智能電網建設的關鍵技術見解

白云飛

陜西送變電工程公司 陜西省西安市 710014

摘要：隨著科技的發展，電力系統也面臨著新的革新。智能電網建設就是目前全球范圍內電力系統發展的最新方向。它將是未來電力系統重大科技創新和發展的方向。這篇文章通過闡述目前智能電網的內涵以及特點，著重的講述了智能電網建設的關鍵技術見解，比如說未來建設智能電網在其數字信息化、廣域測量技術、靈活交流輸電技術、高壓直流輸電技術以及數字化變電站等領域所需要解決的關鍵的技術問題。

關鍵詞：智能電網；信息數字化；數字化變電站

0引言

智能電網是當今社會電力發展變革的最新方向，被普遍的認為是新世紀電力系統的重大科技創新趨勢。盡管各個國家的專家針對電力工業應該致力于提高電網智能化水平等達成共識。但是智能電網還處于初級發展階段，國際上還沒有統一的明確定義。因為發展環境以及驅動因素的不同，不同國家的電網企業以及組織還在用自己的方式來理解智能電網，并且對電網進行研究實踐。各國的智能電網發展思路、路徑以及重點也各不相同。所以智能電網概念本身也在不斷的發展和完善中。這篇文章在收集和整理了相關資料基礎上，對智能電網概念進行了探討，目的在于分析不同背景下造成的定位爭議和分歧，然后著重介紹了智能電網建設的關鍵技術見解，旨在為我國建設相應的智能電網提出合理化建議。

1智能電網的定義

1.1智能電網

智能電網最初是由美國提出來的，這個概念包含了智能電子網格、智能電力網格和未來網格的涵義。智能電網在美國被定義為：由許多配電系統以及很多的自動化的輸電線所組成的電力系統，其通過協調有效和高效的方式實現全部的電網運作。并且有自愈的功能。能夠快速的對電力市場和企業的相關需求做出反應，擁有智能的通信構造、實時、安全和靈活的信息流，從而給用戶提供實用經濟的電力服務。歐洲在21世紀初的研究報告中全面的闡述了智能電網的發展理念和思路，歐盟委員會把智能電網定義為能夠把所有的電網用戶連接到一起的電力輸送網絡，來持續有效的提供經濟和安全的電能，它可能的范圍涉及到歐盟、北非、中東等國家。智能電網最初進入中國所引起的爭論焦點集中在到底以清潔、高效、分布式，還是以特高壓為核心。為此，我國國家電網相關負責人提出了符合我國國情的“一特四大”堅強智能電網。即通過建設特高壓交直流電網，進而來促使大水電、大煤炭、大核電以及大型可再生能源基地的集約化開發，從而能夠發展數字化、自動化、互動化為特征的智能電網。

1.2互動電網

互動電網概念的出現是為了加強對智能電網的建設而提出的。對于一般情況來說，電力網絡會涉及到電、水、熱、冷、數據等并對這些綜合性的網格進行科學有效的整合，從而提高消費者的參與積極性?？偟膩碚f，互動電網就是以信息模式的開放以及互聯為基礎，提高電網管理系統的性能以及加強對數字設備的使用，通過這些手段來實現發電、輸電、供電、售電以及其他的相關服務，最終我國電力事業實現信息化、科學化以及職能自動化管理，極大推進我國電力事業的全面發展。

2.我國智能電網建設的現狀

2.1我國能源概況

對于我國來說，能源的分布十分的分散，而分布的地區大多數是經濟和技術都相對落后的不發達地區。但是我國的主要能源消耗地區是沿海的東部以及中部等經濟技術都較為發達的地區。這一現象的存在直接增加了對能源輸送的難度。我國電力長距離輸送技術發展的并不完善，其中存在諸多的缺陷，例如在長距離輸送過程中網損是比較大的，同時對電能的利用率也較低。這些弊端間接阻礙了我國能源政策的實施以及相關行業的發展。因此應當對能源資源進行科學合理的優化，開發新的能源，例如加大對風能、地熱能等的開發。但是新型能源在智能電網建設工程中存在很多的缺陷，比如說它具有間歇性以及波動性等，這些不穩定因素的存在提高了智能電網建設的要求。

2.2智能電網建設規劃

對于我國來說，傳統的電網的建設需要面臨很多的技術難題，例如如何保證遠程輸送電力安全性，如何保障輸送過程的高效性以及環保等。這些技術問題的出現使得引入智能電網建設成為了最佳的選擇方案。對我國智能電網建設主要包括了一下幾個方面。首先來說就是將特高壓電網作為基礎骨干網架，同時加入各級電網的輔助作用，然后引入高科技的信息通信以及相關的控制技術等，另外還需要使用科學合理的管理方式，最后與我國的實際電力輸送網實際情況相結合，實現智能電網的建設工作。智能電網在實際的使用過程中，將會大大提高電能的利用效率，同時也降低了成本，提高了電力企業的經濟效益。為了更加全面的了解智能電網的優勢，筆者將對互動電網以及智能電網作出示意圖進行比較。

圖1 互動電網功能示意圖

圖2 堅強智能輸電網功能示意圖

3.智能輸電網建設的科技技術

3.1加強電網建設的數字化以及規范化

智能電網建設中對信息種類以及數量的要求比較高，同時信息的更新速度也快，因此智能電網的節點之間的信息的交換將會更加的頻繁。智能電網建設對信息的質量也存在較高的要求，這就要求在進行智能網建設中應當實現信息系統的開放快捷以及信息共享。為了提高信息系統的性能，應當在實現信息數字化的同時還應當將信息系統做到更加的標準化以及規范化。這就說明信息的數字化是標準化及規范化存在的前提條件。為了實現信息的數字化、標準化和規范化，應當做到以下幾點。首先在收集信息的階段，應當充分使用先進的數字化測量設備，從而實現信息的數字化程度；其次為了最大限度的保障信息的質量，應當加強對信息收集的控制；最后信息的標準化和規范化對智能電網的建設是十分重要的。信息的標準化和規范化能夠保證信息在全網范圍內進行信息共享，從而保證采集的信息能夠充分得到利用?？偟膩碚f，加強信息的數字化、標準化和規范化，對智能電網的建設具有十分重大的意義。

3.2電網廣域測量技術的應用

智能電網的建設必須實現信息的數字化、標準化合規范化。而電網廣域測量技術的運用是提高信息質量的基礎。據統計，我國是世界上安裝相位測量設備最大的國家。而且相位測量設備的精度和質量水平都處于國際先進水平。但是相位測量技術的實際使用也存在一定的問題。例如相位測量設備的主要功能是對電網進行實時的數據監測以及對電網故障分析上，對于其他方面的研發并沒有較大的進步。

3.3交流電技術的應用

目前我國的電網系統存在很多的缺陷，例如對輸電過程的控制力差，