智能电网概述与应用前景分析

周楚涵 周 静

(西华大学土木建筑与环境学院，四川 成都 610039)

0 引言

改革开放以来，电力发展迅速，过去老旧、复杂的供电方式已经无法满足人们生产、生活的需求，各类电力系统迅速发展，其中利用分布式数据传输、计算机控制技术，以及多个供电单元之间数据和控制命令的智能电网传输方式，逐渐走入大众视野。智能电网集合了各类数字化系统的优点，具有灵活、清洁、安全、经济、友好的特点，在倡导环保的大趋势下，必将引领未来电网发展。

1 智能电网的概念

智能电网是电网智能化的简称，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，主要包括分布式发电和并网技术，建立成一个完整的电力系统，具有调节可控、智能分析、电能质量高等优点，能够为日渐增长的电能需求服务，同时减少投资成本，提高用户收益。智能电网是整体性的概念，它由智能变电站、智能交互终端、智能调度、新型储能系统等构成，随着5G时代的到来，其发展方向愈发宽泛，一旦覆盖全球，将衍生出更多的相关产品，促进其它行业受益的同时，也将推动智能电网的发展。

2 智能电网的前世今生

随着信息和技术的变革，用户对电力供应和电能质量的要求不断提高，落后陈旧的电网供不应求，智能电网的概念开始被提及，最早源于美国，在《经济复兴计划进度报告》中，美国计划在未来3年内，投资实现电网的信息化、自动化等。随后不久，欧盟电力行业也逐步重视智能电网，将之发展为供求互动的服务网；日本、韩国、澳大利亚等也纷纷建立了智能电网综合性试点项目，智能电网在全球范围内的认可度不断提高。

我国关于智能电网的建设项目也在2007年正式启动，这标志着智能电网进入我国。“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网正式宣布将加强智能电网的建设，并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的方案。虽然目前智能电网也仍旧处于初步发展阶段，但其却已经展示出了极大的潜力，正如江河迢迢，无论过程如何曲折，最终都将汇入大海，未来智能电网也终将成为时代的标志和方向。

3 智能电网的特征

智能电网具有“自愈”能力。从某种方面来说，它相当于人体的免疫系统，能够扫描出问题元件和软件，并进行自我纠察和修复，实现电网的智能化独立运行。智能电网的自愈性能够大大节省人工成本，并保证电网的持续运行，使得电网处于健康状态。当某一元件发生故障时，电网会自动预警，并切断这一路径，迅速将之转移到另一条正常路径上，从而不影响用户端使用。

相较传统配电网，智能电网可以与用户弧顶。智能电网通过与DER进行大规模连接，还可以与智能电表配合，使得用户端能够与供电方进行互动交流，用户多了自主选择权，体验感将大幅提升，同时也将减少各类计算误差和输出损耗。简单来说，智能电网将脱离传统电网的束缚，实现实时交互的功能。

智能电网具有经济高效性。随着用电需求的不断提升，21世纪对电能质量、能源清洁性、效率都将提出更高的要求。而电能质量与经济性挂钩，这意味着国家将利用智能电网进行分级，各用户可根据实际情况选择，以此来促进节能减排。随着科技变革，环境友好型的能源将占据主导地位，而智能电网则符合此条件，并有无限发展空间。

4 国内外应用前景分析

智能电网是一个耗费巨大的历史性工程，其包含的信息复杂程度较大，存在一定的难度，包括整个配电网络系统的升级、电力运输的改善、智能电表、电能质量的分级等，这在全球范围内目前还没有公认的衡量标准。根据最新数据显示，截止至2020年，智能电网的市场将增长至730亿美元。从数据上来看，架构趋于智能、高效的智能电网将逐渐代替传统电网，并保证持续且稳定地按需求为各地提供电能。智能电网覆盖面大，光伏发电、太阳能发电、地热发电、核能发电等方式都将成为其中整合的一部分，增加新型能源发电和减少不可再生能源的使用率，实现融合发展。

5 总结

随着科学技术的不断提升和用户需求的提高，智能电网凭借其各项可靠、智能的特点，将引领能源方向的变革，成为新时代的主要电网。智能电网具有强大的资源优化和配置能力，促进新能源发展，带动相关电力硬软件发展，是实现用户端与供电终端便捷互动的有效方式，向世界电网注入了新鲜血液，在时代前进洪流中，必将脱颖而出。