電力工程系統中智能電網互動設計方法

梁春嶺

【摘 要】隨著能源低碳化和供需一體化，加上能源互聯網技術不斷演進及國家對環境重視，智能電網互動設計電網運行模式將逐漸成為未來能源主要運行方式。基于此，本文先就智能電網互動系統特征和設計的要點加以闡述，然后就電力工程智能電網和微電網設計的方法詳細探究，通過此次對智能電網互動設計的探究，希望能為以后的具體工程的設計提供相應的理論依據。

【關鍵詞】智能電網；微電網；電力工程

中圖分類號： TM76 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）21-0027-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.012

【Abstract】With the low-carbon energy supply and the integration of supply and demand，and the continuous evolution of energy Internet technology and the country's emphasis on the environment，the smart grid interactive design grid operation mode will gradually become the main energy operation mode in the future.Based on this，this paper first elaborates on the characteristics and design of the smart grid interactive system，and then explores the power engineering smart grid and micro grid design methods in detail.Through the exploration of the smart grid interactive design，I hope that it will be specific for the future.The design of the project provides a corresponding theoretical basis.

【Key words】Smart grid；Microgrid；Electrical engineering

0 引言

智能電網是電網的智能化，這是在集成以及高速雙向通信網絡基礎上，采用多樣化的先進技術進行建立的智能化電網系統。智能電網在當前的發展比較流行，主要是因為智能電網的應用更加的安全可靠，以及經濟環保等，這也是未來我國電力工程系統發展的方向，并且在當前的發展中已經有了進一步推進。

1 智能電網互動系統特征和設計的要點

1.1 智能電網互動系統特征

智能電網互動系統是當前比較先進的電網系統，在我國的電網全面升級改造的過程中，市場對智能電網的需求也愈來愈大。智能電網是和使用者智能家電進行直接對接的，信息能相互的傳遞，系統的互動性特征比較鮮明，這樣能節省家電的能源，為使用者提供節能方式。智能電網的應用中，智能用電設備以及智能終端和電表等和家庭局域網進行連接，這樣就形成了智能網互動系統，從而能夠將用電數據直觀化的看到[1]。智能電網互動系統的應用中，只要有一個終端就能做好停電預防以及繳納電費等服務。智能電網互動系統能能及時完成電表計算工作，在電表數據的采集方面比較準確，避免了偷電的問題。通過信息技術的應用對用電資源計劃性的購買，這樣能保障用電的科學性。以光伏發電為主的智能微電網作為智能電網一個特例，需要同樣具備上述智能電網的特征。

1.2 智能電網互動系統設計的要點

智能電網互動系統設計要注重要點的把握，進入到新的發展時期，人們對電力能源的需求也在大大提升，這就要求保障電力能源的供應穩定安全。智能電網的互動設計是提升電力服務水平的重要基礎。電力工程系統當中智能電網互動設計要和實際的需求相結合，以及和電力發展的國情相結合，這就需要從幾個重要層面加強重視，在設計的時候從綠色環保的角度充分考慮，在電網調度過程當中，盡可能大比例的使用綠色能源，如風電、光伏等，減少火電能源使用比例。所以在智能電網互動系統的設計就要從綠色環保的角度進行考慮，減少空氣污染。

另外，智能電網互動系統的設計當中，要充分注重系統結構框架的堅固，注意電網間各種類型電源的快速切換，才能保證電站的安全穩定運行。資源的優化方面也是比較重要，這是提高資源利用率的重要舉措，是提高電網運行效率的重要保障。智能電網互動系統設計要注重自動化程度的提升，保障在系統出現問題后能自動的修復處理，減少系統維修的麻煩，最大化節約成本[2]。互動系統設計的交互性也是比較重要的，這是提高系統應用質量的關鍵，所以要組中用戶的特點進行優化改善系統。

2 電力工程系統智能電網互動設計和發展方向

2.1 電力工程系統智能電網互動設計

電力工程系統智能電網互動系統是多個部分組成的，如家域網以及智能家電，表計數據管理系統等等，這些都是智能電網互動系統的重要組成部分。市場中智能用電系統是在專業領域節能以及自動化控制方面進行應用，互動的智能用電系統的應用在當前也愈來愈廣泛，主要是其有著自身的優勢，智能電網互動系統能把動態電價以及電力供需平衡信息下達給智能家電，這樣就能自動的引導客戶改變用能方式，從而達到節約用電的效果。再有，這一智能互動系統的應用能為用戶及時提供停電通知以及欠費信息等服務。智能電表和終端以及家電進行聯網后，能夠通過智能家居系統的應用進行查看用電數據以及處的電價階梯。智能電網互動系統的應用能夠遠程采集電表數據，方便掌握用電規律以及高峰負荷，這對制定電力調控的方案就提供了可靠依據[3]。在智能電網互動系統的應用下，有遠程預購電功能等，從整體上提高了電力服務的質量。

電力工程系統當中智能電網的設計中，需要結合實際的需要進行設計。主站的設計通過分布式的架構，遠程信道通過無線公司以及公網有線寬帶結合方式預留光纖專網接口，涉及到的采集終端以及本地信道按照實際的需要進行設置。在智能電網互動的設計中，智能家電是比較鮮明的，在網絡技術的應用下實現了智能化控制，智能電網互動運行的模式有諸多的功能，網絡通訊功能以及智能電網運行模式是自動化的，智能家電的負荷計量模塊能獨立測量用電負荷以及用電量，智能電動力車以及智能電度表等，都是和網絡進行結合實現的[4]。智能用電終端的功能也比較多樣化，網絡通訊功能是比較基礎性的，能遵循閃聯協議接受和發送信息，以及顯示用電和運行情況等。智能電表的應用中有著上行和下行通訊接口，這是客戶和電網互聯樞紐，有著良好用戶界面。智能電網互動系統功能架構如下圖1所示。

以光伏發電為主的智能微電網設計屬于智能電網互動化設計一個特例，設計要點主要包含分布式能源、儲能裝置、電能變換裝置、保護裝置和微電網能源管理系統。智能微電網互動設計的控制系統設計需要滿足以下功能：1）對儲能裝置進行能量管理；2）智能化控制和分配負荷；3）應用手機APP等工具實時采集系統的運行數據；4）帶有設備運行狀態自檢裝置，快速檢測故障；5）具備和消防系統聯動功能；6）智能化傳輸電力數據至電力部門；7）具備功率預測和電能質量監測功能。系統智能化設計的控制原理是白天由光伏發電，發電功率大于負荷功率時，儲能逆變器接受EMS并網充電指令，電網通過儲能逆變器給蓄電池進行充電。充電完成后，能量管理系統對PCS儲能逆變器發出停止充電指令，PCS進入待機狀態，停止對電池充電。白天由于負荷消耗導致電池無法充電充滿時，由能量管理系統根據谷時電價從電網取電給儲能蓄電池充電。該系統的智能化互動設計屬于電力工程系統當中智能電網的設計一項重要的組成部分，在智能電網互動系統的組成當中加入光伏發電模塊、能量管理模塊、保護裝置狀態及微電網管理系統等模塊。

2.2 電力工程系統智能電網互動設計發展方向

電力工程系統智能電網互動設計發展中，隨著要求的不斷提升，智能電網互動設計的整體水平也會不斷提升，從電力工程行業的發展角度出發，通過先進的科學技術以及管理理念的應用，特別是分布式發電、儲能技術和電動汽車發展，改變了以燃煤為主傳統的發電模式，使電力流、信息流、業務流不斷融合。從而推動了智能化電網互動技術的發展。系統的發展還需要進一步完善相關的技術標準以及管理規范體系，使電力工程系統領域的全面發展質量水平得以進一步提升，智能電網互動設計發展和我國能源戰略發展要求相符合，和國家能源綠色發展政策相呼應。與此同時，要注重智能電網架構的科學設計，保障智能電網的開放以及靈活，形成標準的架構體系。

3 結語

綜上，智能電網互動設計的發展過程中，要充分重視方法的科學應用，能和實際的需求相契合，通過此次對智能電網互動系統的設計理論研究，從理論層面能對實際發展起到起到指導作用，促進我國電力工程的良好發展。

【參考文獻】

[1]馮玲玲.試論電網電力可靠性信息系統的設計[J].電子技術與軟件工程，2016，（23）.

[2]李小偉.電網系統中智能電網工程探析[J].城市建設理論研究（電子版），2017，（20）.

[3]徐曉云，崔智松.電網系統中智能電網工程探析[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（1）.

[4]仇歲林.電網系統中智能電網工程探析[J].城市建設理論研究（電子版），2017，（28）.