智能电网建设核心技术与发展趋势

智能电网建设核心技术与发展趋势

智能电网的实现必须有坚实的基础技术和功能，涉及电力设备、测量和通信系统、信息化系统、决策与控制理论，涉及智能控制中心、智能变电站、智能需求侧管理、智能配电网等很多方面。智能电网技术主要有由高级量测技术、高级输电运行、高级配电运行和高级资产管理组成。智能电网通过四者之间的密切配合来实现电网安全稳定运行；使分布式电源得到有效的利用；提高电网资产的利用率；提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。 高级量测技术（AMI）是一个用来测量、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整的网络和系统，由智能电表、广域通信网络、量测数据管理系统和用户户内网络等四部分构成。智能化量测技术是实现智能电网的手段。 智能化量测体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统和连接它们的通信系统组成，这些智能电表能根据需要设定计量间隔，并具有双向通信功能，支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。 同时，智能化量测体系为电力系统提供了系统范围的可观性。不但可以使用户参与实时电力市场，而且能够实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应，构建智能化的用户管理与服务体系，实现电力企业与用户之间基本的双向互动管理与服务功能以及营销管理的现代化运行。 通过广域通信网络AMI把用户和电力公司紧密相连，为将来配电自动化等智能电网功能的实现奠定基础。其实现的系统范围的测量和可视性能够大幅提升现有的电力公司的运行机制和资产管理流程。高度集成的开放式通信技术。 建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，一方面，智能电网的数据获取、保护和控制都需要通信系统的支持，另一方面，建立以电网和通信紧密联系的网络是智能电网的目标和主要特征。 遍布整个电网的通信设备将信息在各种测量装置、控制设备和执行元件之间进行相互传递，以保证电网安全、可靠、经济地运行。 高级输电运行（ATO）包括变电站自动化、输电地理信息系统、广域量测系统、高速信息处理、高级保护与控制、模拟、仿真和可视化工具、高级输电网络元件及先进区域电网运行组成。为适应大电网、特高压以及智能电网的建设运行管理要求，实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应，必须对智能调度加以分析研究。 智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心， 是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。 高级配电运行（ADO）包括高级配电自动化、高级保护与控制、配电快速仿真与模拟、新型电力电子装置、DER运行、AC/DC微网运行和运行管理系统组成。 电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了全控型大功率电力电予器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术，包括高温超导电缆HTS、超导储能装置SMES、智能电子装置(IEDs)、故障电流限制器FCL、复合导体、灵活交流输电系统FACTS和高压直流输电系统HVDC等。 高级资产管理(AAM)由优化资产使用运行、输配电网规划、基于条件的维修、工程设计与建造、顾客服务、工作于资产管理及模拟仿真组成。我国能源资源分布和经济发展的极不平衡，同时现有电网网架结构不够坚强，制约经济发展的影响很大。 国家电网公司在研究世界智能电网发展成果的基础上，将发展特高压与建设智能电网有机结合，创造性地提出了坚强智能电网的战略目标，形成了立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网的发展战略。 随着电网规模的扩大、互联大电网的形成，电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越突出，对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。 只有灵活的电网结构才能应对冰灾、战争等突发灾害性事件对电网安全的影响。 智能电网作为目前的一个热点，需要关注坚强实体电网、智能电网装备、信息交互平台、电源电网协调及双向互动供电的研究。当前还要密切跟踪和深入研究未来智能电网技术，大力发展特高压电网及其他各级电网，高度关注配电、用电侧的智能电网技术，加强互联网安全防护体系的开发、研究手段的建设和国外的交流合作。 随着智能电网的建设，可能还会出现新的技术要求，而且智能电网的实现不仅涉及到技术方面的因素，还会涉及到环境影响、管理、规范、政府法令等方面的因素。因此，智能电网的建设不可能一蹴而就，需要大家不断的研究探讨。