智能电网新型运行模式及发展探讨

2013-04-17蒲晓瑛

机电信息 2013年6期

蒲晓瑛

（四川东祥工程项目管理有限责任公司，四川成都 610000）

0 引言

电能传输服务阶段，其产生、供给以及分配应用几乎同步开展，其众多环节形成了持续动态平衡的发展模式。当前，我国电力体系互联运行，在促进资源优化配置、强化电能服务质量的同时，也面临了更加复杂的问题。如何优化电网运行模式，引入智能化控制手段，促进电力体系运行的网络化与智能化，成为当前面临的主要问题。

1 智能电网内涵与组织架构特征

在智能电网中，通过引入现代化的网络手段、智能技术，使电力机构各类设备、管控体系、生产经营任务与工作人员有效互联，创建一种基于公共信息体系模型的自动存储汇总数据体系。智能电网可对供电体系运行模式、电力企业管控状况展开分析，并做出客观明确的判断，以优化资产管理和供电运行服务工作。

智能电网是各类通信技术、传感手段、控制原理的有效集合，并呈现出互动性、信息化与自动化的特征，可促进各级电网体系的协调发展。当然，新技术引入电网系统中，并没有真正更新传统电网形态以及电力体系运行总体规律。未来智能化的电网运行系统应具备更多的特征，即包含强大坚实的网络体系结构，涵盖丰富的智能元件，其信息流可位于网络体系中精准地实施采集、交换传输以及实践执行，并面向多层次的用电需求供给更多的电能产品，持续提升运行效率，同时体现出电力企业同用户的交互性特征。

智能电网的强大网络体系可有效抵御各类外界影响、干扰，如暴风雪等恶劣天气、人为非法攻击等。一旦电网系统出现故障，则可通过智能运行手段快速摆脱危机，降低损失。电网智能化、网络化的运营势必涵盖多重信息的应用处理，例如命令信息、状态信息、属性、历史与互动咨询信息等。其位于各个信息登记平台中，实现了可视化管理，便于电力企业工作人员操作。从输出层面来讲，智能电网应能提供市场经济持续发展需求的大量电能，同时应适应各类新负荷形成的电网冲击，并为用户提供符合需求的优质电能产品。智能电网体系还可借助发电方式的优化调节，实现市场化发展，使电能良好分配，确保自身始终高效运行。用户可依据可视整体区域供需电力状况进行电量以及时间段的优化调节，实现电能优质分配。智能电网组织架构高度集中，系统中发挥控制效能的智能装置和测量元件可同数据库中央控制中心有效连接，其作用分散至智能元件之中。各个智能控制装置均可视为自律单元，可实现高效的自我管控，其中包含较多用户程序组织模块，可做好各类信息数据的综合处理。该体系可在线实现扩展系统、管理维护以及容错功能。

2 创建智能电网新型运行模式

2.1 引进智能化测量装置与先进元件

应用智能化元件可巩固电网系统物理基础建设，该类元件应能够应对各类干扰影响，依据反映管控元件各类属性信息和控制中心传输命令，可高效准确开展智能操作。另外，先进智能测量装置可准确、快速、敏锐地映射测量出电网元件的具体属性、客观状况，进而借助自身接口体系装置将相关物理量传输至通信网络，并由通信网络发送至各层级控制中心。当前各类信息手段、电子技术、自动化理论、现代化传感技术等的发展，以及现代制造生产工艺的优化提升，为智能化元件和管控测量装置的大规模生产打下了坚实的基础。为此，我们应科学引进，有效利用，做好仪表装置的选用、电网接口的配设，实现优质的数据采集与综合处理。

2.2 优选通信方式，提升规律性认识

智能电网运行模式建设中，网络化为其突出特征，我们要想真正实现网络化的运营，就必须优选通信方式。电能传输主体基于光的散射，其常常在几秒钟或更短时间内便可影响到周围，甚至波及到整个电网体系。电网的大范围互联、横跨交错，较易受到自然因素的侵袭和人为的破坏。

为此，在构建智能电网新型运行模式时，应基于混合型拓扑结构，应用分级通信协议模式，并基于智能电网服务分析的高效实时性特征，做好容量选择，提升传输服务的准确性。应用分散自律系统通信方式提升智能电网整体安全性，可让电网运行更加高效。电网系统各级控制单位基于计算机控制技术、程序，明确体系运行变化，这些应用程序从本质层面针对其规律做出数学描述。也就是说，进行电网体系研究主要借助控制、数学学科做出全面映射与量化再现，反映其运行状态。对于其动态失稳机理的研究、元件数学建模分析等，当前还没有形成统一认识。

因此，创建智能电网新型运行模式的首要任务在于对其运行体系做出真实、可靠、精准的数学描述与规律判断。在构建阶段，面临着较多技术难题，如超导输电控制技术、间歇电源发电接入/退出模式技术、储能研究手段、光纤复合电缆技术等，还需要我们做进一步探索。

3 智能电网运行体系发展探索

近年来，我国提升了互联电网运行速率，即将构建统一模式。同时电网系统安全可靠运行问题更加突出，因此创建智能电网成为强化其安全可靠性的良好手段。为此，我们应树立核心目标，做好试点管理与实践工作，促进分布电网发电模式有效转变为智能化、高灵敏性的电网运行模式，使传输电能体系体现良好的智能性、高效性、可自愈性以及自动化等特征。

我国自然资源分布较为集中，区域同电能消费领域并不对称，这样就需要进行大规模的远程传输电能。相比于煤能源的发电量，太阳能、风力、水力、核电等新兴能源的总体发电量较少，应用范围有限。再加上新兴输电技术未全面投入应用，金属导线在低压传送阶段会导致较大网损，为此应引入智能特高压电网输电模式。煤能源的一次性应用特点以及储备量有限的状况决定，我国未来势必全面应用新型能源发电传输。我们应借鉴行业领域超高压输电操作经验与核心技术，加快制定智能运行电网自上而下的协调管控和智能元件模块标准，真正让智能电网运行得更加高效、畅通。