電網智能化建設的關鍵技術分析

杜星辰

【摘 ?要】電網智能化建設是電網現代化建設的核心，需要在傳統的輸配電網絡中，將數字技術、信息化技術等較多的前沿技術融入到輸配電系統中，其主要目的是為了實現整個電網的穩定、可靠、環保、高效發展。因此，對電網智能化建設的關鍵技術進行分析有著非常重要的意義。

【關鍵詞】電網智能化;建設;關鍵技術

1引言

2009年5月，國家電網公司宣布將建設智能電網。智能電網技術貫穿于電力供應的整個環節，包括發電、輸電、配電、變電、用電等環節，涉及新能源開發與利用、高壓輸電、智能調度、智能數字變電站、分布式電源接入及交互的用電體驗等專業層面。經濟、節能、環保、交互的用電形態將極大地改變現有的用電營銷管理模式，全新的智能營銷技術及管理將隨之而生。在此背景下，如何進行城市電網規劃，以滿足智能化的要求，具有現實意義。

2電網智能化概述

電網智能化包括兩個層面：首先是設備智能化，通過在傳統電氣設備上采用先進的傳感技術、量測技術和控制技術等，實現設備智能化。這里的智能化包括設備自身能夠感知運行狀態和健康狀態，能夠通過“主動報告”被感知，而且還可以受遠方操作而被控制，類似傳統的“四遙”。然后再通過先進的通信技術和互聯網技術，實現萬物互聯，形成電力物聯網。由于電網設備包羅萬象，分布十分廣泛，所以又被稱為“泛在電力物聯網”。其次是電網智能化。形成電力物聯網以后，我們在不同程度地運用“云大物移智”（即云計算、大數據、物聯網、移動應用和人工智能技術），對電網的智能化運行控制和維護，實現電網智能化。廣義的智能電網建設，涉及發電、輸電、變電、配電、用電五大環節，包括清潔友好的發電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動的用電、智慧能源與能源互聯網、全面貫通的通信網絡、高效互動的調度及控制體系、集成共享的信息平臺、全面覆蓋的技術保障體系9個領域的內容。

3電網智能化建設的關鍵技術

3.1電網智能控制中心

3.1.1可視化與自動跟蹤技術

可視化與自動跟蹤技術就是利用圖像處理、自動跟蹤技術對電網運行方式變化進行三維視頻和自動跟蹤，可以達到在第一時間發現電網安全隱患的目的，其特點是清楚、直觀、一目了然，在故障情況下還會給我們提供消除隱患的控制措施，起到很好的輔助決策作用，保證配電網的安全性和可靠性。

3.1.2配電數據采集與故障監控技術

配電數據采集與故障監控技術是對配電網各個電網結點進行全面信息的收集及故障監控。在智能配電網中引入配電數據采集與故障監控技術主要利用利用光纖、無線與載波把等對配電網的各個電網結點進行全方位覆蓋，實現配網傳輸、配網信息和配網業務的一體化。利用這一技術有利于配電網絡故障問題的順利解決。如果配電網設備出現故障時，與故障相關的數據可以被收集在時間，然后反映到實際的員工，通過收集到的數據進行科學合理的分析和搜索相關的監測信息的工作人員，工作人員可以進一步加強對故障的分析，從而促進整個電力系統的運行效率。

3.1.3虛擬電廠

虛擬電廠主要是指分布式電力管理系統監督和優化一定數量的分布式電機和可控制負荷的有效集合，在發展過程中本質上是一種新型電廠管理運行模式，在具體運行過程中，虛擬電廠通過打造仿真數學模型能夠將復雜的電源信息變得更加簡單，從而為相關人員管理電網提供重要的信息支持。在應用的過程中，虛擬電廠能夠對用戶需求、系統負荷情況、發電信息等進行科學的預測，利用預測的結果制定出科學合理的最優化發電計劃，從而實現對電力系統運行的合理把控，不斷優化光伏發電的調度難度，減少電力信息使用對整個配電網帶來的沖擊。

3.1.4調度和交易功能

實現電網的智能化交易和調度對于提升電網的智能化水平非常關鍵。主要的技術關鍵點在于實現信息披露、電網協調、機組調度及數據管理的智能化。其中信息披露主要是在監管條例及相關保密措施的基礎上，對整個智能化電網的發電計劃、網間交易、購電成本等相關信息進行及時有效的智能化披露。電網協調的關鍵技術點在于實現對各級電網的智能化協調。電網調度智能化主要是以各個信息為基礎，在對所有信息進行分類匯總的基礎上，實現網損管理、校核安全及節能調度等方面的優化。數據管理智能化主要的關鍵技術在于對電力交易數據、檢修技術、預測參數、電網拓撲、機組狀態處理等方面信息的智能化。

3.2智能變電站關鍵技術

智能變電站在實際的運行當中，通過先進的設備實現變電站的智能化、數字化發展。智能變電站憑借其自身強大的應用優勢，可以實現對各種信息的自動監測。隨著信息技術不斷的發展與進步，在很大程度上推動著智能變電站的智能化發展。而一次設備智能化，能夠確保智能變電站取得良好的應用效果。同時，隨著電子互感器的逐漸推廣與普及，促進了智能變電站相關設備的數字化。不但可以簡化安裝流程，而且還能簡化設備的檢修流程。

3.2.1自愈控制技術

針對智能配電網運行中控制難度大的問題，若能加強自愈控制技術的使用，可滿足智能配電網自動控制方面的要求，優化控制方式，增強相應控制工作的落實效果。同時，通過對自愈控制技術科學使用，可在滿足配電網系統安全穩定運行要求的前提條件下，優化運行狀態及方式，并通過對可再生能源的高效利用，降低配電網系統能耗，確保智能配電網運行中所涉及資源整合利用狀況的良好性。

3.2.2配電網絡模型

系統完全符合IEC61970/IEC61968標準，維護模型維護的原則，基于CIM規范的配電網數據模型的定義，完全解決了生產管理系統的平滑數據交換和一致性。不同接口模式下的配電自動化系統。驗證的關鍵問題確保了分銷網絡核心模型的嚴格性，并且通過信息交互總線來管理系統配電生產。為了避免設備編碼認知引起的模型添加和刪除的模糊性以及系統交互中的不同使用范圍，并解決系統間數據共享和系統級數據分析之間的容錯問題，設備代碼檢查匹配機制介紹。如果發生異常更改，則檢查并匹配現有代碼。取消模型設備的異常刷牙：如果正常更改，則不會更正，并繼續原始添加和刪除模型設備。

3.2.3在線故障仿真關鍵技術

在配電網發生單相接地故障后，容易引起兩個或兩個以上的接地短路，進一步損害系統的安全運行，因此有必要盡快發現并排除故障。在傳統的單相接地故障定位過程中，配電網絡一般采用逐線牽引和停止的方法來確定故障線路。選擇故障線后，工作人員被送到現場查找故障位置，然后排除故障，另一個方面，也可以確保測試態的實效性。

3.3智能線路關鍵技術

線路作為電網智能化建設的關鍵，在電網智能化建設中，必然需要實現線路智能化。

3.3.1基礎設施技術

在電網智能化建設過程中，更多的高溫超導技術、特高壓技術等會應用到整個電網建設中，大大提升整個線路的輸電容量。

3.3.2智能檢修與遠程監控關鍵技術

在傳統的供電線路檢修過程中，人員實地檢修是主要的檢修方式，人力消耗非常大，同時安全性較差。而在電網智能化建設過程中，可以將配電網中整個線路的設備狀態、絕緣情況、實際功率、電壓與電流大小等實現實時遠程監控，同時利用相關的信息技術對線路的狀態進行檢修，精準實現故障定位，對于出現的冰雪覆蓋能夠實現自動融化等。

4結束語

綜上，全面推進電網智能化建設已經成為了整個電網系統發展的必然選擇，同時，通過電網智能化建設較好地提升了整個電網的智能化水平，但是其包含的技術關鍵點非常多，這就需要電力企業從自身實際情況出發，加強電網智能化建設研發力度，進一步提升電網智能化建設水平。

參考文獻：

[1]黃飛，宋璇坤，周暉，韓柳，李金超，肖智宏.基于效果與基礎互動的電網智能化水平綜合評價指標體系研究[J].電力系統保護與控制，2016，4411：142-148.

（作者單位：國網晉中供電公司）