智能电网技术的研究现状及发展趋势论文_邸彩芸

智能电网技术的研究现状及发展趋势论文_邸彩芸

邸彩芸

(国网冀北电力有限公司技能培训中心 河北保定 071051)

摘要:全球智能电网目前仍处于发展阶段,从发展角度来看,当前的智能电网还需要不断地完善,在日后的发展过程中将面临着新的挑战。智能电网的发展,不但能使我国的能源、气候以及经济领域得到更好的发展,也有利于清洁能源以及坚强电网的开发和利用。我们充分相信:随着我国智能电网的发展,可以更好地推动我国电力系统的改革和升级,为世界能源与全球环境的发展贡献力量。

关键词:智能电网技术;研究现状;发展趋势

引言

我国正在建设资源节约型、环境友好型和谐社会,智能电网建设是其中重要的组成部分。国家电网公司站在履行社会责任的高度,对智能电网建设高度重视,出台了一系列措施和办法,对建设统一、坚强智能电网工作进行了安排和部署,非常必要和及时,十分具有前瞻性和指导性,为建设智能电网指明了方向。

1 智能电网的概念及特性

智能电网指的是电网的智能化,它要建立在集成高速双向通信网络的基础上,通过应用先进的设备技术、传感和测量技术、控制方法和决策支持系统技术等,实现电网安全可靠、经济、高效、使用安全以及环境友好等目标。智能电网的主要特点可分为自愈、激励、抵御攻击、满足用户所需的电能质量、容许各种不同发电形式的接入等。

智能电网所包含的主要技术特征为:数字化、信息化、自动化和互动化。(1)数字化指的是电网的结构、对象、状态的定量描述,以及各类信息的精准、高效传输及采集具有数字化特征。(2)信息化指的是非实时信息以及实时信息的高度集成、利用及共享。(3)自动化指的是电网运行状态能够被自动监控、控制策略能够得到自动优选以及故障状态能够自动恢复等。(4)互动化指的是电源、电网以及用户资源之间能够友好互动,并可以协调运行。

2 智能电网的核心技术浅析

2.1人工智能技术

目前,我国的人工智能技术在很多领域中得到了广泛使用。随着数字技术与信息技术的逐渐成熟,未来智能电网系统中电力设备与配套设施的使用都会发生改变,不再是传统的工程设计而是由计算机辅佐设计。在这一基础上使用人工智能技术,既可以保证缩短新产品与新系统的生产周期,还可以提高系统设计的安全性与可靠性。换一个角度出发,在将来智能电网的运行中会存在很多自动控制装置,其中包括了自动继电器、自动保护装置与自动断路器等。这些控制系统之间的协同合作看似简单,但实际的全面控制比较麻烦。对于人工智能技术的使用,需要有较强的逻辑性与相应的处理能力,以保证智能电网中电力系统的保护实现实时监控。

2.2 分布式能源

分布式能源是指分布在用户侧的能源梯级利用和可再生能源及资源综合利用设施,如以太阳能发电、风能发电、热电联产、沼气利用等。分布式能源直接安装在用户端,尽量减少中间输送环节的损耗,实现对资源利用的最大化。分布式能源是智能电网的技术基础,既可独立运行,也可并网运行,而不管规模大小、使用什么燃料或应用的技术。

2.3决策支持和可视化技术

智能电网中的决策支持系统可以对电网中的一些问题与发展动态进行实施监测,再通过使用知识库与科学方法对其进行分析,有效解决了系统运行中的问题,还可以实现把运行系统实际情况与具体选择方式提供给使用者。这一技术可以使用在需求侧管理系统与使用者的需求响应。可视化技术主要是将不同的信息经过处理,形成方便使用者分析与决策的可视化信息,以大大提高发电企业的工作效率与决策的准确度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将以上技术进行协调综合应用,能够提高智能电网不同功能的使用效率,从而确保整个系统的运行稳定与安全。

3 我国智能电网技术的发展现状

我国目前已经具备了发展智能电网技术的相关条件,并通过对智能电网的建设,提升电力系统每个领域的生产能力。在发展智能电网中,我国更为关注的是智能输电网领域的发展,并将特高压电网也融入发展当中,保证我国电网系统的安全性与可靠性。根据当前电网发展形式的变化,我国的电网企业以及用户的用电行为也随之发生了变化。要想更好的实现我国电网智能化的目标,目前还有很多项技术需要进行研究,其中有部分技术项目已经在智能电网概念提出之前就已经进行研究了,例如,输电网中的广域测量系统、柔性交流输电以及配电网中自动抄表、分布式发电与需求管理等技术的研究都已经取得了很好的成绩。要使智能电网得到更好的发展,还应对储能技术、微电网技术、可再生能源技术做进一步的开发与研究。同时,在智能电网发展的过程中,还应适当整合企业的资产管理与电网生产运行的管理平台,为国家电网建设、规划与运行和管理提供更好的信息服务。

目前,我国已成功地建设了七座智能变电站,这是我国目前在智能变电站设备研制、技术开发以及产品制造等领域所实现的一次突破,也是我国实现智能电网建设的一次重要突破。这一重要突破,使我国在国际智能变电站技术领域占据了领先地位,使我国成为世界智能变电站技术的引领者。早在2009 年时,我国电网公司就已经发布了“坚强智能电网”发展战略。主要以特高压电网作为骨干网架,将各级电网之间的相互协调发展作为基础,以通信信息为主要平台支撑,通过智能电网的自动化、信息化、互动化等特征,以及电力系统输电、变电、用电、发电以及调度等环节,覆盖所有的电压等级,实现“信息流、电力流、业务流”相互融合的现代化电网。

在实施坚强智能电网这一发展策略时,坚强与智能两者是相互交叉且不可拆分的,坚强智能电网是一个既经济高效、坚强可靠的电网,也是一个清洁环保、具备友好互动、透明开放的电网。其中,经济高效指的是电网的运营成本低,而且输送及运行的效率较高,还可以高效利用能源资源;坚强可靠指的是电网的网架结构坚固、而且电力的输送能力也足够强大,并且安全可靠;清洁环保指的是能够降低污染物的排放,促进清洁能源的利用与开发;友好互动指的是电网在运行方式上比较灵活,易于高速,可以兼容用户及各类电源的接入;透明开放指是的电网、用户及电源之间的信息可透明共享。

4 智能电网的发展前景

目前,在各国电网管理工作中,智能电网已被众多国家认可。我国智能电网的发展,应基于目前的现状以及自身特色,参照各国发展优势进行规划与实施。在建设智能电网的过程中,要根据我国的实际发展情况及当前的国情,积极推动坚强智能化电网的建设与研究,还要对国内外智能电网进行充分的调查与研究,对数字化电网建设、特高压电网的发展以及信息化企业等工作做统筹规划,并依照清洁高效、安全可靠等要求,明确智能电网所实现的目标,尽早研究出以数字化、信息化、互动化及自动化为特征的智能电网技术路线,加快我国智能电网的构建。如今,我国有许多省市都已经将智能电网作为一项重要的城市发展内容,在国家政策的支持与领导下,已全面开始建设智能电网系统。我国电网经历了多年的发展,近两年又实现对智能电网的创新与实践,使我国的智能电网步入一个暂新的发展轨道。

结束语

目前我国社会经济飞速发展,面对新时期的发展需求,智能电网建设显得愈发重要。电力能源与人们的日常生活和社会发展具有直接影响。电网建设是一项利国利民的重要工程,在科技水平不断发展的情况下,智能电网技术得到了广泛应用,很大程度上提供了电力系统的供电效率和供电质量,对我国经济发展具有很好的促进作用。

参考文献:

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[3]王洁.新形势下智能电网技术应用的探讨[J].现代国企研究,2017(16):140.

[4]李辛阳,薛晓东,乔志远.智能电网技术在大型机场供电系统中的应用[J].河南科技,2017(01):49-51.

论文作者:邸彩芸

论文发表刊物:《河南电力》2018年5期

论文发表时间:2018/9/7

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