浅谈智能电网技术应用

3.2 传感测量技术 　　

传感测量技术是智能电网技术在基础部分，它主要是使用各种传感器来获取电网的技术数据并转换成网络传输数据，通过高通通信网络，传输给电网使用。无线通信技术的发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）被大量部署在用户家中，与远端主站设备进行通信，实现电能检测、用户用电信息精确实时显示的功能。

无线传感器网络是基于传感测量技术和无线通信技术的分布式智能化网络，一般由传感器和数模转换模块组成的传感单元、嵌入式系统构成的数据处理单元、通信单元和电源部分组成，每个无线传感节点作为路由通过Zigbee网络进行通信，以多跳方式接至智能交互终端，而后将数据传送至集中器，最后通过宽带接入网络将数据传送至远端主站设备进行相应处理。

电力用户侧的智能电网使用基于微处理器的智能固态表计来完成用户与电力公司之间的双向通信，除了记录用户每日的电量使用以及电费消费外，还能向用户显示电力公司通达的不同时段的用电价格、电费费率以及当前实施的费率政策。用户可以通过智能表计，根据电力公司制定的费率政策来设定不同时段用电消耗，自动控制用户的电力使用策略。

通过传感测量技术，电力公司的系统运行和规划人员还可以实时获取电网的功率因数、电能质量、相位关系等电力数据以及设备健康状态、故障诊断、关键元器件温度等设备数据，进而根据当前电网状态对电网进行相关配置。

3.3 自动化控制技术

自动化控制技术是智能电网进行自我调整的相关技术，以计算机为核心，以传感测量技术获取的数据为依据，通过对收集数据的分析和诊断，从确定性和概率性的角度，提供相应的解决方案，然后通过双向高通的通信网络，来对电网主要设备或子网发送控制命令，使其根据控制命令进行自行调整。

自动化控制技术在智能电网中应用主要体现在调度自动化控制方面。智能电网的数字化变电站，使用不同以往的对象模型来实现调度自动化，它使用的模型主要包括服务器模型，逻辑设备模型，逻辑节点模型和数据对象模，并通过统一的XML配置语言来定义模型来描述这些数据模型，从而量化地控制数字化变电站，使得操作更加确定化、透明化。XML配置语言采用面向对象自描述的方法，通过定义多个数据类型为DOTypc，DATypc的数据对象并将其组成逻辑节点模型，而多种类型的逻辑节点组成逻辑设备，从而组成装置模板供调度自动化控制系统调用。调度自动化系统根据装置模板定义多个装置实例，通过通信网络发送至数字化变电站，而数字化变电站根据装置模板实例中设定的各项参数进行相应调整，从而实现了数字化变电站的自动化控制。

自动化控制技术同时可以对分布式能源资源和需求的相应进行自动调度，对配电网和变电站进行自动化调整，对电网运行和规划进行进一步优化。

3.4 电网信息管理系统

电网信息管理系统是智能电网的核心，它主要包括了电网的数据采集、数据处理分析、集成显示以及保证信息安全等功能。信息管理系统可以实时对电网数据、分布式电网数据、智能电子设备数据、动态共享的资源数据等进行收集，以动态了解当前电网的运行状态；信息管理系统收集电网数据后，通过对采集数据的处理和分析，可以获取对整个电力纵向产业链的业务状态、从国家到地区的电网信息以及横向电网企业的各方面的信息；信息管理系统通过纵向产业链信息和电网信息集成，以及对各级电网企业内部业务的信息集成，通过个性化可视平台对其进行平面显示、语音介绍、三维动画展示；信息管理系统设定各利益主题的保密程度和权限，防护系统安全、防范网络病毒和恶意攻击，以保障整个信息系统安全稳定运行。

3.5 分布式电源接入技术

分布式电源接入技术是智能电网能够自我判断和自我调节，对接入的多种能源提供分布式管理的智能化网络系统。当分布式电源接入到智能电网中，会对电网配网规划带来复杂性和不确定性，增加了区域负荷增长及分布的难度，从而对系统规划带来影响，同时分布式电源频率可能与电网频率不匹配，接入后可能会引起电网电压不稳定，打破系统原有供需平衡，而分布式电源接入技术能够是分布式电源友好地接入智能电网系统中，维持电网原有的供需平衡，提高电网系统运行可靠性。

分布式电源接入技术主要包括储能技术、微网协调控制技术和虚拟发电厂技术。储能技术是将接入智能电网的分布式电源提供的电能进行存储，而后通过将存储的能量转换成和智能电网匹配的电能输入到智能电网中。储能系统的储能装置由储能元件组成，常见的装置有蓄电池储能、超导储能、超级电容储能和飞轮储能等，通过储能装置实现对分布式电源提供电能的存储、释放以及快速功率交换；能量转换装置主要由电力电子器件组成，主要是对储能系统提供充放电控制、交直流电转换、功率调节控制以及运行参数检测监控等功能。

微网协调控制技术主要是解决分布式电源大规模接入智能电网的问题，它将分布式电源、储能系统的储能装置和能量转换装置以及终端用户进行有效整合，形成一个可灵活并网或独立运行的可控微网，并设定和大电网公共连接点（PCC）的唯一标准，从而实现分布式电源接入电网的可靠性，进一步提高了电力系统运行的灵活性、可控性和经济性，满足用户对电能质量和供电稳定性的要求。

为了有效客户风能、太阳能等可再生资源发电的间歇性，可以利用分布式能量管理系统的虚拟发电厂（CPP）技术，把某个地区的分布式电源、储能装置和负荷组合在一起，虚拟成一个可控的独立个体，当可再生资源提供电能变化时，可提前向电网提交发电计划和符合需求，从而使的电网良好地接纳对间歇的可再生能源。

小水电发电、风力发电、燃料电池等分布式电源靠近负荷中心，能够降低用户对原电网的扩展需求，提高了电网的供电可靠性。分布式电源接入技术允许大量的分布式电源接入到智能电网中，通过高级的自动化系统将它们无缝地集成到电网中协调运行，不仅节省了电网传输的投资，还能提高全系统的可靠性和运行效率，为整个电网的运行带来了巨大效益。

智能电网是电力系统发展的必然方向，更是实现“中国梦”的一项复杂而又艰巨的系统工程。智能电网技术利用各种现代科学技术，利用计算机对电力输送和分配进行自动化管理，对各种分布式电源提供良好稳定的接入口，智能电网正改变着我们的用电方式，为我们生产生活的稳定安全用电提供了坚实的保障。