智能電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)探討

1、智能電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)探討摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國際經(jīng)濟(jì)也得到了迅猛的發(fā)展，能源的消耗也逐漸增多，其導(dǎo)致的污染問題也越來越嚴(yán)重，國內(nèi)還有很多歐美國家都開始關(guān)注清潔能源的使用，并且也提出了發(fā)展智能電網(wǎng)的方案，世界電網(wǎng)智能化已經(jīng)成為現(xiàn)在電力事業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)，文章根據(jù)國內(nèi)外智能電網(wǎng)化的實際狀況，分析智能電網(wǎng)中的基本技術(shù)，在這個基礎(chǔ)上，提出自己的一些觀點和看法。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；現(xiàn)狀；解決措施中圖分類號：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號:1006-8937(2013)35-0070-011中國智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)世界電力發(fā)展的新方向，國家電網(wǎng)公司在認(rèn)真分析我國的國情和世界電網(wǎng)發(fā)展的新

2、潮流的基礎(chǔ)上，融合我國使用電網(wǎng)的實際使用情況和能源的供給狀況，通過大量的考證、研討和論證，最近發(fā)布了有關(guān)中國建設(shè)堅強(qiáng)智能化電網(wǎng)的理念，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，以建立較高的高壓電網(wǎng)為主，各級電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的信息化、互動化和自動化的發(fā)展目杭根據(jù)"按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)”的目標(biāo)，實行"統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、試點先行、整體推進(jìn)”的發(fā)展戰(zhàn)略，從而更好的保證智能電網(wǎng)各項工作的有序進(jìn)行。2智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究智能電網(wǎng)應(yīng)該首先具有測量、檢查、保護(hù)和控制的作用，還有更加安全、可靠、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢。實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的主要要出技術(shù)有先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、大功率的電力電子技術(shù)、

3、仿真分析、先進(jìn)的超導(dǎo)技術(shù)以及控制決策技術(shù)、信息和通信技術(shù)等。2.1 領(lǐng)先的傳感和測量技術(shù)這個技術(shù)是在智能電網(wǎng)信息的基礎(chǔ)上，主要運用在智能儀表、廣域測量和電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測等方面。2.1.1 智能儀表智能網(wǎng)中的智能儀表使用的是先進(jìn)的測量架構(gòu)（AMI）技術(shù)，不僅擁有測量的功能，還可以提供實時電價、供求狀況等一些詳細(xì)的信息資料。AMI技術(shù)的使用也標(biāo)志著自動抄表和智能住宅的大量產(chǎn)生。2.1.2 廣域測速統(tǒng)（WAMS）所謂的廣域測量系統(tǒng)就是指在全球定位系統(tǒng)（GPS）的同步測量裝置PMU群和通信系統(tǒng)組成。它可以進(jìn)行動態(tài)的測量和計算電力系統(tǒng)的運行狀況以及發(fā)電機(jī)的功率。在WAMS的基礎(chǔ)上根據(jù)先進(jìn)的控制理論和智能

4、技術(shù)的大量使用，可以迅速的分析出系統(tǒng)所處的狀態(tài)，鑒定其中的安全性。如果其中存在風(fēng)險問題，廣域保護(hù)和控制系統(tǒng)就可以使用切機(jī)、切負(fù)荷、主動解列和靈活分區(qū)等一些安全性的措施，從而有效的阻止級聯(lián)跳閘和減小停電范圍，也可以進(jìn)行集中的監(jiān)控和進(jìn)行分布協(xié)調(diào)控制，作為電網(wǎng)計劃中的一份子，WAMS和使用已經(jīng)成為電網(wǎng)安全控制的主要內(nèi)容。2.1.3 電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測這種技術(shù)包含了電氣量和非電氣量的監(jiān)測。其中的電氣量檢測是通過對電網(wǎng)設(shè)備中的電流、相角、電壓、功率、功率因素等狀態(tài)的運行；非電氣監(jiān)測包含了檢測電氣設(shè)備中的介質(zhì)的壓力、氣體成分、溫度、流量等等。使用先進(jìn)的傳感技術(shù)對上述的數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控，從而完成電網(wǎng)設(shè)備的在線治

5、療，給電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)檢修和管理提供及時到位的服務(wù)?，F(xiàn)在使用電網(wǎng)在線監(jiān)測技術(shù)主要是使用在變壓器的在線監(jiān)測、線路容量動態(tài)檢測和斷路器狀態(tài)的監(jiān)測等等。2.2 先進(jìn)的超導(dǎo)技術(shù)隨著高溫超導(dǎo)材料的大量使用，和高溫超導(dǎo)線材的建造技術(shù)趨于成熟，給超導(dǎo)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的使用打下了堅實的要出，先進(jìn)的超導(dǎo)技術(shù)能夠有效的隱氐能源的消耗，對于輸送大容量的電有十分重要的作用。現(xiàn)在超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)電機(jī)、超導(dǎo)磁儲能、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)無功補(bǔ)償設(shè)備等很多電網(wǎng)實用產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功。而且超導(dǎo)電纜具有能源消耗低、體積小和無功補(bǔ)償設(shè)備等多方面的優(yōu)勢，也是解決能源消耗和輸送大量電力的一種方式。超導(dǎo)磁儲能技術(shù)能夠使用超導(dǎo)體制成線圈

6、，因為電網(wǎng)供電勵磁而產(chǎn)生的磁場，從而儲備大量的能量;超導(dǎo)電流限制器可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候或是發(fā)生故障的時候把故障電流保持在一定的水平；超導(dǎo)電機(jī)其他的電機(jī)相匕瞰，容量要大得多；超導(dǎo)變壓器可以承擔(dān)二倍的設(shè)計工作電流,可以承擔(dān)很大的負(fù)荷電力；超導(dǎo)無功補(bǔ)償裝置可以處理電能的質(zhì)量問題，像是進(jìn)行風(fēng)電場的電壓支撐和組織電弧爐的穩(wěn)態(tài)變化等方面的作用。23大功率的電力電子技術(shù)的使用電力電子技術(shù)就是使用電力電子器件進(jìn)行相互間的轉(zhuǎn)化和控制的技術(shù)，也是把電子技術(shù)和控制技術(shù)進(jìn)行完美的融合。智能電網(wǎng)將要突破傳統(tǒng)電網(wǎng)中的不能頻繁的動作，改變響應(yīng)速度慢、控制功能分散的機(jī)械控制方法所產(chǎn)生的限制性因素，系統(tǒng)也會采用大功率的

7、電力電子技術(shù)，使得其中的響應(yīng)速度更快，進(jìn)行有效的控制，為智能電網(wǎng)的快速運作、靈活性和連續(xù)性提供技術(shù)上的支撐。在智能電網(wǎng)中使用大功率電力電子技術(shù)，其中主要有高壓直流輸電HVDC柔性交;詢電體統(tǒng)（FACTS定制電力（CP）和在電壓源換流器（VSC）中的柔性直流輸電（VSC_HVDC1電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的大量使用,能夠有效的提升電網(wǎng)資源的優(yōu)化配置、提升電網(wǎng)的平穩(wěn)運行、加強(qiáng)清潔能源并網(wǎng)運行的控制力度、提升電網(wǎng)服務(wù)能力和可以取代本地發(fā)電裝置并且向較遠(yuǎn)地區(qū)小容量負(fù)荷供電等等。2.4仿真分析和控制決策策略電力系統(tǒng)仿真就是根據(jù)實際的電力體系建立起來的模型，進(jìn)行相應(yīng)的計算和實驗，探究電力系統(tǒng)在恰當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)

8、的工作情況和特點，從而對電網(wǎng)的實際狀況進(jìn)行分析、決定、監(jiān)控，并且有效的保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)固和經(jīng)濟(jì)運行。電網(wǎng)仿真分析和控制決定，就等同于智能電網(wǎng)和大腦，在對電力系統(tǒng)的研究、策劃、設(shè)計。運行、實驗和培訓(xùn)等方面都發(fā)揮了重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，把電力系統(tǒng)的所有元件都使用數(shù)字模型進(jìn)行模擬的可能性將會增大。最近幾年，把各種裝置和系統(tǒng)運用到電網(wǎng)系統(tǒng)中，對于電網(wǎng)仿真的準(zhǔn)確度又提出了更高的要求，從而推進(jìn)了電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)方真技術(shù)的大力發(fā)展。在這種情勢下這種仿真技術(shù)已經(jīng)成為時代的主流。分析和研究電力系統(tǒng)的狀態(tài)，并且采取有效的措施，也成為電網(wǎng)設(shè)計和運行的主要任務(wù)。在穩(wěn)定操作的基礎(chǔ)上，不斷的提升電網(wǎng)的智能化水平。3總結(jié)智能電網(wǎng)的發(fā)展是個長期有效的過程，也是一個復(fù)雜的工程，需要各種先進(jìn)技術(shù)的融合。構(gòu)建智能電網(wǎng)要注重效果，建立新世紀(jì)的綜合性人才，建立優(yōu)良的智能電網(wǎng)開發(fā)團(tuán)隊，還要注重和國外的技術(shù)進(jìn)行合作和交流。建立智能電網(wǎng)對于社會的經(jīng)濟(jì)和人們的生活都有重要的影響，其中對于再生能源的使用和網(wǎng)絡(luò)運行的作用也不能忽視。隨看科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，要逐步完成電力系統(tǒng)的數(shù)字化、自動化、信息化和智能化的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1肖世杰.構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考J.電力系統(tǒng)自動化，2009,33(9).