淺談智能電網技術與應用

顧東健 呂星月

摘要：本文在智能電網發展與應用前景的介紹上，主要基于我國在智能電網領域所取得的關鍵技術突破與應用出發，通過對國網信息通信有限公司實例對我國智能電網的發展與應用前景進行淺談，以期能為我國智能電網在研發與建設工作上提供一份參考資料。

關鍵詞：智能電網；技術；應用

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

引言

目前，智能電網在定義上，并不存在統一的標準。各個學科與領域的專家學者出于自身實際的理解，往往會從自身的角度對智能電網的內涵與構成進行定義，而隨著研發與實踐工作的不斷深入與發展，智能電網已經得到不斷的細化。但是，它在工作原理方面，一般仍然是將用戶之間，用戶與企業之間實現實時的連通，以達到信息數據的實時共享，因此，也就能提高電網的自動化水平，以及提高電網的運行效率。

一、智能電網關鍵性技術

1、參考量測技術

參考量測技術是所有部件中較為基本的元素，其在智能電網的工作上，在獲得數據后，把相關數據轉換為信息形式，從而為智能電網提供使用支持。另外，其在工作上，還可以實現對電網運行的狀況進行實時的檢測，例如，可以有效地預防偷竊電等不法行為的發生，而且能夠提高電網運行的暢通性，還能夠實現終端用戶與電網企業之間的溝通，化解矛盾。智能電網在是今后電網的發展方向之一，是當前國家重點支持的項目。在未來的發展前景上，智能固態表計由于既可以對每一個時段的電力在使用與電費上進行計量，還可以實現對管理人員在高峰時段的電力價格信號與電費費率的存儲與對用戶進行費率相關政策的通知，因此其未來的發展前景較為看好。在未來計算機代理程序的發展上，數字保護將實現植入到相關程序上，從而極大的提高其在工作上的可靠性。其在系統的保護工作中，主要對元件在相互通信方面實現自動適應的保護，從而增加智能電網系統的穩定性。假如電網中有一部分系統出現故障，那么，數字保護仍然可以確保剩余的部分保持正常的運行。

2、智能電網通信技術

先進、科學的電網通信技術，是確保智能電網建設目標得以順利實現的基礎。先進、科學的電網通信技術，是指傳輸速率快、雙向交流效率高，以及具有實時互動功能好等特點的智能電網通信技術。通過采用智能電網通信技術，電網在供電工作上，其可靠性與連續性也得到了加強，電力資產在利用方面的效率也得到極大的提高，從而促進電力市場的發展與繁榮，同時保證電網的運行的可靠性、安全性和穩定性。通信技術在智能電網的運用上有如下幾個方面的特點：

（1）穩定性、安全性以及可靠性，在科研理論上，出于安全方面的考量一般要求在通信專網的選用上要與公網相隔離。

（2）在技術層面要求具有先進性，可以符合智能電網在目前與未來在業務方面的需求。

（3）具有自主的知識產權。在智能電網在往后的發展上，具有對特點業務進行定制開發與升級的能力。國網信息通信有限公司作為我國在電網工作上的重要組成部分，其對智能電網的建設工作高度的重視，在經費的撥給與技術的支持上較為看重。例如，該公司在對信息通信技術進行研究與開發的過程中，不僅重視硬件設備、設施的研發力度，而且還重視軟件系統的開發，并且在努力開發出一種新型的電網通信技術，以促進電網信息通信的規?；?、產業集成化。該公司目前著力推動智能電網在全國范圍內的謀篇布局，重點提高用戶人數。另外，該公司十分重視用戶的體驗，因此，其將發展用戶的著力點放在提高用戶體驗上，如提高用戶與企業之間溝通的暢通度，加強用戶和企業之間的溝通和溝通。

3、智能調度技術

智能電網技術的應用水平很大程度上受到智能調度技術的水平制約。換言之，如果智能電網系統沒有良好的智能調度技術作為支撐，則很難發揮出智能電網功能，也就無法實現智能電網的目標。

4、高級電力電子技術

電力電子技術指的是利用電子元器件的特性，順利實現電能的控制與轉換，從而有效節約電能。通過采用高級電力電子技術，讓電網設備的體積更小，運行效率更高。

（1）柔性交流輸電技術

該技術具有良好的節能效果，因而逐步成為電網系統接入中的重要技術。柔性交流輸電技術將現代控制技術與電力技術完美的結合起來，從而降低了電能在輸送環節中的耗損，大大提高了電網系統的輸送效率，更重要的是電網系統的運行穩定性和可靠性也提高了。

（2）輕型直流輸電技術

該技術采用了當前較為先進的可關斷的電子元器件，如GTO、IGBT等，從而大幅度提高了短距離電力輸送的能力。并且，該技術在一些石油鉆探平臺以及遠離大陸的海島上的應用取得了顯著地效果。

（3）高壓變頻技術

該技術的最大特點是節能，通常運用了該技術之后，電能的損耗將會降低30%左右。但該技術成本很高的缺點也十分明顯，而且在運用該技術會產生高次諧波，從而影響電網運行的穩定性。

二、智能電網功能的實現

智能電網功能的實現應從以下方面著手：

1、智能控制中心?，F有的EMS、DMS、SCADA、虛擬電廠等技術經過優化設置形成智能控制中心。

2、智能變電站。智能變電站將整合了傳統變電站的基本技術，并且并兼容微網和虛擬電廠，可以和控制中心建立順暢的通信。

3、智能線路。在智能線路中，基礎設施技術水平將會提高，在線監控和智能檢修會投入應用。

4、智能需求側管理。該功能融合了高級量測體系、微網、定制電力等技術。

三、儲能技術在智能電網中的應用

隨著現代電網技術的發展，儲能技術逐漸被引入到電力系統中，在儲能規劃的過程中，需要注意以下問題。

1、把儲能技術和應用環境結合起來，不僅要重視經濟性，還要注意技術的科學性和適用性。此外，由于不同的儲能技術具有不同的優缺點，因此采取混合儲能的形式便于綜合利用其優勢。

2、儲能技術應用較為廣泛，例如電網、新能源發電，此外對于電網的穩定運行還具有輔助功能，因此，在實際規劃和評估中，需要綜合考慮儲能技術的功能和作用。

3、用戶需求的及時響應與滿足是智能電網下電力營銷技術的關鍵。儲能技術可應用于用戶側實現需求側管理，當時應該注意做好儲能規模的整體規劃。

四、智能電網對終端用戶影響

由于智能電網的定義及發展趨勢仍在不斷研究中，因此對于智能電網對終端用戶的影響研究還只能通過研究國家電網公司智能用電小區試點來進行。智能電網在終端客戶層面體現出的互動的概念，實質上就是針對分布式電源接入并網的變化以及現代自動化、通訊技術的應用。智能電力小區依托智能電網通訊信道，實現了電力網、電信網、有線電視網和互聯網的多網融合，在滿足電力安全生產和用戶信息服務滿意度的前提下，創造了良好的社會效益和經濟效益。目前國家電網公司智能電力小區技術實施方案中主要包含了如下幾個智能電網的因素：三網融合技術；太陽能電池、光伏發電技術；電動汽車充電技術。從該方案可以看出，由于分布式電源、充電汽車和多網融合技術的應用，電力終端用戶將享受越來越多的便捷服務。

結束語

綜上所述，智能電網在未來的發展與應用前景上較為廣闊，是電力行業在未來發展不得不面對的技術革新。因此。希望世界各國加強在智能電網研發工作上的合作力度，消除各

國在技術層面的顧慮，保證智能電網在標準與規格的應用上保持一致。而我國作為世界上電力技術較為發達的國家之一，在智能電網的建設工作上，同樣要把相關工作提上戰略層面，加大投資力度，不斷促進我國智能電網的向前發展，為世界人民造福。

參考文獻

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