智能电网在智慧城市中的应用领域

秦 健

(天津泰达电子有限公司 天津300450)

0 引 言

伴随着智慧城市的发展，电网智能化发展步伐必将加速，智慧城市必须以智能电网作为核心基础。面对日益超负荷的能源消耗、环境污染的不断加重，城市发展速度超过环境可承载压力，智能电网作为智慧城市的重要基础保障设施，是智慧城市建设的重要组成部分。

1 智慧城市内涵

从现代社会发展趋势情况来看，未来城市的规模会越来越大，城市人口也随之增加。就目前而言，我国城市快速发展，有些地区“城市病”越来越多，问题越来越凸显。建设智慧城市可以有效解决现代城市的发展问题。智慧城市就是通过通讯手段和通信技术进行分析、检测、整合城市核心系统的各种关键数据，从而对城市中出现的问题和需要做出快速智能优化响应。其实质是为了实现城市智慧式管理和运行，利用新一代信息技术手段整合分析，让城市更适合人类生活和居住，实现城市和人的和谐共生。

2 智能电网概念及特点

2.1 智能电网概念

智能电网目前在各国研究中并无统一概念，但在具体设想方向上是趋同的。智能电网就是在电力和信息高速智能融合下，形成一套发电、变配电、输电、用电等集中解决各项问题的系统方案。智能电网是真正能够完全独立的自动稳定的电网系统，每个节点均能做到网络的稳定与系统内部的监控，并向客户实时反映具体的电气设备的信息。

智能电网建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统的应用，实现电网使用的可靠、安全、经济、高效、环境友好的目标。借助最新高科技技术进行优化升级，是建设智能电网的关键所在。

2.2 智能电网特点

一般来说智能电网有以下功能特点：

①自愈和自适应。面对任何天灾人祸，智能电网都能解决故障问题，保证电力系统安全畅通，快速恢复正常可靠的供电。

②安全和可靠。智能电网可以更好地识别和应对干扰，防御计算机黑客攻击，保证人身以及设备安全稳定。

③可以与用户进行友好互动。实现智能电网下各个端口用户的采集，保证高质量的电力供应以满足端口客户的需求，最终可以保证网络传输、通信正常运行。

④经济高效。优化资源配置，符合电力市场的运行要求，优化电力系统运行。

⑤协调与选择。有效提高电力市场规划水平，更好、更优协调发电和储能选择核心作用，有效地保障电能质量。

⑥兼容与集成。能够与新环境集中对接，确保良好的接入分布式发电，与覆盖范围广泛的应用程序兼容。

3 智能电网在智慧城市中应用

3.1 发电领域

智能电网新技术运用在发电领域，可以把市场上推广新能源和可再生能源进行充分利用，从而缓解能源亏损危机。智能电网可以通过资源整合，重新架构电网能源，从而使不可再生能源利用率得到提升，与此同时提高发电量，满足市场不同用户的各种需求，并提供生活上的便利。当新能源进入发电领域后，应该进行深入研究。例如，深入研究讨论新时期发电技术，并通过各项技术成果转化，升级优化未来发电站可容纳的电源量；研究在正常运转的智能电网上可能产生的故障，并且能做到及时快速有效地切断或者解决故障，使智能电网系统持续保证正常运转。这样智能电网所创造的效益势必相较从前明显提升。

3.2 配电领域

将智能电网新技术用于配电领域，可以补充新能源进行并网，使新配电领域发展更加完善，更好地发挥自身功能。运用储能技术可以使智能电网的稳定性得到提高，这样可以为进行电力调峰打基础，进一步优化整合已有的能源配置和储能技术。当配电应用到汽车上，能使燃油的使用量和尾气污染排放量有效降低，并且在降低使用成本的基础上减少对生活空气所造成的污染，提高空气环境质量。配电领域运用控制新技术还可以提升电能的质量，使电力系统能够更加安全、可靠地运行，为电力用户提供更优质的服务。新技术在智能化配电系统领域中应用，使各种智能用电设备能根据对应频率的变化自动参与其负荷的移动峰填谷变化，使得各个设备的运行效率得到有效提高。同时利用智能化控制系统时可根据实际发生情况，选择更加合理的用电时机，根据其系统可感知到的用电价格动态单位来确定用电的水平，防止产生资源浪费。

3.3 输电领域、控制系统

还有很多新技术都会被运用到输电领域，例如智能电网下的测量技术和传感技术，都可以有效加大对PUM装置的使用程度，还能促进新技术的研发，使电力系统设备测量精准度得到一定提高，从而优化和有效利用这些数据信息。在输电领域里面，还可以根据电力系统实际运行情况，针对性结合自身的功能和特征，在电力系统中安装电子实时监控和精度控制系统，更加合理地控制电网中的输出电压和电流，使电力系统的传输能力得以整合提升。在控制系统方面，相关研究人员可以全面了解评估电力系统运行稳定可靠性，从而优化电网系统运行理论架构，并改进相关电力技术。运用新技术来完善控制系统，可以根据电网广域实时动态监控系统，创建监测智能电网系统全程运行的发电控制系统，提高智能电网控制系统的精准度，使整个运行过程更加可靠稳定。

3.4 其他相关发展领域

智慧城市建设体系下的智能电网应用领域还涉及到生活的方方面面。例如：电动汽车电池能源充放电、智能信息平台服务窗口、用户用电智能检测业务、后台采集用电信息功能、分布式电源和分布式储能系统接并网技术、配电用电自动一体化等日常生活和专业技术领域。智能电网的应用既提升了供电的稳定性，又提供了优化便捷的服务，同时解决了能源可持续问题，促进发展绿色智能可靠的智慧城市。

4 结 语

智能电网和智慧城市的不断完善和发展，需要继续加大科技创新投入，集中突破推动受限的关键技术问题。进一步健全和完善行业制度创新和标准体系建设，着力提高智能电网各个设备自主制造的水平，争取突破性进展，推动我国智慧城市中电力智能化实现新的跨越。