智能电网及其在新能源发电中的应用分析

陈湘龙

摘要：可靠、优质、经济一直以来是对电网运行的基本要求智能电网也不例外新能源发电既可以解决当前的能源危机汉可以减少环境污染相信通过国家，社会各界人士的共同努力我们一定能通过智能电网为新能源发电开辟一片新的天地为21世纪的能源史、人类的发展史书写下光辉篇章鉴于此，本文主要分析智能电网及其在新能源发电中的应用。

关键词：智能电网;新能源发电;应用

中图分类号：TM76   文献标识码：A

1、智能电网概念及发展现状

（1）智能电网的概念。电网公司对中国智能电网有一个概述：智能电网要求发、输、变、配、用电各个环节都能得到实时监控，每个点上的电流和信息得到双向流动，通过通信系统和自动控制系统实现电网上的各个设备及用户无缝连接和实时互动;在发生电力故障时，电网具有足够的自愈能力保障系统的安全运行。

（2）新能源在智能电网发展中的地位。国际上发展智能电网的初衷也许不尽相同，但是有一个共同点就是都把新能源的发展涵括进来并把新能源的利用作为了智能电网发展的核心部分。电网公司正在实施“一特四大”的发展战略，将电网建设成为以特高压为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化和互动化特征的坚强智能电网，促进大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源基地的集约化开发利用。

（3）新能源发电对智能电网的影响。中国的风能、太阳能等新能源发电得到了大规模的开发利用，据统计，中国一次能源的发电比例将呈现降低趋势，而风能发电将得到大幅度的提升。可以预见，新能源电力必将成为主流能源。

2、智能电网与新能源发电二者之间的相互关系

2.1、新能源开发推广是智能电网建设的驱动力

近些年来，能源危机已经成为人类社会发展面临的重要问题，同时化石能源的大量消耗也造成了严重的环境污染。在这样的时代背景下，积极发展新能源是可持续发展的必然趋势。智能电网作为未来社会能源基础设施，必须顺应历史发展的要求。基于此，想要实现新能源发电，必须构建高效、安全、坚强、可靠的智能电网，换而言之，智能电网的发展必须和新能源发展相适应。

2.2、智能电网构建是新能源革命的基础

风能、光能等新能源发电都具有随机性和间歇性，传统电网根本无法适应新能源发现这种模式，只有构建智能电网才能使新能源发电成为可能。一方面，智能电网可以对间歇性新能源发电的峰和谷做出即时反应。在智能电网中，通信系统和自动控制系统可以将所有元件连接在一起，对不同地区的供电进行平衡。通过接通当地分布式发电和其它发电资源网络的方式根据间歇性新能源发电的峰和谷作出适应性调整。另一方面，智能电网可以充分发挥出新能源发电的效能，智能电网的构建加强了供电企业和用户之间的联系，用户可以自行选择不同价格的电力，这样一来，在间歇性新能源发电的低谷期，就可以通过提高电价的方式降低电力需求，并在电力供应充足时回调，这样就可以保障系统平稳运行的基础上推广新能源。

3、智能電网在新能源发电中的具体应用分析

3.1、智能电网使新能源发电更稳定

电力生产过程是连续进行的发电和负荷及损耗之间必须时刻保持基本平衡而电网中用户对电力的需求却随着时间及气象因素的变化而变化传统电力系统是通过对可控发电机组（如水电、火电）的出力来维持系统发电和负荷之间的平衡但由于新能源发电大多受气候和天气影响较大，其出力难于控制在新能源发电技术快速发展的大背景下加果能在风力发电、太阳能发电等新能源发电设备备用储能装置第一可以解决新能源发电自身出力不可控问题通过储能元件对机组的出力曲线进行调整减少出力变化对电网的冲击第二可以在电力充沛时，存电能在负荷高峰期释放电能达到削峰填谷、减少电力系统备用需求的作用根据所转化的能源类型不同，目前主要的电能存储形式可分为机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、电化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镐电池等）、电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器等）和相变储能四类

3.2、智能电网使新能源发电更经济

由于我国新能源分布与负荷需求呈现逆向分布的特点要将新能源所发出的电能输送到相应负荷需求区不可避免地会进行远距离输电因此加何针对新能源发电的特点减少此过程中的输电损耗将是一个十分重要的问题。针对间歇性新能源出力的随机性和波动性采用新能源基地输电规划是一个较为可行的方案在保证系统安全性的同时适当选择供电距离和接入电压等级把相似电源特性的电站“打捆”后集中外送，能够提高经济性能考虑不同新能源间以及新能源与常规能源间的合理配比对大规模新能源的送端电源结构和布局进行优化并“打捆”送出河以平滑间歇性新能源的出力波动并提高传输通道的利用率。

3.3、利用智能电网提高新能源发电调度的准确性

首先，智能电网可以对大规模新能源发电功率进行较为准确的预测，这可以为电力生产和消耗的动态平衡提供依据，保障电力系统的安全稳定运行。部分新能源，如风力、太阳能等，在发电的过程中，其输出功率往往具有较强的波动性，将其和常规能源发电并网之后，将会对电力系统的生产和运行产生较大的影响，为了最大程度的降低这种波动带点来的影响，就需要引入大规模新能源发电功率预测技术，提高电网运行的可靠性，推动新能源发电的普及。

其次，虚拟发电厂。虚拟发电厂即是指一系列分布式发电和可控负荷的集合，该集合由一个中央控制中心统一调控。在这种统一调控模式下，交易中心和调度中心不需要分别采集每个分布式发电资源的信息，通过对虚拟发电厂中央控制中心的调控就可以实现对各个分布式发电资源的调控。

4、发展新能源电网的新技术

（1）大力发展储能技术。随着新能源的日益普及以及电网调峰、提高电网可靠性和改善电能质量的迫切需求，电力储能系统的重要性日益凸显。电力储能技术为实现电网可持续发展目标、解决电量供需不平衡矛盾和提高供电可靠性问题提供了一揽子解决方案。采用大规模储能装置，提高现有电力设备的利用率和供电可靠性，降低发电煤耗、供电线损。

（2）超导技术。超导电力技术在电力系统稳定性、大容量输送和短路故障保护等方面的应用具用显著的优势，因而，如果超导技术能够在电力系统中得到广泛应用将引起电力行业的重大变革，也为新能源电网的发展提供先进的技术力量。通过试点和示范工程加速超导电力技术在我国电力实用化进程。

（3）输能管网技术。输能管网技术的核心理念就是利用同一超导管线网络实现输电和液态氢的同时输送。利用高压直流超导电缆输送电能，而液态氢在电缆芯的管道中流动。

总之， 21 世纪，随着传统能源的日益减少和环境污染、气候恶化等难题，大规模开发利用新能源引起各国重视。由于受自然因素的影响，风能和太阳能等发电的输出功率出现间歇性、随机性和波动性，所以在接入电网、电力调度和能源消纳等方面带来了一系列新问题。为了保障电网的安全性、可靠性，智能电网的理念应运而生。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献：

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