智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應(yīng)用

論文摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致社會(huì)對(duì)電力的需求猛增，能源消耗巨大，不利于可持續(xù)發(fā)展，所以現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電網(wǎng)技術(shù)有著新的、更高的要求，發(fā)展新的電網(wǎng)技術(shù)是必然趨勢(shì)。通過闡述智能電網(wǎng)技術(shù)的概念、特征、關(guān)鍵技術(shù)和智能化，分析電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用。

在當(dāng)今時(shí)代，面臨著能源短缺的局面，可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主流，所以在電力技術(shù)方面，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力技術(shù)有著更高的要求：電力高效、潔凈、零排量。新的電力技術(shù)極具市場(chǎng)前景，而智能電網(wǎng)正能夠適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)發(fā)展的需求，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)是“可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好”的，智能電網(wǎng)逐漸成為現(xiàn)代電網(wǎng)的主流。本文主要通過闡述智能電網(wǎng)的概念、內(nèi)涵與特征、關(guān)鍵技術(shù)以及其智能化主要表現(xiàn)在哪些方面，來分析智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用。

一、智能電網(wǎng)的概念

在 2005年，埃貝爾發(fā)明了一種利用群體行為原理使大樓電器相互協(xié)調(diào)的技術(shù)和一種無線控制器，智能電網(wǎng)由此時(shí)開始出現(xiàn)。智能電網(wǎng)又稱“未來電網(wǎng)”，它不是一件事或物，而是將先進(jìn)的一些技術(shù)以及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施集成的一種新型現(xiàn)代化電網(wǎng)，具有“更可靠、安全經(jīng)濟(jì)、高效、更環(huán)境友好”的特點(diǎn)，其關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域涉及較廣，具體有傳感量測(cè)技術(shù)、分析決策技術(shù)、制動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等。要想清晰認(rèn)識(shí)智能電網(wǎng)，需要從其概念、內(nèi)涵特征、關(guān)鍵技術(shù)、智能化等各方面進(jìn)行分析。

二、智能電網(wǎng)的內(nèi)涵與特征

基于市場(chǎng)、環(huán)境、安全燈各方面的因素，智能電網(wǎng)具有8個(gè)特點(diǎn)：自愈、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)、集成、綠色。其中自愈是指在電力供應(yīng)方面，智能電網(wǎng)能夠不斷發(fā)現(xiàn)存在或潛在的問題，然后糾正或控制，最終保證供電質(zhì)量，可靠、安全、高效，是較為突出的特征。交互是指“交互式”，為了能達(dá)到雙方相互適應(yīng)，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)“雙向交流、雙向通信”，用戶根據(jù)實(shí)際情況于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能電網(wǎng)應(yīng)用了許多先進(jìn)技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)，能夠更好地降低成本和增加效益，實(shí)現(xiàn)高效。“綠色”是另一突出的特征，智能電網(wǎng)通過利用綠色能源、潔凈能源、再生能源，降低環(huán)境污染，緩解能源消耗巨大的問題，同時(shí)能緩解地區(qū)能源供給不平衡問題。

除此之外，智能電網(wǎng)更適應(yīng)計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化生產(chǎn)要求，并且能夠支持地方性革新和全國性交易。

三、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.發(fā)電與儲(chǔ)能技術(shù)

在能源轉(zhuǎn)化、傳輸、使用這幾個(gè)環(huán)節(jié)，其中發(fā)電環(huán)節(jié)是整個(gè)過程中最有可能減少排量的，所以智能電網(wǎng)采用風(fēng)電水電多種新能源進(jìn)行分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)能，其中分布式發(fā)電技術(shù)有很多，例如風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)和地?zé)岚l(fā)電技術(shù)等等，分布式儲(chǔ)能裝置有電磁蓄能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等等。由于使用新能源、潔凈能源和再生資源，對(duì)環(huán)境改善方面具有很大的積極作用，特別是減輕溫室效應(yīng)方面，同時(shí)能夠提高供電的安全性與可靠性，以及緩解能源供給不平衡問題，所以該技術(shù)被廣泛應(yīng)用。但是由于環(huán)境影響以及一些不確定因素，例如：風(fēng)能和太陽能與天氣相關(guān)，具有不確定性，分布式發(fā)電技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)將面臨較大的挑戰(zhàn)。

2.輸配電技術(shù)

輸配電技術(shù)包括特高壓輸電技術(shù)和高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)，特高壓輸電技術(shù)是能夠?qū)崿F(xiàn)大功率、遠(yuǎn)距離傳輸電的輸電技術(shù)，提高了輸電能力，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電力系統(tǒng)互相連接;高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)是利用高溫超導(dǎo)體材料特性的技術(shù)，與常規(guī)技術(shù)相比，它具有污染少、損耗小等特點(diǎn)。

3.高速雙向通信技術(shù)

智能電網(wǎng)采用了高速雙向通信技術(shù)，涉及較多電子設(shè)備，如智能表計(jì)、電力電子控制器等，利用這些智能電子設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化通信，同時(shí)堅(jiān)持各種干擾與自我監(jiān)測(cè)，充分體現(xiàn)出“自愈”這一特性。

4.智能固態(tài)表針

與傳統(tǒng)采用的電磁表計(jì)相比，智能固態(tài)表針能夠進(jìn)行雙向通信、計(jì)量多時(shí)段的電力情況和價(jià)格、編制時(shí)間表等等。

5.先進(jìn)的電力電子技術(shù)

智能電網(wǎng)采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)，使用各種新型的高性能設(shè)備與裝備，例如全控型大功率電力電子器件等，其中具體有有源濾波器(APF)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)等，符合當(dāng)今電力系統(tǒng)運(yùn)作要求，并在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到廣泛的使用。

6.智能調(diào)度技術(shù)

該技術(shù)是智能電網(wǎng)中最關(guān)鍵、重要的技術(shù)，能夠全面進(jìn)行資源優(yōu)化配置，科學(xué)決策管理、高效調(diào)度等，實(shí)現(xiàn)大面積連鎖故障的預(yù)防，實(shí)現(xiàn)調(diào)度的智能化。

四、智能化

由于智能電網(wǎng)采用了上面所述的先進(jìn)技術(shù)，使得智能電網(wǎng)可觀測(cè)、可控制、能實(shí)時(shí)分析與決策、自愈以及制動(dòng)優(yōu)化調(diào)整，充分體現(xiàn)出智能化。例如實(shí)時(shí)分析和決策是指智能電網(wǎng)能夠通過分析信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化決策。

五、智能電網(wǎng)規(guī)劃在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用

1.電網(wǎng)規(guī)劃在電力系統(tǒng)中的意義

由于現(xiàn)在我國電網(wǎng)規(guī)劃工作規(guī)劃不到位、不全面等原因，甚至有些新電網(wǎng)建設(shè)投運(yùn)在較短的時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)超負(fù)荷、長期負(fù)荷等，還有些施工難度大?？傊?，因?yàn)楦鞣N原因造成無法保證電網(wǎng)建設(shè)工程質(zhì)量或存在較大的安全隱患等等。

除此之外，我國存在著電源與電網(wǎng)這兩種發(fā)展不協(xié)調(diào)、不平衡的問題。這一矛盾在資源銳減的當(dāng)今社會(huì)中越來越激烈，同時(shí)由于我國的電力輸送能力較差，我國資源供給不平衡問題仍然嚴(yán)峻，還造成交通緊張等，例如我國北部、西部的電力往我國負(fù)荷較為密集的地區(qū)輸送較為困難。

另外，我國互聯(lián)電輸電能力較差，區(qū)域之間的電網(wǎng)互濟(jì)與跨流域補(bǔ)償?shù)饶芰σ草^差，由于上述各種原因，想要大容量、遠(yuǎn)距離傳輸電是較難滿足需求的。所以電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)規(guī)劃很重要。

2.智能電網(wǎng)具有的優(yōu)點(diǎn)

智能電網(wǎng)具有實(shí)現(xiàn)雙向通信、實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)整合、及時(shí)調(diào)度、智能化資源配置、接入新能源實(shí)現(xiàn)分布式能源管理等優(yōu)點(diǎn)，從整體上看，智能電網(wǎng)使供電效率得到提高，供電的質(zhì)量得到改善，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)商業(yè)化，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)、減少資源消耗有積極作用。

3.智能電網(wǎng)規(guī)在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的作用

智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化、優(yōu)化調(diào)度，進(jìn)行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能，其中智能電網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠利用新型的、潔凈的、可再生的資源進(jìn)行間歇性發(fā)電，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、減少資源損耗，對(duì)于當(dāng)今時(shí)代所提倡的“發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、生活”是有積極的作用，符合可持續(xù)發(fā)展，在未來的發(fā)展中，有望實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與電信、電視等的統(tǒng)一，具有很大的發(fā)展前景。

除此之外，由于智能電網(wǎng)具有“自愈”的特點(diǎn)，該功能能提高電網(wǎng)的安全性，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展是有利的，同時(shí)，企業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。

總結(jié)智能電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃的作用，共有三點(diǎn)：電網(wǎng)規(guī)劃需要更加注重資源戰(zhàn)略計(jì)劃的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃需要注重用戶側(cè)的特性，電網(wǎng)規(guī)劃需要更加注重電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特點(diǎn)。

六、總結(jié)

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展中一種新前景，成為“全球工業(yè)與信息業(yè)的一次新產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命、管理革命”。在我國，投入較大量的人力、物理等資源建設(shè)中國特色的智能電網(wǎng)，并以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)制定出中國較好的電網(wǎng)現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略，是我國目前的奮斗目標(biāo)，也是發(fā)展前景。