基層智能電網(wǎng)存在問題與對策研究

陳昱超 梅博聞

【摘 要】基層智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為制約全國智能電網(wǎng)建設(shè)最大的瓶頸。本文通過對智能電網(wǎng)介紹，深入分析基層地區(qū)配電現(xiàn)狀和存在的問題，提出了小城鎮(zhèn)和農(nóng)村區(qū)域智能電網(wǎng)難題的解決方案，以期對于推動我國基層智能電網(wǎng)的發(fā)展有所幫助。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);基層;問題;對策

中圖分類號： TM76 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）02-0210-002

0 引言

電網(wǎng)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有其下屬節(jié)點，即所謂的基層結(jié)構(gòu)，該基層結(jié)構(gòu)可以是小城鎮(zhèn)地區(qū)，可以是農(nóng)村地區(qū)，也可以是偏遠地區(qū)。電網(wǎng)建設(shè)不能只考慮主干而忽略細枝，越是不被重視的地區(qū)反而越是應(yīng)當(dāng)仔細認真對待的?；谥悄茈娋W(wǎng)視角下的每一個用戶都是我們進行數(shù)據(jù)收集、智能調(diào)控的對象。智能電網(wǎng)對于基層的意義就是實現(xiàn)電力的合理調(diào)度，精準地將多余電能分配給更需要的區(qū)域，滿足每一個用戶的需求，并且能夠靈活應(yīng)對不同時段、季節(jié)變化，還能夠在外界沖擊下保持正常供電，對于保障基層電力供應(yīng)意義重大。

1 智能電網(wǎng)簡介

智能電網(wǎng)就是利用集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)，通過先進精確的傳感和測量技術(shù)、先進的控制技術(shù)和相當(dāng)智能的決策系統(tǒng)，來實現(xiàn)電網(wǎng)的自我調(diào)控。這種自我調(diào)控使得電網(wǎng)更加高效、安全以及具備更強的兼容性，并且極大地節(jié)省了人力和資金，讓更多資源用于社會其它生產(chǎn)，為社會發(fā)展提供堅實的能源保障。

在當(dāng)前的科技條件和社會背景下，智能電網(wǎng)明確具備先進、可持續(xù)發(fā)展和可靠性高的特點。

1.1 先進性

智能電網(wǎng)不僅僅是傳統(tǒng)意義的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其存在的意義不再是單純的“血管”，只用于給流過的地區(qū)輸送能量，而是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上融合了信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)的更高級體系，相當(dāng)于整個電網(wǎng)的“大腦”，能夠自主實現(xiàn)最優(yōu)化調(diào)度和決策，將調(diào)度人員從繁重的工作中解放出來[1]。

1.2 可持續(xù)發(fā)展性

在當(dāng)前科技基礎(chǔ)上，通過對整個系統(tǒng)中某一技術(shù)的升級就可以使整個電網(wǎng)更加先進，而如果相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域均能夠攻克難關(guān)，那么整個智能電網(wǎng)將獲得飛躍式的發(fā)展。另一方面，在能夠通過智能調(diào)度對多余發(fā)電量進行存儲的基礎(chǔ)上，可有效避免電能的浪費，并且更多的接納清潔能源進行發(fā)電，實現(xiàn)環(huán)境友好模式下的智能電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展[2]。

1.3 可靠性

多種技術(shù)的有機結(jié)合，使得整個電網(wǎng)的反饋能力和兼容性大幅度提高，局部地區(qū)供電受阻將不會再需要人工逐一排查，只需要根據(jù)電網(wǎng)反饋就能確定具體位置，不但提高了檢修效率，還保證了用電安全。兼容方面則是可以允許多種電源并入電網(wǎng)，在當(dāng)前國內(nèi)多種發(fā)電模式共存的情況下，兼容各種電源，提高各種發(fā)電設(shè)施的電能利用率成為智能電網(wǎng)的巨大優(yōu)勢。

2 基層地區(qū)配電現(xiàn)狀

2.1 小城鎮(zhèn)地區(qū)

部分小城鎮(zhèn)地區(qū)有發(fā)電廠存在，所以在電能儲備上具有相對優(yōu)勢，但是由于行政等級較低、整體經(jīng)濟效益較低，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐挠秒娝胶陀秒娰|(zhì)量實際較低。此外還由于線路規(guī)劃不合理、變壓器老化、、重復(fù)架設(shè)輸配電線路，造成這些地區(qū)電能供應(yīng)的不穩(wěn)定和巨大浪費。但由于城鎮(zhèn)地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還有保障，配置情況還是較為齊全，出現(xiàn)問題也會較快的得到解決[3]。

2.2 農(nóng)村地區(qū)

相比于相對發(fā)達、設(shè)施人員較為齊全的城鎮(zhèn)地區(qū)，農(nóng)村作為我國必不可少的基本生活聚落反而在電力保障方面較為薄弱。當(dāng)前大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)的道路修繕較完善，所以能夠保證搶修隊伍的及時到達，但是由于當(dāng)?shù)厝丝谙∈?、用電量較小使得多數(shù)情況下農(nóng)村用電被忽視。人口稀疏導(dǎo)致難以集中解決問題，用電量較小導(dǎo)致出現(xiàn)問題后容易被更高用電量的問題壓下，但是農(nóng)村地區(qū)正常的生產(chǎn)生活同樣也是我們整個社會的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前農(nóng)村生產(chǎn)大部分進入機械化、規(guī)?；碾A段，能源不足嚴重制約農(nóng)村生產(chǎn)力的提高，要解決該問題就需要大量的人力物力，導(dǎo)致社會上可以節(jié)省的資源被大量使用，相對而言，得不償失[4]。

3 基層地區(qū)共性問題

3.1 經(jīng)濟發(fā)展不均

地區(qū)不同，導(dǎo)致經(jīng)濟發(fā)展水平不同，這是我國的長期現(xiàn)象[5]，經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū)擁有更多的能源，一方面是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)達后配套設(shè)施更加先進齊全，另一方面則是當(dāng)?shù)厝丝诹髁肯鄬^大，更受到重視。而在經(jīng)濟落后的地區(qū)，電力系統(tǒng)不夠完善的原因多種多樣—設(shè)備老化、資金不足、無人問津，甚至在十幾年前有的人對停電問題習(xí)以為常。

3.2 規(guī)劃設(shè)計與發(fā)展速度不協(xié)調(diào)

在很多情況下，計劃趕不上變化是電網(wǎng)規(guī)劃過程中存在的真實問題，相當(dāng)優(yōu)越的計劃方案擺在眼前，卻在實際進行中因為種種問題造成了中斷，有些時候甚至需要重新計劃。比如特殊問題導(dǎo)致大量人口轉(zhuǎn)移，用電量相應(yīng)的大幅度減少，在該地區(qū)的用電設(shè)備就不再具備實際作用，啟動反而會導(dǎo)致電力消耗;新的大型企業(yè)在某一地區(qū)建設(shè)工廠，導(dǎo)致當(dāng)?shù)赜秒娏考ぴ?，造成用電緊張，負荷增加，而預(yù)定計劃中并未考慮相關(guān)問題，這就會造成短期內(nèi)當(dāng)?shù)卣５纳a(chǎn)生活受到影響。用電量無論是低于預(yù)期造成浪費還是高于預(yù)期導(dǎo)致影響正常生活，都應(yīng)當(dāng)盡力避免。

3.3 缺乏新興理念，人才和技術(shù)短缺

智能電網(wǎng)這一概念從提出到現(xiàn)在不過十多年，其中經(jīng)歷的發(fā)展歷程少之又少，積累下來的經(jīng)驗明顯不足，相應(yīng)的人才培養(yǎng)內(nèi)容更是各大高校的新開專業(yè)，所以在經(jīng)驗和人才儲備這一方面，智能電網(wǎng)相對不足，可能會對將來快速發(fā)展產(chǎn)生制約。

3.4 數(shù)據(jù)采集問題

因為是在大范圍內(nèi)采集精確數(shù)據(jù)，無論是全國的還是某一地區(qū)的數(shù)據(jù)量都是非常龐大，那么可能會存在數(shù)據(jù)不夠精確的問題。比如數(shù)據(jù)會被采集錯誤，會被記錄錯誤，也有可能部分真實數(shù)據(jù)變動較大導(dǎo)致系統(tǒng)錯誤判斷。數(shù)據(jù)是整個智能電網(wǎng)得以發(fā)展的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)時代的信息工程建設(shè)是一個超級工程，而這個超級工程也只是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)部分，所以數(shù)據(jù)采集問題不容小視。

4 地區(qū)問題解決對策

4.1 小城鎮(zhèn)問題可行對策

一般而言，小城鎮(zhèn)地區(qū)雖然經(jīng)濟較為落后，人口總數(shù)較低，但是人口相對集中，用電設(shè)施配套較為完善，所以一般可以采取以下策略。

4.1.1 加強設(shè)備檢修

該措施簡單易行，無需太高技術(shù)要求，但是這一措施對于提升整個智能電網(wǎng)的意義并不大，因為我們需要的智能電網(wǎng)是一個可以自我修復(fù)的堅強網(wǎng)絡(luò)，所以加強檢修只是為了確保各類設(shè)備的正常工作。

4.1.2 網(wǎng)格化管理

該管理策略應(yīng)用于智能電網(wǎng)非常有效，將一個小城鎮(zhèn)進一步細化為各個網(wǎng)格，可以做到更方便精確的管理，有助于相似隱患的排查和相似故障的檢修。任意網(wǎng)格出現(xiàn)問題以后，可有效縮小所需要排查的范圍，在人口稀疏或者社會功能明顯的地區(qū)甚至不需要排查就可以直接確定問題來源，網(wǎng)格化最大的作用就是縮小規(guī)模，提高精確程度[5]。

4.1.3 重視基層人才培養(yǎng)

無論智能電網(wǎng)多么強大，最終還是需要人來管理和保證運行，而以現(xiàn)階段的發(fā)展來看，人才培養(yǎng)是智能電網(wǎng)發(fā)展的真正的短板。培養(yǎng)優(yōu)秀的人才可以利用高新技術(shù)對智能電網(wǎng)進行更加強大的改造，并在應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗培養(yǎng)下一代人才，對于保障智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，所以培養(yǎng)智能電網(wǎng)相關(guān)優(yōu)秀人才，將他們分配至基層鍛煉，將會對整個智能電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生促進作用，并對基層電網(wǎng)的運行提供更加有力的保障。

4.2 農(nóng)村地區(qū)可行措施

考慮到農(nóng)村地區(qū)地廣人稀，相對發(fā)展水平落后，但機械化生產(chǎn)使得農(nóng)村的用電負荷較高，所以可以針對這些問題采取以下措施。

4.2.1 針對性建設(shè)智能電網(wǎng)

由于農(nóng)村發(fā)展水平限制，導(dǎo)致在全國范圍內(nèi)各個地區(qū)環(huán)境差異極大，所以不同的地區(qū)需要實地進行勘察，并制定符合實際的規(guī)劃去建設(shè)智能電網(wǎng)。最終實現(xiàn)既能夠保證單個用戶個性化的用電需求，又能實現(xiàn)多個區(qū)域的互補供電，有效平衡不同狀況下的用電狀況，增強友好互動性。

4.2.2 設(shè)備智能化升級

不同區(qū)域由于發(fā)展不一致情況導(dǎo)致設(shè)備問題得不到統(tǒng)一解決，那么當(dāng)前的首要問題就是解決設(shè)備問題，著力建設(shè)農(nóng)村數(shù)字化自動變電站，做到對當(dāng)?shù)赜秒娗闆r的實時監(jiān)控，并能夠?qū)?shù)據(jù)及時上傳至更高一級的監(jiān)管系統(tǒng)，并且留下記錄日志成為當(dāng)務(wù)之急。在目前技術(shù)條件下，要想實現(xiàn)并不復(fù)雜，只是需要投入大量人力物力去進行大規(guī)模建設(shè)。

此外還要注意升級設(shè)備的性能，具體來講就是提高各類設(shè)備的靈敏度，比如開關(guān)的性能、傳感器靈敏度、數(shù)字顯示器精確值等，真正實現(xiàn)建設(shè)放心可用的智能電網(wǎng)的目標。

4.2.3 改善輸電條件

由于農(nóng)村地區(qū)環(huán)境較為復(fù)雜，電網(wǎng)建設(shè)遺留問題多，因此如何改善輸電環(huán)境，保障智能電網(wǎng)的真正落地成為當(dāng)務(wù)之急。比如以往反復(fù)出現(xiàn)的亂拉亂接、偷電偷線的行為必須堅決杜絕。同時在智能電網(wǎng)建設(shè)中，合理進行網(wǎng)絡(luò)布局，更新相關(guān)電力設(shè)備，制定統(tǒng)一的標準，協(xié)調(diào)參與部門統(tǒng)一運行，最終實現(xiàn)提高輸電質(zhì)量的同時也提高了工作效率的效果[6]。

5 總結(jié)

基層是由最為廣泛的人民群眾所構(gòu)筑的國家基礎(chǔ)，所以在如果想要做好智能農(nóng)網(wǎng)建設(shè)，基層智能電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)是重中之重，是最需要補齊的短板。解決基層智能電網(wǎng)的升級問題，基本就意味著升級了整個國家的電網(wǎng)體系?；鶎又悄茈娋W(wǎng)的高效運轉(zhuǎn)也能夠節(jié)約電能，助力節(jié)約型社會建設(shè)，幫助政府將更多精力集中在問題的攻堅克難上，推進整個國家更加快速的發(fā)展。同時基層智能電網(wǎng)建設(shè)也能實現(xiàn)人民群眾從用上電到用好電的歷史性轉(zhuǎn)變，踐行電網(wǎng)企業(yè)“人民電業(yè)為人民”的服務(wù)宗旨，實現(xiàn)人民群眾對美好生活的向往，保證公民的幸福感，保障社會穩(wěn)定，為2020年全面建成小康社會做出貢獻。

【參考文獻】

[1]王益民.堅強智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34（22）：1-6.

[2]張曉宇.智能電網(wǎng)環(huán)境效益研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[3]小城鎮(zhèn)環(huán)境綜合整治電網(wǎng)配套建設(shè)情況調(diào)研報告[J].農(nóng)電管理，2018（02）：32-34.

[4]王鑒，楊太菊.關(guān)于農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)的思考[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（01）：186-187.

[5]周靖，朱文婷.淺議供電網(wǎng)格化管理的模型及應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（31）：175

[6]張宏宇.對農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)的思考[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2017（01）：70-71.