智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用探究

国网江苏省电力有限公司东台市供电分公司 叶 磊

21世纪以来，人类社会进步与发展离不开资源能源的支持，这种需求在不断增大，尤其是电力资源，对我国经济社会建设具有较大推动作用，关系到人们生活与生产的各个方面。电力行业想要满足社会发展需求，就要确保电力系统更加稳定与可靠，这一目标的实现离不开智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用。因此，如何将智能电网在电力技术及电力系统规划中进行高效应用，成为相关人员探究的重点话题。

1 智能电网相关概念

2006年，美国“IBM”公司首次提出智能电网解决方案，所谓智能电网，也就是电网的智能化，也被人们称之为“电网2.0”。主要建立基础为集成且高速的双向通信网络，在这过程中，需要利用先进测量与传感技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统等技术，微电网构建安全、可靠且高效的环境。面对经济社会的进步和发展，智能电网应运而生，能够帮助人们解决很多实际问题，其发展是建立在计算机信息基础上，实现了通信网络的综合化利用，无论是对电力供应，还是电力生产，都具有良好促进作用，有利于电力系统稳定运行，满足人类社会生活与生产需要。与传统电网相比较，智能电网具有一定的功能优势，见表1。

表1 智能电网与传统电网的功能比较

智能电网具有自身的特征，主要表现在以下几个方面：一是能够实现优化。在电力系统规划当中，应用智能电网，可以进一步优化与改进电网资产管理工作，降低企业投资成本，优化发展目标，获得良好的管理效果，促进经济效益的有效提升。对于电网来说，可以动态评估技术功效，确保资产运用更加合理，使其在更大负荷中运行维持稳定。

二是抗干扰能力较强。一般来说，电网是暴露在外界环境当中，对于强降雨和暴风等不良天气，一定程度上会影响电网稳定运行，严重情况下，可能会导致其瘫痪，造成大面积停电。智能电网抗干扰能力很强，可以继续保持供电能力，同时还具备相应安全防护系统，可以预防不法分子利用互联网破坏电网等行为，大大提升了电力系统的安全性。智能电网还能对网络攻击者进行有效搜索，自动反击对应的攻击人员，正是因为智能电网具备抗干扰和反击能力强，才能被广泛应用在电力技术和电力系统规划之中。

三是自动化处理相关故障。对于电力供给系统，存在一定复杂性，在日常运行过程中，系统经常会出现一系列问题，对供电产生影响，进一步增加经济损失。智能电网具有自身特征，在运行过程中，能够对出现的某些故障进行自动化处理，若是不能自动处理，系统会给出相关警报，这样可以提醒电力工作人员及时去处理运行当中产生的故障，从而缩短故障维修时间，让电网尽快恢复运行。并且实际运行过程中，智能电网能够将所获得的各类数据信息进行汇总，对比标准参数，通过分析，查找是否存在安全隐患，以此规避运行故障，防止电网运行中出现中断现象。

四是具有高度集成特征。智能电网基本特征就是高度集成，电力系统涉及各个环节，主要有变电和发电，应用智能电网，可以在电力能源应用中，构建统一化平台，进一步提升电网管理的标准化和专业化，在此过程中，可以使用数据库，对电网相关信息进行整理和储存，强化电力信息的共享和集成[1]。

2 智能电网的关键技术

在电力技术当中，智能电网应用较为普遍，电力技术包含很多类型，在实际应用中，需要不断研究和探索，从而将电力技术上升至新的水平和高度，智能电网不仅影响着电力技术水平，同时对电力系统也具有重要意义，因此在实际应用中，要重点关注。现阶段，关于智能电网关键技术，主要包含以下几方面内容。

2.1 稳定的输电配电技术

输配电技术的应用，需要使用到相应的高温超导输电和特高压输电技术，可确保整个输配电过程，更具稳定性和安全性。特高压输电技术属于现代社会发展中的一种新兴技术，在电力系统中进行应用，实现长距离运输同时，还能确保大功率。并且在此过程中，还能将两个远距离的“电力系统”进行有效整合。与此同时，应用智能电网特高压输配电技术，还能减少污染，为电力系统运行提供良好环境，最大限度实现环保与节约，适应现代社会发展要求，促进输电环节稳定运行，有利于构建社会主义现代化国家。而高温超导输电技术，主要输电载体为“高温超导材料”，这类材料的使用，不仅输电损耗小，而且还具有绿色环保等优势，可以进一步促进电力行业走向可持续发展之路。

2.2 分发式发电储能技术

在电力技术中，分发式发电储能技术作为关键内容，具有不可替代性，其包含两个环节，分别是储能和发电，做好这两项工作，可以为电力输出和输入提供有利条件。智能电网的产生，一定程度上提升了发电储能技术，使其应用在各个领域中，促进了电力系统的稳定运行。在电力能源生产过程中，发电环节表现最为突出的潜力就是“节能”，将发电节能技术加以优化，能够有效降低发电企业带来的污染和排放。智能电网中，科学应用分布式发电储能技术，能够做到太阳能、地热能和风能等多个能源和储能的分布式，强化绿色电力能源在发电中的占比，降低发电产生的污染排放，改善人类赖以生存的生态环境。同时，应用分布式发电储能技术，还能强化用电安全，提升用电的可靠性[2]。

2.3 先进电子技术与智能调度技术

智能调度技术的存在，能够有效缓解当前电力供应紧张问题，具体可以结合电力供应情况，合理配置相应电力资源，满足区域内供电需求，从而缓解供电紧张现象，促进电力系统安全稳定运转。

3 智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用

为促进电力系统稳定安全运行，需要在电力技术及电力规划中，将智能电网有效应用其中。具体可以从以下几个方面入手。

3.1 建立智能电网信息模型

智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用，关键的工作就是建立智能电网信息模型。作为实际管理人员，在管理期间，既要重视电力系统生产属性的信息化管理，又要结合各类数据之间的层次分布管理，做好梳理工作。因此，智能电网信息模型中，同时具备“空间图形信息”和“生产属性信息”，对于前者来说，可以结合不同电力空间，对其准确位置加以描述，位置信息在“IS技术”中可以通过坐标来加以呈现。而后者涉及各类电力设备，加上具有数据量庞大的物理特性，因此随着时间的推移，会累积更多的数据量，可以对已有电力系统相关设施进行监控。

与此同时，还能在生产设备当中应用信息化操作。实际操作过程中，还可在几何数据模型中进行反应，一般情况下，以“点”“面”“线”为对象的整合体。通过采用这种方式，可以构建整个电力系统下的全部地物，将不同地物几何特性和属性特性加以体现。工作人员处理电力网络过程中，电力技术中的数据经常与生产息息相关，所以过程数据模型可以结合位置实施建模，过程实力建模期间，可以使用“托肯建模”方法，为智能信息工作网提供有利条件，强化其完整性。另外，建模必须严格遵守模型演进的具体规则[3]。

3.2 实现数据库分层自动化更新

在我国计算机软件技术大背景下，在所有电网数据库信息系统中要应用统一化模式管理方式，对于数据库内容，需要结合一些方法，开展分层自动化连续更新，实际方法为：关于本地数据库，可以使用电网元件处理的数据自动采集系统，做好记录工作，同时也能够使用数据自动采集系统，完成自动化更新工作。无论是发电厂，还是变电站，这类单位具有的数据控制中心数据库，需要使用自动更新模式，并且此种模式可以修改和更新上一个控制中心数据库。通常来说，通过自动更新，能够解决系统操作显示过慢现象。这时需要相关人员建立一个缓冲区，在服务器端利用缓冲区，进而将常用数据实现大量储存。

3.3 构建系统交互组件和应用新型电力系统

智能电网中，业务交互组件发挥着重要功能，既能实现信息维护，又能实现信息及时更新，在电力技术以及规划中，构建业务交互组件，可以结合电力规划具体情况，第一时间发布相应的预警信息，包括运行时间、设备种类以及管理设施等不同属性。若是电力设备相关信息发生一些变化，系统交互组件就可以立刻对数据信息进行更新维护。如对于煤矿管理系统来说，使用业务交互组件，就可以设置相关参数，达到维护系统数据库的目的，实现系统权限的有效管理。针对业务交互组件之下，还存在单独小组件，如图1所示，包括系统渲染、属性查询和交互，上述内容构成的组件，不仅具有系统显示功能，还存在查询系统属性这一功能。渲染组件通常有矢量和栅格构成，重点是利用矢栅混合技术[4]。

图1 业务交互组件结构

新型电力系统主要承载着碳达峰碳中和的发展目标，是实现高质量发展的重要前提，能够确保电力能源安全，满足人民的电力需求。电力技术及电力系统规划中，需要应用新型电力系统，因为其具有“安全可控”“清洁低碳”“开放互动”“灵活高效”等特点，能够促进智能电网规划的进一步发展。

3.4 智能规划管理的内容

智能电网在电力技术及电力系统规划中，涉及各个方面内容，管理工作具有一定的复杂性，因此电力系统规划中，要遵循相应的原则，重视周期性、安全性和成本性，在规划之前，需要制定周期，确保在一定时间内完成，还要重视规划设计的安全性，避免其出现安全隐患，为了实现这一目标，可以配置相应的系统检测功能。还要在降低成本过程中，保障最大利益。只有这样，才能做好各项规划管理工作。

同时，智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用，一定条件下可以促进电力系统朝着智能化管理方向迈进。智能电网还能结合无线网络，确保有线通信的业务备份，在技术方面，实现业务的流动服务目的。此外，将智能电网应用在智能固态表针中，能够发挥较大作用。传统电力系统中，主要是应用的是电磁表，其在某种条件下，能够对用电情况进行管理。相对于电磁表来说，而智能固态表针具有自身很大优势，能够实现电力运行情况的及时更新，并且在第一时间，可以将电力使用相关信息加以有效交换。尤其是不同时间段，发生的电力应用和用电价格，应用智能固态表针，可以实现有效记录，掌握用电方面的相关知识，实现科学管理和用电[5]。

综上所述，想要从根本上发挥智能电网在电力行业发展中的作用，相关人员就要树立正确思想，充分认识智能电网内涵与特征等知识，综合考虑各个方面影响因素，结合我国电力行业实际发展情况，确保电力技术及电力系统规划中具有科学性，将智能电网加以有效应用，实现能源转换，优化电网构架，从而顺应时代发展潮流，为我国经济建设增光添彩。