智能电网对电网自动化技术的影响

彭国宁++汤文洁

摘 要：伴随着科学技术的快速发展，智能电网应运而生，且在电力系统领域内快速普及，为电力行业的发展带来了深刻变革。该文在阐述推动智能电网发展因素的基础上，分析智能电网发展对电网自动化技术的影响，探讨当前在智能电网阶段电网自动化技术的创新发展。

关键词：智能电网 电网自动化技术 影响

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（b）-0030-02

随着社会经济飞速发展，人民物质生活水平不断提高，城市化进程加快，加之工业化与信息化的快速发展，社会用电量越来越大，对电能的需求也随之增大。传统发电形式已经无法满足现代社会发展的需求，故迫切需要寻找一种新的发电系统。在科学技术的推动下，智能电网走入电力系统领域中，为电力系统的发展带来了一种新的发展生机。智能电网也称为电网的智能化，是建立在高速集成双向通信网络上，其主要特征为自愈、供需互动、推动节能减排发展、协调与自适应控制及资产优化管理。目前，我国正在大力研究与推荐智能电网的使用，该文主要阐述智能电网对电网自动技术的影响。

1 推动智能电网发展的因素

1.1 全球性环境与能源的挑战

二氧化碳的排放和能耗是导致全球变暖的主要因素，在等效二氧化碳的排放中发电厂所占比例较大，就美国而言，发电厂等效二氧化碳排放所占比例为33%。在能源方面，电力事业的快速发展致使石油的需求越来越大，预测全球2030年电力需求将比2016年上涨67%，我国2020年电力需求将达7.7万亿kWh，而面对如此大的需求量，依靠传统电力模式将变得十分困难。

1.2 电网的高效、安全运行

传统电网安全控制是通过离线整定、实时动作的继电保护或稳定补救装置来实现的，该种模式会造成保护过慢而致震荡或发生不必要的问题。智能电网是通过在线的快速仿真、评估事态发展、决定分区与隔离等，能制止或缩小事态的扩大，并在故障区内予以辅助服务提供，确保居民基本用电。

1.3 供需需求双向服务

传统电网是从上至下的单向供需关系，智能电网的供需关系是双向的。智能电网可促使用户通过需求响应来改变自己用电方式，主动参与电网管理与市场竞争。供需的双向服务已是推动智能电网发展的一个重要因素，但供需效益需以开放供电市场为前提。

1.4 高性价比的社会效益与经济效益

投入产出的高性价比是推动智能电网的又一重要因素。智能电网的使用能让美国电网提高5%，美国EPRI估计，投资1 650亿美元，实现后效益可达6 280～8 020亿美元。超导输电技术能跨越4个时区送电，高温超导电缆的输电能力较铜导线相比提高了150倍。

2 智能电网对电网自动化技术的影响

2.1 为自动化技术的发展提供稳定的环境

智能电网通过其强大的范围，经过相应信号指导电网设备的有效运行，从而为自动化技术发展提供稳定的工作环境。智能电网在发展中能通过相应的智能用电设备，参与到电能市场的管理中，降低电能市场对电网自动化技术相关电机组的需求，并且通过价格信号能将电网自动化技术有力地应用到各电力非阻塞区，降低电网在输出过程中所产生的电阻塞成本。智能电网发展能为自动化技术发展提供稳定的工作环境，是智能电网对电网自动化技术的主要影响。

2.2 推动电网自动化技术的发展并促进其运行

智能电网通过其自身优势，有效推动电网自动化技术的发展，并有效促进其效率。智能电网下的电力市场主要是以能量管理为主，因电力市场在电力传输中较复杂，而智能电网能对电力市场的管理与能量系统提出更精准要求。能量管理系统能在一定程度上影响电网的安全运行状态，智能电网对电力市场的管理与能量系统的高要求，能促进电网自动化技术在电力市场中的发展，并按高标准要求来提高其运行效率。

2.3 加强电网自动化技术各项功能的融合

智能电网在发展与更新中能加强电网自动化技术各项指标的融合，是智能电网发展机制对自动化技术产生的关键影响。智能电网系统的不断发展与更新能加强电网自动化技术各项指标的融合，主要是因智能电网通过对电力配电管理系统的运用，对电力能力管理系统的运用等，对电网系统的全局性监控，能够通过电力在传输过程中的数据等，对电力传输的现状了解，各种管理系统的应用，能有效促进电网自动化技术中电网自动化系统的各项功能之间的有效融合，通过对电能在电力市场中的运输态势，进行充分分析和探讨，从而能够有效提高电网运行的效率，为智能电网下自动化技术各项功能的稳定运行提供有力的基础。

3 智能电网在电网自动化技术上的发展

3.1 电力市场管理系统

电力市场及市场管理系统为智能电网功能的应用提供了交易平台和清晰且明确的价格信号。如通过智能用电设备的负荷响应管理功能参加辅助服务电力市场，可为智能用电设备拥有者提供收益，减少对发电机组备用要求，分布式发电和负荷側管理辅助服务能有效降低电网输电阻塞成本。在电力市场下，对阻塞线路增加智能柔性输电设备，提高输送极限，能提高线路的盈利能力。因此，电力市场的存在和各种针对智能电网的新服务、新交易的加入，使智能电网从概念、政策和法律转变为经济动力和价格信号。电力市场价格传导作用的充分发挥，能让智能电网投资受到良好的经济效益和社会效益，确保智能电网能长期稳定发展。

3.2 能量管理系统

能量管理系统是电网的实时运行控制中枢，其包括数据采集和监控系统，自动发电控制和经济调度控制，电力系统状态估计、安全分析、调度员模拟培训系统。能量管理系统是电力市场系统的基础，因电力市场越来越复杂化，使得其对能量管理系统提出了更高要求。

3.3 配电管理系统

配电管理系统作为智能电网的一个重要技术系统，以实现配电网的管理自动化，优化配网运行、提高供电可靠性、为用户提供优质服务。智能电表、微电网、分布式发电、负荷侧管理、部分风力和太阳能发电及电动汽车等均需接入配电网络。在智能电网环境下配电网的结构和运行发生着巨大变化，简单地树形网络已满足不了配电网络的需求，电力也不再是单一的由输电网单向流向配电网。配电管理系统需要统筹管理智能配电设备、复杂的运行状态及多变的网络结构。

3.4 电网调度智能监控系统

电网调度监控的主要内容为电压监控、频率监控、潮流监控、设备运行状态监控、备用容量监控及省际联络线关UI监控等，其是确保电网安全运行的重要环节。电网调度监控可对电网设备运行状态进行智能监视，可集中、直观准确展示当前主要设备的停役信息，利于调度员对设备运动状态进行重点监控。电网调度监控还能对电网稳定进行断面智能监视，其能通过电网稳定断面限额库实现电网稳定断面限额的自动更新与同步。电网调度监控还能对电网运行状态进行监视与调整，找出电网运行的危险点，并根据数据分析来寻找降低或消除危险的控制策略。

4 结语

智能电网是科学技术与电网系统结合的产物，智能电网以优化资源配置、实现节能减排、促进社会与经济持续发展为目标。智能电网为电网自动化技术提供了更为多元化的发展空间，实现了电网自动化技术与电网系统的有机融合与相互渗透，从而衍生出诸多变革与创新，促进了电网自动化技术的发展。另外，智能电网在发展实施中应注重规避风险，使其更好、更充分发挥巨大作用。

参考文献

[1] 曲毅，魏震波，向月，等.智能电网配电自动化技术的发展[J].南方电网技术，2013（5）：56-60.

[2] 李楠，王寅.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响[J].无线互联科技，2016（2）：142-143.