电网智能化建设的关键技术分析

电网智能化建设的关键技术分析

依明江 ·买买提 谢俊 刘起铭 刘宏

国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒 841000

摘要：随着时代的快速发展，电网逐渐朝着智能化、自动化的方向发展，科学技术创新下，为智能电网建设提供了有力的支持。文章主要就电网智能化建设下关键技术进行研究。

关键词：智能电网；电网技术；关键技术；智能技术

引言

电力是城市运行的基础资源之一，电网工程关乎国计民生，进入21世纪后，人类社会走入智能时代，配电网不再仅仅承担电力供应，也要承担用户多余电能的回收，智能电网就是在此背景下产生的，也是这一时代背景下人类社会发展进步的需要。

1智能电网相关概述

1.1智能配电网的特征

首先，供电可靠性更强。在智能配电网中包含有自愈功能,可通过分布式电源微网,在主电网停电的情况下,保障多数用户的供电安全,从而最大程度地减少由于电网出现故障给用户带来的负面影响。其次，大量分布式电源可接入其中。当前我国各种节能能源不断增多,且发电规模不断提升,例如风能、生物能、太阳能等新能源发电已经成为我国发电的重要组成部分。在智能配电网中,这些分布式能源可以实现即插即用,大大提升了我国供电和用电的可靠性与便捷性。另外，可开展用户能源管理。在智能配电网中,用户和供电企业之间可实现双向通信,特别是通过智能电表,可以实施实时电价,可有效改善用户的用电习惯,实现削峰填谷,增强整个能源的利用效率,特别适用于风力发电、太阳能发电等分布式发电表现出的间歇性特点。同时,用户可以自备微型电源并网,供电和用电的灵活性较强。

1.2智能电网的系统结构

智能电网的系统结构主要有以下几个部分组成。第一，高级量测体系。在此体系中，将用电网络分为家庭网络和本地网络，两个网络中分别配置智能电表，统计各网络中电器所用电量，并通过智能电表反馈到计量层，从而控制供电量。第二，高级配电运行体系。该体系可以实现配电量的快速计算，进而完成电力调配工作。第三，高级输电运行体系。该体系主要完成输电端的电阻管理。第四，高级资产管理体系。该体系是有效管理电力资源的系统体系，可以提升电网供电效率，并通过分层管理的方式让管理模式更加清晰，进而实现供电服务。

1.3智能电网建设意义

智能电网的建设意义可以从以下几个方面进行分析：首先，有助于提高电网运行效率。智能电网具有传统电网的电力下行功能，也具有其不不具备的电力上载功能，智能电网的建成，能够极大地提高人们生活质量，实现部分家庭或区域能源的自给自足，同时将多余能源输送往对电能有需求的其它区域，降低用户对于发电厂的依赖性，间接地可以减少火电的使用率。另外，提高电网数据的收集能力。智能电网的自动化智能化程度相对传统电网更高，并且可以通过收集各项技术数据对电网进行自动化监测，全天候、全过程地对电网运行情况实行监控，并通过对反馈数据的分析处理，不仅为检测电网设备的运行程度提供技术支持，还可以通过运用自动化技术对电网运行系统进行不断地优化。

2电网智能化发展中关键技术分析

2.1电力通信技术

在电力系统运行中，涉及到用电、配电、发电、送电等一系列电力步骤，而电力通信贯穿着整个过程。电力通信的服务也是电力工作的重中之重，无论是输电自动化的控制还是电力商业化的运营都需要服务工作的穿插，但是由于电力发电工作人员需要完成的步骤较复杂，各项工作需要的技术性较高，所以加强工作人员的管理是工作重点。配电网络和电力通信两者相似性较高，受众与硬件设备都基本相同。电力通信在电力系统中起着举足轻重的地位，是象征现代化的标志，使电力智能化、现代化、商业化得到不断提高。电力通信技术也逐步增多，不仅仅限于光纤通信、电力智能设备、通信网络等技术，并且技术在以往的基础上得到改善，根据不同的情况发挥不同的作用，优化技术涉及层面，使电力的传输方式多样化，如光纤通信与无线通信等，只有各种通信方式共同运营才可以达到理想的效果。

2.2输配电技术

输配电技术有两种,一种是高温超导输电技术,一种是特高压输电技术,这两种技术都有着各自的优缺点,高温趋导输电技术和常规技术相比,优点是损耗小、污染少等。而特高压输电技术的优点是可以实现大功率输电以及远距离电力系统互相连接等。

2.3机电技术

在发电环节，智能电网的良好兼容性使其对于任何来源的电能都能够实现顺利接入，有利于多样化电力生产方式，同时也使不同地区的能源能够得到更高效率的利用，符合当代可持续发展的要求，同时，通过机电工程技术的应用，既能保障各种电能对智能电网的接入，也减少了传统电网中因转换而发生的能量损耗。在输电环节，通过应用机电技术可以建立起更高压的输电网络，能够降低由于输电线路造成的能量损失。例如高压直流输电技术的应用，有利于维持智能电网的稳定性和高效性，并有效处理直流电与交流电之间的矛盾。机电技术在智能电网中的应用还可以实现对电网进行实时监控，通过自动化的定期自我检修来降低事故发生率。在配电环节，机电技术在电能配置环节中，推动了不同用户之间的交互连接，分布式发电技术广泛运用并接入智能电网可以维护电网的稳定性，降低资源损耗，有利于保护自然资源与环境。在用电环节，不同的用户对于电能的使用有不同的需要，因此这是与机电技术结合性最强的环节，也是最浅显的环节，企业生产各种机电设备都需要电力来驱动，人们的社会生活也需要电力的支持。

2.4网络安全防护技术

通过使用软硬件防火墙与其他监测技术来保护通信网络安全。防火墙是位于内网和外网之间的屏障,它按照系统管理员预先设置的规则来控制数据包的进出。防火墙是系统的第一道防线,其作用是防止非法用户的进入。但是高级或未知的攻击手段可能绕过许多防火墙,因此,防火墙应与其他安全系统配合使用,如入侵检测系统(IDS)、安全和事件管理系统(SIEM)以及数据丢失防护(DLP)。

2.5物联网技术

想要将物联网技术应用在智能电网中，就要改造升级传统电网，构建用电端、电网与供电端的互动平台，加强电力系统中的信息化建设，保证电网达到较高的自动化、信息化水平。在配电网中包含大量开关装置、配电箱、分支箱等配电设备。在每个配电设备上安装相应的电子标识，电子标识采用中频段无源只读式标识。通过识别器登记建档电子标识信息，将配电设备的相关信息及检测结果上传至服务器。另外，智能电网中引入物联网技术，可以有效整合电力资源，提高信息化管理水平，让供电工作形成具体数据信息，提供给电力系统管理人员。电网用电分为几大类，包括传统民居用电、工业生产用电、新能源汽车用电等。利用物联网技术，可以让智能用电系统管理这几种类用电，满足用电需求，使电力调配更加合理。

2.6质量优化技术

这一技术的应用前提是建立起一个完善的电能质量标准体系，智能电网的双向传输性决定了其建设过程中必须同时考虑电能上载和电能下行的经济性能，通过市场需求来优化供电的质量，维持供电与用电之间的动态平衡，降低供电成本。此外，质量优化技术还可以用于铁路的电气化建设，有利于降低铁路的运营成本。

结语

综上分析,全面推进电网智能化建设已经成为了整个电网系统发展的必然选择,同时,通过电网智能化建设较好地提升了整个电网的智能化水平,但是其包含的技术关键点非常多,这就需要电力企业从自身实际情况出发,加强电网智能化建设研发力度,进一步提升电网智能化建设水平。

参考文献

[1]朱敬彬.面向智能电网的物联网技术应用及安全威胁研究[J].现代信息科技,2017,1(5):92-94.

[2]柯慧,吴飞.电力技术及电力系统规划中智能电网规划的意义及具体应用分析[J].科技与创新,2016(18):161.

[3]谭伟力.基于智能电网建设中电力工程技术应用研究[J].中国设备工程,2019(2):173–174.