王倩 蔣雷

（河南省電力公司商丘供電公司，河南商丘 476000）

試論電網(wǎng)智能化趨勢(shì)及技術(shù)特點(diǎn)

王倩 蔣雷

（河南省電力公司商丘供電公司，河南商丘 476000）

我國(guó)面臨著全球變暖和大范圍霧霾天氣污染等嚴(yán)重環(huán)境壓力，而我國(guó)電力供應(yīng)中以燒煤為主的火電占了很大份額，因此在我國(guó)能源安全和環(huán)境安全的壓力下，建設(shè)智能化高效的電網(wǎng)迫在眉睫。2010年已經(jīng)將建設(shè)智能電網(wǎng)提升至我國(guó)國(guó)家層面上的戰(zhàn)略部署，意圖在現(xiàn)有電力系統(tǒng)物理基礎(chǔ)上大規(guī)模采用電子技術(shù)，起到傳感、遠(yuǎn)程控制、通訊等作用，在電網(wǎng)的使用上實(shí)現(xiàn)深度信息化、智能化、自動(dòng)化、清潔化、高效化，突出經(jīng)濟(jì)性、高效性、安全性，能夠?qū)崿F(xiàn)更加強(qiáng)韌的電網(wǎng)，進(jìn)一步降低大規(guī)模停電的風(fēng)險(xiǎn)，提高設(shè)備使用效率，降低人工成本等。本文綜述了智能電網(wǎng)的趨勢(shì)及技術(shù)特點(diǎn)。

智能電網(wǎng)；智能變電站；智能電表；IEC61850通訊規(guī)約

電力資源由于其能源傳遞速度是以光速運(yùn)行，所以電能的生產(chǎn)、傳輸、調(diào)配和最終用戶(hù)使用幾乎是同時(shí)進(jìn)行，因此電力的生產(chǎn)、入網(wǎng)和使用是處于一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)之中，同時(shí)三者相互影響相互制約，為了使三者達(dá)到最優(yōu)效果，達(dá)到提升電力系統(tǒng)資源配置進(jìn)而提高電能質(zhì)量、保障用電安全的目的就需要提升整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行和管理水平，建設(shè)更加科學(xué)的電網(wǎng)系統(tǒng)，管理復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)（SG,Smart Grid）的概念近年來(lái)被反復(fù)提出。理想中的智能電網(wǎng)（Smart Grid）應(yīng)該具有能夠自愈、滿足多元化的元器件的兼容問(wèn)題、能夠形成暢通高效的通訊網(wǎng)絡(luò)、更高效的交互能力、更能滿足多元化的用戶(hù)需求、更加強(qiáng)韌不易崩潰等特點(diǎn)。

1 智能電網(wǎng)的定義

中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)提出的定義是：“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)?！?/p>

從國(guó)家電網(wǎng)給出的定義不難看出，我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)是以現(xiàn)有的實(shí)際的物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過(guò)現(xiàn)代化的信息技術(shù)和傳感器技術(shù)相結(jié)合，改造達(dá)到智能化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)和智能，突出了經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)的漸進(jìn)性，其本質(zhì)是通過(guò)現(xiàn)代化的信息技術(shù)將電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)建立成物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一信息體系內(nèi)，是電網(wǎng)的信息化，這些新技術(shù)并沒(méi)有改變電網(wǎng)自身的構(gòu)架，只是使智能電網(wǎng)更加高效可控，維護(hù)使用成本更低。

2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

2.1 網(wǎng)絡(luò)化

未來(lái)的智能電網(wǎng)應(yīng)該具備強(qiáng)韌的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)大量的智能傳感器將整個(gè)電網(wǎng)的各個(gè)信息狀態(tài)綜合起來(lái)。

2.2 信息化

智能電網(wǎng)應(yīng)該能夠使各種狀態(tài)信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中快速的傳遞和處理，能夠通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、診斷、控制、調(diào)配等。

2.3 兼容性和開(kāi)放性

智能電網(wǎng)能夠在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上改造，能夠適應(yīng)不同廠家的不同的電氣設(shè)備，并且具有一定的開(kāi)放性，對(duì)未來(lái)可能加裝的設(shè)備也具有良好的兼容性。同時(shí)在客戶(hù)端能夠通過(guò)數(shù)據(jù)處理和智能電表提供個(gè)性化的更經(jīng)濟(jì)的供電服務(wù)。

2.4 高效性和互動(dòng)性

智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)的全監(jiān)控，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)不同節(jié)點(diǎn)和用戶(hù)的用電模式的建模能夠分析并提高智能電網(wǎng)的使用效率，并且能夠根據(jù)用戶(hù)的需要增強(qiáng)與電力企業(yè)的互動(dòng)，消費(fèi)者的信息能夠更好的反饋給電力企業(yè)，進(jìn)而更加促進(jìn)電網(wǎng)的高效性。

2.5 堅(jiān)韌性

智能電網(wǎng)能夠在第一時(shí)間或者出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)，能夠及時(shí)做出反應(yīng)，實(shí)施搶修和緊急替代方案等，能夠最大限度的保障用電安全，同時(shí)由于全信息化的特點(diǎn)，能夠用狀態(tài)檢修代替現(xiàn)行的超量檢修，為電力企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力。

2.6 易用性

信息的集成和統(tǒng)一控制使得公司能夠調(diào)配系統(tǒng)內(nèi)電力專(zhuān)家在辦公室遠(yuǎn)程會(huì)診，解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)技術(shù)力量不足的長(zhǎng)期難題，同時(shí)對(duì)同一系列的軟件的反復(fù)使用能夠強(qiáng)化使用者的操作技能，方便了電力系統(tǒng)控制人員的使用，同時(shí)由于集中化和信息化減少了相關(guān)的操作人員數(shù)量，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力以及培訓(xùn)費(fèi)用。

2.7 靈活性

高效的網(wǎng)絡(luò)化使用電企業(yè)能夠了解整個(gè)電網(wǎng)的狀態(tài)，能夠通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電方式、優(yōu)化分配電能、降低設(shè)備投資、降低維護(hù)費(fèi)用等等方面節(jié)省大量開(kāi)支，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)電力價(jià)格的市場(chǎng)化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 基于MAS的分部協(xié)調(diào)與自適應(yīng)控制。MAS系統(tǒng)，即多Agent系統(tǒng)，具有更強(qiáng)大的伸縮性，高度的模塊化和系統(tǒng)成員具有更高的自主性。

3.2 分布式能源系統(tǒng)。分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、需求端負(fù)荷三大模塊集成化程度更高。

3.3 快速方針決策。只用于故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，為管理人員提供技術(shù)支持和協(xié)助診斷。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)。智能化電網(wǎng)的延伸，深入到用戶(hù)的智能化用電器中，更好的了解用戶(hù)的用電習(xí)慣和特點(diǎn)。

3.5 綜合決策。依托智能電網(wǎng)的全信息化實(shí)現(xiàn)區(qū)域或全國(guó)的專(zhuān)家控制系統(tǒng)，調(diào)配專(zhuān)家會(huì)診的方式解決重大問(wèn)題，或?qū)χ攸c(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行基于智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合決策。

[1]陳樹(shù)勇,宋書(shū)芳,李蘭欣,沈杰.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,08:1-7.

[2]林宇鋒,鐘金,吳復(fù)立.智能電網(wǎng)技術(shù)體系探討[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,12:8-14.

[3]胡學(xué)浩.智能電網(wǎng)——未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)[J].電網(wǎng)技術(shù), 2009,14:1-5.

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1003-5168(2014)04-0093-01