智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用研究

徐國輝 吳俊佚 劉濤 武剛 葛宏澤

[摘 要]近年來，隨著我國進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)社會，電力系統(tǒng)應(yīng)用越來越頻繁，使人們的日常生活發(fā)生了巨大改變，尤其是電力工業(yè)的發(fā)展，更是離不開電力系統(tǒng)的支持。為了推動電力技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，提升我國下一代電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)技術(shù)水平，進(jìn)一步研究電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)資源配置關(guān)鍵問題勢在必行，不容忽視，只有這樣，才能不斷提升我國電力系統(tǒng)智能電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)水平。基于此，文章重點(diǎn)分析了智能電網(wǎng)在我國現(xiàn)代電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用，旨在為相關(guān)研究提供參考。

[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng);電力技術(shù);電力系統(tǒng)規(guī)劃

0? ? ?引 言

現(xiàn)代人類生活的發(fā)展和進(jìn)步離不開電力系統(tǒng)的支持，從家用電器正常運(yùn)行到生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)都通過現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。因此，有必要通過智能管理電網(wǎng)技術(shù)維護(hù)和提高整個電力系統(tǒng)的操作安全性，維持系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。電力系統(tǒng)電網(wǎng)智能管理通過智能電網(wǎng)硬件和應(yīng)用軟件對整個電力系統(tǒng)及各種電力設(shè)備進(jìn)行智能維護(hù)和管理，以確保整個電力系統(tǒng)自動調(diào)整，從而有效提高整個電力系統(tǒng)的安全性。

1? ? ?智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)無線通信技術(shù)、智能用電安全保護(hù)系統(tǒng)等技術(shù)和先進(jìn)的智能配電網(wǎng)管理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國配電網(wǎng)，且逐步形成一套智能電網(wǎng)自動監(jiān)控和管理安全保護(hù)系統(tǒng)。這不是對現(xiàn)有的配電管理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的簡單升級，而是通過應(yīng)用各種先進(jìn)的配電設(shè)備和技術(shù)來提高智能配電管理網(wǎng)絡(luò)的可靠性和整體運(yùn)行效率。

1.1? ?擴(kuò)展電網(wǎng)范圍

電力系統(tǒng)規(guī)劃和智能電網(wǎng)技術(shù)的完美結(jié)合是實(shí)現(xiàn)電力智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵，同時還能保證整個電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，并積極提高電力企業(yè)自身的社會影響力和經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國現(xiàn)代電力技術(shù)的進(jìn)步和飛速發(fā)展，各種新能源技術(shù)在電力系統(tǒng)智能化中得到了廣泛應(yīng)用，有利于提高智能電網(wǎng)技術(shù)水平、擴(kuò)大智能電網(wǎng)運(yùn)營規(guī)模等。中國幅員遼闊，人口眾多，對電力的依賴和需求巨大，特別是在西北地區(qū)，有必要考慮構(gòu)建一個智能電網(wǎng)系統(tǒng)來連接整個電力系統(tǒng)。智能電力系統(tǒng)和一些智能電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)融合可以為中國西北地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)提供更可靠的技術(shù)支持，并保證整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2? ?增強(qiáng)抵御風(fēng)險的能力

智能電網(wǎng)風(fēng)險主要來源于網(wǎng)絡(luò)病毒對軟件的侵害和外部物理的侵害。智能電網(wǎng)系統(tǒng)能夠持續(xù)更新升級自身的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，保證自身網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)一直維持最新版本，使電力系統(tǒng)在任何情況下都能穩(wěn)定輸出電能。當(dāng)智能電網(wǎng)自動控制處理系統(tǒng)遭遇外界物理損害時，系統(tǒng)可以在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行診斷，將不能正常工作的部件從系統(tǒng)上分離，在不影響整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下高效運(yùn)行，從而切實(shí)保證系統(tǒng)的工作性能。

2? ? ?智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用缺點(diǎn)

2.1? ?技術(shù)設(shè)備嚴(yán)重老化

技術(shù)設(shè)備是電力施工中必不可少的工具。如果電力行業(yè)技術(shù)裝備性能不佳，不但影響電力施工進(jìn)度，還會影響整個電力施工質(zhì)量。從當(dāng)前情況分析，電力行業(yè)使用的技術(shù)設(shè)備存在一定問題。比如，一部分工作人員認(rèn)為，維修保養(yǎng)技術(shù)設(shè)備必然需要投入大量的人力、物力、財力。因此，他們不愿意主動指派專人維修這些電力技術(shù)設(shè)備。此外，一些電力企業(yè)缺少與之相適應(yīng)的設(shè)備檢修制度，更別說按時維修養(yǎng)護(hù)設(shè)備。長此以往，電力企業(yè)技術(shù)設(shè)備老化嚴(yán)重，從而使設(shè)備實(shí)用價值大打折扣。

2.2? ?技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)不高

在社會經(jīng)濟(jì)日新月異的發(fā)展過程中，我國與時俱進(jìn)，積極學(xué)習(xí)智能電網(wǎng)知識，不斷提高智能電網(wǎng)發(fā)展水平。電力系統(tǒng)是社會長期穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)。目前，我國正積極將智能電網(wǎng)運(yùn)用到電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃中。實(shí)際電力工作中，我國不但要引入和使用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，而且更需要專業(yè)技術(shù)水平高的人才。比如，技術(shù)人員不僅要具備施工設(shè)計、工程檢測維修專業(yè)能力，還要能夠從事技術(shù)研究性工作，但我國相關(guān)技術(shù)人才培養(yǎng)落后，導(dǎo)致電力行業(yè)缺少發(fā)展動力。目前，我國實(shí)際施工過程中，仍主要聘用一些缺少專業(yè)培訓(xùn)的員工，甚至一部分工作人員還不具備相應(yīng)資格證書。在此基礎(chǔ)上，我國有必要盡快培養(yǎng)一批專業(yè)技術(shù)人才，不斷提升他們的工作水平，只有這樣，才能改變當(dāng)前這種發(fā)展現(xiàn)狀。

2.3? ?電力技術(shù)水平參差不齊

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)覆蓋面積不斷擴(kuò)大，越來越多的人開始享受電力給生活帶來的便利。但是，我國地理環(huán)境和地形地貌復(fù)雜多樣，給智能電網(wǎng)技術(shù)普及和覆蓋帶來一定難度，加大了智能電網(wǎng)的建設(shè)難度，導(dǎo)致整體電力水平參差不齊。另外，管理制度體系的不健全也在一定程度上阻礙了電力施工進(jìn)程，進(jìn)而直接影響電力企業(yè)的施工建設(shè)效率。

3? ? ?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

為了保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)更好地適應(yīng)當(dāng)代發(fā)展趨勢，加大電力技術(shù)研發(fā)力度勢在必行。可見，智能電網(wǎng)廣泛應(yīng)用是當(dāng)今社會發(fā)展的主要趨勢，具體應(yīng)用如下。

3.1? ?自動檢查

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)，并將其應(yīng)用到實(shí)際工作中。借助相關(guān)監(jiān)控設(shè)施，工作人員不僅可以全面監(jiān)控供電系統(tǒng)，還可以通過主機(jī)操作界面自動檢查供電系統(tǒng)，檢查期間，需要依據(jù)電力系統(tǒng)各方面存在的問題，針對性地檢查其是否存在隱患，一旦發(fā)現(xiàn)問題，智能電網(wǎng)會立刻做出反應(yīng)，并及時上報相關(guān)信息，讓供電公司在故障發(fā)生前采取有效措施排除故障。

3.2? ?自動尋找

在實(shí)際應(yīng)用智能電網(wǎng)的過程中，電力企業(yè)要積極應(yīng)用電力技術(shù)和電力系統(tǒng)，主動查找系統(tǒng)中可能存在的故障，并在設(shè)備安裝期間進(jìn)行最優(yōu)化選擇，也可以主動尋找最匹配的供電線路。此外，為了有效處理故障，工作人員要實(shí)時監(jiān)控供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動化排除故障操作。這樣一來，不僅可以有效提升故障排除概率，為供電系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利條件，還可以在第一時間妥善處理好這些問題。

3.3? ?分布式發(fā)電儲能技術(shù)

在整個電力資源生產(chǎn)過程中，發(fā)電是綜合節(jié)能中最核心的環(huán)節(jié)。一旦發(fā)電節(jié)能技術(shù)得到充分利用，發(fā)電單位的污染排放量將會大幅度減少。分布式發(fā)電儲能技術(shù)是利用太陽能、風(fēng)能等資源進(jìn)行分布式發(fā)電和儲能。利用這些能源，可以有效提高綠色電力資源發(fā)電權(quán)重，減少發(fā)電帶來的污染排放，對生態(tài)環(huán)境保護(hù)非常有益。通過使用分布式發(fā)電儲能技術(shù)，既可以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又可以大大提高人們?nèi)粘Ｓ秒姷陌踩院涂煽啃?，并在一定程度上緩解我國電力供?yīng)不均衡的狀況。但值得注意的是，風(fēng)能、太陽能等自然能源極易受到自然環(huán)境影響。因此，在日常生產(chǎn)生活中，在應(yīng)用自然能源時，一定要考慮此方面帶來的影響。

3.4? ?輸電配電

在輸配電時合理運(yùn)用智能電網(wǎng)，可以使輸配電環(huán)節(jié)更加簡單且易于操作，大幅度提高輸配電工作效率。在輸配電環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)可以通過網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的電力設(shè)備進(jìn)行智能化設(shè)置。此外，還需要配合使用特高壓輸變電設(shè)備和輸電技術(shù)完成電力能源的分流和運(yùn)輸，通過這一系列變化，輸配電將更加簡單。由此可見，智能電網(wǎng)的引入，不僅可以最大限度地減少遠(yuǎn)距離輸電損耗，還能有效提升資源利用率，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.5? ?完成智能電網(wǎng)項目評價

科學(xué)、準(zhǔn)確的評估智能電網(wǎng)項目是電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這樣可以更好地保證整個電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。在開展此項工作時，電力企業(yè)有必要建立一套完善的智能電網(wǎng)項目指標(biāo)評價體系，以保證智能電網(wǎng)項目的科學(xué)性和可行性，同時還應(yīng)科學(xué)準(zhǔn)確地測評電網(wǎng)運(yùn)行的每個項目。在此過程中，要特別關(guān)注相關(guān)評價指標(biāo)，必須真實(shí)客觀地反映電力技術(shù)和電力系統(tǒng)規(guī)劃，及時發(fā)現(xiàn)和規(guī)避潛在的風(fēng)險和問題，并及時給出合理可行的處理方案，確保智能電網(wǎng)良好運(yùn)行，從而不斷提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.6? ?應(yīng)用高速雙向傳輸技術(shù)

智能電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)用必然離不開通信技術(shù)的支持，通信技術(shù)可以輔助電網(wǎng)完成數(shù)據(jù)采集和保護(hù)，在通信技術(shù)的支持下，智能電網(wǎng)可以獨(dú)立完成檢測和改進(jìn)工作。另外，值得注意的是，智能電網(wǎng)的正常應(yīng)用離不開控制中心中各種控制器等設(shè)備的支持。合理引入和運(yùn)用通信技術(shù)可以大大提升智能電網(wǎng)的工作效率，同時促進(jìn)電力市場長期穩(wěn)定發(fā)展，防止電網(wǎng)發(fā)展受阻，進(jìn)而有效提高電網(wǎng)作用價值。

3.7? ?應(yīng)用智能固態(tài)表計

智能固態(tài)表計需要準(zhǔn)確反映智能電網(wǎng)設(shè)備的具體運(yùn)行情況，通過讀取表盤上的數(shù)據(jù)和估算電費(fèi)，進(jìn)一步保障廣大用戶的用電安全。此外，還能預(yù)防竊電、網(wǎng)絡(luò)擁塞而造成不能及時處理客戶問題的情況出現(xiàn)。此外，智能固態(tài)表計還可以有效保護(hù)電網(wǎng)元件，以順利完成電網(wǎng)之間的通信工作，為智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供幫助。如果電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分出現(xiàn)問題，計算機(jī)可以保護(hù)其他部分免受故障影響，進(jìn)而保證電網(wǎng)有效運(yùn)行。

3.8? ?應(yīng)用大容量儲能技術(shù)

為了在一定程度上提高智能電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電效率和經(jīng)濟(jì)效益，電力企業(yè)必須重視發(fā)電設(shè)備的高質(zhì)量儲存。在智能電網(wǎng)中引入大容量儲能技術(shù)，可以有效提高輸電效率，防止供過于求等問題出現(xiàn)。也就是說，大容量儲能技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)供配電平衡。

4? ? ?結(jié) 語

在建設(shè)和發(fā)展智能電網(wǎng)的過程中，電力企業(yè)必然會面臨一些技術(shù)和體制上的問題。電力行業(yè)要重視電力基礎(chǔ)設(shè)施的更新管理，通過智能電網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程的智能化管理和實(shí)時監(jiān)控，自動排查可能存在的安全隱患和問題，為電力人員爭取足夠的時間來處理相應(yīng)問題，降低事故隱患概率，發(fā)揮智能電網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中的實(shí)質(zhì)性作用，促進(jìn)電力行業(yè)平穩(wěn)高效發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn)

[1]范海雯，徐怡，張沫然，等.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的運(yùn)用研究[J].電子測試，2020（3）：64-65，127.

[2]王雷.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用分析[J].無線互聯(lián)科技，2018（24）：140-142.

[3]梁志強(qiáng)，黃承霞，朱金，等.淺論智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].低碳世界，2016（10）：32-33.

[4]李新，滕子貽，張巖.智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（19）：182.

[5]張令濤，趙林，張亮，等.智能電網(wǎng)調(diào)控中心變電站圖形數(shù)據(jù)即插即用技術(shù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018（19）：74-80.

[6]張雨.基于智能電網(wǎng)的電力運(yùn)行維護(hù)一體化建設(shè)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（29）：49-50.

[7]冷喜武，陳國平，蔣宇，等.智能電網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)行大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)處理[J].電力系統(tǒng)自動化，2018（19）：169-176.