智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

摘要：現(xiàn)今這個時代，全球經(jīng)濟得到快速的發(fā)展，智能電網(wǎng)也應(yīng)運而生，并已發(fā)展成為世界許多國家電力工業(yè)中的主流技術(shù)。而強大的智能電網(wǎng)能為國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展提供有力的保障。文章主要根據(jù)各國智能電網(wǎng)的使用研究，分析了智能電網(wǎng)的技術(shù)實現(xiàn)功能。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力技術(shù)；功能

1.智能電網(wǎng)的介紹

智能電網(wǎng)就是基于物理電網(wǎng)之上，結(jié)合先進的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和傳感測量技術(shù)高度集成而成的新型電網(wǎng)。它具有抵御攻擊、自愈、激勵和包括用戶、為用戶提供足夠的電能質(zhì)量、允許各式各樣發(fā)電形式的接入來啟動電力市場及能高效優(yōu)化和運行資產(chǎn)等特性。

2 智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展2.1智能化通信技術(shù)

擁有雙向、實時、高速、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的基本條件，也正是基于此條件才能使智能電網(wǎng)的特性得到正常發(fā)揮。在通信技術(shù)的基礎(chǔ)上智能電網(wǎng)不但可以利用高速雙向的信息傳輸來完成電網(wǎng)與用戶之間的實時互動，而且還可以利用測量技術(shù)這一特性對電網(wǎng)本身的各項參數(shù)進行持續(xù)的、及時的監(jiān)測與校正，又可以通過信息技術(shù)功能及時完整的收集電網(wǎng)信息，實現(xiàn)電網(wǎng)各系統(tǒng)的自愈，從而真正實現(xiàn)電網(wǎng)供電的安全可靠和性能憂化。

2.2 智能化量測技術(shù)

智能化量測技術(shù)是組成智能電網(wǎng)的基本構(gòu)件之一，它可以評估電網(wǎng)的安全性及可靠性，這主要是通過智能電網(wǎng)的雙向高速的信息通信系統(tǒng)來監(jiān)測電網(wǎng)的各項參數(shù)，然后將檢測到的參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息傳送給智能電網(wǎng)的各系統(tǒng)以供使用，再收集一份完整的電網(wǎng)信息，從而實現(xiàn)了對電網(wǎng)的評估，也提高了能源的使用率。另外，用戶也可在費率政策的實施下通過儲存高峰電力價格的信號及電費費率，利用電網(wǎng)中微處理器的智能表計功能來實現(xiàn)電力使用的自動控制。

在電力公司為了滿足電力系統(tǒng)工作人員對數(shù)據(jù)的需求，參數(shù)測量技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)如下：關(guān)鍵元件的溫度、線路和變壓器的負荷、電能質(zhì)量、功率因數(shù)、相位關(guān)系、故障定位、停電確認、表計的損壞、設(shè)備健康狀況和能力、電能消費和預(yù)測等。

2.3 智能化控制技術(shù)

所謂的智能化控制技術(shù)先需在預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上才能有效運行，而智能電網(wǎng)的自行預(yù)測電網(wǎng)狀態(tài)并診斷分析都必須控制在專家系統(tǒng)的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，再實施適當?shù)姆椒▉眍A(yù)防電能的質(zhì)量擾動和供電的中斷。它能將電網(wǎng)的有功功率和無功功率進行清晰合理的分配管理。先進的自愈性電網(wǎng)控制技術(shù)不但能發(fā)出動作信號給控制裝置動作，而且還可以將最佳的解決辦法和處理方案自動傳遞給系統(tǒng)的運行人員知道，從而大幅度提升了電網(wǎng)的可靠性。

2.4 智能化調(diào)度技術(shù)

智能化調(diào)度技術(shù)是智能電網(wǎng)中的一個關(guān)鍵組成部分，它的主要功能是幫助系統(tǒng)整體提升其管理能力、防御能力、調(diào)控能力、市場調(diào)配能力、資源優(yōu)化配置的能力及調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)，從而使系統(tǒng)能更加的科學(xué)決策、靈敏高效及公正友好。

2.5 智能化決策支持技術(shù)

現(xiàn)今時代隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，對電力調(diào)度人員的要求也越來越高，嚴格限制了其決策時間。智能化決策支持技術(shù)可以利用可視化的界面根據(jù)動畫技術(shù)、動態(tài)著色技術(shù)及虛擬現(xiàn)實技術(shù)和一些其他的數(shù)據(jù)顯示技術(shù)來進行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易懂的信息提供給系統(tǒng)運行人員了解，幫助其認識、分析和處理突發(fā)事故，從而縮減了決策時間，提升了決策能力，促進了智能分析型電力調(diào)度的發(fā)展。

2.6 智能化設(shè)備技術(shù)

智能電網(wǎng)采用了最新的電力設(shè)備來將電力系統(tǒng)的性能提升到最大限度，這主要是最大程度利用了如新型電力電子及分布式能源接入等這樣先進的設(shè)備和技術(shù)來提高電力的生產(chǎn)效率，增大功率密度電網(wǎng)的輸送容量，增強輸配電系統(tǒng)的性能及增加供電系統(tǒng)的可靠性，另外還找出了電網(wǎng)與負荷特性之間的最佳平衡點將電能質(zhì)量也提升到最好，從而更有效的提高了新能源的利用率，更加保證了智能電網(wǎng)的安全運行。

2.6.1 電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)就是利用電力電子器件來控制變化電能的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)在，許多半導(dǎo)體功率元器件都在朝大容量和高壓化的方向發(fā)展，如在電力電子行業(yè)中具有高壓變頻功能的電氣傳動技術(shù)的SVC，在開關(guān)行業(yè)中具有同步開斷技術(shù)的智能開關(guān)，以及具有柔性交流輸電技術(shù)和新型超高壓輸電技術(shù)的高壓直流電和具有用戶電力技術(shù)的動態(tài)電壓恢復(fù)器及靜止無功發(fā)生器。

2.6.2 分布式能源接入技術(shù)

智能電網(wǎng)的中心技術(shù)就是具有能智能判斷多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)、能分布式管理及能自動適應(yīng)調(diào)節(jié)性能的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它不僅能夠及時的監(jiān)測及收集用戶用電信息和電網(wǎng)信息，而且還能夠使用最經(jīng)濟安全的輸配電方式來向終端用戶輸送電能，達到對電能的優(yōu)化配置，提高能源的利用率及增強電網(wǎng)運營的可靠性。分布式電源（DER）分為很多種，例如小水電，光伏電源、風力發(fā)電、燃料電池及儲能裝置等，它們一般都是配置在中低壓配電網(wǎng)中，主要是利用電壓控制和儀表及使用新的保護方案來實現(xiàn)配電系統(tǒng)的雙向潮流，從而使傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的單向潮流得到完全的變換。分布式電源被高級自動化系統(tǒng)完全的集成在電網(wǎng)中配合運行不但減少了輸電網(wǎng)的投資需要，而且還提升了全系統(tǒng)的效率和可靠性，同時也有效的支持了電網(wǎng)的緊急功率和峰荷電力給經(jīng)濟效益帶來了很大的提升。

3 智能電網(wǎng)在我國的發(fā)展狀況（我國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀）

北京曾在2009年5月份召開過一次關(guān)于特高壓輸電技術(shù)的國際會議。會議上，國家電網(wǎng)公司正式提出了“堅強智能電網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略。2009年8月份，國家電網(wǎng)公司又正式的開啟了關(guān)于堅強智能電網(wǎng)的一系列工作：研究與制定標準體系、編制智能化規(guī)劃、建設(shè)試點工程研究檢測中心和研究一些重大專項。

所謂的堅強智能電網(wǎng)就是在特高壓作為網(wǎng)架的主干、其他電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，用通信信息平臺來作為支撐，同時擁有自動化、信息化和互動化的特性，能夠進行發(fā)電、變電、配電、輸電、用電和調(diào)度的各項動作，并且覆蓋全部的電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。

目前南方電網(wǎng)也在進行智能電網(wǎng)的技術(shù)研究工作，涵蓋發(fā)輸配用等領(lǐng)域，一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)的研究試點工作正是其中之一，解決南方電網(wǎng)原有二次系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，功能單一分散、信息孤島、智能化應(yīng)用缺乏等問題。

中山供電局順應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，積極開展智能電網(wǎng)的研究工作，選取三鄉(xiāng)區(qū)域電網(wǎng)為試點，實踐智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)，一二次設(shè)備在線監(jiān)測，物聯(lián)網(wǎng)等方面。

項目建設(shè)分為三個階段，其中第一階段主站方面建設(shè)區(qū)域OS2主站系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐平臺，為主子站間、主站內(nèi)部不同分區(qū)，與不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互和服務(wù)提供高速實時總線和通用服務(wù)總線，初步搭建智能數(shù)據(jù)中心，智能監(jiān)視中心、智能控制中心，智能管理中心，綜合采集四遙數(shù)據(jù)、保信數(shù)據(jù)、一次設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行全景數(shù)據(jù)建模、檢驗和管理，集成中山地調(diào)EMS和保信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電網(wǎng)的運行監(jiān)控、設(shè)備的狀態(tài)評估和壽命預(yù)測，變電站方面，對220kv三鄉(xiāng)站、110kv申堂站、平鋪站和神灣站加裝一次在線狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備，進行二次設(shè)備智能化改造，實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理和統(tǒng)一上送，試點源端維護，在三鄉(xiāng)站安裝光伏發(fā)電和風光互補路燈；第二階段主站方面在第一期建設(shè)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完善基礎(chǔ)支撐平臺和四個智能中心，對全景數(shù)據(jù)建模進行擴展，集成變電站視頻與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和配網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，形成完整的一體化全景模型，建設(shè)電力系統(tǒng)運行駕駛艙，為電網(wǎng)運行提供態(tài)勢感知、決策支持及智能操控能力，變電站方面，對110kv神灣站、定溪站、谷都站、橋興站加裝一次在線狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備，進行二次設(shè)備智能化改造，實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理和統(tǒng)一上送，增加源端維護高級應(yīng)用功能，在所有站安裝光伏發(fā)電和風光互補路燈；第三階段在中山推廣智能電網(wǎng)建設(shè)。

4 結(jié)束語

綜合上文可以知道，智能電網(wǎng)在世界電力發(fā)展越來越重要，同時在中國也得到越來越多的應(yīng)用。不過，智能電網(wǎng)的建設(shè)需要花費很長的一段時間且建設(shè)程度復(fù)雜，不但有許多的技術(shù)難題需要去解決，而且還需要分析研究與它相關(guān)的一些軟科學(xué)類問題，比如社會經(jīng)濟、市場機制、發(fā)展戰(zhàn)略、宏觀政策及經(jīng)營管理等。我國的智能電網(wǎng)建設(shè)首先應(yīng)深入分析研究能源發(fā)展與智能電網(wǎng)的結(jié)合，然后根據(jù)外國取得的成果，結(jié)合我國電網(wǎng)現(xiàn)有的信息和控制管理系統(tǒng)的水平及自身的特點，再全面考慮好相關(guān)技術(shù)在未來的發(fā)展，組建出能滿足我國的能源戰(zhàn)略要求和社會發(fā)展需要的智能化電網(wǎng)。利用智能電網(wǎng)的一些重要技術(shù)對自身不斷的進行更新完善，使智能電網(wǎng)的自愈、集成、交互、協(xié)調(diào)、兼容、安全、高效、優(yōu)質(zhì)等特性體現(xiàn)得更加明顯，從而加快了對電網(wǎng)運行的回應(yīng)，提高了系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟性。

參考文獻

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