基于智能電網及其電站自動化探討

陳云繼（中國長江電力股份有限公司，湖北宜昌443000）

基于智能電網及其電站自動化探討

陳云繼（中國長江電力股份有限公司，湖北宜昌443000）

電力工程建設始終是我國現代化建設的關鍵內容，隨著近幾年來我國用電量的持續升高，穩定供電已經成為了電力企業的工作重點。智能電網及其電站自動化是電力企業確保電網可靠運行的重點，在確保電力供應穩定方面有著重要的作用。所以，應該更深一步提高對于智能電網及其電站自動化的認識，從而確保供電穩定性。

智能電網；電站；自動化

1 引言

電網是一個整體，電能從生產到輸送再到使用，各個環節的總量時刻都在發生著變化。由于電能具有不可儲存的特性，所以在電網系統中的電能在任何時刻都必須保持平衡，即發多少電的同時就必須用多少電，否則電網所供應的電能質量標準就難以符合國家規定的各項指標。根據電能生產總量和使用總量必須保持瞬時平衡的特點，如果整個電網系統沒有統一規范的組織、嚴格的管理和科學的調度，電網根本無法安全穩定運行，所以電網調度是電力系統中的一個十分重要的環節，電網調度自動化是電網調度發展的一種全新模式。當前電能是人類生產生活過程中不可缺少的能源，隨著我國經濟社會快速發展，智能電網建設已經成為電力行業轉變發展方式的一個必然選擇，智能電網調度自動化技術具有環保性能好、安全可靠系數高、節能效果顯著、自愈能力強等優質特性，因此，智能電網調度自動化是未來電網發展的主要趨勢和方向。

2 智能電網自動化系統的功能

智能電網工作紛繁復雜，多種操作、多項功能、多類情況會在短時間共同出現，這就需要調度做出及時、正確、準確地反應，因此，自動化系統就成為智能電網功能穩定、安全運行的前提。客觀地看自動化系統是一個綜合體系，智能電網自動化系統包含數據采集體系、數據傳輸體系、數據加工分析體系和信息決策體系等關鍵子系統，是穩定智能電網，自動化進行電力調節的基礎。在智能電網工作系統性越來越強、復雜度越來越高的今天，自動化的電力調度系統就成為必然，智能電網可以通過自動化系統實現對調度信息的采集，形成正確的智能電網指令，高效傳輸智能電網數據，并對智能電網的數據進行自動化、智能化地分析，通過智能電網自動化系統的實際應用做到對電力運行與調度情況的掌握，實現了電網自動化、最優化的運營，初步達到了電力系統化、智能化、自動化發展的體系建設和功能建設目標，圖1是變電站網絡結構。

圖1 變電站網絡結構

智能變電站一次設備智能化部分組件：

通過在現有運行一次設備（變壓器、開關設備等）上外掛或內嵌監測傳感器，結合就地化安裝的智能組件，實現一次設備智能化改造。一次設備智能化簡化了變電站二次回路設計，提高了系統可靠性，并為狀態檢修奠定了基礎，如圖2所示。

3 智能電網自動化系統的主要特點

建立調度自動化系統能夠充分發揮自身優勢，逐漸減少高消耗、高污染的能源使用量，從而提高清潔、可再生能源利用率。智能電網調度自動化系統具有十分強大的優質特性（見圖3）。

圖2 智能組件的有機結合

圖3 智能電網自動化的特點

3.1 超強的自愈性

智能電網自動化系統具有超強的自愈性，保障電網能夠安全可靠運行。系統可以在無人操作的情況下，自動對電網中的問題進行修正和解決，從而消除潛在的風險隱患。智能電網在運行過程中，系統可以持續地進行檢測，通過自動診斷修復功能來操作防爆控制系統，操作準確方便，這一功能是傳統電網所不具備的。

3.2 強大的兼容性

智能電網自動化系統具有強大的兼容性，能夠將電能供應、環保科學有機地結合起來。當客戶用電負荷過高時，智能電網可以通過自動化系統進行合理的資源配置，從而減輕電網負荷過高的壓力。智能電網通過調度自動化系統可以使多種能源發出的電能接入電網系統，特別是風能、太陽能等清潔可再生能源，對于節能減排環境保護具有重大意義。此外，智能電網調度自動化系統可以消除電網擾動的不利影響，大大提高電能的質量，有效保障電力系統的供電可靠性。

3.3 較好的交互性

智能電網自動化系統具有較好的交互性，可以對電網設計方面存在的不足和問題進行修復和完善。充分利用建立在用戶端的接口，通過人機互動、人機聯動和模擬等技術手段，使電能的供應和使用能夠進行信息互換，從而更好地配置電力系統的資源，有力保障電力系統的供求平衡。

3.4 較強的集成功能

智能電網自動化系統具有較強的集成功能，可以將各個子系統進行良好地融合，使各系統間的信息和資源實現共享。并且，信息控制和系統優化等功能可以進行規范化處理，從而能夠整體分析電網調度系統。

4 智能電網自動化系統的改進

隨著我國科學技術的不斷發展，我國電力系統已經日趨完善，我國電力系統的進一步發展應瞄準智能電網自動化系統，通過對其相關完善更好地為我國電力系統進行服務。在我國當前情況下的電力系統中，由于相關智能電網自動化系統沒有具體的國家統一標準，這就造成了我國電力企業中存在多種智能電網自動化系統，并且每個系統都有著自身的優勢。

針對我國智能電網自動化系統發展的現狀，為了更好地使用該系統保障我國電力系統的正常運轉，我國需要在電力系統中同時使用多種智能電網自動化系統。通過這種辦法，可以使得不同系統間進行互補，更好的為我國電力系統進行服務。此外，在電力系統的某個智能電網自動化系統出現問題時，由于有多個系統的存在，這就使得相關突發事件的危害能夠降到最小，確保了出現問題后我國電力系統仍舊正常運行。

4.1 智能電網系統的信息化發展

信息是智能電網系統工作的基礎，準確、完整的信息加工、分析和應用是智能電網自動化系統的功能所在。進行智能電網自動化系統的綜合建設要從電網結構的時空特征和系統特點出發，將信息、數據的采集功能，因素分析能力進行整合，提高智能電網自動化系統的準確性，提高智能電網自動化系統的功能性。智能電網自動化系統需要大量的信息交流作為基礎，通信網絡的現代化需要信息技術和數字技術作為支撐，今后智能電網自動化系統的建設要設立、豐富通信架構和信息體系，使智能電網中各類指令、各種信息在網絡中得到快速、準確地傳遞，形成大數據、多層面的通信能力，以快速地溝通和流暢地交換擴大數字和信息資源的功能與外延，以保障智能電網自動化系統穩定性、感知性和功能性的提升。

4.2 智能電網系統的智能化發展

當前人工智能和專家決策機制在智能電網自動化系統中有了初步地應用，取得了提高智能電網自動化系統功能性，提升了智能電網自動化系統準確性，增加智能電網自動化系統穩定性的效果，并且由于智能化技術具有內生性和構建化的特點，使得智能電網自動化系統中智能化發現成為根本的趨勢與方向。今后的智能電網自動化系統建設要立足于智能化系統、智能化技術、智能化網絡、智能化管理等相關體系的建設，要在智能電網自動化系統中建立控制網絡、協調單元、決策機制，使智能電網自動化系統能夠應對調度過程中各種操作和各類問題，達到對網絡和系統智能化發展的保障。

4.3 智能電網自動化系統數字化發展趨勢

隨著我國網絡技術的不斷發展，數字化的發展趨勢在我國各行各業中都有所體現，智能電網自動化系統中也不能例外。為了實現我國國家電網的數字化，我國相關專家、學者近年來開展了無數的相關研究，用以促使我國電網數字化發展。如果智能電網自動化系統實現了數字化，我國相關電力部門的決策就可以極大程度的提升其準確性，將對我國電力系統的正常運轉起到較好的保護作用。

5 結語

綜上所述，智能電網走智能化的道路，實施自動化系統建設是電力工作與電力網絡構建的方向，要在新時期繼續以智能電網的實際工作為導向，推進自動化系統多樣化、系列化建設，在滿足智能電網自動運行、管理、調控等功能目標的基礎上，實施系統進一步地更新和換代，做出智能電網自動化系統深入地探索，使智能電網自動化系統在效率、功能、體系上的優勢進一步挖掘，建立智能電網的新機制，形成電力智能化、自動化發展建設的全面支撐。

[1]謝筱囡.智能電網自動化系統應用現狀與發展趨勢[J].科技傳播（理論研究），2012（20）.

[2]馬韜韜，郭創新，曹一家，等.電網智能調度自動化系統研究現狀及發展趨勢[J]．電力系統自動化，2010（9）.

[3]樹 華，韓建偉，劉志昂.智能電網自動化系統應用現狀及其發展趨勢[J].科技傳播，2014（19）.

TM76

A

2095-2066（2016）34-0036-02

2016-11-23

陳云繼（1971-），男，工程師，本科，主要從事水電檢修工作。