智能电网建设的关键技术分析

王鹏

摘 要：智能电网建设的关键技术对整个电网的快速、高效、安全运行具有巨大的影响作用。因此，该文以智能电网为研究对象，以其建设中的关键技术为研究目标。首先，对智能电网的基本内涵和特点进行了简单介绍；其次，重点对智能电网建设的关键技术进行了分析和研究。研究发现：智能电网通信技术、先进的传感与测量技术、先进的控制技术以及先进的电网设备技术对于智能电网的建设都起着关键性的作用，希望通过该研究能够为我国电网事业的发展起到一定的促进作用。

关键词：智能电网 建设 关键技术

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0033-02

作为人们日常生活不可缺少的一种能源，电能不仅是支撑全国人民生活、学习以及工作所需要的能源，而且还对经济的发展起着关键性的作用。因此，在全球能源不断衰减的背景下，智能电网得到了空前关注。另外，由于我国人口基数大，对电能的需求十分紧迫，所以当前我国面临的一项重大议题就是进一步提高电网的可靠性，而探究智能电网建设的关键技术就成为这一议题的重要环节。

1 智能电网概述

所谓智能电网，其指的利用先进技术实现供电网络的完全自动化，使得电力系统的整体性能得到有效改善和提升，并且能够有效保证电流从电厂到用户端之间的双向流动，此外通过该电网能够实现实时监控每一个用户和节点的目的。基于现代输配电网，智能电网是在高速集成的双向通信网络平台的基础上来进行建立的，其在建设过程中主要应用了计算机、传感和测量、自动化控制、电网设备以及智能决策等技术。另外，智能电网利用实时全景信息技术对整个电网的运行情况进行了实时监控，并实现了与用户的良好互动，同时也加强了对灾变的防护能力，最终使得电网运行具备较高的可靠性、经济性、安全性以及高效性。

智能电网具有以下几个特点：（1）智能电网具有自愈功能，其对电网安全可靠的运行具有直接影响，这同时也是它的一个显著特征。所谓自愈功能，指的就是对于电网损害来说，智能电网能够在不用人为或者少量人为干预的情况下，隔离那些存在问题的元器件，尽可能地减少其对电网正常运行的影响，并使电力网络恢复正常运行。另外，智能电网还不能够通过连续评估自测，实现对电力元器件以及局部网络的检测和分析。（2）智能电网具有兼容特性，能够接入可再生能源，例如，风力发电以及太阳能发电等，能够容纳不同类型电源，适应微电网和分布式发电的并网运行，满足用户个性化的用电需求。（3）智能电网具有交互特性，其将用户作为电力系统的组成部分，能够实现与用户设备和行为的高效互动，促进用户发挥积极作用，最终获得经济、社会等多方面的效益。（4）智能电网具有较强的协调性，其能够与批发电力市场实现无缝衔接，从而能够根据市场需求来调整电力系统的规划，促进电力运行以及管理水平的提升，进而提高电力市场的竞争效率。（5）智能电网的高效性和优质性。应用先进的信息和监控技术，智能电网使得设备和资源的使用效率得以优化，而整个电力网络扩容和运行也随之得到进一步优化，最终实现运行维护成本的有效降低以及资产利用效率的提升。（6）智能电网的集成特性。智能电网采用统一的平台和模型来进行管理和运转，从而达到了管理上的标准化、规范化以及精细化。

2 智能电网建设的关键技术分析

2.1 智能电网通信技术

作为建设智能电网的基础，通信技术支撑着电网的通信系统，对整个电网的正常运行具有关键影响作用。智能电网如果失去通信技术，那么就无法直接获取有效数据，从而无法保证电网的正常运转。智能电网通信技术的应用能够促进电网更加广泛地应用到千家万户中去，并有利于构建与用户之间的动态的、实时信息的基础设施。另外，智能电网通信技术采用高速、集成、兼容的开放式通信网架，能够对实时信息进行动态响应，从而为智能电网的控制中心、控制装置等提供安全网络平台。总之，通信技术在智能电网中的应用能够有效提升电力资产的利用率以及供电的可靠性，从而确保电网的正常运转，进而促进其运行经济效益的提高。

2.2 先进的传感与测量技术

在智能电网中，电网设备在线检测以及广域测量系统都会应用到先进的传感与测量技术，因此该文将从这两个部分对该技术进行分析。

2.2.1 电网设备的在线检测

电气量和非电气量的监测是电网设备在线检测的两个组成部分。首先，对于电气量监测来说，其主要是利用先进的传感器对电网设备的运行状态量进行有效监测，如电流、电压、功率以及功率因数等；其次，对于非电气量监测来说，其主要是通过先进的传感器来实现对电气设备中介质的压力、流量以及温度等的实时监测。以上两个监测部分都应用了传感与测量技术，通过对电网状态量的监测，能够实现在线诊断电网设备的目的，从而能够及时发现设备运行中出现的问题，并为其检修和管理提供基础信息。

2.2.2 广域测量系统

广域测量系统能够对发电机功角和电力系统的运行状态进行动态的测量与计算，而应用先进的传感与测量技术，其能够达到对电力系统运行状态进行快速监测和分析的目的，并准确监测出运行的安全性。当监测到风险时，通过灵活分区、切机以及切负荷的方式，广域测量系统能够快速制止级联跳闸，并集中监视控制发展到分布协调控制，从而使得停电范围大大缩小。

2.3 先进的控制技术

在智能电网建设中，先进的控制技术主要应用于对系统状态的分析、诊断以及预测，便于及时采取措施来防止和减轻供电中断情况的发生。另外，智能电网在以后控制技术上的应用将引入专家系统，达到智能化、自动化的控制，而且能够秒速实现决策和执行，从而使得电网运行的效率以及可靠性得到大大提升。例如，引入分布式智能多代理技术，从而实现对用户需求的及时响应，并达到分散协调控制变电站和输配电线路的目的。

2.4 先进的电网设备技术

作为智能电网建设的物理基础，先进的电网一次设备技术在当前主要包括超导技术、电力电子技术以及再生能源发电和运行等技术。对于超导技术来说，其在智能电网中的应用能够实现大容量低耗能输电；对于电力电子技术来说，其在智能电网中的应用能够大大增强输配电网的稳定性和可控性；对于再生能源发电和运行技术来说，其不仅能够有效解决风能、太阳能以及地热能等新能源引起的发电频率不稳的问题，而且还能够大大提升我国电网的供电量，并促进环保事业的发展。另外，新型储能设备技术在配电系统中的应用也是当前我国智能电网建设中的研究热点。

3 结语

世界人口的不断增长以及社会经济的快速发展加大了对能源的需求，而能源供应危机则成为全球所面临的重要问题之一。在这种背景下，智能电网的建设备受国内外关注，因为智能电网的建设不仅能够优化电网供电结构，而且还能够缓解能源不足的问题，因此，应当加大对智能电网的分析和研究。

参考文献

[1] 帅军庆.瞄准世界前沿建设智能电网[J].国家电网，2014（2）：55-57.

[2] 钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2014（2）：34-35.

[3] 王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电源技术应用，2015（10）：29-31.

[4] 王秀梅，马彬彬，石磊.浅谈智能化变电站二次系统实施方案[J].河北工程技术高等专科学校学报，2012（4）：12-13.