我國(guó)電網(wǎng)智能化前景探析

摘要：電網(wǎng)智能化在提高電網(wǎng)穩(wěn)定性及電能質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。文章介紹了電網(wǎng)智能化的特征，重點(diǎn)構(gòu)建高速、集成、實(shí)時(shí)以及雙向的通信系統(tǒng)的電網(wǎng)，從先進(jìn)的控制技術(shù)、供配電網(wǎng)絡(luò)的集控、多功能計(jì)量表等方面闡述了電網(wǎng)智能化的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)智能化；節(jié)能減排；供配電網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）16-0004-02

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各國(guó)對(duì)能源的需求越來越高，而與之對(duì)應(yīng)的是能源短缺與環(huán)境問題，因此，對(duì)能源進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，是各國(guó)政府都亟待解決的問題。我國(guó)黨的十八大明確要求在節(jié)能減排的前提下，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。基于此，電網(wǎng)智能化是非常重要的。利用數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的智能化電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源開發(fā)、能源發(fā)電、電力輸送、電力供應(yīng)等，可以保證電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性與安全性，確保電網(wǎng)電能的質(zhì)量，提高電能的利用率，因此，電網(wǎng)智能化無疑是未來電網(wǎng)發(fā)展的必經(jīng)之路，對(duì)于節(jié)能減排有著舉足輕重的作用。

1 電網(wǎng)智能化的特征

電網(wǎng)智能化采用了先進(jìn)的信息通訊技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，并且能夠?qū)﹄娋W(wǎng)擾動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)。電網(wǎng)智能化具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）電網(wǎng)的智能化使得電網(wǎng)抵抗故障與干擾的能力增強(qiáng)。當(dāng)電網(wǎng)在遭受外界天氣條件、人為破壞等情況下，不會(huì)造成大面積的停電，確保電網(wǎng)能夠正常運(yùn)行；同時(shí)，電網(wǎng)智能化使得電網(wǎng)信息安全能力提高。

（2）電網(wǎng)智能化能夠提高電網(wǎng)系統(tǒng)的預(yù)警能力與控制能力，通過進(jìn)行在線安全分析，電網(wǎng)能夠進(jìn)行故障的自我診斷、隔離，并且能夠進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)。

（3）通過電網(wǎng)的智能化，使得可再生能源的接入以及微電網(wǎng)的接入變得簡(jiǎn)單，使得用戶與電網(wǎng)的交互更加高效。

（4）通過電網(wǎng)的智能化使得能夠有效開展電力交易，從而確保了資源配置的合理性，并且電網(wǎng)損耗降低，電能利用率提高。

（5）電網(wǎng)智能化能夠使得電網(wǎng)運(yùn)行的成本降低，優(yōu)化了資產(chǎn)，并且由于便于接入可再生能源，從而使得用戶電價(jià)降低，同時(shí)排放水平降低，保護(hù)了環(huán)境。

（6）電網(wǎng)智能化促進(jìn)了電網(wǎng)信息的高度集成，使得電網(wǎng)管理能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范化。

2 電網(wǎng)智能化的發(fā)展前景

（1）基于先進(jìn)的通訊技術(shù)，構(gòu)建高速、集成、實(shí)時(shí)以及雙向的通信系統(tǒng)的電網(wǎng)，是電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢(shì)。電網(wǎng)數(shù)據(jù)的獲取、保護(hù)離不開通信系統(tǒng)，因此，電網(wǎng)智能化必須以完善的通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化需要將電網(wǎng)通信系統(tǒng)和用戶緊密聯(lián)系起來；電網(wǎng)不同智能電子設(shè)備、集控中心、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、智能化測(cè)量?jī)x表、電網(wǎng)后臺(tái)控制器、電網(wǎng)智能化的計(jì)量設(shè)備，與電網(wǎng)用戶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。電網(wǎng)智能化的通信系統(tǒng)要求基于通信網(wǎng)絡(luò)開放的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)具有統(tǒng)一性的即插即用的環(huán)境，使得電網(wǎng)電器件之間網(wǎng)絡(luò)化的通信得以實(shí)現(xiàn)；另外，電網(wǎng)智能化通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)規(guī)范的統(tǒng)一性，電子設(shè)備、傳感器等在電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了智能化的通信，系統(tǒng)和設(shè)備的信息實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，從而利于電網(wǎng)系統(tǒng)之間、設(shè)備之間以及系統(tǒng)與設(shè)備間的操作。

（2）電網(wǎng)智能化的另一個(gè)發(fā)展方向是電網(wǎng)先進(jìn)的控制技術(shù)。在電網(wǎng)中發(fā)展控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的診斷、分析、預(yù)測(cè)以及控制，從而根據(jù)分析的狀態(tài)采用智能化的算法，對(duì)電網(wǎng)中有影響的因素進(jìn)行減輕或者消除，同時(shí)利用先進(jìn)的控制技術(shù)，使得電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量的智能化優(yōu)化。通過電網(wǎng)智能化控制技術(shù)，能夠使得電網(wǎng)輸電、供電、配電以及用戶側(cè)得到有效控制，同時(shí)對(duì)于電網(wǎng)的有功與無功進(jìn)行管理；而電網(wǎng)智能化的先進(jìn)控制技術(shù)，能夠和電網(wǎng)的事件進(jìn)行快速響應(yīng)，并進(jìn)行診斷，同時(shí)對(duì)于市場(chǎng)報(bào)價(jià)也能夠支持，從而使得電網(wǎng)資產(chǎn)管理水平得到了提高；電網(wǎng)的智能化的控制的自愈性質(zhì)使得電網(wǎng)可靠性得到大幅度提高。

（3）供配電網(wǎng)絡(luò)的集控是電網(wǎng)智能化發(fā)展的一個(gè)重要方向。電網(wǎng)智能化應(yīng)用先進(jìn)的電子技術(shù)、大容量的儲(chǔ)能技術(shù)以及超導(dǎo)技術(shù)，使得輸電網(wǎng)絡(luò)性能極大提高。通過電網(wǎng)智能化，使得電網(wǎng)與負(fù)荷之間能夠獲得平衡點(diǎn)，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量不斷提高。基于智能化的新技術(shù)與新設(shè)備的集成應(yīng)用，使得電網(wǎng)輸配電的可靠性以及容量得到改善，并且能夠在電網(wǎng)中引入更多的儲(chǔ)能設(shè)備，而電網(wǎng)中引入的微電網(wǎng)不但使得電網(wǎng)的可靠性提高，同時(shí)也提高了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。

（4）電網(wǎng)中多功能計(jì)量表的應(yīng)用是電網(wǎng)智能化發(fā)展的一個(gè)方向。電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化，必須基于可靠安全的物理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及安全的信息交互平臺(tái)，將電網(wǎng)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，從而可以獲取準(zhǔn)確、完整的電力流信息以及業(yè)務(wù)流信息等全景信息。利用對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的分析整合，從而加強(qiáng)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的分析與診斷，不但能夠確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，同時(shí)也有利于電網(wǎng)管理人員獲得完整的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)圖，同時(shí)給電網(wǎng)運(yùn)行提出智能化的輔助措施，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供盡可能大的精細(xì)、及時(shí)、精確的控制方案。電網(wǎng)智能化可以將風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等清潔能源發(fā)電引入電網(wǎng)，從而形成分布式的電網(wǎng)系統(tǒng)。人性化的智能計(jì)量表，是電網(wǎng)用戶和電網(wǎng)的連接點(diǎn)，通過電網(wǎng)智能化的計(jì)量表，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能的雙向管理，能夠促進(jìn)供電方和用戶進(jìn)行互動(dòng)，用戶可以通過電網(wǎng)智能化的電表的連接，及時(shí)獲得用電信息；同時(shí)，用戶也可以及時(shí)了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、功率等數(shù)據(jù)，從而使得用戶能夠?qū)τ秒娺M(jìn)行及時(shí)的調(diào)整；通過動(dòng)態(tài)的計(jì)費(fèi)方式，用戶能夠根據(jù)用電情況制定符合自身實(shí)際情況的用電方案，對(duì)用電設(shè)備的用電進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)用戶節(jié)能的目標(biāo)。

（5）基于信息化技術(shù)的發(fā)展，無人化管理也已經(jīng)成為電網(wǎng)智能化發(fā)展的一個(gè)重要方向。電網(wǎng)中通過智能開關(guān)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警信號(hào)數(shù)字化的傳輸、信號(hào)指示等，另外能夠?qū)崿F(xiàn)智能開關(guān)設(shè)備操作控制、聯(lián)鎖、閉鎖以及和其他設(shè)備的通信等。電網(wǎng)設(shè)置自動(dòng)化的在線監(jiān)測(cè)與專家檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)無人化的智能化監(jiān)控。通過電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸信息化，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享；電網(wǎng)檢修專家系統(tǒng)基于設(shè)備的實(shí)際情況，對(duì)缺陷進(jìn)行檢修，根據(jù)設(shè)備歷次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)以及在線數(shù)據(jù)等的分析與比較，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)根據(jù)評(píng)估的結(jié)果制定相應(yīng)的方案，從而實(shí)現(xiàn)了無人化管理，也使得維護(hù)工作量降低。同時(shí)，電網(wǎng)中安裝數(shù)字化的繼電保護(hù)裝置，具有可以遠(yuǎn)方投退保護(hù)的軟壓板，從而實(shí)現(xiàn)了保護(hù)定值區(qū)遠(yuǎn)方切換，從而實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)保護(hù)裝置運(yùn)行無人值班化。

3 結(jié)語

隨著世界性能源危機(jī)的出現(xiàn)，電網(wǎng)智能化發(fā)展已經(jīng)成為了關(guān)系到各個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要課題，通過現(xiàn)代化的信息技術(shù)、控制技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備，智能化的電網(wǎng)計(jì)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化已經(jīng)成為人們的共識(shí)。通過發(fā)展電網(wǎng)智能化，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用電的優(yōu)化，不但能夠使得用戶的電費(fèi)支出降低，更重要的是能夠使得電網(wǎng)穩(wěn)定高效運(yùn)行，從而提高電能利用的效率，降低了能耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。

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作者簡(jiǎn)介：馬洪光（1974—），男，河北任丘人，供職于河北省任丘市電力局，研究方向：電網(wǎng)智能化。