淺談智能電網控制技術發展

摘 要：文章通過查閱我國電網建立以來的歷史數據，然后與國外先進國家的電網情況進行對比可以得出我國電網目前不足的地方。從技術層面上來講，我國的智能電網與國外有一定差距，特別是安全性能以及日常的管理。智能電網可以更加的人性化，但是仍然存在著許多的問題，很多的關鍵問題急需去解決。例如智能電網息息相關的工業網絡控制，其安全問題不容忽視。而我國在電網安全方面存在人才不足的問題，特別是高端的技術人才。最后，文章通過對比分析，為我國智能電網的未來發展指明了方向，提出了相關建議。

關鍵詞：智能電網；控制；信息技術；儲能技術；電力仿真

引言

電能在人們的生活中，占有非常大的優勢，隨著時代的發展，電力技術、新能源逐步進入我們的生活，而這個比例會越來越高。全球范圍內的能源、環境問題的突出，迫使人們對電網這個大規模、高密度、強動態的能源收集、傳輸與分配系統，提出更可靠、更高效、更可控的要求，智能電網的概念應運而生。

1 智能電網獨特的性質特點

1.1 自我修復

實時把控電網工作狀況，預測電網運轉動向；及時察覺、迅速診斷事故隱患和防范事故出現；事故產生的時候，在未有或者少量人為參與下，可以迅速阻斷事故、自我復原，規避大范圍停電現象的出現。

1.2 兼容集中式發電與分布式發電

電力結構結合自然環境的可持續發展，既是綠色能源再生的要求也是現代電力結構的發展要求，也就是要求電力系統能夠適用多種發電模式。

1.3 能實現整體優化

在發電、輸電以及用電的各個環節進行調節，提升能源的利用率，減少對于設備的投入資金。

1.4 實現與用戶的智能互動

能實現與用戶的智能互動，有效開展電力交易，實現資源的優化配置，提供最佳的電能質量和供電可靠性。

1.5 數字化信息系統的全面集成

達成監督、掌控、保衛、愛護、調度與電力市場處理等現代化電子體系的全方位集合，組成完整的協助決定架構。

2 助力智能電網控制發展的相關技術

2.1 高性能信息技術

建立功能強大、高度融合的信息系統是實現智能電網的基礎。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態、實時信息和電力交換互動的大型基礎設施。通信基站建設完畢后，在工作中通過智能設備對全網實施實時觀測，然后通過信息技術實施調控，達到故障自除的自愈性能。關于通信技術的發展，應該著重開發兩個方面的技術：第一是公開技術架構，營造一個“隨插隨用”的環境，確保各個電網器件形成互聯網通信；第二是建立一個固定的標準，讓全部的傳感器、機器設備和系統之間可以實現無障礙溝通，也就是說全部的設備和系統之間能夠互相理解信息，使系統和機器自身或者相互之間實現無差別協作。

（1）空間信息技術和流媒體（Stream Media）技術已經成為現今最先進的科學技術，已經廣泛應用于電網智能化建設中。

現代化電力結構中的核心技術點就是，網絡技術與電力結構的緊密結合以及和其他數字化的操控系統的相互應用，處理好這些關系才能有效應用網絡手段。

（2）隨著光纜通訊及電波通訊即將成為以后智能化通訊的兩種主要途徑，以輸電線路為載波信號和特制線纜也得到了很大發展。電力系統的主要通信方式為傳統的數字微波通信，另外移動寬帶通信業務也逐漸在該領域中得到實際應用。

（3）信息勘測本領是參數程序的感觸部分，是達到智能電網操縱效用的基礎形成構件，良好的信息勘測本領得到數據且把其變換成參數信息，用來供智能電網的全方位使用。通過參數量測可以評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計、管理用電、減輕電網阻塞以及實現與用戶的溝通。

2.2 多用途儲能技術

大容量可變速抽水蓄能技術進步飛快，因為有了新材料、新工藝及超導磁懸浮技術的引領，飛輪儲能也逐步進入了大眾的視野，NAS電池、液流電池等這些作為新型電池的領頭羊在此也獲得了飛快的發展，而且還被運用到了電網里。儲存方式從某種角度來說完善了電的發生、傳遞和使用的途徑，變成能級柔化、穩定和備用的關鍵方式，為更改用電效果的根本方法。在未來的智能電網領域，電動汽車必須迎接和面對新挑戰，適應形勢發展需要。歸結起來，主要表現在兩個方面：首先是新形勢下各類用以輔助電動汽車的設施能否滿足電動汽車的運行需求，如充換電站以及充電樁等設施；其次就是儲能技術加入電力系統之后，對電力系統帶來的影響如何預測和控制，對電力系統的運行管理會帶來哪些影響，以及該技術如何能最大限度的發揮其作用，都是今后要面臨的問題。

2.3 電力系統仿真

要模仿電力系統就需要我們首先通過了解實際存在于生活中的電力系統并且建設一個物理的或者是數學的模型，然后再不斷的實驗和健全，并且搞明白電力系統在一定的時間范圍里它是怎樣工作的還有它的特點。仿真可以大量的減少產品開發的成本，節約時間，幫助開發人員提高效率開拓思路，因為仿真的強大功能，在一定程度上，它可以模擬整個真實環境中電力系統，可以使開發者和使用者更加容易交流。智能電網主要硬件裝置，目前而言，主要包括：HVDC、FACTS、安全穩定裝置等，仿真環境要求呈多時間尺度、強非線性以及高精度。一些新的仿真算法和新的仿真平臺不斷出現。現代互聯網的高速發展已經可以實現大規模的電力系統計算能力，該大規模的電力結構是由不同的小的單元系統組合而成，而且各個小的單元網絡之間密不可分。隨著近些年科技與智能化的發展，仿真技術行業也開始變得火熱，各種仿真技術百家爭鳴，這些不僅有算法分析探究，數據的研究，還有模型的探究，以及可視化方向等一系列的仿真技術迅速崛起。

3 結束語

高科技電力結構的發展與當今經濟的高速崛起息息相關，也是整個電力行業的發展趨勢，提高電力結構的工作效率，改善經濟增長模式，都離不開高科技的手段，在實際的智能電網開發與創新中，應該加大對信息技術、儲能技術、電力系統仿真技術的研究與實驗，在此基礎上完善智能電網控制的發展。

參考文獻

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