智能电网的现状和发展前景分析

张媛

（国网三门峡供电公司河南三门峡472000）

摘要：智能电网即以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。伴随着世界范围内的推动智慧城市建设，智慧电网的建设发展，是各国重点研究与投资的领域，绿色、环保、智慧的能源使用是未来发展趋势！

关键词：智能电网；现状；发展前景

一、智能电网概念

目前，由于发展情况和关注重点不同，智能电网在世界范围内还没有统一的概念。我国国家电网公司目前非常重视智能输电网领域，以1000千伏和500千伏输电网为骨架，在国内建立了七横三纵的特高压主干电网。在中国，智能电网（smartpowergrids）主要体现在建立在集成、高速双向通信的现有网络基础上，通过运用先进的传感、测量、设备技术，先进的控制方法以及决策支持系统技术，实现电网的安全、可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的六大目标。智能电网的主要特征为自愈、稳定、包括用户、有效抵御攻击、提供满足21世纪用户需求质量的电能、容许多种发电形式接入等。智能电网的核心意义是实现电网的信息化、互动化和自动化。一般来说，一个完整的智能电网系统包括几个部分：能源输出单位（如发电厂、家庭微型发电装置等）、能源传输单位（智能变电站和输电网络）、能源使用单位（智能终端用电客户）。

二、智能电网的特点

1、坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。

2、自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。

3、兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。

4、经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。

5、集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。

6、优化。优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

7、协调。实现电力系统标准化、规范化、精细化管理，进一步促进电力市场化。

三、建设智能电网的重要现实意义

1、优化能源结构，保障能源安全供应。通过建设智能电网，为集中和分散电源并存的清洁能源的发展提供更好的平台，一方面可以促进清洁能源快速发展，同时可以有效增加能源供应总量；建设智能电网还可以促进电动汽车行业的快速发展，改善生态环境，优化我国能源供应和消费结构，为社会提供更加安全、更加优质的能源供应，保障国家能源安全和可持续发展。

2、提高电网资源优化配置能力。我国资源与能源需求呈逆向分布，全国70%以上的煤炭、水电和风等资源分布在西北部经济欠发达地区，而近80%的能源需求却在中东部地区。未来能源生产中心不断西移和北移，跨区能源调运规模和距离不断加大，能源运输形势更为严峻。电网是科学合理能源资源利用体系的重要载体，为在更大范围内实现能源资源优化配置提供了平台。

3、提升系统的清洁能源接纳能力。加强智能电网建设，可以使电网具备接纳不同类型清洁能源的能力，从而促进清洁能源开发，为清洁能源的高效快速发展搭建良好的平台。清洁能源并入电网技术在我国发展较为缓慢，太阳能、风能、潮汐能、地热能在电网中占据的份额较少，未来，在资源极度匮乏的状况下，以上这些清洁能源的利用就显得尤为重要。

4、促进节能减排，推动低碳经济的发展。建设智能电网，能够使电能在终端用户得到更加高效合理的利用，引导国民建立新的能源消费理念和方式，从而适应低碳经济的发展要求。目前，世界各国越来越重视对环境污染的治理力度，在以火力发电为主要的国内电力市场现状来看，发展智能电网是解决国内低碳经济发展的捷径。

四、智能电网的未来发展前景

我们通过众多的实践经验并结合相关的智能电网的技术资料，总结出智能电网在未来发展中的前进方向，我们将会针对具体的几个方面进行阐述，希望能够帮助电力系统人员更加了解智能电网的相关内容，进一步提高电力系统的工作性能，尽早地实现智能电网系统。

1、基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制

近年来，MAS系统使用越来越频繁，所谓MAS就是我们通常所说的多Agent系统。该系统伸缩性非常强，可以有效的互联和互操作遗留系统，因此，该MAS系统可以最大限度的保护用户资源。该系统是人工智能领域研究比较多的方向，其在智能电网上的应用前景也将越来越大。

2、分布式能源的系统集成智能电网构架

分布式储能，分布式发电以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源是分布式能源的三个重要组成部分。这三者同属于用电范畴，并具有非常大的联系。例如：分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网，并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。

3、快速仿真决策智能电网技术

基于事件响应的快速仿真决策，既不同于传统预防性控制的静态安全分析和安全对策，也较基于PMU的广域测量系统所组成的动态安全评估有所发展，主要增加故障发展快速仿真的实时预测功能，为调度员提供紧急状态下的决策支持。从目前的发展趋势来看，基于Agent的快速仿真决策是未来发展的重要方向。

4、基于知识的综合决策支持的智能电网系统

伴随着计算机技术的快速发展，智能电网实现了信息化，而发展所需要的信息和数据数量在不断增多，我们需要通过某种技术手段把这些数据和信息联系起来。这个问题已经成为了当前电力系统部门需要考虑的基本问题，实现相关联的信息的有效调度也是未来智能电网发展的重要方向。通过实践证明，智能电网能够很好地获得大量的信息和数据，并对这些信息和数据有很好的控制作用，这也是实现智能电网的一个原因。

结语

未来中国电网的最基本的发展思路和技术路线，将是以特、超高压电网为主干网架、各电压等级电网协调发展的电网为基础，同时将传统电力技术同先进信息、通信和控制技术融合，通过电网资源与社会资源的融合，进一步拓展电网功能及资源优化配置能力，大幅度提升电网的服务能力，实现多元化电源和不同特征的电力用户灵活接入和方便使用，实现更加经济、高效、快速、安全地发展，满足我国经济社会的全面、协调、可持续发展要求。

参考文献

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