基于智能電網的電力設計工作研究

摘 要：近年來，隨著能源資源局勢的日趨緊張，電力行業的發展引起了人們越來越多的關注與重視。智能電網是當今世界電力發展的最新趨勢，因其所具有的優越性能，目前已經在實踐中得到了非常廣泛的應用。電力設計是保證電力系統正常穩定運行的重要環節，在智能電網的背景下，如何更好的提高電力設計的水平，緩解電力資源緊張的局面就成為一項非常重要的任務。鑒于此，本文擬從智能電網概述、智能電網背景下電力市場面臨的機遇以及智能電網背景下的電力設計等幾個方面來進行分析與闡述，對于智能電網的發展有一定的促進作用。

關鍵詞：智能電網；電力；設計；研究

智能電網是在新的時代背景下，出現的一種電力發展趨勢。其優越性能的發揮在某種程度上可以很好的緩解目前各個國家與地區所面臨的能源資源緊張局面。電力設計處于電力建設與發展的首要位置，在某種程度上能對電力系統的正常運行造成直接影響，因此需要引起我們的關注與重視。近年來，隨著智能電網的不斷深入發展，如何促進電力設計的發展與進步就成為人們研究與探討的熱點。

1 智能電網概述

對于這個問題，為了理解與闡述的方便，我們主要可以從智能電網的定義、智能電網的特征以及智能電網的關鍵技術等幾個方面來進行分析。

（1）智能電網的定義。所謂智能電網就是指在物理電網的基礎上，通過將現代化的計算機技術、通信技術以及傳感測量技術等結合起來，從而形成較為穩定的智能化供電網絡。智能電網的目標與核心是將電網建設成為信息化、數字化、互動化和自動化的電網。

（2）智能電網的特征。與傳統的電網相比，智能電網具有很多的特點與優勢，其中比較顯著的就是兼容、綠色、高效、優質、集成、交互以及協調等，所謂綠色是指智能電網所利用的均為潔凈能源和可再生能源，以盡可能地降低環境污染，所謂交互就是指智能電網可以實現雙向交流與通信。

（3）智能電網的關鍵技術。智能電網的關鍵技術主要有輸配電技術、智能調度技術以及發電儲能技術等幾種，其中輸配電技術又包括特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術兩種，前者可以實現遠距離電力系統的連接，后者主要具有損耗小、污染少等特點與優勢。智能調度技術是智能電網中非常關鍵和重要的一項技術，它能夠實現對資源的優化配置與高效調度等。發電儲能技術貫穿于能源轉化、傳輸和使用等幾個環節，由于發電所使用的均為清潔能源，所以在提高供電安全性的同時也大大改善了環境。

2 智能電網的設計背景

智能電網背景下，電力市場面臨著非常大的機遇，歸結起來，主要有高效可靠的電能質量保證體系、多樣化的交易主體以及全面信息化的智能交易平臺等幾個方面。首先，高效可靠的電能質量保證體系。智能電網與傳統電網不同，它從發電、電網以及用戶端等各個方面對電力系統的運行狀況進行實時監測，為電能質量提供了非常可靠的保證。比如，在電廠方面，智能電網中的并網技術可以將綠色能源安全有效的接入電力系統，在用戶方面，智能電網通過采取技術和管理兩種手段來對電能質量所能造成的不利影響進行消除；其次，多樣化的交易主體。在智能電網的背景下，信息技術與雙向互動通信得到較為充分的應用，這些都導致電力市場的交易主體也發生了很大的變化，不僅包括傳統的發電商、電網運營商以及各種單純以追求經濟利益為目的的中間商、投資商等，還包括大量的普通電力用戶以及各種能源微電網等。市場主體的增加，可以在某種程度上強化電力市場競爭的力度，從而更好的推動電力資源的優化配置；最后，全面信息化的智能交易平臺。一般來說，一個成熟的電力市場需要強大的信息技術與平臺的支持，智能電網在某種程度上就可以為電力市場提供全面有效的技術保證。與傳統的電力系統相比，智能電網可以通過先進的傳感技術以及測量技術等對系統中的中壓和低壓進行實時查看。除此之外，智能電網背景下，交易平臺的智能化也能為電力市場的運行提供其所需的各項技術指標，以滿足各種業務的需求。

3 智能電網的設計要點

3.1 智能電網的可靠性

對于智能電網來說，可靠性是最基本的要求，也是智能電網的設計中首先要考慮的因素。一般的普通電網，在發生比較大的故障時，電網的正常運行就受到影響，智能電網就能彌補這一缺點，所以在設計中一定要考慮。通過合理的設計，不僅可以讓電網的安全和可靠得到保證，還能防止電網的信息泄露，給電網企業和國家帶來嚴重的經濟損失。

3.2 智能電網的自我修復性

智能電網的自我修復性也是電網可靠性的具體的一部分，所謂自我修復性，就是在發生故障時，只能電網可以對故障作出自我診斷，找出發生故障的位置。另一方面，智能電網可以對電路中的故障情況進行預測，把故障造成的損失降低。

3.3 智能電網的兼容性

對于現代的電網的建設，我國的發電已經不僅僅局限于傳統的火力發電了，而是向風力發電、水力發電、核電等方向發展，而智能電網被大力推廣。傳統的電網在風力發電、核電等地區覆蓋率低，電網的承受力很差，對電負荷的承受力小，只有一小部分電力能被利用，不僅可靠性低，也浪費了資源的浪費，所以智能電網的設計一定要考慮兼容性，結合現代高科技手段，提高智能電網對環境的承受力和兼容性，滿足現代社會對電力的需求。

3.4 智能電網的互動性

智能電網的設計最主要的要求是滿足實際應用，對電價實施有效的管理、讓居民對電的需求能夠得到更好的滿足，提供質量更高的電。所以，智能電網的互動性要好，可以與現代電器等有很好的聯系，更合理的對電能進行利用。

3.5 節能環保的設計原則

智能電網與傳統電網相比，最大的優點是節能和環保，據數據表明，我國的智能電網每年送電可以節約到5～10%的電能，也可以減少二氧化碳的排放。智能電網的設計中也要有節能環保的意識，可以通過綠色材料的應用，采用合理的線路、總線設計，達到節能環保的原則。

4 智能電網背景下的具體電力設計

在智能電網環境下，需要更好的推進電力設計的發展與進步，歸結起來，智能電網背景下的電力設計主要包括短路電流和設備的設計、電氣二次部分的設計以及自動化系統的設計等幾個方面。

（1）短路電流和設備的設計。從整體上來看，所有的電力設計都必須在嚴格按照國家電網公司對新建變電站的設計補充規定的基礎上來進行，比如，對于220kV屋外配電裝置來說，通常采用的設計方式為雙母線設計，并將管母線、斷路器等進行中型布置；110kV屋外配電裝置來說，與220kV屋外配電裝置的設計基本相同，而對于35kV來說，所采用的設計方式為單母分段接線，對配電裝置進行單列布置；

（2）電氣二次部分的設計。電氣二次部分的設計要充分結合智能變電站優化集成設計建設指導意見進行，對于一臺應用數據服務器來說，集成變電站的輔助控制系統需對主機進行在線監測，除此之外，還需對故障錄波和網絡分析系統進行一體化配置，對過程層交換機進行間隔配置，只有這樣才有可能更好的實現電力設計的優化；

（3）自動化系統的設計。對于自動化系統的設計來說，為了更好的實現對系統數據的處理與備份，盡量對主機配置2臺以上的操作員工作站，而對于220kV、110kV電壓等級的電壓表則應進行單獨配置。除此之外，在對終端進行設計與配置時，還必須遵循特定的要求與標準。

5 結束語

在未來不長的一段時期內，隨著我國電力行業的發展以及能源資源緊張局勢的不斷加劇，要想實現電力系統的正常穩定運行，就必須在電力設計上多做努力。電力設計是電力系統運行過程中的一個重要環節，其設計質量的好壞將會直接影響到電力系統的實際運行狀況，在智能電網背景下，加強對電力設計的重視與關注顯得尤為重要。本文從智能電網概述、智能電網背景下電力市場面臨的機遇以及智能電網背景下的電力設計等幾個方面進行了分析與闡述，希望可以為以后的相關研究與實踐提供某些有價值的參考與借鑒。

參考文獻

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作者簡介：李詠梅（1978-），女，本科，助理工程師，畢業于華北水利水電學院，一直從事于電力技經方面的工作。