浅谈智能电网发展

尚春山　张霞

摘 要：详细介绍了智能电网的定义、主要特征和先进性，并从发展的角度分析了智能电网对我国电网的重要意义，同时从实践出发阐述了在我国智能电网实现的几种方式，以更好的理解智能电网，加快推进智能电网的建设与发展。

关键词：智能 电网 发展

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0125-02

近年来，随着电网技术的不断发展，智能化电网在世界范围内形成广泛共识，已经成为电网发展的必然方向。

所谓智能电网就是将先进的信息通信技术、传感量测技术、自动控制技术、分析决策技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

1 智能电网的主要特征

1.1 坚强

有较强的抗干扰能力，在电网受到大扰动、发生大故障或在自然灾害、极端气候条件下以及受到严重外力破坏时，仍能保证电网的安全稳定运行，不发生大面积停电事故，保障对用户的供电能力。

1.2 自愈

电网具备自诊断、自恢复能力，可进行实时、在线和连续的安全评估和分析，能够对影响电网安全的事件进行预警和预防控制，能够实现故障隔离。

1.3 兼容

支持可再生能源、分布式电源以及微电源等多种电源方式的合理、有序接入，可满足用户的多种电力需求，并能與用户进行交互和互动，提供对用户的增值服务。

1.4 经济

更有效的降低电网的运行成本、建设成本和网络损耗，实现资源的优化配置，提高能源利用效率。

1.5 集成

采用统一的平台和模型，实现电网信息的高度集成和共享，达到标准化、规范化和精益化管理。

1.6 优化

电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用率显著提高。

2 智能电网的先进性

现有电网智能化程度、协调控制能力不高，系统自愈及自恢复能力完全依赖于物理冗余，电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏较好的灵活性，对用户的服务形式比较简单。

与现有电网相比，智能电网具备信息流、电力流和业务流高度融合的特点，主要表现在以下方面。

（1）具有坚强的技术支撑体系和基础建设体系，能够支持多种电源方式的接入，能够抵御大的干扰、故障和攻击，满足电网坚强这一基本要求。

（2）得益于电网技术、传感技术、信息技术、自动控制技术的有机融合，可及时获取电网的全景信息，实现故障预警、故障隔离以及自我恢复，从而避免大面积停电事故的发生。

（3）直流输电、特高压技术、网厂协调、配电自动化、智能调度、电动汽车、微电网、电力储能等技术的广泛应用，使得电网运行控制更加有效、灵活、经济。

（4）通过现代通信技术、计算机技术和管理技术的综合应用，实现电网信息的高度共享、集成，将极大程度的提高电网的运行水平和管理水平。

（5）建立与电力用户的双向互动服务模式，更好的服务于电力用户。

3 智能电网对我国电网发展的重要意义

智能电网是电网发展的必然方向，我国建设智能电网的重要意义主要体现在以下方面。

3.1 资源优化配置能力明显提升

智能电网建成后，我国将形成“强交、强直”的特高压输电网络，电力承载能力显著加强，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，构造出结构坚强的国家电网，区域间电力交换能力明显提升。

3.2 安全稳定运行水平显著提高

智能电网建成后，电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，能够有效避免大范围连锁故障的发生，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，减少停电损失，显著提高供电可靠性。

3.3 对清洁能源的运行控制能力将显著提升

结合大容量储能技术的推广应用，智能电网具备常规机组快速调节、低电压穿越有功无功控制以及风电机组功率预测和动态建模等控制机制，将极大程度的促进清洁、可再生能源的发展。

3.4 实现电网调度高度智能化

实现电网调度在线预警、分析和决策，全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统。

3.5 满足电动汽车行业的发展需要

为满足电动汽车等新型电力用户的服务要求，实现电动汽车与电网的有效互动，将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网。

3.6 电网资产利用效率显著提高

通过智能电网调度和需求侧管理，可实现电网设施全寿命周期管理，电网资产利用率大幅提升。

3.7 为用户提供优质的电力服务

通过智能用电互动平台，实现电力用户与电网之间的便捷互动，完善需求侧管理，为电力用户提供更加优质的服务。

4 智能电网在我国的实现方式

智能电网建设是一项高度复杂的系统工程，在我国的实现方式包括发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信这七项基本方式。

4.1 智能发电

智能发电主要涉及常规能源、清洁能源和大容量储能应用等技术领域。

（1）在常规能源方面，智能电网的研究领域主要涉及：大型能源基地机组群接入电网的协调控制系统及设备，常规电源网厂协调关键技术研究应用，机组和设备状态监测与故障诊断系统，水电、火电、核电机组优化控制系统等。

（2）在清洁能源方面，智能电网的研究领域主要涉及：大规模可再生能源接入电网安全稳定控制系统研发，光伏电站、风电厂的仿真建模、并网运行控制和功率预测等先进技术的研究，可再生能源功率预测系统研发应用，可再生能源发电站综合控制及可靠性评估系统及风光储互补发电及接入系统研发等。

（3）在储能应用方面，智能电网需结合各种储能技术的特点，研制大容量储能设备，尤其是要在化学电池储能装置以及抽水蓄能电站的智能调度运行控制系统等方面实现突破。

4.2 智能变电

智能变电主要是指智能化变电站的推广应用，当前电网公司在智能变电站的研究和应用已积累了一部分经验，需继续摸索，不断推进智能化变电站的实施应用。

4.3 智能配电

智能配电的发展目标是充分利用现代管理理念，采用先进的计算机、电力电子、数字控制，通信、信息和传感器等技术，实现配电网“电子流、信息流、业务流”的高度融合，使配电网可靠性、运行效率、供电质量和主要技术装备达到国际先进水平。

4.4 智能用電

构建智能用电服务体系，实现营销管理的现代化运行和营销业务的智能化应用；全面开展双向互动用电服务，实现电网与用户的双向互动，提升用户服务质量，满足用户多元化需求；推动智能用电领域技术创新，带动相关产业发展；推动终端用户用能模式的转变，提升用电效率，提高电能在终端能源消费中的比重。

4.5 智能调度

智能调度是智能电网的重要组成部分，与其他环节紧密联系，主要涉及如下技术领域。

（1）电网运行数据的精确测量与网络传输技术领域。包括广域测量技术、调度专用数据网络相关技术。

（2）电网运行监视全景化与可视化技术领域。指能够从时间、空间、业务等多维度，实现调度生产全景监视、智能告警、电网运行数据、分析结果的全面整合、共享和多角度可视化展示的相关技术。

（3）在线安全稳定分析评估与辅助决策技术领域。

（4）调度决策技术领域。

（5）运行控制自动化技术领域。

（6）网厂协调技术领域。

4.6 通信信息

面向智能电网的通信网络应是结构合理、安全可靠、绿色环保、经济高兴、覆盖面全、具有时间同步和业务感知能力的下一代大容量、以光纤传输和光纤接入为主的高速通信网络。主要表现为：支撑大电网安全稳定运行，骨干传输网结构优化、规模提升；支撑智能配用电，中低压通信接入网延伸到户、服务拓展；支撑企业信息化，通信网带宽提升、垂直通贯；支撑通信资源优化配置，通信网络管理平台标准统一、功能提升。

5 结语

为了落实国家能源战略部署，推动低碳经济发展，促进经济发展方式转变，国家电网公司提出了建设安全水平高、适应能力强、配置效率高、互动性能好、综合效益优的坚强智能电网的重大举措，智能电网已逐渐成为社会共识。

智能电网的建设是一项高度复杂的系统工程，国家电网公司的每名员工，都很好的理解和掌握智能电网相关知识，以保障智能电网建设工作顺利开展。

参考文献

[1]刘振亚.智能电网技术[M].2010.

[2]刘振亚.智能电网知识读本[M].2010.