智能電網(wǎng)技術(shù)的特征、現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

摘 要：智能電網(wǎng)是我國電力事業(yè)發(fā)展的重要支柱，對電力網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟化運行及節(jié)約能源降低損耗影響深遠。智能電網(wǎng)集靈活、安全、清潔、經(jīng)濟和友好等優(yōu)點于一體，已然成為世界電力發(fā)展的新趨勢。本文簡要介紹了智能電網(wǎng)的概念、主要特征，現(xiàn)階段我國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；特征；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.139

在提倡綠色節(jié)能，實現(xiàn)又好又快發(fā)展，最大限度的開發(fā)電網(wǎng)系統(tǒng)的能源效率的時代號召下，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。智能電網(wǎng)的發(fā)展也和國家安全，經(jīng)濟發(fā)展及環(huán)境的保護息息相關(guān)。目前，包括美國、歐盟為代表的不同國家和組織均將智能電網(wǎng)視為21世紀(jì)電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，提出建設(shè)具有靈活、安全、清潔、經(jīng)濟、友好等特征的智能電網(wǎng)。

國內(nèi)外相關(guān)的電力行業(yè)已經(jīng)邁開了探索和建設(shè)智能電網(wǎng)的步伐，本著從實際出發(fā)，實事求是的原則，不同國家和地區(qū)采取了不同的實踐方式，制定了適合本國的智能電網(wǎng)的發(fā)展藍圖。

1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)是什么？美國電科院是這樣定義的：一個由眾多自動化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式實現(xiàn)所有電網(wǎng)的運作；具有自愈功能；快速響應(yīng)電力市場和企業(yè)業(yè)務(wù)需求；具有智能化的通信構(gòu)架，實現(xiàn)實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠和經(jīng)濟的電力服務(wù)。可見，智能電網(wǎng)融合了信息、數(shù)字等多種前沿技術(shù)的輸電和配電系統(tǒng)。

2 智能電網(wǎng)特征

2.1 自愈性

智能電網(wǎng)的自愈是指能夠?qū)崟r掌握電網(wǎng)的運行狀態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障，在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障，自我恢復(fù)，避免出現(xiàn)大面積停電，從而提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2.2 互動性

在智能電網(wǎng)中，實現(xiàn)電網(wǎng)和批發(fā)零售電力廠商之間的平穩(wěn)連接，從而完成電網(wǎng)和客戶的智能互動。電能交易的方法和定價方式正逐步改變，供需雙方在市場中的互動也愈加頻繁，這就要求電網(wǎng)必須能夠靈活支持各種電能的交易與往來。

2.3 可靠性

智能電網(wǎng)能夠更好地應(yīng)對包括自然和人為因素在內(nèi)的各種干擾，在出現(xiàn)擾動后，能夠迅速地采取一系列措施，使人身、電力設(shè)備以及電網(wǎng)的安全得到保障，最大限度的減少干擾帶來的影響，并能快速恢復(fù)正常供電。

2.4 兼容性

智能電網(wǎng)的兼容性是指允許不同類型的電力系統(tǒng)友好接入，涵蓋了分布式發(fā)電和集中式發(fā)電，可以解決日益增長的電力需求和環(huán)境保護這一時代主題的矛盾。集中式發(fā)電廠可實現(xiàn)遠距離輸送電能，分布式電廠可減少對其他能源的依賴性，滿足社會和諧、友好發(fā)展的要求。

2.5 經(jīng)濟性

智能電網(wǎng)通過市場機制的運用，采取推動節(jié)能減排、供需互動等措施，實現(xiàn)對資源的合理規(guī)劃、建設(shè)、投入運行和后期維護的良好管理，可提高發(fā)電的效率，降低網(wǎng)絡(luò)損耗，來解決負(fù)荷率不高以及設(shè)備閑置等現(xiàn)存問題。可見，智能電網(wǎng)可有效提高資產(chǎn)的利用率，降低運行成本，減少投資，為更好實現(xiàn)經(jīng)濟性運行提供了可能。

3 現(xiàn)階段我國智能電網(wǎng)的發(fā)展情況

近年來，我國已經(jīng)邁開了智能電網(wǎng)發(fā)展的步伐。2007年，華東電網(wǎng)首當(dāng)其沖開展了我國智能電網(wǎng)的研究，并提出了“三步走”的戰(zhàn)略：2010年初步建成高級調(diào)度中心；2020年全面轉(zhuǎn)型，建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)；2030年將建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2009年，國家電網(wǎng)公司首次公布了我國智能電網(wǎng)的發(fā)展計劃。

但基于我國資源分布不均，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱等因素的影響，我國智能電網(wǎng)的建設(shè)還處于發(fā)展不平衡的初級階段。并存在以下問題：（1）對智能電網(wǎng)缺乏準(zhǔn)確的定義，對其發(fā)展方向尚不明朗。（2）實現(xiàn)智能電網(wǎng)的許多關(guān)鍵技術(shù)還沒有得到解決。（3）配電網(wǎng)自動化水平較低，許多新技術(shù)應(yīng)用尚待提高（4）用電的營銷模式目前仍以人工為主，相對落后（5）我國的調(diào)度系統(tǒng)不能滿足當(dāng)代能源建設(shè)以及特高壓電網(wǎng)的需求。（6）我國電能具有電源和負(fù)荷相對較遠的特點，故需采用大容量高電壓的輸電，這也意味著對輸電線路的更高要求。

4 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，由于智能電網(wǎng)將會使電能的利用更加安全、環(huán)保、高效，所以被越來越多的國家和地區(qū)所接受和認(rèn)可。基于不同的國情和發(fā)展側(cè)重點，其制定的發(fā)展戰(zhàn)略也各具特色。

我國的智能電網(wǎng)應(yīng)在總結(jié)西方發(fā)達國家的技術(shù)經(jīng)驗之上，結(jié)合我國的具體國情，從實際出發(fā)，積極推動智能化電網(wǎng)的研究和建設(shè)。目前，我國已將智能電網(wǎng)納入國家的發(fā)展戰(zhàn)略并推進實施，可以預(yù)見，我國智能化電網(wǎng)將步入快速發(fā)展階段，正在邁向另一個新時代。

從社會發(fā)展的長遠角度來看，新技術(shù)的出現(xiàn)和經(jīng)濟的發(fā)展是智能電網(wǎng)產(chǎn)生的先導(dǎo)條件。智能電網(wǎng)的發(fā)展是提升電力系統(tǒng)的安全性與可靠性的內(nèi)在需求，發(fā)展智能電網(wǎng)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，智能電網(wǎng)的發(fā)展也能夠調(diào)動市場經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)相關(guān)電力企業(yè)利潤的最大化。智能電網(wǎng)的發(fā)展勢必會帶動社會的巨變。

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作者簡介：張濤（1996-），男，河北保定人，本科，主要研究方向：智能電網(wǎng)技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化。