基于信息时代的智能电网建设要点分析

郑钊

摘 要：目前世界发展面临的一个重要难题就是能源消耗过多造成的能源危机，改善这一问题的方法就是实现电力工业化向信息化的转变，提高电力能源的利用率。智能电网以电力系统为对象，结合新的控制技术、信息技术和管理技术，实现了电力系统输电的智能交流。文章简要介绍智能电网，分析信息时代下智能电网的建设要求。

关键词：信息时代；智能电网；建设要点

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0100-01

社会经济的发展和科学技术的进步，促进了我国电力信息化的发展。在数字化和网络化的信息时代中，电网建设智能化的实现，有利于信息时代中经济发展对电力系统新的要求的实现。

1 智能电网概述

1.1 智能电网的定义

智能电网目前并没有统一的定义，但对智能电网的基本认识是：智能电网对电力用户在高峰时期的用电量进行优化，实现了即插即用的分布式电源并网运行，达到了电力资源的节能减排效果。智能电网在传统电网基础上，实现了电力系统的信息化和数字化，是传输电网的智能化升级，以对电力系统实施进一步优化，保证了电力系统的安全稳定运行，解决了分布式电源并网运行中的电力问题。

1.2 智能电网的特点

①及时性。智能电网可以对电网的实时运行状态进行监测，及时的预测、发现电力运行中出现的问题，迅速对问题的原因进行判断，及时消除安全故障或者安全隐患。当电力系统发生异常时，智能电网可以迅速的对人为破坏和自然扰动进行辨别，对攻击进行有效的防御，保证电力设备和电力工作人员的安全。智能电网可以对故障进行快速隔离和自我恢复，减少人工干预，避免发生大规模停电现象，提高了电力系统的可靠性运行。

②交互性。电网的运行需要电力用户的参与，智能电网实现了电力系统运行的交互性。结合电力用户的实时电价对用电模式进行调整，鼓励电力用户使用分布式电源，对剩余的电力进行出售，提高了电力资源的利用率。

③节能性。智能电网的即插即用分布式电源并网运行，缓解了用电压力，大量应用了风力发电和太阳能等可再生发电能源，降低了电力生产到消费环节的能源损耗，提高了电力能源的利用率。智能电网对电力资源的优化配置，增加了电力设备的传输容量，提高了电力设备的利用率，对电力成本进行了控制，实现了电力系统的正常运行。

2 信息时代智能电网的建设

2.1 用户侧智能电网的建设

用户侧智能电网包括智能电表和AMI两个部分，信息时代下智能电网的建设，包括对用户侧智能电网的建设，换一种说法也就是对智能电表和AMI的建设。

①智能电表。智能电网建设中的重要基础设备之一就是智能电表的建设，是很多智能电网建设的起动项目。在电力用户处的智能终端设备进行安装，包括信息数据的采集、电力用户设备的控制、电力系统的远程维护和升级等功能。在电力系统中对电力用量的实时监控，可以运用智能电表的连续通信功能进行，还可以当作需求管理侧的接口，实现实时的管理和操作。

②AMI。AMI包括智能电表、通信系统和电表数据管理系统，在智能电网中发挥着基础作用。AMI可以根据智能电表对不同通信设备进行应用，按照特定的电力需求和已经设定好的方法对电力用户的用电数据进行测量、收集和分析。电力用户的用电时间可以根据电力价格的变化进行调整，还可以通过分布式电源装置参与电力的削峰填谷，实现电力用户单一被动的消费者到电网运行控制的参与者的转变。

2.2 智能输电网络的建设

智能输电网络是进行电力传输的主要方式，影响了电力发电和用电的平衡供需，是电力系统安全运行的前提。现在我国的智能电网输电网络存在输电阻塞、损耗率高和维护不便等问题，改善这一现状，可以从以下方面进行：

①潮流控制技术。解决输电阻塞的一个行之有效的方法就是应用先进的潮流控制技术，先进的潮流控制技术实现了信息化技术的应用，例如高级的FACTS和HVDC设备，可以有效的对网络潮流进行控制。

②降低输电损耗。智能电网中输电网络中的一个重要的问题就是电力能源传输损耗，我国电力能源的传输损耗可以通过降低线路损耗和分摊网络损耗进行。我国现在的输电线路损耗率为7.18%，每年损失的电力能源大约为1 000亿kW·h，几乎是大亚湾核电站14 a的发电总量。有效的减少输电线路的损耗，可以通过特高压技术和超导高温技术实现，进行远距离的电能传播。利用智能的无功控制设备也可以实现减少输电线路损耗的目的。

③监测设备运行。智能电网的设备检测，应用由智能传感器组成的传感网络进行，可以实现输电网络的恢复。分布式传感器的作用在于对线路参数、杆塔的机械强度、架空线的垂度和温度、绝缘子的绝缘情况、电力线路的摆放和覆冰情况等进行测量。利用传感器监测输电运行设备状况和网络节点中的参数，对输电系统提前进行自动监测和分析，发挥继电保护的作用。

2.3 智能变电站的建设

①智能变电站的数字化。智能变电站的数字化平台，可以实现变电站的自动化运行，进行变电站信息的智能测量。自动化运行是变电站独立于控制中心和其它变电站的运行，可以进行不同变电站和控制中心的互相通信，保证变电站的元件和设备实现自动运行。智能变电站的数字化包括智能开关设备、宽频道、高准确性和较低的维护成本等特点，可以加快智能装置的开发和应用。

②智能变电站的信息化。智能变电站是具有独立的局域网和恢复能力的通信网络，需要一个平台对有线和无线的通线应用进行容纳，对数据的信息采集、监控系统和通信协议保持不间断性。利用智能传感器和智能控制对传统的一次回路进行替换，连接变电站层、间隔层和过程层，实现智能变电站的统一通信。

以全球定位系统为基础的PMU的试验成功，完成了电力系统的同步相量测量。在电力系统中有着广泛的应用，在智能电网中形成了WAMS。在高速通信网络中应用WAMS，可以在广域电网运行中对在线同步测量和相量数据进行汇总，提高电力系统运行的稳定性，为电力在线同步监测提供条件。远程终端单元不适合智能变电站的发展要求，应用PMU进行替换，通过GPS对变电站的测量参数进行统计和分析，才能提高变电站运行的可靠性和稳定性。在智能感应器或者智能测量单元中实现变电站信息数据的计算，可以减少通信的数据流量。智能变电站具有一定的数据管理作用，具有较高的可视化水平。

3 结 语

电网的智能化发展是对多种高级技术的应用，具有智能监测技术、智能仿真和高级计算技术等功能。智能监测技术可以提高系统实时数据、用户用电、可再生能源发电等信息的准确性，智能仿真和高级计算技术，可以对电力系统的运行状况进行准确的监测，对会发生的安全故障进行预测，实现对系统的运行和用户用电方式的优化。

参考文献：

[1] 钟金，郑睿敏，杨卫红.建设信息时代的智能电网[J].电网技术，2009，（13）.

[2] 陆慧.智能电网中现代通信技术的应用[J].广东输电与变电技术，2010，（4）.