新形勢下智能電網技術的應用

楊 樂

（1.湘潭大學，湖南 湘潭 411100；2.中國水電顧問集團桂陽新能源有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著人們生活水平的提高，用戶對電力能源的質量要求有了很大改善，傳統電網已經不能滿足快節奏的發展需求。為了促進電力系統的發展，實現現代化電網建設，一些西方先進國家提出了智能電網這一理念。相比傳統的電網技術，智能電網更具有自愈性、互動性等特點，能夠提高電力系統的安全運行水平，為人們提供更加可靠的供電需求。科技發展下，智能電網具備很好的兼容性與集成性特點[1]，已然成為未來電網發展的必然趨勢。因此，智能電網技術應用對電力系統來講具有重要意義。

1 智能電網技術應用的重要性

1.1 先進的發電技術促進了新能源的廣泛應用

目前，我國的能源在政策的逐漸推動下，不同種類的發電技術逐漸成熟。在智能電網中，新能源已被廣泛使用，能源的新組合也發生了很大變化。更多的風能、太陽能與大容量儲能裝置等新能源，在電力能源的生產中起到了重要作用。近些年，我國智能電網已經完成電力的生產目標，新能源的使用也以節能環保為理念。在電力能源的調度中，加強能源的使用效率成為新的電力生產目標。比如，環境保護方面，使用新能源可以有效減少發電過程中的氣體排放；在電能傳輸過程中，新技術的使用也提高了對電能的控制，減少了能源消耗；在能源選擇方面，我國更多推薦使用太陽能、水力、風力等環保能源。

1.2 完善的智能變電站結構提升了電網的可靠性

目前，我國的大多數智能變電站選擇使用三層兩網作為基本網絡結構，其主要由站控層、間隔層與過程層三部分組成[2]。其中，站控層由多個數字管理的子系統構成，是整個智能變電站中最高權限管理系統，涉及到的技術有實施監控、電力通信技術與自動化的控制技術等。間隔層主要是變電站中的二次設備，主要是在站控層與相應的網絡失效情況下對監控機實施繼電保護，涉及到的技術有智能機電保護、智能變電站及技術與網絡通信檢測分析等，在智能變電站中也屬于核心結構。過程層在智能變電站中則是具體功能實現的重要結構，涉及到變電設備運行的參數收集、整理與檢測變電設備運行的實施狀態等。

2 新形勢下智能電網技術的特征

新形勢下的智能電網技術，具有以下幾種特點。第一，智能電網具有自愈特征。隨著新形勢電網技術的發展，智能電網技術的應用特點比較突出。這一功能在智能電網的運行過程中也是重要表現，對整個電網的運行安全起到了重要作用，即具有對電網故障的診斷功能與故障的隔離、恢復作用，是保證智能電網整體運行效率的重要功能[3]。第二，智能電網的交互性特點。這一特點主要體現在，智能電網運行中可以使供需雙方同時參與電力交換，注重使用者的參與。通過對智能電網的應用，電力系統的優化設計目標才可以實現。智能電網對于智能表的使用，就是互聯路由器電力能源供應公司對裝置進行遠程檢查的重要表現，對智能電網的交互作用起到了重要的推動作用。第三，智能電網具有一定的兼容性特點。智能電網是在多種發電模式的基礎上，不同種類的發電技術與電力儲存可以適應集中發電與分散式發電模式，這對于電力系統的運行安全具有很強的保護作用。第四，智能電網還具有集成性特點。在智能電網使用中，這一集成性特征比較明顯，在控制與監視、維護等多種能源的信息系統集成管理，可以有效實現對電網系統的統一管理，提高整體的運行效率。

3 智能電網技術應用分析

3.1 人工智能技術

目前，我國的人工智能技術在很多領域中得到了廣泛使用。隨著數字技術與信息技術的逐漸成熟，未來智能電網系統中電力設備與配套設施的使用都會發生改變，不再是傳統的工程設計而是由計算機輔佐設計。在這一基礎上使用人工智能技術，既可以保證縮短新產品與新系統的生產周期，還可以提高系統設計的安全性與可靠性。換一個角度出發，在將來智能電網的運行中會存在很多自動控制裝置，其中包括了自動繼電器、自動保護裝置與自動斷路器等。這些控制系統之間的協同合作看似簡單，但實際的全面控制比較麻煩。對于人工智能技術的使用，需要有較強的邏輯性與相應的處理能力，以保證智能電網中電力系統的保護實現實時監控。

3.2 集成的通信技術

在智能電網的通信系統中主要集結了多種通信技術的應用，通過開放式的通訊網架設置，實現了高速、集成、兼容與雙向性的控制特點，不僅可以實現對智能電網的動態進行實時監測，還可以保證功率的交互，確保智能傳感器、控制裝置、控制中心與保護系統、相應系統的運行安全，為其提供了一個可以即插即用的網絡控制平臺。

3.3 特大電網在線預警和安全防御技術

隨著我國各地區對電網系統的大規模建設，不同地區的電網系統間的聯系變得越來越緊密。然而，我國電網系統的運行方式更加復雜化，促使提高電網系統的整體建設規劃成為發展重點。相比于以前的電網系統，智能電網建立在智能決策與在線預警系統前提下，逐漸形成了自動感知、診斷、預防與相應的安全檢測技術，保障了智能電網的正常運行。重要技術的使用可以使智能電網的調度系統及時實現對電路的監控與預警，并及時解決各種緊急事故，加強電網系統的安全防御系統，促進這一系統的優化與自動調度，有效提高電網的輸電容量，同時使電網運行系統更加節能環保，降低企業的運行成本。智能電網決策技術的使用可以對運行故障進行積極處理，減少故障的擴大化，同時減少對企業造成的損失，節約企業的運行成本。

3.4 決策支持和可視化技術

智能電網中的決策支持系統可以對電網中的一些問題與發展動態進行實施監測，再通過使用知識庫與科學方法對其進行分析，有效解決了系統運行中的問題，還可以實現把運行系統實際情況與具體選擇方式提供給使用者。這一技術可以使用在需求側管理系統與使用者的需求響應。可視化技術主要是將不同的信息經過處理，形成方便使用者分析與決策的可視化信息，以大大提高發電企業的工作效率與決策的準確度。將以上技術進行協調綜合應用，能夠提高智能電網不同功能的使用效率，從而確保整個系統的運行穩定與安全。

3.5 智能電網參數的量測技術應用

在智能電網的運行中還涉及很多應用技術，其中參數的量測技術是比較重要的技術之一。參數的量測技術對數據的獲取與轉換能力較強，將這些信息運用到智能電網中，對整個系統的使用設備與電網的完整性評估具有重要意義。參數量測技術的使用，為電力系統的工作人員與規劃人員提供了大量真實準確的信息資源，其中包含電能的質量、功率的使用情況與關鍵零件的實時溫度等。這些都是電網運行中的重要數據信息，對實現智能電網的優化建設具有重要意義。

3.6 一體化智能應用支撐技術

智能電網調度中的一體化智能應用技術需要多種相關技術的支持，如可視化展示技術、海量信息處理技術與一體化模型管理技術等。首先，智能可視化展示技術的應用，不是通過事故畫面對事故情況進行反應，而是通過智能化的人機展示技術實現，通過可視化平臺的建立，實現對電網調度的智能檢測與分析。如果發生了事故預警，這一技術會立刻定位事故地點，并利用動態化的視頻展示出事故的具體情況。其次，大量的信息處理系統可以為智能電網調度提供完整、準確的信息，為調度監控工作提供重要的數據支持。最后，一體化模型管理技術能夠為智能電網調度工作提供一體化模型，從而應對模型不合理引發的一系列問題。此外，該技術的應用還能夠整合其他模型，實現資源優化配置。

4 結 論

根據上述內容可以看出，在新形勢發展下，智能電網技術的使用越來越重要，對整個電網運行起到了關鍵作用，積極推動著我國電力系統的發展。

參考文獻：

[1] 呂佳玲.論智能電網調度技術如何適應電網自動化的升級發展與需要[J].低碳世界，2013，（10）：19-20.

[2] 溫旭霞.淺談智能電網中電網調度技術的研究[J].科技風，2016，（15）：60.

[3] 曹華偉.電力系統自動化中計算機技術的運用[J].電子技術與軟件工程，2015，（17）：26-29.