智能电网技术发展

智能电网技术发展（精选12篇）

智能电网技术发展 第1篇

1 智能电网定义和特征

1.1 智能电网的定义

“运用先进的网络分析技术及最新的智能化技术手段, 将电力企业的各种设备、控制系统、生产任务及工作人员有机地联系在一起, 在一种‘公共信息模型’ (Common Information Model, CIM) 的基础上自动收集和存储数据, 对供电系统的运行及电力企业的经营管理进行全面、深入的分析, 客观正确地优化其资产管理和供电服务”。这是IBM关于智能电网的定义。

根据美国能源部现代电网委员会的说法, “智能电网是将先进的传感技术、控制理论、通信等先进技术集成到现行的电力系统的输配电领域的一项综合技术”。

中国国家电网公司给出的智能电网的定义是“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础, 利用先进的通信、信息和控制技术, 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”。

从以上3种目前关于智能电网的最具代表性的定义来看, 各方对于智能电网的定义都是以各自拥有的实际物理电网为出发点, 通过寻求与现代相关技术的有机结合达到智能化, 从而实现电网的坚强和智能。实际上智能电网是把信息技术、通讯技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网。中国特色坚强智能电网具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动五个基本内涵, 如图1所示。

1.2 智能电网的特征

未来的智能电网应该具有以下功能特点:

(1) 自愈——稳定可靠。自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能, 指无需或仅需少量人为干预, 实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常, 最小化或避免用户的供电中断。通过进行连续的评估自测, 智能电网可以检测、分析、诊断以及恢复电力元件或局部网络的异常运行。

(2) 安全——抵御攻击。无论是物理系统还是计算机遭到外部攻击, 智能电网均能有效抵御由此造成的对电力系统本身的攻击伤害以及对其他领域形成的伤害, 一旦发生中断, 也能很快恢复运行。

(3) 兼容——发电资源。传统电力网络主要是面向远端集中式发电的, 通过在电源互联领域引入类似于计算机中“即插即用”技术 (尤其是分布式发电资源) , 电网可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型发电, 甚至是储能装置。

(4) 交互——电力用户。电网运行中与用户设备和行为进行交互, 将其视为电力系统的完整组成部分之一, 可以促使电力用户发挥积极作用, 实现电力运行和环境保护等多方面的收益。

(5) 协调——电力市场。与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接, 有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平, 电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

(6) 高效——资产优化。引入最先进的信息和监控技术, 优化设备和资源的使用效益, 可以提高单个资产的利用效率, 从整体上实现网路运行和扩容的优化, 降低它的运行维护成本和投资。

(7) 优质——电能质量。在数学化、高科技占主导的经济模式下, 电力用户的电能质量能够得到有效保障, 实现电能质量的差别定价。

(8) 集成——信息系统。实现包括监控、控制、维护、能量管理 (EMS) 、配电管理 (DMS) 、ERP等和其他各类信息系统之间综合集成, 并实现在此基础上的业务集成。

2 智能电网涉及的关键技术

智能电网以实现电力系统运行安全、可靠、高效、清洁、经济为目标, 集成先进的传感测量、故障诊断、远程通信、智能设备、自动控制和管理决策支持等高新技术为一体。坚强智能电网将主要围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度6个环节以及通信信息平台共7个技术领域进行研制规划并展开全面建设。建设坚强智能电网目标的实现如图2所示。

2.1 发电环节

随着人们对环境问题的关注程度不断加深, 低碳经济和绿色经济成为全球经济的发展趋势, 未来能源的形式将向多元化发展。在常规能源方面, 将研制大型能源基地机组群接入电网的协调控制系统及设备;在清洁能源方面, 将研制大规模可再生能源接入电网安全稳定控制系统、可再生能源功率预测系统、风/光/储互补发电及接入系统等;在储能应用方面, 将研制大规模储能设备, 适应清洁能源快速发展的需要。

2.2 输电环节

输电线路的运行状态是线路安全健康水平的直接反应, 通过研制先进适用、稳定可靠的线路运行状态检测装置, 可及时获取线路运行信息, 以便在发现线路隐患时及时预警和检修处理, 从而避免电网事故的发生。线路检测的重要内容:气象参数, 环境参数, 雷击故障, 电晕等。通过开发线路设备状态监测系统, 以有效的集中监测和管理手段来获取线路自身运行和周围环境状态, 实现输电线路安全预警和辅助决策, 推动智能电网输电环节工作的深入开展。输电环节的关键技术涉及柔性输电系统技术、高压直流输电技术以及可再生能源的建设等。

2.3 变电环节

智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、低碳、环保、集成的智能化设备组合而成, 以高速网络通信平台为信息传输基础, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能, 并可根据需要支持电网实施自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。智能变电站将实现电网运行数据的全面采集和实时共享, 支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用;实现变电站设备信息和运行维护策略与电力调度全面互动;实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化。

2.4 配电环节

配电网是电力系统的一个重要环节, 随着配电系统规模不断扩大, 新能源的发展使得配电网系统有可能大量接入分布式电源、微网、电动汽车、储能装置等, 因此智能化的配电系统运行应满足自愈、互动、兼容、即插即用等需求。该环节涉及的关键技术包括智能配电设备、配电自动化与配网规划、分布式电源接入与微网运行控制等。

2.5 用电环节

智能电网用户与电网的信息交换主要通过高速实时双向通信 (如AMI) 和智能显示终端技术来实现。根据电网提供的实时电价、停电计划和电网负荷信息, 用户可自主安排用电计划, 甚至可以选择传统能源发电供电或者是新能源发电供电。随着家庭太阳能发电和插入式混合动力机车的使用, 用户可以适时地向电网馈送电能, 而不是仅仅充当传统的消费者角色, 从而提高了用户参与电力系统运行和管理程度, 提高供用电的经济性。用电环节涉及的技术具体包括用电信息采集技术、双向互动营销技术、用户储能技术、用电仿真技术、智能用电小区、智能大用户服务、电动汽车充放电、智能营业厅等。

2.6 调度环节

智能调度体系可以实现数据传输网络化、运行监控全景化、调度决策精细化、运行控制自动化、机网协调最优化。该体系将以服务特高压大电网安全运行为目标, 构建涵盖电网年、月方式分析、日前计划校核、实时调度运行等三大环节的调度安全防线。调度环节的关键技术具体包括大电网安全稳定分析技术、仿真建模技术、经济运行技术、综合预警和辅助决策技术、大电网控制技术、安全防御技术、运行管理等技术。

2.7 通信信息平台

通信信息平台是智能电网的重要支持系统, 同时也是贯穿智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节的基础支撑平台, 其涉及的关键技术包括分散式自律体系架构的通信方式、时钟同步、智能变电站/配电/用电/家庭通信、无线通信、载波通信、通信管理等技术。

3 智能电网的发展现状及面临的挑战

近些年来, 中国加快了电网互联的步伐, 全国统一电网即将形成, 电网安全性形势日益严峻, 发展智能电网是提高电网安全性的有效手段。国内开展智能电网的体系性研究虽然稍晚, 但在智能电网相关技术领域开展了大量的研究和实践, 在输电领域多项研究应用达到国际先进水平, 配、用电领域智能化应用研究也正在积极探索。结合国际电网技术发展方向和我国电网发展特点, 国家电网公司重点组织开展了新型能源接入、特高压输电、大电网运行控制、数字化变电站与数字化电网、灵活交直流输电及储能、电网防灾减灾与城乡电网安全可靠供电、电网环保与节能等方面的研究, 培育出一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果, 在特高压输电技术、电网广域监测分析保护控制技术、电网频率质量控制技术、稳态/暂态/动态三位一体安全防御技术和自动电压控制技术等方面处于国际领先地位。

智能电网的发展也正面临不同层次的挑战。在系统规划和维护层, 存在政府部门和当地居民为减少工业用地反对新发电厂和输配电线路建设;新能源发电的间断性、多变性、不可预知性带来储能和并网压力, 缺少可预知型实时系统控制模型。在能源消费层, 实时电价信息的提供和消费者参与需求侧管理 (DSM) 程度有待提高。在信息技术应用层, 电力系统内部不同的信息资源分散, 横向不能共享, 上下级间纵向贯通困难, 形成了以纵向层次多、横向系统多为主要特征的“信息孤岛”;就厂站端的应用系统来说, 存在着规约繁杂、信息承载率低、信息不完整、信息杂乱、系统联调复杂、数据采集资源重复浪费等问题。在数字化变电站的建设方面, 目前国内还没有形成统一的体系结构, 对数字化一次设备的计量、检验及验证也缺乏统一的标准, 迫切需要制定相关技术标准来规范数字化变电站的建设和数字化一次设备的入网试验、计量检验和验证。

4 结束语

发展中国特色的、坚强的智能电网是应对未来电网发展所面临的新形势, 是构建稳定、经济、清洁、安全的现代能源供应体系的客观需求。智能电网增强了电网的可观测性, 使电网资产具有可控性, 提高了电网的可靠性和安全性, 降低了电网运行、维护和规划的成本。同时, 智能电网将实时地处理负荷和市场参与者的随机性, 提高了电能质量, 多种可再生资源的发电并网, 将使得电力市场不断走向成熟, 电网配置不断优化。

智能电网技术发展 第2篇

根据相应的规定得知，在分布式发电技术并入智能电网技术的过程当中，首先需要了解分布式发电技术的分布状况以及负荷增长的程度，之后以此为依据对分布式发电技术在智能电网技术当中的接入位置、接入容量进行适当调整。调整中需要依照相应的标准来开展工作，标准可以依照IEEEP1574内容来进行选择，本文对IEEEP1574进行了解之后确认，其标准适用于所有低于10MVA的分布式电源入网。

3.2分布式发电技术并入智能电网控制方法

分布式发电技术并入智能电网之后会发生一系列的问题，针对问题的特性进行分析可见，其大多数问题都存在难以控制的特性，因此为了保障分布式发电技术在智能电网当中的合理运作，需要采用相应的控制方法。本文主要介绍了电力电子技术、功率管理系统两种控制方法，具体如下文所述：(1)电力电子技术。在电力电子技术领域中，一种即插即用的技术受到了广大用户的青睐，本文通过前人研究了解到，此项技术能够对分布式发电技术与智能电网并行进行有效控制，控制侧重点在于协调性控制、能量控制。应用当中，首先采用电力电子耦合技术构建并行电路，此电路有两个显著的功能特点：①支持接口快速转换;②限制短路电流。其次，在电力电子耦合并行电路当中，可以始终保持短路电流低于额定电流200%，以此维持电路的稳定性。此外，虽然此项技术的性能良好，但同样存在一个“致命”的缺陷，即当电力故障发生之后无法恢复系统的电压与频率，不利于配电运作。(2)功率管理系统。此管理系统主要是针对上述电力电子耦合并行电路缺陷而设定的，其中包含了许多控制模块，可以针对电力电子耦合并行电路中的无功、有功电力潮流进行控制，因此可以作为电力电子耦合并行电路的终端处理系统。通过实际应用发现，功率管理系统具备3种不同的控制模式，即电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正，因此该管理系统的灵活性也相对较高，可以避免电压下垂特性出现偏离、电力总线合理电压维持、校正电力潮流因子实现母线无功补偿。此外，因为功率管理系统本身不具备通信功能，所以也存在一定的弊端，对此本文建议电力单位采用相应的优化方法来进行改善，例如智能电网高级故障管理系统。智能电网高级故障管理系统能够在电力发生故障时，通过通信功能使分布式供电应用转化为孤岛模式，避免了故障的扩散。

4结语

本文主要分析了分布式发电技术与智能电网技术的协同发展，分析首先对分布式发电技术进行了概述，了解了此项技术的应用面以及应用优势，之后针对分布式发电技术并入智能电网技术后产生的问题进行分析，了解了此两项技术并入的难度，最终提出了两者协同发展的方法，主要包括标准设定、控制方法两个部分。

参考文献

[1]陈丽丽.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].科技资讯，，15(9)：56.

智能电网技术现状及发展分析 第3篇

关键词：智能电网;技术;现状;发展趋势

1 智能电网概述

1.1 智能电网研究背景

全球经济的高速发展对全球资源和环境造成了极大的压力，节能减排、可持续发展逐渐被各国学者所认同，此外，电力用户对电网电能质量的要求也日益提高，在此背景下，未来电网电力供应将逐渐向可靠，安全，清洁和优质的方向发展，而智能电网的研究使得这一目标的实现成为了可能。

1.2 智能电网概念及特点

智能电网的概念在21世纪初首先被美国所提出，后来各国逐渐达成统一，称之为Smart Grid，即智能电网。简单来说，智能电网就是综合应用计算机技术、信息和通信技术，在原有输电网和配电网基础上进行高度集成化改造而组建和发展出的新型电网。智能电网具有高供电可靠性和安全性、电能损耗低且电能质量高、能源利用效率高以及环境友好等特点。

2 智能电网研究现状

我国智能电网技术研究虽然与国外相比起步较晚，但是目前我国智能电网技术的研究发展前景十分乐观，部分技术已经达到甚至超过了国际水平。

2.1 电网信息基础设施建设

我国目前电网信息基础设置建设规模已初具规模，主干网络已经在国家电网下属各级网省公司均已覆盖，该网络主要采用了宽带网络技术，此外基于同步数字技术的电力光传输网时间统一系统的研究也取得了关键成果，这一系统的建设和应用，使得电网数据的自动采集与汇总以及上报发布，为电网的自动化水平提升打下了基础。

2.2 能量管理系统研发

具有我国自主研发产权的能量管理系统（Energy Management System，EMS）目前已经广泛的应用于我国各级电网调度部门，此外在地区级及以上的电网调度中心均已安装和应用了电网调度自动化系统，实现了跨区域广域测量和电能自动计量与计费等功能。此外，变电站综合自动化系统的应用使得变电站更加智能，部分已经实现了少人值守甚至无人值守。地理信息系统的开发和运行也开始应用于输电网和配电网的相关业务中。

2.3 生产运营管理系统投运

生产运营管理信息系统的投运使得我国电网的生产效率和信息化水平达到了一个前所未有的高度。生产运营管理信息系统具体可包括电网生产自动化管理系统、变电站自动监控系统和电网设备在线监测与检修系统等。此外，电力客户服务系统的运行使得电网的客户服务质量得到了提高，经济效益也有所提升，实现了电力客户享受优质服务和电网公司获得经济效益的共赢。

3 智能电网发展趋势

未来我国智能电网技术研究的发展趋势主要体现在如下几点。

3.1 分布式能源系统集成

智能电网研究的目的之一即为提供清洁的电力能源，而目前以风能、太阳能等可再生清洁能源为代表的清洁能源逐渐成为学者们研究的重点和热点，未来智能电网的发展也必然离不开分布式能源。目前分布式能源与分布式储能装置构成的微型电网（Micro Grid，MG）技术已经取得了一定成果，微网可以并网也可以脱离电网孤岛运行，运行方式十分灵活，在主网故障时，可孤岛运行，以提高供电可靠性;而在并网运行时，也可以灵活调节出力，降低或改变主网潮流，减小网络损耗，提高能源利用率等。总之，未来智能电网技术的发展，必然会集成分布式能源系统。

3.2 快速的仿真决策

与传统的以预防为主要目的的静态安全决策和基于广域测量技术的动态安全决策系统不同，快速仿真决策是基于事件响应的一种决策系统，与前两种决策系统相比主要增加了故障的快速实时预测功能，可以为工作人员在紧急情况下提供决策支持。快速仿真和模拟具体包括了自愈控制和风险评估系统，可以为未来智能电网的建设提供预测能力和数学支持，这与传统的在紧急状况下的应变能力有所不同，总之，快速仿真决策是未来智能电网研究的重要方向。

3.3 基于知识的综合决策

随着未来电网建设步伐的不断加快，电网中的信息和数据也将呈现出几何增长的趋势，同时各种信息之间的关系也逐渐紧密，例如调度部门中的各个职能部分之间信息将逐渐紧密，互动互通。如何在纷杂的信息和数据中对关键信息和数据进行辨识和获取，并进行分析整合以实现信息共享或利用，是未来智能电网技术发展所必须解决的问题之一，而基于知识的综合决策可为这一问题的解决提供思路。

4 结束语

世界可持续经济的发展及电力负荷对电能质量日益增涨的高质量需求促使了智能电网技术的产生及发展。对此，本文总结了我国智能电网技术的研究现状和未来的发展趋势。总的来说，目前智能电网对于世界各国来说仍旧是一个新生研究领域，我国也是如此，因而在发展过程中还存在诸多问题有待进一步解决，但是智能电网必定是未来电网的发展趋势，将为我国的和谐社会建设和可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]王振.智能电网技术现状与发展趋势[J].企业科技与发展：上半月，2011（003）：16-18.

[2]陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）：1-7.

智能电网发展技术综述 第4篇

关键词：智能电网,智能电表,电能质量,分布式电源

0 引言

随着市场化改革的推进、气候变化的加剧，环境监管日益严格，可再生能源等分布式发电资源数量不断增加，智能电网 (Smart Grid) 的概念应运而生。其目标是利用现代测量、通信、计算机、自动化等先进技术，允许可再生能源顺利接入电网，提高电力系统的能源转换和传输效率，确保电网运行更可靠、更灵活、更经济，为用户提供更高的供电质量和更优质的服务。

本文阐述了智能电网的特点和研究目标、智能电网与传统电网的区别、国内外对智能电网的研究和应用案例，重点阐述了智能电网的关键技术和功能，最后对我国在智能电网发展中所面临的机遇和挑战作了论述。

1 智能电网的特点和研究目标

1.1 智能电网的特点

(1) 自愈性。应用嵌人系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的窄制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。

(2) 互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。

(3) 高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。

(4) 优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。

(5) 电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。

(6) 集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。

(7) 抵御攻击。实时信息技术使得电网操作人员能够快速隔离受影响的区域并重新调整潮流，具有快速恢复供电的能力。

1.2 智能电网研究的目标

(1) 以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。

(2) 使分布式电源 (包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应) 得到有效利用。

(3) 提高电网资产的利用率。

(4) 提高用户用电效率、可靠性和电能质量。

2 智能电网与传统电网的区别

从宏观上讲，智能电网与传统电网管理运行模式相比，它是一个完整的企业级信息框架和基础设施体系，可以实现对电力客户、资产及运营的持续监视，提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。传统电网的电力资源没有被合理配置，造成能源和财富的损失。

从微观上讲，与传统电网相比，智能电网进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中与分散相结合，灵活变换网络结构、智能重组系统结构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。

3 国内外智能电网研究与应用案例

3.1 国外智能电网的研究

欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已经形成强大的研究群体。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也不同。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。

2006年，美国IBM公司与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。2009年2月，IBM与地中海岛国马耳他签署协议——双方建立一个“智能公用系统”，以实现该国电网和供水系统的数字化。2008年9月，Google与GE对外宣布共同开发清洁能源业务，核心是为美国打造国家智能电网，同时强调，21世纪的电力系统必须结合先进的能源和信息技术，而这正是Google与GE的优势领域。2009年2月，Google表示已开始测试名为Google电表 (Power Meter) 的用电监测软件。2009年1月，美国白宫发布的《复苏计划尺度报告》宣布：将铺设或更新3 000输电线路，并为4 000万美国家庭安装智能电表。美国还将集中对落后的电网系统进行升级换代，建立美国横跨4个时区的统一电网，逐步实现太阳能、风能、地热能的统一入网管理。

智能电网欧洲技术论坛于2005年成立。欧盟第5次框架计划 (FP5) 中的“欧洲电网中的可再生能源和分布式发电整合”专题下包含了50多个项目，分为分布式发电、输电、储能、高温超导体和其他整合项目5大类，其中多数项目于2001年开始实施并达到了预期目的，被认为是发展互动电网第一代构成元件和新结构的起点。2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确强调，智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。目前英、法、意等都在加快推动智能电网的应用和变革，意大利的有关电网2001年已经率先实现了智能化。法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种特动态能源储存系统，它有助于电网协调来自北海的间歇性风电。法国电力公司同意与瑞士ABB公司之间的交易，即使用ABB公司SVC Light的“聪明电网”技术。

3.2 国内智能电网的研究

在借鉴欧美智能电网研究的基础上，国内学者对我国发展智能电网的特点、技术组成以及实现顺序等进行了研究。在2009年5月召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司公布了对智能电网内涵的定义，即统一坚强智能电网是以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含发电、输电、变电、配电、用电和调度6大环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。

华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网可行性研究，并设计了2008—2030年“三步走”的行动计划，在2008年全面启动了以高级调度中心项目群为突破的第一阶段工作，以整合提升调度系统、建设数字化变电站、完善电网规划体系、建设企业统一信息平台为4条主线，力争到2010年全面建成华东电网高级调度中心，使电网安全控制水平、经营管理水平得到全面提升。

2009年2月，作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。在控制系统新技术方面，由中国电力科学研究院等单位承担的国家973计划项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”中，研究人员开展了基于智能和专家系统的电力系统故障诊断和恢复控制技术研究，为智能型的电力系统动态调度与控制提供了基本的分析工具，开发成功电网在线运行可靠性评估、预警和决策支持系统平台，为新的智能化电网运行控制开发提供了系统的研发平台。有专家认为我国实施智能电网改造初期投资只需要3 000—5 000亿元，但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业有较大的拉动作用。如果扩大投资规模，我国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。

3.3 智能电网的应用案例

3.3.1 美国的应用案例

(1) 美国夏威夷大学研发的配电管理系统平台。平台集成了先进的计量设备作为家庭需求响应的入口，家庭节能自动化，配电系统内分布式发电、储存、负荷的优化调度，并使配电系统成为一个可控整体与电网中其他整体配合运作。

(2) 伊利诺伊理工大学的“完美电网”。该完美电网将利用先进技术创造微网来反映不同的电网条件，提高可靠性，减少负荷。这个模型能够复制于各种市一级规模的系统，在这种系统里，用户具有参与电力市场的机会。

(3) 沿海城市微网。微网与现在的电网很相似，但规模要小得多。它的独特功能在于：在大电网受到干扰时，微网能够与大电网隔离并保证用户不被影响，而干扰消失后又能重新恢复与大电网的联系。

(4) 清洁能源技术。柯林斯堡市和市有公共事业支持多种不同的清洁能源举措，包括在市里建设一个零能耗地区，其中之一是促进配电系统的转型和现代化。在保证电力传输高效和可靠的前提下，发展一个集成各种分布式资源的系统，促进新能源如风能、太阳能的使用。

(5) 美国于2008年3月在科罗拉多州的一座小城波尔得建成了美国第一座智能电网城市。

3.3.2 欧洲的应用案例

从1984年开始，欧洲开始实施自己的研究与技术开发计划 (简称“框架计划”) ，目前已经执行了6个框架计划。该计划具有研究国际前沿和预竞争性科技难点的特点，是欧盟投资最多、内容最丰富、市场目的最明确的全欧洲性科研与技术开发计划。当前的第7个框架协议 (FP7) 认定能源研究领域为智能电力网络，其目标是：提高欧洲电气系统和网络效率、安全性和可靠性。创立于2005年的欧洲智能电网技术平台着力于将来欧洲电力网络的研究和发展，它的目标就是规划2020年及以后的欧洲电网发展，是欧洲技术平台的重要组成部分。

意大利的特拉哥斯托里项目始于2000年，2700万家庭用户应用了通过窄带宽电力通信的智能电表。在德国施图臀湖的虚拟电厂项目中，住宅区先前的能源系统已经转换为一个小型的虚拟电厂。发电单元包括：1个热电联产机组，一些太阳能光伏系统，1个既供电又当负荷的电池系统。

4 智能电网的关键技术和功能

智能电网的关键技术主要由4部分组成，分别是高级量测体系 (Advanced Metering Infrastructure, AMI) 、高级配电运行体系 (Advanced Distribution Operation Infrastructure, ADOI) 、高级输电运行体系 (Advanced Transmission Operation lnfrastructure, ATOI) 和高级资产管理体系 (Advanced Asset Management Infrastructure, AAMI) 。智能电网必须具备灵活的网络结构和集成的通信系统，才能形成上述四大体系。

4.1 高级量测体系AMI

AMI主要功能是使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行。AMI关键技术和功能主要包括：

(1) 智能电表。“智能电表”不但能显示用电量，而且能显示电能价格，将推动新的用电方式和生活方式。

(2) 通信网络。采取固定的双向通信网络，能够把采集的数据信息实时地从智能电表传到数据中心，是全部高级应用的基础。

(3) 计量数据管理系统。这是一个带有分析工具的数据库，通过与AMI自动数据收集系统的配合使用，处理和储存电表的计量值。

(4) 用户室内网。通过网关或用户入口把智能电表和用户户内可控的电器或装置连接起来，使得用户能根据电力公司的需要，积极参与需求响应或电力市场。

(5) 提供用户服务。如分时或实时电价等。

(6) 远程接通或断开。

AMI的技术组成与功能如图1所示。

4.2 高级配电运行体系ADOI

ADOI主要的功能是使系统可自愈。为了实现自愈，电网应具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视、分析系统目前状态的能力。后者包括识别故障早期征兆的预测及对已经发生的扰动作出响应的能力。而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接到一个安全的通信网上去，是作出快速预测和响应的关键。ADOI的技术组成与功能如图2所示。

4.3 高级输电运行体系ATOI

ATOI强调阻塞管理和降低大规模停运的风险，ATOI同AMl、ADOI和AAMI的密切配合实现输电系统的 (运行和资产管理) 优化。ATOI关键技术和功能主要包括：输电阻塞管理、输电SCA.DA、WAMS、输电GIS技术、EMS高级报警可视化、输电系统仿真与模拟等。ATOI的技术组成与功能如图3所示。

4.4 高级资产管理体系AAMI

AAMI主要实现电力资产管理，大大改进电网的运行和效率。主要分为4个层次：用户层、业务逻辑层、应用服务层和系统服务层。主要的管理分为：设备资产管理、缺陷管理、发电计划及项目管理、检修管理及备品备件管理等。AAMI的技术组成与功能如图4所示。

综上所述，智能电网由下述4个体系构成：AMI授权给用户，使系统同负荷建立起联系，并使用户能够支持电网的运行；ADOI使系统可自愈；ATOI强调阻塞管理；AAMI大大地改善资产管理。四者的集成将大大改进电网的运行和效率。

5 智能电网发展面临的机遇和挑战

在发展智能电网上，我国面临着很多新的机遇和挑战。在机遇方面，智能电网的建设可以大力提高我国电力工业的发展和运营水平。

(1) 智能电网的发展将为太阳能技术及设备、蓄电池及储能技术、风力发电技术及设备、谐波抑制技术、柔性输电技术及设备、智能化变电站及其智能开关等设备、配电自动化系统及其设备、通信技术等行业带来机遇。

(2) 在发展智能电网过程中，要积极深入研究，主动申报专利，保护自己的知识产权。

(3) 我国是世界上水电资源最丰富、水电年发电量最多、水电装机容量最大的国家，我国发展的智能电网必须比其他国家更加注重对水电优势的利用。

(4) 要积极研究并提前制订信息技术和运筹技术、电力信息、智能电表、智能电器等方面技术和行业标准，避免各自为政。

智能电网带来机遇的同时，也带来了挑战。

(1) 要正确认识发展智能电网没有现成的模式可以遵循，必须结合我国国情积极进行创新。

(2) 关注并积极防范投资风险。在金融危机中发展智能电网，可能需要考虑未来的还贷压力。

(3) 要积极防范信息风险。信息采集安全 (传感器) 、通信安全、数据安全都需要给予高度重视。

(4) 发展智能电网需要电力工业、电器工业、信息工业密切配合、协同发展，不是单凭电网企业自身就能发展起来的。

(5) 发展智能电网需要健全的政策和法制环境，要努力获得消费者、监管者和立法者的支持。

(6) 智能电网将带来能源观念的变革，促进电力企业管理创新和技术创新。

6 结语

未来的电网发展必须更加适应多种能源类型的发电方式的需要，更加适应高度市场化的电力交易的需要。为此，不同的国家和组织都提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网，将智能电网视为未来电网的一个发展方向。

何为智能电网技术 第5篇

何为智能电网?与传统电网相比，智能电网又有哪些优势呢?智能电网也被称为电网2.0。简言之，就是将传统电力输送网和信息通信技术整合，实时联通交换电力提供者和使用者的信息，实现能源使用效率最大化的升级版电网系统。智能电网主要由能源管理系统、智能输变电系统、分散供电系统、能源储存系统及通信网络构成。其中，能源管理系统是智能电网的“大脑”，电力企业可借此对天气和消费者的电力使用模式等数据进行分析，调整发电量;分散供电系统则能让个人或企业的风力和太阳能发电并入电网，有助于可再生能源的推广。

现有的电网是以模拟方式将电力集中后，以单向方式通过输变电站传至千家万户。由于电力的使用经常出现时间和空间的严重不均衡，昼夜和城乡差异也很大，而发电总量却只能实行最高需要标准，这就造成了能源的大量浪费。在能源短缺的情况下，智能电网在大幅提高能源效率方面被寄予很多期待。

目前，不少发达国家已经开始部署和研发智能电网。起步较早的美国时就在科罗拉多州建成了全美第一个智能电网城市。韩国于制定了“智能电网国家路线图”，计划在2030年前投入27.5万亿韩元(约合1595亿元人民币)实现韩国的智能电网全覆盖。路线图描绘了这样一个场景：2030年夏季一天的清晨，刚起床，你会看到电视或手机自动算出的当天购电费用;上班时你乘电动汽车;午休时，室内灯光会自动暗下来，空调在提高办公区温度的同时降低餐饮区的温度。由于是网络输电，过境台风并没有导致停电。下班后，智能手机会通知你今天的风力和太阳能发电量，放在洗衣机里的衣服会定时在深夜用电低谷时启动……

与传统电网相比，智能电网的一大特点，就是能将清洁能源和可再生能源并入电网，大大降低了电能耗损，并合理安排电器的使用时间，同时避免大面积停电的发生。此外，智能电网建立了双向互动的服务模式，用户可以实时了解供电情况，自主选择不同渠道产生的电力，电力企业也可以获取用户的用电信息，实现更加高效的电力服务。

智能电网技术发展 第6篇

关键词：智能电网；发展技术；市场趋势；发展潜力

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0041-01

1 智能电网概述

1.1 智能电网的定义

智能电网是一种新型电网，其发展基础是物理电网，将传感测量、通讯、信息、决策分析以及控制技能与其结合起来，形成集成化的现代技术电网。

1.2 智能电网的特点

1.2.1 稳定性强

其稳定性强表现在强大的抗干扰能力，不论是对外界的干扰还是应对不可抗力的攻击，智能电网都可以依靠其强大的稳定性和抗干扰能力进行抵御，从而快速地恢复状态。

1.2.2 节能率高

其节能率的高效性体现在强大的资源优化能力，由于智能电网是与传感网相互结合工作的，因此其网络的工作效率更高，良好的资源优化能力使电网工作的损耗得到了进一步的降低，节能效率更高。

1.2.3 高度集成化

智能电网的集成化应用的是标准化的工作平台，对信息的共享达到了最大化，不论是在规范程度和精确程度上都达到了标准配置。

1.2.4 便捷性强

智能电网相较于以前的传统电网很大程度上提高了工作的便捷性，先进技术与工作总线的配合实现了信息更新的及时性，各个用户不再被电力信息获取的落后性所困扰，可以更好地对电器加以应用，与此同时，其便捷性也为各大电力公司提供了更为周全和详细的用户信息，在后续的用户服务工作上得到了更良好的保障和增值。

2 关键技术在智能电网工作中的应用

2.1 网络拓扑结构稳定性强

智能电网在发展过程中离不开其网络的拓扑结构，因此其网络结构的稳定性决定着智能电网的发展程度。其一，网络结构稳定的智能电网可以在系统遭遇故障时及时地排除故障并且与别的线路结合，迅速恢复电网的正常工作状态。其二，由于我国国情特殊，广袤的疆土现状要求我国智能电网具有大规模、广范围供电的能力，因此对电网工作资源的良好配置是智能电网开发急需解决的问题。

2.2 参数量测技术

参数量测这一技术起先发展始于北美，壮大于多个国家，各个国家在不同的事业部门对参数量测技术都加以应用，通过其强大的信息采集技术对电网工作的信息挖掘进一步加深，对国家电网事业部门的经营状况起到了积极的推动作用。参数量测这一技术虽然是智能电网发展中的基本，但其数据挖掘能力不容小觑。与此同时，对于用户而言，智能电表的采用，使用户告别了过去机械电表的迟钝性，让用户对自身用电情况有了更充分的了解，并对用电策略拥有了更多的自我调节权，更好地达到了节能减排的环保效果。

2.3 智能电网通信技术

传统应用的电网难以达到高度的集成化，采集数据的及时性也有待考量，难以达到个高速和双向的效果，而新型智能电网则获得了飞跃，稳定的通信系统让数据的传递和获得达到了强大的高效性。在这样的设备基础下，达到智能电网的快速发展就要求通信系统不断取得更高的稳定性。只有系统的稳定性更高，尽量将电网系统与公共的电网网络相分离，取得独立型，才能在承载信息时不被海量信息压垮，从而对数据进行科学合理的保护。

2.4 自动控制技术

自动控制技术在智能电网中的良好应用可以使供电过程中容易出现的中断、电能扰断等现象得到合理控制，其原理是，自动控制技术利用强大的数据分析、数据诊断和预测能力实现控制电网故障减排的算法，这种控制技术与其他技术相辅相成，高效工作。

2.4.1 自控技术的核心是收集数据，并以此依据来检测电网

主要工作内容是采集实时的数据、对海量数据进行处理。在电子设备与测量工具的辅助下，对系统、用户参数与电网工作状态进行全面分析，从而动态地评估和掌握电网系统的工作状态，对电网系统达到了良好的检测。

2.4.2 执行智能控制行动

智能电网的高效工作使得系统进行问题检测与完成自控任务不再是天方夜谭，对已经发生的问题也可以进行深入拓展，对紧急故障的排除做到了及时的解决，同时对系统的统一设置和工作状态也做到了合理的预测和防患，智能化和集成化得到了高速发展，这可以说是电网工作飞跃性的进步，而这些工作的良好发展都离不开高级分析技术和实时通信系统相辅相成。

3 智能电网发展趋势及前景分析

在世界性的信息革命之后，人类进一步面临的是能源革命，这是人类发展史上十分重要的一步，能源革命的成功将推动人类文明进一步飞跃。而智能电网在这一百多年的快速发展中，迎来了能源革命，与清洁能源一并推动能源工业发展。

3.1 智能电网系统工作对能源合理配置，在制造技术的

实践中达到进一步拓展

在全球共同面对的能源革命中，无论是西方各国还是我国，都充分认识到了智能电网的竞争力量，高速发展智能电网已然成为了国家竞争力的中流砥柱，我国在智能电网中寻求的巨大潜力将带领我国迅速前进。通过良好运用信息技术，将实现电网系统的可靠、安全、清洁和高效。

3.2 学科跨度全面性得到加强，能源革命发展规模最大化

智能电网的发展不只是需要高效的信息技术进行支撑，其高度的兼容性实现了新兴能源产业中的地热能、风能、太阳能高度的结合，因此电网系统的快速发展带动了其他能源产业的一并发展，与此同时，智能电网从输变电、配电和调度上进行了有机的整合，使得国家智能电网发展对资源的合理配置也得到了实现。

3.3 智能电网现行市场状况不平衡

分析我国智能电网现行的市场状况可以发现，我国能源的分布现状难以与智能电网大规模的发展脚步相契合，我国不同区域的电网负荷程度相差极大，薄弱的电网拓扑结构难以承载这种剧烈变动的电网负荷状况，因此国家需对我国能源的利用加以平衡，进行统一的规划，从而进一步改进我国电网输送的状况。为了实现这一需求，我国需针对具体国情建立具有我国特色的智能电网。智能电网的发展前景是巨大的，它代表着我国电网未来发展的大方向，不论是我国市场经济的发展，还是科学技术的发展都离不开智能电网的良好发展。我国“下一代电网”的革命核心内容就是智能电网。因此，智能电网如今在部分地区实行，不久将大范围地推向全国。

4 总 结

智能电网的快速发展与能源革命的发展一样值得关注，它决定着我国各项实力发展的脚步。我国应积极规划和发展智能电网，使之向世界领先的发展方向迈进。

参考文献：

[1] 肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化，2009，33（9）.

[2] 王益民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化，2010，34（22）.

[3] 刘文，杨慧霞，祝斌，等.智能电网技术标准体系研究综述[J].电力系统保护与控制，2012，40（10）.

智能电网技术应用与发展 第7篇

1 智能电网技术应用分析

智能技术诞生于1956年, 自20世纪80年代以来, 智能技术被逐步引入电力系统的研究, 在电网中应用较为广泛的智能方法包括一个是专家系统。专家系统是一个基于专门领域的知识来求解特定问题的算机程序系统, 专家系统主要应用于电网监测与故障诊断、电网故障恢复等。其次是人工神经网络。人工神经网络是一种通过模拟生物神经网络特征进行分布式信息处理的数学模型算法, 通过调整内部节点间连接的关系, 达到信息处理的目的。被广泛地应用于电网的实时控制、监测与诊断、负荷预测等领域。再次是遗传算法。遗传算是一种模拟生物进化中自然界遗传选择的生物进化过程计算模型。遗传算法具有较强的并行计算特性, 在电力系统无功优化、系统规划等领域得到广泛应用。

随着研究的不断深入, 越来越多的智能技术被应用于电网应用研究中, 就智能电网技术应用来说, 简而言之, 主要有发电、输电、变电、配电、用电及调度几个方面的应用。首先是智能发电和输电, 在智能电网系统中接入的诸如风能等分布式电源, 在信息传输方面, 实现信息的双向交互, 提高电网对发电侧的控制水平。另外输电网智能运行是智能电网建设的重要内容, 建立广域测量保护系统, 实现了电网的动态监控, 采用柔性交流输电技术, 提高线路输送能力和电压控制的灵活性, 还可以利用先进的FACTS技术、输电快速仿真与模拟技术、高级保护与控制技术, 提高输电系统的传输容量, 增强输电系统的稳态性。其次是智能变电和配电, 智能变电环节一般通过采用通信网络技术、智能化的电气设备、自动化的运行管理系统, 使数据采集传输和处理实现智能化。另外智能配电网的智能化是智能电网的重要部分和核心内容。智能配电一般采用高级配网自动化技术、微电网技术、配电SCADA技术实现配电网的可观测性和自愈控制, 提高供电可靠性和质量。最后是智能用电和调度。智能用电一般通过智能电表构建智能化双向互动体系, 通过智能电表实时读取用户的用电功率、用电量、及其他信息, 成为电网事实上的传感器。建立计量数据管理系统, 通过与智能电表互联, 收集处理和储存智能电表的计量数值, 开展网络化管理, 为系统的运行和资源管理带来显著的经济效益。智能电网通过电子终端实现电力数据读取的实时高速, 形成电网全新的服务功能, 提高整个电网的可靠性和综合效率。调度的智能化是也智能电网的核心体现, 智能调度具备更为全面的数据采集和智能安全预警功能, 智能调度技术支持系统和调度通信数据网, 具有实时监控与预警、安全校核、调度计划和调度管理等应用功能, 全面提升大电网调度驾驭能力、保障电网安全稳定运行。

2 智能电网的发展

美国2002年智能电网研究开始逐步发展, 美国能源部先后发布了国家输电技术路线图等计划, 2008年11月, 美国前副总统戈尔提出“统一国家智能电网”提案, 2009年奥巴马总统上任伊始就提出了以智能电网为核心的能源发展战略, 提出建设可实现电力在东西海岸传输的更坚强、更智能的电网, 宣布斥资34亿美元改造现有电网系统, 使其“更智能、更坚强、更安全。欧洲各国电网运行模式各不相同, 2005年, 欧洲委员会首次提出“智能电网”的概念, 2006年, 发布了欧洲未来电网发展策略指导欧洲各国智能电网的实现。并且欧盟在《能源技术发展战略》中提出:将选择30座城作为智能电网的试点城市, 来争当全球绿色科技竞赛中的领跑者。在国内, 近年来已经开展了智能电网相关领域的研究工作。2007年华东电网有限公司正式启动智能电网可行性研究项目, 从2008年底开始, 山东电力集团公司等电力企业和研究机构也相继启动智能电网的研究工作。在可再生能源方面, 国家也启动了包括MW级光伏发电并网系统等项目为发展智能电网打下了坚实的基础, 2009年, 我国发布了“智能电网”的发展计划, 随后, 国家电网公司制定了智能电网的一系列规范, 智能电网示范工程也己全启动, 2010年的上海世博会国家电网馆的地下展区标志着我国首个智能电网示范区正式落成。

目前的智能电网的研究和实践仍处起始阶段, 欧美等西方国家的输电网比较稳定可靠, 因而智能电网的发展侧重于配电网, 更加关注分布电源的接入控制和高效环保的方向。而我国经济社会正处于快速发展阶段, 对电力的需求急速增长, 这些现状决定了我国智能电网将来的发展都需要融入特高压技术, 智能输电网和配电网同时发展, 建设坚强智能电网, 提高资源优化配置的能力。就我国将来的智能电网发展来说, 中国的输电网一次输送能力有限, 特高压骨干电网将成为中国电网建设的重心。从绿色能源接入的角度来看中国将建设若干个大型的风电基地, 并在主输电网接入那么对电网的稳定性提出了更高的要求。智能电网技术上体现信息化、自动化、互动化, 把智能电网的电网基础体系、技术支撑体系、智能应用体系相融合, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度阶段, 覆盖所有电压等级, 做到坚强可靠、经济高效是今后我国的智能电网发展的一个重要方向。

3 结语

智能电网是未来电力系统发展的必然趋势, 我国智能电网应用与发展要在消化国内外智能电网领域的研究成果基础上, 着重立足于我国电网建设的实际水平, 充分做好规划、关键技术研究工作, 最终实现具备信息化、自动化、互动化特征的智能电网目标。本文对当前智能电网技术应用与发展做了初步的探讨与分析。

参考文献

[1]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等.智能电网技术综述[J].电网技术, 2009.

[2]帅军庆.瞄准世界前沿建设智能电网[J].国家电网, 2008.

智能电网技术现状与发展趋势 第8篇

本文将综述智能电网的概念以及国内外研究现状,结合我国能源分布及电网特点,分析我国发展智能电网的条件和需要解决的关键技术问题。

1 智能电网的概念及功能特点

智能电网就是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网,它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

其智能性主要体现在:①可观测——量测、传感技术;②可控制——对观测状态进行控制;③嵌入式自主处理技术;④实时分析——从数据到信息的提升;⑤自适应;⑥自愈。

智能电网具有以下功能特点[3-5]:鲁棒性、自愈性、安全、兼容、交互、协调、高效、优质、集成。

2 智能电网技术现状

欧美各国对智能电网的研究开展得较早,已经形成强大的研究群体。美国侧重于推广信息化、新能源、新材料和新元件,并应用在需求侧管理、配电网重构、分布式发电管理等方面。欧洲国家侧重于推广分布式发电,带动整个行业发展模式的转变。

我国在这方面的研究起步相对较晚,结合国际电网技术发展方向和我国电网发展特点,国家电网公司重点组织开展了新型能源接入、特高压输电、大电网运行控制、数字化变电站与数字化电网、灵活交直流输电及储能、电网防灾减灾与城乡电网安全可靠供电、电网环保与节能等方面的研究,培育出一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果,在特高压输电技术、电网广域监测分析保护控制技术、电网频率质量控制技术、稳态/暂态/动态三位一体安全防御技术和自动电压控制技术等方面处于国际领先地位。

3 建设智能电网的关键技术

3.1 鲁棒且灵活的网络拓扑

抗扰能力强且灵活的结构是未来智能电网的基础。我国能源和生产力发展的现状要求必须远距离、大规模输电和大范围资源优化配置。特高压输电以其能够提高输送容量、减少输电损耗、增加经济输电距离、节约线路走廊占地、节省工程投资、保护生态环境等显著优势成为发展智能电网的必然选择。

3.2 开放、标准、集成的通信系统

智能电网必须实时监视和分析系统目前的状态,不仅要能够识别故障早期征兆并对此作出预测,对已经发生的扰动作出响应,还需要不断整合、集成企业资产管理和电网生产运行管理平台,为电网规划、建设、运行管理提供全方位的信息服务,对开放、标准、集成的通信系统和网络安全提出了更高的要求[6]。

3.3 智能计量体系和智能需求侧管理

电网智能化需要精确得知用户用电规律,以更好地平衡需求和供应。由智能电表及通信系统组成的先进计量系统能够实现对远程监测、分时电价和用户侧管理等更快、更准确的系统响应。

3.4 智能调度技术和智能防护系统

调度智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展[7,8,9,10,11],建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化,协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等多道安全防线的综合防御体系,通过在线实时决策指挥,防治灾变,实现大面积连锁故障的预防。

3.5 智能线路

(1)基础设施。特高压、HVDC、VSC-HVDC、FACTS、高温超导等技术将更多地投入使用,从而使线路获得更高的输电容量,提高电能质量。

(2)远程监控和智能检修。实时远程监测线路上的电压、电流、功率、频率、覆冰、绝缘、污闪、植被、弧垂、杆塔应力、设备状态等,并利用相关信息实现状态检修,进行故障定位、自动融冰等操作。

4 智能电网的发展趋势

4.1 基于MAS的分布协调

基于智能Agent技术的多Agent系统(multi-agent system,MAS)为实现大规模、分布式和具有适应性的复杂系统提供了新途径,允许系统之间实现互联、互操作,从而最大限度地保护用户资源。目前,MAS系统是人工智能领域的研究重点,具有广泛的应用前景[12,13,14]。

4.2 分布式能源的系统集成

分布式能源主要包括:

(1)分布式发电。分布式发电技术包括微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等。由于分布式发电具有分布自主、不确定等诸多特点,很难采用集中控制管理。因此,具有分布式问题求解(distributed problem solving,DPS)特点的MAS技术,成为解决微网问题的新途径[15,16]。

(2)分布式储能。分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等装置。智能电网所关注的不仅是风险环境下的自愈,还包括向用户提供安全优质的电力,不仅为分布式发电与分布式储能相结合提供自愈基础,还应解决无功调压、瞬间扰动和波形畸变等电能质量问题。

(3)需求响应资源。智能电网应实现需求响应资源的系统集成,以便在正常、紧急、恢复状态下协调运行。不仅需要研发有关DSB (Demand Side Bidding,电力需求侧竞价)市场的各种应用,还需要研发正常、紧急、恢复状态下的各种运行软件。

另外,如何安全、可靠地接入各种可再生能源电源和分布式能源电源将是未来智能电网面临的大挑战[17,18,19,20,21,22,23]。

4.3 快速仿真决策技术

快速仿真与模拟系统(fast simulation and modeling,FSM)是含风险评估、自愈控制与优化的高级软件系统(包含广义EMS、DMS等功能),其能为智能电网提供数学支持和预测能力,为调度员提供紧急状态下的决策支持,改善电网的稳定性、安全性、可靠性和运行效率。基于Agent的快速仿真决策将是智能电网未来发展的重要方向。

4.4 基于知识的综合决策支持

未来智能电网处理的数据和信息将日益复杂并呈几何级增长,信息之间的关联也将更加紧密,而有效地从海量信息中获取、发布、共享、管理和利用知识资源,消除信息孤岛和知识孤岛,建立实现广域、多层次的知识资源共享的智能电网知识管理系统,通过知识流、电力流、信息流和业务流的高度融合,实现基于知识的高效电网智能调度运行与控制,是未来智能电网发展的必由之路。

5 对我国发展智能电网的建议

智能电网的建设,既要考虑国家发展战略、国家能源政策及产业布局、国家宏观经济发展预期、社会经济的刚性需求、电网架构的成熟度、特殊运营条件下的供电应对及电力储备等,还要考虑综合经济效益、电网安全可靠、环境保护、可持续发展、附加增值服务及溢出价值回报等。智能电网应涵盖电源、电网、用户的全流程,形成有机统一整体;业务环节应全方位覆盖电网建设、生产调度、电能交易、技术管理等层面;管理控制应贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程;数据流应包括信息采集、信息传输、信息集成、信息展现、决策应用等各阶段,最终形成电力流、信息流、业务流的高度融合和一体化。

未来智能电网在垂直架构上,将由智能装备层、智能生产调度层和决策管理层构成;在横向层面上,将大、中型区域电网通过坚强骨干电网联系起来,而大、中型区域电网则分层分区柔性接入集中式和分布式电源、各类终端用户。在信息流上,通过纵向贯穿、横向贯通的网络共享平台,实现电网信息实时交互、.共享。

建议发挥一体化管理优势,积极有序地推进智能电网研究及建设;开展我国智能电网架构设计;制订试点方案及实施计划;统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级;实施对输配电网与用电的协调调度和控制;实现发、输、配、用电的协调安全与经济运行;注重理论和技术创新与应用;形成完整的智能电网规范和标准体系;研究建立电网综合知识支撑体系;建立智能电网试验基地。

6 结语

智能电网技术的现状与发展 第9篇

电网是经济社会发展的重要基础设施, 近年来, 电网负荷快速增长, 大区电网互联初步形成, 电力市场运行因素对电网运行的影响H益显现, 加之受全球气候变化的影响, 极端气候事件的出现会更加频繁, 冰灾、水灾、风灾、热浪以及地质灾害造成的影响会越来越严重.这些都对电网安全稳定工作提出了诸多新挑战。

为了解决电力行业遇到的上述问题.全球电力企业和研究机构提出了“智能电网”的未来电网发展理念, 并积极推动其建设和发展。但是截至目前, 智能电网还处于初期研究阶段, 国际上尚无统一而明确的定义。由于发展环境和驱动因素不同。不同国家的电网企业和组织都在以自己的方式来理解智能电网, 对智能电网进行研究和实践, 各国智能电网发展的思路、路径和重点也各不相同。因此智能电网概念本身也在不断发展、丰富和明晰中。作为倡导智能电网建设的美国电力科学研究院 (EPRI) , 对智能电网的定义是自愈、安全、集成、协同、预测、优化、交互。这个定义主要体现了美国对电网建设的3个重要要求:可靠性要求 (自愈、安全、预测) 、经济与效益要求 (优化、协同、交互) 、技术支撑要求 (集成) 。欧盟委员会对智能电网的定义内容是:支持分布式和可再生能源的接人, 更可靠安全电力供应, 面向服务的架构, 灵活的电网应用, 高级自动化和分布式智能, 负荷和电源的本地交互, 以客户为中心。从这个定义可以看出, 欧盟国家主要反映了电网建设在对市场、能源和环境方面的要求, 分布式电网则是欧盟电网建设的重点我国作为发展中国家, 在智能电网建设中密切结合中国电网建设的实际情况, 认为智能电网就是以物理电网为基础 (中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础) , 将先进的传感测量技术、信息技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网, 它具有可充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、提高电力供应的安全性、可靠性和经济性、减小对环境的影响、保证电能质量和减少电网的电能损耗等多个优点实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。

1 智能电网的特点

尽管各国根据自身的国情对智能电网建设有着不同的重点和目标, 但是智能电网建设的驱动都是基于市场、安全、电能质量和环境因素, 其特征可归结为:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成。

1.1 自愈

自愈是智能电网的一个突出特征, 也是电网安全可靠运行的重要保证。它是指对于无论来自外部还是来自内部的对电网的损害, 无需或仅需少量人为干预, 实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行, 尽可能小地对系统正常运行产生影响。通过进行连续的评估自测。智能电网可以检测、分析、响应甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。

1.2 兼容

支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接人, 适应分布式发电和微电网的并网运行, 做到“即插即用”, 可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置, 满足用户多样化的电力需求。

1.3 交互

电网在运行中与用户设备和行为进行交互, 将其视为电力系统的完整组成部分之一, 可以促使电力用户发挥积极作用, 实现电力运行和环境保护等多方面的收益, 使需求侧管理的功能更加完善, 实现与用户的交互和高效互动。

1.4 协调

与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接, 有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平, 电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

1.5 高效

引人最先进的信息和监控技术。优化设备和资源的使用效益, 可以提高单个资产的利用效率, 从整体上实现网络运行和扩容的优化, 降低其运行维护成本和投资。

1.6 优质

在数字化、高科技占主导的经济模式下, 电力用户的电能质量能够得到有效保障, 实现电能质量的差别定价。

1.7 集成实现电网信息的高度集成和共享, 采用统一的平台和模型, 实现标准化、规范化和精细化管理。

2 智能电网的关键技术

2.1 坚强、灵活的网络拓扑

坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡, 为了缓解此现状所带来的不利影响, 我国制定了“西电东送”的政策, 并开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。随着电网规模的扩大、互联大电网的形成.电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越突出, 对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。只有灵活的电网结构才能应对冰灾、战争等突发灾害性事件对电网安全的影响

2.2 开放、标准、集成的通信系统

智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求, 智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力:既包括识别故障早期征兆的预测能力, 也包括对已经发生的扰动做出响应的能力, 其监测范围将大范围扩展、全方位覆盖.为电网运行、综合管理等提供外延的应用支撑, 而不仅局限于对电网装备的监测。

2.3 高级读表体系和需求仞l管理

智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统, 可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集, 且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户, 实现对电能的最优配置与利用, 提高电网运营的可靠性和能源利用效率。所以电网的智能化首先需要电力供应机构精确得知用户的用电规律, 从而对需求和供应有一个更好的平衡。因此目前国外推动智能电网建设, 一般以构建高级量测体系为切人点。

高级读表体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统和连接它们的通信系统组成, 近来, 为了加强需求侧管理, 又将其延伸到用户住宅内的室内网络 (HAN) 。这些智能电表能根据需要设定计量间隔, 并具有双向通信功能, 支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。同时, 高级读表体系为电力系统提供了系统范围的可观性。不但可以使用户参与实时电力市场。而且能够实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应, 构建智能化的用户管理与服务体系, 实现电力企业与用户之问基本的双向互动管理与服务功能以及营销管理的现代化运行。随着技术的发展.将来的智能电表还可能作为互联网路由器, 推动电力部门以其终端用户为基础, 进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。

2.4 智能调度技术和广域防护系统

智能调度是智能电网建设中的重要环节, 调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展, 智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心, 是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。

调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术, 协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合防御体系智能化调度的核心是在线实时决策指挥, 目标是灾变防治, 实现大面积连锁故障的预防。

2.5 高级电力瞧子设备

电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制, 为用户提供电能质量满足其特定需求的电力, 同时它们也是能量转换系统的关键部分, 所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了全控型大功率电力电子器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术, 包括可控硅并联电抗器、多功能固态开关、智能电子装置 (IEDs) 、静止同步补偿器 (STATCOM) 、有源滤波器 (APF) 、动态电压恢复器 (DVR) 、故障电流限制器 (FCL) 以及高乐直流输电 (HVDC) 所用装置和配网用的柔性输电系统装置 (如SVC和D-Statcom) 等。

2.6 高级配电自动化

高级的配电自动化 (ADA) 将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互 (如负荷管理、量测和实时定价等) 。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行, A-DA既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率, 也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。

为此, ADA需要更复杂的控制系统。

(1) 系统全部元件必须在一个开放式的通信体系结构内并具有协同丁作能力。

(2) 将使f}H经由分布式计算的局部分布式控制。

(3) 使用传感器、通信系统和分布式的计算主体, 对电力交换系统上的扰动快速做出反应, 以使其影响最小化。

在局部分布式控制的概念中, 在全配电系统层面上使用分布式的配电运行中心和中央配电控制中心。中央配电控制中心将监视全配电系统 (包括遍布配电系统和其他局部代理的嵌入智能电力电子装置) 的微处理器, 协调其分布式的控制能力。中央配电控制中心将同输电层面的控制相协调, 监视全系统的潮流;它也负责协调在配电层面上DER与在输电层面上的大型发电机的电压管理、无功管理、应急处理和系统恢复等而局部的配电运行中心将控制局部系统实现传统的配电自动化功能, 如故障定位、隔离和服务恢复 (FLIR) 、多重网络重构 (MFR) 、继电保护再整定 (RPR) 和电压/无功优化控制 (VVC) 等。

2.7 可再生能源和分布式能源接入

分布式能源 (DER) 包括分布式发电和分布式储能, 其中分布式发电技术包括:微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等;分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。配电网中的DER由于靠近负荷中心, 降低了对电网扩展的需要.并提高了供电可靠性, 因此被广泛采用。特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源, 在许多国家政府政策上的大力支持下, 得到了迅速增长。在我国, 风能、太阳能发电的主要发展方式是在沙漠、戈壁滩等偏远地区大容量集中开发, 但其在地理位置上分布不均匀, 易受天气影响, 而且具有波动性和间歇性的特点, 会对可靠供电造成冲击, 当地电网无法适应可再生能源集中开发和利用, 这就需要解决风能、太阳能等可再生能源大规模开发的间歇性、不确定性问题, 保证电力的大规模接入和远距离送, 这将是接入各种可再生能源电源和分布式能源电源面临的一大挑战。

3 结语

中国特色的智能电网建设是一项高度复杂的系统工程, 本文介绍了智能电网的发展背景、定义和特征、应用和发展现状, 详细讨论了智能电网的关键技术, 希望可以对智能电网的了解和研究有所帮助。

摘要：目前, 我国的电力行业正在进一步发展中, 电网安全稳定运行的客观环境正在发生巨变。为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战, 国家电网公司提出建设统一坚强智能电网。笔者首先介绍了智能电网的概念, 阐述了智能电网的内涵和特点, 总结了智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况。

关键词：智能电网,技术,特点,智能调度,现状,发展

参考文献

[1]张文亮, 刘壮志, 工明俊, 等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术, 2009, 33 (13) :1-11.

[2]蔡丹君, 胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网, 2009, (9) :42-43.

[3]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等.智能电网技术综述[J].电网技术, 2009, 33 (8) :l-7.

[4]钟金, 郑睿敏, 杨卫红, 等.建设信息时代的智能电网[J].电网技术, 2009, 33 (13) :12-18.

智能电网技术的应用现状与发展 第10篇

随着气候变化的逐渐加剧、环境监管日益严格以及人们对电能的要求越来越高, 智能电网也就应运而生。智能电网这一概念是由美国和欧洲为代表的一些国家提出的, 由于它具有自愈性、互动性等特点, 所以智能电网在运行时也更加的安全。除此之外, 智能电网还具有很好的兼容性和集成性, 所以未来电网的趋势必定是朝着智能电网的方向发展[1]。因此, 对于智能电网的运用现状以及所使用的技术进行分析就具有了重大的意义, 下面我们就智能电网的现状以及发展趋势进行简要的分析。

1 智能电网技术的应用分析

1.1 智能电网的功能特点

智能电网具有以下的功能特点:自愈性:协调与自适应性, 实现电网运行的安全可靠;安全性:抵御攻击, 快速恢复供电;兼容性:承担传统电力负荷与整合燃料电池、可再生能源和其他技术的发电方式;交互性:电力用户;高效性:实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化, 提高利用率;集成性:通过对信息系统的不断优化, 提升电力企业的管理效率[2]。

但是智能电网要实现以上的功能必不可少的是智能电网的关键技术, 智能电网的关键技术是智能电网的核心。

1.2 智能电网的关键技术

智能电网的关键技术包括新型传感和测量技术、先进的控制技术、高级界面与决策支持和新系统元件。为了实现智能网的“自愈”, 其关键是先进的控制技术, 而先进的控制技术的实现基础是IED设备。然而这些关键技术要使智能电网具有以上功能则要求配电网具有“感知”、“动作”等智能化的能力, 所以在配电网底层必须设置广泛分布式的“配电网控制节点”。

除了智能电网的关键技术之外, 还有智能电力设备的技术, 其主要体现在:可观测:即可以对电网的一些参数进行测量以及一些传感技术;可控制:对电网观测到的状态进行控制;嵌入式自主处理技术;实时分析:将检测到或是处理后的数据提升为信息进行分析;自适应;自愈。智能电力设备一般采用的都是模块化设计, 因此其关键技术在运用时的综合运用如下:全电量实时数据采集与处理技术, 全电量实时数据包括相电压、线电压、频率、功率、功率因数、电能等。这项技术是将电流和电压二次信号进行高速A/D转换, 然后得出一个正确的一次值。除此之外, 这项技术还能监控瞬时电流。然后对采集到的数据进行计算与处理。执行设备控制技术, 执行设备是电网中控制电路通断的开关设备。在智能电网中为了达到自愈性和自适应性的要求, 必须对执行设备进行有效的控制, 构建灵活的供电网络拓扑结构。数据存储、交换与信息安全技术, 智能化电网对电力设备的数据存储、交换和信息安全都有很高的要求。而IED设备就具有关键参数失电保存、重要数据及状态主动上报、多级密码权限控制等功能。多通信接口技术, 为了适应市场发展的需要, 智能电力设备具有多种现代通信接口。最常用的工业通信接口一般都具有RS-232、RS-485以及以太网通信接口。而公网通信的终端设备应该根据用户的需要及要求进行合适的通信模块配置;另外, 若是采用光纤、载波等通信方式的监控系统, 就可以根据系统的需要加光纤、载波等通信设备。

1.3 智能电网中的其他一些技术

随着对智能电网的研究的不断深入, 除了上面的一些技术的应用之外, 越来越多的智能技术在智能电网中也得到了更好的运用。首先, 在智能发电和输电方面, 智能电网在发电时利用信息的传输增强电网对发电侧的控制以及在输电时建立测量保护系统、柔性交流输电保护技术等实现电网的动态监控、提高线路输送能力和电压控制的灵活性。其次, 在智能变电与配电方面, 智能变电是采用通信网络技术、智能化的电气设备、自动化的运行管理系统, 从而达到智能化的采集和处理数据。而在配电方面为了实现配电网的可明测性和自愈控制并且提高供电的可靠性和质量, 因此智能配电采用了高级配网自动化技术、微电网技术、配电SCADA技术等一系列技术。最后, 在智能用电和调度方面, 智能用电是采用智能电表构建的智能化双向互动体系, 实时的采集用户的用电功率、用电量等信息。因此其功能也相当于电网的传感器。而智能调度具有更全面的数据采集和智能安全预警等功能, 具体表现为实时监控与预警、安全校核、调度计划和调度管理等, 更有效的提高了电网调度驾驭能力、保障了电网安全稳定运行。

2智能电网的发展

2.1智能电网的发展史

智能电网的研究是2002年时美国开始发展起来的, 然后到2008年美国副总统戈尔提出了“统一国家智能电网”的提案, 而将智能电网作为核心的能源发展是在2009年奥巴马总统上任后提出的, 他提出建设更安全、更坚强、更智能并且可以在东西海岸传输的电网, 并且宣布斥资34亿美元改造现有的电网。在欧洲, 其各国电网的运行模式各不相同, 但2005年时欧洲委员会提出了“智能电网”这一概念, 然后为了指导欧洲各国智能电网的建设, 2006年又发布了《欧洲未来电网发展策略》。而且欧盟在《能源技术发展战略》中还提出将会选择30座城市作为建设智能电网的试点城市, 争做全球绿色科技竞赛者中的领跑者[3]。在我国, 2007年华东电网有限公司正式启动智能电网可行性项目的研究工作, 其后一些电力企业也相继开始研究智能电网, 而国家也启动了一些项目, 比如MW级光伏发电并网系统, 从而为智能电网的发展打下良好的基础。2009年, 我国发布了关于“智能电网”的发展计划, 然后国家电网公司也相继制定出相关的规范, 一切准备妥当以后智能工程就正式全面启动。2010年上海世博会国家电网馆的地下展区正式落成标志着我国首个智能电网正式建设成功[4]。

2.2在智能电网的发展上遇到的机遇和挑战

在智能电网的发展上, 我国既遇到了难得的机遇, 同时也面临着挑战。对各方面的机遇总结如下:智能电网的发展不仅能为太阳能技术及设备的、风力发电技术及设备的发展、智能化变电站及其智能开关等设备的发展、配电自动化系统及其设备的发展、通信技术的发展等都带来机遇, 并且能够促进电力工业的发展。我国是水电资源最丰富的国家, 而智能电网的发展对新能源的使用也是一个机遇, 因此我国发展智能电网更应该注重水电资源的利用。随着智能电网的发展, 各项在智能电网中的技术以及设备必须要有统一的行业标准, 因此, 可以对智能电网的技术和设备设立相关行业, 制定行业标准, 避免各自为政。有机遇就一定有挑战, 而智能电网带来的挑战有:智能电网在发展之际并没有固定的模式可以遵循, 因此可以结合国情进行创新。积极防范信息风险[5]。智能电网所采集的信息的安全应该高度重视, 避免机器的智能化出现故障。智能化电网的发展需要电力工业、电器工业和通信工业紧密的相结合, 共同发展。智能电网的发展不仅需要健全的政策和法律法规的制约与支持, 还需要获得消费者、监管者和立法者的支持。智能电网中新能源的使用也是一个新的挑战。

3结语

在未来电网的发展中, 智能电网必然是其发展趋势。而智能电网的发展也将会为我国发电工业、电网工业、通信技术、信息技术工业等行业带来新的发展。智能电网伴随着新能源的利用与电网的智能化, 它必然能够改变人们的生活水平, 提高生活质量。

摘要：随着人们对低碳生活的要求以及环境压力的不断增大, 电力体制的改革也在不断的深化。而用户也要求供电系统更加的安全、可靠、经济、高效等, 为了达到这个要求就提出了智能电网这一概念。本文就是针对智能电网的应用现状和今后的发展情况做一个简要的分析。

关键词：智能电网技术,应用现状

参考文献

[1]于劲松, 秦香春.智能电网技术应用与发展[J].科技风, 2010, (21) :249.

[2]陈中, 肖立业, 王海风等.超导电力技术在未来智能电网应用研究[J].电工电能新技术, 2010, 29 (1) _5:49-52.

[3]静恩波.智能电网发展技术综述[J].低压电器, 2010, (6) _5:14-18.

[4]霍海锋, 李军学, 张昊, 等.面向智能电网的智能电力设备技术与应用[J].电工技术, 2010, (8) :20-22.

浅谈智能电网的发展 第11篇

【关键词】智能电网；科技；研究；现状；思考

0.引言

经济的发展、社会的进步、科技和信息化水平的提高以及全球资源和环境问题的日益突出，对电网基础设施以及电力供应提出了越来越高的要求，与此同时，国家安全、环保等各方面政策也对电网的建设和管理提出了更高的标准。因此，依靠现代信息、通信和控制技术，积极发展智能电网，适应未来可持续发展的要求，已成为国际电力发展的现实选择。

针对智能电网技术，美国和欧洲已经形成强大的研究群体，研究内容覆盖发电、输电、配电和售电等环节，许多电力企业也在如火如荼地开展智能电网建设实践，通过技术与具体业务的有效结合，使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用，最终达到提高运营绩效的目的。随着我国特高压电网建设和电力体制改革的不断深化，智能电网也将成为我国电网发展的一个新方向。在宏观政策层面，电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求；在市场化改革层面，电能交易手段与定价方式正在改变，市场供需双方的互动将越来越频繁，电网必须能够灵活地支持各种电能交易。

1.智能电网的定义

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术，利用智能化的开关设备、配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化，以及在非正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。

2.主要功能及特点

智能电网和传统电网相比，有很多不同的特征和优点，具体体现在以下这些方面：

2.1主要功能

（1）鼓励电力用户参与电力生产和进行选择性消费。提供充分的实时电价信息和洞中用电方案，促使用户主动选择与调整电能消费方式。

（2）最大限度兼容各类分布式发电和储能，使分布式电源和集中式大型电源相互补充。

（3）支持电力市场化，允许灵活进行定时间范围的预定电力交易、实时电力交易等。

（4）满足电能质量需要，提供多种的质量-价格方案。

（5）实现电网运营优化。以电网的智能化和资产管理软件深度集成为基础，使电力资源和设备得到最有效的利用。

（6）抵御外界攻击。具有快速恢复能力，能够识别外界恶意攻击并加以抵御，确保供电安全。

2.2主要特点

（1）自愈和自适应。通过对电网的实时监测、在线分析预测及自动控制，及时发现故障隐患，快速诊断、隔离、消除故障，自我恢复，避免发生大面积停电，提高电网运行的可靠性。

（2）安全可靠。更好地对人为或自然发生的扰动做出辨识与反应。在自然灾害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。

（3）经济高效。采用先进的实时监测、在线控制技术和需求侧引导，实现电网的优化运行、电力设施检修智能化管理以及削峰填谷，增强电网输送能力，延长设备使用年限，提高能源利用效率。

（4）兼容。既能适应大电源的集中接入，也支持分布式发电方式友好接入以及可再生能源的大规模应用，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。

（5）与用户友好互动。实现与客户的智能互动，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。

3.智能电网在国内外发展的现状

早在2003年美国电力研究院（EPRI）就已经将未来电网定义为“智能电网”。同年6月，美国能源部输配电办公室发布的“Grid 2030：电力的下一个100年的国家设想”的报告描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2008年美国科罗拉多州的波尔得（Boulder）宣布成为全美第一个智能电网城市，家庭用户可以和电网互动，了解实时电价，合理安排用电；其他国家也纷纷启动智能电网相关研究和建设规划。日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验；韩国计划在2011年前建立一个“智能电网”综合性试点项目，届时能提高该国环保能源的能力；澳大利亚政府在最新的预算案中已划拨1亿澳元用于智能电网建设。

与中国相比，德国人正在做着相反的事情：加速新能源的应用范围，最好令其无孔不入。美国发展智能电网重点在配电和用电侧，推动可再生能源发展，注重商业模式的创新和用户服务的提升。2009年2月，IBM与地中海岛国马耳他签署协议——双方将建立一个“智能公用系统”，以实现该国电网和供水系统的数字化，其中包括在电网中建立一个传感器网络。IBM将提供搜集分析数据的软件，帮助电厂发现机会，降低成本以及碳的排放量。

4.智能电网的思考

由于智能電网的研究利用尚处于起步阶段，各国国情及资源分布不同，发展的方向和侧重点也不尽相同， 国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。

4.1智能电网的发展

纵观世界各国的发展历史，经历了电压等级由低到高，联网规模由小到大，资源配置能力由弱到强的客观规律，但这个规律是由经济发展、社会的发展及人民生活水平不断提高所决定，同时伴随着电力发展的大机组、超高压、特高压及能源的多样化、自动化、信息化导致了智能化的发展。当今全世界范围内，为了应对气候的变化、环境的变化，大力控制化学能源的发展，大力发展清洁能源，各种形式的分布式能源如雨后春笋般地发展起来，智能电网发展就将成为必然。

4.2科技突破的期待

科技的突破，是智能电网发展的关键。世界各国都在加紧基础研究，一个是关键技术研究，包括现代实用性研究、工程学科研究和社会学研究；第二个是亟待解决的问题，包括如何通过分布式微网的管理、储能及充放电的转换来解决太阳能、风能等新能源出现的问题，而这些问题的解决只能依靠科学的进步，这些研究始终伴随着技术的自动化、数据化、信息化、网络化的综合应用。

4.3标准体系的建立

科技的突破与标准紧紧相连，标准体系的建立也是我们的最大期待，不仅是我国的期待，也是全世界的期待。希望在结合各国实际的基础上建立国际化的标准体系。建立智能电网仅仅依靠技术的解决方案是不够的，还需要建立智能电网的标准体系，只有统一了标准体系，各国的电力企业、各国政府、社会制造业才能通力合作，加快电力智能标准建设。■

【参考文献】

[1]刘向阳.解放军总后勤部某研究所，2009.11.

[2]中国电力网，2009.10.

加强智能电网发展技术的研究探析 第12篇

一、智能电网的含义和特点

智能电网指的是电力输配系统综合传统的和前沿的电力工程技术、复杂的感应和监控技术、信息技术和通讯技术以提高电网运行效率并支持客户端广泛的附加服务的新型电网。具有灵活性、易接入性、可靠性、经济性等多方面优点, 主要特征主要有以下几方面:

(1) 自愈:智能电网具有良好的自愈功能, 对电网的运行状态进行实时的在线自我评估, 并且根据不同情况采取必要的预防性性控制手段, 在故障发生时, 能够自动地及时发现故障、诊断和消除电网运行故障;而且, 智能电网技术可以利用分布式电源等设备进行全方位的自动恢复, 快速隔离故障、从而避免大面积停电事故等。

(2) 互动:智能电网技术系统的运行与批发、零售电力市场实现无缝连接, 有效地实现了资源的优化配置;同时, 通过电力市场的互动交易, 能够地提高电力市场经营主体积极性, 使其主动参与到智能电网的安全管理中来, 从而大大提升智能电网系统的安全运行水平。

(3) 优化:智能电网能够较好地实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化, 方便电网运行设备检修, 从而大大提高电力资产利用率, 科学地降低运行维护成本和投资成本, 降低电网损耗。此外。智能电网新技术的配置可以更好处理人为和自然侵害, 保护电力系统安全高效运行。

(4) 兼容:智能电网能够同时适应集中发电与分散式发电模式, 扩大系统运行调节的可选资源范围, 促进了智能电网与自然环境协调发展。

(5) 集成:通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承, 形成全面的辅助决策支持体系, 支撑企业管理的规范化和精细化, 不断提升现代电力企业的管理效率。

二、智能电网技术创新的设计原则

1推广和使用现代最新的智能变电站信息一体化设计标准技术。智能变电站信息一体化布置要根据现在的变电站标准设计的要求, 推广和使用先进变电站的设计方案, 在设计过程中, 要注意借鉴以往工程的设计理念和技术, 不断的吸取经验教训, 不能局限于一套标准方案的设计, 根据现实工程实施的实际情况, 使得智能变电站信息一体化布置进一步优化, 创新标准设计。

2不断地更新技术和设备, 优化整体布局。随着科学技术的不断发展和更新, 智能变电站信息一体化方案同时也要跟随时代和科技的步伐不断优化, 及时的采用和引进新的技术设备来充实智能变电站设置布局的调整, 积极的改进布置优化方案, 具体的在通讯设备、专用通信室、低压室、配电屏等改进更新, 结合现代网络监控系统的发展, 使得变电站智能化、网络自动化运行操作, 减少人为事故的发生, 最大限度的应用科技创新来使得智能变电站信息集成一体化布置优化成为可能和一种必然趋势。

3遵循“规范、巩固、提高、完善”的总设计方针。这是智能变电站信息一体化设计时的总体要求的体现, 遵循工程规范规章进行建设, 不断巩固总平面设置的基础设施, 加强建施工的力度, 提高工程建设质量, 保证建设的科学可持续发展性, 完善总设计方案并且不断优化改进, 最大限度的提高变电站设计的合理性和环境适应性, 促进变电站的良性循环发展。

4将工程条件和规程规范协调统一。变电站智能信息一体化设计以及施工时, 不但要严格遵守工程实施的规范规章制度要求, 避免因人为因素导致的施工上的失误, 规范管理程序和总平面建设布置的流程, 同时, 要根据具体的智能变电站的布置的环境条件特点, 做到因地制宜的技术开发, 最大限度针对环境特点合理开发布局, 做到人与自然环境的发展协调统一。

三、智能电网的技术组成和功能

智能电网技术组成主要有四大体系:高级计量体系、高级配电运行体系、高级输电运行体系和高级资产管理体系。高级配电运行体系主要的作用是使“自愈”功能得以实现。包括高级配电自动化、配电快速仿真与模拟、分布式电源运行、AC/DC微网运行、新兴电力电子装置、配电SCADA、配电地理系统七个部分;高级输电运行体系主要实现输电智能化, 强调的是阻塞管理和降低大规模停运风险。包括输电阻塞管理、输电SCADA、WAMS、输电GIS技术、EMS高级报警可视化、输电系统仿真与模拟等;高级资产管理体系主要实现电力资产管理, 大大改进电网的运行和效率。分四个层次: (1) 用户层; (2) 业务逻辑层; (3) 应用服务层; (4) 系统服务层。此外, 智能电网具有强大的功能和发展前景, 具体表现如下:

(1) 智能电网和传统电网相比, 兼具自愈、互动、兼容、优化、集成五大优点。

(2) 智能电网由AMI、ADOI、ATOI、AAMI四大体系组成, 各个系统之间密切配合, 来实现现代智能电网的优化运行。

(3) 智能电网的基础设施具有灵活的电网拓扑和集成的通讯系统。

(4) 大力发展智能电网是形成真正的、健康的、科学的电力市场的重要基础;

(5) 智能电网是信息社会中经济和技术发展结合的必然产物, 要大力加强对智能电网的研究和发展, 促进科技创新。

结语

智能电网发展技术优化设计不仅关乎电力事业发展的未来, 更是社会主义经济可持续发展观的理念和要求, 科学合理的变电站一体化布局有利于我国变电站工程设计的进一步优化, 进一步落实“规范、巩固、完善、提高”变电站总设计要求, 在不断的更新变电技术设备的前提下, 加强电网智能技术和数据信息集成设置的方案的优化设计, 发挥变电站的科学平面布局, 减少土地资源的浪费, 以最小的土地资源建立出良性循环的高水平、高效率、高科技的变电站开发, 是社会主义可持续发展观以人为本, 统筹兼顾的精神体现, 同时, 在科技进步的推动下, 智能电网技术的设计正是科技创新不断进步的体现, 是变电站与时俱进、不断优化的表现。随着我国经济的不断进步和发展, 对各个区域电量需求的不断提高, 尤其是在各种经济发达的大中城市、工业经济园区等, 各种电力需求矛盾的日益凸显, 要求我们对智能变电站信息一体化设计以及优化做出进一步探索, 建设科学、先进的变电站, 优化变电站信息一体化应用, 不断革新智能电网技术发展, 对于保证我国电力持续健康供应具有重要意义, 有利于促进国民经济的健康稳定发展。

摘要：随着经济建设的不断进步和发展, 各个行业领域对电量需求不断提高, 尤其是在各种经济发达的大中城市、工业经济园区, 各种电力需求矛盾日益凸显, 对变电站的智能化发展和优化提出了更高的技术性要求, 建设科学、先进的电网, 优化变电站技术更新建设对于保证我国电力持续健康供应具有重要意义, 有利于促进国民经济的健康稳定发展。本文从智能电网含义和特点出发, 分别在电网的更新原则和技术功能的优化设置等进行分析, 以期能够完整地对智能化电网的建设和优化设置的进行思考。

关键词：智能电网,技术,功能,发展

参考文献

[1]南方电网变电站标准设计第五卷110KV变电站标准设计, 中国电力出版社

[2]电网设计工程师手册 (变电技术篇) , 中国电力出版社