杜星辰

【摘 ?要】電網(wǎng)智能化建設(shè)是電網(wǎng)現(xiàn)代化建設(shè)的核心，需要在傳統(tǒng)的輸配電網(wǎng)絡(luò)中，將數(shù)字技術(shù)、信息化技術(shù)等較多的前沿技術(shù)融入到輸配電系統(tǒng)中，其主要目的是為了實現(xiàn)整個電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠、環(huán)保、高效發(fā)展。因此，對電網(wǎng)智能化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進行分析有著非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)智能化;建設(shè);關(guān)鍵技術(shù)

1引言

2009年5月，國家電網(wǎng)公司宣布將建設(shè)智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)技術(shù)貫穿于電力供應(yīng)的整個環(huán)節(jié)，包括發(fā)電、輸電、配電、變電、用電等環(huán)節(jié)，涉及新能源開發(fā)與利用、高壓輸電、智能調(diào)度、智能數(shù)字變電站、分布式電源接入及交互的用電體驗等專業(yè)層面。經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保、交互的用電形態(tài)將極大地改變現(xiàn)有的用電營銷管理模式，全新的智能營銷技術(shù)及管理將隨之而生。在此背景下，如何進行城市電網(wǎng)規(guī)劃，以滿足智能化的要求，具有現(xiàn)實意義。

2電網(wǎng)智能化概述

電網(wǎng)智能化包括兩個層面：首先是設(shè)備智能化，通過在傳統(tǒng)電氣設(shè)備上采用先進的傳感技術(shù)、量測技術(shù)和控制技術(shù)等，實現(xiàn)設(shè)備智能化。這里的智能化包括設(shè)備自身能夠感知運行狀態(tài)和健康狀態(tài)，能夠通過“主動報告”被感知，而且還可以受遠方操作而被控制，類似傳統(tǒng)的“四遙”。然后再通過先進的通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，形成電力物聯(lián)網(wǎng)。由于電網(wǎng)設(shè)備包羅萬象，分布十分廣泛，所以又被稱為“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”。其次是電網(wǎng)智能化。形成電力物聯(lián)網(wǎng)以后，我們在不同程度地運用“云大物移智”（即云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用和人工智能技術(shù)），對電網(wǎng)的智能化運行控制和維護，實現(xiàn)電網(wǎng)智能化。廣義的智能電網(wǎng)建設(shè)，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五大環(huán)節(jié)，包括清潔友好的發(fā)電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動的用電、智慧能源與能源互聯(lián)網(wǎng)、全面貫通的通信網(wǎng)絡(luò)、高效互動的調(diào)度及控制體系、集成共享的信息平臺、全面覆蓋的技術(shù)保障體系9個領(lǐng)域的內(nèi)容。

3電網(wǎng)智能化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1電網(wǎng)智能控制中心

3.1.1可視化與自動跟蹤技術(shù)

可視化與自動跟蹤技術(shù)就是利用圖像處理、自動跟蹤技術(shù)對電網(wǎng)運行方式變化進行三維視頻和自動跟蹤，可以達到在第一時間發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)安全隱患的目的，其特點是清楚、直觀、一目了然，在故障情況下還會給我們提供消除隱患的控制措施，起到很好的輔助決策作用，保證配電網(wǎng)的安全性和可靠性。

3.1.2配電數(shù)據(jù)采集與故障監(jiān)控技術(shù)

配電數(shù)據(jù)采集與故障監(jiān)控技術(shù)是對配電網(wǎng)各個電網(wǎng)結(jié)點進行全面信息的收集及故障監(jiān)控。在智能配電網(wǎng)中引入配電數(shù)據(jù)采集與故障監(jiān)控技術(shù)主要利用利用光纖、無線與載波把等對配電網(wǎng)的各個電網(wǎng)結(jié)點進行全方位覆蓋，實現(xiàn)配網(wǎng)傳輸、配網(wǎng)信息和配網(wǎng)業(yè)務(wù)的一體化。利用這一技術(shù)有利于配電網(wǎng)絡(luò)故障問題的順利解決。如果配電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，與故障相關(guān)的數(shù)據(jù)可以被收集在時間，然后反映到實際的員工，通過收集到的數(shù)據(jù)進行科學(xué)合理的分析和搜索相關(guān)的監(jiān)測信息的工作人員，工作人員可以進一步加強對故障的分析，從而促進整個電力系統(tǒng)的運行效率。

3.1.3虛擬電廠

虛擬電廠主要是指分布式電力管理系統(tǒng)監(jiān)督和優(yōu)化一定數(shù)量的分布式電機和可控制負荷的有效集合，在發(fā)展過程中本質(zhì)上是一種新型電廠管理運行模式，在具體運行過程中，虛擬電廠通過打造仿真數(shù)學(xué)模型能夠?qū)?fù)雜的電源信息變得更加簡單，從而為相關(guān)人員管理電網(wǎng)提供重要的信息支持。在應(yīng)用的過程中，虛擬電廠能夠?qū)τ脩粜枨?、系統(tǒng)負荷情況、發(fā)電信息等進行科學(xué)的預(yù)測，利用預(yù)測的結(jié)果制定出科學(xué)合理的最優(yōu)化發(fā)電計劃，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的合理把控，不斷優(yōu)化光伏發(fā)電的調(diào)度難度，減少電力信息使用對整個配電網(wǎng)帶來的沖擊。

3.1.4調(diào)度和交易功能

實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化交易和調(diào)度對于提升電網(wǎng)的智能化水平非常關(guān)鍵。主要的技術(shù)關(guān)鍵點在于實現(xiàn)信息披露、電網(wǎng)協(xié)調(diào)、機組調(diào)度及數(shù)據(jù)管理的智能化。其中信息披露主要是在監(jiān)管條例及相關(guān)保密措施的基礎(chǔ)上，對整個智能化電網(wǎng)的發(fā)電計劃、網(wǎng)間交易、購電成本等相關(guān)信息進行及時有效的智能化披露。電網(wǎng)協(xié)調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)點在于實現(xiàn)對各級電網(wǎng)的智能化協(xié)調(diào)。電網(wǎng)調(diào)度智能化主要是以各個信息為基礎(chǔ)，在對所有信息進行分類匯總的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)網(wǎng)損管理、校核安全及節(jié)能調(diào)度等方面的優(yōu)化。數(shù)據(jù)管理智能化主要的關(guān)鍵技術(shù)在于對電力交易數(shù)據(jù)、檢修技術(shù)、預(yù)測參數(shù)、電網(wǎng)拓撲、機組狀態(tài)處理等方面信息的智能化。

3.2智能變電站關(guān)鍵技術(shù)

智能變電站在實際的運行當中，通過先進的設(shè)備實現(xiàn)變電站的智能化、數(shù)字化發(fā)展。智能變電站憑借其自身強大的應(yīng)用優(yōu)勢，可以實現(xiàn)對各種信息的自動監(jiān)測。隨著信息技術(shù)不斷的發(fā)展與進步，在很大程度上推動著智能變電站的智能化發(fā)展。而一次設(shè)備智能化，能夠確保智能變電站取得良好的應(yīng)用效果。同時，隨著電子互感器的逐漸推廣與普及，促進了智能變電站相關(guān)設(shè)備的數(shù)字化。不但可以簡化安裝流程，而且還能簡化設(shè)備的檢修流程。

3.2.1自愈控制技術(shù)

針對智能配電網(wǎng)運行中控制難度大的問題，若能加強自愈控制技術(shù)的使用，可滿足智能配電網(wǎng)自動控制方面的要求，優(yōu)化控制方式，增強相應(yīng)控制工作的落實效果。同時，通過對自愈控制技術(shù)科學(xué)使用，可在滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行要求的前提條件下，優(yōu)化運行狀態(tài)及方式，并通過對可再生能源的高效利用，降低配電網(wǎng)系統(tǒng)能耗，確保智能配電網(wǎng)運行中所涉及資源整合利用狀況的良好性。

3.2.2配電網(wǎng)絡(luò)模型

系統(tǒng)完全符合IEC61970/IEC61968標準，維護模型維護的原則，基于CIM規(guī)范的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型的定義，完全解決了生產(chǎn)管理系統(tǒng)的平滑數(shù)據(jù)交換和一致性。不同接口模式下的配電自動化系統(tǒng)。驗證的關(guān)鍵問題確保了分銷網(wǎng)絡(luò)核心模型的嚴格性，并且通過信息交互總線來管理系統(tǒng)配電生產(chǎn)。為了避免設(shè)備編碼認知引起的模型添加和刪除的模糊性以及系統(tǒng)交互中的不同使用范圍，并解決系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)級數(shù)據(jù)分析之間的容錯問題，設(shè)備代碼檢查匹配機制介紹。如果發(fā)生異常更改，則檢查并匹配現(xiàn)有代碼。取消模型設(shè)備的異常刷牙：如果正常更改，則不會更正，并繼續(xù)原始添加和刪除模型設(shè)備。

3.2.3在線故障仿真關(guān)鍵技術(shù)

在配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后，容易引起兩個或兩個以上的接地短路，進一步損害系統(tǒng)的安全運行，因此有必要盡快發(fā)現(xiàn)并排除故障。在傳統(tǒng)的單相接地故障定位過程中，配電網(wǎng)絡(luò)一般采用逐線牽引和停止的方法來確定故障線路。選擇故障線后，工作人員被送到現(xiàn)場查找故障位置，然后排除故障，另一個方面，也可以確保測試態(tài)的實效性。

3.3智能線路關(guān)鍵技術(shù)

線路作為電網(wǎng)智能化建設(shè)的關(guān)鍵，在電網(wǎng)智能化建設(shè)中，必然需要實現(xiàn)線路智能化。

3.3.1基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)

在電網(wǎng)智能化建設(shè)過程中，更多的高溫超導(dǎo)技術(shù)、特高壓技術(shù)等會應(yīng)用到整個電網(wǎng)建設(shè)中，大大提升整個線路的輸電容量。

3.3.2智能檢修與遠程監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)

在傳統(tǒng)的供電線路檢修過程中，人員實地檢修是主要的檢修方式，人力消耗非常大，同時安全性較差。而在電網(wǎng)智能化建設(shè)過程中，可以將配電網(wǎng)中整個線路的設(shè)備狀態(tài)、絕緣情況、實際功率、電壓與電流大小等實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控，同時利用相關(guān)的信息技術(shù)對線路的狀態(tài)進行檢修，精準實現(xiàn)故障定位，對于出現(xiàn)的冰雪覆蓋能夠?qū)崿F(xiàn)自動融化等。

4結(jié)束語

綜上，全面推進電網(wǎng)智能化建設(shè)已經(jīng)成為了整個電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇，同時，通過電網(wǎng)智能化建設(shè)較好地提升了整個電網(wǎng)的智能化水平，但是其包含的技術(shù)關(guān)鍵點非常多，這就需要電力企業(yè)從自身實際情況出發(fā)，加強電網(wǎng)智能化建設(shè)研發(fā)力度，進一步提升電網(wǎng)智能化建設(shè)水平。

參考文獻：

[1]黃飛，宋璇坤，周暉，韓柳，李金超，肖智宏.基于效果與基礎(chǔ)互動的電網(wǎng)智能化水平綜合評價指標體系研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2016，4411：142-148.

（作者單位：國網(wǎng)晉中供電公司）