淺析智能電網發展機理

劉偉

摘 要：伴隨著科技的高速前進與成長，智能化電網逐漸融入了人們的生活中。但目前國內針對智能電網的研究和具體實踐使用相對較少，對智能電網的開發力度還不夠，故有關研究認為通過對具體問題的研究，把智能電網實行部分的優化改造，以適應智能電網的應用需要，便于智能電網的發展。文章主要通過對智能電網結構的進行分析，從而發現智能電網的發展機理。

關鍵詞：智能電網；發展機理；結構；應用

引言

近年來，智能電網發展速度越來越快，其所涉及的范圍也越來越廣，涵蓋的技術環節也有所增加，當然其中包含很多專業要求極高的電力工程。當下，智能電網在人們的生活、工作中應用愈加廣泛，已成為人們生活必不可少的一部分。現今，國內外對智能電網進行了深入的研究，其研究內容包括與電網有關的發展規劃、電網的發展技術的提高等，本文重點是對智能電網發展機理的研究與探索。

1 智能電網概述

1.1 智能電網的概念

智能電網就是對供電網絡的進行智能化處理（智能電力），也被稱為電網2.0。智能電網實際上是在高度集成、高速雙向的通訊網絡系統基礎之上建立的，運用先進的傳感與測量技術、先進的設備和控制機制，及先進的決策支持系統技術，以提高智能電網的可靠性、安全性、經濟性、高效性，并且保證其在使用過程中是安全的，綠色環保無污染的，對社會沒有危害的。其首要特點就是提供具有鼓勵、自愈以及可以防御外界攻擊的高質量電能電力，可以包容多樣的發電形式，推動電力市場的高速發展以及優化加速資產的動作效率。

世界各國對智能電網的理解不同，導致每個國家智能電網的標準也是不盡相同的。因此，我國的智能電網也是有別于其它國家的，所以我國政府對智能電網的劃分標準也和其它國家不同，我國對其的定義是：智能電網是用特高壓電網作為主體，并配合各級電網的綜合性電網，再結合先進的通信、信息與控制手段，構建以信息化、自動化、互動化為特征的統一堅強智能化電網。

1.2 智能電網的基本構架

目前，國際上對智能電網的基本機構還沒有統一的概念和標準，依據各國設想，構建智能電網基本包含以下方面：

智能電網是以先進的傳感測量、信息通信、分析決策、自動化控制技術結合電力能源技術，再配以完善而密集的電力輸送網絡形成了新型的現代化電網。

不過目前智能電網的研發還處于初級起步階段，各國情況不同，發展方向和重點也不同，再就是資源劃分也不同，所以目前在國際上沒有一個統一的標準。不過就目前的研究情況而言，智能電網的本質就是在原來電網的基礎上引入新技術、新方法，例如先進通信技術，智能化控制技術，計算機與信息技術以及電力工程技術等等，形成了一個有機綜合體，就是現在化的智能電網，也是人工智能的一種體現，具備比較強大的應變能力，形成了一套完整的自動化的供電網絡。

其主要特征包括：（1）堅強。發生重大故障或大擾動、有自然災害、外力破壞等情況下，電網依然可以安全運行，確保居民用電，且不發生大面積停電事故，保障電力信息安全。（2）自愈性。具備實時、在線、持續的安全評估與分析能力，強大的警戒、預防控制能力，及自我故障診斷、故障隔離、系統自我恢復的能力。（3）兼容性。可以保障再生能源、分布式電源、微電網的合理、有序接入，并充分完成和居民間的互動，滿足居民的用電需求。（4）經濟性。可以有效實現資源優化、減少電網耗損，提升利用流程，并對電力市場、電力交易的運營開展有積極的作用。（5）集成性。利用統一的平臺，將電網的信息進行共享，并達成電網標準化、規范化、精細化管理的目的。（6）優化性。能有效降低電網的運行和維護成本，優化資產利用率。

2 智能電網的發展機理

智能電網的發展機理指在特定環境中，電網系統中各個組成部分內在工作模式之間相互支持、相互作用的一個機制。電力系統發展機制分為內外兩個方面，其一是內部的基本模式，是智能電網得以持續發展的基礎，在結合外部因素環境、能源、經濟等的作用，構成了智能電網的發展和循環系統。

2.1 智能電網的基礎模式

智能電網的基礎模式是由發電機發電、輸送電力、變電箱變電、配電、用電市場、市場調度和參與主體等組成的，其相互作用，形成了一次性轉化電能并輸送到用電市場的循環系統。其中電力流向是發電——輸電——變電——配電——用電的過程。其各個環節通過市場的參與主體、電力和調度等進行聯系并相互影響，這些影響產生于各環節間的數據輸送、控制和狀態感知等。在不同國家這種影響和作用的運用模式不同，但參與主體是各個國家電網基礎模式的重要組成。

電力系統的基本模式受限于電力技術、成本等條件的約束，只有當電力相關的科學技術發展到一定階段，才能從根本上改變整個電力系統的運行模式。當電網的基本模式相同時，其參與主體運作電能與相互聯系作用的不同模式，會導致電網系統運行方式的不同。當然，電網系統的運作模式是實時變化的。

2.2 智能電網的外部推動因素

電力主要是供給整個社會需求的，所以智能電網的外部推動因素即為社會需求，這種需求可以影響到電力系統的運作模式，不同的國家運作模式也各不相同。但其主要作用于智能電網的外部推動因素是大致相同的。

（1）為社會提供充足的、安全的、高效的電力，保證社會的經濟運行。（2）可以有效減少不可再生能源的占比，提升再生能源再次利用的占比。（3）降低溫室污染源的排放量，提升電力的使用占比，從而減少環境污染。（4）能有效減少智能電網的整體運行與維護成本，節省能源。

2.3 智能電網的發展機理

通過上述對智能電網基礎模式和外部推行因素的分析和研究得出，電力智能化的發展機理首先是智能電網發展的主要問題在于技術、經濟、能源、環境等因素之間難以協調，和智能電網運作模式間的有機結合。其次是來源于社會經濟中各種因素的推動，這些因素使得智能電網的運轉模式得以完善，并促進智能電網的發展。簡單來說是，經濟社會的各種影響因素決定著智能電網系統的未來發展，這些發展期望促進了國家和政府對智能電網的重視程度，為智能電網的發展提供了經濟和政策的便利條件。這些便利條件重點作用于智能電網的規劃中，具體表現為政府對智能電網的技術、裝備、標準和管理模式等各個方向具體執行方案的支持。技術、裝備、標準等硬性條件直接影響于智能電網系統的各個細節；國家的經濟、政策支持，管理方式的轉變屬于軟性因素，直接對智能電網系統的基礎模式產生影響，最后對整個智能電網系統的管理模式、運轉模式產生積極作用。智能電網系統的各個步驟節節相扣，相互作用，對一個環節的影響，會直接作用于整個環節，并最終影響到用戶的用電安全和質量，降低社會經濟效益。

當然，上述對智能電網系統發展機理的研究相對而言覆蓋面比較廣的，在對其進行詳細研究時，可以直接針對其中的某一個步驟進行詳細的探索，比如智能電網的發電和輸電等；也可以把所有步驟結合起來進行研究，這樣可以全方位的考慮到影響智能電網系統的各個因素。

3 結束語

電網智能化現今已經進入最重要的建設期，其相關的理論探索也愈發重要。只有對智能電網的研究越加深入，才能夠更好的提供社會經濟發展所需要的高質量電能，為我國經濟的高速發展貢獻一份力量。智能電網的發展和利用也可以讓國民甚至偏遠地區的用電問題得到充分解決，保障國家的社會穩定。在智能電網的運轉過程中，也能減少污染，增加可再生能源的利用率，提高社會的經濟效益。

參考文獻

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