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[摘 要]随着我国电力形势的日益紧张，人们对电力资源的需求日益高涨。实现电网的智能化运作，提高电力资源的利用效率就成了当前我国电力企业的必然选择。随着信息技术以及自动控制技术的发展，智能电网的概念呼之欲出，智能电网是一种全新的电力运行模式。本文首先分析了智能电网的特点及优势，进而主要分析了智能电网的关键技术及发展趋势，希望能为电力系统的发展提供参考依据。
[关键词]智能电网 优势 关键技术 发展趋势
1、智能电网的概述
智能电网是一个集能源资源开发、输送、存储、转换（发电）、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施于一体的综合数字化信息网络系统，通过该系统的智能化控制可实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能，将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平。
2、智能电网的特点及优势
2.1 智能电网的特点
智能电网具有以下功能特点：
1）自愈性。能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测，确保电网的安全稳定；
2）兼容性。能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持，保证分布式发电与微电网并网运行；
3）交互性。能加强电力公司与用户的双向联系，从而促进双方交流，以此实现电力供给的相互适应；
4）协调性。能有效与批发或零售的电力市场进行合作，从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平；
5）高效性。能提高资源和设备使用率，从而降低运行成本和投资；六是集成性，通过对平台和模型的统一，从而实现标准化、精细化、规范化的管理。
1.2 智能电网的优势
智能电网源于传统电网的优势，是以特高压电网为构架达成的一种电网模式。智能电网与传统电网相比优势明显，主要是在通信技术、设备技术、控制技术等几个方面有新的突破。
1）分布式能源领域。分布式能源的主要研究对象是需求侧响应、分布式发电以及电力存储技术，从分布式电源的各个环节入手，狠抓技术创新，层层过关斩将，步步为营。
2）通信技术。电网协作运行的参与者之间的通信技术与机制，包括通信媒介，信息安全，私钥与认证，设备间的通信以及电子商务。
3）控制与软件应用。主要的研究内容是如何利用通信技术和传感器等装置提供的信息，对输配电网进行控制，使整个系统融合在一起，提供更加安全、可靠的电力和更低的电价。这方面的应用研究包括：用户信息入口、智能测量和自动读表装置、需求响应和能量管理系统、电网友好型装置/设备/程序、配电自动化、市场运行、电能买卖自助工具、负荷预测、输配电网交易控制以及紧急状况下的终端用户切除。
3、智能电网的关键技术
3.1 建立坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。随着电网规模的扩大、互联电网的形成，电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越严重，对主網架结构的规划设计要求也相应地提高了。只有灵活的电网结构才能应对自然灾害和社会灾害等突发灾害性事件对电网安全的影响。
3.2 实现开放、标准、集成的通信系统
智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力：既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力，其监测范围将大范围扩展、全方位覆盖，为电网运行、综合管理等提供外延的应用支撑，而不仅局限于对电网装备的监测。
3.3 配备高级的电力电子设备
电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，同时它们也是能量转换系统的关键部分，所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。
3.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设中的重要环节，调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
3.5 高级读表体系和需求的管理
智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一。人网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，并且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。随着技术的发展，将来的智能电表还可能作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。
3.6 高级配电自动化
高级的配电自动化将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互。为此，高级的配电自动化需要更复杂的控制系统。系统全部元件必须在一个开放式的通信体系结构内并具有协同工作能力；将使用经由分布式计算的局部分布式控制；使用传感器、通信系统和分布式的计算主体，对电力交换系统的扰动快速做出反应，以使其影响最小化。
3.7 可再生能源和分布式能源的接入
分布式能源包括分布式发电和分布式储能，其中分布式发电技术包括：微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等；分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。
4、智能电网的发展趋势
4.1 坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状，能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点，因此，其成为智能电网发展的必然选择。
4.2 开放、集成的通信系统
智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析，不仅能判别可能发生的故障，同时还能做出预测，对已发生的问题做出响应。此外，还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理，为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此，对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。
4.3 智能读量体系和智能需求侧管理
电网智能化要求准确地掌握用户的用电规律和情况，从而有效平衡供电量和需求量。运用智能电表和通信系统组成的先进计量系统，不但能使用户参与实施电力市场，而且能够实现对诸如远程监测，分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应。
4.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设的关键环节，调度的智能化主要是对现有调度中心功能的重大扩展，智能电网调度技术是进行智能调度研究与建设的核心，它能全面优化资源配置，加强调度系统对电网的驾驭能力，提高科學决策管理能力，提高灵感高效调控能力。调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护及紧急控制一体化的新理论、新技术，从而协调紧急控制系统、电力系统元件保护、控制系统、恢复系统等多重安全防线的综合防御体系，实现实时决策指挥，以达到有效防治灾害的目的，实现大面积的连锁故障的预防。
结语
综上所述，智能电网能够有效提升工作效率，对于节省电力资源，实现电力系统的智能化运作具有重要意义。建设智能电网是电网公司的发展的趋势，是解决安全和服务等方面的问题，推动电网企业科学发展的实际需要。
参考文献
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009（8）.
[2] 静恩波，智能电网发展技术综述[J].低压电器，2010（6）：14-18.
[3] 李乃湖.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术，2010，4（3）.中图分类号：S95 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0247-01
[关键词]智能电网 优势 关键技术 发展趋势
1、智能电网的概述
智能电网是一个集能源资源开发、输送、存储、转换（发电）、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施于一体的综合数字化信息网络系统，通过该系统的智能化控制可实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能，将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平。
2、智能电网的特点及优势
2.1 智能电网的特点
智能电网具有以下功能特点：
1）自愈性。能不间断地对电网可能出现的问题进行评估和预测，确保电网的安全稳定；
2）兼容性。能对风能发电和太阳能发电等可再生能源的接入进行合理支持，保证分布式发电与微电网并网运行；
3）交互性。能加强电力公司与用户的双向联系，从而促进双方交流，以此实现电力供给的相互适应；
4）协调性。能有效与批发或零售的电力市场进行合作，从而提高对电力系统在市场规划中的管理水平；
5）高效性。能提高资源和设备使用率，从而降低运行成本和投资；六是集成性，通过对平台和模型的统一，从而实现标准化、精细化、规范化的管理。
1.2 智能电网的优势
智能电网源于传统电网的优势，是以特高压电网为构架达成的一种电网模式。智能电网与传统电网相比优势明显，主要是在通信技术、设备技术、控制技术等几个方面有新的突破。
1）分布式能源领域。分布式能源的主要研究对象是需求侧响应、分布式发电以及电力存储技术，从分布式电源的各个环节入手，狠抓技术创新，层层过关斩将，步步为营。
2）通信技术。电网协作运行的参与者之间的通信技术与机制，包括通信媒介，信息安全，私钥与认证，设备间的通信以及电子商务。
3）控制与软件应用。主要的研究内容是如何利用通信技术和传感器等装置提供的信息，对输配电网进行控制，使整个系统融合在一起，提供更加安全、可靠的电力和更低的电价。这方面的应用研究包括：用户信息入口、智能测量和自动读表装置、需求响应和能量管理系统、电网友好型装置/设备/程序、配电自动化、市场运行、电能买卖自助工具、负荷预测、输配电网交易控制以及紧急状况下的终端用户切除。
3、智能电网的关键技术
3.1 建立坚强、灵活的网络拓扑
坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。随着电网规模的扩大、互联电网的形成，电网的安全稳定性与脆弱性问题越来越严重，对主網架结构的规划设计要求也相应地提高了。只有灵活的电网结构才能应对自然灾害和社会灾害等突发灾害性事件对电网安全的影响。
3.2 实现开放、标准、集成的通信系统
智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力：既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力，其监测范围将大范围扩展、全方位覆盖，为电网运行、综合管理等提供外延的应用支撑，而不仅局限于对电网装备的监测。
3.3 配备高级的电力电子设备
电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，同时它们也是能量转换系统的关键部分，所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。
3.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设中的重要环节，调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
3.5 高级读表体系和需求的管理
智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一。人网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，并且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。随着技术的发展，将来的智能电表还可能作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。
3.6 高级配电自动化
高级的配电自动化将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互。为此，高级的配电自动化需要更复杂的控制系统。系统全部元件必须在一个开放式的通信体系结构内并具有协同工作能力；将使用经由分布式计算的局部分布式控制；使用传感器、通信系统和分布式的计算主体，对电力交换系统的扰动快速做出反应，以使其影响最小化。
3.7 可再生能源和分布式能源的接入
分布式能源包括分布式发电和分布式储能，其中分布式发电技术包括：微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等；分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。
4、智能电网的发展趋势
4.1 坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。根据我国生产力发展和能源分布的现状，能对远距离、大规模输电及大范围的资源进行优化配置。因为特高压输电能具有提高输电容量、降低输电损耗、保护生态环境、节约工程投资等优点，因此，其成为智能电网发展的必然选择。
4.2 开放、集成的通信系统
智能电网要求对当前电网系统状态进行监视和分析，不仅能判别可能发生的故障，同时还能做出预测，对已发生的问题做出响应。此外，还要不断集成和整合电网生产运行管理平台和企业资产管理，为电网各方面建设、运行提供全方位的服务。因此，对通信系统和网络安全的标准性、集成性和开放性提出了更高要求。
4.3 智能读量体系和智能需求侧管理
电网智能化要求准确地掌握用户的用电规律和情况，从而有效平衡供电量和需求量。运用智能电表和通信系统组成的先进计量系统，不但能使用户参与实施电力市场，而且能够实现对诸如远程监测，分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应。
4.4 智能调度技术和广域防护系统
智能调度是智能电网建设的关键环节，调度的智能化主要是对现有调度中心功能的重大扩展，智能电网调度技术是进行智能调度研究与建设的核心，它能全面优化资源配置，加强调度系统对电网的驾驭能力，提高科學决策管理能力，提高灵感高效调控能力。调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护及紧急控制一体化的新理论、新技术，从而协调紧急控制系统、电力系统元件保护、控制系统、恢复系统等多重安全防线的综合防御体系，实现实时决策指挥，以达到有效防治灾害的目的，实现大面积的连锁故障的预防。
结语
综上所述，智能电网能够有效提升工作效率，对于节省电力资源，实现电力系统的智能化运作具有重要意义。建设智能电网是电网公司的发展的趋势，是解决安全和服务等方面的问题，推动电网企业科学发展的实际需要。
参考文献
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009（8）.
[2] 静恩波，智能电网发展技术综述[J].低压电器，2010（6）：14-18.
[3] 李乃湖.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术，2010，4（3）.中图分类号：S95 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0247-01