智能電網技術在電力系統的應用

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摘要：文章首先對智能電網技術進行概述，并分析了分布式發電儲能技術、大容量儲能技術、智能通信技術等在電力系統規劃中的具體應用。電力行業應對智能電網技術進行充分利用，以此來提升電力系統規劃的合理性與科學性，完善智能電網的建設，最終提高電力能源的利用效率。

關鍵詞：電力系統；智能電網；自動化；智能通信技術；智能診斷技術

當前各領域的發展都離不開電力系統的支持，小到家用電器的正常運行，大到企業生產車間的正常運轉，均需現代化的電力系統來實現。在這一過程中，智能電網技術發揮著重要的作用，該技術作為一種電力控制技術，可立足于電力傳輸對智能控制、智能通信、光纖設備、新能源設備等技術進行集中應用，對電力系統進行規劃，從而提高電力系統的可靠性與安全性，確保系統保持良好的運行狀態，并實現電力能源的高質量、高效率運用。

1智能電網技術概述

智能電網也可稱為未來電網，主要指將一些先進的技術與電網基礎設施結合的一種全新現代化電網，其特點是高效、安全、可靠，且智能電網關鍵技術領域涵蓋的范圍較廣。當前我國社會經濟的發展與科學技術的進步，促使智能電網逐步融入人們的生產生活中，且智能電網在具體應用過程中，彌補了傳統電網的不足。智能電網依托于計算機信息技術的發展，是對網絡進行充分運用的一種智能化系統，將該系統應用到電力系統規劃中，可對其實現有效地管理與監控，從而確保電力系統的穩定性、安全性。智能電網的特征主要體現在以下方面。第一，可自動化處理故障。電力系統具有一定的復雜性，在實際運行過程中常常會出現各種問題，不僅會影響人們的正常生活供電，還會在一定程度上阻礙社會經濟的發展。在智能電網運行過程中，可對電力系統中出現的各種故障問題進行自動化處理，若無法處理，將會發出警報，以便相關工作人員及時發現并處理，可以在一定程度上減少故障維修的時間，有效保證電網的安全穩定運行。同時，智能電網技術可對電力系統運行過程中產生的各種數據進行收集、匯總及分析，將數據與規范參數進行對比，明確電網是否存在運行隱患，確保電力系統的安全可靠運行。第二，具備較強的抗干擾能力。電網普遍暴露在外界自然環境中，一旦遇到強降雨、暴風、暴雪等惡劣天氣，極易陷入癱瘓狀態，造成大范圍的停電，而智能電網擁有安全防護系統，具備較強的抗干擾能力，惡劣環境下也可實現安全、可靠的供電。同時，智能電網能夠對網絡攻擊者進行搜尋，可對一些不法分子利用網絡對電網運行進行攻擊的行為進行預防，有效提升電力系統的安全性。可見，智能電網具備較強的抗干擾與反擊能力，因此在電力系統規劃中得到廣泛應用。第三，具備高度集成的特征。電力系統涉及變電、發電等多個環節，而智能電網則能夠為電力能源應用建立統一化平臺，提升電網管理的規范化與專業化水平，利用數據庫對電網信息進行存儲、整理，使電力信息具備更優的集成性和共享性。第四，可實現資源優化。在電力系統規劃中應用智能電網技術，可對電網的資產管理進行科學優化與完善，既能夠降低電力企業的投資成本，還能夠優化企業的管理目標與效果，為企業實現經濟效益最大化[1]。智能電網技術需要運用多種電子設備來實現，其中高速雙向通行技術需要使用智能表計、電力電子控制器等一系列電子設備，從而實現網絡通信，對各種干擾因素進行有效檢測；智能調度技術能夠對各種資源進行充分優化，對大范圍連接產生的故障與調度問題進行有效預防；輸配電技術涉及高溫超導輸電技術和特高壓輸電技術，前者具有損耗小、污染少等優點，后者則具備遠距離電力系統互聯、大功率輸電等優點[2]。

2電力系統規劃中智能電網技術的具體應用

2.1智能通信技術

對于智能電網而言，智能通信技術是重要的基礎條件，該技術的特點在于雙向性、集成性和高效性。與傳統電網相比，智能電網具備更大的規模和更加繁雜的通信數據。在電力系統規劃中應用智能通信技術時，由于智能電網中數據的獲取、保護、控制存在較強的繁雜性、全面性和專業性，要想確保電網的控制與運行效率，就必須確保數據的順利獲取。基于此，可借助智能通信技術所具備的雙向、集成、高效的技術特征，創造良好的數據獲取與控制條件，具體體現在以下兩個方面：（1）依托于智能電子設備與電子控制器，對智能表計、保護系統、控制系統等進行融合應用，可有效促進電網工程的網絡化發展，切實提升電網的服務質量與效果；（2）依托于強大的智能通信技術，相關工作人員可對電力系統運行中可能發生的故障問題進行密切監測，潘虹智能電網技術在電力系統規劃中的應用有效增強電網的防御能力。

2.2分布式發電儲能技術

發電是電力資源綜合節能中最為關鍵的一環，要想在一定程度上減少電力企業的污染排放量，就需要注重發電節能技術的有效應用。分布式發電儲能技術主要是借助太陽能、風能等可再生能源，實現分布式發電和儲能，可顯著提高綠色電力資源的發電權重，而且能夠降低發電所帶來的環境污染，更好地保護生態環境。同時，將分布式發電儲能技術應用到電力系統規劃中，不僅能夠實現節能環保，還能夠有效提高用戶日常供電的穩定性和安全性，較好地緩解現階段我國電力供應不均衡的情況。

2.3大容量儲能技術

智能電網需要比傳統電力系統更大的電能存儲容量。通過大容量儲能技術，可有效提升智能電網系統的輸電質量和效果，為電力企業帶來更大化的綜合效益，更好地滿足用戶的用電需求。現階段，在我國電力系統規劃中已廣泛應用大容量儲能技術。該技術的主要應用方式為物理儲能、電磁儲能、電化學儲能及相變儲能。其中，物理儲能的常見形式為抽水儲能，其綜合利用效率可達70%～85%；電化學儲能的常見形式為鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級電容器等；電磁儲能則是采用超導體所制作的線圈，對磁場能量進行儲存，具有較快的響應速度、較高的轉換效率、較大的比能力/比功率等優勢；相變儲能主要是借助冰蓄冷技術來實現電能存儲[3]。

2.4超導技術

超導技術主要是依托于超導體材料，以減少輸電過程中的電能損耗。該技術的主要應用形式：（1）將使用超導材料所制成的磁體應用到高能粒子加速器、電機等設備中，有利于提高這些設備的性能；（2）超導技術可應用于超高壓輸電中，從而大幅降低超高壓輸電的電力損耗。通過將超導技術應用到智能電網輸電系統中，能夠切實保證電網輸電的質量與效率，從而為人們的生產生活提供保障。

2.5智能診斷技術

在電力系統規劃中，可通過智能診斷技術的應用來實現自愈功能，即可借助智能診斷技術來對電力系統的運作狀況加以充分診斷、分析及預測，為相關人員處理故障問題提供必要的數據支持。智能診斷即智能電網的“專家系統”，能夠較好地預防電力系統出現故障，有效保障智能電網的安全可靠運行。智能診斷技術需要與智能通信技術進行聯合使用，這樣才能夠確保所獲取的電力系統運行數據的真實性、及時性、準確性。在電網元件監測過程中，借助對電力系統各項數據參數的充分收集、分析及監測，可以快速、準確地找出系統故障問題，然后利用自動控制技術對電網故障問題進行處理，從而滿足電力系統自愈功能的需求。

2.6智能固態表計

在電力系統規劃中應用智能電網技術，可借助固態表計對各設備的運行狀況進行充分反映，通過對表盤上的數據進行讀取，估算電費，較好地保障用戶的供電安全。同時，智能固態表計可保護電網元件，確保智能電網的通信正常，并能夠預防竊電、因網絡堵塞而導致的供電不及時等問題，從而確保電力系統運行的安全性和可靠性。

3結束語

綜上所述，面對人們日益增長的用電量需求，電力企業必須積極引進先進的科學技術，通過在電力系統規劃中有效應用智能電網技術，依托于分布式發電儲能技術、大容量儲能技術、智能通信技術、超導技術、智能診斷技術、智能固態表計等，有效地提高電網運行的質量和效率，進而確保用戶的用電安全。

參考文獻：

[1]白學祥.需求響應資源在智能電力系統中的應用及其效益評估研究[D].北京：華北電力大學(北京)，2017.

[2]徐妍.智能電網環境下電力系統保護新技術的研究與探討[D].南京：東南大學，2015.

[3]楊少明.智能電網調度運行關鍵技術的研究[J].電氣時代，2020(3)：70-71.

作者：潘虹 單位：浙江航訊電力工程有限公司