智能电网建设中的相关问题与对策研究

贾启升

【摘 要】随着我国经济社会工业化与信息化的融合与发展，国家电网及相关技术平台均得到了很大的发展。智能电网在能源利用、电网体系运行管理等方面均有明显优势，我国已将智能电网的建设列为重要发展战略之一，智能电网的建设是一项庞大的工程项目，不同国家、不同技术背景所面临的问题各不相同。本文分析了我国智能电网建设特点、现状与问题，认为智能电网的建设应从技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化几个方面进行。

【关键词】智能电网；建设；问题；对策

1.智能电网特点与建设现状

智能电网的建设及运行融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，以现代化的网络分析技术与先进的数字化技术为主要支撑，对传统电网中的技术设备、人员、控制系统及管理目标有机融合与一体，并采用先进的信息数据处理系统实现高效的电网建设与运行过程中的数据信息采集、处理、存储、传输工作，帮助电网系统对电网拓展及运行过程中搜集处理的设备与系统运行、客户需求、市场变化、经营控制中的数据信息进行科学、深入的分析整合，为社会提供更全面、更及时、更可靠、更优质的电网服务。

智能电网的建设和利用已经成为未来电网行业竞争与发展的必然趋势，越来越受到全球各国、各领域的高度重视。近年来，世界各国都逐渐根据各自的基本国情及技术设备的实际状况，制定出了相应的智能电网建设方案。西方国家智能电网的建设与规划主要围绕传统电网中监控系统及用电设备的替换与改造开展和实施，其智能电网建设的主要目的是提升用户用电体验、加强电网用电与配电管理。我国智能电网规划建设的重点在于改造与完善当前的大电网系统与相关设施，实现能源的高效利用、大容量、长距离输电线路的建设及发电、输电、变电环节功能的整合统一。

2.智能电网建设中的问题分析

2.1发电、输电、变电等环节存在的问题

从智能电网建设与应用的环节来看，系统的发电、输电等环节均存在一些问题：

传统电网发电环节主要通过低电压穿越完成，而智能电网主要通过对风能等的转变实现发电功能，当前，我国网厂协调能力、风电调峰能力都存在明显不足，使智能电网的建设和发展受到了制约。因此，我国拟定了构建大能源建设基地的电网建设规划。

我国幅员辽阔，水电分布极度不均匀，直接导致智能电网输电环节的不协调现象。输电设备与输电控制系统电压、容量负荷及输电过程的监控机制是制约输电环节的一大原因。

我国现有配电网络明显不满足智能电网建设要求，主要体现在配电网络的架构强度与稳定性不足、缺乏自动化与数字化技术支撑。

用电环节的灵活化和人性化是智能电网建设的一大亮点。当前，我国智能电网的用电环节仍未实现系统与人员的无缝衔接和有机结合，用电管理系统也没有足够的兼容性与可拓展性，不能支持用户与电网的高效互动。

2.2社会与市场环境问题

随着社会能源的日渐紧张，政府对行业建设用地的要求标准日趋严格，对行业及项目建设中的能源利用率、调度工作和系统建设运行等方面提出了越来越高的要求；社会经济及行业领域发展迅速、变化过快，给智能电网各项系统建设的灵活性、可拓展性及能源利用的高效性带来了挑战。

2.3电网内部建设问题

随着电网建设与运行过程风险因素的增加和日趋复杂，大面积停电对电网建设工作影响巨大；我国很多地区短路电流全面接近限额，基于此种问题的普遍性，很难通过简单的局部调整与改善解决当前的问题。

2.4新能源接入后的电网稳定性问题

新能源接入后的电网问题主要体现在输电环节。近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，严重影响电网整体稳定性和可靠性；另外，在配电与调度方面，也难以协调新能源与电网运行过程安全、稳定之间的矛盾。

3.智能电网建设对策

在社会经济与行业发展的新时期，智能电网的规划与建设工作应坚决以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，理清建设工作重点，着重从现代化的技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化等方面实施智能电网的建设工作。

3.1相关技术的研发与利用

当前，我国智能电网建设工作尚处于探索与初步发展阶段，迫切需要现代化的技术作为支撑。不论从电网建设中发电、输电、配电、用电等环节建设来看，还是从监控系统、管理控制系统等项目内容来看，现代化的计算机网络分析技术、现代化通信技术、传感技术等都是不可或缺的核心支撑点。近年来，我国智能电网建设过程中积极引入和使用了很多的现代化、智能化电网建设技术，虽然在技术融合与应用存在一些问题，但仍然大大改善了我国智能电网建设状况，如近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，一定程度上改善了智能电网建设状况，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，使用效果不尽如人意。

可见，我国智能电网建设中，仍需要根据实际的应用环节、项目内容选取和开发适宜的现代化技术，对于发电环节，引入变频逆变技术和储能技术提升发电效力；输电环节则采用现代化的在线监测设备、有源电力滤波器和静止无功补偿器和超导技术；加强用电环节智能用电信息采集系统和智能电表建设；同时在调度工作环节积极发展调度数据网的建设和完善。

3.2优化配电网络建设

配电网络中的电缆设备一律进行地下管道铺设，并建立完善的电缆运行监控系统，实现电力合理分担和输送。电缆监控系统装置主要安装与配电网的电缆主线上，为配电网络提供全面的环境监测、负荷承载、运行状态等监控功能，还负责配电网络与调度中心的通信工作。监控系统安装和运行之后，可对配电网络运行环境进行实时检测和分析，并通过预设的处理方式对火灾等意外故障作出相应的应急处理；监控系统检测到电缆超负荷运行时，可根据预设的控制程序对配电网络的输送负荷进行灵活、合理的调整；通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况，并作出正确的处理决策。

3.3建设智能化的电网调度系统

3.3.1监控工作智能化

将智能电网的实际运行状况预设入电网调度系统的监控装置中，监控装置通过对线路及系统负荷、温度等的监控和分析，将系统及网络中的异常状况合理分类、分级，并自动匹配处理方案。如配电网络的监控系统通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况。

3.3.2调节工作智能化

建设多个平行电网调节控制系统，方便用户以不同的途径和形式与电网互动沟通。例如，用户不仅可通过网络的形式实现人与电网的互动，还可通过电话实现自动化的电网的故障分析定位、故障处理及建议等等。另外，智能化的调节工作系统可为用户提供及时、准确的信息支持。

3.3.3用户管理体系智能化建设

通过电能和电流平衡法两种技术的引入和利用，建立智能化的防窃及意外处理机制；以WEB为基础，建立信息采集、查询、管理平台，方便客户通过WEB实现用电信息查询、用电业务办理、用户信息录入等功能，实现个性化的用电量、使用费用远程查询。

3.4用电设施现代化建设

推行现代化、个性化、符合节能减排发展战略的用电设施。当前受到广泛关注的主要有风光互补路灯系统，此种用电设备融合了太阳能用电设备与风能用电设备的优势与特点，可自主收集风能或光能储存至蓄电池之内，并进行独立供电运行，同时能够通过自动的光感应控制设备的开关。未来很长一段时期，我国将致力于此类高品质、高性能的用电设备的研发与利用，推动智能电网的建设工作。

4.结语

目前，智能电网正处于不断尝试和探索、整合的高速发展时期，不仅融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，还具有兼容、互动、优化、自愈和集成等诸多特点。鉴于智能电网建设工作具有极强的系统性和复杂性，受社会环境、技术环境及行业环境影响很大，我国应以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，结合国内技术与行业背景，从技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化几个方面全面开展智能电网建设工作。

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