浅析智能电网发展机理

刘伟

摘 要：伴随着科技的高速前进与成长，智能化电网逐渐融入了人们的生活中。但目前国内针对智能电网的研究和具体实践使用相对较少，对智能电网的开发力度还不够，故有关研究认为通过对具体问题的研究，把智能电网实行部分的优化改造，以适应智能电网的应用需要，便于智能电网的发展。文章主要通过对智能电网结构的进行分析，从而发现智能电网的发展机理。

关键词：智能电网；发展机理；结构；应用

引言

近年来，智能电网发展速度越来越快，其所涉及的范围也越来越广，涵盖的技术环节也有所增加，当然其中包含很多专业要求极高的电力工程。当下，智能电网在人们的生活、工作中应用愈加广泛，已成为人们生活必不可少的一部分。现今，国内外对智能电网进行了深入的研究，其研究内容包括与电网有关的发展规划、电网的发展技术的提高等，本文重点是对智能电网发展机理的研究与探索。

1 智能电网概述

1.1 智能电网的概念

智能电网就是对供电网络的进行智能化处理（智能电力），也被称为电网2.0。智能电网实际上是在高度集成、高速双向的通讯网络系统基础之上建立的，运用先进的传感与测量技术、先进的设备和控制机制，及先进的决策支持系统技术，以提高智能电网的可靠性、安全性、经济性、高效性，并且保证其在使用过程中是安全的，绿色环保无污染的，对社会没有危害的。其首要特点就是提供具有鼓励、自愈以及可以防御外界攻击的高质量电能电力，可以包容多样的发电形式，推动电力市场的高速发展以及优化加速资产的动作效率。

世界各国对智能电网的理解不同，导致每个国家智能电网的标准也是不尽相同的。因此，我国的智能电网也是有别于其它国家的，所以我国政府对智能电网的划分标准也和其它国家不同，我国对其的定义是：智能电网是用特高压电网作为主体，并配合各级电网的综合性电网，再结合先进的通信、信息与控制手段，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。

1.2 智能电网的基本构架

目前，国际上对智能电网的基本机构还没有统一的概念和标准，依据各国设想，构建智能电网基本包含以下方面：

智能电网是以先进的传感测量、信息通信、分析决策、自动化控制技术结合电力能源技术，再配以完善而密集的电力输送网络形成了新型的现代化电网。

不过目前智能电网的研发还处于初级起步阶段，各国情况不同，发展方向和重点也不同，再就是资源划分也不同，所以目前在国际上没有一个统一的标准。不过就目前的研究情况而言，智能电网的本质就是在原来电网的基础上引入新技术、新方法，例如先进通信技术，智能化控制技术，计算机与信息技术以及电力工程技术等等，形成了一个有机综合体，就是现在化的智能电网，也是人工智能的一种体现，具备比较强大的应变能力，形成了一套完整的自动化的供电网络。

其主要特征包括：（1）坚强。发生重大故障或大扰动、有自然灾害、外力破坏等情况下，电网依然可以安全运行，确保居民用电，且不发生大面积停电事故，保障电力信息安全。（2）自愈性。具备实时、在线、持续的安全评估与分析能力，强大的警戒、预防控制能力，及自我故障诊断、故障隔离、系统自我恢复的能力。（3）兼容性。可以保障再生能源、分布式电源、微电网的合理、有序接入，并充分完成和居民间的互动，满足居民的用电需求。（4）经济性。可以有效实现资源优化、减少电网耗损，提升利用流程，并对电力市场、电力交易的运营开展有积极的作用。（5）集成性。利用统一的平台，将电网的信息进行共享，并达成电网标准化、规范化、精细化管理的目的。（6）优化性。能有效降低电网的运行和维护成本，优化资产利用率。

2 智能电网的发展机理

智能电网的发展机理指在特定环境中，电网系统中各个组成部分内在工作模式之间相互支持、相互作用的一个机制。电力系统发展机制分为内外两个方面，其一是内部的基本模式，是智能电网得以持续发展的基础，在结合外部因素环境、能源、经济等的作用，构成了智能电网的发展和循环系统。

2.1 智能电网的基础模式

智能电网的基础模式是由发电机发电、输送电力、变电箱变电、配电、用电市场、市场调度和参与主体等组成的，其相互作用，形成了一次性转化电能并输送到用电市场的循环系统。其中电力流向是发电——输电——变电——配电——用电的过程。其各个环节通过市场的参与主体、电力和调度等进行联系并相互影响，这些影响产生于各环节间的数据输送、控制和状态感知等。在不同国家这种影响和作用的运用模式不同，但参与主体是各个国家电网基础模式的重要组成。

电力系统的基本模式受限于电力技术、成本等条件的约束，只有当电力相关的科学技术发展到一定阶段，才能从根本上改变整个电力系统的运行模式。当电网的基本模式相同时，其参与主体运作电能与相互联系作用的不同模式，会导致电网系统运行方式的不同。当然，电网系统的运作模式是实时变化的。

2.2 智能电网的外部推动因素

电力主要是供给整个社会需求的，所以智能电网的外部推动因素即为社会需求，这种需求可以影响到电力系统的运作模式，不同的国家运作模式也各不相同。但其主要作用于智能电网的外部推动因素是大致相同的。

（1）为社会提供充足的、安全的、高效的电力，保证社会的经济运行。（2）可以有效减少不可再生能源的占比，提升再生能源再次利用的占比。（3）降低温室污染源的排放量，提升电力的使用占比，从而减少环境污染。（4）能有效减少智能电网的整体运行与维护成本，节省能源。

2.3 智能电网的发展机理

通过上述对智能电网基础模式和外部推行因素的分析和研究得出，电力智能化的发展机理首先是智能电网发展的主要问题在于技术、经济、能源、环境等因素之间难以协调，和智能电网运作模式间的有机结合。其次是来源于社会经济中各种因素的推动，这些因素使得智能电网的运转模式得以完善，并促进智能电网的发展。简单来说是，经济社会的各种影响因素决定着智能电网系统的未来发展，这些发展期望促进了国家和政府对智能电网的重视程度，为智能电网的发展提供了经济和政策的便利条件。这些便利条件重点作用于智能电网的规划中，具体表现为政府对智能电网的技术、装备、标准和管理模式等各个方向具体执行方案的支持。技术、装備、标准等硬性条件直接影响于智能电网系统的各个细节；国家的经济、政策支持，管理方式的转变属于软性因素，直接对智能电网系统的基础模式产生影响，最后对整个智能电网系统的管理模式、运转模式产生积极作用。智能电网系统的各个步骤节节相扣，相互作用，对一个环节的影响，会直接作用于整个环节，并最终影响到用户的用电安全和质量，降低社会经济效益。

当然，上述对智能电网系统发展机理的研究相对而言覆盖面比较广的，在对其进行详细研究时，可以直接针对其中的某一个步骤进行详细的探索，比如智能电网的发电和输电等；也可以把所有步骤结合起来进行研究，这样可以全方位的考虑到影响智能电网系统的各个因素。

3 结束语

电网智能化现今已经进入最重要的建设期，其相关的理论探索也愈发重要。只有对智能电网的研究越加深入，才能够更好的提供社会经济发展所需要的高质量电能，为我国经济的高速发展贡献一份力量。智能电网的发展和利用也可以让国民甚至偏远地区的用电问题得到充分解决，保障国家的社会稳定。在智能电网的运转过程中，也能减少污染，增加可再生能源的利用率，提高社会的经济效益。

参考文献

[1]邓俊杰.智能电网发展机理研究[J].电子制作，2016（10）：52.

[2]蔡晔.智能电网多网交互作用的机理分析及应用研究[D].湖南大学，2016.

[3]高志远，姚建国，曹阳，等.智能电网发展机理研究初探[J].电力系统保护与控制，2014（05）：116-121.