浅析我国智能电网的发展及其关键技术

【摘要】：随着时代的发展，原有的电网结构和电力设备已无法满足经济社会发展的需要，智能电网技术是经济和技术发展的必然结果，成为了我国现代化建设的重要支撑力量。本文就国智能电网的发展及其关键技术进行探讨和研究。

【关键词】：智能电网；电网技术；电力系统

中图分类号： V242 文献标识码： A 文章编号：

引言

随着全球信息化、数字化的不断发展,以及全球气候变暖、环境恶化等现象, 可持续发展、节能减排已经成为首要的焦点问题。依靠着电网的信息化、数字化，智能电网的发展成为了必然的发展趋势。智能电网的提出符合快速发展的现代社会对电力的迫切需求,实现电力网络 系统运行更加可靠、经济、环保这一根本目标。

一、智能电网的概述

智能电网就是电网的智能化即更坚强、更智能，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感测量技术、信息通信技术、先进的设备、先进的决策控制方法以及自动控制技术和能源电力技术支持系统的应用，与电网基础设施高度集成的可靠、安全、经济、高效和环境友好的新型现代化电网。

二、智能电网的特点

1、坚强。智能电网安全将是整个系统的首要问题，必须具有自动恢复人为破坏、能够抵御信息攻击，并进行灾害探测、预警和响应的能力。在电网发生大扰动和故障时，不发生大面积停电事故，还能保持对用户的供电能力。在自然灾害等极端气候条件下，能够抵御物理攻击，确保电力信息安全，能保证电网的安全运行。

2、自愈。实时掌控电网运行状态，并进行自我安全评估和分析能力，并采取预防性控制手段自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复，做到及时发现，及时消除故障隐患。

3、兼容。智能电网能够兼容大的、集中的电厂和分布式能源，支持可再生能源的合理、有序大规模应用以及分布式发电方式的友好接入，实现与用户的交互和高效互动，满足用户的电力需求和经济发展的要求。

4、互动。电力系统与批发、零售电力市场进行无缝衔接。实现与客户的智能互动以供电可靠性和最佳的电能质量满足客户需求，实现资源优化配置，从而提升电力系统的安全运行水平。

5、优化资产。资产优化包括配电、运行和数据区规划等方面。优化资源配置可以提高设备传输容量和利用率，达到支持电力市场竞争的要求。来满足整个电力系统的优化运行。通过不断的优化和信息整合，实现电力市场管理业务与企业管理生产形成自动化的集成，提升电力企业的管理效益。

6、信息集成。在信息收集和集成方面，实现了监视、配电管理、维护、控制、市场运营、企业管理等多方面信息系统的综合集成，全方面从信息上对业务信息管理。

三、智能电网的优势

智能电网与传统电网相比，传统电网是一个刚性系统, 电能量的传输和电源的接入与退出等缺乏弹性，没有可组性和动态柔性，系统自愈和恢复能力完全依赖于实体，而且多级控制机制反应迟缓，服务简单单向，缺乏信息共享不能构建可重组、可配置的系统。由于信息的不完善和共享能力弱等特点，使得传统电网系统中是局部的、孤立的自动化系统，不能构成一个有机统一整体。对比起来，智能电网的信息就有完整、正确、精确时间断面的、标准化信息等特点。以坚强、可靠的实体电网信息交互平台为基础，可以生产需求全过程服务，实时生产和运营信息共享，对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化，来最大程度地实现及时、准确、的电网运行和管理。

四、智能电网的研究现状

我国“智能电网”的建设主要分三个阶段来进行：(1)、2009 年～2011 年为规划试点阶段，进行技术和应用试点，开展基础性、关键性、共用性技术研究。(2)、2012年～2015年为全国建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；(3)、2016 年～2020 年为引领提升阶段、建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备全面达到国际先进水平。但是我国的智能电网的发展水平与欧美日本等发达国家的智能电网还存在一定差距，而且发展方向也有所区别，如何更好地建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化也成为今后智能电网建设中的重要任务。

五、智能电网的发展前景

智能电网既是电力系统的全面变革，也是技术的发展与创新，它囊括了巨额投资、国家能源战略、电力监管、技术标准、多行业协同发展的电力市场以及电价政策等相关问题。因此，将智能电网的发展上升到国家层面，并从国家的层面上实施有效第地协调与管理，使其得到不同层面的支持尤为重要。全面快速的开展基础性研究，并认识到我国未来能源与电力行业重要的发展趋势，对我国电力领域与未来能源的重大需求进行分析。借此实现对智能电网领域中存在的重大科学问题的梳理、创新、研发、支撑我国智能电网领域的关键技术。以自主科研创新为主，广泛开展国际间的交流与合作，充分把握有关智能电网发展的主动权和话语权。并充分发挥我国智能电网对产业经济的集聚、辐射与拉动效应，为社会和人民提供更加清洁、便利、安全、低廉的电能。

六、智能电网需要的核心技术

1、通信技术

实现智能电网的首要基础工作时建立高效、集成、双向的通信系统。通信系统建成后就可以对智能电网进行不断的自我校正，检测各种扰动，进行补偿，并且可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，提高电网价值。

2、电力设备技术

电子设备技术在发电、输电、配电和用电的全过程均发挥着重要的作用。对电网中各种智能设备进行整合，对电能进行变换和控制，让电网更具适应性。目前我国在电力电子技术方面与国外技术还有些差距，全控电力电子器件还不能制造，大功率变流器的制造技术水平还比较粗糙，可靠性也不是很好，整体的控制技术还处于初级阶段，尤其重要的是缺乏重大工程经验积累。

3、控制技术

搜集并利用电力系统的运行状态的相关信息来对智能电网进行分析和诊断，防止、减轻和消除供电中断和电能质量等问题，来解决和控制系统麻烦。控制技术主要分为五步：收集数据、分析数据、诊断问题、自动控制的行动、提供信息和选择。

4、量测技术

量测技术是指根据获得数据将其转换成数据信息，为智能电网的各个部门领域所用，来评估电网设备和电网的的健康情况，及时反映真实状况，也可以防止窃电电网阻塞等问题出现。智能电网读取系统将采用可以让电力公司与客户进行双向通信的智能固态表计，取代原有的普通电磁表计。数字话程序保护将极大地提高设备的可靠性。

5、可再生能源和分布式能源技术

据专家分析，我国未来智能电网将通过大、中型区域电网的联系，在各个分层分区中接入集中式和分布式电源及各类终端客户。将风能或太阳能等可再生能源接入电网运用中，将会是新能源在电网方面发展的方向。因此涉及到大容量储能技术和电力电子技术。通过大容量储能技术调节新能源发电的不稳定性，采用电力电子技术提升电网输送容量质量的可靠性。

七、结束语

智能电网技术的发展已经日新月异，国家对能源、电网要求的是提高能源利用效率，节能减排。因此各项各种的电力技术和新型设备开始广泛地在电网中应用。对于电网和用户方面，电网公司主要关注电网运营的安全性、可靠性和经济性。用户则关注的是用电可靠性和电费支出。引入智能电网技术后，如何让这些技术和关系相融合，需要我们在电网发展中深入研究和发展。同时建设智能电网是一个庞大的系统工程，须要全社会共同努力来完成，引领世界电网的风向标。

参考文献：

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