浅析智能电网运用与发展趋势
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摘 要：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。本文主要对智能电网与传统电网的区别和智能电网的主要特点及运用两个方面进行了分析，概述了我国电网智能化的未来发展。
关键词：电网；智能化；电能；安全
1.智能电网与传统电网的区别
智能电网是指电网的智能化，是由众多自动化的输电和配电体系构成的电力系统，它是建立在先进的设备、先进的控制技术以及先进的决策支持系统上，将现代的计算机技术、传感测量技术、通讯技术、控制调度技术与电力网络高度集成而形成的电网。
智能电网与传统电网的区别：传统电网是一个刚性系统，即是一个垂直的多级控制机制反应迟缓，无法构建实时、可配置、可重组的系统。系统的自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余；对客户的服务简单、信息单向；系统内部存在多个信息孤岛，缺乏信息共享，整个电网的智能化程度较低。而智能电网可及时获取完整的电网信息，可极大地优化电网全寿命周期管理体系，确保电网实现最优技术、最佳可持续发展、最大经济效益、最优环境保护，从而优化社会能源配置，提高能源综合投资及利用效益。
2.智能电网的主要特点及运用
2．1智能电网的安全性
电网的安全性能是衡量电力系统优劣的一个重要指标，智能电网通过现代先进的设备以及控制和调度技术实现对电网的安全管理。智能电网在电网规划中就要强调安全和风险，提高电网抵御各种风险的能力，实现可靠的运行。
电力系统中存在着各种各样的攻击，比如，电力网络中一些大型的工厂对电力的需求量较大，对电力系统中供电量以及电的质量会有较大的影响。雷电对电力网络的攻击，也是一个重要的方面。智能电网通过威慑、预防、检测等手段尽量减少这些危害所造成的损失，减轻对电网的损害。智能电网具有“自愈”的能力，其实现方式是，当电网中某些元件出现了问题的时候，把这些元器件从电网中隔离出来，在不用人干预的条件下实现电网的正常运行，从而对用户的用电不造成影响。在出现非常情况的时候进行自动的调节。尤其在负荷突然猛增时，智能电网能够通过自动的调节，或者是向某些用电大户发出警告，从而在断电之前就可以采取一些措施，使得用户的损失降低。在经受到严峻的自然灾害的时候，电网应当尽可能的降低停电的面积，减少因为修复而付出的费用。
2．2智能电网提供高质量的电能
在经济不断发展的今天，用电设备对电能质量的要求越来越高，电能的质量甚至直接影响某些生产企业的生存，所以，高质量的电能对我国经济社会的发展有这种大的意义。电能的质量指标包括电压偏移、谐波、三相电的平衡、电压的骤降和骤升等等。
在城市电力系统的建设方面，首先要充分考虑到该城市的供电负荷，城市供电的电源，从而确定城市供电的电压等级和层次，提高电能的供应效率，保证电能的质量。电力质量问题的出现并不仅仅是因为电力公司，有时候由于电力网络中一些大型的设备或者对电波造成较大影响的机器以及自然因素的影响，电能的质量也会发生变化。根据社会上不同的用户对电能质量的不同的需求，电网可以将电能质量划分成不同的等级，相应地对电能的价格进行等级的划分，这样就实现了电力网络能够满足不同用户的需求，与此同时，电力企业的利益也得到了保障。另外一个方面，可以通过先进的检测元件（如现在研究比较火热的传感器技术）和电网的基本元件，快速地诊断并解决电能的质量问题。应用微电子技术减少各种线路故障、谐波的影响。
2．3电网管理的智能化
采用智能化仪表，及时发现电力系统当中出现的问题，并进行维护。随着通信技术的发展，利用移动互联网的通信方式进行系统故障定位。基于GPRS的无线数据传送方式，成本较低，也可以作为电力系统的通信传送方式。建立自动化的抄表系统，建立在电力线载波通讯网络、计算机网络等多种网络的基础上，将分散在不同地方的用户的电能表数据进行采集、分析、处理，然后传送到管理阶层，达到实现电能的计费、管理决策、工程分析等智能化。采用双向通信的方式，监视用户端的用电状况，并且将费用以及电力系统的运行信息传达到用户端，使得用户知道在什么时候用电最便宜，在什么时候用电电能的供应状态最佳。
2．4智能电网的环保性
提出建设智能化电网的一个重要的因素是环境保护的迫切性。通过优化其资产，实现以低成本保证其运行功能的要求。智能电网采用低碳环保的智能设备，实现全站的数字化，信息化，通信平台的网络化，自动完成信息的采集、测量、检测等功能，根据用户的需求支持电网实时的自动控制，在线分析、决策，协同互动等功能。将发电、输电、配电的各个环节进行协调运行，支持将新能源接入到电力网络当中，这些电力能源对环境友好，通过这种方式也减少了对外来能源的依赖，减少了像火力发电等发电方式带来的环境问题。
3.我国电网智能化的未来发展
随着我国电力系统技术应用水平与管理能力的不断提高，实现电网智能化是电力建设和发展的重要目标之一。智能电网不但可以解决完全靠人力实施电力系统监控的现状，而且可以有效解决电力管理中潜在的弊端与问题。因此，我国智能电网的未来发展一定要注重新型技术的应用与强化，并且实现管理模式与系统的进一步优化。
3.1提高电力信息模型的构建水平
目前，我国智能电网中执行的基本技术标准是IEC61850，但是IEC61850标准过于强调从设备到模型的抽象过程，而对于模型和实体的对应管理与研究则相对较少。为了适应我国智能电网建设和发展中对电力信息模型构建的高标准，IEC61850标准要进一步加强模型的实用化程度。同时，我国电力信息模型构建中尚未形成统一的行业标准，这也是需要得到解决的，只有逐渐实现模型的规范化建设，才能实现电力信息模型更具实用性和科学性。
3．2加强信息交换技术的运用
目前，国外许多地区的智能电网都是建立于通信信息的基础上，并且以科学、合理的通信体系作为运行的保障。我国智能电网的技术管理人员一定要充分考虑信息交换过程中防火墙，分层、分区隔离技术的研发和运用。另外，针对于国内智能电网建设中信息交换技术应用水平较低的现状，要按照电力系统相关对象间的互动，全面满足智能电网运行、控制的要求，设备厂商、系统集成商仍需进一步加强技术研发和运用。
3．3进一步完善智能电网技术管理模式
由于智能电网强调了信息的共享和继承运用，电力系统各种领域、各种学科不再孤立，常规变电站的保护专业、自动化专业及通信专业工作界面完全打破，因此，在我国智能电网的技术管理中，智能电网的调试模式、运行模式和维护模式等方面都要适时进行改革与完善，并且进一步明确运维职责和范围、指导运行生产、规范运维作业。
4.结束语
随着我国电力行业的高速发展及技术水平的不断提升，智能电网的建设必然会引导我国电力行业逐渐形成一个系统的技术、产业、经济综合体，其建设内容涉及到电力行业中发电、输送、使用、管理的全过程。另外，在面临国内能源危机的现实情况下，智能电网的建设和发展还可以促进新材料、清洁能源、高端设备研发等多行业发展，同时涉及能源布局乃至国家能源安全。
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