贵州电网有限责任公司贵安供电局 贵州省 贵阳市 550001
摘要：当前国际上对于智能电网的理解和定义并不一致，我国是以国家电网公司提出的坚强智能电网为代表。坚强智能电网中的输变电技术，包含特高压输电、柔性输电、智能变电站等多方面的技术。本文以这些主要环节为切入点，分析了智能电网中智能输变电技术的关键点和意义。
关键词：智能电网；输电网；智能变电站；输变电
0.引言
当前，世界上多个国家，特别是欧美发达国家，已经结合自身电网结构、特点和技术水平，对智能电网开展了大量的研究和实践[1-4]。由于各国电网状况不同，对于智能电网的定义和理解也不尽相同。相对一致的观点为：智能电网是指通过信息化手段，使电力生产、变换、输送、分配、售电及用电的电网中的各个部分进行统一管理，信息广泛交换，以实现精确供电，从而提高电能利用率、降低网络电能损耗、提升供电安全性，更符合未来发展需求的电力网络。据美国能源局关于智能电网的研究报告，智能电网主要有7大特征，分别为：①具有自我修复能力；②能激发电力用户主动参与电网的运营；③有效抵御灾害袭击；④提供高质量的电能；⑤能够兼容多种发电和蓄电形式；⑥建立繁荣的电力市场；⑦优化电网运行，降低运行损耗与运行费用。
我国的国家电网公司将智能电网的发展方向确定为“坚强智能电网”。坚强智能电网，特指结合我国电网发展现状，以特高压电网为骨干网、各级电网为基础，以信息通信平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的各个环节，涵盖所有电压等级，以实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。智能电网作为我国十二五规划的重要内容，我国电网未来发展的重要方向，也是本文进行研究的基础，结合专业实践，本文主要针对智能电网中的输变电技术智能化进行研究与介绍。
1.智能输电技术
智能电网中的输电技术，既包含现有的广泛应用的输电技术，也包含目前应用较少，有较大发展前景的输电技术，甚至包含当前技术尚未成熟，但在将来有可能实际应用的输电技术。
1.1特高压输电技术
特高压输电技术，包括特高压直流输电技术与特高压交流输电技术。其中的特高压交流输电技术，指的是1000kV及以上电压等级的交流输电工程及其相关技术。特高压交流输电技术的优势主要体现在输送容量、输送距离、节约占地走廊、降低线路损耗等方面。
特高压交流输电中的关键技术包括：
1.1.1过电压的深度控制，如并联电抗器、断路器合闸电阻、高性能避雷器的采用等，有效降低对绝缘水平的要求。
1.1.2有机外绝缘新技术。如特高压复合绝缘子、高强度瓷/玻璃绝缘子的采用。
1.1.3电磁环境的控制，以降低电磁辐射、噪声影响、电晕损失等。
1.1.4特高压稳定水平的大规模仿真运算，电网运行性能评估，运行策略制定。
1.1.5特高压交流专用设备。如特高压专用单体式单相变压器，高压并联电抗器，SF6气体绝缘金属全封闭组合电器等。
特高压直流输电技术，国际上一般指的是指的是±600kV以上直流输电，在我国，特指±800kV和±1000kV直流输电系统及其相关技术。特高压直流输电，主要优点为输送容量大、送点距离远、线路损耗低、工程投资省、走廊利用率高、环境友好等。除此外，特高压直流还有区别于特高压交流的一些特点，如运行方式灵活、输电可靠性高等。
1.2柔性输电技术
柔性输电技术，同样包含交流和直流两个方面。柔性交流输电（FACTS）主要特点是大量电力电子器件的采用。如静止无功补偿器（SVC），晶闸管控制串联电容器（FSC）、可控并联电抗器（CSR）等，这些电力电子器件的采用，主要体现出的优势是在无功补偿、电能质量控制等方面。
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柔性直流输电系统是以VSC和PWM技术为基础的一种新型直流输电技术，主要引入的是较先进的电力电子设备。其优势主要体现在转换和控制方面。如柔性直流输电系统的换流站可以工作在无源环流方式，无需外加的换相电压。不但可以精确的进行有功控制，还可以对无功功率进行有效控制。
2.智能变电技术
智能变电技术，即智能变电站及相关技术，智能变电站是智能电网建设中至关重要的一个环节，集中了大量的智能电网新技术的应用。智能变电站以信息化、自动化等技术为基础，可以灵活、高效可靠地完成对输电网的测控、保护、调节等功能，以实现电网的安全可靠和高效运行。当前对于智能变电站的研究，主要集中在以下几点：
2.1智能变电站相关设备的研究。如智能断路器、电子式互感器、智能终端设备等。
2.2智能变电站通信技术研究。
2.3基于统一信息平台的一体化监控系统。
2.4新型保护与控制技术。
这些方面的研究中，既强调设备的先进性、智能型，又强调了设备安全可靠性，运行的稳定性和可靠性，由于智能变电站的产生时间较短，标准尚未完全统一，仍然出现了一些的配合问题、可靠性问题。
以智能电网中的一些关键技术为例，讲述智能变电站在智能电网中的关键地位。
2.4.1智能感应技术。对智能电网这样一个复杂而庞大的系统网络进行有效控制，首先需要能够对全局进行有效的进行观测，获得准确的设备信息和运行状况。以光纤感应器、智能感应器、无线感应器为代表的感应器成为了智能电网的必要技术。在智能变电站的多种设备，如变压器监测中，温度、湿度、位置等传感器将发挥巨大的作用，根据设计需要，获取所需的变压器相关信息。
2.4.2同步相量测量（PMU）技术目前已大量应用于电力系统，GPS提供的高精度脉冲，为PMU提供了精确到微秒级的同步时标，使分布于智能电网各个站点的电压、电流信号可以有效的保持同步，进行共享。智能变电站作为电网的节点，成为了布置PMU的最理想场所。
2.4.3仿真分析及控制决策技术。对智能电网的状态进行分析决策，以保障安全与经济运行为目的，从数字化、可视化、控制决策等方面来强化。这些技术的实现必然需要大量的运行参数与实际运行信息，而这些信息的获得，更多的是依靠布置于智能变电站中的大量传感装置。
2.4.4信息与通信技术。实行智能、高速通信，为智能电网提供了“即插即用”的技术保障。空间信息技术（包含GIS、遥感、GPS）、流媒体技术、信息智能处理技术等会在智能电网中取得广泛应用。而通信技术的代表便是光纤通信技术和无线通信技术。这些技术中，当前最可靠也是应用最广泛的为光纤通信技术，在电网中已有大量的实际应用，而无线通信技术的应用范围，由于可靠性的限制和技术发展变化过快而应用较少，需要进一步进行扩展。
2.4.5智能设备与智能装置。广泛的采用智能设备与智能装置是智能电网的一个重要方面，可以说覆盖了电力系统的发、输、变、配、用各个环节。而采用智能设备最多的，便是智能变电站，智能变电站将各个元件均视为一个节点，成为智能电网的有机部分。，智能设备强调了数字化、网络化、可视化和功能一体化。其中的功能一体化，将传感器或控制器与高压设备本体或部件一体化设计，互感器与变压器、断路器一体化设计，测量、保护、控制、计量一体化设计，都显示出了新技术的优越性。
3.结语
虽然国际上对于智能电网的理解和定义并不一致，但都强调了其智能性的重要意义，与欧美发达国家强调用户侧不同的是，以国家电网公司提出的坚强智能电网为代表的，我国的智能电网，结合了我国电网技术水平、结构特点和发展方向，是以输电网络作为基础。坚强智能电网中的输变电技术，包含超高压输电、柔性输电、智能变电站等多方面的技术，智能电网中智能输变电技术的关键技术需要进一步解决，才能为智能电网的安全稳定运行更好的服务。
参考文献
[1]李乃湖，倪以信，孙舒捷，等．智能电网及其关键技术综述[J]．南方电网技术，2010，4（3）：1-7.
[2]StevenE，Widergren．智能电网：改造电力系统[J]．南方电网技术，2010，4（1）：1-10.
[3]邵宝珠王优胤宋丹.智能电网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术，2010（2）：11-13.
[4]黄艳明.符合坚强智能电网要求的2M保护切换设备[J].电力系统通信，2010（2）：33-37，44.
论文作者:狄睿
论文发表刊物:《电力技术》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/18
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