智能电网的现状和发展前景分析

卢 杰

安徽华电工程咨询设计有限公司 230022

智能电网的现状和发展前景分析

卢 杰

安徽华电工程咨询设计有限公司 230022

由于智能电网具有灵活、安全、友好、清洁以及经济的特点，因此，逐渐成为电网未来的发展方向。研究目前智能电网的现状以及未来发展前景对于智能电网的发展具有非常中药店意义。因此，本文从智能电网的概念以及特点出发，分析了智能电网目前的国外研究现状以及国内的研究现状。并重点介绍了智能电网未来技术发展的重要方向和前景：基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制；分布式能源的系统集成智能电网构架；快速仿真决策智能电网技术以及基于知识的综合决策支持的智能电网系统。最后提出了一些有利于智能电网未来发展的合理化建议。

智能电网；再生能源；自动化；电力技术；继电保护

1 智能电网概述

1.1 智能电网的内涵

智能电网的内涵是区别于传统电网的内涵来定义的。所谓传统电网是指的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。而智能电网则是指可及时获取完整的电网信息，优化社会能源配置，提高能源综合投资及利用效益。智能电网为何“智能”？这是因为智能电网的可观测——量测、传感技术；分布智能——嵌入式处理技术；自适应；可控制——对观测状态进行控制；高级分析——数据到信息的转换；自愈功能。

1.2 智能电网的功能特点

智能电网的功能特点主要包括以下几点：可观性、可控性、灵活性、开放性、安全性、自愈性、预测性、快速性、互动性、全局性、协调性、经济性等。而智能电网的实现手段可以通过下图来表述。

图1

2 智能电网的国外及国内研究现状

2.1 智能电网的国外研究现状

欧美各国对智能电网的研究开展较早，且已经形成强大的研究群体。英国、瑞典均在积极规划推动智能电网，意大利及美国已率先试行。由于各国的具体情况不同，其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。

美国主要关注电力网络基础架构的升级更新，最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。欧洲大力开发可再生能源、清洁能源，电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求。其未来电网向着智能/分散/自主发电和高度集成的网络管理方向发展。

2.2 智能电网的国内研究现状

虽然我国还没有从国家层面制定智能电网的发展战略，但在很多方面的研究成果已经为发展智能电网奠定了一定的基础。华东公司建设智能电网呈现的特点为：规划以自愈为目标的智能电网；实现智能化调度；新型材料和智能设备的全面使用；可再生能源的友好接入；实现与用户的智能互动。而华北公司在可再生能源发电方面，国家也启动了多项863高技术研究发展计划项目，在“十一五”期间，在三大先进能源技术领域设立重大项目和重点项目，包括：以煤气化为基础的多联产示范工程，MW级并网光伏电站系统，太阳能热发电技术及系统示范等项目。

3 智能电网的未来发展前景

作者通过多年的电力系统的工作经验，结合智能电网方面相关的技术资料，总结出智能电网未来发展的前景主要体现在以下几个方面：基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制；分布式能源的系统集成智能电网构架；快速仿真决策智能电网技术以及基于知识的综合决策支持的智能电网系统。

3.1 基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制

近年来，MAS系统使用越来越频繁，所谓MAS系统英文上是指：multi-agent system，也就是我们通常所说的多Agent系统。该系统伸缩性非常强，可以有效的互联和互操作遗留系统，因此，该MAS系统可以最大限度的保护用户资源。该系统是人工智能领域研究比较多的方向，其在智能电网上的应用前景也将越来越大。该系统的分布协调理念可以有效的分布协调控制各级EMS、DMS、厂站自动化系统。

3.2 分布式能源的系统集成智能电网构架

分布式储能，分布式发电以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源是分布式能源的三个重要组成部分。这三者同属于用电范畴，并具有非常大的联系。例如：分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网，并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。

3.3 快速仿真决策智能电网技术

基于事件响应的快速仿真决策，既不同于传统预防性控制的静态安全分析和安全对策，也较基于PMU的广域测量系统所组成的动态安全评估(dynamic security assessment，DSA)有所发展，主要增加故障发展快速仿真的实时预测功能，为调度员提供紧急状态下的决策支持。从目前的发展趋势来看，基于Agent的快速仿真决策是未来发展的重要方向。

3.4 基于知识的综合决策支持的智能电网系统

随着我国智能电网的不断发展，需要面对的信息和数据量将不断的增多，同时各信息和数据之间的关联也将变得越来越密切。因此，如何将这些海量的同时具有关联的信息实现会有效的调度和控制，将是未来研究的重要方向。而基于知识的综合决策支持的智能电网系统能够有效的解决这一问题，所以其发展前景非常大。

4 结语

智能电网的建设对于促进我国的节能减排，带动相关产业链的发展，改善人民的生活水平，促进我国经济的不断发展等具有非常巨大的意义。因此，研究节能减排的发展是非常重要的。智能电网是技术和经济不断发展的要求。

同时，智能电网作为一项高度复杂的系统工作，需要解决的难题非常多，不但包括各种硬件问题，还包括像经营管理、宏观政策等方面的软件难题。为此，为了智能电网更好的发展，提出以下有利于智能电网发展的建议和方法：为了推进智能电网的进一步建设和研究，必须不断地发挥一体化管理优势，有效促进智能电网的发展；强化建构设计的使用，有效促进智能电网技术发展；注重计划方案的实施和实践，促进智能电网的发展；充分兼顾智能电网的建设、改进以及规划，有效促进智能电网的发展；充分控制和调度用电和输配电网，有效促进智能电网的发展；输、配、用电的协调安全与经济运行，有效促进智能电网的发展；形成完整的智能电网规范和标准体系，有效促进智能电网的发展；重理论和技术的创新与应用，有效促进智能电网的发展；研究建立电网综合知识支撑体系，有效促进智能电网的发展；建立智能电网试验基地，有效促进智能电网的发展。另外，要特别注意建设中国智能电网城市示范工程；在大力发展特高压输电技术的同时，适时开展超导输电研究及应用。总之，我国智能电网的研究和建设必须充分发挥一体化管理优势和自主创新精神，建设具有中国特色的智能电网。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2013.06.012