智能電網在國內電力系統規劃中的發展

摘 要：現代社會對電網技術有著新的、更高的要求。闡述智能電網技術的概念、關鍵技術，介紹智能電網在電力系統規劃中的發展前景。

關鍵詞：智能電網；分布式發電；電網規劃

1 前言

現代社會對電力系統提出了新的任務：要求電網更高效、更潔凈、零排量。智能電網能夠滿足這樣的要求，它能滿足用戶對電力的需求，能優化資源配置，更好提高電力系統的可靠性和經濟性，同時能滿足保證電能質量和環保約束，適應新形式下電力市場化發展等任務。智能電網日益成為現代電力系統規劃的主流。

2 智能電網的概念

智能電網在我國又稱“堅強-智慧電網”。它是以包括各種發電設備、輸配電網絡、用電設備和儲能設備的物理電網為基礎，將現代先進的傳感測量技術、網絡技術、通訊技術、計算技術、自動化與智能控制技術等與物理電網高度集成而形成的新型電網，它能夠實現可觀測（能夠監測電網所有設備的狀態）、可控制（能夠控制電網所有設備的狀態）、完全自動化（可自適應并實現自愈）和系統綜合優化平衡（發電、輸配電和用電之間的優化平衡），從而使電力系統更加清潔、高效、安全、可靠。

3 智能電網的關鍵技術

3.1 發電、輸入配電與儲能技術

在電能生產、輸配、使用等這幾個重要過程中，電能生產環節是整個電力系統中減少污染排量最主要的一步，智能電網更多地采用無污染可再生的風電、水電等多種新能源進行分布式發電。分布式發電技術生物質能發電技術、有風力發電技術和地熱發電技術等。輸配電技術發展流方向是特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術，特高壓輸電技術可以實現大功率、長距離輸送電能，極大地提高了電網輸電能力，同時可實現遠距離各大電網互相聯接。

高溫超導輸電技術主要包括高溫超導電纜的結構與輸電方式和超導電氣設備等，是智能電網的輸配電發展方向，隨著高溫超導體材料技術的進步，這種新的輸電技術比傳統輸電技術有環境污染少、電能損耗小等優點。

分布式儲能裝置有飛輪儲能、電池儲能、壓縮氣體儲能、抽水蓄能等，超導儲能等。智能電網更多使用新能源、潔凈能源和可再生資源，能極大地改善環境，特別是減輕溫室效應有積極作用，同時緩解了我國傳統能源分布不平衡問題，所以該技術被廣泛應用。

3.2 電網通信技術

智能電網的多種數據傳遞、保護和控制信號都需要大量信息流量，需要創建高速、雙向、集成、實時的通信系統，是實現智能電網的基礎。通信網絡和電網一同分布到每家每戶，這樣就形成了兩個緊密聯系的網絡-電力網絡和通信網絡，只有這樣才能實現高速、雙向、集成、實時的通信網絡使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力信息交換互動的大型公共基礎設施。當這樣的通信網絡建成后，它可以提高電網的供電可靠性和資產利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的各種攻擊，從而提高電網穩定性。這樣的通信系統是邁向智能電網的關鍵之一。

3.3 固態表針量測技術

智能電網不再使用現有電網中的讀取系統及其電磁表計，取代它們的是可以使用戶與電力生產單位之間進行雙向通信的智能固態表計系統。基于微處理器的智能表計系統有更豐富的功能，如可以計量每天不同時段電能的使用量和電費，還可儲存電力部門下達的高峰電力價格信息及電費費率，并通知用戶實施何種費率政策。更先進的功能有用戶根據費率政策，編制優質的用電計劃，自動控制用戶內部電力使用的策略。

電力參數量測技術是智能電網中最基礎的組成部件，高級的電力參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息流，以供智能電網的各個系統調用。根據各種數據信息評估電網設備的健康狀況和電網的發展趨勢，進行智能固態表計系統的讀取、防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶及時溝通。

4 智能電網在電力系統規劃中的發展前景

4.1 當前電網規劃存在的問題

我國存在著電源與電網發展不協調、不平衡的問題。我國各大電網互聯輸電能力不完善，電網之間的互濟與跨電網補償能力還有待優化改進。由于各種因素，目前我國要實現大容量、遠距離輸送電能還較難滿足需求。所以國內電力系統的電網規劃很重要。

4.2 智能電網在電力系統規劃中的優勢

智能電網的顯著優點是能夠利用潔凈的、新型的、可再生的資源進行間歇性發電，實現保護環境、減少資源損耗，對于當今時代所提倡的發展低碳經濟，建設美麗中國有積極作用，符合可持續發展。智能電網實現智能化、優化調度，進行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能。在未來電網的發展中，有望實現智能電網與電信網絡、電視網絡的深度融合，具有美好的發展前景。

智能電網對國內電力系統的規劃提供了新的思路，電網規劃需要更加注重電網的動態運行特點，電網規劃需要注重用戶側的特性，電網規劃需要更加注重資源戰略計劃的發展。

4.3 我國智能電網規劃應用

驅動我國發展智能電網的主要因素是國民經濟的持續快速發展，而我國能源分布不平衡，火電、水電、風能等能源基地與負荷中心相距甚遠，這就使得我國以特高壓電網為骨干網架、各電壓等級電網協調發展的堅強電網建設成為發展智能電網的物質基礎。智能電網規劃在輸電領域多項研究應用已達到國際先進水平，在配用電領域，智能化應用研究也正在積極探索。明確提出：以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、數字化、互動化為特征的國際領先、自主創新、中國特色的堅強智能電網；通過電力流、信息流、業務流的高度一體化融合，實現多元化電源和不同特征電力用戶的靈活接入和方便使用，極大提高電網的資源優化配置能力，大幅提升電網的服務能力，帶動電力行業及其他產業的技術升級，滿足我國經濟社會全面、協調、可持續發展要求。

5 結束語

智能電網是電網規劃發展中一種新前景，建設中國特色的堅強-智慧電網，規劃中國新型的智能電網發展戰略，是我國當前電網規劃的奮斗目標，也是發展前景。

參考文獻

[1]蔡丹君，胡婧.智能電網的三個關鍵詞[J].國家電網，2009，（9）：42-43.

[2]趙志芳.現階段我國輸配電價總水平管制模式探究[J].華東電力，2011年05期.

[3]余貽鑫.智能電網帶來的理念變革[N].國家電網報，2011.

作者簡介：張勇（1973-），男，重慶水利電力職業技術學院，工程師，碩士，主要研究方向：電力系統繼電保護。