摘要：介紹智能電網的特點以及我國發(fā)展智能電網的豳要性，從信息技術、量測技術、設備技術、控制技術、決策支持技術等方面分析發(fā)展智能電網的關鍵技術，并對比分析了智能電網與傳統(tǒng)電網的區(qū)別。

 關鍵詞：智能電網；關鍵技術；傳統(tǒng)電網；
隨著市場化改革的推進、數字經濟的發(fā)展、氣候 變化的加劇、環(huán)境監(jiān)管要求日趨嚴格與國家能源政 策的最新調整，電力網絡與電力市場、電力用戶之間 的協(xié)調和交換越來越緊密，電能質量水平要求逐步 提高，可再生能源等分布式發(fā)電資源數量不斷增加， 氣候變化初露端倪，以單向通信、集中發(fā)電、輻射狀 拓撲網絡為特點的傳統(tǒng)網絡已經難以支撐如此多的 發(fā)展要求，面I臨著越來越多的挑戰(zhàn)[1圳。為了解決這 些問題，必須在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度 等環(huán)節(jié)逐步實現智能化，建設智能電網體系。

1我國智能電網的特點

由于國情、發(fā)展階段及資源分布的不同+，我國的 智能電網與美國的智能電網在內涵、發(fā)展方向等方 面有顯著的區(qū)別。美國智能電網的建設側重于配電 側和用戶側，重點研發(fā)可再生能源和分布式電源并 網技術，電動汽車與電網協(xié)調運行技術以及電網與 用戶的雙向互動技術。我國智能電網是在建設堅強 電網的基礎上，以建設距離長、容量大等輸電特征的 特高壓電網為核心，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變 電、配電、用電和調度共6個環(huán)節(jié)，具有信息化、數字 化、自動化、互動化的智能技術特征。并重點關注智 能輸電領域，結合特高壓建設與運營，提升駕馭大電 網安全運行的能力r同時統(tǒng)籌配電網智能化建設工 作，逐步建設獨具特色的智能電網[3訓?？傊覈?的智能電網是一個涉及多學科、多技術領域的戰(zhàn)略 性概念，發(fā)展智能電網必須以通信技術為基礎、量測 技術為手段、設備技術為支撐、控制技術為方法、支 持技術為導向，循序漸進的開展。

 2智能電網關鍵技術

2．1 智能化信息技術
智能化信息技術貫穿發(fā)電、輸電、變電、配電、用 電、調度各環(huán)節(jié)，是智能電網建設的重要內容和堅強 支撐。
基于智能電網的信息技術具有三大特征：
一 是數字化程度更高，內含各種智能的傳感器、電力設 備、控制系統(tǒng)、應用系統(tǒng)等，連接更多的設備，深化發(fā) 電、輸電、變電、配電、用電和調度環(huán)節(jié)的數據采集、 傳輸、存儲和利用；
二是利用面向服務架構體系 (Service-Oriented Architecture，SOA)整合相關業(yè) 務數據和應用，建立統(tǒng)一的信息平臺，自動完成數據 和應用的整合，實現全部業(yè)務系統(tǒng)的集成[51；
三是深 入應用生產管理、人力資源、電力營銷、調度管理等 輔助決策數據，構建一個數據集中、業(yè)務整合、符合 模型標準、應用可擴展的輔助分析系統(tǒng)，實現生產、 營銷、調度、人財物等業(yè)務數據的集中存儲、統(tǒng)一管 理、系統(tǒng)分析，形成智能決策，滿足跨業(yè)務系統(tǒng)的綜 合查詢，為管理決策層提供有效的數據分析服務。

 2．2 智能化通信技術

 建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現 智能電網的基礎，一方面，智能電網的數主護和控制都需要通信系統(tǒng)的支持；另一方面，建立以 電網和通信緊密聯系的網絡是智能電網的目標和主 要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)使智能 電網成為一個動態(tài)的實時信息和電力交換互動的大 型基礎設施，可以提高電網供電的可靠性和資產的 利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的攻擊，從而 提高電網自身的價值。以通信技術為基礎的智能電 網通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測和校正，并利用先進的 信息技術，實現電網各系統(tǒng)的自愈功能。通信系統(tǒng) 還可以監(jiān)測各種擾動，并進行補償，重新分配潮流， 避免事故的擴大。

2．3 智能化量測技術

智能化量測技術是實現智能電網的手段。參數 量測技術是智能電網基本的組成部分，可以獲得相 關數據并將其轉換成數據信息，提供給智能電網的 各個系統(tǒng)使用。智能化量測技術可以評估電網設備 的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取，防止 竊電、緩減電網阻塞等?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?將有更多的功能，除了可以計量不同時段的電費外， 還可儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費 費率，并通知用戶實施的費率政策，用戶可以根據費 率政策，自行編制時間表，自動控制電力的使用。

2．4智能化設備技術
 
智能電網將廣泛應用先進的設備技術，以提高 輸配電系統(tǒng)的性能。智能電網中的設備將充分應用 材料、超導、儲能、電力電子和微電子技術等方面的 最新研究成果，以提高功率密度、供電可靠性、電能 質量和電力生產的效率。通過采用新技術以及在電 網和負荷特性之間尋求最佳的平衡點，來提高電能 質量；通過應用和改造各種各樣的先進設備，如基于 電力電子技術和新型導體技術的設備，來提高電網 輸送容量和可靠性。配電系統(tǒng)中需要引進新的儲能 設備和電源，同時應利用新的網絡結構，如微電網。
 
2．5 智能化控制技術
 
智能化控制技術是指智能電網中分析、診斷和 預測電網狀態(tài)，并確定和采取適當的措施以消除、減 輕和防止供電中斷和電能質量擾動的控制方法。智 能化控制技術將優(yōu)化輸電、配電和用戶側的控制方 法，實現電網的有功功率和無功功率的合理分配。 智能化控制技術的分析和診斷功能，將引進預設的 專家系統(tǒng)，在專家系統(tǒng)允許的范圍內，采取自動控制 措施，而且措施的執(zhí)行將在秒一級水平上，這一自愈 電網的特性將極大地提高電網的可靠性。先進的控 制技術需要一個集成的高速通信系統(tǒng)以及對應的通 信標準，以處理大量的數據。先進控制技術將支持 分布式智能代理軟件、分析工具以及其它應用軟件。 先進控制技術不僅給控制裝置提供動作信號，而且 也為運行人員提供信息。

 2．6智能化決策支持技術
 
智能化決策支持技術將復雜的電力系統(tǒng)數據轉 化為系統(tǒng)運行人員可理解的信息，利用動畫技術、動 態(tài)著色技術、虛擬現實技術以及其他數據展示技術， 幫助系統(tǒng)運行人員認識、分析和處理緊急問題，使系 統(tǒng)運行人員做出決策的時間從小時級縮短到分鐘 級，甚至到秒級。

3智能電網與傳統(tǒng)電網的比較

我國的智能電網是在傳統(tǒng)電網的基礎上發(fā)展起 來的，是以特高壓電網為基礎的多學科、多領域、多 層次的一種電網模式。智能電網與傳統(tǒng)電網相比有 明顯的完善，主要表現在通信技術、量測技術、設備 技術、控制技術和決策支持技術等幾個方面。智能 電網與傳統(tǒng)電網的比較，見表1。 表1 智能電網與傳統(tǒng)電弼的比較

以上在探討智能電網關鍵技術的基礎上，對比 分析傳統(tǒng)電網與智能電網在通信技術、量測技術、設 備技術、控制技術和決策技術等方面存在的差距。 智能電網相對傳統(tǒng)電網的主要優(yōu)勢在于實現了電網 與用戶之間的雙向互動，實現了電網故障的自愈功 能，進一步提高了電網供電的可靠性和高效性。在建 設智能電網的過程中只有不斷深化(下轉第12頁) •輸出控制接點，或者是智能控制通信口，并采用統(tǒng)一 的通信協(xié)議。

4實現電能表的智能化應采取的措施

智能電網用電系統(tǒng)需要按照智能用電體系進一 步加強建設，使其具有業(yè)務范圍清晰、業(yè)務流程通 暢、業(yè)務處理高效的營銷組織模式和標準化業(yè)務體 系，構筑“用戶管理與服務技術支持平臺”、“用戶管 理與服務雙向互動平臺”兩大平臺，實現客戶服務全 過程的信息化管理，建立起標準化、規(guī)范化、集約化 的營銷業(yè)務處理平臺。
 
4．1 依托強大穩(wěn)固的通信網

傳統(tǒng)的多功能電能表和居民載波電能表只能夠 實現用戶用電量的上傳功能，而且目前使用的低壓 電力線載波通信、GPRS無線通信以及電網自動化 的光纖通信也無法滿足智能電網對智能電能表信息 互動的要求。未來智能電網對通信技術要求會更 高，依賴性將更強，建設支撐廣域、全景實時信息的 傳輸系統(tǒng)將成為智能電網的一項重要工作。因此， 必須從戰(zhàn)略高度重視新型信息、通信網絡體系結構 的研究與試驗工作，必須注重信息與業(yè)務的關聯度 及整合度，合理構建信息交互與共享的層次架構，避 免無謂的，甚至是有害的海量信息操作。同時，結合 電網自身優(yōu)勢，開展基于綜合能源及通信系統(tǒng)體系 結構的研究，構建安全、可靠、穩(wěn)定、適用、快速的智 能電網信息交互平臺。信息交互平臺必須是堅固 的、靈活的，具備抗攻擊性、自防御性。

4．2 建立更加靈活的電力市場

電源與電網是電力系統(tǒng)不可分割的有機組成部 分，兩者的發(fā)展共同受宏觀經濟政策、負荷變化、環(huán) 保約束等因素的影響。只有電源和電網協(xié)調一致、 均衡發(fā)展，才能實現社會資源的優(yōu)化配置，進而實現 社會效益最大化。隨著社會經濟的快速發(fā)展，在國 家骨干電網的支撐下，未來智能電網既要適應大型 電源基地的接入，還要適應各類分布式電源與保安 電源的接人，所以除考慮分層分區(qū)的電源接入，還要 考慮分散式接入。同時，未來的智能電網在規(guī)范電 源接入技術要求和功能后，將具備穩(wěn)定、無縫、無擾、 自動接入電源的能力，以及迅速、有序、低擾、安全地 解列電源的能力。電網對電源側的管理除指令性調 度外，應建立起一個市場經濟的電量交易系統(tǒng)，電網 和發(fā)電廠通過實時上網電價更加經濟的實施電網調 度，提高發(fā)電廠和電網經濟效益，這就需要智能電能 表計量、記錄發(fā)電廠實時電量、電費，并完成實時雙 向傳輸的功能。
 
4．3 調動用戶積極開展節(jié)能工作

 智能電能表實現了電網企業(yè)與電網用戶之間的 信息交互、需求交互、和諧共贏，使得社會效益最大 化。從用戶側來說，個性化、需求化、靈活的電能需 求將可以得到實現，積極利用自身的余能建設環(huán)保 型的分布式電源，將自有、富余、投資性電能用于電 網補充、調配和應急。智能電能表讓用戶隨時了解 自己的用電記錄、當時的供電情況和費率信息，便于 及時采取適當節(jié)電措施，自覺參與節(jié)電節(jié)能工作，如 使用智能電能表對用電進行分時控制，減少用電高 峰時的用電量，增大用電低谷時的用電量，以減少總 的電費。在智能電網實行階梯電價時，用戶可以根 據自己的用電情況，改變用電需求，平滑社會對供電 量增長的需求。在供電量供不應求時，用戶用電量 超過合同規(guī)定用電量時可以實行更高電價計算電 費，使用戶減少對電力能源的需求；在供電量供過于 求時，用戶用電量超過合同規(guī)定用電量時可以實行 更優(yōu)惠電價計算電費，鼓勵用戶增加對電力能源的 需求，減少社會對電力投資的浪費。

5 結束語

通過使用智能電能表可以使電網、發(fā)電廠和用 戶之間實現信息互動，使智能電網的先進計量系統(tǒng) 對遠程監(jiān)測、分時電價和用戶側管理等作出更快、更 準的系統(tǒng)響應，調動電網各個組成機構自覺地參與 節(jié)電、節(jié)能工作，實現電網的最大經濟效益。 本文責任編輯：齊勝濤 (上接第5頁) 認識傳統(tǒng)電網與智能電網的差距，逐漸找出建設智 能電網的突破口、切入點，才能少走彎路，確保建設 智能電網的順利進行。