智能电网关键技术研究【智能电网涉及的关键技术分析】

　　【摘 要】电网是经济社会发展的重要的基础设施，然而，近些年来，电网安全稳定运行的客观环境正在发生着巨大的变化。电网负荷快速的增长，大区电网互联初步形成，电力市场运行因素对电网运行的影响日益显现，加之受全球气候变化的影响，极端气候环境对电网安全稳定工作提出了很多的新挑战。本文通过对智能电网涉及的关键技术进行分析，来解决电力系统中常见的一些问题。
　　【关键词】智能电网；特点；关键技术
　　一、智能电网发展概述
　　2012年5月4日，国家科技部正式发布了《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》（简称专项规划），明确了“十二五”期间电网科技发展思路与原则，确立了“十二五”期间基本建成以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网，推动我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越的总体发展目标，部署了九项重点任务。该规划是智能电网正式纳入国家“十二五”规划纲要以来，国家部委层面发布的首个关于智能电网的相关规划。规划内容涵盖了大规模清洁能源并网、储能、远距离输电以及配用电技术等世界智能电网发展热点，同时在分析我国能源与电力的战略需求的基础上，结合我国智能电网的范畴、特点以及发展阶段，将支撑电动汽车发展的电网技术，大电网智能运行与控制，智能输变电技术与装备，电网信息与通信技术，柔性输变电技术与装备以及智能电网集成综合示范等作为“十二五”期间智能电网的发展重点。
　　二、国家电网公司加快坚强智能电网建设
　　1.建设智能电网是世界电网发展的必然趋势。对我国而言，建设坚强智能电网，既是基于城市化、工业化加快发展的基本国情，也是为了满足能源资源大范围优化配置、清洁能源大规模开发的需要，以及客户日益多元化的服务需求。
　　2.国家电网公司制定了智能电网全面建设行动计划，明确了建设目标和重点任务。新一代智能变电站关键技术研究和关键设备研制全面启动。
　　三、智能电网的关键技术
　　目前，新一代智能变电站还处于前期研究阶段，但可以肯定的是，新一代智能变电站不会是颠覆式的。智能电网设备行业发展瓶颈主要反映在电子式互感器抗干扰性、长期稳定性尚需提高以及部分设备和元器件在运行可靠性和稳定性方面存在差距等方面。
　　1.建立坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步、优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。
　　2.实现开放、标准、集成的通信系统 智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力。
　　3.配备高级的电力电子设备 电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，同时它们也是能量转换系统的关键部分，所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。
　　4.智能调度技术和广域防护系统 智能调度是智能电网建设中的重要环节，调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
　　5.高级读表体系和需求的侧管理 智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一。人网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，并且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。
　　6.高级配电自动化 高级的配电自动化将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互。
　　7.可再生能源和分布式能源的接入 分布式能源包括分布式发电和分布式储能，其中分布式发电技术包括:微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等；分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。
　　四、构建科技创新体系，推动智能电网全面细化实施
　　电力企业在智能电网具体建设和推广实施中居于主导地位。“十二五”期间，电力企业根据智能电网不同发展阶段的实际需求，以专项规划为指导，选取亟须解决的难点技术，重点突破，有序推进，实现发电、输变电、配用电以及电网运行控制等各个环节全面的技术跨越。在不断提升电网大范围优化配置能力的基础上，通过现代先进技术的高度融合，大规模开发和利用新能源和可再生能源、全面提高大电网运行控制的智能化水平，提高电网供电能力及抵御重大故障及自然灾害的能力，提升供电服务能力和水平，开展新一代智能变电站、分布式发电及微电网等技术的研究，实现我国电网的跨越式发展。同时，电力企业将继续发挥在智能电网技术创新中的引领作用，从基础研究入手，把握重大前沿课题，建立自主创新体系，重视电网各环节协调发展，引领国际智能电网技术发展。我国智能电网发展既需要关键技术的攻关和突破，又需要示范工程的建设和落实，是一项复杂的系统工程，涉及政策、资金、科技、人才、管理等多个方面，需要国家层面的积极引导与大力扶持。
　　五、信息安全是智能电网安全重要基础
　　我国坚强智能电网的定义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。在这个概念中，通信信息平台、信息化、自动化、互动化、信息流等字眼都表明信息通信技术与电网发展密不可分。随着我国智能电网的建设，信息安全问题在电网调度自动化、继电保护和安全装置，发电厂控制自动化、变电站自动化、配网自动化，电力负荷装置、电力市场交易、电力用户信息采集、智能用电等多个领域都可能面临信息安全的威胁。可以说，信息安全已成为智能电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础，是电力企业生产、经营和管理的重要组成部分。
　　结束语
　　落实智能电网行动计划，规范建设和管理模式。把握投资力度和改造节奏，加强质量管控，有序推进智能电表安装应用。基本建成输变电设备状态监测系统。加强市场开拓，提高电动汽车充换电设施运营效益。根据市场评估和政策支持情况，稳步推进后续充换电设施建设。
　　参考文献
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