楊瓊，范李平

(湖北省宜昌供電公司變電運(yùn)行中心，湖北 宜昌 443000)

1 引言

隨著全球資源和環(huán)境壓力的不斷增大、電力體制改革的逐漸深化，以及用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量要求的不斷提升，要求未來的電網(wǎng)更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效［1］。為此，建設(shè)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的智能電網(wǎng)，已成為國際電力工業(yè)界積極應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)的共同選擇。智能電網(wǎng)是利用傳感器連接更多的資產(chǎn)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電、配電、輸電、供電等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析挖掘，達(dá)到優(yōu)化管理整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行、降低成本、提高效率、節(jié)能降損、實(shí)現(xiàn)環(huán)境清潔和友好的目的。智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，以各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。

2 國內(nèi)外智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展

2.1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)實(shí)質(zhì)上是以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備和高級(jí)元器件等為基礎(chǔ)，引入通信、自動(dòng)控制和其他信息技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造，將能源資源的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換、發(fā)電、輸電、配電、供電以及各種用電、用能設(shè)備信息化、聯(lián)網(wǎng)化和智能化整合，解決各種能源資源之間的優(yōu)化平衡、各種電源轉(zhuǎn)換之間的優(yōu)化平衡、各種能源需求之間的優(yōu)化平衡，從而提高能源資源的利用效率、能源設(shè)備的使用效能、能源投資的經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)能減排的實(shí)際效果，最終達(dá)到電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加安全可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能減排這一根本目標(biāo)［2］。

2.2 國外智能電網(wǎng)發(fā)展情況

自本世紀(jì)初，國內(nèi)外電力企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)未來電網(wǎng)的發(fā)展模式進(jìn)行思考與探索。目前，美國、日本、韓國以及歐洲各國都相繼開展了智能電網(wǎng)相關(guān)研究，而其中最具代表性的是美國與歐洲［3］。對(duì)于美國來說，對(duì)復(fù)雜大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制，即所謂的“自愈”能力，是其智能電網(wǎng)發(fā)展的最初驅(qū)動(dòng)，雖然困難重重但至今仍然是最重要的研究課題;而對(duì)于歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展，嚴(yán)格的溫室氣體排放政策顯然起到了更大的推動(dòng)作用，分布式能源和可再生能源接入的研究也相應(yīng)獲得了更多的支持。

在國家戰(zhàn)略方面，智能電網(wǎng)建設(shè)已成為國家經(jīng)濟(jì)和能源政策的重要組成部分，加大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)投資，拉動(dòng)國內(nèi)需求，推動(dòng)勞動(dòng)就業(yè)，積極應(yīng)對(duì)國際金融危機(jī)。在電網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)方面，發(fā)達(dá)國家的電力需求趨于飽和，電網(wǎng)經(jīng)過多年的快速發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成熟，具備較為充裕的輸配電供應(yīng)能力，電網(wǎng)新增建設(shè)規(guī)模有限。在研究驅(qū)動(dòng)力方面，美國主要是對(duì)陳舊老化的電力設(shè)施進(jìn)行更新改造或依靠技術(shù)手段提高利用效率，歐洲國家主要是促進(jìn)并滿足風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源快速發(fā)展的需要。在功能目標(biāo)方面，利用先進(jìn)的信息化、數(shù)字化技術(shù)提升電力工業(yè)技術(shù)裝備水平，提高資源利用效率，積極應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，完善社會(huì)用戶的增值服務(wù)。在研究重點(diǎn)方面，主要關(guān)注可再生能源、分布式電源發(fā)展和用戶服務(wù)，提升用戶服務(wù)水平和節(jié)約用電［4］。在工作進(jìn)展方面，處于研究和實(shí)踐的起始階段，概念和內(nèi)涵還不統(tǒng)一，技術(shù)路線也不相同?？偟膩砜?，不同國家的國情不同，發(fā)展智能電網(wǎng)的方向和重點(diǎn)也不同。

2.3 國內(nèi)智能電網(wǎng)發(fā)展情況

我國在智能電網(wǎng)的方面研究開展也比較早，在二十世紀(jì)末，就提出了數(shù)字電力系統(tǒng)的概念，開展了分布電力技術(shù)和微電網(wǎng)技術(shù)的研究;國家電網(wǎng)在2007年制訂了數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化變電站關(guān)鍵技術(shù)的研究框架，實(shí)施了重大項(xiàng)目的研究。

國家電網(wǎng)公司建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃共分為以下三個(gè)階段［5］:

(1)2009～2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段。重點(diǎn)開展智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研究和設(shè)備的研制，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作;(2)2011～2015年為全面建設(shè)階段。加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的全面建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用;(3)2016～2020年為引領(lǐng)提升階段。全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國際先進(jìn)水平。電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力大大提升，清潔能源裝機(jī)比例達(dá)到35%，分布式電源實(shí)現(xiàn)“即插即用”，智能電表實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。

統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo):在特高壓輸電技術(shù)取得重大突破的基礎(chǔ)上，為更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需要，國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展構(gòu)想，即建設(shè)以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)為原則，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的國家電網(wǎng)。

3 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法和突破點(diǎn)

我國的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電及調(diào)度等六個(gè)環(huán)節(jié)，建設(shè)中國特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)應(yīng)該在既有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，尋找突破點(diǎn)，逐步提升和完善。

3.1 智能發(fā)電

建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)在發(fā)電環(huán)節(jié)的發(fā)展目標(biāo):以“一特四大(即特高壓、大煤電、大水電、大核電和大可再生能源基地)”發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向，引導(dǎo)電源集約化發(fā)展，協(xié)調(diào)推進(jìn)大煤電、大水電、大核電和大可再生能源基地的開發(fā);加強(qiáng)廠網(wǎng)協(xié)調(diào)，提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平;實(shí)施節(jié)能發(fā)電調(diào)度，提高常規(guī)電源的利用效率;減少發(fā)電環(huán)節(jié)溫室氣體的排放，降低對(duì)氣候變化的影響;優(yōu)化電源和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)大規(guī)模風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源的科學(xué)合理利用。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，系統(tǒng)中接入的諸如風(fēng)能、太陽能、大容量儲(chǔ)能裝置等分布式電源將占較大比重，需要重點(diǎn)解決分布式電源的并網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、控制、預(yù)測(cè)等問題，提升可再生能源的協(xié)調(diào)運(yùn)行水平。在信息傳輸方面，實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)信息的雙向交互，提高電網(wǎng)對(duì)發(fā)電側(cè)的控制水平，提高能源利用效率，促進(jìn)節(jié)能降耗［6］。優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式，提升廠網(wǎng)協(xié)調(diào)水平，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少對(duì)環(huán)境和氣候的影響，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和國家能源政策的實(shí)施，新能源發(fā)電和分布式電源將有很大的發(fā)展空間，并在裝機(jī)容量中占有相當(dāng)大的份額，電源的構(gòu)成將會(huì)發(fā)生顯著的變化。

3.2 智能輸電

實(shí)現(xiàn)輸電網(wǎng)智能運(yùn)行是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，國內(nèi)各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)都建立了廣域測(cè)量保護(hù)系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，部分區(qū)域電網(wǎng)已經(jīng)開始了高級(jí)調(diào)度中心的實(shí)踐，這些都為智能輸電的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件［7］。在輸電環(huán)節(jié)應(yīng)該加快建設(shè)以特高壓為骨干電網(wǎng)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu);全面實(shí)施輸電線路狀態(tài)檢修和全壽命周期管理，通過建設(shè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓線路、重要輸電走廊、災(zāi)害多發(fā)區(qū)的環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的集中監(jiān)測(cè)和災(zāi)害預(yù)警;廣泛采用柔性交流輸電(FACTS)技術(shù)，提高線路輸送能力和電壓、潮流控制的靈活性，在技術(shù)和裝備領(lǐng)域全面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。這些都為智能輸電的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。在輸電環(huán)節(jié)應(yīng)該加快建設(shè)以特高壓為骨干電網(wǎng)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu);全面實(shí)施輸電線路狀態(tài)檢修和全壽命周期管理，通過建設(shè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)特高壓線路、重要輸電走廊、災(zāi)害多發(fā)區(qū)的環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的集中監(jiān)測(cè)和災(zāi)害預(yù)警;廣泛采用柔性交流輸電(FACTS)技術(shù)，提高線路輸送能力和電壓、潮流控制的靈活性，在技術(shù)和裝備領(lǐng)域全面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。通過特高壓交流10000kV、直流士500kV與各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的物理網(wǎng)架基礎(chǔ)。從我國特高壓電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃可以看出，在智能電網(wǎng)條件下，

特高壓將是電網(wǎng)的基本骨架，用于連接大型的區(qū)域電網(wǎng)，而超高壓將是區(qū)域電網(wǎng)的核心部分。利用先進(jìn)的FACTS技術(shù)、輸電快速仿真與模擬技術(shù)、高級(jí)保護(hù)與控制技術(shù)，大大提高輸電系統(tǒng)的傳輸容量，并能有效地抑制區(qū)域間電網(wǎng)的功率振蕩，增強(qiáng)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)行性能。

3.3 智能變電

在智能電網(wǎng)建設(shè)中，變電環(huán)節(jié)需要制定智能變電站和智能設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過采用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化的電氣設(shè)備、自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)，將樞紐變電站全面建成或改造為智能變電站，使數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化［8］。在變電站建設(shè)完整、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面采集和實(shí)時(shí)共享，作為支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、智能調(diào)節(jié)和各類高級(jí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);積極構(gòu)建和完善各種智能設(shè)備的狀態(tài)預(yù)警能力和故障自我診斷能力。智能變電站應(yīng)該具有智能檢修能力，時(shí)刻監(jiān)測(cè)分析變電站各種設(shè)備(如變壓器、斷路器、母線、互感器、避雷器和隔離開關(guān)等)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，從而優(yōu)化使用和節(jié)約人力成本。

3.4 智能配電

配電網(wǎng)的智能化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，尤其在歐美等發(fā)達(dá)國家，智能配電網(wǎng)是建設(shè)智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容。當(dāng)前，我國的配電環(huán)節(jié)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱，自動(dòng)化程度較低，配電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不完善，需要強(qiáng)化配電網(wǎng)基礎(chǔ)信息管理，構(gòu)建智能配電技術(shù)架構(gòu)體系，建成靈活、高效、合理的配電網(wǎng)絡(luò)。為適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)的需求，配電網(wǎng)應(yīng)該具備靈活重構(gòu)、潮流優(yōu)化能力，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能裝置及分布式電源兼容接入與統(tǒng)一控制，在發(fā)生緊急狀況時(shí)能夠支撐主網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，使供電可靠性和電能質(zhì)量都得到顯著提高;積極完成配電自動(dòng)化系統(tǒng)的全面建設(shè)，全面推廣智能電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)示范工程的應(yīng)用成果，爭(zhēng)取使主要技術(shù)裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

3.5 智能用電

當(dāng)前用電設(shè)備的智能化和信息采集交互能力較低，應(yīng)該全面開展智能用電服務(wù)，推廣應(yīng)用智能電表等高級(jí)量測(cè)裝置，構(gòu)建智能化雙向互動(dòng)體系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的積極交互，提升用戶服務(wù)質(zhì)量，滿足多元化的用電需求。通過智能電表可以對(duì)用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，實(shí)時(shí)或定時(shí)讀取用戶的多種計(jì)量值，例如用電功率、用電量、電壓、電流及其他信息，成為電網(wǎng)事實(shí)上的傳感器。建立計(jì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)，作為具有分析功能的數(shù)據(jù)庫，通過與智能電表等高級(jí)量測(cè)裝置互聯(lián)，收集數(shù)據(jù)、處理和儲(chǔ)存智能電表的計(jì)量數(shù)值。積極開展網(wǎng)絡(luò)化管理，通過網(wǎng)關(guān)或用戶入口，把智能電表和用戶室內(nèi)的可控電器或裝置連接起來，使用戶能夠根據(jù)電力公司的需要，積極參與需求響應(yīng)和電力市場(chǎng)。積能用電示范園區(qū)的建設(shè)，電網(wǎng)公司或政府在政策上予以支持，通過推動(dòng)智能樓宇、智能家電等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，改變終端用戶的用電模式，提高用戶用電效率。

智能電表等高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)是電力企業(yè)和用戶聯(lián)系的紐帶，不僅為電力公司提供遍布全部用戶的通信網(wǎng)絡(luò)，而且可以使用戶參與到電力市場(chǎng)中，為系統(tǒng)的運(yùn)行和資源管理帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。智能電網(wǎng)通過電子終端將用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果，實(shí)現(xiàn)智能家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)，實(shí)現(xiàn)用戶富余電能的回售;可以優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性和綜合效率。因此，各種高級(jí)測(cè)量儀表、用戶友好的智能電器等智能化設(shè)備將得到全面推廣應(yīng)用。

3.6 智能調(diào)度

調(diào)度的智能化是智能電網(wǎng)的核心體現(xiàn)，智能調(diào)度是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵內(nèi)容，是智能電網(wǎng)運(yùn)行控制的神經(jīng)中樞。為適應(yīng)智能電網(wǎng)的需求，調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該具備更為全面而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的智能安全預(yù)警功能，在調(diào)度決策中注重系統(tǒng)安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào):在系統(tǒng)故障時(shí)，能夠快速的診斷故障和提供故障恢復(fù)決策;能夠利用可視化技術(shù)，將電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況全面而直觀地提供給調(diào)度員［9］。

在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，調(diào)度環(huán)節(jié)應(yīng)該在已有調(diào)度技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)解決大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行問題，實(shí)現(xiàn)資源大范圍優(yōu)化配置;研究風(fēng)電場(chǎng)及分布式電源的有效接入和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排;開展智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)、備用調(diào)度、應(yīng)急指揮控制中心建設(shè)和調(diào)度通信數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)，在各級(jí)調(diào)度中心逐步建成智能調(diào)度決策支持系統(tǒng);建設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、安全校核、調(diào)度計(jì)劃和調(diào)度管理等應(yīng)用功能，全面提升大電網(wǎng)調(diào)度駕馭能力、資源優(yōu)化配置能力和靈活高效調(diào)度能力，保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

調(diào)度環(huán)節(jié)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要性不言而喻，本文的后續(xù)章節(jié)結(jié)合多Agent技術(shù)對(duì)智能調(diào)度系統(tǒng)做了重點(diǎn)研究。智能電網(wǎng)是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是應(yīng)對(duì)能源、環(huán)境、氣候、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等各方面挑戰(zhàn)的必然選擇。我國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)要吸收、消化國內(nèi)外智能電網(wǎng)領(lǐng)域的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，立足于我國電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際水平，充分做好初期的規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、關(guān)鍵技術(shù)研究和各環(huán)節(jié)工程示范工作，以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)為原則，最終實(shí)現(xiàn)具備信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的自主創(chuàng)新、中國特色、世界領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)目標(biāo)。

4 未來智能電網(wǎng)所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

智能電網(wǎng)的發(fā)展，我國面臨著許多新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在機(jī)遇方面，智能電網(wǎng)的建設(shè)可以大力提高我國電力工業(yè)的發(fā)展和運(yùn)營水平，提高經(jīng)濟(jì)效能。

(1)分布式發(fā)電技術(shù)。分布式發(fā)電是指將電力系統(tǒng)以小規(guī)模(發(fā)電功率在數(shù)千瓦至50MW的小型模塊)、分散式方式布置在用戶附近，可獨(dú)立地輸出電能的系統(tǒng)。分布式發(fā)電具備投資省、系統(tǒng)可靠性高、能源種類多樣(比如風(fēng)力發(fā)電、太陽能熱電站、太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱氣流發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、燃料電池發(fā)電和小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等)等優(yōu)點(diǎn)。也有研究指出到2010年，新增分布式電源容量將占新增電源總量的20%。所以說，分布式發(fā)電聯(lián)合電網(wǎng)運(yùn)行是今后分布式發(fā)電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

(2)儲(chǔ)能技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)是指將電能通過某種裝置轉(zhuǎn)換成其它便于存儲(chǔ)的能量高效存儲(chǔ)起來，同時(shí)在需要的時(shí)候，可以將所存儲(chǔ)的能量方便地?fù)Q成所需形式能量的一種技術(shù)，它包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是高效大容量存儲(chǔ)能量的方法，二是快速高效的能量轉(zhuǎn)換。

(3)電力電子技術(shù)。三相電壓源型逆變器可以提供各種分布式能源、儲(chǔ)能裝置、用戶電力裝置與電網(wǎng)的接口。將電力電子技術(shù)用于用戶側(cè)，進(jìn)行無功補(bǔ)償，可以提高用戶的用電效率，進(jìn)行諧波補(bǔ)償，可以改變對(duì)用戶的供電品質(zhì)，減小用戶對(duì)電網(wǎng)的不良影響。

(4)高級(jí)計(jì)量技術(shù)。參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)方面使用。它們?cè)u(píng)估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計(jì)的讀取、消除電費(fèi)估計(jì)以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計(jì)?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有儲(chǔ)存電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，并通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策，編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用的策略。

(5)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒有這樣的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)—電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。當(dāng)這樣的通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。

(6)高級(jí)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并可以管理整個(gè)電網(wǎng)的有功和無功［10］。從某種程度上說，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于其他四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，如先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)基本的元件(參數(shù)量測(cè)技術(shù))，提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)(集成通信技術(shù);先進(jìn)設(shè)備技術(shù))并且對(duì)任何事件進(jìn)行快速的診斷(先進(jìn)決策技術(shù))。另外，先進(jìn)控制技術(shù)支持市場(chǎng)報(bào)價(jià)技術(shù)以及提高資產(chǎn)的管理水平。

5 小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，對(duì)能源的需求不斷提高，而以智能電網(wǎng)為代表的新能源經(jīng)濟(jì)時(shí)代即將到來，將在很大程度上減少對(duì)資源的浪費(fèi)，并將電網(wǎng)形成一個(gè)有效的智能體系。通過智能電網(wǎng)的各種關(guān)鍵技術(shù)的不斷發(fā)展完善，技術(shù)與電力生產(chǎn)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)不斷結(jié)合，智能電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)自愈、安全、交互、協(xié)調(diào)、兼容、高效、優(yōu)質(zhì)、集成的核心特征。電網(wǎng)發(fā)展方向已不僅是本行業(yè)、本領(lǐng)域的需求反映，更是各行各業(yè)共同作用的結(jié)果，智能電網(wǎng)的發(fā)展取決于其中各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵前沿技術(shù)的突破和應(yīng)用，也必然會(huì)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推廣。

［1］ 宋菁，唐靜，肖峰.國內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與分析［J］.電工電氣，2010，32(3):12 －15.

［2］ 鄔大為，龔海華.淺談智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)［J］.工業(yè)技術(shù)，2010(26):27－29.

［3］ 關(guān)杰，白鳳香.淺談智能電網(wǎng)與智能變電站［J］.湖北電力，2010，21(3):41－46.

［4］ 李興源，魏巍，王渝紅，等.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)的研究［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，(17)23 －25.

［5］ 于釗，劉建坤.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)應(yīng)關(guān)注的問題和關(guān)鍵技術(shù)［J］.電力系統(tǒng)通信，2010，10(10):16 －18.

［6］ 靜恩波.智能電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)綜述［J］.低壓電器，2010，20(6):31－33.

［7］ 周世平.智能電網(wǎng)及國內(nèi)近期發(fā)展概述［J］，湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，25(1):41 －46.

［8］ 宋曉芳，薛峰，李威，等.智能電網(wǎng)前沿技術(shù)綜述［J］.電力系統(tǒng)通信，2010，13(31):25 －26.

［9］ 馬韜韜，李珂，朱少華，等.智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)關(guān)鍵問題探討［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備，2010，30(5):35 －36.

［10］ 董小瑞，喬琨.中國智能電網(wǎng)發(fā)展模式及關(guān)鍵技術(shù)［J］.電力學(xué)報(bào).2010，25(4):38－39.