智能电网基本特征和其技术进展研究

1、智能电网基本特征和其技术进展研究【摘要】进入21世纪以来，信息化的社会对电 力系统提出了更高更深层次的要求，因此，各国相继提出智 能电网这一新概念，以更好地发挥电力系统在现代社会服务 全体人民的职能。虽然智能电网在各国均没有统一的概念， 但我国研发人员根据电力系统在本国的发展国情及低碳经 济的要求提出了富有鲜明本土特色的智能电网概念，以期在 新时期更好的完善电力系统。本篇文章主要阐述了我国提出 智能电网的战略背景，重点分析了其基本特征及其现存问题 和发展规划，为新时期实现这一历史跨越奠定了理论基础。【关键词】智能电网；数字化；自动化；信息化；统一 1引言随着社会信息化的发展及经济的飞速跨越，人

2、们的生活 水平有了稳步提高，从而资源的使用频率与日俱增。然而资 源的开采量已远不能满足人们日益增长的社会需求，因此资 源的匮乏在各国均有表现，譬如我国的很多重煤矿开采区的 煤炭资源已彻底枯竭。电力系统作为为人们提供电能的社会 部门也面临着新时期的压力。在各国纷纷对智能电网这一新 名词做出肯定并深入研发的同时，我国也在基于基本国情、 社会需求及资源分配的基础上对智能电网做出了分析与探 究。2我国智能电网提出的战略背景由于新时期人们生活水平的提高及现代化生活设施的 使用，导致了能源的消耗骤增。电能作为不可或缺的现代社 会资源已成为21世纪信息得以飞速传播的力量，而电力系 统部门作为电能的稳定供给者

3、也因此奠定了其不可忽视的 社会地位。但频发的电力事故及电能使用率下降等问题的出 现为人们敲响了时代的警钟。在可持续发展，资源节约型社 会的提出背景下，面对资源匮乏的压力，我国迫切的想要改 变现有的能源体系，创建与高速发展的互联网社会相结合的 资源节约体系，以开发新的能源并提高资源利用率从而快速 解决现代社会的能源危机。因此，在各国陆续对智能电网做 出积极响应的时代背景下，我国综合分析了自身的电力系统 弊端、资源开发现状、社会经济发展模式、人们生活与生产 方面的电力需求，并提出了符合我国国情的智能电网体系结 构，制定了长期的能源发展战略，成功开拓了电力资源在新 时期的新局面。3智能电网的几个基本

4、特征3. 1数字化一般而言，智能电网数字化主要包括两方面的内容：一 方面是将电力企业的各种有效信息用数字的形式显示出来， 这里的有效信息不仅指的是整个电力系统所处的状态分析 结果，而且包括电力企业的各项管理数据及对系统所处外部 运行环境状况信息的总结；另一方面指的是此电力系统是以 数字仿真为基础，并在此基础上进行分析总结，从而实现在 实践中高级运用并引领电力系统快速发展的过程。因此，我 们可知智能电网数字化前一方面的内容是与信息化联系在 一起的，而另一方面的内容则属于自动化的范畴。3.2自动化作为电力系统的智能化发展，智能电网中的自动化主要 包含三个方面的自动：自动筛选电力系统中电网的控制策略

5、 并确定优先级用户；自动监测并控制整个电力系统的运行情 况，以便在系统运行故障时及时监测出来并加以更正；自主 地将处于故障状态的系统加以修复使之运行正常。3.3信息化智能电网之所以称为智能主要指的是其将所有可得信 息搜集起来加以数据分析和总结，实现整个电力系统内部的 资源共享，并将这些信息运用起来为系统的高速运转做出更 多的贡献。3.4互动化互动化主要包括两个层次的互动结果：一是电网和发电 厂，另一个是电网和用户。在这里发电厂作为电力资源的源 头，电网是传输媒介，而用户则为整个电力系统的最终服务 对象。三者在智能电网中实现友好、和谐的互动，促进电网 更好更快的为用户提供周到妥帖的服务。因此，可

6、以说互动 化是智能电网数字化、自动化、信息化相结合的根本结果， 也是智能电网实现的最终目的。4智能电网在现阶段出现的问题及技术进展分析4.1电力系统的数字化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统的数字化进程出现的主要问题有：电 力系统厂站侧与调度侧的数字化程度不同，厂站侧略低于调 度侧的数字化程度，这必然使得整个电力系统的数字化程度 达不到预计水平，这也是我国的智能电网处于初级阶段的一 个主要原因。同时，隶属于调度侧的高级应用系统的功能虽 然相比厂站侧的收集并传输信息功能已较为先进，但其缺乏 的高度数据集成和模式统一标准却失去了智能电网的主要 特色。此外，单纯的数字化的变电站仍处

7、于萌芽时期，其规 模之小完全不能满足我国本土人口众多的实际需求。现阶段 的电力系统未考虑到其本身以外的外在客观影响因素，如风 力，地壳碰撞等。因此，当这些因素发生时必然会影响电力 系统的整体运行状况。鉴于电力系统数字化的进程中出现的若干问题，我们首 先要扩大电力系统厂站侧的数字化程度，促进输电元器件的 协调、维护、输电的一体化进程，全面完成电力系统的数字 生产、分发与传送过程。其次，增强调度侧高级应用系统的 集成与统一功能，便于电力系统监测部门全面的观察电力系 统的整体运营情况，避免了在功能分散情况下系统与平台的 高速切换。最后，全面考虑风力，地壳碰撞等自然因素对电 力系统造成的影响，并将其纳

8、入电力系统的运营范畴，尽量 避免外在自然因素对电力系统的可靠运行造成的不良影响。4.2电力系统的自动化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统自动化进程中出现的问题主要有：首 先需要指出的是，存在于调度侧的某些协调控制系统因其多 样性缺乏统一的集成运行标准。其次，调度侧仍未实现完全 的智能化。同时，各控制系统只是独立分散地控制各自区域, 而电力系统是一个统一的有机整体，所以各系统之间的协调 合作是其持续运行的前提条件。为了解决电力系统未实现完全的自动化的问题，电力系 统应确立统一的运行标准从而对各控制系统的端口、数据库 等进行集成协调控制。加强调度侧的智能化进程，替换人工 参与的控

9、制部分为计算机决策。促进各控制系统的团结协 作，实现系统的功能优化。 4.3电力系统的信息化 在现阶段出现的问题及其技术进展分析在现阶段电力系统信息化进程中出现的问题主要有：信 息分散率高，不利于各控制系统之间协调运作从而影响企业 的整体综合经济效益。信息管理系统是区别于生产控制系统 的特殊部分。企业在运行过程中，在生产控制系统的信息采 集与集成运用方面投入了大部分精力，但忽略了对信息管理 系统信息的充分整理，导致信息的遗漏。为了摆脱智能电网的初级阶段，电力系统应采用统一的 标准将分散的信息集中整合，并注重企业的信息管理部门与 控制系统的信息互通，尽早实现电力系统的一体化进程。4.4电力系统的

10、互动化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统互动化进程中出现的问题主要有：发 电厂商未在公平、公正、公开的市场监督下确立电价，从而 导致电网与发电厂从未实现真正意义上的有效互动。企业缺 乏对潮汐等可再生能源挖掘以用来发电技术的深入探究。【摘要】进入21世纪以来，信息化的社会对电力系统 提出了更髙更深层次的要求，因此，各国相继提出智能电网 这一新概念，以更好地发挥电力系统在现代社会服务全体人 民的职能。虽然智能电网在各国均没有统一的概念，但我国 研发人员根据电力系统在本国的发展国情及低碳经济的要 求提出了富有鲜明本土特色的智能电网概念，以期在新时期 更好的完善电力系统。本篇文章主要

11、阐述了我国提出智能电 网的战略背景，重点分析了其基本特征及其现存问题和发展 规划，为新时期实现这一历史跨越奠定了理论基础。【关键词】智能电网；数字化；自动化；信息化；统一 1引言随着社会信息化的发展及经济的飞速跨越，人们的生活 水平有了稳步提高，从而资源的使用频率与日俱增。然而资 源的开采量已远不能满足人们日益增长的社会需求，因此资 源的匮乏在各国均有表现，譬如我国的很多重煤矿开采区的 煤炭资源已彻底枯竭。电力系统作为为人们提供电能的社会 部门也面临着新时期的压力。在各国纷纷对智能电网这一新 名词做出肯定并深入研发的同时，我国也在基于基本国情、 社会需求及资源分配的基础上对智能电网做出了分析与

12、探 究。2我国智能电网提出的战略背景由于新时期人们生活水平的提高及现代化生活设施的 使用，导致了能源的消耗骤增。电能作为不可或缺的现代社 会资源已成为21世纪信息得以飞速传播的力量，而电力系 统部门作为电能的稳定供给者也因此奠定了其不可忽视的 社会地位。但频发的电力事故及电能使用率下降等问题的出 现为人们敲响了时代的警钟。在可持续发展，资源节约型社 会的提出背景下，面对资源匮乏的压力，我国迫切的想要改 变现有的能源体系，创建与高速发展的互联网社会相结合的 资源节约体系，以开发新的能源并提高资源利用率从而快速 解决现代社会的能源危机。因此，在各国陆续对智能电网做 出积极响应的时代背景下，我国综合

13、分析了自身的电力系统 弊端、资源开发现状、社会经济发展模式、人们生活与生产 方面的电力需求，并提出了符合我国国情的智能电网体系结 构，制定了长期的能源发展战略，成功开拓了电力资源在新 时期的新局面。3智能电网的几个基本特征3. 1数字化一般而言，智能电网数字化主要包括两方面的内容：一 方面是将电力企业的各种有效信息用数字的形式显示出来， 这里的有效信息不仅指的是整个电力系统所处的状态分析 结果，而且包括电力企业的各项管理数据及对系统所处外部 运行环境状况信息的总结；另一方面指的是此电力系统是以 数字仿真为基础，并在此基础上进行分析总结，从而实现在 实践中高级运用并引领电力系统快速发展的过程。因

14、此，我 们可知智能电网数字化前一方面的内容是与信息化联系在 一起的，而另一方面的内容则属于自动化的范畴。3.2自动化作为电力系统的智能化发展，智能电网中的自动化主要 包含三个方面的自动：自动筛选电力系统中电网的控制策略 并确定优先级用户；自动监测并控制整个电力系统的运行情 况，以便在系统运行故障时及时监测出来并加以更正；自主 地将处于故障状态的系统加以修复使之运行正常。3.3信息化智能电网之所以称为智能主要指的是其将所有可得信 息搜集起来加以数据分析和总结，实现整个电力系统内部的 资源共享，并将这些信息运用起来为系统的高速运转做出更多的贡献。3.4互动化互动化主要包括两个层次的互动结果：一是电

15、网和发电 厂，另一个是电网和用户。在这里发电厂作为电力资源的源 头，电网是传输媒介，而用户则为整个电力系统的最终服务 对象。三者在智能电网中实现友好、和谐的互动，促进电网 更好更快的为用户提供周到妥帖的服务。因此，可以说互动 化是智能电网数字化、自动化、信息化相结合的根本结果， 也是智能电网实现的最终目的。4智能电网在现阶段出现的问题及技术进展分析4.1电力系统的数字化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统的数字化进程出现的主要问题有：电力系统厂站侧与调度侧的数字化程度不同，厂站侧略低于调 度侧的数字化程度，这必然使得整个电力系统的数字化程度 达不到预计水平，这也是我国的智能电网

16、处于初级阶段的一 个主要原因。同时，隶属于调度侧的高级应用系统的功能虽 然相比厂站侧的收集并传输信息功能已较为先进，但其缺乏 的高度数据集成和模式统一标准却失去了智能电网的主要 特色。此外，单纯的数字化的变电站仍处于萌芽时期，其规 模之小完全不能满足我国本土人口众多的实际需求。现阶段 的电力系统未考虑到其本身以外的外在客观影响因素，如风 力，地壳碰撞等。因此，当这些因素发生时必然会影响电力 系统的整体运行状况。鉴于电力系统数字化的进程中出现的若干问题，我们首 先要扩大电力系统厂站侧的数字化程度，促进输电元器件的 协调、维护、输电的一体化进程，全面完成电力系统的数字 生产、分发与传送过程。其次，

17、增强调度侧高级应用系统的 集成与统一功能，便于电力系统监测部门全面的观察电力系 统的整体运营情况，避免了在功能分散情况下系统与平台的 高速切换。最后，全面考虑风力，地壳碰撞等自然因素对电 力系统造成的影响，并将其纳入电力系统的运营范畴，尽量 避免外在自然因素对电力系统的可靠运行造成的不良影响。 4.2电力系统的自动化在现阶段出现的问题及其技术进展 分析在现阶段电力系统自动化进程中出现的问题主要有：首 先需要指出的是，存在于调度侧的某些协调控制系统因其多 样性缺乏统一的集成运行标准。其次，调度侧仍未实现完全 的智能化。同时，各控制系统只是独立分散地控制各自区域, 而电力系统是一个统一的有机整体，

18、所以各系统之间的协调 合作是其持续运行的前提条件。为了解决电力系统未实现完全的自动化的问题，电力系 统应确立统一的运行标准从而对各控制系统的端口、数据库 等进行集成协调控制。加强调度侧的智能化进程，替换人工 参与的控制部分为计算机决策。促进各控制系统的团结协 作，实现系统的功能优化。4.3电力系统的信息化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统信息化进程中出现的问题主要有：信 息分散率高，不利于各控制系统之间协调运作从而影响企业 的整体综合经济效益。信息管理系统是区别于生产控制系统 的特殊部分。企业在运行过程中，在生产控制系统的信息采 集与集成运用方面投入了大部分精力，但忽略了对信息管理 系统信息的充分整理，导致信息的遗漏。为了摆脱智能电网的初级阶段，电力系统应采用统一的 标准将分散的信息集中整合，并注重企业的信息管理部门与 控制系统的信息互通，尽早实现电力系统的一体化进程。4.4电力系统的互动化在现阶段出现的问题及其技术 进展分析在现阶段电力系统互动化进程中出现的问题主要有：发 电厂商未在公平、公正、公开的市场监督下确立电价，从而 导致电网与发电厂从未实现真正意义上的有效互动。企业缺 乏对潮汐等可再生能源挖掘以用来发电技术的深入探究。企业应建立完善