智能電網關鍵技術分析

潘國偉

【摘 要】智能電網在我國剛剛興起，相比歐美等國發展相對滯后。本文通過對智能電網的介紹，細致分析了智能電網與傳統電網相比的特點。進一步的剖析了智能電網所涉及的相關技術，最后結合調度工作淺談了智能電網調度的發展趨勢。

【關鍵詞】智能電網 關鍵技術 發展

預計到21世紀20年代我國用電量將達到7.8萬億千瓦時，全國供電水平達到16億千瓦，是2014年全年供求量的1.6倍左右。伴隨信息技術的進步，以及信息技術與電力企業的結合，只有通過智能電網的建設才能滿足今后社會對電力的要求，滿足終端用戶對電網企業個性化、多樣性服務的需求。

一、智能電網特點

如果說傳統電網是第一代電網，那么智能電網就可以理解為第二代電網。它是以電子設備為基礎，以計算機通信技術為手段，通過傳感器等元器件將電力企業供求所需的所有設備聯系在一起，形成終端用戶服務體系。也可以簡單的解釋為通過計算機通信技術對傳統電網進行資源的整合優化，目的是為了提高電網的利用率真、可靠性。

智能電網具有以下特點：

1.電網的自適應性：智能電網通過信息技術的結合，將大大的減少人為的干涉，在電網出現故障時，電網自動隔離故障電路，切換到有效電路上，盡可能的保障電網的可用性，避免用戶的供電中斷。

2.經濟高效：通過電網資源的整合優化，提高現有設備的整體容量和利用率、減少線路損耗、及時調度區域間電力，平衡電力缺口，降低運營成本。

3.安全可靠性：更好地應對人為或自然發生的擾動做出辨識與反應。在自然災害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下保證人身、設備和電網的安全。當系統多臺發電機、多臺變壓器或多條主要供電線路等一次設備故障跳閘后，電網仍能維持穩定運行并向關鍵負荷穩定地輸送電力；當系統的控制中心、微機保護、數據庫、信息和通信系統等設備受到信息層面的攻擊時，電網仍能保持正常運行。

4.兼容性：既能適應大電源的集中接入，也支持分布式發電方式友好接入以及可再生能源的大規模應用，滿足電力與自然環境、社會經濟和諧發展的要求。

二、智能電網關鍵技術分析

2.1信息通信技術

信息通信技術是實現電網智能化必不可少的一項技術，智能電網的控制和監測必然建立在具有開放和集成性特征通信系統基礎之上。以通信技術為基礎的智能電網不僅能實現信息的高速雙向傳輸來滿足用戶與電網的實時互動，還能通過先進的量測技術對電網中的各項參數進行實時精確的測量，連續不斷地自我監測和校正，并利用先進的信息技術，實現電網各系統的自愈功能，從而及時獲取完整的電網信息，提高能源的利用效率，真正達到提高供電的可靠性與安全性。

2.2儲能技術

眾所周知，可再生能源的特點是不穩定的，因此，傳統電網功率瞬態平衡依靠機組慣性來實現的現狀，不能滿足智能電網對儲能技術的要求，未來電網無能量存儲系統作為支持，難以想象智能電網發展前景。分布式儲能裝置包括機械蓄能（包括抽水蓄能技術、飛輪蓄能技術、壓縮空氣蓄能等方式）、電磁蓄能、蓄電池儲能、超導儲能等。

2.3量測技術

滿足遠程監控的需要，保證對用戶分時管理，需要發展快速反應和準確的傳感和測量技術。測量技術涉及電力系統各個方面：一般是將獲得的數據轉換為數據信息，從而對電網的運行狀況進行評估。這一技術的有效應用能夠提高電力公司與客戶之間的互動能力，從而提高設備的可利用率。

2.4分布式電源技術

分布式電源技術是智能電網技術體系構建的重點之一，智能電網分布式電源技術，一個重要的特點是靠近負荷，該特點可以有效降低了電網的輸電能力擴展需要，這就有利于大幅度的提高職能電網供電的可靠性，隨之我國智能電網供電的質量也會越來越完善，因而，智能電網發展中，凸顯了巨大的綜合效益。同時，智能電網分布式電源技術物理基礎，利用智能電網網絡結構，和控制運作模式，實現與配電網的高度集成化。分布式電源種類眾多，像可再生能源的太陽能和風能等，這些能源是普通用戶生活所需的常見能源，另外，分布式電源也可以是一個能量儲存系統，更可以是充電站。分布式電源協同控制，也可以被用于發電廠。

2.5智能調度技術

智能調度是智能電網建設中的重要環節，調度的智能化是對現有調度控制中心功能的重大擴展，智能電網調度技術支持系統則是智能調度研究與建設的核心，是全面提升調度系統駕馭大電網和進行資源優化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術基礎。調度智能化的最終目標是建立一個基于廣域同步信息的網絡保護和緊急控制一體化的新理論與新技術，協調電力系統元件保護和控制、區域穩定控制系統、緊急控制系統、解列控制系統和恢復控制系統等具有多道安全防線的綜合防御體系智能化調度的核心是在線實時決策指揮，目標是災變防治，實現大面積連鎖故障的預防。

三、智能電網調度發展趨勢

3.1分區、分級調度結構

目前我國已建立了較完備國調、網調、省調、地調和縣調的五級調度體系，每年調度自動化市場的需求大約在4.5億元。

3.2更重視信息反饋和自動化處理

智能調度則采用IEC61970國際標準接口，系統信息的反饋能力和自動化處理能力提升，機組具有較高的自適應水平，對現有調度控制中心功能的重大擴展，增強了電網在遇到事故時快速自動排除故障和保障供電的能力。

四、結束語

隨著電力信息化水平的不斷發展，智能電網必將成為供電企業發展的新趨勢。作為電力公司調度控制中心的運行人員，我們有責任和義務去熟悉和了解智能電網，掌握智能電網發展的關鍵技術，不斷提高對整個電網的把控能力。

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