智能電網及其規劃

鄭州大學 電氣工程學院 鄭 一

智能電網及其規劃

鄭州大學 電氣工程學院 鄭 一

電力工業是國民經濟的重要部門，關系到國計民生。為實現電力工業快速、穩定、持續發展，建立智能電網以及合理進行電力系統規劃至關重要。

一、智能電網的概念與特點

智能電網（Smart Power Grids），是建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎上，將先進的傳感和測量技術、信息通信技術、分析決策技術、自動控制技術和能源電力技術結合而形成的新型現代化電網，具有堅強、自愈、兼容、經濟、集成、優化等特征。由于采用了先進的傳感和測量技術，智能電網實現了對電網的準確感知，能對觀測對象實現有效控制，即使在發生大型故障或者出現大擾動時，仍能保證一定的供電能力，不至于發生大面積停電事故。另外，智能電網還能夠自動檢測、分析故障，實現故障的有效隔離和系統的自我恢復，對保證電能質量和維護系統穩定有重要意義。

二、我國電力技術發展現狀

在我國已有的電力線路格局中，由于規劃不到位，導致有的工程建設質量得不到保證，也為日后埋下了重大的安全隱患。另外，我國目前還存在電網與電源發展不平衡的矛盾。西北地區能源相對富足、中東部地區能源緊缺，而我國電網輸電能力不強，加劇了煤炭供應和交通運輸緊張的局面。為了應對能源短缺問題，在北京召開的2009特高壓輸電技術國際會議上，國家電網公司正式發布建設“堅強智能電網”發展戰略；2010年3月，溫家寶總理在全國兩會上再次強調了要“大力發展低碳經濟，推廣高效節能技術，積極發展新能源和可再生能源，加強智能電網建設”。

三、建設堅強智能電網的意義

“堅強智能電網”是以特高壓電網為骨干網架，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”高度融合的現代電網，具有堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動等特點。建設堅強智能電網意義重大。

1.電力系統方面。可以減少總裝機容量，降低發電的燃料費用，提高設備利用率，降低線損，有效節約電網建設費用，既適應電力市場的需求，又提高了供電可靠性和電力系統安全性，并很大程度上推動了電網的科學、可持續發展。

2.能源資源配置方面。我國東西部能源與負荷分配不均的國情，要求我國在全國范圍內實行能源資源優化配置。智能電網的建設可以為此提供一個良好的平臺，實現電力能源的遠距離、大量輸送，同時能降低損耗，提高電力輸送效率。

3.節能減排方面。智能電網接納可再生能源間歇性發電，在技術上是一個很大的提升，很好地響應了國家大力發展低碳經濟，實現節能減排的政策。

四、電力系統規劃與智能電網

電力系統規劃的目標是結構合理、適應性強、供電可靠，考慮到電網建設及運行的經濟因素，還要根據當地電網的建設規模、發展現狀、規劃負荷密度和原有的供電設施情況確定電壓等級，以便對現有電網進行合理的改進、調整和擴建。智能電網可以用較低的成本達到所期望的目標，實現資源的高效利用，能將電網建設提高至可持續發展、節能減排的高度，符合當今社會發展需要。其次，智能電網能為用戶提供更加質優價廉的電能，符合電力系統規劃的經濟性要求。最后，智能電網的自愈特征對電網供電的安全性具有革新性意義。電網的一個重要考核指標就是安全性。實現安全供電，對保證人民群眾生命財產安全十分關鍵，因此，電網安全性的提高對整個電力企業的發展能起到很大的促進作用。

發展智能電網不僅是企業自身進一步發展的必然要求，也是企業承擔社會責任的具體體現。引入智能電網后，為適應新需求，電力部門在電力系統規劃中也應作出適當調整，注重用戶用電特性和電網的動態運行特點。

五、電力系統規劃注意事項

電力系統規劃在電力建設中的地位極為關鍵，合理規劃電力系統就顯得十分重要，電力系統規劃應注意以下幾項。

1.收集供用電情況基礎資料。只有做好當地供用電情況基礎資料的收集工作，才能真正了解當地供用電狀況，從而為更準確地做好負荷預測工作提供基礎。

2.負荷預測。電力負荷預測在電力系統規劃工作中作用重大。其實質是從現在的用電狀況和電力需求出發，結合氣候、經濟發展等方面的因素，對未來電力市場需求的預測。現有的電力負荷預測方法主要有回歸分析法、專家系統預測技術法、神經網絡方法、小波分析預測技術法、灰色預測技術法、模糊分析法、單耗法、綜合用電水平預測技術法、彈性系數法和負荷密度法。由于電力負荷情況受到很多因素的影響，具有不確定性，因此，需要在實際工作中慢慢摸索出一個最準確、最完善的方法。

3.電源規劃和電網規劃。電源規劃中的關鍵問題是容量問題，即確定備用率的大小，另外，還要分析電源類型、燃料的供應及相應費用問題，以確定電源配置。隨著市場經濟的發展，分布式電源越來越多地被應用于電力系統中，電源種類的差別導致其運行性能也不同。在這種情況下，進行電力系統規劃設計時，要爭取最優組合，在保障供電穩定連續的同時以追求最大的經濟效益。