浅析智能电网技术的现状与发展

赵适宜　张屹丹

【摘要】电对社会的经济发展和人们的生活密切相关，电力行业的发展离不开电网技术的支持。本文主要以智能电网为为研究视角，探究智能电网技术应用的现状发展以及今后的发展趋势。

【关键词】智能电网技术；现状；趋势

一、前言

智能电网是目前全球电力工業发展领域重点关注的内容，引领着电网的今后的发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链，而智能电网的技术属于新型的电力技术，具备更安全、可靠的性能和经济性，应用于全球先进国家的电网建设发展中。应用这项技术的智能电网，能够有效有效降低电力传输环节发生线损的风险，维持电力运行系统的安全性和稳定性。本文主要对当前智能电网的技术应用现状以及今后的发展趋势进行相应的研究。

二、智能电网呈现出的基本功能特征

（一）自愈性特点

纵观电力运行的整个系统，智能电网可以看做是属于“自愈型”的电网，这主要是由于其本身具备较高的“免疫”和“自愈”功能，为维持电力运行系统的稳定以及电力供应的安全性提供必要的技术保证，这也是智能电网重要的基本特征。这类型的电网能够在系统运行的全程实现对自我的实时监测，对系统运行环节可能发生的故障进行预测，确保对电力故障的发生时刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潜在问题以及故障时，必须立即采取有效的处理对策，实现实时的监督和控制。“自愈性”的功能特点在维持电力系统运行的稳定以及安全，确保电力行业电能提供的质量保证具有积极的作用。

（二）兼容性特点

属于智能电网的运行系统能够支持多种形式发电能源的联合使用，满足分布式的发电形式以及微电网运行的并网要求，实现“即插即用”，具备较高的兼容性，能够兼容不同类型的发电电源，和相应的存储设备装置，以适应电力用户对多元化的电能需求。

（三）绿色环保性特点

智能电网具备绿色环保性的特点主要是体现在它能够将距离较远地域的绿色能源连续性地输送至电力负荷的中性，为本地的电力用户提供更加优质和环保的能源选择。根据不同输送形式和性质，能够为电力用户提供潮汐能、太阳能等多样化的绿色能源，以减少电力行业对客观环境造成的危害。另外，这类型的电网还可将过多的绿色能源输送至别的城市和地区，以缓解国内能源供应紧张的局面。

（四）交互性特点

智能型的电网又被作“交互式的电网”，这主要受其呈现出的交互性特点所影响，它能够实现不同电力用户同供电企业两者间的双向沟通，为更加高效和便捷地提供电力提供了必要的技术条件[2]。处于这类型的电网中，供电企业能够按照不同电力用户的多样化需求以及系统的负荷程度协调供电系统的稳定和平衡。另外，电力企业能够按照本企业具体的电力需求，对电能进行有效的规划与分配，降低高峰期对电力需要的内部开支，以提高企业的经济效益。

三、当前智能电网应用技术的现状分析

（一）发电及储能

电能的产生离不开对各种能源的开发和生产，在实现将能源系列转化成电能的环节中，发电流程对外界环境构成的危害是最为严重的，但是也正是该环节具备较广的节能空间，这才为多样化形式的电能连接至智能电网的重要原因。分布式的能源涵盖发电与储能两大内容，其中分布式的发电必须依赖的技术有风力、潮汐能以及太阳能等多种发电技术；相应的储能装置涵盖机械装置、超导材料以及蓄电池等储能装置[1-2]。当前应用较为广泛地就是这类型得分布式电源，因为这类型的电源同电力负荷的中心位置较为接近，这样能够避免电网大范围的扩展，以保障供电的质量和安全，有助于降低温室气体对地球的大气环境的伤害程度。由于我国疆域辽阔，不同的地理条件呈现出明显的位置差异，多数的风能以及太阳能聚集于西部地区，并且呈现出分布较散的特点，且发电质量易受天气条件的直接影响，想要实现顺利接入电网需要面临长距离的建设，这对于智能电网的建设和发展是较大的挑战。

（二）特高压的输电

特高压交流输电是指1000千伏及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势，随着电力系统与输电规模的扩大，世界高新科学技术的应用发展，推动了对特高压输电技术的研究[3]。针对该项技术的最早研究始于上个世纪六十年代，主要研究的内容有如何实现远距离的电力输送和不同大范围的电网互联等，前苏联、美国以及日本等多个国家，先后开展了基础性的理论研究、实用技术的实践研究以及设备研制，获得显著性的研究成果，并制造出一系列的特高压输电的专门设备[2-3]。

（三）电力电子

随着电力系统的建设和发展的深入，要求更高的技术作为运行支撑，而电子技术在电力各个环节的应用则是恰好适应了电力系统发展对技术的需求。电力电子是新兴应用在电力领域的一项电子技术，它主要是通过使用电力电子器件（如GTO及IGBT等）对电能进行变换和控制，进而实现对电能的优化[1-3]。

（四）智能调度

推进智能电网的构建与发展中，对智能调度运行系统的构建是十分必要的，该系统在整个电网构建中起着关键性的作用。该系统是当前运行电网调度控制系统中心的延伸，主要利用调度技术为支撑，以合力提高控制系统中心对整个电网的控制能力，以及提升对电网各项资源的整合与分配能力，为实现对电网系统的高效化、规范化管理和调度奠定坚实的基础。

四、智能电网今后的发展方向

智能电网在今后的发展方向和趋势大致呈现出以下几点：一是以MAS为前提条件的分布协调。以该项技术为基础而构建形成的Agnet系统拥有特殊的功能，能够为构建超规模、光分布以及强适应的综合性系统指明新的研究方向，该系统能够实现对不同系统间的功能进行操作与连接，以高效利用和保护各项电网资源。二是分布式的能源系统，这涵盖发电、储能以及需求提供能源三大内容，其中需求提供资源方面，主要是指该智能电网能实现对用户需求资源的快速集成，以备不同情况下对电能需求的协调配置，然而达成该功能必须以DSB市场多元化的功能、软件以及技术作为支撑条件[2-3]。三是开发便捷仿真决策的技术，为智能电网的运行、决策和调度等方面提供必要的信息支持。四是综合决策的运行系统，主要为从大量繁杂信息中快捷地获得能够支撑决策的数据，为做出科学的综合性决策提供依据。

五、结束语

随着我国经济社会步入转型的新时期，电网的建设和发展也需要相应地提高到新的高度，为了加强电网运行系统的稳定和可靠，必须依赖于推进智能电网技术的应用以及提高应用的层次和水平。针对实现智能电网更好更快的发展，智能电网多样化的技术为此奠定了良好的技术基础，为实现该目标提供了更大的可能性。

参考文献

[1]余东明.对智能电网技术现状与发展趋势探讨[J].科技视界，2013，5（31）：117-119.

[2]邢孔苗.智能电网技术的现状与发展[J].科技资讯，2011，4（08）：124-132.

[3]王振.智能电网技术现状与发展趋势[J].企业科技与发展，2011，7（05）：117-119.