智能電網技術現狀及發展分析

摘要：智能電網技術已經成為世界各國電力領域的研究熱點，未來必將對全球電網帶來一次深刻的革新。在此背景下，我國也緊隨發達國家的步伐，對智能電網技術進行了一系列研究并取得了豐碩的成果，因此本文對智能電網基本概念、特點進行總結，對我國智能電網的研究進行總結并分析未來的發展趨勢。

關鍵詞：智能電網;技術;現狀;發展趨勢

1 智能電網概述

1.1 智能電網研究背景

全球經濟的高速發展對全球資源和環境造成了極大的壓力，節能減排、可持續發展逐漸被各國學者所認同，此外，電力用戶對電網電能質量的要求也日益提高，在此背景下，未來電網電力供應將逐漸向可靠，安全，清潔和優質的方向發展，而智能電網的研究使得這一目標的實現成為了可能。

1.2 智能電網概念及特點

智能電網的概念在21世紀初首先被美國所提出，后來各國逐漸達成統一，稱之為Smart Grid，即智能電網。簡單來說，智能電網就是綜合應用計算機技術、信息和通信技術，在原有輸電網和配電網基礎上進行高度集成化改造而組建和發展出的新型電網。智能電網具有高供電可靠性和安全性、電能損耗低且電能質量高、能源利用效率高以及環境友好等特點。

2 智能電網研究現狀

我國智能電網技術研究雖然與國外相比起步較晚，但是目前我國智能電網技術的研究發展前景十分樂觀，部分技術已經達到甚至超過了國際水平。

2.1 電網信息基礎設施建設

我國目前電網信息基礎設置建設規模已初具規模，主干網絡已經在國家電網下屬各級網省公司均已覆蓋，該網絡主要采用了寬帶網絡技術，此外基于同步數字技術的電力光傳輸網時間統一系統的研究也取得了關鍵成果，這一系統的建設和應用，使得電網數據的自動采集與匯總以及上報發布，為電網的自動化水平提升打下了基礎。

2.2 能量管理系統研發

具有我國自主研發產權的能量管理系統（Energy Management System，EMS）目前已經廣泛的應用于我國各級電網調度部門，此外在地區級及以上的電網調度中心均已安裝和應用了電網調度自動化系統，實現了跨區域廣域測量和電能自動計量與計費等功能。此外，變電站綜合自動化系統的應用使得變電站更加智能，部分已經實現了少人值守甚至無人值守。地理信息系統的開發和運行也開始應用于輸電網和配電網的相關業務中。

2.3 生產運營管理系統投運

生產運營管理信息系統的投運使得我國電網的生產效率和信息化水平達到了一個前所未有的高度。生產運營管理信息系統具體可包括電網生產自動化管理系統、變電站自動監控系統和電網設備在線監測與檢修系統等。此外，電力客戶服務系統的運行使得電網的客戶服務質量得到了提高，經濟效益也有所提升，實現了電力客戶享受優質服務和電網公司獲得經濟效益的共贏。

3 智能電網發展趨勢

未來我國智能電網技術研究的發展趨勢主要體現在如下幾點。

3.1 分布式能源系統集成

智能電網研究的目的之一即為提供清潔的電力能源，而目前以風能、太陽能等可再生清潔能源為代表的清潔能源逐漸成為學者們研究的重點和熱點，未來智能電網的發展也必然離不開分布式能源。目前分布式能源與分布式儲能裝置構成的微型電網（Micro Grid，MG）技術已經取得了一定成果，微網可以并網也可以脫離電網孤島運行，運行方式十分靈活，在主網故障時，可孤島運行，以提高供電可靠性;而在并網運行時，也可以靈活調節出力，降低或改變主網潮流，減小網絡損耗，提高能源利用率等。總之，未來智能電網技術的發展，必然會集成分布式能源系統。

3.2 快速的仿真決策

與傳統的以預防為主要目的的靜態安全決策和基于廣域測量技術的動態安全決策系統不同，快速仿真決策是基于事件響應的一種決策系統，與前兩種決策系統相比主要增加了故障的快速實時預測功能，可以為工作人員在緊急情況下提供決策支持。快速仿真和模擬具體包括了自愈控制和風險評估系統，可以為未來智能電網的建設提供預測能力和數學支持，這與傳統的在緊急狀況下的應變能力有所不同，總之，快速仿真決策是未來智能電網研究的重要方向。

3.3 基于知識的綜合決策

隨著未來電網建設步伐的不斷加快，電網中的信息和數據也將呈現出幾何增長的趨勢，同時各種信息之間的關系也逐漸緊密，例如調度部門中的各個職能部分之間信息將逐漸緊密，互動互通。如何在紛雜的信息和數據中對關鍵信息和數據進行辨識和獲取，并進行分析整合以實現信息共享或利用，是未來智能電網技術發展所必須解決的問題之一，而基于知識的綜合決策可為這一問題的解決提供思路。

4 結束語

世界可持續經濟的發展及電力負荷對電能質量日益增漲的高質量需求促使了智能電網技術的產生及發展。對此，本文總結了我國智能電網技術的研究現狀和未來的發展趨勢。總的來說，目前智能電網對于世界各國來說仍舊是一個新生研究領域，我國也是如此，因而在發展過程中還存在諸多問題有待進一步解決，但是智能電網必定是未來電網的發展趨勢，將為我國的和諧社會建設和可持續發展做出貢獻。

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