摘要：智能电网是未来电网的发展方向，其重点关注新能源发电、网络的可靠性和效率。对于智能电力设备研究者和生产商来说如何在发电、输电、变电、配电和用电五大环节实现管控一体化、互动化是关注的焦点；而对于自动化企业来说，提供从发电到用电整个价值链中的自动化、和可控制的电力设备来满足用户需求，是占据未来电力市场的核心所在。绿色城市离不开清洁能源，智慧城市离不开智能电网。生态城提出节能减排建设主题与国家电网公司建设坚强智能电网从出发点到根本目标都完全吻合，从而促成国家电网公司选择生态城作为国内首个进入实质性建设的智能电网综合示范工程。本工程充分发挥电网在资源优化配置、服务社会经济发展中的作用，对经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。
关键词：智能电网；新能源发电；清洁能源；
0 引言
智能电力设备，从狭义上来说，是具有信息获取或传输，并能进行逻辑判断的电力设备；而广义上来说，则可认为是适应和支持智能电网新特点的所有电力设备。智能电力设备主要有四个发展方向，分别是：发电、调度智能化；输电智能化；变配电智能化及用电智能化。对经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。具体表现在以下三个方面：
(1)满足经济社会可持续发展需要。随着滨海新区的开发开放纳入国家发展战略，其对电力需求提出了新的要求。只有构筑坚强的电网网架结构，才能满足其经济快速发展的电力需求。
(2)促进可再生能源的集约化开发和能源的可持续利用。生态城可再生能源利用率达到了20％以上，促进了可再生能源和用户侧新型用电模式的发展，实现能源的可持续利用。
(3)积极应对全球气候变化。生态城优化了能源结构，提高了清洁能源比重，为推进产业升级，发展低碳经济，努力建设资源节约型、环境友好型、社会和谐型城市提供了模板。
1 发电、调度环节智能化
发电、调度环节智能化主要是间歇式新能源电源大规模接入电网，及实现厂网协调控制系统的智能化。以分布式发电系统为例，发电部分、功率调节部分有多个逆变器，其中功率转换和控制装置又包含诸多核心设备，如各种大功率高性能变流器、大功率风力发电机的励磁与控制器、风力发电用永磁发电机变速调速装置、大功率并网逆变器、储能装置及电网的连接设备，燃料电池、电能输出波形质量设备，电压跌落隔离和保护设备等。对于大功率燃料电池系统，则涉及新的电路拓扑、智能集成功率变流器和智能系统级控制设备。
其智能电网建设主要是促进并满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源的快速发展。欧洲把可再生能源、分布式电源的接入电网及碳的零排放等环保问题作为重点，因此优先发展新能源接入与控制相关设备及技术。随着间歇式、不稳定新能源电源装机容量的增加，并网比例不断提升，电网必然承受严峻的考验，电网智能化需求越来越迫切。依据可再生能源并网相关技术标准和制度要求，实现间歇式新能源电源送出多种组态运行方式的友好并网，实现发电功率准确预测、智能调度控制功能。电网要求在装机容量3万千瓦及以上的间歇式新能源电源建立功率预测和运行监控系统，这将扩大间歇式新能源并网设备的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2输电环节智能化
输电环节智能化方面主要是交、直流柔性输电系统，利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交、直流电力系统运行参数或网络参数，优化电力系统运行状态，提高交、直流电力系统线路的输电能力。该系统的建设将增加在线监测设备和交、直流柔性输电静止无助补偿器、静止同步补偿器等设备的需求增长。高压直流输电中的轻型直流输电系统技术目前备受关注，如海上风力发电用岸上轻型高压直流输电装置，采用可关断晶闸管)、绝缘栅双极晶体管等可关断的器件组成换流器，可以免除换相失败的风险，对受端系统的容量没有要求。未来可用于向孤立小系统(如海上石油平台、海岛)供电，或在城市配电系统中用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源，是智能电网发展中的重要技术和设备。
3 变配电智能化
变配电智能化方面的重点研究课题主要有：智能变电站和智能化配电。智能变电站是数字变电站的发展，是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。与数字化变电站相比，不仅是简单的数字采集与展示，更具有一定智能意义的分析功能。智能变电站中，一次设备被检测的信号回路和被控操作驱动将采用微处理器和光电技术设计，简化了传统机电式继电器及控制回路结构。数字程控器及数字公共信号网络取代传统导线连接。变电站二次回路中传统继电器及其逻辑回路被可编程序代替，传统的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。变电站内的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置及正在发展中的在线状态检测装置等，将基于标准化、模块化的微处理器设计制造，设备之间的连接采用高速的网络通信，常规的功能装置将具有逻辑功能模块配电智能化应用方面，通常把配电系统的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统，其内容包括配电自动化系统及配电网络分析和优化、工作管理系统和调度员培训模拟系统等高级应用功能。配电自动化系统是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其内容包括配电网数据采集和监控、地理信息系统和需方管理几个部分。
4 用电环节智能化
用电智能化主要研究方向是用户用电信息采集，系统通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯电价和峰谷电价、负荷管理、线损分析，最终达到用电检查、自动抄表、错峰用电、负荷预测和节约用电成本等目的。用户用电信息采集系统主要需要智能电表、集中器、采集器及用电信息采集管理系统。
5结论
智能用能管理系统的功能丰富、设计合理、运行正常，能够满足各类型用户服务要求；系统界面设计美观、规范、易用，为用户提供了人性化的操作环境和便利的使用；系统总体性能运行可靠，具有非常好的稳定性；系统的设计具有前瞻性，在数据容量、功能需求等方面立足生态城未来发展规划，不仅能够满足当前功能和性能需求，而且也具有一定的扩展空间。系统在一个月的上线运行中，未出现错误运行的情况，系统得到了电力公司和生态城居民的一致认可。
参考文献:
张文亮，刘壮志，智能电网的研究进展及发展趋势，电网技术，2009
钱伯章，朱建芳，大容量储能技术和产业发展的新动态，电力与能源，2012
论文作者:周知,邱现民,买买提•玉素甫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
标签：电网论文; 智能论文; 系统论文; 装置论文; 变电站论文; 设备论文; 新能源论文; 《电力设备》2019年第12期论文;