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【摘要】随着电力行业的信息化改革逐渐深入，国家电网公司提出了面对新挑战的智能电网计划。作者首先介绍了智能电网的含义，描述了智能电网不同于传统电网的特点，同时，将我国的智能电网同国外的研究现状进行了对比。此外，对于我国智能电网改革中所面临的计量体系、通信系统、网络拓扑、电力电子设备和智能调度等需要解决的关键技术问题进行了详细的论述。
【关键词】 智能电网；关键技术；通信系统；智能调度
随着经济的不断发展，电网的重要作用逐渐显现出来，因此，为了满足社会发展的需要，智能电网技术应运而生，成为现在电网系统的一个发展方向。然而，由于气候和自然灾害的影响，导致电网系统能否正常工作受人质疑，这也为电力系统的改革带来了新的挑战。智能电网的提出，将会重点解决传统电网运行中不能解决的一系列安全问题。
1 智能电网的含义及其特点
虽然不同的国家和地区的智能电网建设目标不尽相同，然而智能电网建设的驱动大抵是相同的，都是由市场、电能质量、安全和环境等因素影响的，其特点可概括为自愈、交互、兼容高效、协调和集成优质等。
1.1 自愈
自愈是智能电网所具备的最重要的一个特点，同时，也是保证智能电网系统正常运行的最重要的特点。自愈指的是智能电网在受到外部或者内部的损害时，不需要或者仅仅需要很少的人员参与，就能够对电网内存在的元件问题进行处理，通过隔离或者修复，使问题元件重新进行正常运行，从而尽量减少问题元件对电网系统运行的影响。除此之外，通过长期的连续评估自测，智能电网系统能够对出现问题的元件进行检测、影响、分析，甚至能够使问题元件恢复正常运行，从而减少局部网络的不正常运行现象。
1.2 兼容
智能电网能够支持风力发电和太阳能发电，对于可再生资源同样能够正确的接入，因此，适应性更强，不仅能够适应传统的火力发电，同时，对于分布式的发电同样能够接入，此外，还可以并网分布式发电和微电网，从而做到了任何时候都可以使用的目标。此外，智能电网还能够将多种集中式发电包含其中，对于不同类型的电源或者储能装置，同样能够包含，为用户提供了更加广阔的使用空间。
1.3 交互
电网在运行期间能够与用户的用电设备和行为之间进行交互，因此，可以将其视为电网系统的一个组成部分，这样，能够大大增加用户的积极性，从而发挥电力用户的作用，保证电力系统的运行环境，同时在保护环境等多个方面收到更多的效益，不断完善需求侧的管理，从而使用户与电网系统之间的交互更加高效。
1.4 协调
使智能电网同批发电力市场进行更加紧密的结合，甚至同零售电力市场进行衔接，这样能够实现市场的设计，不断提高电力系统的运行规划和可靠性，从而促进市场的竞争，在激烈的市场竞争的环境下，电力系统的管理能力能够进一步的提升。
1.5 高效
为了提高电网的运行效率，可以引进先进的信息和监控技术，从而优化自身的设备，使资源的使用更加合理，从而提高单个资产的利用率。这样能够从整体上优化电网的运行，甚至是电网的扩容，减少设备的维护费用，降低投资。
2 智能电网的关键技术问题分析
为了建立适应21世纪的高质量电网系统，需要许多技术支持，包括：电网技术、量测技术、通信技术和设备技术等，本文从输电领域、变电领域和配电领域进行了全面的分析。
2.1 输电领域的关键技术分析
第一，安全监控技术。智能电网是为了实现电力系统的整合，同时使电力系统能够稳定安全的运行，从而实现电力系统运行期间的在线监测和优化，当紧急情况出现时，能够通过智能系统进行协调和控制，保证电网系统的安全和恢复运行。其中的关键技术是智能预警技术和优化调度技术，此外，还有预防控制和事故护恢复技术等。
第二是广域测量技术。广域网动态测量技术能够获取同一时间轴下的大规模电力系统的动态信息，从而实现电力系统的安全运行和动态控制。
电网的动态安全检测不是单一组成的，包括高速数字通信设备等，是最近几年才兴起的一项新技术，是当前电力系统的最重要研究课题之一。通过PUM技术的应用，能够更加方便的进行向量测量以及扰动检测，从而提高电网的监测水平，实现电网系统检测的实时性，保证电网安全运行和提供良好的电力服务。
2.2 智能电网在变电领域的关键技术问题
首先是智能化变电站。智能化变电站就是通过先进可靠的智能设备，在满足电网信息数字化、信息共享标准化和通信平台网络化的基础上，实现信息的自动采集控制、测量和监测等功能，同时，对于智能电网的高级功能，为其提供技术支持，从而保证电网的实时自动控制，实现最终的智能调节，同时，为用户提供在线分析决策，使用户和电力系统之间的交互更加方便，最终，实现变电站之间的相邻和相互调度。
智能化变电站具有传统的电网系统所不具有的优势，不仅解决了不同厂家间的设备差异和传统的电磁式互感器饱和问题，同时，还能防止二次回路中的复杂问题，对于由电缆引起的电磁干扰问题，也作出了很好的解决措施。除此之外，对于变电站设备的检修问题也提出了很好的解决办法，使变电站的安全性得到了提高，减少了工程的投资。
变电站想要实现最终的智能化，最重要的技术是智能单元，智能单元负责信息的采集，包括同断路器、接地刀闸等的相关开入信号信息，然后对其进行控制。智能控制装置最终通过一个间隔内的相关一次设备实现变电站的就地数字化。
第二是灵活的交流输电技术。灵活交流输电技术是现代电力电子技术和电力系统结合的产物，通过在输电系统的主要部位安装具有特殊功能的电力电子装置，实现输电系统的参数控制，合理分配电网的输送功率，减少设备的损耗和发电生产的成本，从而增强系统的稳定性和可靠性。
2.3 智能电网在配电领域的关键技术问题 首先是储能技术。储能技术是组成智能电网的重要技术之一，打破了传统的电力系统稳定控制方式，从另一个角度考虑电力系统的稳定性问题，同时寻找一种能够从根本上解决电力系统问题的方法。
常见的储能技术分为物理储能和化学储能，此外还有一些其他的储能技术。物理储能中目前使用最广泛的是抽水蓄能，然而，这项技术受环境的限制较大，当电站和电区域之间的距离较大时，往往会有较大的损耗。除此之外，还有压缩空气储能也对地形条件要求比较严格。而化学储能方式则相对较多，但是发展水平不尽相同。目前来说，发展最成熟的是蓄电池储能，该技术具有成熟可靠的储能技术。同时，在一些中小型分布式发电系统中广泛使用，像风力发电和光伏发电系统等。然而，由于铅是重金属的原因，不适合未来的发展要求，因此，发展潜力不大。目前比较实用的是钠硫电池，其成熟的技术和较大的电容量，降低了单位能量的成本以及系统的生产成本，同时更加安全可靠。对于高山气象站和边防哨所等条件艰苦的地区，超级电容器以其超大的储能和电能释放快优势，奠定了其稳固的地位。而液流储能电池则能够快速高效的进行能量转换，同时，设备的维护和运行费用较低，为大规模的并网提供了可能，是未来发展的重要技术之一。
然后是配电自动化。配电网能够自动完成电线路之外的相关监控、通讯和控制功能。配电网自动化实现的过程中最重要的是对开关的操作和保护，这两项技术一般都集中在一个装置之中。因此，智能电网需要结合多种新技术，像注入智能仪表、通讯和分布式电源等。
3总结
现代智能电网的建设不是一朝一夕能够完成的，需要解决面临的各种挑战。本文详细介绍了智能电网的特点和优势，同时还对智能电网建设中需要解决的关键技术问题进行了论述。我国需要根据自身的特点和优势，建立适合自身发展的智能电网，实现我国的能源节约和环境保护的国策。
参考文献
[1]王立谦，朱明清.浅谈智能电网的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2011，（19）：36-36.
[2]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2011，（34）：55-55.
[3]郑扶民.对智能电网涉及的关键技术问题的探讨[J].科技资讯，2011，（30）：143-143.
[4]汪际峰，沈国荣.大电网调度智能化的若干关键技术问题[J].电力系统自动化，2012，36（1）：10-10.
【关键词】 智能电网；关键技术；通信系统；智能调度
随着经济的不断发展，电网的重要作用逐渐显现出来，因此，为了满足社会发展的需要，智能电网技术应运而生，成为现在电网系统的一个发展方向。然而，由于气候和自然灾害的影响，导致电网系统能否正常工作受人质疑，这也为电力系统的改革带来了新的挑战。智能电网的提出，将会重点解决传统电网运行中不能解决的一系列安全问题。
1 智能电网的含义及其特点
虽然不同的国家和地区的智能电网建设目标不尽相同，然而智能电网建设的驱动大抵是相同的，都是由市场、电能质量、安全和环境等因素影响的，其特点可概括为自愈、交互、兼容高效、协调和集成优质等。
1.1 自愈
自愈是智能电网所具备的最重要的一个特点，同时，也是保证智能电网系统正常运行的最重要的特点。自愈指的是智能电网在受到外部或者内部的损害时，不需要或者仅仅需要很少的人员参与，就能够对电网内存在的元件问题进行处理，通过隔离或者修复，使问题元件重新进行正常运行，从而尽量减少问题元件对电网系统运行的影响。除此之外，通过长期的连续评估自测，智能电网系统能够对出现问题的元件进行检测、影响、分析，甚至能够使问题元件恢复正常运行，从而减少局部网络的不正常运行现象。
1.2 兼容
智能电网能够支持风力发电和太阳能发电，对于可再生资源同样能够正确的接入，因此，适应性更强，不仅能够适应传统的火力发电，同时，对于分布式的发电同样能够接入，此外，还可以并网分布式发电和微电网，从而做到了任何时候都可以使用的目标。此外，智能电网还能够将多种集中式发电包含其中，对于不同类型的电源或者储能装置，同样能够包含，为用户提供了更加广阔的使用空间。
1.3 交互
电网在运行期间能够与用户的用电设备和行为之间进行交互，因此，可以将其视为电网系统的一个组成部分，这样，能够大大增加用户的积极性，从而发挥电力用户的作用，保证电力系统的运行环境，同时在保护环境等多个方面收到更多的效益，不断完善需求侧的管理，从而使用户与电网系统之间的交互更加高效。
1.4 协调
使智能电网同批发电力市场进行更加紧密的结合，甚至同零售电力市场进行衔接，这样能够实现市场的设计，不断提高电力系统的运行规划和可靠性，从而促进市场的竞争，在激烈的市场竞争的环境下，电力系统的管理能力能够进一步的提升。
1.5 高效
为了提高电网的运行效率，可以引进先进的信息和监控技术，从而优化自身的设备，使资源的使用更加合理，从而提高单个资产的利用率。这样能够从整体上优化电网的运行，甚至是电网的扩容，减少设备的维护费用，降低投资。
2 智能电网的关键技术问题分析
为了建立适应21世纪的高质量电网系统，需要许多技术支持，包括：电网技术、量测技术、通信技术和设备技术等，本文从输电领域、变电领域和配电领域进行了全面的分析。
2.1 输电领域的关键技术分析
第一，安全监控技术。智能电网是为了实现电力系统的整合，同时使电力系统能够稳定安全的运行，从而实现电力系统运行期间的在线监测和优化，当紧急情况出现时，能够通过智能系统进行协调和控制，保证电网系统的安全和恢复运行。其中的关键技术是智能预警技术和优化调度技术，此外，还有预防控制和事故护恢复技术等。
第二是广域测量技术。广域网动态测量技术能够获取同一时间轴下的大规模电力系统的动态信息，从而实现电力系统的安全运行和动态控制。
电网的动态安全检测不是单一组成的，包括高速数字通信设备等，是最近几年才兴起的一项新技术，是当前电力系统的最重要研究课题之一。通过PUM技术的应用，能够更加方便的进行向量测量以及扰动检测，从而提高电网的监测水平，实现电网系统检测的实时性，保证电网安全运行和提供良好的电力服务。
2.2 智能电网在变电领域的关键技术问题
首先是智能化变电站。智能化变电站就是通过先进可靠的智能设备，在满足电网信息数字化、信息共享标准化和通信平台网络化的基础上，实现信息的自动采集控制、测量和监测等功能，同时，对于智能电网的高级功能，为其提供技术支持，从而保证电网的实时自动控制，实现最终的智能调节，同时，为用户提供在线分析决策，使用户和电力系统之间的交互更加方便，最终，实现变电站之间的相邻和相互调度。
智能化变电站具有传统的电网系统所不具有的优势，不仅解决了不同厂家间的设备差异和传统的电磁式互感器饱和问题，同时，还能防止二次回路中的复杂问题，对于由电缆引起的电磁干扰问题，也作出了很好的解决措施。除此之外，对于变电站设备的检修问题也提出了很好的解决办法，使变电站的安全性得到了提高，减少了工程的投资。
变电站想要实现最终的智能化，最重要的技术是智能单元，智能单元负责信息的采集，包括同断路器、接地刀闸等的相关开入信号信息，然后对其进行控制。智能控制装置最终通过一个间隔内的相关一次设备实现变电站的就地数字化。
第二是灵活的交流输电技术。灵活交流输电技术是现代电力电子技术和电力系统结合的产物，通过在输电系统的主要部位安装具有特殊功能的电力电子装置，实现输电系统的参数控制，合理分配电网的输送功率，减少设备的损耗和发电生产的成本，从而增强系统的稳定性和可靠性。
2.3 智能电网在配电领域的关键技术问题 首先是储能技术。储能技术是组成智能电网的重要技术之一，打破了传统的电力系统稳定控制方式，从另一个角度考虑电力系统的稳定性问题，同时寻找一种能够从根本上解决电力系统问题的方法。
常见的储能技术分为物理储能和化学储能，此外还有一些其他的储能技术。物理储能中目前使用最广泛的是抽水蓄能，然而，这项技术受环境的限制较大，当电站和电区域之间的距离较大时，往往会有较大的损耗。除此之外，还有压缩空气储能也对地形条件要求比较严格。而化学储能方式则相对较多，但是发展水平不尽相同。目前来说，发展最成熟的是蓄电池储能，该技术具有成熟可靠的储能技术。同时，在一些中小型分布式发电系统中广泛使用，像风力发电和光伏发电系统等。然而，由于铅是重金属的原因，不适合未来的发展要求，因此，发展潜力不大。目前比较实用的是钠硫电池，其成熟的技术和较大的电容量，降低了单位能量的成本以及系统的生产成本，同时更加安全可靠。对于高山气象站和边防哨所等条件艰苦的地区，超级电容器以其超大的储能和电能释放快优势，奠定了其稳固的地位。而液流储能电池则能够快速高效的进行能量转换，同时，设备的维护和运行费用较低，为大规模的并网提供了可能，是未来发展的重要技术之一。
然后是配电自动化。配电网能够自动完成电线路之外的相关监控、通讯和控制功能。配电网自动化实现的过程中最重要的是对开关的操作和保护，这两项技术一般都集中在一个装置之中。因此，智能电网需要结合多种新技术，像注入智能仪表、通讯和分布式电源等。
3总结
现代智能电网的建设不是一朝一夕能够完成的，需要解决面临的各种挑战。本文详细介绍了智能电网的特点和优势，同时还对智能电网建设中需要解决的关键技术问题进行了论述。我国需要根据自身的特点和优势，建立适合自身发展的智能电网，实现我国的能源节约和环境保护的国策。
参考文献
[1]王立谦，朱明清.浅谈智能电网的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2011，（19）：36-36.
[2]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2011，（34）：55-55.
[3]郑扶民.对智能电网涉及的关键技术问题的探讨[J].科技资讯，2011，（30）：143-143.
[4]汪际峰，沈国荣.大电网调度智能化的若干关键技术问题[J].电力系统自动化，2012，36（1）：10-10.