智能電網(wǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展分析

蔡乃汆

摘 要：智能電網(wǎng)是當(dāng)前電力行業(yè)研究的焦點(diǎn)，智能電網(wǎng)的發(fā)展在全球范圍內(nèi)都具有十分重要的意義，對電力行業(yè)的建設(shè)和發(fā)展都有著十分深遠(yuǎn)的影響。近年來，人們越來越重視環(huán)保問題，這也成為智能電網(wǎng)發(fā)展中的一個參考標(biāo)準(zhǔn)，智能電網(wǎng)的發(fā)展將以綠色、高效、可靠為主要目標(biāo)，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電能。本文介紹了智能電網(wǎng)的特點(diǎn)及應(yīng)用，并對智能電網(wǎng)的發(fā)展及意義進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；現(xiàn)狀；應(yīng)用；發(fā)展

一、智能電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

1.1智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)的發(fā)展標(biāo)志著我國電力事業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個新時期。全面自動化的、高度集成的、雙向的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)是建立智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。這些技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)中各個用戶或電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)控和控制，確保電力系統(tǒng)從電網(wǎng)到用戶終端的雙向信息流動。智能電網(wǎng)的應(yīng)用，不僅有效提高了電力系統(tǒng)對資源的利用率，還提高了電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，使其對環(huán)境的影響大大降低。

智能電網(wǎng)的計算機(jī)及信息技術(shù)的應(yīng)用使其能實(shí)現(xiàn)分布式計算和提供實(shí)時信息，通過信息的采集分析，能很好的優(yōu)化負(fù)荷分布、實(shí)現(xiàn)供需平衡。智能電網(wǎng)的特殊性在于其具有完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)和能夠?qū)崿F(xiàn)對每個用戶和電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視和控制，從而保證了電廠與用戶之間的信息和電能的雙向流動。

1.2智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)

作為智能電網(wǎng)的主要基礎(chǔ)，集成高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了先進(jìn)的傳感、測量技術(shù)和設(shè)備控制技術(shù)來滿足用戶對電力的需求，實(shí)現(xiàn)對電力資源的優(yōu)化配置，進(jìn)一步保障供電安全性和經(jīng)濟(jì)性，在保證電能質(zhì)量的同時，更好的適應(yīng)電力市場的發(fā)展。在全面考慮到用戶用電的安全、經(jīng)濟(jì)、高效和清潔的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的靈活性、可觀測性和可控制性。

智能電網(wǎng)的發(fā)展與我國的基本國情是密切相關(guān)的，首先取決于我國電力負(fù)荷的高速增長，其次是為了提供更加安全可靠的電力和確保電力供應(yīng)的環(huán)保性，最后是為了滿足企業(yè)與市場之間的供需關(guān)系。

1.3智能電網(wǎng)的特征

當(dāng)前智能電網(wǎng)的主要特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：

①智能電網(wǎng)可以在電網(wǎng)故障狀態(tài)下保持電網(wǎng)的安全供電。

②智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)對故障的解析、預(yù)測、防御及自我修復(fù)功能，并迅速恢復(fù)供電。

③智能電網(wǎng)應(yīng)用了集中式發(fā)電、分布式發(fā)電、可再生能源等多種發(fā)電方式。

④智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)建設(shè)可以通過用戶接口方便與用戶的聯(lián)系，優(yōu)化了系統(tǒng)設(shè)計。

⑤智能電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化提高了生產(chǎn)效率，對于提高能源利用率、保證供電安全性和可靠性和減少電能損耗有著重要意義。

二、智能電網(wǎng)主要技術(shù)應(yīng)用

2.1通信技術(shù)應(yīng)用

通信技術(shù)主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制三個方面，高效、雙向、實(shí)時的集成通信系統(tǒng)與電網(wǎng)的緊密結(jié)合是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)優(yōu)秀自愈功能的基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)的自愈功能依賴于對自身不間斷的檢測和校正工作，及時對各種擾動進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)潮流的重新分配，最大限度的減少事故的威脅，這就需要配置高速雙向通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)智能表計、控制中心、電力電子控制器等不同智能電子設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化通信，確保通信系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)各種電子設(shè)備之間、電子設(shè)備和系統(tǒng)之間、系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的互操作功能。

2.2儲能技術(shù)

儲能技術(shù)的應(yīng)用主要是為了確保電網(wǎng)更加平穩(wěn)的運(yùn)行，有了抽水蓄能、電磁蓄能、大容量蓄電池蓄能等蓄能技術(shù)和設(shè)備的支持，電網(wǎng)的供電可靠性和供電質(zhì)量都得到了顯著的提升，大大提高了電力生產(chǎn)效率。在儲能技術(shù)的應(yīng)用上還需要借助多種先進(jìn)的電力技術(shù)和微電子技術(shù)支持。

2.3分布式發(fā)電技術(shù)應(yīng)用

分布式發(fā)電技術(shù)是利用多種可用能源發(fā)電功能的技術(shù)，能源類型包括多種分散存在的能源。功率較小的內(nèi)燃機(jī)、燃料電池等是分布式發(fā)電的一般電源類型，可再生能源可利用光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電供能。分布式發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，使智能電網(wǎng)的電力傳輸系統(tǒng)更加完善，電力供應(yīng)更加多元。

三、智能電網(wǎng)的發(fā)展

3.1輸配電技術(shù)

當(dāng)前智能電網(wǎng)的輸配電技術(shù)能夠很好地降低傳輸過程中的電能損耗，包括特高壓輸電技術(shù)和高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)。

特高壓輸電技術(shù)的研究和發(fā)展對于進(jìn)一步提高輸電能力、節(jié)省工程投資、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)大功率遠(yuǎn)距離輸電、建立聯(lián)合電力系統(tǒng)有重要意義，也是發(fā)展智能電網(wǎng)的必然選擇。高溫超導(dǎo)技術(shù)利用導(dǎo)體在特定溫度下零電阻的特性實(shí)現(xiàn)低損耗和低污染。新型超導(dǎo)體的研發(fā)有著廣闊的發(fā)展前景，高溫超導(dǎo)體電纜已經(jīng)成為當(dāng)前超導(dǎo)電纜發(fā)展的重心。

3.2智能變電站技術(shù)

智能變電站由各種先進(jìn)、節(jié)能、可靠、集成的設(shè)備組合而成，融合了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以自動完成對信息的采集、測量等一系列處理，在實(shí)現(xiàn)不同電壓等級轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上有效的降低電能傳輸中的損耗。當(dāng)前智能變電站技術(shù)還能對電網(wǎng)進(jìn)行必要的實(shí)時控制、通過在線分析決策和協(xié)同互動來實(shí)現(xiàn)變電站的智能調(diào)節(jié)，智能變電站技術(shù)已然成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)支撐。

3.3 通信系統(tǒng)建設(shè)

智能電網(wǎng)要求實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)視和分析，以保證對故障的預(yù)測和對故障信號的及時響應(yīng)。開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)的建設(shè)，可以通過對信息的整合分析，為電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和管理提供系統(tǒng)的信息服務(wù)，建立集成企業(yè)資產(chǎn)管理和電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺，更好更快地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸電和大范圍資源優(yōu)化配置。

3.4智能電網(wǎng)發(fā)展的意義

首先是資源調(diào)配方面，智能電網(wǎng)的應(yīng)用使我國的多種自然資源如風(fēng)能、水能等都得到了有效的分配和利用，可以將能源轉(zhuǎn)移到需求緊張的地區(qū)，實(shí)現(xiàn)電能資源的優(yōu)化配置。提高了我國跨區(qū)域電能交換和輸送的能力。其次是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定方面，智能電網(wǎng)是智能化的系統(tǒng)，可以有效的應(yīng)對外界的多種突發(fā)情況，防止發(fā)生大規(guī)模的電力故障，確保供電質(zhì)量和供電安全。最后是電網(wǎng)調(diào)度的智能化，智能電網(wǎng)使網(wǎng)與電力用戶之間的互動更加方便且有效，使用戶親身參與到電網(wǎng)的信息化管理模式中來，對于推進(jìn)電網(wǎng)管理的信息化和人性化有著重要意義。橫向集成和縱向貫通的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用，對于實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)各種設(shè)備的精益化控制，提高電力生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。

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