智能電網發展現狀及關鍵環節研究

許鑫鑫 江蘇蘇源高科技有限公司

智能電網發展現狀及關鍵環節研究

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智能電網已成為近年來國內外有關未來電網發展趨勢的熱門話題。文章簡述和分析了智能電網研究開發背景情況，國內外智能電網的概念、特性和要求，智能電網關鍵環節要求及我國目前取得的進展。

智能電網 發展現狀 關鍵環節 中國特色

1 背景

電網是國家能源產業鏈的重要環節，提出電網應該具備：高效、清潔、安全、可靠、交互的特征。智能電網應運而生，智能電網是將先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術和自動控制技術與能源電力技術以及電網基礎設施高度集成而形成的新型現代化電網，能夠實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。

2 研究進展

2.1 美國

智能電網采用數字技術來改善從大型發電廠通過傳輸系統到電力用戶的電力系統、以及數量正在增長的分布式發電和存儲資源的可靠性、安全性和效率（經濟的和能源的）。美國電力化建設開展較早，但對電網建設投入不足，電力系統從業人員年齡結構逐漸老化，電網設備陳舊，存在穩定性問題，急需提高電網運營的可靠性。因此其智能電網建設關注于加快電力網絡基礎架構的升級更新，最大限度地利用信息技術，提高系統自動化水平。

2.2 歐洲

智能電網是一個能夠智能地整合所有與之相聯接的使用者（發電者、電力消費者或兩者兼備）的行為和活動的電力網絡。歐洲經濟發展水平較高，其網架架構、電源布點、電源類型臻于完善，負荷發展趨于平緩，電網新增建設規模有限。歐洲技術論壇：智能電網通過采用創新性的產品和服務，使用智能檢測、控制、通信和自愈技術，有效整合發電方、用戶或者同時具有發電和用電特性成員的行為和行動，以期保證電力供應持續、經濟和安全。

2.3 中國

智能電網定義：現代電網與先進的計算機技術、通信技術、控制技術深度融合，構建成的智能、高效、可靠的綠色電網。

中國正處于經濟建設高速發展時期，電力系統基礎設施建設面臨巨大壓力；同時，地區能源分布和經濟發展情況極不平衡：負荷中心在中東部地區，而能源中心則在西部和北部地區，其中蘊藏量極大的風能主要分布于東北、西北、華北以及沿海地區，太陽能資源主要分布在西藏、新疆和內蒙古等北部和西部地區。

3 智能電網關鍵環節

智能電網應用六大環節：發電、輸電、變電、配電、用電及調度環節。

（1）發電環節：引導電源集約化發展，協調推進大煤電、大水電、大核電和大可再生能源基地的開發；強化機網協調，提高電力系統安全運行水平；實施節能發電調度，提高常規電源的利用效率；優化電源結構和電網結構，促進大規模風電、光伏等新能源的科學合理利用。

（2）輸電環節：加快建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強國家電網；集成應用新技術、新材料、新工藝；實現勘測數字化、設計可視化、移交電子化、運行狀態化、信息標準化和應用網絡化；全面實施輸電線路狀態檢修和全壽命周期管理；廣泛采用靈活交流輸電技術，提高線路輸送能力和電壓、潮流控制的靈活性。

（3）變電環節：設備信息和運行維護策略與電力調度全面互動，實現基于狀態的全壽命周期綜合優化管理；樞紐及中心變電站全面建成或改造成為智能化變電站；實現電網運行數據的全面采集和實時共享，支撐電網實時控制、智能調節和各類高級應用，保障各級電網安全穩定運行。

（4）配電環節：建成高效、靈活、合理的配電網絡，配電網具備靈活重構、潮流優化能力和可再生能源接納能力，在發生緊急狀況時支撐主網安全穩定運行；實現集中/分散儲能裝置及分布式電源的兼容接入與統一控制；供電可靠性和電能質量顯著提高；完成實用型配電自動化系統的全面建設。

（5）用電環節：構建智能營銷組織模式和標準化業務體系；全面開展智能用電服務，在全國范圍推廣應用智能電表；構建智能化雙向互動體系，實現電網與用戶的雙向互動，提升用戶服務質量；推動智能樓宇、智能家電、智能交通等領域技術創新，改變終端用戶用能模式，提高用電效率，電能在終端能源消費中的比重超過26%。

（6）調度環節：以服務特高壓大電網安全運行為目標，開發建設新一代智能調度技術支持系統，實現運行信息全景化、數據傳輸網絡化、安全評估動態化、調度決策精細化、運行控制自動化、機網協調最優化，形成一體化的智能調度體系，確保電網運行的安全可靠、靈活協調、優質高效、經濟環保。

4 小結

經過多年的建設，我國電力系統建成了以光纖通信為主的、微波和載波等多種通信方式并存的、世界上規模最大的電力通訊主干網絡；在發電、輸電、配電盒用電等各個環節，廣泛應用先進的信息通信技術、傳感與量測技術、電力電子技術。電力生產運行主要指標接近或達到國外先進水平；在特高壓輸電、大電網安全穩定控制、廣域相量測量、電網頻率質量控制、穩態/暫態/動態三位一體安全防御和自動電壓控制技術等技術領域進入了國際領先行列。。

[1]王鑫，吳鵬.我國智能電網基本特征和技術進展[J].科技展望，2015，25(20)：112.

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