出，且不會(huì)使正常的用電受到任何影響，智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)就表現(xiàn)在它良好的協(xié)調(diào)運(yùn)作能力和良好的可變性。這優(yōu)點(diǎn)使得智能電網(wǎng)在遭受到惡劣的環(huán)境破壞后，它的工作狀態(tài)仍然不受影響，安全且穩(wěn)定。智能電網(wǎng)同時(shí)對(duì)信息的傳遞效率也是高效的，還可以實(shí)現(xiàn)雙向的信息采集。（2）自動(dòng)恢復(fù)能力相對(duì)較強(qiáng)。智能電網(wǎng)可以在無人管理的情況下，通過其高度的智能化來應(yīng)對(duì)突發(fā)的緊急故障，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自我修復(fù)，且可以正常進(jìn)行其它供電工作。由于智能電網(wǎng)一直都在網(wǎng)絡(luò)上，我們的監(jiān)控可以做到隨時(shí)隨地，可以一直不停的記錄電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證智能電網(wǎng)的自我檢測診斷能力以及在某種特殊情況下的自我修復(fù)處理功能。（3）良好的兼容性。良好的電網(wǎng)系統(tǒng)操作兼容性，可以實(shí)現(xiàn)任何平臺(tái)的友好使用。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用，可以促進(jìn)新領(lǐng)域的不斷開發(fā)，并且發(fā)展出種類多樣而且實(shí)用的插件和功能。（4）較高的安全系數(shù)與穩(wěn)定性能。運(yùn)行安全系數(shù)和穩(wěn)定性能的標(biāo)準(zhǔn)化程度決定著電網(wǎng)供電能力的可靠性。各個(gè)級(jí)別的設(shè)備之間，相互連接成一個(gè)統(tǒng)一的整體，可以提前預(yù)防可能發(fā)生的緊急情況，它可以很好的處理緊急情況，即使出現(xiàn)了問題，也不會(huì)導(dǎo)致長時(shí)間的電路癱瘓。（5）電能資源的優(yōu)化配置。在資源能源相對(duì)短缺并且日益重視環(huán)保的大環(huán)境下，我們所青睞的既能保護(hù)環(huán)境，又能不浪費(fèi)資源的能源，就是如太陽能和風(fēng)能這樣的能源，并且這類能源都是可再生的，而且轉(zhuǎn)化出的二次能源也更容易運(yùn)輸和保存。目前我國正在進(jìn)一步完善智能電網(wǎng)的建設(shè)來緩解能源短缺。與此同時(shí)，與電能相關(guān)的開發(fā)和輸送設(shè)備也在不斷完善，結(jié)合清潔能源的研發(fā)以及投入使用，將會(huì)極大的推動(dòng)能源改革的發(fā)展。此外，還可以改善我國能源地域分布不平衡的現(xiàn)狀，減少能源的浪費(fèi)，提高能源利用率。

2 智能電網(wǎng)設(shè)備在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的技術(shù)應(yīng)用

智能電網(wǎng)所涉及的領(lǐng)域非常廣泛，就像任何一門學(xué)科的發(fā)展都與其他的領(lǐng)域息息相關(guān)，諸如計(jì)算機(jī)工程、材料科學(xué)運(yùn)用等多個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)理論知識(shí)都為智能電網(wǎng)設(shè)備的核心技術(shù)提供幫助，是技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵所在。圖1為智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

（1）電子關(guān)鍵技術(shù)。在智能電網(wǎng)行業(yè)中，電子技術(shù)的影響及其重要，雖然其應(yīng)用的時(shí)間并不長。電能關(guān)鍵是通過電力電子的組件來實(shí)現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)換，通過這種技術(shù)，能輕松實(shí)現(xiàn)不管是數(shù)百兆瓦，還是幾瓦甚至零點(diǎn)幾瓦。（2）通信關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)控釋技術(shù)以及通信技術(shù)是通信技術(shù)的保障，只有不斷重視網(wǎng)絡(luò)控釋技術(shù)以及通信技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的長期穩(wěn)定發(fā)展。就目前來看，通訊技術(shù)正經(jīng)歷著一次又一次的變革，在處理的數(shù)量和速度上，都有了很大的提升。（3）控制關(guān)鍵技術(shù)。核心控制技術(shù)不僅是實(shí)現(xiàn)電路智能的一個(gè)核心關(guān)鍵，對(duì)電路的檢測和一般事故下的緊急處理都將得到有效保證。而且它還是一種新型的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)解決管理供電中出現(xiàn)的問題和滋擾。將來可能會(huì)實(shí)現(xiàn)一種專家系統(tǒng)，以此功能為前提，用來確保操作必須得到專家系統(tǒng)的認(rèn)可才能正常有序的運(yùn)行。（4）傳感器關(guān)鍵技術(shù)。傳感器技術(shù)在智能電網(wǎng)中得到了大量的運(yùn)用。而且隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，發(fā)展出很多的新型傳感技術(shù)并得到廣泛的應(yīng)用。溫度傳感器作為電網(wǎng)中的一個(gè)核心技術(shù)，這就預(yù)示著它在電網(wǎng)技術(shù)中的利用空間將會(huì)有很大的提升，從而可以更好的檢測電路的危險(xiǎn)情況，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。

圖1 智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

3 智能電網(wǎng)工程設(shè)備及信息技術(shù)傳遞

從目前的研究狀況來看，智能電網(wǎng)的變電站試點(diǎn)工程取得了可觀的成就，不可否認(rèn)的是還有各種阻礙在實(shí)踐的過程中存在，而阻礙就成為智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)的新課題，為我國智能電網(wǎng)工程的設(shè)備研發(fā)和制造指出了發(fā)展方向。

3.1 一次和二次電力設(shè)備

模糊的劃分一次、二次電力設(shè)備將使二次電力設(shè)備在電網(wǎng)智能化過程中的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生差異化，嚴(yán)重考驗(yàn)著智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行和責(zé)任界定。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展目的就在于解決人類所面臨的各種難題，而我們研究的方向就是解決這個(gè)難題。在未來的課題研發(fā)中，我們需要把重點(diǎn)放在傳感器的穩(wěn)定性以及它對(duì)工程的影響上，恰到好處的環(huán)境和兼容性是各控件在裝配過程中的必備條件，例如組建柜中溫度和濕度的條件極其重要，良好的條件是正常運(yùn)作IED的必要保證。與此同時(shí)，IED內(nèi)部也對(duì)電磁兼容性提出較高的要求，在布局安裝、內(nèi)部兼容及性能配置上，各控件都需要保證嚴(yán)格的條件，針對(duì)這個(gè)方面，一次電力設(shè)備傳感器還有很多內(nèi)容需要進(jìn)一步研究。此外，一般情況下電網(wǎng)試點(diǎn)過程中，憑借各部分的組合方式實(shí)現(xiàn)電路的合理控制，而整體化和緊湊化的缺失，需要按步解決。

3.2 通信信息的有效傳遞

就目前來看，大多數(shù)工程認(rèn)同并且采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，但是由于試點(diǎn)工程并沒有對(duì)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入的研究與溝通，造成工作人員對(duì)規(guī)范的理解各異，選用的工具和材料更是千差萬別，嚴(yán)重影響了試點(diǎn)的準(zhǔn)確性。針對(duì)這個(gè)問題，一定要嚴(yán)格的審查標(biāo)準(zhǔn)并按照規(guī)范執(zhí)行。此外，為了完善各站點(diǎn)之間的相互溝通與協(xié)調(diào)合作，就需要集中精力將工作重心放在各變電站之內(nèi)，更快捷、更有效的傳遞信息。

4 結(jié)語

總之，在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中充分的運(yùn)用智能電網(wǎng)技術(shù)，可以推動(dòng)科學(xué)配電的發(fā)展，同時(shí)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決電網(wǎng)中存在的問題。智能電網(wǎng)技術(shù)憑借其性能的優(yōu)越性、高度的靈活性、超強(qiáng)的自動(dòng)恢復(fù)能力與兼容性，使電能資源得到優(yōu)化配置。在今后的發(fā)展中，智能電網(wǎng)技術(shù)的超高自動(dòng)化程度、安全系數(shù)和穩(wěn)定的性能，一定會(huì)為我國的電力事業(yè)作出突出的貢獻(xiàn)。