中國智能電網(wǎng)基本特征及技術(shù)進展

　　電能在當前社會不可或缺，然而從發(fā)電到電能的分配使用是一個極其復(fù)雜的過程，不但要消耗大量資源，還要有足夠的財力和先進的技術(shù)支持。隨著社會各方面用電量的增加，對電能質(zhì)量、環(huán)保、成本等因素也更為重視，現(xiàn)有的電網(wǎng)模式效率低，不安全因素較多，難以滿足新世紀人們的用電需求。智能電網(wǎng)以集成高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用多種高新技術(shù)和先進設(shè)備，能夠真正實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、高效、穩(wěn)定、環(huán)保、經(jīng)濟性，是今后的發(fā)展趨勢。我國智能電網(wǎng)應(yīng)用時間較短，優(yōu)勢也未能得到充分發(fā)揮，前景廣闊還需進一步研究。

　　智能電網(wǎng)的自動化

　　自動化可代替大部分人工操作，進而提高工作效率，減少失誤。配電自動化和調(diào)度自動化在過去較為常見，配電是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到用戶是否能夠正常用電，而配電自動化則融合了計算機、現(xiàn)代控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸多種技術(shù)，使得電能質(zhì)量和供電可靠性明顯提升，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。同時還能夠節(jié)約成本。國外最初實現(xiàn)了自動抄表和線路故障自動隔離，之后再計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動下，逐漸形成了配電自動化、配電管理和用戶自動化的綜合自動化技術(shù)。我國在此方面相對落后，在上世紀90年代中后期才對配電自動化有所涉及，目前水平與國外發(fā)達國家還有一段差距。

　　調(diào)動自動化以計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和遠東技術(shù)為核心，具有狀態(tài)監(jiān)測、風險評估、負荷預(yù)測、自動調(diào)度等功能，解決了早期用電話指揮時出現(xiàn)的各種問題，有利于提高電網(wǎng)運行管理水平，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。該技術(shù)已經(jīng)歷了三代，第四代技術(shù)也開始應(yīng)用。

　　智能電網(wǎng)的自動化也存在有弊端：調(diào)度側(cè)智能專家系統(tǒng)還不完善，未完全實現(xiàn)無人化操作，且控制和輔助決策系統(tǒng)尚無統(tǒng)一標準；廠站自動化水平遠低于國外發(fā)達國家；雖然控制系統(tǒng)種類繁多，但彼此間缺少聯(lián)系，協(xié)調(diào)性較差；PID控制技術(shù)難以滿足越來越高的要求。所以在今后要統(tǒng)一各控制系統(tǒng)的標準，進行規(guī)范化建設(shè)。積極研究智能控制方法，盡量減少人工操作；可從國外學(xué)習(xí)技術(shù)并借鑒其成功經(jīng)驗。

　　智能電網(wǎng)的信息化

　　在信息化社會，信息化技術(shù)滲透于各個方面，電網(wǎng)信息化主要涉及兩大方面：一是企業(yè)管理，不管是電能計量、信息管理，還是資源管理、市場調(diào)查，都需要及時獲取足夠的所需信息，而電網(wǎng)信息化則實現(xiàn)了這一點；二是電力生產(chǎn)控制，包括能量管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、配電管理系統(tǒng)等。在通信硬件方面，質(zhì)量性能也不斷提升，上世紀70、80年代多是電力線載波和模擬微波，而如今則發(fā)展成光纖、衛(wèi)星、無線、數(shù)字微波等，效率和安全性能明顯提升，覆蓋范圍更廣。十一五后，我國國家電網(wǎng)公司將SG186信息化工程作為重點工作，先后涌現(xiàn)出了許多優(yōu)秀工程項目，是我國電力信息化時代的一件大事。其實，我國自上世紀60年代，就開始了電力工業(yè)信息化建設(shè)，受當時條件限制，主要體現(xiàn)在利用計算機系統(tǒng)監(jiān)測變電站，以及電力設(shè)備運行狀態(tài)。隨著計算機、信息化技術(shù)的進一步發(fā)展，更多高新技術(shù)相繼應(yīng)用于電力行業(yè)。

　　然而電力信息化建設(shè)過程并非一帆風順，我國在此方面信息集成度較低，易出現(xiàn)信息孤島，企業(yè)間缺少交流。相關(guān)標準也不統(tǒng)一，在信息采集和設(shè)備上投入過多，疏忽了信息整理，利用率較低，而且企業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)經(jīng)常和管理系統(tǒng)脫節(jié)。這就要求必須盡快統(tǒng)一行業(yè)內(nèi)信息化標準，建立起完善的電力信息平臺，并對各平臺加以整合，進行集中化管理。對采集到的數(shù)據(jù)信息充分利用，進行深度挖掘，并促進生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的結(jié)合。

　　智能電網(wǎng)的數(shù)字化

　　信息是無形的，如何用一個容易度量的方法去理解信息十分關(guān)鍵。數(shù)字化則將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，方便人們更加直觀地了解信息。而同時，計算機運行都是靠數(shù)字來完成的可以說，數(shù)字化是計算機的基礎(chǔ)。電網(wǎng)數(shù)字化在國外在上世紀就已出現(xiàn)，我國本世紀初才提出數(shù)字電力系統(tǒng)的概念，能夠以數(shù)字對電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運行情況，以及企業(yè)經(jīng)濟效益、人員組成等進行詳細的描述。電力數(shù)字化主要涉及以下兩方面：一是與企業(yè)信息化建設(shè)相適應(yīng)，用數(shù)字表現(xiàn)企業(yè)的環(huán)境和管理水平；二是與自動化建設(shè)相關(guān)，即以數(shù)字仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的高級應(yīng)用系統(tǒng)。

　　我國目前電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)中存在的問題有：缺少系統(tǒng)外的信息，如風力、光照等，相關(guān)的數(shù)學(xué)模型也較少；調(diào)度側(cè)高級應(yīng)用系統(tǒng)相對成熟，，但標準尚不統(tǒng)一，而廠站側(cè)數(shù)字化建設(shè)跟不上調(diào)度側(cè)發(fā)展速度。今后除了電力系統(tǒng)，還需考慮公共服務(wù)系統(tǒng)，對地質(zhì)、天氣等方面加以重視，并構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，以更好地指導(dǎo)數(shù)字化建設(shè)。此外要加快廠站數(shù)字化進程，而對于調(diào)度側(cè)，則應(yīng)朝著標準化、規(guī)范化方向發(fā)展。

　　智能電網(wǎng)的互動化

　　隨著科技水平的進步，發(fā)電與電網(wǎng)之間存在了互動的可能。智能電網(wǎng)的產(chǎn)生就是為了實現(xiàn)電網(wǎng)與發(fā)電之間，電網(wǎng)與用戶之間的互動?；邮菫榱嗽黾有畔⑼该鞫?，協(xié)調(diào)三者之間的復(fù)雜關(guān)系，使管理起來變得更簡單容易，并達到電力工業(yè)的效益最大化。目前也存在一些問題，如電力市場的透明度不高，破壞了電力競爭中公平、公正的原則，電力系統(tǒng)還沒有真正實現(xiàn)互動化過程，今后還需進一步完善；可再生能源發(fā)電的裝機容量快速增長，但是目前對可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的相研究相對滯后，未來還需繼續(xù)努力，也可從國外借鑒成功經(jīng)驗。

　　結(jié)語

　　隨著用電量的增多以及對電能質(zhì)量和服務(wù)要求的提升，電網(wǎng)事業(yè)需進一步改革創(chuàng)新，利用現(xiàn)代化高科技，積極建設(shè)智能化電網(wǎng)。不斷提升信息化、數(shù)字化水平，加強可再生能源發(fā)電及其并網(wǎng)研究，從而提高我國電力企業(yè)市場競爭力。