智能電網的現狀及發展趨勢研究

包宇寧

[摘 要]隨著我國電力形勢的日益嚴峻，人們對智能電網的關注程度越來越高。智能電網是電力技術快速發展的產物，它不僅能夠保證電力系統的正常運行，同時還能夠提升電力使用的效率。加強智能電網的研究是電網發展的必然趨勢，也是電力企業發展的必然選擇。本文主要分析了智能電網特點、發展現狀以及智能電網未來的發展趨勢，為其發展提供參考。

[關鍵詞]智能電網 現狀 趨勢

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0396-01

智能電網就是電網的智能化，它是建立在集成、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。智能電網可以優先使用清潔能源的智能調度系統、動態定價的智能計量系統以及通過調整發電、用電設備功率優化負荷平衡的智能技術系統，使未來電能不僅從集中式發電廠流向輸電網、配電網直至用戶，還遍布各種形式的新能源和清潔能源，如太陽能燃料電池、風能、電動汽車等等。此外，高速、雙向的通信系統還實現了控制中心與電網設備之間的信息交互，高級的分析工具和決策體系保證了智能電網的安全、穩定和優化運行。？

1 智能電網的特點與作用

1.1 智能電網的特點

智能電網是一個由眾多自動化輸電和配電系統組成的電力系統，能根據電力市場和企業業務需求的變化，積極做出響應，實現實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經濟的電力服務。與傳統電網相比，智能電網具有三個顯著特點：第一，網架“堅強”，能將西部煤炭轉換的電能遠距離安全輸送到東部沿海經濟較發達的地區。？第二，綠色電網，可以實現電網的即時動態平衡，安全接納“電能家族”的新成員，儲存也不再是難題。第三，智能化功能，使工組人員可以在實時監控中進行調節，在生活用電用電中也能自動感知電網電價的實時變化情況，十分方便。

1.2 智能電網的作用

智能電網可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網公司之間形成網絡互動和即時連接，實現電力數據讀取的實時、高速、雙向，實現電力、電訊、電視、智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發以及用戶富裕電能的回售；整合系統中的數據，完善中央電力體系的集成作用，實現有效的臨界負荷保護，實現各種電源和客戶終端與電網的無縫互連，提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。？智能電網的可再生能源的接入，給風能、太陽能等新能源發電并網創造了條件，不僅更加低碳、環保，也能更從容應對未來的化石能源危機。

2 智能電網在我國發展現狀

2.1 智能發電。智能發電主要涉及常規能源、清潔能源和大容量儲能應用等技術領域。在常規能源方面：大型能源基地機組群接入電網的協調控制系統及設備，常規電源網廠協調關鍵技術研究應用，機組和設備狀態監測與故障診斷系統，水電、火電、核電機組優化控制系統等。在清潔能源方面：大規模可再生能源接入電網安全穩定控制系統研發，光伏電站、風電廠的仿真建模、并網運行控制和功率預測等先進技術的研究，可再生能源功率預測系統研發應用，可再生能源發電站綜合控制及可靠性評估系統及風光儲互補發電及接入系統研發等。在儲能應用方面：研制大容量儲能設備，尤其是要在化學電池儲能裝置以及抽水蓄能電站的智能調度運行控制系統等方面實現突破。

2.2 智能變電。主要是指智能化變電站的推廣應用，當前電網公司在智能變電站的研究和應用已積累了一部分經驗，需繼續摸索，不斷推進智能化變電站的實施應用。

2.3 智能配電。智能配電的發展目標是充分利用現代管理理念，采用先進的計算機、電力電子、數字控制，通信、信息和傳感器等技術，實現配電網的高度融合，使配電網可靠性、運行效率、供電質量和主要技術裝備達到國際先進水平。

2.4 智能用電。構建智能用電服務體系，實現營銷管理的現代化運行和營銷業務的智能化應用；全面開展雙向互動用電服務，實現電網與用戶的雙向互動，滿足用戶多元化需求；推動智能用電領域技術創新，帶動相關產業發展；推動終端用戶用能模式的轉變，提升用電效率，提高電能在終端能源消費中的比重。

2.5 智能調度。智能調度是智能電網的重要組成部分，主要涉及：電網運行數據的精確測量與網絡傳輸技術領域；電網運行監視全景化與可視化技術領域；在線安全穩定分析評估與輔助決策技術領域；調度決策技術領域；運行控制自動化技術領域；網廠協調技術領域。

2.6 通信信息。面向智能電網的通信網絡是大容量、以光纖傳輸和光纖接入為主的高速通信網絡，具有結構合理、安全可靠、綠色環保、經濟高興、覆蓋面全等特點，主要支撐大電網安全穩定運行，骨干傳輸網結構優化、規模提升；智能配用電，中低壓通信接入網延伸到戶、服務拓展；企業信息化，通信網帶寬提升、垂直通貫；通信資源優化配置，通信網絡管理平臺標準統一、功能提升。

3 智能電網的發展趨勢

3.1 從智能電網的決策系統來看。在未來的智能電網中仿真決策系統將采用快速仿真決策技術。該技術能夠通過為智能電網提供數學支持，從而來達到維護電網的安全，穩定的目的。另外，在未來的智能電網中，電力網絡系統中的信息將以幾何級的數量增長，信息之間的關聯度也將越來越緊密，要想實現及時高效的決策就必須要綜合這些信息，廣域，多層次的知識資源共享系統的建立就顯得非常重要。

3.2 從系統集成的角度看。分布式系統集成是智能電網的重要特征，主要包括分布式發電，分布式儲能，需求響應等三部分。未來的分布式發電系統中既可以接入配電系統，也可以不接入。分布式發電機既可以與主網相連，同時也可以自行運行。需求響應，是分布式系統集成的一個重要因素，在未來的發展中實現在正常，緊急與恢復狀態下的協調運行將是一個重要趨勢。

3.3 從監控方式的角度來進行分析。當前的監視控制方式是一種由相互獨立的各部分組成的控制系統。這種方式雖然能夠滿足電網的基本要求，但是隨著電力形勢的日益復雜，這種技術已經不能適應時代發展的要求。在今后的發展過程中我們主要是要采用更具伸縮性，遺留系統之間關聯度更強的MAS形式的監控系統。當前MAS系統在人工智能領域得到了深入研究，相信在今后的發展中MAS監控方式將得到有效利用。

4 結語

隨著電力形勢的日益緊張，傳統的電力系統已經遠遠不能適應時代發展的要求，為了落實國家能源戰略部署，推動低碳經濟發展，促進經濟發展方式轉變，國家提出了建設安全水平高、適應能力強、配置效率高、互動性能好、綜合效益優的堅強智能電網的重大舉措，智能電網已逐漸成為社會共識。但是智能電網是電力技術進一步發展的產物，融合了信息技術，通信技術和電力技術等多種復雜的技術，因此智能電網的建設是一項高度復雜的系統工程，需要我們更好的理解和掌握智能電網相關知識，加快推進智能電網的建設與發展。

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