信息時(shí)代下智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)研討

姜英武，郭術(shù)明

(雙城市農(nóng)電公司，黑龍江 雙城 150100)

信息時(shí)代下智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)研討

姜英武，郭術(shù)明

(雙城市農(nóng)電公司，黑龍江 雙城 150100)

在信息技術(shù)的不斷發(fā)展中，電網(wǎng)的主要建設(shè)方向?yàn)橹悄芑娋W(wǎng)建設(shè)。結(jié)合電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)，運(yùn)用各種信息化技術(shù)，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題，闡述了智能電網(wǎng)的定義和主要特點(diǎn)、信息時(shí)代下智能電網(wǎng)的建設(shè)技術(shù)。

信息時(shí)代；智能電網(wǎng)；建設(shè)技術(shù)

1 當(dāng)前我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題

我國(guó)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)的推進(jìn)是高效的，智能電網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容涵蓋廣泛，其中包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、新能源、智能小區(qū)等多方面，其中的輸電網(wǎng)絡(luò)部分，因網(wǎng)絡(luò)面積大，涉及廣泛，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。在我國(guó)的輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中，多年來(lái)都存在著“重發(fā)輕供”的影響，輸電線路存在的問(wèn)題與未來(lái)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的觀點(diǎn)格格不入。

1.1 輸電線路材料高耗能、重污染

輸電線路桿塔基本采用鋼鐵型材或水泥制品，絕緣子幾乎全部采用玻璃或者瓷質(zhì)。不論是鋼鐵型材，還是水泥制品或玻璃等，都在生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量的能量，還會(huì)產(chǎn)生重污染的廢棄物。

1.2 輸電線路金具無(wú)創(chuàng)新

我國(guó)輸電線路所采用的金具都是仿制品，技術(shù)多為模仿國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，而沒(méi)有根據(jù)我國(guó)國(guó)情進(jìn)行本土化的創(chuàng)新與改進(jìn)。

1.3 輸電線路桿塔基礎(chǔ)制作手段落后

在輸電線路桿塔基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中，我國(guó)仍采用爆炸與開(kāi)挖形式為主的方式。這兩種手段都會(huì)對(duì)植被造成破壞，對(duì)周圍環(huán)境也有不良的影響，不符合目前的環(huán)保理念。

1.4 輸電線路線損過(guò)高

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)輸電線路的損失居高不下，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是我國(guó)在輸電線路建設(shè)過(guò)程中，采用的載體是鋼芯鋁絞線，此種原材料在交變電流磁場(chǎng)的作用下，會(huì)使溫度升高，電阻變大，造成電能損失。

2 智能電網(wǎng)的定義和主要特點(diǎn)

2.1 智能電網(wǎng)的定義

智能電網(wǎng)指的是電網(wǎng)的智能化，主要是利用目前的信息通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和測(cè)量技術(shù)，結(jié)合新型的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。智能電網(wǎng)建設(shè)的目的是為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，無(wú)論遇到什么情況，都能夠提供高質(zhì)量的電能，在受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或者外界因素影響的情況下，不會(huì)出現(xiàn)大面積停電，同時(shí)，可以根據(jù)用戶的實(shí)際用電量，對(duì)電能負(fù)荷進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)。智能電網(wǎng)在發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能的過(guò)程中，可以通過(guò)可再生能源的接入，降低對(duì)環(huán)節(jié)的污染，在保證電能質(zhì)量的情況下，減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

2.2.1 及時(shí)性

智能電網(wǎng)能夠分析電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，并通過(guò)相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備來(lái)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)電力運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，能夠及時(shí)的分析故障發(fā)生的原因，并及時(shí)排除。在無(wú)法確定故障原因的情況下，也能夠及時(shí)的把電網(wǎng)中有問(wèn)題的元件從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。另一方面，智能電網(wǎng)還能夠抵御人為的破壞和網(wǎng)絡(luò)攻擊，在最大限度上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2.2.2 交互性

智能電網(wǎng)的交互性主要指的是電力用戶的交互，用戶能夠參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理，以此對(duì)供求關(guān)系進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在智能電網(wǎng)中，用戶可以根據(jù)自身的需求和電網(wǎng)的實(shí)際供需能力對(duì)電力進(jìn)行選擇性購(gòu)買，而智能電網(wǎng)也能夠根據(jù)用戶的實(shí)際需求調(diào)整電力的負(fù)荷運(yùn)行。

2.2.3 節(jié)能性

在目前的電網(wǎng)中，大量的利用了可再生能源發(fā)電的方式，降低了電力生產(chǎn)到電力消費(fèi)環(huán)節(jié)的能源損耗，有效地提高了電力能源的利用率，減少發(fā)電環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境所造成的影響。

3 信息時(shí)代下智能電網(wǎng)的建設(shè)技術(shù)

3.1 用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)

用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的交互性，對(duì)用戶側(cè)智能電網(wǎng)的建設(shè)主要包括智能電表和AMI的建設(shè)。智能電表是目前智能電網(wǎng)用戶端的主要建設(shè)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)智能電表的安裝，可使用戶對(duì)電力用量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以利用智能電表管理側(cè)的接口，進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的管理和操作，達(dá)到對(duì)電力使用情況的反饋。智能電表的主要作用包括對(duì)電力使用信息進(jìn)行采集和分析、對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和升級(jí)，在較大程度上保證電力用戶的利益。AMI建設(shè)，AMI主要指的是用戶側(cè)的管理系統(tǒng)，AMI實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集和分析，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)特定的電力要求和參數(shù)調(diào)整電力的負(fù)荷，電力用戶也可以根據(jù)電力價(jià)格的變化和自身的實(shí)際需求調(diào)整電力的使用情況，提高電力用戶的主動(dòng)性。

3.2 智能輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

輸電環(huán)節(jié)指的是對(duì)電力的傳輸。在傳統(tǒng)的電力輸送環(huán)節(jié)中，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和輸電線路分配的不合理，常常會(huì)導(dǎo)致電力在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生大量的浪費(fèi)，不利于電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，針對(duì)目前我國(guó)電網(wǎng)輸電環(huán)節(jié)中所出現(xiàn)的主要問(wèn)題，可以從以下幾方面來(lái)解決：第一，降低輸電損耗。目前，我國(guó)輸電線路的損耗率一般在7.20%左右，損耗量十分巨大。為了降低輸電損耗，提高電力資源的利用率，可以采用高壓技術(shù)和超導(dǎo)高溫技術(shù)，通過(guò)減少輸電線路的電阻來(lái)提高遠(yuǎn)距離電力輸送環(huán)節(jié)中電能的整體利用效率。第二，智能監(jiān)控系統(tǒng)。智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸電環(huán)節(jié)中電力運(yùn)行設(shè)備的實(shí)施監(jiān)控，通過(guò)觀察電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)變化，對(duì)電力負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，排除電力設(shè)備中所出現(xiàn)的故障。目前，智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由智能傳感器的傳感網(wǎng)組成，通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控分析，可以防止輸電網(wǎng)系統(tǒng)受到外界因素的影響，保證輸電網(wǎng)絡(luò)的安全正常運(yùn)行，另一方面，智能監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)預(yù)設(shè)信息來(lái)進(jìn)行自行判斷，當(dāng)系統(tǒng)安全在可能受到威脅的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)警和操作。

3.3 智能變電站

智能變電站的建設(shè)主要體現(xiàn)在信息通信技術(shù)的建設(shè)中，目前的信息通信技術(shù)呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)，主要包括移動(dòng)通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)，目前大型的變電站都設(shè)置在郊區(qū)，且變電站之間相隔較遠(yuǎn)，如果采取布線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，不僅效率較低，還需要耗費(fèi)較多的施工材料。而4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，能夠極大的提高信息的傳輸效率，擴(kuò)大信息的傳輸范圍，減少信息傳輸過(guò)程中的成本。光纖通信技術(shù)主要是通過(guò)建設(shè)相應(yīng)的通信光纜，來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站之間的信息通訊，與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，光纖通信技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單和協(xié)調(diào)性好的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)變電站之間的良好通信。

4 結(jié)語(yǔ)

在信息時(shí)代的大背景下，信息技術(shù)的快速發(fā)展使各行各業(yè)進(jìn)入了智能化改革中。信息技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，在不斷推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。在智能電網(wǎng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠緊密的結(jié)合在一起，通過(guò)相應(yīng)的信息傳遞和遠(yuǎn)程控制，形成自動(dòng)化和智能化的新型網(wǎng)絡(luò)，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和高效性。

[1] 鐘金，鄭睿敏，楊衛(wèi)紅. 建設(shè)信息時(shí)代的智能電網(wǎng)[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2016，(13)：141-142.

[2] 朱全邦. 探討信息時(shí)代背景下智能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵問(wèn)題[J]. 企業(yè)文化(旬刊)，2016，(12) ：79-80.

[3] 鄭釗. 基于信息時(shí)代的智能電網(wǎng)建設(shè)要點(diǎn)分析[J]. 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(旬刊)，2016，32(18)：117-118.

[4] 錢旭濤. 談縣級(jí)供電企業(yè)的智能電網(wǎng)建設(shè)[J]. 中國(guó)電力教育，2016，(04)：73-74.

[5] 吳小邦. 探討智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題及處理對(duì)策[J]. 大科技，2016，(18)：95-96.

Constructiontechnologyofsmartgridininformationage

JIANG Ying-wu, GUO Shu-ming

(Shuangcheng Agricultural Power Company, Shuangcheng 150100, China)

In the continuous development of information technology, the main construction direction of the power grid is intelligent grid construction. Combined with the actual characteristics of the power grid system and the use of a variety of information technology to ensure the safe and stable operation of the power grid system can achieve the sustainable development of power enterprises. According to the problems existing in the construction of smart grid in China, the definition and main features of smart grid are expounded, and the construction technology of smart grid under the information age is expounded.

Information age; Smart grid; Construction technology

TM76

B

1674-8646(2017)18-0040-02

2017-05-28