黄科 王远雄 叶嘉铮 陈广清 李志华

【摘  要】在能源问题日益严峻的背景下，“智能电网”凭借其主要优势成为我国电网发展的主流方向。智能电网应始终坚持“强智能”的发展原则，努力适应国民经济发展现状，缓解资源环境压力，在国民经济建设中发挥更大作用。本文首先介绍了智能电网的几个方面特点，然后简要讨论了智能电网的几项重要的技术。

【关键词】智能电网;特点;关键技术

智能电网又称“电网2.0”，是基于集成、高速、双向通信网络，通过先进的分布式数据传输、计算和控制技术，构建的可靠、经济、高效、环保、安全的电力传输网络。电力是国家的支柱能源，在国民经济建设中发挥着重要作用。随着我国经济社会的快速发展，传统的电网及控制系统已难以适应当前的现实，智能电网已成为我国电网建设的主流方向。

1智能电网的特点

国家电网公司2009年5月在我国提出发展“坚强智能电网”的想法，特别是来自中国的现实国情，为了“智能、高效、可靠、绿色”的建设原则，利用先进的信息，通信和控制技术，以支持，在高压网络骨干网架，为了满足用户需求，实现经济社会可持续发展为导向，构建，包括输配电和调度电网系统的可持续发展，最终实现电力系统安全稳定运行、电力资源优化配置和高效利用、各电网协调发展的主要目标。智能电网具有以下特点：

1）具有较强的自愈能力

自愈能力，即自维护和保障功能，是智能电网的一个重要特征。在信息技术的支持下，智能电网，电网操作的实时监控，全面收集和异常信号分析，决策和控制，也可以在短时间内找到最快的故障隔离故障点，并采取措施有效降低范围和设备故障造成的停电时间，减少损失故障带来的经济效益和社会效益。

2）可靠性高

同时提高制造水平和过程质量的关键设备在电网，充分利用通信的迅速发展，计算机和其他技术来监控各种主要设备的条件和尽快找到事故的隐患。

3）资产管理优化

电力系統是相对的技术密集型和资产密集型。为了维持电网的运行，需要大量先进的电力技术和设备。在数字化和信息技术的支持下，智能电网可以对这些复杂的资产和设备进行精细的管理，从而延长设备的高效运行和使用，提高设备资源的利用率。

4）经济效率

智能电网的建设理念是提高系统和资产资源的利用效率，更加经济有效地利用电力资源，有效提高电力投资的社会效益。如果说承载更多新能源发电是智能电网的外部效益，那么提高电力系统的投资效益就是智能电网的内部效益。过去，发电和输电方式被动地满足电力需求，造成了电力行业投资成本高、投资回报低的现象。通过全面互动和智能管理，智能电网有效扭转了这一局面，创造了更大的社会效益和经济效益。

5）与电力客户友好互动

依托通信技术的快速发展，加强电网与用户之间的信息交流，实现电网与用户之间的充分互动。一方面，电力客户可以实时了解电价和供电情况，提供更好的电力服务，并据此合理安排用电计划。另一方面，电力企业也可以根据客户的用电量计划，优化配电、输配电资源的配置，为客户提供更多可选的增值服务。通过以上策略，可以促进电力供应的多元化、互动性、高效化，使电力企业在当前社会经济发展中发挥更大的作用。

6）适应不同规模的分布式电源接入

随着分布式电源、风力发电、光伏发电、储能设备等小型发电的渗透性增加，不同规模的储能设备将广泛分布在用户侧，智能电网必须配备相应的安全、控制和保护设备。同时为了方便计量和计费，需要有一个配套的双向计量和能源管理系统。

2 智能电网的关键技术

对整个智能电网而言，智能配电网是关键的组成部分，智能配电网是指对先进控制技术、测量传感技术、信息通信技术以及计算机网络技术等进行有效融合，通过配电网高级自动化技术的运用，使这些先进技术在智能化的配电终端和开关设备上得以实现，并充分利用各种可视化软件的高级应用功能以及电网架构双向通信网络的物理支持，对再生能源的分布式发电单元进行及时有效控制，以不断激发电力用户参与电网互动的积极性，从而在配电网运行时对其进行高效监测、控制与保护。不断优化配电网性能，提高其可靠性与安全性，确保我国电力的稳定供应，同时不断完善相应的附加服务。

智能电网作为传统电网的全面升级，离不开技术创新和设备研制。电网企业作为引领推动者，在技术研究、设备研制方面积极投入，发挥了核心作用。智能电网关键技术以数字技术为基础的智能电网应用优势明显，功能强大，其涉及的技术领域众多，除了传统电网的技术体制外，智能电网技术体制还涵盖了多种关键技术。在各项关键技术不断完善及充分应用的前提下，智能电网的各项功能才能得以实现。实现智能输电的关键要素有：特高压输电、先进计量基础架构、双向通信系统、智能变电站等。

2.1特高压输电

特高压输电是智能电网的骨干网架，其技术和运行的可靠性直接影响联网范围内的所有电网，目前特高压试验示范工程的关键问题已基本得到解决。

2.2计量基础架构

先进计量基础架构，主要由用户智能电表、前端采集装置、数据储存和处理系统、双向通信系统及和后台应用系统构成。

2.3通信系统

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，是迈向智能电网的第一步。智能电网的数据获取、保护和控制、需求侧响应都依赖于高速双向通信系统的支持，主要包括对开放性的通信架构、统一的技术标准、高可靠性与高带宽等等。

2.4分布式发电与智能微网技术

在我国能源结构中，煤炭、石油和天然气等不可再生资源占据比例很大，社会的发展不能只依靠这些不可再生资源，这也是可持续发展战略的要求。为解决该问题，可在合理的控制方式下对微网实行并网运行，在两种运行模式之间实现无缝转换，使得主电不再是电网供电的唯一途径。在电网并入DG后可有效激活电网的工作性能，而微网系统主要以DG作为物理基础。

2.5智能变电站

智能配电具体包括配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用系统等等。智能电表应具有双向通信计量、接通或开断等功能，能够为用户提供实时电价和用电等信息，并实现室内用电装置的负荷控制。供电企业在实时采集、有效监测、全面分析用户用电量及相关数据的基础上，对电力能源使用实行统一管理，科学安排发电计划，引导用户合理用电，最终实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等功能。另外，可再生能源的研发，以及大规模并网也会给智能电网建设带来一定影响。智能电网技术还应包括：输送纳入调度甚至参与系统调节，电力电子、超导、大容量储能等先进的设备是提高输配电系统性能的重要技术支持。

可以看出，随着智能供电系统的逐步完善和改革，我国将进入智能电气时代，其自身的优势和潜力也是其蓬勃发展的源泉。在新时代背景下，改善智能供电系统存在的不足，真正实现智能监控，及时解决电网传输过程中的问题，正是每一个中国人所期望的。目前，中国的智能电网仍在研究的早期阶段，所以，有关部门和企业要加强研究和开发建设的努力，进行深入研究智能电网的特点和关键技术，并作出积极贡献的建设特高压电网，电力系统改革的深化和国家经济建设。

参考文献：

[1]帅军庆.瞄准世界前沿，建设智能电网[J].国家电网，2008（2）.

[2]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电源技术应用，2009（10）.

[3]帅军庆.瞄准世界前沿建设智能电网[J].国家电网，2014（2）：55～57.

（作者单位：广东电网有限责任公司梅州供电局）