【摘 要】就目前的情況來(lái)看，傳統(tǒng)意義上的電力網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以充分滿足時(shí)代發(fā)展需求，為此提出發(fā)展智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)大設(shè)想，完成技術(shù)革新，基于傳統(tǒng)電網(wǎng)完成更新?lián)Q代。在此，本文將針對(duì)智能電網(wǎng)研究及實(shí)踐進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 特點(diǎn) 構(gòu)成

一、前言

智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)完整電網(wǎng)信息的良好獲取，可作為是一種最大化優(yōu)化電力網(wǎng)絡(luò)壽命周期管理的技術(shù)體系，肩負(fù)著重要的電企責(zé)任，為確保電力網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)效益最大化獲取、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，進(jìn)而強(qiáng)化能源的綜合性投資，大幅度提升能源利用效益。

二、簡(jiǎn)析智能電網(wǎng)

具體來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)可謂是一能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛分布且擁有較強(qiáng)自動(dòng)性的能量交換網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)自身具備有信息雙向流動(dòng)以及電力雙向流動(dòng)的相應(yīng)特征，與此同時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)能夠針對(duì)由發(fā)電廠致用戶電器間所涉及的元件展開(kāi)優(yōu)化檢測(cè)，智能電網(wǎng)可以把通信實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息提供以及分布式運(yùn)算的相應(yīng)優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)在其中，使得設(shè)備層面基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)供需平衡得以有效維持。

（一）目標(biāo)及特征。自愈，無(wú)論產(chǎn)生何種類型的事故問(wèn)題，智能電網(wǎng)均可依靠自身?xiàng)l件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的優(yōu)化解決，旨在充分確保電力系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的安全性能；涵蓋有末端電力用戶，并就此進(jìn)行鼓勵(lì)，使得其能夠跟電力網(wǎng)絡(luò)之間相互適應(yīng)交互；積極抵御自然災(zāi)害，針對(duì)所存在的網(wǎng)絡(luò)攻擊問(wèn)題實(shí)施有效防范；竭盡所能提供新世紀(jì)所需的電能質(zhì)量；合理優(yōu)化，使得設(shè)備及資產(chǎn)能夠充分實(shí)現(xiàn)良好應(yīng)用；針對(duì)發(fā)電以及儲(chǔ)能之間選擇展開(kāi)有效協(xié)調(diào)；進(jìn)一步促進(jìn)電力市場(chǎng)化。

（二）基本的結(jié)構(gòu)要求。在不久的將來(lái)，要求智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)需支持配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)未能實(shí)現(xiàn)有效支持的相關(guān)要求。第一，針對(duì)電網(wǎng)終端用戶以及總體配電系統(tǒng)的控制展開(kāi)綜合考慮，使得電網(wǎng)系統(tǒng)性能得以優(yōu)化，達(dá)到所期望的電能質(zhì)量及穩(wěn)定性，其中，終端用戶包括有電力調(diào)節(jié)設(shè)備以及用戶能量管理系統(tǒng)、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、分布式電源等多項(xiàng)內(nèi)容；第二，針對(duì)比重較高的分布式電源可實(shí)現(xiàn)有效支持，使得電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性得以優(yōu)化提升，效率大幅度提高，靈活性大大增強(qiáng)，譬如說(shuō)，經(jīng)過(guò)一系列分布式協(xié)同控制，基于分布式電源的合理運(yùn)用，可促進(jìn)系統(tǒng)性能的合理優(yōu)化，若遭遇重大系統(tǒng)故障問(wèn)題，則可運(yùn)用其實(shí)施局部供電操作，即微型電網(wǎng)。

（三）電網(wǎng)組成。第一，靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?duì)于未來(lái)智能電力網(wǎng)絡(luò)而言，靈活的可重構(gòu)配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇芍^是重要基礎(chǔ)內(nèi)容，其需使得系統(tǒng)在形成故障的時(shí)候，盡可能將故障影響波及范圍限制于最小范圍中，運(yùn)用其他連接能夠快速實(shí)現(xiàn)其他部分供電的有效恢復(fù)。新型的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫赂拍畎ㄓ蠨C環(huán)形母線及新的用戶服務(wù)、雙向潮流及電路相互之間的功率交換、環(huán)形低壓配電及新的重構(gòu)選擇等多項(xiàng)內(nèi)容。

第二，集成能量及通訊體系，在開(kāi)放體系基礎(chǔ)上高度集成的通訊系統(tǒng)，為系統(tǒng)中所涉及的各項(xiàng)成員對(duì)應(yīng)的信息交換一體機(jī)實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)提供更多便捷，促使系統(tǒng)中各個(gè)部分均能夠有效完成雙向通訊。智能電網(wǎng)應(yīng)具備有實(shí)時(shí)監(jiān)控及分析系統(tǒng)，其當(dāng)前的狀態(tài)能力為針對(duì)所發(fā)生的擾動(dòng)給予回應(yīng)的能力及針對(duì)故障早期征兆進(jìn)行識(shí)別預(yù)測(cè)的能力。將大量監(jiān)視傳感器安裝放置于系統(tǒng)中，使其能夠?qū)崿F(xiàn)跟安全通訊網(wǎng)絡(luò)的連接，旨在達(dá)到迅速評(píng)估的目的。此項(xiàng)集成的能量及通訊系統(tǒng)涵蓋有分布式計(jì)算環(huán)境，對(duì)于發(fā)電機(jī)至末端電力負(fù)荷的所有范圍進(jìn)行覆蓋。高級(jí)的配電自動(dòng)化（ADA）將包含系統(tǒng)的監(jiān)視與控制、配電系統(tǒng)管理功能和與用戶的交互（如負(fù)荷管理、量測(cè)和實(shí)時(shí)定價(jià)）。

第三，傳感及測(cè)量技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)能夠充分實(shí)現(xiàn)對(duì)于包括分時(shí)電價(jià)以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、用戶側(cè)管理等工作的準(zhǔn)確快速地系統(tǒng)回應(yīng)。高級(jí)計(jì)量體系可謂電力企業(yè)提供遍及系統(tǒng)通訊設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)，與此同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)范圍之內(nèi)的可觀性及量測(cè)，可謂是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的首要內(nèi)容，使得用戶可積極參與到實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)中，并針對(duì)資產(chǎn)管理及系統(tǒng)運(yùn)行形成巨大收益。

第四，高級(jí)電力電子設(shè)備以及超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)。分布式電源DER，其涵蓋有多種類型，譬如說(shuō)，光伏電源以及燃料電池、小水電、儲(chǔ)能裝置、微型透平、風(fēng)力發(fā)電等，其中，儲(chǔ)能裝置包括有超導(dǎo)磁能存儲(chǔ)以及鈉硫蓄電池、超級(jí)電容器、飛輪等。通常而言，分布式電源的容量由一千瓦至十兆瓦不等。在配電網(wǎng)絡(luò)中，因分布式電源DER距離負(fù)荷中心較低，為此可實(shí)現(xiàn)其針對(duì)電網(wǎng)擴(kuò)展需求的大大降低，與此同時(shí)，能夠盡可能強(qiáng)化提升供電可靠性，在電力網(wǎng)絡(luò)中有著較為廣泛的合理運(yùn)用，對(duì)于溫室效應(yīng)的減輕可起到加大幫助。我國(guó)針對(duì)其逐步加大政府扶持力度。就目前的情況來(lái)看，在北歐部分國(guó)家中，分布式電源占據(jù)著總發(fā)電量的百分之三十比例份額，在美國(guó)，雖然其只有百分之七的份額，預(yù)計(jì)到2020年可達(dá)百分之二十五。

第五，運(yùn)用現(xiàn)代化的先進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)控方式和高級(jí)的運(yùn)行人員決策輔助系統(tǒng)，旨在為快速診斷及事故準(zhǔn)確解決提供更多便利?？焖俜抡媾c模擬FSM為將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及自愈優(yōu)化控制包括在內(nèi)的高級(jí)團(tuán)建系統(tǒng)。對(duì)于智能電網(wǎng)而言，F(xiàn)SM能夠給予其預(yù)測(cè)能力以及數(shù)學(xué)支持，旨在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可靠穩(wěn)定性以及安全高效運(yùn)行的優(yōu)化完善，在此需要注意的是，預(yù)測(cè)能力不僅僅指的是基于緊急狀況之下的反應(yīng)能力。FSM支持的自愈功能包括有電壓及無(wú)功控制、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化之后的繼保整定、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)四項(xiàng)功能，四者之間存在有一定關(guān)系，使得該問(wèn)題演變地較為復(fù)雜，F(xiàn)SM通過(guò)分布式的智能網(wǎng)絡(luò)代理來(lái)實(shí)現(xiàn)跨地理邊界和組織邊界的智能控制而使系統(tǒng)具有自愈功能。智能網(wǎng)絡(luò)代理在收集交流系統(tǒng)信息的同時(shí)可針對(duì)局部控制作出決策，結(jié)合系統(tǒng)需求認(rèn)真協(xié)調(diào)決策。

（四）控制保護(hù)。對(duì)于大規(guī)模電力系統(tǒng)而言，運(yùn)用廣域信息系統(tǒng)可就其實(shí)施有效的在線安全評(píng)估，進(jìn)而完成控制保護(hù)系統(tǒng)的相應(yīng)工作。當(dāng)前，在法國(guó)以及北美、西班牙等多國(guó)家地區(qū)廣域保護(hù)智能控制初見(jiàn)雛形，同時(shí)投入試驗(yàn)，開(kāi)展示范運(yùn)行。我國(guó)電力工作人員可充分結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)實(shí)際情況及特征，認(rèn)真深入地開(kāi)展大量廣域保護(hù)控制研究實(shí)踐工作，特別是在運(yùn)用廣域量測(cè)信息進(jìn)行大電網(wǎng)安全穩(wěn)定在線協(xié)調(diào)防御技術(shù)方面達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。

三、結(jié)語(yǔ)

全球均將智能電網(wǎng)工程列入重點(diǎn)假設(shè)計(jì)劃中。面對(duì)我國(guó)相對(duì)較為薄弱的城市電網(wǎng)現(xiàn)狀，進(jìn)行智能電網(wǎng)研究意義重大，推動(dòng)著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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