智能電網實現的關鍵技術與相關問題研究

祝清斌

摘要：本文主要介紹了智能電網的設計理念，主要特征和現在普通電網的差異性;總結了智能電網中的關鍵技術，通過對智能控制中心，智能線路和智能變電站，智能需求側管理等四個方向對智能電網的實現進行分析;最后闡述了智能電網的發展方向，希望對我國未來電網的發展有所幫助。

關鍵詞：智能電網;關鍵技術;相關問題;發展方向

1 關鍵技術

在智能電網的實現過程中，主要有以下幾個關鍵技術進行支撐：

1.1 電網設備技術

在智能電網的發展過程中，要具備靈活的拓撲結構，要想實現智能電網的運行，就必須將電網一次設備作為物理基礎進行研發。

1.2 參數測量技術

在智能電網中，要想獲取信息，參數測量技術是不可或缺的基礎技術之一，利用參數測量技術在研究中獲得希望的數據，將這些數據利用一定的方式轉換成數據信息方便供電系統的使用。

1.3 通信技術

對智能電網進行數據獲取和保護控制的過程中，都需要利用通信系統作為支持。要想智能電網成為實時信息和動態交換交互的基礎設備，就必須利用通信系統建立高速，實時，雙向的通路。

1.4 信息管理系統

在智能電網中，信息管理系統主要分為四個方面：（1）采集與處理;（2）信息分析;（3）信息顯示;（4）信息安全。

1.5 智能調度技術

在智能電網實現的過程中，作為重要的環節，智能調度技術提到了關鍵的作用，在適應大電網和特高壓的運行管理中，必須對調度技術進行深刻的研究。

1.6 分布式能源接入技術

DER，所謂分布式電源，包含小型水電站，光伏電源，燃料電池和大多數的儲能裝置等。我國大多數的DER都有相近的負荷中心，對于供電可靠性的提高有一定的作用，所以，分布式電源得到了廣泛采用。我國的分布式電源一般集中在低壓配電網，改變了傳統配電網的特點，利用新的保護方案對電壓控制技術和儀表顯示來滿足分布式電源的需要。在進行配電的過程中，將分布式電源對接到電網中，進行協調使用，一方面擴大了經濟效益，另一方面為我國的電網提升了靈活性，在電網收到強烈的外在影響的時候，可以向用電戶提供緊急電源。

2 智能電網相關研究

在智能電網的各項功能上，需要將各個環節進行把控：

2.1 控制中心

所謂智能控制中心，實際上就是將管理系統和配電網相結合，進行數據的采集和監控，可以實現以下功能：預測功能，操作平臺，分析功能，調度功能，預警功能，決策功能等。本小節對七個功能進行詳細分析：

（1）可視化互操作平臺。利用多媒體技術將該平臺的數據進行顯示，在電壓，功率和頻率上進行信息整理，實現“源端維護，全網共享”的智能控制。

（2）預測功能。根據高性能和通信系統和信息處理技術，聯合氣象部門和水利部門，對于負荷和大規模的能源開發電功率進行預測。

（3）智能調度。在該功能中，主要包含數據管理和電網調度和協調等。數據管理需要對基礎信息進行整合;電網調度需要根據數據進行最優化決策;電網協調是通過一系列的手段進行優化協調;信息披露是在合理合法的前提下，對于發電計劃和成本情況進行準確的披露。

（4）分析功能。首先，使用先進的測量技術和通信技術進行信息的獲取;然后進行建模分析，對當前的供電狀態進行穩定的調度。

（5）核對功能。在智能電網的各個環節中都需要進行精準的核對，分為智能整定和在線校核兩個方面，利用智能整定可以保護定制計算和管理工作。

（6）預警功能和決策功能。在電網在線監控的過程中，可以實現預警功能，維持電網的穩定性，對薄弱環節進行預警。

（7）鏡像備用功能。在一些特殊的電網情況中，控制中心會受到一些外來因素的影響失去功能，在這種情況下需要建立一定的鏡像備用，代替控制中心進行電網控制。

2.2 智能變電站

智能變電站，可以完成信息的采集和測量等工作，還可以實現智能調節和自動控制等先進的功能，同時可以對用電和輸電情況進行一體化的監控，核驗設備的檢修期，完成對智能設備的管理。如下圖所示，智能變電站可以實現深層次的信息采集系統和處理系統。

2.3 智能線路

電力輸送的通道是智能電網的重要途徑，其地域分布廣泛，受外力影響的機會較大，所以，對智能線路的管理和維護也是智能電網的關鍵問題所在。

2.4 智能需求側管理

本小節主要介紹自動需求響應，能效電廠，遠程能耗監測和能效診斷。

2.4.1 自動需求響應

本體系包括智能電表和通信，數據等三個系統。借助這三個系統，可以實現智能需求側管理的響應。例如，雙向實時通信。

2.4.2 能效電廠

將一個區域內的額分布式電廠進行合并，形成一種虛擬電廠。

2.4.3 遠程能耗監測和能效診斷

利用以上方式可以自動編制診斷報告，為我國的用戶提供節能方面的參考意見。

參考文獻

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