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    關于智能電網技術的思考
    時間:2014-9-18 中國電力電工網


    摘  要:本文闡述了智能電網的概念,簡要地敘述了智能電網的結構特征和優勢,重點探討了我國智能電網的相關技術。
    關鍵詞:智能電網技術;思考
    中圖分類號:V242.3; 文獻標識碼:A ; 文章編號:2095-2104(2013)
    1 智能電網的概念
          智能電網指的是電網的智能化運作過程,F代電網的發展進程中,各個國家都在結合自身電力工業發展現狀,經過屢次地研究和實踐,從而形成了具有本國特色的發展道路和技術路線,F階段各種信息技術應用范圍在不斷擴大的背景下,智能化已經逐漸成為電網發展的趨勢和潮流。智能電網以電子終端作為信息模式構建平臺,實現數據和信息資源的共享,達到電網的經濟、高效、安全運行的目標,F代化電網運行系統必須能夠從根本上促進國家能源的可持續發展以及資源的優化配置。因此,我國在電網發展和建設過程中必須投入相關的技術,才能夠促進電網智能化的實現。
    2 智能電網的結構特征及優勢
     相比于傳統的電網技術,智能電網的發展具有獨特的結構和優勢。
    2.1 智能電網的結構特征
    從我國現有的智能電網發展情況來看,智能電網的建設具有以下特點。
    2.1.1 高效運行和管理
    目前,電網在運行中往往會出現一些問題。例如電網需要被動地適應負荷,很多設備和輸電網的利用效率還有待提高。同時,由于許多配電網的使用年限較久,很多設備和運行還有待進一步優化。智能電網在運行中能夠有效地解決這些問題。其在科學合理規劃基礎上,充分地發揮了信息技術管理系統和監控技術的優勢,提高了電網投資的效率,從而極大地增加了企業的經濟效益。
    2.1.2 電力交易的便捷性
    電力交易的便捷性要求電網能夠在每一個交易機制精確地進行處理。智能電網能夠有效地實現這一目標。首先,智能電網能夠營造一個公正、合理、有序的電力市場,并且能夠快速、及時地處理各種電力交易。其次,智能電網還能夠對各種業務進行快速、簡單地結算,提高電力系統的工作效率。然后,智能電網可以根據市場和用戶的要求,建立科學的響應機制和服務平臺。最后,智能電網還可以適時地實現系統的自動化更新升級,以適應現代市場經濟的發展。
    2.1.3 電網極強的兼容性
    傳統的電力網絡主要是以遠端集中式發電方式為主,智能電網則能夠對各種不同類型的電源及其裝置具有極強的包容性。由于電網涉及的行業領域非常廣泛,尤其是發電、環保以及制造等領域,對電網的要求更高。因此,智能電網以一個開放、兼容的網絡,促進電網結構的健康發展。
    2.1.4 經濟清潔
    智能電網在電力市場和電力交易的有效執行下,能夠極大地提高資源的利用效率。通過引進先進技術和設備,改善各種輸電設備和變電站的運行狀況。同時,智能電網還能夠積極地適應大型且集中式的多種電源設備共同介入。尤其是大型風力發電和太陽光等可再生能源。智能電網在電力生產過程中還能夠有效地減少對環境的破壞和污染以及抑制溫室氣體的排放,從而滿足能源可持續發展的要求。
    2.2 智能電網的結構優勢
    目前,智能電網的結構能夠實現傳統配電結構所不能支持的幾個基本功能。
    2.2.1 智能電網能夠綜合地考慮各種電力調節設備和分布式電源以及用戶電量管理系統的特點,從而有效地優化電網系統的整體性能。因此,智能電網不僅能夠保障電網運行的穩定性,而且還能夠極大地提高電力能源的質量。
    2.2.2 智能電網還能夠支持一些比重較高的分布式電源,進而提高電網運行結構的整體性和靈活性。通過集中發點和分散發電模式的結合,以及各種可再生能源的介入,使得整個電網與自然環境和諧發展。尤其是當電力系統發生故障時,智能電網能夠準確地對其進行定位,利用分布式電源進行局域性供電。
    2.2.3 智能電網技術還能夠建立一個可靠的數據信息平臺。智能電網在采集數據信息時能夠對電源管理各個單元、故障錄波數據進行有效地整合。同時,智能電網還能夠通過在線決策系統實現主網的自治和自愈。
    3 我國智能電網技術的研究分析
    3.1 基于MAS的分布協調技術
    MAS系統主要是包括MAS終端、 MAS服務器和MAS管理平臺三個方面。其中MAS終端主要是通過網絡為用戶提供多種多樣的服務。因此,在實際的智能電網建設中可以根據需要,自定義安裝客戶端。MAS服務器主要是用于用戶或者企業內部。通過廣域網絡以及MAS服務管理平臺實現資訊的共享。MAS管理平臺則是指內部網絡與各大子網絡進行交流,從而對信息數據有效地整合。
    隨著各種智能電子設備的不斷發明與應用,智能電網也開始積極地探索面向服務的體系結構的應用顯示了無可比擬的優越性。服務體系結構通過充分地發揮業務、技術和管理三者的優勢,對電力企業的應用建立三維模型,從而大大地增強了業務的高效性、技術的靈活性以及管理的有效性。MAS系統在智能電網中具有很強的伸縮性,并且為電力系統實現相互操作留有足夠的空間,進而從根本上對用戶資源進行有效保護。因此,相對于傳統的電網控制系統,MAS的分布協調能夠廣泛地應用于智能電網的各個層級之間的分布協調控制。近幾年,我們不斷推行電力信息一體化、電能表集抄業務和輸配電設備地理信息系統的應用,應該也為智能電網建設打下了一定的基礎。
    3.2 電力設備相關技術
    電力設備是電網運行的有效運作的基礎。電網系統運行中的電力設備主要包括輸電配電技術、高效能源材料技術以及電子電力技術等。
    輸電配電技術主要是在電網的建設中不僅需要利用容量較大、距離遠、損耗低等輸電技術,而且還需要探討相關的分布功能技術以提高電網整體運行效率。因此,輸電配電技術側重于對微型電網、特高壓絕緣等方面。對用戶端,我們要借助于國家農網改造等途徑,實施調控配一體化和智能電表等技術的應用。
    高效能源材料技術主要是指在智能電網中發揮可再生能源的優勢以及新型技術和工藝的特點,實現清潔、高效、可持續生產。智能電網的發展需要借助先進材料技術作為支撐,提高能源材料的利用效率。
    電子電力技術是優化智能電網結構的關鍵組成部分,因此需要引起高度重視。目前,電網建設中的電子電力技術主要包括具有耐高壓性的電流電力電子器件、動態電壓恢復器以及統一潮流控制器等。此外,智能電網作為一個信息化高度集中的系統,做好網絡安全和信息安全工作顯得尤為重要。因此,智能電網技術還包括地網絡安全和信息安全維護方面的技術。例如對安全數據和信息的存儲和備份功能;網絡病毒的維護和查殺功能;網絡系統生存性的及時防護等。
    3.3 分布式能源的系統集成技術
    智能電網中分布式能源主要是指分布式發電和分布式儲電以及需求響應資源。智能電網和傳統的電網發電具有很大的區別。智能配電網不需要親自參與發電。智能電網由許多的分布式電機組成,因此在運行中不僅可以和主網相互連接,而且還可以獨自運行。在實際電網運行中往往會由于技術因素和自然因素,小型的分布式發電機難以長期地穩定運行。所以需要針對不同的問題,對微電網進行智能控制。
    眾所周知,可再生能源具有不穩定性。因此,分布式儲能能夠有效地克服這一缺陷。未來的智能電網發展需要在儲能技術方面進行積極地研究。智能電網的主要任務是實現需求響應資源的系統集成,從而實現系統的協調運行。因此,智能電網需要對各種輔助設備和供電合同以及現貨市場等進行研發和調查。文/烏審旗供電有限責任公司  白戰勝

    參考文獻:
    [1] 周志勇,孫曉明,信珂.無源無線智能感應終端控制系統在智能變電站中的應用[J].電工技術,2012,(01).

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