我國智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究

張磊　彭璇

摘 要：在新時代下，智能電網(wǎng)已成為全球電力工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域關(guān)注的核心內(nèi)容，引領(lǐng)電網(wǎng)發(fā)展方向。就智能電網(wǎng)技術(shù)而言，屬于新型電力技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)性、可靠性等特點，被廣泛應(yīng)用到全球先進(jìn)國家電網(wǎng)建設(shè)中，發(fā)揮著不可替代的作用，能夠有效降低電力傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生的線損風(fēng)險率，確保電力系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定運行中，具備較好的運營效益，擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號： TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-151-2

0 引言

就電網(wǎng)而言，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，扮演著多重角色，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，確保能源安全等。隨著電力市場化進(jìn)程日益加快，數(shù)字經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，用戶在電能可靠性、電能質(zhì)量方面提出了新的更高要求。加上可再生能源等分布式電資源數(shù)量持續(xù)增加，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法滿足客觀要求，必須高效利用各種能源。隨之，智能電網(wǎng)概念被提出，逐漸成為全球范圍內(nèi)談?wù)摰幕馃嵩掝}，發(fā)展智能電網(wǎng)已成為搶占未來低碳經(jīng)濟(jì)制高點的關(guān)鍵性戰(zhàn)略措施，掀起一股啟動智能電網(wǎng)建設(shè)IT產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化革命、新能源熱潮。為此，需要全面而客觀地分析我國智能電網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀，采取可行的措施加以優(yōu)化完善，促使智能電網(wǎng)不斷向前發(fā)展，成為世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。

1 我國智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 發(fā)電和儲能技術(shù)

站在能源應(yīng)用角度，電能生產(chǎn)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電是能源轉(zhuǎn)化為電能的全過程。在此過程中，環(huán)境會受到嚴(yán)重的影響，發(fā)電環(huán)節(jié)是最具節(jié)能空間的環(huán)節(jié)。而這也是智能電網(wǎng)能夠有效接入多種電能形式，比如，風(fēng)電、太陽能。分布式儲能、分布式發(fā)電是分布式電源的核心組成元素，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、潮汐能發(fā)電技術(shù)等分布式發(fā)電技術(shù)。就分布式儲能裝置而言，也是由多種元素組合而成，比如，機(jī)械蓄能、超導(dǎo)蓄能。對于分布式電源來說，和電力負(fù)荷中心非?？拷?，能夠在一定程度上降低電網(wǎng)在擴(kuò)展方面的客觀需求，確保供電更加安全、可靠，新階段被廣泛應(yīng)用到不同領(lǐng)域中，發(fā)揮著不可替代的作用，能夠有效減輕溫室氣體對大氣環(huán)境造成的危害，提高大氣環(huán)境質(zhì)量。就我國而言，太陽能以及風(fēng)能發(fā)電主要集中在西北、北部的草原和沙漠地區(qū)，但其分布極其不均勻，又受到天氣的嚴(yán)重影響，具有鮮明的“間歇性、波動性”特點，加上接入電網(wǎng)之間的距離也不短，大大增加了工作難度。

1.2 輸變電技術(shù)

1.2.1 特高壓輸電技術(shù)、電力電子技術(shù)

就特高壓輸電技術(shù)而言，是指500kV交流電、500kV直流電以及750kV交流電以上的輸電技術(shù)，直流高壓輸電技術(shù)、交流特高壓輸電技術(shù)是其核心組成要素。我國一直以來都特別重視這種特高壓輸電技術(shù)的研究，已有將近40年的研究史，并不是朝著單一方向研究的，比如，遠(yuǎn)距離電力系統(tǒng)互聯(lián)、實現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電。就電力電子技術(shù)來說，它對技術(shù)方面提出了新的更高要求，在這方面需要面對更多新的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，電子技術(shù)的持續(xù)發(fā)展符合電力系統(tǒng)在技術(shù)方面的高要求，能夠滿足電力系統(tǒng)的高技術(shù)要求。在新時代下，電力電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)中，即發(fā)電、輸送電、配電、用電，發(fā)揮著不同的作用。但在電力系統(tǒng)中，電力電子技術(shù)所具有的功能、作用主要體現(xiàn)在全控型的大功率電力電子器件、DSP數(shù)字控制技術(shù)。就DSP數(shù)字控制技術(shù)而言，也是由多種元素組合而成，比如，動態(tài)電壓恢復(fù)器、智能電子裝置。圖1是特高壓輸電技術(shù)原理結(jié)構(gòu)圖。

1.2.2 智能變電站技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)

在電網(wǎng)系統(tǒng)運行中，變電站占據(jù)核心位置，發(fā)揮著不可替代的作用。它主要是在變壓器作用下，有效實現(xiàn)不同等級電壓轉(zhuǎn)換，在一定程度上降低電能損耗。對于智能變電站來說，是由相關(guān)先進(jìn)技術(shù)集合而成的，在網(wǎng)絡(luò)通信平臺作用下，變電站具有多樣化的功能，比如，采集、測量、控制數(shù)據(jù)信息，為電力系統(tǒng)的可靠運行提供有利保障。智能一次技術(shù)、智能二次技術(shù)、高速光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智能變電站技術(shù)，在這三種技術(shù)作用下，變電站的自動化才得以實現(xiàn)，也會電網(wǎng)調(diào)度提供具有參考價值的數(shù)據(jù)信息。

在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，智能調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)是不可忽視的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在擴(kuò)展當(dāng)下電網(wǎng)調(diào)度控制中心的基礎(chǔ)上，以智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)為中心，能夠全方位提升控制中心，駕馭大電網(wǎng)，提高資源利用率，為實現(xiàn)科學(xué)化管理、高效能調(diào)度做好鋪墊。圖2是智能調(diào)度解決方案的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

2 我國智能電網(wǎng)未來發(fā)展方向

就智能電網(wǎng)來說，其未來發(fā)展方向主要體現(xiàn)在這些方面。首先，分布協(xié)調(diào)。它主要以MAS為首要前提，并以該技術(shù)為中心構(gòu)建成具有特殊功能的Agnet系統(tǒng)，能夠為構(gòu)建綜合性的系統(tǒng)做好鋪墊，具有鮮明的“超規(guī)模、光分布、強(qiáng)適應(yīng)”特點。在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)可以有效操作、連接不同系統(tǒng)間的功能，優(yōu)化利用各項電網(wǎng)資源。其次，分布形式的能源系統(tǒng)。它主要包含了這幾個方面的內(nèi)容，即發(fā)電、儲能、需求提供能源。就需求提供能源來說，主要是指在智能電網(wǎng)作用下，快速集成用戶客觀需求資源，可以在不同情況下協(xié)調(diào)配置電能客觀需求，但必須以DSB市場多元化的功能、軟件、技術(shù)作為重要的條件，才能更好地實現(xiàn)自身多樣化功能。最后，還需要不斷開發(fā)、利用便捷的仿真決策技術(shù)，為智能電網(wǎng)的各方面提供關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)信息，比如，智能電網(wǎng)的運行、調(diào)度。此外，實現(xiàn)具有綜合決策功能的運行系統(tǒng)，能夠在最短的時間內(nèi)從海量數(shù)據(jù)信息中準(zhǔn)確找到用于決策中的重要參考信息數(shù)據(jù)，確保運營者、管理者科學(xué)決策。

3 結(jié)語

總而言之，我國經(jīng)濟(jì)社會逐漸步入轉(zhuǎn)型的新階段，需要不斷加大電網(wǎng)建設(shè)、發(fā)展力度，確保電網(wǎng)運行系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定運行中。但我國智能電網(wǎng)技術(shù)研究起步較晚，這是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，建設(shè)周期較長，難度較大，需要長期不懈的努力，必須優(yōu)化利用智能電網(wǎng)技術(shù)，逐漸提高應(yīng)用的層次、水平，有效解決存在的問題，促進(jìn)智能電網(wǎng)更好更快向前發(fā)展，使其更好地發(fā)揮自身多樣化功能，實現(xiàn)較好的“經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)”三效益，不斷向國民經(jīng)濟(jì)注入新鮮的血液，不斷促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，不斷增強(qiáng)我國的綜合實力。

參 考 文 獻(xiàn)

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