我国智能电网技术体系探讨

我国智能电网技术体系探讨摘要我国电力化由工业化逐步向信息化发展背景下，信息化和智能化，对电网技术发展提出了新的挑战，坚强的智能电网的提出，是我国应对这一挑战的重要措施，本文从灵活的智能电网网络拓扑结构，先进的传感和测量技术，专用芯片技术，通信技术，网络安全和信息安全技术，发电机功率和负荷短期预测技术，蓄能技术，先进材料技术，分布式电源技术和电力电子与控制技术等几个方面，提出构建我国智能电网技术体系。

关键词智能电网；技术体系；分布式电源技术中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）68-0203-02discussion about the system of china’’s smart grid technologyzhao yu-haisiping power supply company,siping 136000,jinlin province abstract at the background of that industrialization of country electric power tends to information , and information and intelligence put forward new challenges to the power grid technology development, a strong smart grid is presented, it is our response to this challenge of the important measure, this article is from the flexible intelligent networktopology structure, advanced sensor and measurement technology, special chip technology, communication technology, network security and information security technology, power and short-term load forecasting technology, energy storage technology, advanced materials technology, distributed power technology and power electronics and control technology and so on several aspects, proposed the construction of china’’s smart grid technology system.keywords smart grid；technology system；distributed power technology1我国智能电网开发背景电力是各个国家经济发展的支柱之一，是国民经济正常运转的大动脉，电力行业的发展运行直接关系到国计民生的各个方面。

近年来，我国经济高速、稳定的发展及人民生活水平不断提高，社会对电力的需求也日益的增大。

“十一五”期间我国发电装机容量从2005年底的5.17亿kw增加到2010年底的9.5亿kw，年均增长8 000多万kw，全国各网区的售电量也实现了跨越式增长。

“十二五”期间我国全社会用电量预计年均增长将在8.5%左右，2015年将达到6.27万亿kw·h。

预计到2020年，我国用电需求将达到7.7万亿kw·h，发电装机将达到16亿kw左右，均为现有水平的2倍以上。

同时，随着科技进步和信息化水平的不断提高，电动汽车、智能设备、智能家电、智能建筑、智能交通、智能城市等将成为未来的发展趋势。

只有加快建设坚强智能电网，才能满足经济社会发展对电力的需求，才能满足客户对供电服务的多样化、个性化、互动化需求，不断提高服务质量和水平。

要保障“十二五”期间电力可靠有效供应，就必然要有一个坚强稳定的电网，必然要求电网建设要适度超前发展，而电网作为资源配置的手段之一，应该以消耗资源最少、环境代价最小、经济效益最佳为约束条件，这就对我国电网的建设提出了新的挑战。

随着科学技术的日益发展，现代电力技术不断的创新，各种先进的传感技术、测量技术、通信技术以及电子控制技术等高新技术的创新和高质量高效能电子材料的出现也为我们向智能化电网开发方向做好了充分的准备。

2009年国家电网会议确定了智能电网发展规划和总体投资计划，我国智能电网建设正式启动。

我国的智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并于电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

具备坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等主要特征，包含的电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等环节，具有信息化、数字化、自动化、互动化的技术特征。

智能电网的建设与推行也将成为我国电力事业又一座耀眼的“里程碑”。

在电力系统电网研发中，需要某种特定能源体系和特定技术体系支撑，智能电网发展的本质，需要以现代技术体系，现代储能技术，以及新电网组织技术等运动和关系，因此，智能电网技术体系探讨具有很强的现实意义和理论意义。

2我国智能电网技术体系1）灵活的智能电网网络拓扑结构。

灵活的智能电网网络拓扑结构改变了传统电网放射网络结构特点，在传统电网中，线路发生故障，难以实现快速恢复对负载供电的问题。

灵活的拓扑网络结构，是目前建设的智能电网结构的重要物理基础结构之一，网络如果发生故障，该结构可以将故障控制在最小范围，这有效的保证了快速实现供电恢复问题。

因此，配电系统侧面，需要发展循环分布网络，同时，环形总线，以及分布式微电网设置。

实现双向流量控制，以及实现电路之间的功率交换。

智能电网输电系统的电网结构和输送模式，必需要综合考虑可再生能源，载荷，以及能量存储系统的分布状况而定；2）智能电网的先进传感技术和测量技术。

为满足远程监控的需要，保证对用户分时管理，需要发展快速反应和准确的传感和测量技术，例如智能仪表，分布式实时监测设备，另外，还需包含一些大量传感器和测量装置，运行状态参数，已经运行的故障参数，和故障进行检测和定位。

传感器和测量系统有机集成，可以实现智能化控制，智能电网研发中，高精度、低能耗的传感器技术，以及先进的网络测量技术，实现传感器与测量单位的能源供应是当前急需的；3）智能电网的专用芯片技术。

智能电网的实现，需要专用芯片技术支撑，智能电网的专用机芯用于当前先进设备，实现智能电网设备功能的升级，智能电网的专用芯片技术支撑的设备，可参照任务需要完成某项功能，专用芯片技术包括：计量芯片（只要用于智能电网中智能所用），智能驱动芯片（主要用于智能电网用电设备），智能控制芯片（主要用于智能电网控制设备），及时时间芯片（主要被用于准确计时），通信系统芯片（主要用于设备与传感器通信装置）等。

多功能智能的电表是用户端智能化的基础。

在国外，最后一英里是智能电网建设的重点，在国内，实现用户端数据双向通信和互动，智能电表也是必不可少的物理条件。

用户端智能电表的数据采集将需要集中的数据采集器，未来集中的数据采集装置将形成坚强的底层数据网架，和智能电表共同构成智能电网实时通信的必要条件；4）通信技术。

智能电网的建设，将采用统一标准的原则，构建成为开放和集成性特征的通信系统，职能电网的建设范围，将涵盖从发电机到用户终端全范围，建成以后，可以满足对整个智能电网设备的实时控制，即时智能系统的网络信息交流改善，每个部分均可以双向通信。

对于网络智能传感器、控制装置、保护系统和用户等可以实现“即插即用”的方式，所有的系统参数和状态等，均可以实现可视化，通信网络环境智能化加强；5）网络安全和信息安全技术。

智能电网是一个高技术，信息化高度集中的高科技电网，智能电网安全内涵要高于传统意义上的电网安全概念，保证智能电网通信网络与信息安全是非常重要的，网络安全和信息安全技术主要包括：系统复杂网络生存性，主动实时防护，安全的数据存储，网络病毒防护，防止恶意攻击技术，信息信任系统，新密码技术，实时镜像备用等；6）发电机功率和负荷短期预测技术。

职能电网技术体系构建中，必须形成高性能的预测能力，以及高敏感的预警能力。

智能电网发电机功率和负荷短期预测技术的实现，需要运用高性能传感器，通信和信息等技术支撑，实现短时预测或者是预警，例如各类短期负荷预测，可再生能源发电功率短期预测等，也可实现超时预警预测；7）蓄能技术。

众所周知，可再生能源的特点是不稳定的，因此，传统电网功率瞬态平衡依靠机组惯性来实现的现状，不能满足智能电网对储能技术的要求，未来电网无能量存储系统作为支持，难以想象智能电网发展前景。

智能电网储能技术主要包含储能单元技术，例如化学电池，燃料电池，电容器和超导磁储能等，这些储能单元具有高效和高密度的特点；8）先进材料技术，智能电网的发展需要依靠先进的材料技术，作为其发展的物质支撑，我国智能电网发展过程中，应重点研发智能电网配套的先进材料技术；9）分布式电源技术。

分布式电源技术是智能电网技术体系构建的重点之一，智能电网分布式电源技术，一个重要的特点是靠近负荷，该特点可以有效降低了电网的输电能力扩展需要，这就有利于大幅度的提高职能电网供电的可靠性，随之我国智能电网供电的质量也会越来越完善，因而，智能电网发展中，凸显了巨大的综合效益。

同时，智能电网分布式电源技术物理基础，利用智能电网网络结构，和控制运作模式，实现与配电网的高度集成化。

分布式电源种类众多，像可再生能源的太阳能和风能等，这些能源是普通用户生活所需的常见能源，另外，分布式电源也可以是一个能量储存系统，更可以是充电站。

分布式电源协同控制，也可以被用于发电厂；10）电力电子与控制技术。

在智能电网技术体系构建中，电力电子与控制技术作为优化系统运行方案的关键组成部分，具有十分重要的作用。

3结论建设坚强智能电网，要立足科学发展，依靠科技创新，调动社会各方力量，做到统筹兼顾。

要更加注重电网与经济、社会、环境的协调发展；更加注重发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节的协调发展；更加注重应用先进的通信信息和自动控制等技术来提高电网智能化水平。

智能电网技术标准体系是一个具备系统性、逻辑性、和开放性的层级结构，而我国智能电网研发和实践都处于初期阶段，各种技术标准体系、各体系模块之间的转换以及实际建设实施等也在不断的探索、改进、总结中进步和成熟。

本文也通过对构建我国智能电网技术体系的探讨来促进我国智能电网信息化，自动化和智能化的快速发展和加快我国智能电网规划建设。