智能电网技术的研究现状及发展趋势 贾钊

智能电网技术的研究现状及发展趋势贾钊

发表时间：2019-06-13T08:53:59.960Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：贾钊

[导读] 摘要：在新时代下，智能电网已成为全球电力工业发展领域关注的核心内容，引领电网发展方向。

（国网曲沃县供电公司山西省临汾市 043400）

摘要：在新时代下，智能电网已成为全球电力工业发展领域关注的核心内容，引领电网发展方向。本文主要针对电网技术的现状和发展趋势进行分析。

关键词：智能电网技术；功能特点；发展趋势

1我国智能电网技术现状

智能电网是电网自动化技术的进一步发展和提升，涵盖以下领域及相关技术：

1.1发电和储能技术

站在能源应用角度，电能生产的发电、输电、变电、配电、用电是能源转化为电能的全过程。在此过程中，环境会受到严重的影响，发电环节是最具节能空间的环节。而这也是智能电网能够有效接入多种电能形式，比如，风电、太阳能。分布式储能、分布式发电是分布式电源的核心组成元素，风力发电技术、太阳能发电技术、潮汐能发电技术等分布式发电技术。就分布式储能装置而言，也是由多种元素组合而成，比如，机械蓄能、超导蓄能。对于分布式电源来说，和电力负荷中心非常靠近，能够在一定程度上降低电网在扩展方面的客观需求，确保供电更加安全、可靠，新阶段被广泛应用到不同领域中，发挥着不可替代的作用，能够有效减轻温室气体对大气环境造成的危害，提高大气环境质量。就我国而言，太阳能以及风能发电主要集中在西北、北部的草原和沙漠地区，但其分布极其不均匀，又受到天气的严重影响，具有鲜明的“间歇性、波动性”特点，加上接入电网之间的距离也不短，大大增加了工作难度。

1.2输变（配）电技术

1.2.1特高压输电技术

特高压输电技术指的是在500kV交流电、750kV交流电和500kV直流电以上的输电技术，这种特高压输电技术主要包括交流特高压输电技术、直流特高压输电技术两种。在国外，对这种特高压输电技术的研究已经有将近40年的研究史，研究的方向主要包括提高输电能力、远距离输电和远距离电力系统的互联等等。

1.2.2电力电子技术

电力系统的运行，对于技术的要求越来越高，而电子技术的发展迎合了电力系统对于技术的高要求，可满足电力系统的高技术要求。当前，电力电子技术在电力系统的各个环节均得到了应用，也就是发电、输送电、配电和用电四个环节。而电力电子技术在电力系统中的功能和作用，主要是全控型的大功率电力电子器件、多电平大功率变流器拓扑和DSP数字控制技术等。其中，DSP数字控制技术主要包括智能电子装置、静止同步补偿器和动态电压恢复器等。

1.2.3智能变电站技术

在电网系统中，变电站的地位和作用十分重要，通过变压器可以实现不同等级电压的转换，从而降低电能的损耗。而智能变电站指的是依靠先进的技术集合而成的，以高速运转的网络通信平台为基拙的变电站，具有信息采集、测量与控制等基本的功能，并且可以为电力系统提供重要的基拙支撑。智能变电站技术主要包括智能一次技术、智能二次技术和高速光纤网络技术，通过这三种技术的集成，实现变电站的自动化，为电网的调度提供可靠的信息。

1.2.4斗智能调度技术

在智能电网建设中，智能调度系统的建设是一个非常重要的环节，它是对当前电网调度控制中心的扩展，以智能电网调度技术为核心，全方位提升控制中心驾驭大电网和优化资源配置的能力，从而为科学管理、高效调度提供保障。智能调度系统的终极目标是建立基于广域同步信息的网络保护和紧急控制自动化的综合体系的智能化调度中心，主要包括区域稳定控制系统、紧急控制系统、恢复控制系统，以及解列控制系统、保护控制系统等。

2智能电网的功能特点

虽然不同国家针对自身国情对智能电网建设提出的重点和目标有所不同，但智能电网的建设都是基于市场、电能质量、安全和环境因素进行的，因此，它具有以下功能特点：一是自愈性，能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测，确保电网的安全稳定；二是兼容性，能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持，保证分布式发电与微电网并网运行；三是交互性，能加强电力公司与用户的双向联系，从而促进双方交流，以此实现电力供给的相互适应；四是协调性，能有效与批发或零售的电力市场进行合作，从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平；五是高效性，能提高资源和设备使用率，从而降低运行成本和投资；六是集成性，通过对平台和模型的统一，从而实现标准化、精细化、规范化的管理。

3智能电网的发展趋势展望

3.1调度的智能化将实现智能电网的大范围优化配置

在传统电网中，调度一直是作为电网运行控制的神经中枢发挥着重要的核心价值，随着智能电网建设工作的不断完善，调度系统也需要开始更加智能化，从而与智能电网的高要求相匹配。智能电网中的调度系统需要开发出更为全面而准确的数据采集和分析系统，在电网正常运行时，能够将电网的实时运行情况以图表形式直接呈现给调度员，并在后台利用数据分析技术排查电网中可能存在的安全隐患，如果发现存在威胁，则通过智能安全预警功能通知调度员和检修人员，从而最大限度提升智能电网的安全性和稳定性，当调度员给出具体指令后，所配备的智能化分析系统将会给出了简要的安全与经济性分析，帮助调度人员认识到决策的可行性。对于企业而言，相关的电力企业也需要加大智能调度技术支持系统、备用调度、应急指挥控制中心建设和调度通信数据网等相关领域的建设工作，在现有的各级调度中心配备智能调度决策支持系统，将实时监控与预警、安全隐患分析、调度计划管理等应用功能落实到位，从而实现智能电网的大范围优化配置。

3.2坚强、灵活的网络拓扑

坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状，能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点，因此，其成为智能电网发展的

必然选择。

3.3开放、集成的通信系统

智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析，不仅能判别可能发生的故障，同时还能做出预测，对已发生的问题做出响应。此外，还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理，为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此，对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。

3.4人工智能技术将成为智能电网技术的核心发展方向

现阶段，在电路、电磁、电机电器等领域中已经能初步窥见人工智能技术使用的曙光，随着未来数字技术和信息技术等尖端产业不不断成熟，未来的智能电网中的电力设备和配套的应用将会由传统的工厂设计向计算机辅助设计作进一步的转变，而在这样的前提下，加入人工智能技术，不仅可以使得新产品与新系统的创造周期与生产周期有效缩短，更可以使得系统设计的可靠性与智能型达到前所未有的新高度。从另一个角度而言，未来的智能电网中将存在着大量的自动控制装置，包括自动继电器、自动保护装置、自动断路器等，这些局部控制的协同作用看似简单，但不同的装置将会构成整个电力系统复杂的实时控制，考虑到人工智能技术具有清晰的逻辑思维和快速的处理能力，可有效实现智能电网中电力系统的保护实时控制，故人工智能技术将成为未来智能电网技术的重要发展方向。 4结束语

尽管智能电网还是一个比较新的事物，且处于发展初期，但智能电网能有效保证电网安全稳定、经济有效运行，它必将成为未来电网发展的新趋势和新潮流。目前，世界各国都在不断对智能电网技术进行研究，从而实现电网智能化构建，以促进电网事业的快速发展，为工业发展和居民生活用电提供有力保障。

参考文献：

[1]卢杰.智能电网的现状和发展前景分析[J].中国科技信息，2013（06）：48.

[2]李伟.浅析智能电网技术的现状与发展[J].科技创新与应用，2016（36）：221.

[3]张涛.智能电网技术的特征、现状及其发展趋势[J].山东工业技术，2017（13）：155.