智能電網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的幾大特性

(1)智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)

自愈指的是把電網(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來，并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下，可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對用戶的供電服務(wù)。從本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的免疫系統(tǒng)。這是智能電網(wǎng)最重要的特征。

自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷地在線自我評估，以預(yù)測電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問題，并立即采取措施加以控制或糾正。

自愈電網(wǎng)確保了電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。

自愈電網(wǎng)將盡量減少供電服務(wù)中斷，充分應(yīng)用數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，執(zhí)行決策支持算法，避免或限制電力供應(yīng)的中斷，迅速恢復(fù)供電服務(wù)。

基于實(shí)時(shí)測量的概率風(fēng)險(xiǎn)評估將確定最有可能失敗的設(shè)備、發(fā)電廠和線路;實(shí)時(shí)應(yīng)急分析將確定電網(wǎng)整體的健康水平，觸發(fā)可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障發(fā)展的早期預(yù)警，確定是否需要立即進(jìn)行檢查或采取相應(yīng)的措施;和本地和遠(yuǎn)程設(shè)備的通信將幫助分析故障、電壓降低、電能質(zhì)量差、過載和其他不希望的系統(tǒng)狀態(tài)，并于這些分析，采取適當(dāng)?shù)目刂菩袆印?/p>

自愈電網(wǎng)經(jīng)常應(yīng)用連接多個(gè)電源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方式。

當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他問題時(shí)，在電網(wǎng)設(shè)備中先進(jìn)的傳感器確定故障并和附近的設(shè)備進(jìn)行通信，以切除故障元件或?qū)⒂脩粞杆俚厍袚Q到另外可靠的電源上，同時(shí)傳感器還有檢測故障前兆的能力，在故障實(shí)際發(fā)生前，將設(shè)備狀況告知系統(tǒng)，系統(tǒng)就會及時(shí)地提出預(yù)警信息。

(2)智能電網(wǎng)激勵(lì)和包容用戶

在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。

從智能電網(wǎng)的角度來看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性;從用戶的角度來看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購買電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。

在智能電網(wǎng)中，用戶將根據(jù)其電力需求和系統(tǒng)滿足其需求的能力，來調(diào)整、平衡其消費(fèi)。

同時(shí)將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求，減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力，通過降低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營，使電力公司盡量減少資本開支和運(yùn)營開支，同時(shí)也提供了大量的環(huán)境效益。

在智能電網(wǎng)中，與用戶建立雙向?qū)崟r(shí)的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶積極參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理的基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)通知用戶其電力消費(fèi)的成本、實(shí)時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)目前的狀況、計(jì)劃停電信息，同時(shí)用戶也可以根據(jù)這些信息制自己的電力使用的方案。

(3)智能電網(wǎng)具有抵御攻擊的能力

電網(wǎng)安全性的全系統(tǒng)解決方案，擬在增強(qiáng)電網(wǎng)的抗攻擊能力。電網(wǎng)經(jīng)常受到物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊，該方案要求電網(wǎng)能夠從供電中斷故障中快速恢復(fù)供電。智能電網(wǎng)將展示被攻擊后快速恢復(fù)的能力，甚至是對那些決心堅(jiān)定和裝備精良的攻擊者發(fā)起反擊。

電網(wǎng)安全性的全系統(tǒng)解決方案使智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有阻止攻擊的能力，最大限度地降低損失和快速恢復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也能同時(shí)承受對電力系統(tǒng)幾個(gè)部分的攻擊和在一段時(shí)間內(nèi)多重協(xié)調(diào)的攻擊。

智能電網(wǎng)的安全策略包含威懾、預(yù)防、檢測、反應(yīng)，以盡量減少和減輕對電網(wǎng)的影響。面對重大威脅信息，不管是物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊，智能電網(wǎng)都能通過加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間的密切溝通，在電網(wǎng)規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全，提高智能電網(wǎng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。

(4)智能電網(wǎng)提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量

電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。

用電設(shè)備的數(shù)字化對電能質(zhì)量越來越敏感，電能質(zhì)量問題可以導(dǎo)致生產(chǎn)線的停產(chǎn)，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成重大的損失;因此，提供能滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量，是智能電網(wǎng)的又一重要特征。

但是電能質(zhì)量問題又不是電力公司一家的問題，因此需要制定新的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對電能質(zhì)量進(jìn)行分級，因?yàn)椴⒎撬械纳虡I(yè)企業(yè)用戶和居民用戶都需要相同的電能質(zhì)量。

電能質(zhì)量可以從標(biāo)準(zhǔn)到優(yōu)質(zhì)進(jìn)行分級，這取決于消費(fèi)者的需求。它將在一個(gè)合理的價(jià)格水平上平衡負(fù)載的敏感度與供電的電能質(zhì)量。

智能電網(wǎng)將以不同的價(jià)格水平提供不同等級的電能質(zhì)量，以滿足用戶對不同電能質(zhì)量水平的需求，同時(shí)要將優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)寫入電力服務(wù)的合同中。

智能電網(wǎng)將減輕來自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過先進(jìn)的監(jiān)控電網(wǎng)基本元件，快速診斷并準(zhǔn)確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。

此外，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開關(guān)涌流、線路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動，同時(shí)應(yīng)用超導(dǎo)材料、儲能以及改善電能質(zhì)量的電力電子技術(shù)的最新研究成果來解決電能質(zhì)量的問題。

另外，智能電網(wǎng)將采取技術(shù)和管理手段，使電網(wǎng)免受由用戶的電子負(fù)載所造成的電能質(zhì)量的影響，將通過監(jiān)測和執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。除此之外，智能電網(wǎng)將采用適當(dāng)?shù)臑V波器，以防止諧波污染送入電網(wǎng)，惡化電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

(5)智能電網(wǎng)容許各種不同類型發(fā)電和儲能系統(tǒng)接入

智能電網(wǎng)將安全、無縫地容許各種不同類型的發(fā)電和儲能系統(tǒng)接入系統(tǒng)，簡化聯(lián)網(wǎng)的過程，類似于即插即用，這一特征對電網(wǎng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)將使各種各樣的發(fā)電和儲能系統(tǒng)容易接入。

各種不同容量的發(fā)電和儲能在所有的電壓等級上都可以互聯(lián)，包括分布式電源如光伏發(fā)電、風(fēng)電、先進(jìn)的電池系統(tǒng)、即插式混合動力汽車和燃料電池。

商業(yè)用戶安裝自己的發(fā)電設(shè)備(包括高效熱電聯(lián)產(chǎn)裝置)和電力儲能設(shè)施將變得更加容易和更加有利可圖。在智能電網(wǎng)中，大型集中式發(fā)電廠(包括環(huán)境友好型電源，如風(fēng)電、大型太陽能電廠和先進(jìn)的核電廠)將繼續(xù)發(fā)揮重要的作用。

加強(qiáng)輸電系統(tǒng)的建設(shè)，使這些大型電廠仍然能夠遠(yuǎn)距離輸送電力。同時(shí)各種各樣的分布式電源的接入一方面減少對外來能源的依賴，另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對應(yīng)對戰(zhàn)爭和恐怖襲擊具有重要的意義。

(6)智能電網(wǎng)會促使電力市場蓬勃發(fā)展