摘要：所谓智能电网就是电网的智能化，是建立在当前的集成、高速双向通信网络的基础上，运用先进的传感与策略技术，现代化的设备实现安全、经济、可靠的电力使用目标，推动我国电力市场及资产的高效运行。
关键词：智能电网；建设；技术
1 智能电网的概念
国家电网公司提出的智能电网概念最具代表性：坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
2 智能电网是我国电网发展的必然趋势，它将谱写电网建设的新篇章。其重要意义体现在以下方面：
（1）具备强大的资源优化配置能力。我国智能电网建成后，将形成结构坚强的受端电网和送端电网，电力承载能力显著加强，形成“强交、强直”的特高压输电网络，实现大水电、大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送，区域间电力交换能力明显提升。
（2）具备更高的安全稳定运行水平。电网的安全稳定性和供电可靠性将大幅提升，电网各级防线之间紧密协调，具备抵御突发性事件和严重故障的能力，能够有效避免大范围连锁故障的发生，显著提高供电可靠性，减少停电损失。
（3）适应并促进清洁能源发展。电网将具备风电机组功率预测和动态建模、低电压穿越和有功无功控制以及常规机组快速调节等控制机制，结合大容量储能技术的推广应用，对清洁能源并网的运行控制能力将显著提升，使清洁能源成为更加经济、高效、可靠的能源供给方式。
（4）实现高度智能化的电网调度。全面建成横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，实现电网在线智能分析、预警和决策，以及各类新型发输电技术设备的高效调控和交直流混合电网的精益化控制。
（5）满足电动汽车等新型电力用户的服务要求。将形成完善的电动汽车充放电配套基础设施网，满足电动汽车行业的发展需要，适应用户需求，实现电动汽车与电网的高效互动。
（6）实现电网资产高效利用和全寿命周期管理。可实现电网设施全寿命周期内的统筹管理。通过智能电网调度和需求侧管理，电网资产利用小时数大幅提升，电网资产利用效率显著提高。
（7）实现电力用户与电网之间的便捷互动。将形成智能用电互动平台，完善需求侧管理，为用户提供优质的电力服务。
3 智能电网建设的关键技术
3.1 建立电网通信体系，布置网络拓扑结构
通信支撑是智能电网运行的关键部分，而通信接入则是通信支撑的重要部分。由于EPON系统的网络拓扑结构能和电网的链形和环形结构完美融合，而且还能节省光纤，使得电网站点与配电终端互相间链路的保护作用以及50ms切换保护作用能成功实现，并且符合智能电网运行中高效经济、坚强可靠、开放透明、环保清洁以及互动有好的基本要求，从而EPON技术是通信支撑中通信接入的最适合方法，以EPON为基础的组网技术是智能电网在配电、用电以及调度中非常科学的通信方式。在推进过程中，智能电网和信息通信关系紧密，因此布置出坚强、灵活的网络拓扑结构是不可或缺的。网络拓扑结构布置是否科学合理与智能电网运行的优劣息息相关。配电自动化和DMS高级功能的实现的前提和基础是智能电网拓扑结构的分析。在分析过程中主要有树搜索法与邻接矩阵法两种方法，二者可以同时运用于智能电网的拓扑结构分析中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言在厂站分析时经常运用邻接矩阵法，这样能和所有的主接线形式相符合。在厂站的拓扑结构分析中使用邻接矩阵法时，将邻接矩阵的自乘运算用节点消去法来替代，能使得厂站的网络拓扑计算速度大大提高。
3.2 广域保护和智能调度系统的建立
3.2.1 系统模拟与快速仿真
在对智能调度和广域保护系统进行快速模拟和仿真时，已经开发完成的DES软件结构相对比较复杂，主要包括电力模拟子系统、教员控制子系统、EMS/SCADA仿真子系统以及数据库管理子系统。电力模拟子系统主要运用于模拟智能系统日常实际的运行状况，也就是智能系统各种电力设备和相关网络的动态、静态响应。电力模拟子系统主要有算法的求借以及模型的生成，仿真模型包括自动装置、变压器、负荷、发电机、网络和继电保护等模型。仿真算法求解技术主要包括网络拓扑、节点的优化、故障和动态过程以及稳态潮流等的计算，还有暂态处理计算等。教员控制子系统主要指的是制作培训方案、评估培训结果以及控制培训过程。教员控制子系统能够进行故障设置的提供，能够完成恢复、快照、恢复事故之前的状态、暂停以及初态恢复等操作。EMS/SCADA仿真子系统也可以叫做图形支撑系统，在画面的风格特点以及内容的显示方面应该与在线系统保持相同。将用来描述EMS/SCADA系统的厂站图、系统图等含有的数据进行转换并分析后，DTS的图形支撑系统可以实现调用显示。DTS系统数据管理的中心是数据库管理的子系统，它可以提供数据通信的基础平台给系统中其他模块。DES数据库在设计过程中采用实时共享库与大型商用数据有效结合的方法，利用ORACLE管理系统来实现培训教案库以及数据库的维护功能，而SCADA实时数据库的仿真一般通过实时共享库来实现。
3.2.2 系统建设的主要技术
在广域保护和智能调度系统的建设中，主要有如下技术：首先是智能预警技术，系统的作用除了对无人值守变电站的运行安全进行维护以外，预警对电站设备运行造成影响的各种因素，例如水灾火灾、烟雾以及电缆异常等情况。智能预警技术通过在线监测的使用来对系统的故障及时发现并得出应对措施，以此来促进电力系统变电站运行过程中的安全性及可靠性。其次是优化调度技术，指的是在智能电网系统运行控制中对各种技术综合利用。一体化的调度管理技术充分体现了智能调度系统在运行中的高效化、规范化。优化调度技术的运用显示了智能电网的灵活性和经济性，与国家的节能减排策略相符合，有利于资源配置，也能够为分布式与可再生能源的接入实现技术支撑。然后是预防控制技术，进行智能化的电网故障辨别和恢复。智能电网利用高级分析技术与实时通信系统的结合来实现相应的自动化控制和执行问题的自动检测，能够修改系统潮流、状态和设置从而避免预测问题的产生。最后是调度决策可视化技术，能够实现综合业务接入、传输、交叉连接和交换等功能，进行电网全程的自动化诊断和集中监控，对每个电路板提供热插拔和热备份功能，从而使得系统的可维护性和安全性提高。
3.3 可再生资源的科学合理使用
可再生资源主要有太阳能、风能、生物质能以及潮汐能等。由于电力系统能源和电力供应的日趋紧张，我国经济的进步收到了很大的限制，因此从保护资源和节约成本的角度出发，利用输电配电设备的增加来进行高峰负荷需求的满足已经很难实现。另外，电力系统在发电中要求具有连续性，那么用电、供电年和发电之间应该维持平衡，智能电网中的发电容量和设备需要具有合理的备用容量。电力系统中对电能存储的相关技术也存在现实性要求，利用大规模的电能存储技术可以解决电力系统供电和配电的矛盾，使得电力设备的利用效率提高。在智能电网建设中，风能和太阳能是解决能源需求问题的最根本方法，每年地球接收的风能的20%或太阳能的0.01%就能满足全球的能量消耗，因此，在未来智能电网建设中，风能和太阳能，尤其是太阳能电池发电技术，将会是主要的能源来源。
结语
智能电网是经济和技术在电力能源上发展的必然趋势，也是现在世界能源领域研究的热点。中国特色的智能电网建设是一项高度复杂的系统工程，开展智能电网的研究和应用对我国社会经济发展具有重大意义。
参考文献
[1]宋菁.国内外智能电网的发展现状与分析[J].电工电气，2010（3）.
论文作者:胡利伟,高威,李腾飞,曹宇,谷华中,范珉珉,范立
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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