智能電網技術現狀及其發展

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1引言

隨著現代社會尖端領域中的新型技術的迅速發展，技術時代已經悄然到來。當現有的智能電網技術難以與現階段電能供應的多樣化需求相匹配時，相關的技術就需要不斷地進行更新，從而與社會的發展需求相契合。因此，在了解智能電網相關技術應用現狀的基礎上，探討不同角度下智能電網技術的發展趨勢，并對此做出進一步的完善與改進，具有重要的現實意義。

2智能電網技術現狀分析

2.1先進的發電技術促進了新能源的廣泛應用

隨著國家能源政策的有效推行和各種發電技術的成熟，各種各樣的新能源已經在智能電網中有著更為廣泛的應用，能源構成也已發生較大變化，以風能、太陽能、大容量儲能裝置等能源為代表的分布式電源在智能電網中有了更多的應用。現階段，堅強智能電網在發電環節的發展目標已經基本實現，能源構成秉承著環保意識和可持續發展的基本理念，在實施節能發電調度，提升常規能源利用效率等方面均取得了優秀進展。例如在環境保護方面，新能源的使用有效降低了發電環節溫室氣體的排放；在信息傳輸方面，雙向交互技術使得電網對發電側的控制水平進一步提升，促進了節能降耗；在能源使用方面、大型火力、水力、風力發電機控制技術的成熟也使得廠網協調水平有效提升。

2.2完善的智能變電站結構提升了電網的可靠性

智能變電站是一種基于全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化三大要求，利用先進的智能設備實現在線智能分析、協同互動、智能調節、實時控制等一系列功能的變電站。其作為智能電網中的核心組成，在智能電網的變電系統中發揮著不可忽視的重要作用。現階段，智能變電站多采用如“三層兩網”作為基本網絡結構，整個網絡結構由站控層、間隔層、過程層三層構成，并由站控層網絡和過程層網絡實現不同結構層之間的連接。其中，站控層是由數個管理子系統構成，具有最高權限和高度集成權，所涉及到的技術包括實時監視控制技術、電力系統通信技術、電力系統自動化控制技術等。以監視控制技術為例，站控層往往能夠對全站數據進行采集以及針對全站運行過程實現監視控制，并通過站控層網絡向間隔層實施二次數據傳輸，達到優秀的監視控制效果。而間隔層多由變電站中的二次設備構成，其功能顧名思義，旨在實現在站控層和站控層網絡均失效的情況下將所在間隔的監控機進行繼電保護操作，涉及到的技術包括智能繼電保護技術、智能變電站高級應用技術、在線式五防技術、網絡通信檢測分析技術等等，是智能變電站中的核心結構。而過程層則用于實現智能變電站的具體功能，包括采集實時變電設備的運行參數量、監測變電設備實時運行狀態和執行站控層下達的控制命令等等，其多是由一次設備及其附屬的智能元件構成，傳統變電站中常見的各類互感器、斷路器和隔離開關等均屬于過程層。

3智能電網的發展趨勢展望

3.1調度的智能化將實現智能電網的大范圍優化配置

在傳統電網中，調度一直是作為電網運行控制的神經中樞發揮著重要的核心價值，隨著智能電網建設工作的不斷完善，調度系統也需要開始更加智能化，從而與智能電網的高要求相匹配。智能電網中的調度系統需要開發出更為全面而準確的數據采集和分析系統，在電網正常運行時，能夠將電網的實時運行情況以圖表形式直接呈現給調度員，并在后臺利用數據分析技術排查電網中可能存在的安全隱患，如果發現存在威脅，則通過智能安全預警功能通知調度員和檢修人員，從而最大限度提升智能電網的安全性和穩定性，當調度員給出具體指令后，所配備的智能化分析系統將會給出了簡要的安全與經濟性分析，幫助調度人員認識到決策的可行性。對于企業而言，相關的電力企業也需要加大智能調度技術支持系統、備用調度、應急指揮控制中心建設和調度通信數據網等相關領域的建設工作，在現有的各級調度中心配備智能調度決策支持系統，將實時監控與預警、安全隱患分析、調度計劃管理等應用功能落實到位，從而實現智能電網的大范圍優化配置。

3.2用電設備的信息采集交互能力和智能性將有效提升

現階段，用電設備的信息采集交互能力和智能性還處于較低水平，難以與智能電網的各項服務形成配套工作。因此，在未來的一段時間里，開展智能用電服務，推廣應用智能電表，進而構建起智能化的用戶———電網雙向互動體系將成為大勢所趨。智能電表可以對用戶的用電設備實現全面監控，通過定時讀取用戶的用電功率、用電量、工作電壓等計量參數，實現用戶和電網之間的信息交互。而電網方面的計量數據管理系統（MDMS）也將被進一步完善，其可以通過智能電表等高級量測裝置互聯，實現對所收集數據的儲存和處理，如若發現異常，則可以借助未來將發展成熟的物聯網通信技術把智能電表和用戶室內的各類可控電器或裝置相連接，實現安全隱患的實時報警。而在智能樓宇、智能家電等新興領域上，也同樣可以預見智能家電人機交互、樓宇電力數據雙向傳輸、用戶富余電能的回收等功能將成為可能，整個智能電網將通過與用戶的多樣化交互形成各式各樣的服務功能，從而發展成為互動運轉的全新模式，讓整個電網的可靠性和綜合效率真正得到提升。

3.3人工智能技術將成為智能電網技術的核心發展方向

現階段，在電路、電磁、電機電器等領域中已經能初步窺見人工智能技術使用的曙光，隨著未來數字技術和信息技術等尖端產業不不斷成熟，未來的智能電網中的電力設備和配套的應用將會由傳統的工廠設計向計算機輔助設計作進一步的轉變，而在這樣的前提下，加入人工智能技術，不僅可以使得新產品與新系統的創造周期與生產周期有效縮短，更可以使得系統設計的可靠性與智能型達到前所未有的新高度。從另一個角度而言，未來的智能電網中將存在著大量的自動控制裝置，包括自動繼電器、自動保護裝置、自動斷路器等，這些局部控制的協同作用看似簡單，但不同的裝置將會構成整個電力系統復雜的實時控制，考慮到人工智能技術具有清晰的邏輯思維和快速的處理能力，可有效實現智能電網中電力系統的保護實時控制，故人工智能技術將成為未來智能電網技術的重要發展方向。

4結束語

隨著智能電網的不斷發展和頂尖高科技領域的迅速進步，各類技術在智能電網中將會擁有越來越廣闊的發展前景。希望國家的相關科研單位能夠對未來智能電網各種具體的技術應用方式進行了詳細的探討與拓展，從而使得智能電網為社會市場經濟體系創造更大的經濟效益。

作者：劉巖亮 單位：國網寧夏電力公司檢修公司