序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇智能電網(wǎng)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 新能源 原動力 智能電網(wǎng)技術(shù)

1 背景

隨著傳統(tǒng)能源的枯竭和環(huán)境的惡化，全世界逐步達(dá)成共識，要大力開發(fā)新技術(shù)，使用清潔能源。各種能源最終以電能的形式被人們使用，電力行業(yè)對于節(jié)能減排至關(guān)重要。同時(shí)人們開始思考如何提高大電網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性并使電網(wǎng)具有堅(jiān)強(qiáng)和自愈的特性。智能電網(wǎng)是21世紀(jì)重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢，相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)可以提高電網(wǎng)效率，提高能源安全，改善電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性，完善電力市場，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展。與此同時(shí)，現(xiàn)代通信、信息、計(jì)算機(jī)、微電子和電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展并引入電網(wǎng)應(yīng)用，為電網(wǎng)自動化提供了有力工具。

2 智能電網(wǎng)的概念和特點(diǎn)

2.1 智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)不是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備、應(yīng)用、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，甚至不是一個(gè)單獨(dú)的理念。對于什么是智能電網(wǎng)這個(gè)問題，學(xué)術(shù)上沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。美國能源部和電力公司普遍遵循一個(gè)主題：智能電網(wǎng)利用通信技術(shù)和信息技術(shù)來優(yōu)化從供應(yīng)者到消費(fèi)者的電力傳輸和配電。圖1所示為智能電網(wǎng)的基本概念。

天津大學(xué)余貽鑫認(rèn)為：智能電網(wǎng)是自動的和廣泛分布的能量交換網(wǎng)絡(luò)，它具有電力和信息雙向流動的特點(diǎn)，同時(shí)它能夠監(jiān)測從發(fā)電廠到用戶電器之間的所有元件，它將分布式計(jì)算和提供實(shí)時(shí)信息的通信的優(yōu)越性用于電網(wǎng)，并使之能夠維持設(shè)備層面上即時(shí)的供需平衡。

2.2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

目前國際上對智能電網(wǎng)的特點(diǎn)基本達(dá)成共識，即自愈、安全、兼容、交互、協(xié)調(diào)、高效、優(yōu)質(zhì)集成等。

2.2.1 堅(jiān)強(qiáng)和智能是現(xiàn)代智能電網(wǎng)發(fā)展的本質(zhì)

堅(jiān)強(qiáng)意味著電網(wǎng)具有很強(qiáng)的安全性，穩(wěn)定性，有極強(qiáng)的抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。智能意味著高度自動化和自愈能力。

2.2.2 自愈

對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線自我評估，并采取預(yù)防性的控制手段，消除故障隱患；故障發(fā)生時(shí)，在沒有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)。

2.2.3 互動

使電力供應(yīng)商與消費(fèi)者建立實(shí)時(shí)信息聯(lián)系，及時(shí)向用戶通知電價(jià)、停電消息以及其他一些服務(wù)信息，而用戶也可以將自己的用電計(jì)劃及時(shí)反饋給供應(yīng)商，平衡供需關(guān)系，有力于電網(wǎng)穩(wěn)定性。同時(shí)通過市場交易激勵(lì)電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，提升電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

2.2.4 優(yōu)質(zhì)電能供應(yīng)

用戶對電能質(zhì)量越來越重視。智能電網(wǎng)可以根據(jù)不同的電力價(jià)格提供不同等級的電能。隨著電力電子技術(shù)、測控技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量問題的快速診斷和解決方案，對于線路故障等故障引起的質(zhì)量波動，它的高級組件可以使用最新的超導(dǎo)、儲能、電力電子等方面的研究成果提高電能質(zhì)量。

2.2.5 兼容各種發(fā)電和儲能系統(tǒng)

智能電網(wǎng)不僅可以兼容大規(guī)模集中式的電廠，還將兼容不斷增多的分布式能源（DER）。分布式能源包括分布式電源和儲能。表1顯示了分布式發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電單元的關(guān)鍵差異。

2.2.6 活躍市場

智能電網(wǎng)對電力市場有推進(jìn)作用。智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了用戶與供電商“雙向通信”和“雙向電力傳輸”，使普通用戶參與進(jìn)電力市場，甚至有部分用戶可實(shí)現(xiàn)自給自足。智能電網(wǎng)為實(shí)時(shí)電力市場提供完善的技術(shù)，發(fā)電側(cè)與用戶的互動性增強(qiáng)，電網(wǎng)的運(yùn)行效率更高?？梢晕嗟碾娏κ袌鰠⑴c者，分散市場風(fēng)險(xiǎn)，使電力生產(chǎn)、輸送、銷售等環(huán)節(jié)更高效，更公平。同時(shí)消費(fèi)者通過與生產(chǎn)商的“雙向通信”可以獲得實(shí)時(shí)電價(jià)，制定用電計(jì)劃并反饋給供電商，使電力市場價(jià)格更合理。

3 智能電網(wǎng)的驅(qū)動因素

建設(shè)智能電網(wǎng)的價(jià)值和效益是綜合的，如圖2所示，主要包括以下方面：

（1）改善系統(tǒng)可靠性。

（2）改善電網(wǎng)可信賴性。

（3）改善電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

（4）改善電網(wǎng)運(yùn)營效率。

3.1能源需求不斷增加

全世界正面對著人口不斷增加和不可再生能源不斷遞減的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前的傳統(tǒng)能源只夠維持幾十年到200年之間，圖3所示為不斷減少的能源。能源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的保證，從國家層面上講，必須提高能源利用效率，走能源更安全，環(huán)境更友好的道路。新世紀(jì)以來電能成為越來越重要的能源，中國電能占終端能源消費(fèi)的比重每提高1個(gè)百分點(diǎn)，單位GDP能耗可下降4%。我們必須處理好可靠的能源供給、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展之間的矛盾。智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)安全、高效、清潔的能源目標(biāo)。

3.2 電網(wǎng)復(fù)雜度越來越高

隨著電力系統(tǒng)的范圍和復(fù)雜度的不斷增加，各個(gè)電力系統(tǒng)之間的互連也更加迫切。為了降低大規(guī)模電力系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性，對電網(wǎng)的安全性，穩(wěn)定性提出了新的更高的要求，要求用更加智能化的電力系統(tǒng)來滿足不斷發(fā)展的電力需求。2003年美國東北地區(qū)大停電引起全世界的關(guān)注，這場停電給該區(qū)域造成了約60億美元的損失。這場停電充分反映了大規(guī)模電網(wǎng)的脆弱性。智能電網(wǎng)通過實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)優(yōu)化分析完成自我診斷，采取預(yù)防性控制，極大的保證電力的可靠運(yùn)行。

3.3 電力用戶的需要

電力用戶對電網(wǎng)的可靠性和電能質(zhì)量提出越來越高的要求。建設(shè)智能電網(wǎng)后，電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量將會有很大的提高。智能電網(wǎng)的高可靠性不僅可以減小未來停電事故發(fā)生的頻率，還能使電網(wǎng)從事故中更快的恢復(fù)。

3.4 分布式能源（DER）的接入

智能電網(wǎng)將允許不同類型的發(fā)電及儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)，分布式發(fā)電（DER）有利于高效的連接發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)，使雙方同時(shí)參與電力系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，同時(shí)可以擺脫對單一能源的依賴，提高電網(wǎng)可靠性。風(fēng)能和太陽能是目前大力發(fā)展的清潔能源，它們具有間歇性，無法預(yù)測。大規(guī)模風(fēng)電和太陽發(fā)電的接入給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大的挑戰(zhàn)，也極大的制約了它們的并網(wǎng)。智能電網(wǎng)技術(shù)可提高電網(wǎng)管理大規(guī)模間接性可再生能源發(fā)電的能力，對間歇性能源發(fā)電的峰和谷作出即刻的反應(yīng)，從而吸納更多的可再生能源。

4 構(gòu)建智能電網(wǎng)的技術(shù)體系

智能電網(wǎng)主要由4部分構(gòu)成：高級量測體系（AMI）；高級配電體系（ADO）；高級輸電體系（ATO）；高級資產(chǎn)管理（AAM）。智能電網(wǎng)4個(gè)部分之間是密切相關(guān)的，表現(xiàn)在以下方面：

（1） AMI同用戶建立通信聯(lián)系提供帶時(shí)標(biāo)的系統(tǒng)信息。

（2）ADO使用AMI的通信收集配電信息改善配電運(yùn)行。

（3） ATO使用ADO信息改善輸電系統(tǒng)運(yùn)行和管理輸電阻塞，使用AMI讓用戶能夠訪問市場。

（4） AAM使用AMI，ADO和ATO的信息與控制改善運(yùn)行效率和資產(chǎn)使用。綜合文獻(xiàn)，圖4表示了智能電網(wǎng)技術(shù)組成。

4.1 高級量測體系（AMI）

智能電網(wǎng)按一定順序建設(shè)可以降低成本，減小難度。一般把AMI視為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的第一步。AMI不是一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)體系，它包括家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，智能表計(jì)，本地通信網(wǎng)絡(luò)，連接電力公司數(shù)據(jù)中心的通信網(wǎng)絡(luò)，表計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集成平臺。智能表計(jì)可將耗能情況和電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息傳給本地用戶，電力公司利用AMI的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來幫助優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行。AMI通過網(wǎng)絡(luò)將電網(wǎng)、用戶、電商聯(lián)成一個(gè)整體，是用戶直接參與到電力市場的同時(shí)，也將大力提高電力企業(yè)的運(yùn)行機(jī)制。

4.2 高級配電體系（ADO）

通常110kV及以下電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)絡(luò)直接面向用電用戶，是保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，電能質(zhì)量和提高運(yùn)行效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的要求，智能配電要重點(diǎn)研究。ADO的技術(shù)組成主要包括：高級配電自動化、智能通用變壓器、DER運(yùn)行、微網(wǎng)運(yùn)行和需求響應(yīng)。ATO具有自愈和不間斷供電功能；將設(shè)備進(jìn)行可視化管理，為運(yùn)行人員調(diào)度決策提供技術(shù)支持；實(shí)現(xiàn)與用戶的雙向互動；實(shí)施狀態(tài)檢修與在線監(jiān)測，延長設(shè)備壽命。

4.3 高級輸電體系（ATO）

ATO強(qiáng)調(diào)阻塞管理和降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)，通過新型電力電子裝置和超導(dǎo)研發(fā)裝置研發(fā)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，提高交流電力系統(tǒng)線路的輸電能力。其技術(shù)組成主要有：（1）變電站自動化；（2）輸電的地理信息系統(tǒng)；（3）廣域量測系統(tǒng)；（4）高速信息處理；（5）高級保護(hù)與控制；（6）模擬、仿真和可視化工具；（7）高級的輸電網(wǎng)絡(luò)元件，如電力電子(靈活交流輸電，固態(tài)開關(guān)等)、先進(jìn)的導(dǎo)體和超導(dǎo)裝置；（8）先進(jìn)的區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行。

4.4 高級資產(chǎn)管理（AAM）

AAM是智能電網(wǎng)主要技術(shù)之一，功能包括優(yōu)化資產(chǎn)使用運(yùn)行、輸配電網(wǎng)規(guī)、基于條件的維修、工程設(shè)計(jì)與建造、顧客服務(wù)、工作與資產(chǎn)管理及模擬仿真。實(shí)現(xiàn)AAM需要在系統(tǒng)中裝設(shè)大量可以提供系統(tǒng)參數(shù)和設(shè)備“健康”狀況的高級傳感器。AAM的應(yīng)用使電力資產(chǎn)時(shí)刻處于最佳工作狀態(tài)，從而對電力資產(chǎn)的優(yōu)化和科學(xué)管理起到積極作用。

5 智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)，需要研發(fā)和應(yīng)用一系列技術(shù)。綜合文獻(xiàn)，這些技術(shù)可以被歸納為以下5個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：

（1）集成通信。

（2）傳感與測量

（3）高級電力設(shè)施

（4）高級控制方法

（5）決策支持。

5.1 集成通信

集成通信技術(shù)是5個(gè)關(guān)鍵技術(shù)中的基礎(chǔ)，也是整個(gè)智能電網(wǎng)所必須的。集成通信技術(shù)包括：（1）電力寬頻通信。（2）無線通信技術(shù)。（3）其它通信技術(shù)。

5.2 傳感與測量

5.2.1 智能電表

智能電表既可以收集，檢測信息，又可以作為連接供電側(cè)和用電側(cè)的橋梁。在智能電網(wǎng)架構(gòu)下，要求智能電表具有實(shí)時(shí)計(jì)量的功能，以提供帶時(shí)標(biāo)的電量信息，為電網(wǎng)高效節(jié)能管理提供了有用的實(shí)時(shí)信息，同時(shí)也要求它具有雙向通信的功能

5.2.2 廣域測量系統(tǒng)（WAMS）

廣域測量系統(tǒng)是由基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的同步相量測量裝置PMU 群及其通信系統(tǒng)組成。它可以動態(tài)地測量和計(jì)算電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)相量和發(fā)電機(jī)功角。

5.2.3 電網(wǎng)設(shè)備的在線監(jiān)測

該技術(shù)包括電氣量以及非電氣量的監(jiān)測。采用先進(jìn)的傳感器通過對以上各狀態(tài)量的監(jiān)視，可完成電網(wǎng)設(shè)備的在線診斷，為實(shí)施電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)檢修和管理提供必要的信息。

5.3 高級電力設(shè)施

高級電力設(shè)施在電網(wǎng)中起著非常重要的作用，可以實(shí)現(xiàn)更高輸電容量、更優(yōu)系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量、增強(qiáng)電力效率和實(shí)時(shí)的系統(tǒng)診斷。高級電力設(shè)施主要包括：（1）電力電子裝置；（2）超導(dǎo)裝置；（3）分布式發(fā)電及儲能裝置；（4）電網(wǎng)友好型裝置等。

5.4 高級控制方法

現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化理論和人工智能技術(shù)在控制領(lǐng)域的綜合應(yīng)用形成了先進(jìn)的控制技術(shù)。高級控制方法是用來分析、診斷和預(yù)測智能電網(wǎng)狀況的裝置和算法，并決策和采取合適正確的動作去排除、緩解或者避免電力短缺和電能質(zhì)量問題。

5.5 決策支持

很多情況下，給予管理人員思考的時(shí)間是很少的。管理人員需要實(shí)時(shí)的電力設(shè)備信息和工具來快速做出決定。決策支持系統(tǒng)可識別和確定電網(wǎng)中的實(shí)時(shí)問題及發(fā)展趨勢，然后運(yùn)用知識庫和科學(xué)推理方法進(jìn)行分析，以提出解決問題和決策支持的方案，并將相應(yīng)的系統(tǒng)情況、多種選擇以及每種選擇的可行性等展示給運(yùn)行人員。

6 結(jié)語

智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)尚屬于新生事物，不同國家具有不同的現(xiàn)實(shí)情況和關(guān)注焦點(diǎn)，因而發(fā)展的重點(diǎn)也有所不同。但智能電網(wǎng)在世界范圍內(nèi)已成為電網(wǎng)發(fā)展的總趨勢，同傳統(tǒng)電網(wǎng)相比智能電網(wǎng)具有更寬廣的安全穩(wěn)定分析與控制，可以利用的信息更多更準(zhǔn)確。它可以保證電力系統(tǒng)高安全、高可靠、高質(zhì)量、高效率和電力價(jià)格合理，提高國家的能源安全和環(huán)境保護(hù)。

我國智能電網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)立足于國情需要，制定一個(gè)適合中國國情的目標(biāo)，以便少走彎路，盡快實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)。歐美國家將重點(diǎn)放在發(fā)展智能配電網(wǎng)上，而我國在重視ATO的同時(shí)，也應(yīng)對AMI、ADO和AAM予以足夠的重視?？紤]到新能源發(fā)電的特點(diǎn)及其發(fā)展遠(yuǎn)景, 我國也應(yīng)該把新能源的利用作為我國智能電網(wǎng)發(fā)展的重心。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]肖立業(yè),林良真. 構(gòu)建全國統(tǒng)一的新能源電網(wǎng),推進(jìn)我國智能電網(wǎng)的建設(shè)[J]. 電工電能新技術(shù),2009,04:54-59.

[2]康重慶,陳啟鑫,夏清. 低碳電力技術(shù)的研究展望[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2009,02:1-7.

[3]Tony Flick, Justin Morehouse,徐霞,于愛民,劉韌譯[M].北京：國防工業(yè)出版社，2013：11-13.

[4]余貽鑫,欒文鵬.智能電網(wǎng)的基本理念[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2011,05:377-384.

[5]劉振亞.建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能現(xiàn)代電網(wǎng)[J].國企,2011,11:26-27.

[6]曲毅,魏震波,向月,劉俊勇,劉洋,李成鑫.智能電網(wǎng)配電自動化技術(shù)的發(fā)展[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2013,05:56-60.

[7]張粒子,黃仁輝.智能電網(wǎng)對電力市場發(fā)展模式的影響與展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,08:5-8+71.

[8]劉振亞.建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng) 推動能源安全高效清潔發(fā)展――在2013國際智能電網(wǎng)論壇上的主旨發(fā)言.國家電網(wǎng),2013,10:22-27.

[9],劉成斌,姜濤,孔祥玉.智能電網(wǎng)下的電網(wǎng)安全性與穩(wěn)定性[J].電網(wǎng)與清潔能源,2013,02:33-37+42.

[10]劉連永,陳鋒,季振東.基于智能電網(wǎng)的AMI系統(tǒng)[J].江蘇電機(jī)工程,2010,02:21-24.

[11]徐曉慧.智能電網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:中國電力出版社,2009:79-142.

[12]吳濤,吳伯華,王法靖.淺談智能電網(wǎng)中高級量測架構(gòu)(AMI)的認(rèn)識和啟示[J]. 華中電力,2010,06:4-7.

[13]黎鵬,徐劍,王學(xué)侖.智能型配電自動化建設(shè)實(shí)施方案研究[A].京津冀晉蒙魯電機(jī)工程(電力)學(xué)會第二十一屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C],2011.

[14]余貽鑫,欒文鵬. 智能電網(wǎng)述評[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2009,34:1-8.

[15]余貽鑫.智能電網(wǎng)的技術(shù)組成和實(shí)現(xiàn)順序[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2009,02:1-5.

[16]翟子楠.構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)體系[J]. 電工電氣,2011,03:1-3+8.

[17]李乃湖,倪以信,孫舒捷,姚美齊.智能電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].南方電網(wǎng)技術(shù),2010,03:1-7

[18]劉文,楊慧霞,祝斌.智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究綜述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012,10:120-126.

[19]陳樹勇,宋書芳,李蘭欣,沈杰.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,08:1-7.

[20]鄭群,李耀峰.淺談智能電網(wǎng)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J].華章,2012,30:344.

[21]王思彤,周暉,袁瑞銘,易忠林.智能電表的概念及應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2010,04:17-23.

作者簡介

李昂（1994-），男，山東省菏澤市人?，F(xiàn)就讀于四川大學(xué)大學(xué)電氣信息學(xué)院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。

趙彥一（1993-），男，遼寧省鞍山市人。現(xiàn)就讀于四川大學(xué)大學(xué)電氣信息學(xué)院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。

劉博文（1992-），男，北京市人?，F(xiàn)就讀于四川大學(xué)大學(xué)電氣信息學(xué)院。專業(yè)為電氣工程及其自動化。