智能电网控制中心技术的发展前景

詹先鹏

[摘要]随着社会的发展，人们生活质量的逐步提升，对电能的需求量也在逐年增加，怎样才能保证日常生活及生产对电能的实际需求，确保电能可以稳定、安全、可靠的被传送，既能保证电能的传输质量又保证了电能资源良好的经济性以及环保性能；如何实现电力系统与用户之间的有效互动和增值服务等问题，都是电网发展亟待解决的问题。然而，智能电网的实际应用就有效地解决了这些问题，通过对电能在多种层面以及不同的时间尺度，对其采取有效控制来达到稳定、安全输送电能的要求。本文通过对智能电网控制中心技术进行分析，探讨了这种技术未来的发展前景，希望给电力行业带来一定的帮助。

[关键词]智能电网；控制中心技术；发展

[DOI]1013939/jcnkizgsc201538093

智能电网（Smart Grid）就是电网的智能化，也被称作“电网20”。它是在集成、高速双向通信网络的基础上，使用现代化的传感技术、测量技术、设备技术，控制方法和决策支持系统技术，进一步实现电网能够可靠、安全、经济、高效、绿色、智能的运行，达到安全使用的最终目的。智能电网最为主要的特征包含自愈电力系统、激励用户、抵御攻击、提供满足社会发展以及群众用户需求的电能，并且要保证电能质量，允许不同种类的发电形式接入、开发电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网是通过对信息的感知、分析、预算、推演、命令执行等一系列方式，来达到对信息流和电能流有效控制以及协调的目的。

1智能电网技术简介

想要真正实现智能电网对电能进行掌控，就要使用有效的手段对其进行良好的控制，在智能电网控制中心技术中，信息技术、通信技术、电力电子技术、电能储藏技术、仿真技术以及试验评估等，都是缺一不可的，它们是保证智能电网稳定运行的关键。

11信息技术

想要使电网真正达到智能化，首先就要构建具有高度融合性的信息系统，然后在这一基础上再实现电网智能化。智能电网是充分利用通信系统的双向性、及时性、高效率性、高速性等特点，实现随时接收信息，电能交换互动为基础的大型设备。通信系统的应用，可以有效地促使智能电网进行自我监测、调整以及校正，最终实现自愈的目的[2]。信息技术系统还会受不同类型的因素影响，给予一定的防范措施，避免事故发生。由于通信系统自身特性，决定了对智能电网的有效控制，进而使智能电网整体服务水平得到提升。通信技术的应用更好地完成了对智能电网的控制，但是在以后发展过程中，要注意以下两点：第一，通信技术中通信架构的开放性。就是要保证智能电网系统中的电网元件之间，要实现实时网络化通信，从而推动智能电网发展。第二，技术标准的一致性。就是指电网设备和智能电网系统之间能够充分了解，设备与系统之间有一定互通性，并且可以进行相互操作。

12电力电子技术

电力电子设备作为电力系统中不可缺少的重要组成部分，具有高度灵活性、高准确率、高速度等特点，在智能电网运行中发挥着非常的作用。电力电子技术由元器件、电路、系统三个不同层次所组成。其中，元器件是整个系统运行的基础保障，但是元器件串联还是存在一定的不足，需要不断探索更新来趋近完美状态。在众多元器件之中，全控型器件发展速度是最快的。在电力系统中，电力电子技术可以对高电压电能以及大容量电能进行有效处理，同时还对电磁的兼容性和电能实际质量有一定要求标准。正是因为这样，级联技术也得到了快速发展，而建立在器件基础上进行的直接串联、多电平、变压器多样化等级联技术都能满足高压大容量的实际需求[3]。其中，在器件基础上进行直接串联的级联技术还存在一定问题，静态和动态压问题没有得到很好的解决，因此这种方法并没有得到大范围的使用。然而，多电平方式包含种类众多。例如，二极管钳位，飞跨电容三电平，H桥级联多电平等。在众多电平技术中H桥级联多电平是采用同一类型的单元电路设计来实现，由于其很容易达到模块化，因此，在电网控制设备中得到了大范围的使用。

13储能技术

现阶段，电力生产、电能输送、电能的消耗，这三者必须在同一时间内进行。由于电力行业大力发展，核电机组和火电机组的应用量在逐渐增加，电力系统的灵活性也随之降低，对电能质量的要求随着电力负荷的增加而增加。虽然使用可再生资源进行发电得到了应用，但是可再生资源还是具有一定的随机性，电力系统就会受到负荷和电源波动的影响，进而提升了电力系统对储能技术更高的要求。现阶段被大范围使用的储能技术有机械储能、电磁储能、电化学储能这三大类。而储能技术是实现电力系统对电能的缓冲、平衡以及储备的重要路径，并且可以有效改善电能生产、传输以及使用的模式。因此不断完善和改进储能技术，能够有效促进智能电网未来发展。

14仿真实验技术

电力系统仿真是在电力系统基础上建立物理或者是数学模型，然后对模型进行计算和实验，对电力系统行为特点做进一步研究。仿真在系统规划、设计、运行、实验等方面发挥着重要作用。在智能电网环境下，电力系统仿真呈现复杂化发展趋势，例如，时间尺度比较多、线性强度较弱、精度要求高。因此，仿真算法和平台也在逐步更新中。电磁暂态仿真技术能够对设备的快慢过程进行科学模拟。分网进行计算，就是把电力系统划分为多个子网络，然后在这些子网络中进行计算，而这些子网络中存在数据流量，最终实现电力系统的实时计算。由于智能电网的特点，对于仿真技术的要求标准相对较高，因此，仿真技术还要扩大研究范围[4]。

2智能电网控制中心技术未来发展趋势

智能电网会随着科技的发展而不断前进，其未来主要使用无线通信技术和光纤技术作为通信方式。而光纤技术主要朝着长距离传输、复用以及自动交换网络等方向上发展，而智能网络未来使用信息技术的难点则在于对电力系统整体的知识获取、对数据的深度挖掘、在线联机的分析处理等方面。而在电力电子技术方面上，器件串联得到了很好的应用，在电力系统中变压器的多类型技术中可以有效地对电力设备及电网系统进行隔离，设备的容量也因此而提高，但是器件串联实际占地面积大、经济成本较高，在实际应用中受到了一定的制约。

现阶段所有的储能设备都达不到经济低成本、高效率、使用时间长、对环境污染小等效果，随着科技的发展储能技术水平也将得到提升，而储能技术也会在不同领域中被综合利用。因此想要保证智能网络很好的发展，就要保证技术的先进性，所以在实际应用中，就要把信息技术、现代化的设备制造技术、实验评估技术等进行有机融合，把实验评估技术作为基础，储能和电子技术作为执行手段，信息技术作为智能网络的核心内容，进一步达到智能电网中心控制的目的。

3结论

总而言之，传统电网会朝着智能电网的方向发展，其电力系统的控制也会呈现智能控制趋势。现阶段，电力系统具有较大的规模、多时间尺度以及非线性等特点。智能电网会将这些特点继续发扬，形成更加大规模、复杂程度高、可靠性高以及较好的兼容性能，所以这就需要更高水平的中心控制技术作为支持。因此，智能电网建设、运行的实际问题一直存在，不容忽视。而智能网络控制中心技术会随着科技水平的提升而进步，为智能电网未来的发展提供强有力的技术支撑。

参考文献：

[1]刘颖智能电网控制中心技术的未来趋势[J].通讯世界，2014（22）：198-199

[2]王广辉，李保卫，胡泽春，等未来智能电网控制中心面临的挑战和形态演变[J].电网技术，2011，35（8）：1-5

[3]辛耀中，石俊杰，周京阳，等智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化，2015（1）：2-8

[4]张新昌，周逢权智能电网引领智能家居及能源消费革新[J].电力系统保护与控制，2014（5）：59-67