智能电网论文

智能电网摘要：信息化与智能化高速发展的时代，电脑，通讯似乎都能满足人们的日常需求，但日渐老化的传统电网结构并没有跟上技术变革的步伐，用户对电力供应提出了越来越高的要求，国家安全、环保等各方面政策都对电网的建设和管理提出了更高的标准。

智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

智能电网的主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

本文通过分布式能源的智能管理系统以及高级的智能仪表体系和需求侧管理的两方面来着重介绍智能电网的主要应用和功能特征，和在国内外发展的现状，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命力。

关键字：电网系统；分布式能源；智能化智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

智能电网包含了一个智能型电表基础建设，用于记录系统所有电能的流动。

通过智能电表，它会随时监测电力使用的状况。

智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗，还具有集成新能源，如风能，太阳能等的能力。

现代化的电能网络被许多政府认为是一种能够有效减少能源依赖，减缓全球温室效应的措施。

智能计量作为智能电网的一部分，但它本身本不能称为一个智能电网。

从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段，各国国情及资源分布不同，发展的方向和侧重点也不尽相同，国际上对其还没有达成统一而明确的定义。

根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。

1下面分别阐述智能电网分布式能源的智能管理系统和高级的智能仪表体系和需求侧管理其中两个方面1.1分布式能源的智能管理系统分布式能源是指分布在用户侧的以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近的系统，主要包括分布式发电、分布式储能、并网技术和具有潜在功率产品价值的需求，利用侧负荷响应能源梯级资源和可再生能源及资源综合利用设施，如以太阳能发电、风能发电、热电联产、沼气利用等。

分布式能源直接安装在用户端，尽量减少中间输送环节的损耗实现对资源利用的最大化。

分布式能源是智能电网的技术基础，既可独立运行，也可并网运行，而不管规模大小、使用什么燃料或应用的技术。

1.1.1分布式发电分布式电网发电可以视为虚拟负荷的分布式发电设备直接由用户控制启停。

即使接入配电系统，也可不参与自动发电控制，甚至在配网侧安装逆功率继电器，正常时不向电网注入功率。

分布式发电系统自身的特点决定了它不是采用煤作为一次能源，而是大量采用环境友善的可再生能源。

可以说，分布式发电技术是与新能源技术密切相关的。

1.1.2分布式储能基于系统稳定性和经济性的考虑，分布式发电系统要存储一定数量的电能，这样既可以稳定供电，同时，又能提供备用电力以及提高分布式发电机组的可调度性。

到目前为止，人们已经开发了多种形式的储能方式，主要分为化学储能和物理储能。

然而，成本过高是限制很多储能技术在分布式发电中大量推广应用的问题，因此，提高能量转换效率和降低成本是今后储能技术研究的重要方向。

1.1.3并网技术在电力系统中引入分布式电源所带来的运行上的问题包括：调压、继电保护、瞬态重合闸、电闪、谐波、变压器接地、孤岛检测等。

依据分布式发电系统的特点与功能及其与传统电系统之间的关系，将分布式发电并网系统分为规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响。

有关研究出了利用电抗器高阻抗值的特性，限制分布式电源提供的短路电流，从而有效地解决了分布式电源与保护之间的协调性问题。

1.1.4需求相应资源对电网而言，分布式发电的启停可以看成是虚拟负荷的减少和增加。

同样，负荷的减少和增加也可等效于虚拟发电的增减。

随着电力市场的深入发展，负荷相当于潜在的功率产品的价值正在日益凸现。

智能电网的任务在于实现需求响应资源的系统集成，使之在正常、紧急和恢复状态下协调运行。

这除了需要研发有关电约束、供电合同、平衡市场以及现货市场外，还需要研发正常、紧急、恢复状态下的各种运行软件，诸如正常状态下的直接负荷控制、固定负荷消费水平、按通知减负荷、分布式发电参与负荷响应程序、缓解输配电阻塞，紧急状态下的频率控制、电压控制、备用和黑启动等。

1.2高级智能仪表体系及需求侧管理智能电网是在物理的电网之上，建立基础的信息沟通平台，将相关的设备、装置、系统、用户、员工、电能等互动起来。

通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析，从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理，以实现更高的安全保障、更可控的节能减排和可持续发展的目标。

智能电网要广泛应用先进的设备技术，极大地提高输配电系统的性能。

未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果，从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。

未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。

通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。

先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。

这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。

智能电网通过建立一个数字化信息网络系统将能源资源从开发到终端用户的各种电气设备和其它耗能设施结合起来，通过智能化控制实现供能的精确化、对应化、互助化和互补化，全面提高能源利用效率和能源供应安全水平，将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程序，使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。

将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实现电网管理的信息化和精益化。

2智能电网的发展状况2.1智能电网在我国的发展随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增强，而国内能源结构不合理、能源分布不均衡严重制约电力行业的发展。

特高压电网解决了远距离、大容量输电问题，在一定程度上解决了能源输送问题，但“重电源轻电网”导致供电可靠性较低，同时网架结构薄弱则限制了新能源有效利用。

2007年10月，华东电网正式启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目。

2008年4月，在前期智能电网研究成果的基础上，华东电网启动高级调度中心项目群建设，该项目是智能电网建设蓝图“三步走”的第一阶段“巩固提升”的重点内容。

2009年5月21日，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式宣布将建设“坚强的智能电网”，并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案2.2国外智能电网的发展现状早在2003年美国电力研究院（EPRI）就已经将未来电网定义为“智能电网”，同年6月，美国能源部输配电办公室发布的“Grid 2030：电力的下一个100年的国家设想”的报告描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。

2008年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)宣布成为全美第一个智能电网城市，家庭用户可以和电网互动，了解实时电价，合理安排用电；其他国家也纷纷启动智能电网相关研究和建设规划。

日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验；韩国计划在2011年前建立一个“智能电网”综合性试点项目，届时能提高该国环保能源的能力；澳大利亚政府在最新的预算案中已划拨1亿澳元用于智能电网建设。

与中国相比，德国人正在做着相反的事情：加速新能源的应用范围，最好令其无空不入。

美国发展智能电网重点在配电和用电侧，推动可再生能源发展，注重商业模式的创新和用户服务的提升。

2009 年2 月，IBM 与地中海岛国马耳他签署协议——双方将建立一个“智能公用系统”，以实现该国电网和供水系统的数字化，其中包括在电网中建立一个传感器网络。

IBM 将提供搜集分析数据的软件，帮助电厂发现机会，降低成本以及碳的排放量。

由于智能电网的研究利用尚处于起步阶段，各国国情及资源分布不同，发展的方向和侧重点也不尽相同，国际上对其还没有达成统一而明确的定义。

根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。

智能电网的发展就像一切事物的发展规律一样：总的趋势是向前的，但是在前进的道路上难免会遇到挫折和考验。

这需要我们坚持信念和提高技术，将新的科技应用于实践。

在国家政府的扶持下，智能电网必定会展现出其特有的生命力！参考文献[1]刘向阳，解放军总后勤部某研究所，2009.11[2]中国电力网，2009.10[3]刘琦琳．智能电网的现实意义[J]．互联网周刊，2008．4．[4]丁民丞，王靖，朱冶中．方兴未艾的智能电网[R]．国家电网，2008．5[5]胡婧，国外智能电网研究与应用[J].国家电网.2009.6：46.[6]张文亮，刘壮志，等.智能电网的研究进展及发展趋势[J].电网技术.2009.13(7)：1-11.Smart GridLele liInstitute of Zhengzhou light industry Electrical and information engineering 450003English abstract：It is high speed development of information and intellectualization , computer and communication seem to satisfy the People's Daily needs, but the aging traditional grid structure not keep up with the pace of technological change, the user of electric power supply put forward more and more highly demand, national security, environmental protection ,various aspects policy for grid construction and management puts forward higher standard ,and so on Intelligent power grid is the intelligent power grid, it is based on integrated, high-speed bidirectional communication network foundation, through the advanced sensor and measuring technology, advanced equipment technology, the advanced control method and advanced decision support system and application of technology, to realize the power grid reliability, safety, economic, efficient, environmental friendly and use of the target of the safety. The main characteristics of intelligent grid including self-healing, motivation and include user, resist attacks, which can satisfy the needs of the user in the 21st century power quality, allow different power form of access, start power market and asset optimization efficient operation.This paper through the distributed energy intelligent management system , advanced intelligent instrument system and demand side management of two respects emphatically introduced the intelligent grid main application and function characteristics, and it’s present development situation in the domestic and foreign, Times ,which science and technology leading , intelligent power grid will show its unique strong vitality.Keywords:Grid system；Distributed energy；Intelligent。