對智能電網技術及其發展的分析

摘 要：隨著電力技術水平的不斷提高，智能電網技術，在電力行業開始得到廣泛的運用，有效的提高了電網供電的可靠性，為國家和社會經濟發展提供基礎保障。本文結合實際的工作經驗，對智能電網技術進行了綜合的闡述，以及分析了其當前發展和運用的情況。

關鍵詞：智能電網；發展；運用

電網，作為現代經濟發展重要的基礎性保障，不斷地提高其能源優化、能源供應可靠性，是滿足現代生產和生活對現地需求日益增加要求的必要手段。隨著我國電力企業的市場化建設，智能電網也開始進入人們的視野，為提高傳統電網的供電效率和綠色環保創造了新的發展環境。

1 智能電網的定義和技術特點

根據我國國家電網對智能電網的定義，智能電網是指以特高壓為電網主干、各級電網協調發展為基礎，利用信息、通信和控制現代化技術，實現電網的自動化、信息化和互動化的電網技術。智能電網的智能型，主要表現在以下幾個方面的技術特點：

1.1 自愈性。智能電網利用信息和控制系統，可以實現對整個電網的實時監控，在發現問題時快速的進行判斷并作出保護動作，如將發生故障的線路或者電氣元件隔離，及時的進行恢復供電，保證不發生大面積的停電現象。此外，實時監控系統還可以根據數據對電網的運用狀態進行預測，如將大電網按照風險隱患的等級劃分，對不同的等級采取不同的預防和控制的手段。

1.2 互動性。與傳統的電網相比，智能電網依靠其通信和控制系統，可以實現雙向的互動，這對于改善用戶的用電體驗，具有很好的效果。電力企業通過與用戶之間建立雙向的通信系統，企業可以對的用戶的用電情況、成本、安全用電情況、電費收繳情況等進行了解，用戶也可以根據這些信息制定合理的用電方案，從而實現的供需雙方的有效溝通，提高電力資源的利用率。

1.3 兼容性。智能電網可以實現多種發電模式的接入，具有很好的兼容性。在分布式發電和可再生新能源發電等多種發電形式發展的形式下，傳統的電網難以實現這些電力的兼容和接入，但智能電網可以實現。智能電網可以同時將集中式發電、分布式發電、可再生能源發電和染料電池發電，這一技術有其是對于可再生新型能源的開發利用具有重要的意義，我國光伏企業并網發電，即極大的促進了光伏發電產業的發展。智能電網的兼容性有助于改善電力結構，促進電力發展的綠色、環保和高效利用，符合和諧發展的理念。

1.4 優化性。智能電網技術包含智能化的電力調度系統，可以根據對電網運行數據的分析，根據電網電源分布、用電時間段的分布、電網荷載傳輸情況等對電力進行調度，實現以最小化的電網運行成本實現最大的優化運行效率。智能電網還能實現都對電網損耗的有效控制，識別無論是自然狀態下的能源損耗還是人為破壞的能源損耗，通過與現代化建筑物智能電氣系統之間的聯系，將整個電網的電力損耗降到最低，實現電力資產規劃、建設、運營、維護等多個環節的優化。

1.5 市場化和多元化。智能電網可以有效的調節供需關系，通過對電力系統規劃、運行和提高電力供應的可靠性，促進電力企業的市場化運行，實現電力市場的公平競爭。智能電網以物理的輸配電網絡作為主體，以雙向、集成、高效的信息控制系統作為平臺，實現對電網的監測、控制、調度、市場運營和維護處理等多種業務，實現電網業務的多元集成化。

2 智能電網的發展

智能電網概念首先由美國電力科學研究院在2001年首先提出，并在2003年啟動了智能電網的研究和建設。歐洲則在2005年成立智能電網歐洲技術論壇，同時還進行了智能電氣建筑的研究。2008年，美國的波爾成為世界上第一個運用智能電網的城市。2009年，歐盟提出要利用智能電網技術實現對新型能源的集成利用。2009年中美簽訂智能電網研究和利用合作協議，提出以智能電網實現對現有電網節能百分之三十的目標。日本于2010年開始由政府大規模推進智能電網研究，并在孤島進行大規模的智能電網實驗，日本智能電網注重對太陽能的集成利用。我國在2009年由國家電網公司提出了堅強智能電網的發展計劃，同年即啟動了相關的標準編制、研究計劃、專項技術研究和試點工作，我國的智能電網以建設特高壓電網和實現各大電網之間的協調發展為重點。

3 智能電網的關鍵技術組成

3.1 智能通信技術。智能通信技術是智能電網的管家技術之一，是實現智能電網其他技術的基礎。雙向、高速和實時的信息通信技術，可以實現對電網運行狀態進行實時的監測，提供可供研究和分析的數據，對電網不斷的進行修正和調整，實現電力能源的高效利用，提高供電的質量和可靠性；通信技術實現了供電企業和電力用戶之間的雙向溝通，實現供需平衡；信息通信技術對電網損耗和故障進行監視和控制，是智能電網實現自愈的基礎。

3.2 智能傳感和控制技術。智能傳感和控制技術是實現智能電網遠程監測和控制的基礎，主要表現在智能電表、在線設備監測和廣域測量系統。智能電表可以實現對用戶實時電價、用電情況的監測，還可以實現自動抄表，對于建設電氣智能化住宅具有重要的意義。電網設備在線監測系統，包括對電氣量和非電氣量兩個部分的監測，電氣量監測主要包括電流、電壓、功率和功率因數等；非電氣量監測主要包括對電氣設備的溫度、壓力、氣體和流量等進行監測。電網在線監測，是在高敏度的傳感器的基礎上進行的，主要有電壓器監測、斷路器監測和線路容量監測。廣域測量系統，是指在全球定位系統和通信系統的基礎上，對電網實現動態的的運行狀態測量，并結合通信系統傳輸數據到控制中心進行分析，做出預防和控制。

3.3 智能化決策系統。現代電網對電網調度人員的決策有著嚴格的要求，智能化的電網可以將將傳統的復雜電力數據轉化為易于識別的動畫技術、虛擬現實技術、動態著色技術等，幫助系統控制人員可以及時的對問題進行分析和進行決策，減小電力故障帶來的損失。智能化的決策系統利用現代計算機技術實現的操作界面的可視化、人性化，節約了決策的時間和提高的決策的準確性。

3.4 分布式能源接入技術。分布式能源接入技術，是智能電網的關鍵技術之一，它可以幫助智能電網實現對風力發電、染料發電、光伏發電和小水電等發電方式的集成入網運行，不僅節約了輸電網建設的成本，而且對于提高可再生能源的利用率，應對電網高峰負荷，提高電網的安全和可靠性，具有重要的意義。智能電網在中低壓輸配電網上接入分布式電源，徹底改變的傳統的電網單相潮流現象，實現的雙向的、多分布的能源接入。

4 總結

智能電網是電網發展的必然趨勢，當前我國的智能電網研究和建設，前景比較樂觀。智能電網建設涉及到通信、控制、在線監測等多種技術，好需要建立完善的管理制度和市場機制。電力企業加大智能電網發展，對于提高整個電網的安全可靠性具有重要的意義，促進電力資源為國民經濟建設發揮更大的作用。

參考文獻

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