智能电网发展机理研究初探姚志昌

智能电网发展机理研究初探姚志昌

姚志昌

广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001

摘要：智能电网是覆盖多个环节、包含众多专业的综合性电力工程，在专业深化的基础上，更需要从全局视角的综合性研究。电网智能化现今已经进入最重要的建设期，其相关的理论探索也愈发重要。只有对智能电网的研究越加深入，才能够更好的提供社会经济发展所需要的高质量电能，为我国经济的高速发展贡献一份力量。本文主要分析了智能电网概念、基本构架及其发展机理。

关键字：智能电网；发展；概念；机理；分析

智能电网是以先进的传感测量、信息通信、分析决策、自动化控制技术结合电力能源技术，再配以完善而密集的电力输送网络形成了新型的现代化电网。智能电网发展速度越来越快，其所涉及的范围也越来越广，涵盖的技术环节也有所增加，当然其中包含很多专业要求极高的电力工程。当下，智能化电网逐渐融入了人们的生活中，但目前国内针对智能电网的研究和具体实践使用相对较少，对智能电网的开发力度还不够，故通过对具体问题的研究，把智能电网实行部分的优化改造，以适应智能电网的应用需要，对促进智能电网的发展有着不可小觑的重要性。

1智能电网概述

1.1智能电网的概念

智能电网就是对供电网络的进行智能化处理（智能电力），也被称为电网2.0。智能电网实际上是在高度集成、高速双向的通讯网络系统基础之上建立的，运用先进的传感与测量技术、先进的设备和控制机制，及先进的决策支持系统技术，以提高智能电网的可靠性、安全性、经济性、高效性，并且保证其在使用过程中是安全的，绿色环保无污染的，对社会没有危害的。其首要特点就是提供具有鼓励、自愈以及可以防御外界攻击的高质量电能电力，可以包容多样的发电形式，推动电力市场的高速发展以及优化加速资产的动作效率。

世界各国对智能电网的理解不同，导致每个国家智能电网的标准也是不尽相同的。因此，我国的智能电网也是有别于其它国家的，所以我国政府对智能电网的划分标准也和其它国家不同，我国对其的定义是：智能电网是用特高压电网作为主体，并配合各级电网的综合性电网，再结合先进的通信、信息与控制手段，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。

1.2智能电网的基本构架

目前，国际上对智能电网的基本机构还没有统一的概念和标准，依据各国设想，构建智能电网基本包含以下方面：智能电网是以先进的传感测量、信息通信、分析决策、自动化控制技术结合电力能源技术，再配以完善而密集的电力输送网络形成了新型的现代化电网。

不过目前智能电网的研发还处于初级起步阶段，各国情况不同，发展方向和重点也不同，再就是资源划分也不同，所以目前在国际上没有一个统一的标准。不过就目前的研究情况而言，智能电网的本质就是在原来电网的基础上引入新技术、新方法，例如先进通信技术，智能化控制技术，计算机与信息技术以及电力工程技术等等，形成了一个有机综合体，就是现在化的智能电网，也是人工智能的一种体现，具备比较强大的应变能力，形成了一套完整的自动化的供电网络。

其主要特征包括：（1）坚强。发生重大故障或大扰动、有自然灾害、外力破坏等情况下，电网依然可以安全运行，确保居民用电，且不发生大面积停电事故，保障电力信息安全。（2）自愈性。具备实时、在线、持续的安全评估与分析能力，强大的警戒、预防控制能力，及自我故障诊断、故障隔离、系统自我恢复的能力。（3）兼容性。可以保障再生能源、分布式电源、微电网的合理、有序接入，并充分完成和居民间的互动，满足居民的用电需求。（4）经济性。可以有效实现资源优化、减少电网耗损，提升利用流程，并对电力市场、电力交易的运营开展有积极的作用。（5）集成性。利用统一的平台，将电网的信息进行共享，并达成电网标准化、规范化、精细化管理的目的。（6）优化性。能有效降低电网的运行和维护成本，优化资产利用率。

2智能电网发展机理角度分析

2.1智能电网发展外部驱动

社会经济得到发展的重要支撑来自电力系统的支持，电力系统发展外部驱动是顺应社会对相关行业的需求。在相同的模式下，电力系统的运转方式多种多样，外部对电力系统的需求是决定运转方式的重要因素。在不同国家与地区、不同经济发展时期，社会对电力系统的需求不同。如可靠供电、节能、新能源以及开放接口，还有政治因素与经济因素都有成为外部驱动的可能。目前电网发展外部驱动主要有经济服务、降低化石能源消耗、减轻电力污染以及全面降低电力系统成本四个方面。其中经济服务是指电网提供给经济社会高质量、稳定的电能，为经济社会提供优质服务与有力支撑。降低化石能源消耗是指实现一次能源再使用比例提升，从而减少化石能源的使用。减轻电力污染是指在电力系统运营过程中，尽量减少温室气体的排放。节省能源有效降低电力系统的运营成本。

2.2智能电网愿景与特征剖析

由智能电网发展机理角度分析，智能电网并非完全是偶然性出现，即使没有智能电网的存在，电力系统同样会基于外部驱动发展。有时代作为动力，尤其是在上述四个主要外部驱动因素的共同作用下，世界电力系统将在21世纪中叶发生巨大转变。因此智能电网的出现也是时代发展的必然趋势。智能电网愿景的实质是理想中的电力系统运转方式，是在不同是时代背景下，对外部发展的各种特定需求均能给予满足的电力系统运转模式；特征是指这种运转模式的深刻描述。由于时代背景不同，不同国家和地区的智能电网愿景与特征也具有差异，这些差异最终均会由电力系统基本模式的运转方式体现出来。可以通过智能电网发展机理分析出电力系统发展愿景的产生过程，基于电力系统模式受到经济社会的外部驱动影响，出现电力系统的理想运行状态，即电力系统的发展愿景。为使愿景得以实现，电力系统需要在特定的模式下运行。

近年来，通过不断交流与实践，不同国家、行业间智能电网理念作用，相互影响，甚至有很多愿景与特征保持一致或完全相同，或存在重点差异。如，国家电网公司智能电网核心理念为坚强可靠、经济高效、清洁环保等，充分反映出了经济社会对职能电网的发展需求。美国智能电网特征总结出来，还是离不开坚强可靠，对多种形式能源与蓄能装置兼容问题总结出来，为清洁环保与友好互动。不过，根据各个国家国情差异，智能电网的具体发展重点也有所不同。如输电方式的发展选择，高阳长距离输电还是局部电网就地消耗能源；或电力市场的发展，电力市场放开电价还是结合计划管理和市场等。

2.3智能电网发展规划再认识

就智能电网发展机理而言，愿景是在电力系统基本模式上反映外部需求的主要体现，规划是实现愿景的必要前提和具体依据，其中包含了从经济投入、设备、人力组织等各种方面进行分析而定的具体可行步骤，以实现愿景为主要目的，是基于智能电网发展机理而制定的规划框架。经济社会对成本的控制要求产生了电力系统愿景，若从一次能源转化为再使用能源角度来讲，还具有节能环保的作用。主要体现于电力系统基本模式中电力系统的“经济高效”愿景，该愿景实现的前提是在发电、输电、变电以及用电等各环节进行整体规划，实现该愿景的重要支撑为经济投入、设备以及标准等方面。

参考文献

[1]配电系统中的风力发电(英文)[J].陈哲.电工技术学报.2013(05)

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[3]智能电网与智能广域机器人[J].何光宇.中国电机工程学报.2011(10)

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[5]坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].王益民.电力系统自动化.2010(22)