智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的作用與發(fā)展探究

李鳳霞

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和微網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)在我國(guó)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)得到了進(jìn)一步完善，并具有更大的發(fā)展?jié)摿?。本文將首先概述智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的最新發(fā)展，然后探討智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)在應(yīng)用中需要注意的要點(diǎn)，最后結(jié)合實(shí)際情況分析智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的作用，并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；監(jiān)控技術(shù)；發(fā)展

一、引言

智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)整合而成的產(chǎn)物，有著信息化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的特點(diǎn)。它在電力生產(chǎn)與供應(yīng)的監(jiān)控中發(fā)揮著積極的推動(dòng)作用，能夠保障電網(wǎng)生產(chǎn)的積極性與應(yīng)用的安全性。為了智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展，有必要對(duì)其作用進(jìn)行分析，并探究其未來(lái)的發(fā)展方向。

二、智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展旨在解決傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)中存在的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)督。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)借助智能傳感器，在全過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效整合與自動(dòng)化處理[1]。

（一）一次設(shè)備智能化

智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)想要充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效應(yīng)用，首要問(wèn)題是關(guān)注一次設(shè)備的智能化。其中，智能斷路器是智能化一次設(shè)備中對(duì)繼電保護(hù)影響最大的關(guān)鍵組成部分。目前，實(shí)現(xiàn)斷路器的智能化方法是在傳統(tǒng)斷路器上搭載智能終端。這種方法不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)斷路器的操作方式和流程，還可以降低設(shè)備智能化的成本，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題。

（二）電子互感器的應(yīng)用

電子互感器是一種基于電磁感應(yīng)等多種原理來(lái)工作的設(shè)備，主要作用是保障電流傳輸?shù)陌踩圆⒓訌?qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)[2]。為了達(dá)到最佳效果，在應(yīng)用電子互感器的過(guò)程中需要關(guān)注其性能提升，例如強(qiáng)化其信號(hào)輸出強(qiáng)度。這樣可以提升繼電保護(hù)的效果，確保電子互感器能夠準(zhǔn)確和可靠地提供電流傳輸?shù)南嚓P(guān)信息，支持繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行有效的監(jiān)控和控制。

三、智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的作用

（一）提升智能電網(wǎng)的兼容性

通過(guò)收集、處理和分析數(shù)據(jù)，可以有效開(kāi)展電網(wǎng)監(jiān)控工作。為了確保系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用性能，電網(wǎng)系統(tǒng)需要與其他相關(guān)系統(tǒng)具有良好的兼容性。智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)可應(yīng)用于多種系統(tǒng)平臺(tái)，操作難度和日常維護(hù)難度較低。在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)維中合理應(yīng)用智能監(jiān)控技術(shù)，有利于促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)功能升級(jí)和新功能研發(fā)，提高對(duì)技術(shù)插件的應(yīng)用包容性，從而增強(qiáng)服務(wù)功能。

電網(wǎng)覆蓋面積較廣，不同地理區(qū)域環(huán)境差異較大，導(dǎo)致智能電網(wǎng)覆蓋率不同[3]。智能電網(wǎng)覆蓋率與區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平密切相關(guān)。相對(duì)于南方沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，西北部地區(qū)的智能電網(wǎng)覆蓋率較低，這導(dǎo)致電力利用效率較低，不僅造成能源浪費(fèi)，還影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用智能監(jiān)控技術(shù)構(gòu)建智能電網(wǎng)系統(tǒng)，可提高經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的智能電網(wǎng)覆蓋率，從而顯著優(yōu)化電力系統(tǒng)，提高電流調(diào)節(jié)能力。以智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)為基礎(chǔ)的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠良好適應(yīng)復(fù)雜外部環(huán)境，穩(wěn)定發(fā)揮電網(wǎng)系統(tǒng)功能，提高電網(wǎng)環(huán)保性能，對(duì)節(jié)能降耗具有重要意義。

（二）保障智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性

系統(tǒng)安全運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)至關(guān)重要，持續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行是用電安全的基石。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)供電能力等多個(gè)方面因素可能影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)是一種功能穩(wěn)定、使用安全的新興技術(shù)，能夠顯著提高電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性，并進(jìn)一步提高總體供電質(zhì)量。此外，智能監(jiān)控技術(shù)能夠全面監(jiān)控供電過(guò)程，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行故障，有助于促進(jìn)設(shè)備的安全運(yùn)行。

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，不同層級(jí)的設(shè)備按照一定的邏輯順序連接，設(shè)備之間存在復(fù)雜的聯(lián)系。一旦其中一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，可能引發(fā)系統(tǒng)性故障。智能監(jiān)控系統(tǒng)利用歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和模擬運(yùn)行等技術(shù)，能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，提示系統(tǒng)運(yùn)維管理人員采取有效應(yīng)對(duì)措施，或者及時(shí)排除故障、降低電網(wǎng)系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)智能監(jiān)控，能夠全面監(jiān)測(cè)、分析系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，提高事前預(yù)防能力，盡可能減少事故發(fā)生，預(yù)防連鎖反應(yīng)。智能電網(wǎng)具有治愈能力，能夠動(dòng)態(tài)評(píng)估電網(wǎng)真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)故障或問(wèn)題，監(jiān)控系統(tǒng)可自主處理故障，減少對(duì)系統(tǒng)運(yùn)維的人工依賴，提高系統(tǒng)運(yùn)維效率，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)，結(jié)合智能監(jiān)控技術(shù)建設(shè)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)故障的預(yù)測(cè)、排查、評(píng)估、處理速度更快，安全監(jiān)控質(zhì)量更高，從而顯著提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。

（三）強(qiáng)化智能電網(wǎng)的靈活性

智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中具有靈活的信息收集和共享特點(diǎn)。當(dāng)電網(wǎng)在供電過(guò)程中出現(xiàn)各類故障問(wèn)題時(shí)，監(jiān)控技術(shù)可以準(zhǔn)確識(shí)別故障原因，并為后續(xù)電網(wǎng)維護(hù)人員提供依據(jù)，從而確保電網(wǎng)有效運(yùn)行，保障供電的穩(wěn)定和安全。此外，智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)提升了電網(wǎng)的可控性，使其能夠自主調(diào)節(jié)運(yùn)行能力，在特殊天氣等情況下仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，不受外界因素影響[4]。

站在智能化的角度分析，智能電網(wǎng)在技術(shù)方面具有較高的智能性。與網(wǎng)絡(luò)銜接后，它可以精準(zhǔn)地判斷并應(yīng)對(duì)各種故障，即使在緊急情況下也能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而避免電網(wǎng)故障對(duì)供電的影響。智能電網(wǎng)本身具有很強(qiáng)的可變性，可以有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜或特殊的環(huán)境，即使受到外部損壞影響，也能保證運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定

性。同時(shí)，在智能電網(wǎng)的應(yīng)用過(guò)程中，它可以實(shí)現(xiàn)雙向信息的收集，對(duì)于后續(xù)電網(wǎng)運(yùn)行中的信息共享具有重要意義。

（四）優(yōu)化電能資源配置

在當(dāng)前階段，我國(guó)電能資源生產(chǎn)仍然使用較為傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，包括火力和水力發(fā)電技術(shù)。然而，隨著對(duì)清潔能源的重視，可以選擇利用太陽(yáng)能和風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)渠道的多元化。智能電網(wǎng)的應(yīng)用為內(nèi)部融入了電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)，提高了發(fā)電和供電的可靠性，也完善了電能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，在調(diào)整電能資源生產(chǎn)方面，可以選擇針對(duì)不同的清潔資源進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，盡可能普及清潔能源，與我國(guó)國(guó)情相匹配，實(shí)現(xiàn)電能資源的均勻分布，提高電能資源利用率。應(yīng)用智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)后，整體資源分析目的性較強(qiáng)，可以結(jié)合各個(gè)地區(qū)的電能資源做出優(yōu)化，促使資源均勻性，從而有效提高電能資源的利用率。

清潔能源備受社會(huì)關(guān)注，尤其是將清潔能源轉(zhuǎn)化為電能，以便更易于輸送和保存。盡管我國(guó)在清潔能源開(kāi)發(fā)方面的力度相對(duì)較弱，但通常情況下，清潔能源會(huì)被轉(zhuǎn)化為電能。在智能電網(wǎng)構(gòu)建后，電能的開(kāi)發(fā)和輸送仍然存在一些問(wèn)題，需要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行完善，以確保與系統(tǒng)需求相匹配。同時(shí)，在智能電網(wǎng)中開(kāi)發(fā)和利用清潔能源對(duì)我國(guó)的能源改革具有推動(dòng)意義。這能改善我國(guó)能源分布不均勻的現(xiàn)象，減少電能資源浪費(fèi)。針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)化發(fā)展方向可以看出，我國(guó)針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的改革更加重視資源優(yōu)化，并在多個(gè)地區(qū)聯(lián)動(dòng)下促使資源優(yōu)化更為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提升電力資源的有效利用。

四、智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向

（一）優(yōu)化數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

在電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)工作中，需要充分遵循行業(yè)原則，以有效提升框架設(shè)計(jì)科學(xué)性和完善性，從而使其符合最終需求。首先，框架設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)一體化原則。標(biāo)準(zhǔn)化要求在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮當(dāng)前行業(yè)和國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以確保設(shè)計(jì)工作有明確的依據(jù)。一體化要求系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理，并便于實(shí)際調(diào)度處理，通過(guò)公共模型促進(jìn)數(shù)據(jù)和服務(wù)的共享，從而提高內(nèi)部管理效率。同時(shí)，框架設(shè)計(jì)應(yīng)注重安全可靠性原則，將安全性作為重點(diǎn)考慮。

無(wú)論是任何系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，都需要確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，以使設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)能夠在實(shí)際工作中發(fā)揮作用。特別是監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于具有較高的風(fēng)險(xiǎn)性，需要工作人員高度重視。具體來(lái)說(shuō)，安全性要求電力監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中具備良好的防護(hù)能力，需要合理處理數(shù)據(jù)備份，并進(jìn)行權(quán)限管理和訪問(wèn)控制。通過(guò)加強(qiáng)功能設(shè)計(jì)，可以有效避免操作失誤導(dǎo)致電網(wǎng)故障。

可靠性要求系統(tǒng)應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，不僅需要支持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，還需要保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，提高數(shù)據(jù)處理效率，為企業(yè)內(nèi)部管理工作提供便利。此外，系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)還應(yīng)注重易操作性原則，界面設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，考慮工作人員的工作習(xí)慣，合理安排各項(xiàng)功能位置，以提高工作人員的操作效率[5]。同時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持監(jiān)控系統(tǒng)良好的維護(hù)性原則，配備相應(yīng)的自維護(hù)系統(tǒng)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，提升數(shù)據(jù)信息使用的安全性。

在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)結(jié)合行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的不足，切實(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的處理。在框架設(shè)計(jì)方面，應(yīng)滿足系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能，因?yàn)閿?shù)據(jù)采集對(duì)于電力調(diào)度是至關(guān)重要的。在數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)準(zhǔn)確獲取變電站斷路器的工作情況，并采集各項(xiàng)實(shí)時(shí)信息，然后上傳至機(jī)房?？梢栽诓杉b置之后添加轉(zhuǎn)換單元，提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理效率。此外，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足數(shù)據(jù)交換功能。電力調(diào)度監(jiān)控對(duì)于數(shù)據(jù)采集有較高的要求，因此，在確保數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，應(yīng)實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸和交換處理?？梢詫⒅悄茈娋W(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和光纖通道，提高數(shù)據(jù)通信水平。光纖通道的設(shè)計(jì)應(yīng)注重系統(tǒng)與接口設(shè)備的配套，以確保數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)莫?dú)立性。

此外，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的需求。由于系統(tǒng)需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，除了加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集和傳輸外，還需要進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)配備相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)功能模塊，在確保高效性的同時(shí)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)效果。功能模塊設(shè)計(jì)應(yīng)注意對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)處理，可以通過(guò)遞進(jìn)式的數(shù)據(jù)分析提高數(shù)據(jù)篩選和匯總效果。在系統(tǒng)運(yùn)行安全性方面，設(shè)計(jì)工作中應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的告警功能。通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題并進(jìn)行報(bào)警處理，能夠確保工作人員能夠及時(shí)進(jìn)行檢修，將問(wèn)題控制在可承受范圍之內(nèi)。告警功能模塊需要借助大量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，評(píng)估電網(wǎng)的運(yùn)行情況，并制定相應(yīng)的電力運(yùn)行報(bào)告，對(duì)疑似故障設(shè)備進(jìn)行報(bào)警處理，以提供設(shè)備安全運(yùn)行的保障。

此外，結(jié)合智能電網(wǎng)環(huán)境，建議從電力調(diào)度系統(tǒng)需求出發(fā)，建立DOS系統(tǒng)運(yùn)行模型，充分發(fā)揮模型優(yōu)勢(shì)，做好輸電站的針對(duì)性設(shè)計(jì)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)搬運(yùn)功能。DOS系統(tǒng)運(yùn)行模型在預(yù)警故障方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，通過(guò)芯片集成信號(hào)電路，可以提高輸電站的管理效果。另外，DOS系統(tǒng)運(yùn)行模型還包括運(yùn)行線路設(shè)計(jì)功能，可以有效調(diào)節(jié)變電站信號(hào)解調(diào)，實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的傳輸和分配，從而提高電力調(diào)度效果。在框架設(shè)計(jì)中，電網(wǎng)設(shè)計(jì)不僅要滿足電力需求，還要為電力企業(yè)的發(fā)展提供保障?？梢圆捎肅/S結(jié)構(gòu)作為安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)框架，通過(guò)配備相關(guān)的配電終端設(shè)備，及時(shí)檢測(cè)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的狀態(tài)，進(jìn)行有效的分析工作，以確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全性。

（二）快速仿真決策技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使得快速仿真決策模擬技術(shù)成為智能電網(wǎng)監(jiān)控領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將顯著提升智能電網(wǎng)監(jiān)控的水平，并有效完善監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。通過(guò)快速仿真決策模擬技術(shù)，可以加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和自愈控制功能，確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，通過(guò)完善預(yù)測(cè)功能，及時(shí)發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并有效降低企業(yè)的損失，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

在未來(lái)，相關(guān)工作人員應(yīng)增強(qiáng)對(duì)快速仿真決策技術(shù)的重視，并將其與智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)充分融合。在明確技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，將快速仿真決策技術(shù)最大限度地應(yīng)用于智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，以提高系統(tǒng)的可靠性、數(shù)據(jù)處理效率和安全性。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)是基于集成化的信息網(wǎng)絡(luò)或高速雙向的系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，采用先進(jìn)的傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)和控制技術(shù)，對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以保障其穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。在應(yīng)用智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)時(shí)，需要關(guān)注一次設(shè)備的智能化、電子互感器的應(yīng)用、智能電網(wǎng)的整體建設(shè)等關(guān)鍵點(diǎn)，以充分發(fā)揮智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)在提升智能電網(wǎng)兼容性、保障安全運(yùn)行、強(qiáng)化靈活性和優(yōu)化電能資源配置方面的作用。在未來(lái)，智能電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)將在發(fā)展環(huán)境和實(shí)際需求的影響下進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)，并朝著快速仿真決策技術(shù)和分布式能源系統(tǒng)的方向發(fā)展。這將進(jìn)一步提升智能電網(wǎng)的監(jiān)控水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的效率和可靠性，以適應(yīng)不斷變化的能源環(huán)境和需求。

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