1智能電網的概念

智能電網是指以電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電及調度等環(huán)節(jié)做對象，并不斷研發(fā)新的控制、信息及管理技術等，且使以上技術進行有機結合，從而實現(xiàn)發(fā)電到用電等環(huán)節(jié)信息的共同交流，最終實現(xiàn)電力生產、輸送及使用等方面的優(yōu)化。結合我國的實際國情提出了構建堅強智能電網的目標，通過以特高壓電網作為主要網架，使各級電網共同發(fā)展，從而實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)“電力流、信息流、業(yè)務流”為一體的智能電網，對保證電力系統(tǒng)的正常運行及降低能耗、提高效果具有重要的意義。

2建設智能電網建設中的關鍵技術

2.1網絡拓撲技術

作為未來智能電網建設的基礎，靈活、堅強的電網結構是建筑智能電網的關鍵。由于我國能源分布和能源需求分布失衡。因此，不管是考慮當前，還是考慮未來要滿足經濟發(fā)展對電力的需求，都需要走大規(guī)模、遠距離的輸電道路。通過特高壓輸電，能有效提升輸送容量及降低損耗，對節(jié)約投資、保護環(huán)境等方面具有重要的意義。但如何優(yōu)化特高壓線路及對各級電網的規(guī)劃、特高壓電網和各級電網之間的銜接及一次、二次系統(tǒng)之間協(xié)調發(fā)展等問題需要進一步解決。

2.2通信系統(tǒng)集成技術

智能電網必須具備可靠的監(jiān)視及系統(tǒng)分析能力，也就是具備對故障早期征兆的識別、預判能力及對存在擾動發(fā)出信號的能力。智能電網也必須要進行不斷的整合與集成，以為電網規(guī)劃、建設及運行等方面提供實時、有效的信息服務。因此，在智能電網建設中，要全面運用電纜、光纖、無線通信及電力線載波等寬帶通信網。通過進行系統(tǒng)集成技術，是保證電網的正常、安全運行的關鍵。

2.3高級計量體系及需求側管理

智能電網需要全方位掌握用戶的實際用電規(guī)律，以進行有效的規(guī)劃，保證需求與供應之間的平衡。由于智能電表與其相連的通信系統(tǒng)可組成一個先進的計量系統(tǒng)，能實現(xiàn)對用戶的遠程監(jiān)測、用戶側管理及分時電價管理，其需求側管理目標如圖1。隨著科技技術的不斷發(fā)展，智能電表除了原有的電流計量功能，還可作為互聯(lián)網路由器使用，使電力部門能以智能電表的終端用戶作為前提，從而實現(xiàn)通信及寬帶等整合。

2.4智能調度技術

智能調度是指對當前調度控制中心功能的有效擴展，該技術也是智能電網未來的發(fā)展方向。智能調度的目的是建立一個基于廣域同步信息的網絡保護系統(tǒng)及一體化技術，以起到協(xié)調電力系統(tǒng)保護控制、穩(wěn)定控制、緊急控制、解列控制及恢復控制等綜合防御體系。智能調度的重點就在于實現(xiàn)實時的決策指揮，其目的是為了預防電網出現(xiàn)大面積的故障，避免出現(xiàn)大面積停電現(xiàn)象。智能調度所涉及的關鍵技術主要包括以下幾點：(1)系統(tǒng)快速仿真與模擬技術;(2)智能預警技術;(3)調度決策可視化技術;(4)智能數據挖掘技術;(5)預防控制技術;(6)優(yōu)化調度技術。而且，應急指揮系統(tǒng)與配電自動化等技術也是智能調度技術中的重要組成部分。

2.5電力電子設備

電力電子技術能在智能電網中的發(fā)電、輸電、配電及用電等環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用。目前，電力系統(tǒng)所采用的電子裝置都為全控型大功率電力電子器件、高性能的大功率變流器拓撲及DSP全數字控制技術等。通過應用先進的電力電子技術，大大推進我國電力系統(tǒng)智能電網的全面建設。

2.6分布式能源接入技術

分布式能源可劃分為分布式發(fā)電與分布式儲能，在一些發(fā)達國家得到全面的運用。其中，分布式發(fā)電技術還涉及到以下技術：(1)微型燃氣輪機技術;(2)太陽能光伏發(fā)電技術;(3)燃料電池技術;(4)風力發(fā)電技術;(5)海洋能發(fā)電技術;(6)生物質能發(fā)電技術;(7)地熱發(fā)電技術等。而分布式儲能裝置則涵蓋蓄電池、飛輪及超導儲能等。隨著現(xiàn)代電網中的風電接入量越來越多，風力發(fā)電廠對電場的動態(tài)模型及計算速度的要求越來越高。而且，風能、太陽能等分布式能源均具有一定的波動性與間歇性，容易影響到電力系統(tǒng)的可靠供電。

3智能電網的建設策略

3.1全面發(fā)展儲能技術

對于智能電網建設而言，全面發(fā)展儲能技術能有效促進其發(fā)展。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，其模式是一種從生產到傳輸再到使用的單一模式，在一定程度上限制了其發(fā)展。在智能電網建設中，通過應用儲能技術，以增設一個電能的“存儲”環(huán)節(jié)。通過應用該存儲技術，能有效提高電網的使用性能，而且還對可再生資源與分布式發(fā)電的全面應用具有一定的優(yōu)勢，既可以起到技術支撐的作用，還可以增加電網的技術應用選擇。同時，在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，其對儲能裝置的要求比較高，必須具備以下條件：(1)響應速度要快;(2)能量密度比較大，即可以以較小的體積提供比較大的能量;(3)功率密度較大，即可以為系統(tǒng)功率出現(xiàn)突變時提供的補償功率;(4)耐溫性能較好，可以很好地適應一些高溫、低溫等復雜環(huán)境;(5)儲能效率比較高;(6)儲能量比較大，即可以滿足峰谷的調節(jié)及有效適應可再生能源在短期性與晝夜變化的相應要求。

3.2全面發(fā)展分布式智能電網

分布式智能電網是指靠近電力用戶構建的一種小型發(fā)電機組、微型電網及儲能系統(tǒng)，且能實現(xiàn)和外部電網的有效互聯(lián)。而且這部分小型發(fā)電機組可以是各不相同的，能有效運用太陽能、水能及風能等可再生資源。在接入分布式電源后，原有的配電網結構還可保持不變，在一定程度上減小了輸、配電網運行及升級時所需要的投資成本。另外，通過接入分布式電源，還能有效改善電網的供電質量及運行可靠性等。因此，通過全面發(fā)展分布式智能電網，不僅能有效提高可再生資源的利用效率，還能有效提高電網在運行過程中的安全、穩(wěn)定及可靠性。

4堅強智能電網建設的發(fā)展趨勢

目前，我國還處于工業(yè)化發(fā)展階段，對電力裝機設備的需求量還非常之大，且由于我國資源的分布與消耗呈現(xiàn)逆向形式。因此，在我國堅強智能電網(如圖3所示)的建設中，其發(fā)展的目標如下：(1)優(yōu)化我國的資源配置，有效解決能源資源分布與消耗呈現(xiàn)逆向的問題;(2)實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，促進可再生資源的可持續(xù)發(fā)展;(3)促進電力行業(yè)的發(fā)展，提升電力企業(yè)的市場競爭力;(4)有效滿足用戶的需求，提升服務質量;(5)促進經濟與資源的可持續(xù)發(fā)展。目前，國家電網公司已經明確，將加快對特高壓骨干網架的全面建設，在促進各級電網共同發(fā)展的前提下，同時就發(fā)電、輸電、用電及調度等環(huán)節(jié)進行智能化的建設，并分階段進行堅強智能電網的建設，預計在2020年，在我國將建成統(tǒng)一的堅強智能電網。

5結束語

綜上所述，通過對電力系統(tǒng)智能電網的建設，能有效優(yōu)化資源的配置，并能實現(xiàn)可再生能源的合理接入，對提高資源的利用效率及提高電能質量、供電穩(wěn)定性等具有重要的意義。而在智能電網的建設過程中，不僅要全面考慮當前的發(fā)展情況，還要對其發(fā)展前景進行考慮，只有這樣，才能全面建設統(tǒng)一的堅強智能電網。

作者：邢迪 工作單位：廣東電網公司佛山供電局