智能電網對電網自動化技術的影響

彭國寧++湯文潔

摘 要：伴隨著科學技術的快速發展，智能電網應運而生，且在電力系統領域內快速普及，為電力行業的發展帶來了深刻變革。該文在闡述推動智能電網發展因素的基礎上，分析智能電網發展對電網自動化技術的影響，探討當前在智能電網階段電網自動化技術的創新發展。

關鍵詞：智能電網 電網自動化技術 影響

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（b）-0030-02

隨著社會經濟飛速發展，人民物質生活水平不斷提高，城市化進程加快，加之工業化與信息化的快速發展，社會用電量越來越大，對電能的需求也隨之增大。傳統發電形式已經無法滿足現代社會發展的需求，故迫切需要尋找一種新的發電系統。在科學技術的推動下，智能電網走入電力系統領域中，為電力系統的發展帶來了一種新的發展生機。智能電網也稱為電網的智能化，是建立在高速集成雙向通信網絡上，其主要特征為自愈、供需互動、推動節能減排發展、協調與自適應控制及資產優化管理。目前，我國正在大力研究與推薦智能電網的使用，該文主要闡述智能電網對電網自動技術的影響。

1 推動智能電網發展的因素

1.1 全球性環境與能源的挑戰

二氧化碳的排放和能耗是導致全球變暖的主要因素，在等效二氧化碳的排放中發電廠所占比例較大，就美國而言，發電廠等效二氧化碳排放所占比例為33%。在能源方面，電力事業的快速發展致使石油的需求越來越大，預測全球2030年電力需求將比2016年上漲67%，我國2020年電力需求將達7.7萬億kWh，而面對如此大的需求量，依靠傳統電力模式將變得十分困難。

1.2 電網的高效、安全運行

傳統電網安全控制是通過離線整定、實時動作的繼電保護或穩定補救裝置來實現的，該種模式會造成保護過慢而致震蕩或發生不必要的問題。智能電網是通過在線的快速仿真、評估事態發展、決定分區與隔離等，能制止或縮小事態的擴大，并在故障區內予以輔助服務提供，確保居民基本用電。

1.3 供需需求雙向服務

傳統電網是從上至下的單向供需關系，智能電網的供需關系是雙向的。智能電網可促使用戶通過需求響應來改變自己用電方式，主動參與電網管理與市場競爭。供需的雙向服務已是推動智能電網發展的一個重要因素，但供需效益需以開放供電市場為前提。

1.4 高性價比的社會效益與經濟效益

投入產出的高性價比是推動智能電網的又一重要因素。智能電網的使用能讓美國電網提高5%，美國EPRI估計，投資1 650億美元，實現后效益可達6 280～8 020億美元。超導輸電技術能跨越4個時區送電，高溫超導電纜的輸電能力較銅導線相比提高了150倍。

2 智能電網對電網自動化技術的影響

2.1 為自動化技術的發展提供穩定的環境

智能電網通過其強大的范圍，經過相應信號指導電網設備的有效運行，從而為自動化技術發展提供穩定的工作環境。智能電網在發展中能通過相應的智能用電設備，參與到電能市場的管理中，降低電能市場對電網自動化技術相關電機組的需求，并且通過價格信號能將電網自動化技術有力地應用到各電力非阻塞區，降低電網在輸出過程中所產生的電阻塞成本。智能電網發展能為自動化技術發展提供穩定的工作環境，是智能電網對電網自動化技術的主要影響。

2.2 推動電網自動化技術的發展并促進其運行

智能電網通過其自身優勢，有效推動電網自動化技術的發展，并有效促進其效率。智能電網下的電力市場主要是以能量管理為主，因電力市場在電力傳輸中較復雜，而智能電網能對電力市場的管理與能量系統提出更精準要求。能量管理系統能在一定程度上影響電網的安全運行狀態，智能電網對電力市場的管理與能量系統的高要求，能促進電網自動化技術在電力市場中的發展，并按高標準要求來提高其運行效率。

2.3 加強電網自動化技術各項功能的融合

智能電網在發展與更新中能加強電網自動化技術各項指標的融合，是智能電網發展機制對自動化技術產生的關鍵影響。智能電網系統的不斷發展與更新能加強電網自動化技術各項指標的融合，主要是因智能電網通過對電力配電管理系統的運用，對電力能力管理系統的運用等，對電網系統的全局性監控，能夠通過電力在傳輸過程中的數據等，對電力傳輸的現狀了解，各種管理系統的應用，能有效促進電網自動化技術中電網自動化系統的各項功能之間的有效融合，通過對電能在電力市場中的運輸態勢，進行充分分析和探討，從而能夠有效提高電網運行的效率，為智能電網下自動化技術各項功能的穩定運行提供有力的基礎。

3 智能電網在電網自動化技術上的發展

3.1 電力市場管理系統

電力市場及市場管理系統為智能電網功能的應用提供了交易平臺和清晰且明確的價格信號。如通過智能用電設備的負荷響應管理功能參加輔助服務電力市場，可為智能用電設備擁有者提供收益，減少對發電機組備用要求，分布式發電和負荷側管理輔助服務能有效降低電網輸電阻塞成本。在電力市場下，對阻塞線路增加智能柔性輸電設備，提高輸送極限，能提高線路的盈利能力。因此，電力市場的存在和各種針對智能電網的新服務、新交易的加入，使智能電網從概念、政策和法律轉變為經濟動力和價格信號。電力市場價格傳導作用的充分發揮，能讓智能電網投資受到良好的經濟效益和社會效益，確保智能電網能長期穩定發展。

3.2 能量管理系統

能量管理系統是電網的實時運行控制中樞，其包括數據采集和監控系統，自動發電控制和經濟調度控制，電力系統狀態估計、安全分析、調度員模擬培訓系統。能量管理系統是電力市場系統的基礎，因電力市場越來越復雜化，使得其對能量管理系統提出了更高要求。

3.3 配電管理系統

配電管理系統作為智能電網的一個重要技術系統，以實現配電網的管理自動化，優化配網運行、提高供電可靠性、為用戶提供優質服務。智能電表、微電網、分布式發電、負荷側管理、部分風力和太陽能發電及電動汽車等均需接入配電網絡。在智能電網環境下配電網的結構和運行發生著巨大變化，簡單地樹形網絡已滿足不了配電網絡的需求，電力也不再是單一的由輸電網單向流向配電網。配電管理系統需要統籌管理智能配電設備、復雜的運行狀態及多變的網絡結構。

3.4 電網調度智能監控系統

電網調度監控的主要內容為電壓監控、頻率監控、潮流監控、設備運行狀態監控、備用容量監控及省際聯絡線關UI監控等，其是確保電網安全運行的重要環節。電網調度監控可對電網設備運行狀態進行智能監視，可集中、直觀準確展示當前主要設備的停役信息，利于調度員對設備運動狀態進行重點監控。電網調度監控還能對電網穩定進行斷面智能監視，其能通過電網穩定斷面限額庫實現電網穩定斷面限額的自動更新與同步。電網調度監控還能對電網運行狀態進行監視與調整，找出電網運行的危險點，并根據數據分析來尋找降低或消除危險的控制策略。

4 結語

智能電網是科學技術與電網系統結合的產物，智能電網以優化資源配置、實現節能減排、促進社會與經濟持續發展為目標。智能電網為電網自動化技術提供了更為多元化的發展空間，實現了電網自動化技術與電網系統的有機融合與相互滲透，從而衍生出諸多變革與創新，促進了電網自動化技術的發展。另外，智能電網在發展實施中應注重規避風險，使其更好、更充分發揮巨大作用。

參考文獻

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[2] 李楠，王寅.智能電網發展的機制及其對電網自動化技術的影響[J].無線互聯科技，2016（2）：142-143.