浅谈智能电网及其关键技术

浅谈智能电网及其关键技术

李敏

（国网安徽省电力公司广德县供电公司安徽省广德县242200）

摘要：随着经济的快速发展，能源需求量的增加，环境污染的日益加剧，使得国际社会越来越重视清洁能源的使用和开发，不可再生资源显然已经难以承受当下社会对于能源的需求量，而这也是智能电网最终的目的所在，即实现能源替代和兼容，而要实现这一目的所涉及到的关键技术也就成为了21世纪相关人员关注的要点，电网的智能化已经成为电力行业发展的新趋势。本文就基于国内外电网发展的现状，对这一问题展开分析，总结一下智能电网的关键技术。

关键词：智能电网研究现状关键技术分析

在国际经济快速发展的这一大背景下，人们对能源的需求量也逐渐增加，使得能源危机也日渐明显。近几年来环境恶化越来越严重，不可再生资源的消耗和浪费也十分严重，这不仅对人们的身体健康造成了威胁同时也使得整个国际社会的发展环境不容乐观。因此，发展清洁能源，建设绿色和谐的生态环境已成为大家普遍的共识，而智能电网作为能源供应的重要一环也面临着巨大的挑战。智能电网的建设是一项极其复杂的工程，也是许多国家经过不断地探索和尝试而提出的新概念，提出以自动化、互动化、信息化为特点的智能电网，得到了国内外许多研究学者的认可，但是前景是光明的道路却是曲折的，目前正处于研究的阶段，这也是一个漫长的落地工程，还需要各国家根据本国电力发展自身的特点，进行不断地探索和研究，形成符合本国发展的思路。

1智能电网的定义和特点

随着科技的进步，各行各业对电力的需求也逐渐增大，同时对电能质量也提出了高要求。因此，电网改革也就成为了当下电力供应企业的共同发展方向。物理电网是我国智能电网建设的基础，并运用日趋成熟的传感技术和通信技术形成创新型的电网结构。智能电网是以优化资源配置和环保为前提，辅以新技术的应用，对用户实行增值服务和供电，而智能电网作为一种新型的电网更加具备经济、清洁和可靠的优点。

2国内外智能电网的研究现状

自上世纪末以来，很多国家就相继展开了对智能电网的研究，而且许多欧美国家也渐入成熟期，负荷增长和输电网的架构变化都较小，但由于近几年大型停电事故的时有发生，使得政府从市场安全、环境、电能质量等方面着手对电网安全重新予以重视。以实现停电时间最少化和市场效益的最大化。基于业务重整重点将信息技术和电网相结合，并且从用户端进行侧重研究，建立一个高效灵活、安全环保的智能电网。在美国早间就颁布了关于逐年增加智能电网项目资金的资助，并投资了近45亿美元用于智能电网的人员培养、能源评估和需求预测等项目，并开展了许多有关这方面的研究与实践，在2008年的时候就在波尔德（隶属科罗拉多州）建设了全美首个“智能电网”城市，构建实时高速的双向通信配电网络，且具有自动控制系统，可以自动控制家居用能。而基于世界电力发展的新导向，国家电网公司经过大量的研究、考察和论证，结合中国国情也发布了建设坚强智能电网的理念。按照统一规划、统一建设和统一标准的原则统一筹划、试点先行，稳定有序的开展建设工作，以高压电网为主要骨干网架，各级电网的协调配合来推进智能电网的发展。

3智能电网的关键技术

3.1坚强、灵活的电网结构

网络拓扑结构具有灵活、坚强的特点，是我国智能电网建设的基础。由于我国地域辽阔，东部地区经济较为发达，因此，对于电力能源的需求也就相对来说更大一些，但东部地区的能源供应远远不能满足需求，所以这就需要建立较为灵活坚强的电网结构用以实现远距离的电力输送，首先要采用特高压的输送方式，提高输送量，减低能耗，节约成本。其次，要保证特高压电网与其他各级电网间的有效衔接，使其可以安全稳定的持续供电。

3.2超导和传感技术

先进的超导技术对于大容量的输电和减少能耗具有重要的作用，例如超导电缆、超导限流器、超导变压器等许多电网超导技术已开发成功，其优点在于损耗低、流量大、体积小。超导电流限制器可以在发生故障时将电流限制在一定的水平。智能电网使用的传感器既包括传统的传感器还包括新兴的智能传感器和光纤传感器，而且具有性价比高、维护性好以及电磁兼容性强等特点，同时可以提高智能电网的观测性，提高了电网的安全性，并且为大电网连锁提供了极其坚实的信息基础，随着网络技术的发展，传感器技术也必然会从单一走向集成和网络化，这些成熟的技术为我国智能电网的建设奠定了良好的基础。

3.3先进计量体系和标准、集成的通信系统

要实现供电的智能化就需要对用户的用电量及特点有所了解，因此，就需要先进、准确的计量系统来测定用户的电力使用规律，而目前国内的测量系统无法实现电力的供应方与用户间的双向交流，因此智能电网要采用先进的电表和配备通信系统，实现对用户电力的远程监控和实时沟通。标准、集成的通信系统可以对电力进行实时的监测和分析，有效的进行故障识别和预测，及时作出处理，其通信系统具有集成、兼容、高速、双向的特征，对于实时信息和功率可以做出动态的响应。

信息化的到来和技术的进步，数据的获得较之以往也越来越方便和快捷，但从数据中解读出我们所需要的有价值的知识还需要加工、分析和处理，之后再以重组的知识信息去指导行动，因此，信息通信技术与智能电网的紧密结合对于完成多项业务的灵活接入就有重要的作用。

3.4智能调度技术和防护系统

智能电网的建设其中一个重要的方向就是智能化调度技术，并基于此建立一个同步信息网络保护以及紧急控制的新技术，形成多道综合防御体系，协调对电力系统元件的保护及控制，从而保障电力系统高效、平稳的运行，提升其科学决策能力，进而有效的防御一些突发的故障问题。

3.5控制决策技术与仿真分析

我们把依据电力系统建立的模型称为电力系统仿真，目的是为了对在规定时间捏电力系统的工作行为特征，从而对电网状态进行分析、决策以及控制，保障其安全可靠的运行，电网仿真技术和控制决策在电力系统的运行和培训中发挥着重要的作用，随着计算机技术的不断发展进步，电力系统的全部运行元件在未来必然都可以用数字的模型展现出来，而近几年随着高压直流电以及柔性交流输电等系统在电网系统中的应用，使得对仿真技术的精确度和规模也都提出了更高的要求，并在一定程度上也推动了数字仿真技术的发展，同时也成为了电网系统一个新的发展趋势。此外，智能电网运行中最复杂、最重要的任务之一就是分析扰动下的电力系统的暂态和动态行为，并制定相应的控制措施，提高电网的智能化。

结语

进入21世纪，我国的经济就处于一个迅猛发展的趋势，世界各国对电力的需求也就逐渐增加，而被大量使用的不可再生资源显然已经难以满足人们的需求，同时大量的对环境予取予求已经加剧了环境问题的恶化，所以智能电网的建设也就成为当下的热点。智能电网是一个漫长而持久的系统工程，需要长期的探索、发展和完善。它具有一定的复杂性，需要综合运用各项先进的技术，实现技术上的突破和创新。智能电网的假设是一个循序渐进的过程，重视的是实效，同时还要重视对于优秀人才的引进和培养，进而建设和培养出一个资深的智能电网建设和研发团队，加强与国外的技术交流与合作，重视再生能源的开发和利用，最终实现我国电力系统的数字化、信息化、自动化和智能化。

参考文献：

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[2]刘岩亮.智能电网及其关键技术分析[J].通讯世界，2015，23198-199.

[3]贾晓梅.智能电网研究现状及其关键技术综述[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2013，02140-142.