智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响冯永灵

智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响冯永灵

冯永灵

（贵安新区配售电有限公司贵州省贵安新区550000）

摘要：随着人们对用电量的进一步加大，社会迫切需要采用更加具有安全性和智能型的电网系统，智能电网已逐渐成为社会发展的必然需求，智能电网是建立在高速集成的双向通信网络上，也称为电网的智能化，目前我国正在大力研究智能电网的使用。本文分析了智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响。

关键词：智能电网发展；机制；电网自动化技术；

受益于智能化技术，智能电网相对于传统电网有着明显的优势，如抵御灾害能力更强、节能减排效果更好、电网建设更坚强、电网运营更安全、用户选择更灵活等。然而，智能电网新技术的发展在给企业带来效益的同时，对电网公司而言同样也带来了风险因素。

一、智能电网发展的机制

智能电网涉及到能源、环境、社会和经济等多个方面，其发展需要宏观统筹规划和多行业、多领域的共同参与。但迄今为止，不同的参与方往往是从自身的角度出发，来理解和规划智能电网技术的发展，对中国智能电网发展模式和方向的看法也明显带有各自的行业烙印，因而缺乏统一的认识和顶层设计，长此以往必将对中国智能电网建设的健康有序发展造成障碍。中国风光资源和生产力发展呈逆向分布，即风能、太阳能资源丰富地区远离经济发达地区，因而，风电/光伏大规模集群开发、远距离送出是中国可再生能源开发的主要特点。本质上，智

能电网的智能性体现在以信息技术和物联网为主导的各类技术的综合集成和创新应用，而信息技术的前提是物联网数据的有效采集、存储、传输和利用等等。中国风电经过近十年的快速发展，“规模开发、集中并网、远距离输送”已成为中国可再生能源开发利用的主要模式。这样的模式产生了种种弊端，例如：风电/光伏可再生能源电源的可控性不足，其多时空波动性和反调峰等特性导致电网调频调峰困难，系统稳定受到威胁，并且电源出力受限，经济性难以保证等等，由此而带来的风电/光伏可再生能源电源并网问题已经成为制约中国可再生能源发电规模化利用的瓶颈问题。源于风资源的随机性和波动性特点，风电场的出力与常规电厂有较大区别，呈现较强的时空波动性。由于风电场侧控制能力不足，系统出现阻塞时常常会采用切除风机的简单手段实施安全控制，这无疑限制了风资源的充分利用，是风电发展的一大阻碍。通过网源的协调优化运行，一方面提高风电的可控性，另一方面通过各种措施来增强电力系统的灵活性，提高电网对风电的输送能力，解决大规模风电的电网瓶颈问题，这样才能对风电予以充分利用，促进风电健康快速发展。

二、智能发电对电网自动化技术的影响

1.大规模新能源并网带来的安全风险。目前，大规模新能源发电并网的安全风险主要来自于风力发电。由于风电机组出力的随机性和间歇性，现有的风电机组尚不具备对电力系统的支撑能力。国外在支撑电网安全的风电电源控制、保护等方面已经做了大量工作，并取得了一定成果，但仍有电网故障时风电机组大面积脱网和无序并网的案例发生。

2.电网投资上升。考虑到大规模新能源并网给电网带来的安全隐患，电网公司需通过增设大量的保护装置、铺设电缆、架空线路以及新建变电站等途径提高电网的输变电能力。由此产生的采购设备、征收土地、构建电力网络等投资无疑会对电网公司的电网规划产生影响，增加投资成本。

3.上网电价的平均价格上升。一方面，在节能调度模式下，新能源发电机组

将优先调度。而新能源发电的快速发展势必影响电网公司原有的购电结构，即新能源发电上网电量的比例将进一步上升。而现阶段新能源上网电价均显著高于传统能源发电上网电价，新能源并网容量的增加将增加电网公司的购电成本。另一方面，以抽水蓄能电站为代表的大规模储能系统，其本身既是负荷，又是电源。其于低谷时段通过能量转换储存能量，而在高峰时段发电上网。由于储能系统有一定的能量损耗，决定了储能系统上网电价高于其购电价，否则难以弥补其电能损耗、折旧、系统用电等一系列成本。

三、自动化技术在智能电网中的应用

目前我国应用到电网中的自动化技术近些年来发展很快，主要包括光纤通信技术、主动数据库技术、光互联技术智能传感和控制技术。光纤通讯技术是电力系统实现自动传输功能的基础，通常情况下自动传输系统由运动装置以及运动通道构成，其中运动通道又包括了很多如微波等的形式，具有双向、实时以及高

速等的特点，实现监视和控制电网损耗等功能。目前在电力系统中应用最为广泛的自动化技术主要是主动数据库技术，其利用系统的监视功能来支持对象标准，使得传输时间大大缩短，能够有效的连接控制系统、传感器以及计算机等的控制系统，从而形成一个整体的自动控制系统。自动化电力调度软件技术能够使得电网更加安全和可靠，但是到目前为止还没有形成统一的标准。光互联技术主要用在自动控制系统中，有效地达到提升电力系统的集成度的目的。智能传感和控制技术具有非常高的灵敏度，通过通信系统实现数据传输能够起到预防作用。另外电网调度自动化综合监控系统也得到了很大空间的使用，实现了自动化机房智能在线和系统运行状态监控的目的。自动化技术在智能电网的应用中一般先实现电网自动化技术监视的目的，进而实现电网的经济调度技术和电力设备的预警技术，最后实现整个电网的自动控制，下面以具体的事例说明自动化技术在电网中的应用。如某地电网现有线路开关装配不足，供电可靠性比较低，自动化系统本身比较薄弱，到目前为止还没形成主站系统，此电网采用1套自动化主站系统进行改善，集中采集数据，同时保证了接口以及功能能够得到扩展，主站配置硬件结构包括前置采集服务器、电网分析技术服务器以及防火墙等，其主要工程是自动收集数据，本电网自动化技术改造共涉及到5个变电站，主干线全部采用串联型保护方式，光缆铺设在每个开关上都连接1套光配。在电网终端自动化采用网络型配电终端，为避免终端出现故障，需要采用同一厂家支配的装配，把柱上开关改为智能开关，实现当地调试、故障检修等功能。馈线自动化的自动化设计采用分布智能与集中控制相结合的方法，能够实现故障的检测和维修。随着智能电网的发展，电网的自动化技术将会得到很大的提高，但是在其具体的应用中，还会出现很多的问题尤其是安全问题等，本文建议注意以下几点问题，首先是网络安全注意事项，随着智能电网和计算机的不断发展，电网自动化系统的网络化管理成为发展的趋势，在自动化技术的应用中，网络安全问题变得更加重要，虽然网络化为各系统间的信息资源共享提供了便利之处，但同样也带来了很多如病毒、黑客等网络安全问题，另外电力系统本身还存在很多的危险性，因此系统使用中应重点考虑网络安全问题。

智能电网新设备、新技术在带来效益的同时，也给电网公司带来了一系列风险。通过对这些风险因素的识别，并制定相应风险防控的针对性措施，是智能电网最大限度发挥其提高电网运营的安全性、可靠性、灵活性和经济性，提高能源利用效率，实现节能减排等效益的有力保证。

参考文献：

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