智能電網控制中心技術的發展前景

詹先鵬

[摘要]隨著社會的發展，人們生活質量的逐步提升，對電能的需求量也在逐年增加，怎樣才能保證日常生活及生產對電能的實際需求，確保電能可以穩定、安全、可靠的被傳送，既能保證電能的傳輸質量又保證了電能資源良好的經濟性以及環保性能；如何實現電力系統與用戶之間的有效互動和增值服務等問題，都是電網發展亟待解決的問題。然而，智能電網的實際應用就有效地解決了這些問題，通過對電能在多種層面以及不同的時間尺度，對其采取有效控制來達到穩定、安全輸送電能的要求。本文通過對智能電網控制中心技術進行分析，探討了這種技術未來的發展前景，希望給電力行業帶來一定的幫助。

[關鍵詞]智能電網；控制中心技術；發展

[DOI]1013939/jcnkizgsc201538093

智能電網（Smart Grid）就是電網的智能化，也被稱作“電網20”。它是在集成、高速雙向通信網絡的基礎上，使用現代化的傳感技術、測量技術、設備技術，控制方法和決策支持系統技術，進一步實現電網能夠可靠、安全、經濟、高效、綠色、智能的運行，達到安全使用的最終目的。智能電網最為主要的特征包含自愈電力系統、激勵用戶、抵御攻擊、提供滿足社會發展以及群眾用戶需求的電能，并且要保證電能質量，允許不同種類的發電形式接入、開發電力市場以及資產的優化高效運行。智能電網是通過對信息的感知、分析、預算、推演、命令執行等一系列方式，來達到對信息流和電能流有效控制以及協調的目的。

1智能電網技術簡介

想要真正實現智能電網對電能進行掌控，就要使用有效的手段對其進行良好的控制，在智能電網控制中心技術中，信息技術、通信技術、電力電子技術、電能儲藏技術、仿真技術以及試驗評估等，都是缺一不可的，它們是保證智能電網穩定運行的關鍵。

11信息技術

想要使電網真正達到智能化，首先就要構建具有高度融合性的信息系統，然后在這一基礎上再實現電網智能化。智能電網是充分利用通信系統的雙向性、及時性、高效率性、高速性等特點，實現隨時接收信息，電能交換互動為基礎的大型設備。通信系統的應用，可以有效地促使智能電網進行自我監測、調整以及校正，最終實現自愈的目的[2]。信息技術系統還會受不同類型的因素影響，給予一定的防范措施，避免事故發生。由于通信系統自身特性，決定了對智能電網的有效控制，進而使智能電網整體服務水平得到提升。通信技術的應用更好地完成了對智能電網的控制，但是在以后發展過程中，要注意以下兩點：第一，通信技術中通信架構的開放性。就是要保證智能電網系統中的電網元件之間，要實現實時網絡化通信，從而推動智能電網發展。第二，技術標準的一致性。就是指電網設備和智能電網系統之間能夠充分了解，設備與系統之間有一定互通性，并且可以進行相互操作。

12電力電子技術

電力電子設備作為電力系統中不可缺少的重要組成部分，具有高度靈活性、高準確率、高速度等特點，在智能電網運行中發揮著非常的作用。電力電子技術由元器件、電路、系統三個不同層次所組成。其中，元器件是整個系統運行的基礎保障，但是元器件串聯還是存在一定的不足，需要不斷探索更新來趨近完美狀態。在眾多元器件之中，全控型器件發展速度是最快的。在電力系統中，電力電子技術可以對高電壓電能以及大容量電能進行有效處理，同時還對電磁的兼容性和電能實際質量有一定要求標準。正是因為這樣，級聯技術也得到了快速發展，而建立在器件基礎上進行的直接串聯、多電平、變壓器多樣化等級聯技術都能滿足高壓大容量的實際需求[3]。其中，在器件基礎上進行直接串聯的級聯技術還存在一定問題，靜態和動態壓問題沒有得到很好的解決，因此這種方法并沒有得到大范圍的使用。然而，多電平方式包含種類眾多。例如，二極管鉗位，飛跨電容三電平，H橋級聯多電平等。在眾多電平技術中H橋級聯多電平是采用同一類型的單元電路設計來實現，由于其很容易達到模塊化，因此，在電網控制設備中得到了大范圍的使用。

13儲能技術

現階段，電力生產、電能輸送、電能的消耗，這三者必須在同一時間內進行。由于電力行業大力發展，核電機組和火電機組的應用量在逐漸增加，電力系統的靈活性也隨之降低，對電能質量的要求隨著電力負荷的增加而增加。雖然使用可再生資源進行發電得到了應用，但是可再生資源還是具有一定的隨機性，電力系統就會受到負荷和電源波動的影響，進而提升了電力系統對儲能技術更高的要求。現階段被大范圍使用的儲能技術有機械儲能、電磁儲能、電化學儲能這三大類。而儲能技術是實現電力系統對電能的緩沖、平衡以及儲備的重要路徑，并且可以有效改善電能生產、傳輸以及使用的模式。因此不斷完善和改進儲能技術，能夠有效促進智能電網未來發展。

14仿真實驗技術

電力系統仿真是在電力系統基礎上建立物理或者是數學模型，然后對模型進行計算和實驗，對電力系統行為特點做進一步研究。仿真在系統規劃、設計、運行、實驗等方面發揮著重要作用。在智能電網環境下，電力系統仿真呈現復雜化發展趨勢，例如，時間尺度比較多、線性強度較弱、精度要求高。因此，仿真算法和平臺也在逐步更新中。電磁暫態仿真技術能夠對設備的快慢過程進行科學模擬。分網進行計算，就是把電力系統劃分為多個子網絡，然后在這些子網絡中進行計算，而這些子網絡中存在數據流量，最終實現電力系統的實時計算。由于智能電網的特點，對于仿真技術的要求標準相對較高，因此，仿真技術還要擴大研究范圍[4]。

2智能電網控制中心技術未來發展趨勢

智能電網會隨著科技的發展而不斷前進，其未來主要使用無線通信技術和光纖技術作為通信方式。而光纖技術主要朝著長距離傳輸、復用以及自動交換網絡等方向上發展，而智能網絡未來使用信息技術的難點則在于對電力系統整體的知識獲取、對數據的深度挖掘、在線聯機的分析處理等方面。而在電力電子技術方面上，器件串聯得到了很好的應用，在電力系統中變壓器的多類型技術中可以有效地對電力設備及電網系統進行隔離，設備的容量也因此而提高，但是器件串聯實際占地面積大、經濟成本較高，在實際應用中受到了一定的制約。

現階段所有的儲能設備都達不到經濟低成本、高效率、使用時間長、對環境污染小等效果，隨著科技的發展儲能技術水平也將得到提升，而儲能技術也會在不同領域中被綜合利用。因此想要保證智能網絡很好的發展，就要保證技術的先進性，所以在實際應用中，就要把信息技術、現代化的設備制造技術、實驗評估技術等進行有機融合，把實驗評估技術作為基礎，儲能和電子技術作為執行手段，信息技術作為智能網絡的核心內容，進一步達到智能電網中心控制的目的。

3結論

總而言之，傳統電網會朝著智能電網的方向發展，其電力系統的控制也會呈現智能控制趨勢。現階段，電力系統具有較大的規模、多時間尺度以及非線性等特點。智能電網會將這些特點繼續發揚，形成更加大規模、復雜程度高、可靠性高以及較好的兼容性能，所以這就需要更高水平的中心控制技術作為支持。因此，智能電網建設、運行的實際問題一直存在，不容忽視。而智能網絡控制中心技術會隨著科技水平的提升而進步，為智能電網未來的發展提供強有力的技術支撐。

參考文獻：

[1]劉穎智能電網控制中心技術的未來趨勢[J].通訊世界，2014（22）：198-199

[2]王廣輝，李保衛，胡澤春，等未來智能電網控制中心面臨的挑戰和形態演變[J].電網技術，2011，35（8）：1-5

[3]辛耀中，石俊杰，周京陽，等智能電網調度控制系統現狀與技術展望[J].電力系統自動化，2015（1）：2-8

[4]張新昌，周逢權智能電網引領智能家居及能源消費革新[J].電力系統保護與控制，2014（5）：59-67