电力工程系统中智能电网互动设计方法

梁春岭

【摘 要】随着能源低碳化和供需一体化，加上能源互联网技术不断演进及国家对环境重视，智能电网互动设计电网运行模式将逐渐成为未来能源主要运行方式。基于此，本文先就智能电网互动系统特征和设计的要点加以阐述，然后就电力工程智能电网和微电网设计的方法详细探究，通过此次对智能电网互动设计的探究，希望能为以后的具体工程的设计提供相应的理论依据。

【关键词】智能电网；微电网；电力工程

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）21-0027-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.012

【Abstract】With the low-carbon energy supply and the integration of supply and demand，and the continuous evolution of energy Internet technology and the country's emphasis on the environment，the smart grid interactive design grid operation mode will gradually become the main energy operation mode in the future.Based on this，this paper first elaborates on the characteristics and design of the smart grid interactive system，and then explores the power engineering smart grid and micro grid design methods in detail.Through the exploration of the smart grid interactive design，I hope that it will be specific for the future.The design of the project provides a corresponding theoretical basis.

【Key words】Smart grid；Microgrid；Electrical engineering

0 引言

智能电网是电网的智能化，这是在集成以及高速双向通信网络基础上，采用多样化的先进技术进行建立的智能化电网系统。智能电网在当前的发展比较流行，主要是因为智能电网的应用更加的安全可靠，以及经济环保等，这也是未来我国电力工程系统发展的方向，并且在当前的发展中已经有了进一步推进。

1 智能电网互动系统特征和设计的要点

1.1 智能电网互动系统特征

智能电网互动系统是当前比较先进的电网系统，在我国的电网全面升级改造的过程中，市场对智能电网的需求也愈来愈大。智能电网是和使用者智能家电进行直接对接的，信息能相互的传递，系统的互动性特征比较鲜明，这样能节省家电的能源，为使用者提供节能方式。智能电网的应用中，智能用电设备以及智能终端和电表等和家庭局域网进行连接，这样就形成了智能网互动系统，从而能够将用电数据直观化的看到[1]。智能电网互动系统的应用中，只要有一个终端就能做好停电预防以及缴纳电费等服务。智能电网互动系统能能及时完成电表计算工作，在电表数据的采集方面比较准确，避免了偷电的问题。通过信息技术的应用对用电资源计划性的购买，这样能保障用电的科学性。以光伏发电为主的智能微电网作为智能电网一个特例，需要同样具备上述智能电网的特征。

1.2 智能电网互动系统设计的要点

智能电网互动系统设计要注重要点的把握，进入到新的发展时期，人们对电力能源的需求也在大大提升，这就要求保障电力能源的供应稳定安全。智能电网的互动设计是提升电力服务水平的重要基础。电力工程系统当中智能电网互动设计要和实际的需求相结合，以及和电力发展的国情相结合，这就需要从几个重要层面加强重视，在设计的时候从绿色环保的角度充分考虑，在电网调度过程当中，尽可能大比例的使用绿色能源，如风电、光伏等，减少火电能源使用比例。所以在智能电网互动系统的设计就要从绿色环保的角度进行考虑，减少空气污染。

另外，智能电网互动系统的设计当中，要充分注重系统结构框架的坚固，注意电网间各种类型电源的快速切换，才能保证电站的安全稳定运行。资源的优化方面也是比较重要，这是提高资源利用率的重要举措，是提高电网运行效率的重要保障。智能电网互动系统设计要注重自动化程度的提升，保障在系统出现问题后能自动的修复处理，减少系统维修的麻烦，最大化节约成本[2]。互动系统设计的交互性也是比较重要的，这是提高系统应用质量的关键，所以要组中用户的特点进行优化改善系统。

2 电力工程系统智能电网互动设计和发展方向

2.1 电力工程系统智能电网互动设计

电力工程系统智能电网互动系统是多个部分组成的，如家域网以及智能家电，表计数据管理系统等等，这些都是智能电网互动系统的重要组成部分。市场中智能用电系统是在专业领域节能以及自动化控制方面进行应用，互动的智能用电系统的应用在当前也愈来愈广泛，主要是其有着自身的优势，智能电网互动系统能把动态电价以及电力供需平衡信息下达给智能家电，这样就能自动的引导客户改变用能方式，从而达到节约用电的效果。再有，这一智能互动系统的应用能为用户及时提供停电通知以及欠费信息等服务。智能电表和终端以及家电进行联网后，能够通过智能家居系统的应用进行查看用电数据以及处的电价阶梯。智能电网互动系统的应用能够远程采集电表数据，方便掌握用电规律以及高峰负荷，这对制定电力调控的方案就提供了可靠依据[3]。在智能电网互动系统的应用下，有遠程预购电功能等，从整体上提高了电力服务的质量。

电力工程系统当中智能电网的设计中，需要结合实际的需要进行设计。主站的设计通过分布式的架构，远程信道通过无线公司以及公网有线宽带结合方式预留光纤专网接口，涉及到的采集终端以及本地信道按照实际的需要进行设置。在智能电网互动的设计中，智能家电是比较鲜明的，在网络技术的应用下实现了智能化控制，智能电网互动运行的模式有诸多的功能，网络通讯功能以及智能电网运行模式是自动化的，智能家电的负荷计量模块能独立测量用电负荷以及用电量，智能电动力车以及智能电度表等，都是和网络进行结合实现的[4]。智能用电终端的功能也比较多样化，网络通讯功能是比较基础性的，能遵循闪联协议接受和發送信息，以及显示用电和运行情况等。智能电表的应用中有着上行和下行通讯接口，这是客户和电网互联枢纽，有着良好用户界面。智能电网互动系统功能架构如下图1所示。

以光伏发电为主的智能微电网设计属于智能电网互动化设计一个特例，设计要点主要包含分布式能源、储能装置、电能变换装置、保护装置和微电网能源管理系统。智能微电网互动设计的控制系统设计需要满足以下功能：1）对储能装置进行能量管理；2）智能化控制和分配负荷；3）应用手机APP等工具实时采集系统的运行数据；4）带有设备运行状态自检装置，快速检测故障；5）具备和消防系统联动功能；6）智能化传输电力数据至电力部门；7）具备功率预测和电能质量监测功能。系统智能化设计的控制原理是白天由光伏发电，发电功率大于负荷功率时，储能逆变器接受EMS并网充电指令，电网通过储能逆变器给蓄电池进行充电。充电完成后，能量管理系统对PCS储能逆变器发出停止充电指令，PCS进入待机状态，停止对电池充电。白天由于负荷消耗导致电池无法充电充满时，由能量管理系统根据谷时电价从电网取电给储能蓄电池充电。该系统的智能化互动设计属于电力工程系统当中智能电网的设计一项重要的组成部分，在智能电网互动系统的组成当中加入光伏发电模块、能量管理模块、保护装置状态及微电网管理系统等模块。

2.2 电力工程系统智能电网互动设计发展方向

电力工程系统智能电网互动设计发展中，随着要求的不断提升，智能电网互动设计的整体水平也会不断提升，从电力工程行业的发展角度出发，通过先进的科学技术以及管理理念的应用，特别是分布式发电、储能技术和电动汽车发展，改变了以燃煤为主传统的发电模式，使电力流、信息流、业务流不断融合。从而推动了智能化电网互动技术的发展。系统的发展还需要进一步完善相关的技术标准以及管理规范体系，使电力工程系统领域的全面发展质量水平得以进一步提升，智能电网互动设计发展和我国能源战略发展要求相符合，和国家能源绿色发展政策相呼应。与此同时，要注重智能电网架构的科学设计，保障智能电网的开放以及灵活，形成标准的架构体系。

3 结语

综上，智能电网互动设计的发展过程中，要充分重视方法的科学应用，能和实际的需求相契合，通过此次对智能电网互动系统的设计理论研究，从理论层面能对实际发展起到起到指导作用，促进我国电力工程的良好发展。

【参考文献】

[1]冯玲玲.试论电网电力可靠性信息系统的设计[J].电子技术与软件工程，2016，（23）.

[2]李小伟.电网系统中智能电网工程探析[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（20）.

[3]徐晓云，崔智松.电网系统中智能电网工程探析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（1）.

[4]仇岁林.电网系统中智能电网工程探析[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（28）.