智能电网的特点及关键技术

摘 要 在能源问题日益严峻的大背景下，“智能电网”凭借重大优势成为我国电网发展的主流方向。智能电网应当始终坚持“更坚强、更智能”的发展原则，努力适应当前国民经济现状，缓解资源和环境压力，在国民经济建设中发挥更为重要的作用。本文首先介绍了智能电网的几个方面的特性，然后简要谈谈智能电网的几项关键技术。

关键词 智能电网；特点；关键技术

中图分类号TM76 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0036-02

智能电网，即电网的智能化，也被形象地称为“电网2.0”，是在集成、高速、双向通信网络基础上，通过先进的分布式数据传输、计算和控制技术，实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全目标的电力传输网络。电力能源是国家的支柱能源，在国民经济建设中发挥着重要作用。随着我国经济社会的飞速发展，传统的电力网络及控制体系已经难以适应当前现实，智能电网已经成为我国电网建设的主流方向。

1智能电网的特点

我国国家电网公司于2009年5月提出了发展“坚强智能电网”的构想，明确提出从我国国情的实际出发，以“智能、高效、可靠、绿色”为建设原则，以先进的信息、通信和控制技术为支撑，以特高压电网为骨干网架，以满足社会用户需求及实现经济社会可持续发展为导向，构建包括发输电、变配电及调度在内的电网可持续发展体系，最终实现电力系统的安全稳定运行、电力资源的优化配置和高效利用、各级电网协调发展的重大目标。智能电网具有下面几个方面的特性：

1）自愈能力强

自愈能力即自我维护及保障功能，这是智能电网的重要特征。在信息技术支持下，智能电网对电网运行情况进行实时监控，以及时全面搜集异常信号并进行分析、决策及控制，也就能够在较短时间内最快发现故障并采取措施有效隔离故障点，缩小因设备故障导致供电中断的范围和时间，减少因故障所带来的经济和社会效益损失。

2）可靠性高

在提高电网中各关键设备的制造水平和工艺质量的同时，充分利用通信、计算机等技术的飞速发展，对各种一次设备实施状态监测，及早发现事故隐患。

3）资产管理优化

电力体系是技术与资产相对密集的系统。为了维持电网的运行，需要较为先进、种类繁多、数量巨大的电力技术和设备。智能电网在数字化、信息化技术的支持下，能够对这些复杂繁多的资产设备进行精细化管理，达到延长设备高效运行和使用、提高设备资源利用率的目的。

4）经济高效

智能电网的建设理念就是要提高系统和资产资源的利用效率，更为经济和高效地利用电力资源，切实提高电力投资的社会效益。如果说能够承载更多新能源发电是智能电网的外在效益，那么提高电力系统的投资效益则是其内在效益。过去那种被动满足用电需求的发电和输电模式造成了电力工业投资成本较高、投资收益低下现象，智能电网通过全面互动、智能管理的方式有力地扭转了这一局面，创造了更大的社会及经济效益。

5）与用电客户友好互动

依托通信技术的飞速发展，加强电网与电力用户之间的信息交流，实现二者的充分互动，一方面，能够使用电客户能够实时了解电价、供电等信息，提供更为优质的电力服务，并以此为依据合理安排用电计划；另一方面，电力企业也可以根据客户的用电计划，合理优化配置发、输、配电资源，为客户提供更多可选的增值服务。通过上述策略，促成多样化、互动化、高效化的电能供应局面，促使电力企业在当前社会经济发展中发挥更大作用。

6）适应不同规模的分布式电源接入

随着分布式电源渗透率的提高，风力发电、光伏发电、储能设备等各种不同规模的小型发电、储能设备将广泛分布于用户侧，智能电网必须具备与之适应的安全、控制及保护设备。同时为了便于电能计量计费，还需要拥有配套的双向测量和能量管理系统。

2 智能电网的关键技术

智能电网作为传统电网的全面升级，离不开技术创新和设备研制。电网企业作为引领推动者，在技术研究、设备研制方面积极投入，发挥了核心作用。智能电网关键技术以数字技术为基础的智能电网应用优势明显，功能强大，其涉及的技术领域众多，除了传统电网的技术体制外，智能电网技术体制还涵盖了多种关键技术。在各项关键技术不断完善及充分应用的前提下，智能电网的各项功能才能得以实现。实现智能输电的关键要素有：特高压输电、先进计量基础架构、双向通信系统、智能变电站等。

2.1特高压输电

特高压输电是智能电网的骨干网架，其技术和运行的可靠性直接影响联网范围内的所有电网，目前特高压试验示范工程的关键问题已基本得到解决。

2.2计量基础架构

先进计量基础架构，主要由用户智能电表、前端采集装置、数据储存和处理系统、双向通信系统及和后台应用系统构成。

2.3通信系统

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，是迈向智能电网的第一步。智能电网的数据获取、保护和控制、需求侧响应都依赖于高速双向通信系统的支持，主要包括对开放性的通信架构、统一的技术标准、高可靠性与高带宽等等。

2.4智能变电站

智能配电具体包括配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用系统等等。智能电表应具有双向通信计量、接通或开断等功能，能够为用户提供实时电价和用电等信息，并实现室内用电装置的负荷控制。供电企业在实时采集、有效监测、全面分析用户用电量及相关数据的基础上，对电力能源使用实行统一管理，科学安排发电计划，引导用户合理用电，最终实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等功能。

另外，可再生能源的研发以及大规模并网也会给智能电网建设带来一定影响。智能电网技术还应包括输送纳入调度甚至参与系统调节，电力电子、超导、大容量储能等先进的设备是提高输配电系统性能的重要技术支持。

当前，我国智能电网仍处于初期研究阶段，需要相关部门及企业加大研发与建设力度，针对智能电网的特点及关键技术进行深入研究，为促进特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化、国民经济建设做出积极的贡献。

参考文献

[1]帅军庆.瞄准世界前沿，建设智能电网[J].国家电网，2008（2）.

[2]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电源技术应用，2009（10）.