(西电宝鸡电气有限公司 陕西省宝鸡市 721000)
摘要：智能化技术作为一种新兴的技术，在电力行业，特别是智能化电网建设中起到推动发展的作用.为进一步加强智能技术在电网控制系统中的应用。本文在分析智能化技术在电网控制系统中的应用现状的基础上，结合新时代条件下国家对电网提出的新要求，探讨如何将智能化技术更好的应用到电网控制系统中，为进一步推进我国建成世界一流的智能化电网的提供支撑。
关键词：电网系统、自动化控制、智能化技术、智能算法
引言：
近年来，随着新能源风电，光伏的并网的容量不断增加，导致对电网稳定运行产生影响。同时在2019年，国家电网提出了“三型两网，世界一流”的战略目标。需进一步提升电网水平，增强智能化技术在电网控制系统中的应用[1]。努力建成具有数字化、信息化、自动化、互动化的资源节约型和环境友好型的中国特色坚强智能电网[1]。
在此背景下，本文通过分析目前智能化电网系统的发展现状，并结合新时代国家对电网发展的新要求，探讨未来电网智能化控制系统的发展方向，为进一步推进我国建成世界一流的智能化输配电网的提供支撑。
一、电网系统的智能化
电网系统由发电站，通信，调度、变电站、用户等部分组成。电网系统智能化发展的目的是保证软件和硬件系统具有更高的可靠性的同时更具智能化管控[2]。由于在电网制系统的智能化发展涉及到多个单位，因此计算机集群技术在电网系统的智能化发展中得到应用，其应用使得电网控制系统的处理能力与可靠性得到了较大提升。
电网系统的智能化发展到今天，已初见成效。首先，电网系统的智能化发展使原有的相互独立的系统横向集成。满足了大电网建模，实时数据库，实时图形浏览，多级协调，智能报警，协调控制等多项技术要求；其次，电网系统的智能化发展使得电网工作从稳态转变为动态，分析工作从离线转变了在线，电网工作从局部转向整体，电网的驾驭能力得到了强化；其次电网系统的智能化发展能够对大范围内资源进行有效的配置，并且故障处理能力也能够得到提升，从而确保电网能够正常安全稳定运行。最后，电网系统的智能化发展提升了对新能源的消纳能力，提升了新能源上网电量的占比。
二、智能技术在电网控制系统中的应用
电网控制系统的智能化与智能化技术的发展是相辅相成的，智能化技术的发展为电网控制系统的智能化提供了技术支撑[3]，同时，电网控制系统系统的良好发展推动了智能化技术的不断提高。智能技术在电网控制系统中的应用主要有以下几个方面：智能化的监控系统、智能化的测控技术、智能控制算法。
1、智能化的监控系统
智能化的监控系统以大数据技术作为智能化监控平台的数据管理，从而减少智能化监控平台数据存储方面的硬件需求量。如图1所示为智能化监控系统的结构示意图，由图1可知，电网中每个变电站作为子站，子站内部布置相应的检测设备和控制装置，监测并控制子站内部供电设备。子站获取的数据信息统一发送到大数据处理平台进行整理存储，同时大数据处理平台还负责获取气象、地质、水文等环境信息以及电网覆盖范围内与供电有关的综合信息，通过海量数据为智能化监控平台提供数据支持，智能化监控平台根据控制逻辑程序向各个子站下发控制命令，向运维人员发送消息提醒，进而完成对各个变电站的运维管理工作。使得电网的可观测性得到提升，大幅提升了运行维护的工作效率。
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图1 智能化监控系统的结构
2、智能化的测控技术
电网控制系统需要可靠的测量数据，将智能化的测控技术与电网系统的仪器相结合，借助计算机的自动化辅助模式，集中化的获取信息，使其能够抽调重要的元素进行重组，大幅提高控制系统中个元器件的测量精度，从而更为全面了解电力系统中各设备反馈信号的内容，并根据精准的反馈信息，明确目标进行智能化的维护处理，保障个设备的稳定运行。
3、智能控制算法的应用
随着电力系统节点数目的不断增加，数据信息量成几何倍数增长，管理上的复杂程度大幅度增长，市场竞争影响因素的加大，新能源不确定性对电网的冲击等因素的影响，传统的PID控制算法已经不能解决电网在实际运行中的问题[4]。随着人工智能控制理论的不断发展，以模糊技术、人工神经网络和遗传算法为代表的智能控制方法在电力系统领域得到了广泛的应用。与传统的PID控制算法相比，人工智能控人工智能控制的方法用于求解复杂的非线性系统问题有着极大的优势。它弥补了传统方法单纯依靠数学求解的不足，解决了部分传统计算方法难于求解或不能解决的问题。
三、电网未来的发展方向
2019年国家电网有限公司提出了“三型两网、世界一流”的战略目标，其中“三型”指：枢纽型、平台型、共享型；“两网”指：坚强智能电网、泛在电力物联网。结合目前电网的发展现状，未来电网将沿着如下方向发展：
1、加强新能源的消纳能力
风电，光伏等能源的上网电价的逐渐降低，以及平价上网政策的不断提出，在未来，国际已经有共识认为，可再生能源今后仍然会快速发展，且将逐渐成为主导能源。据预测2035年接近第一大电力来源一煤炭的发电量。欧共体联合研究中心预测认为:到2050年可再生能源将占总能源需求的52%。由于可再生能源的主要利用方式是发电，未来电网中的一次能源将主要来自可再生能源。因此电网加强新能源的消纳能力依然是未来发展的主方向。
2、电网的运行模式发生变化
电网系统在运行模式上，在交流输电模式的基础上，需要发展直流电网模式或交直流混合电网模式，直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题[5]-[6]。因此, 采用直流输电网,将从根本上解决交流电网所固有的安全稳定性问题。从配电网和微电网层面来讲,未来的直流负荷将占相当高的比重且分布式电源(如光伏发电或储能)也将以直流为运行模式。与此同时.还需要采用“分层分区运行、总体协调互动"的模式,以充分实现广城范围内各种资源的优化互补利用和区域电网间互为各用和支撑，电网结构和模式的改变将带来大量的科技创新机遇。
3、新材料将在电网中得到广泛应用
在电网的结构和模式确立以后，电网的运行性能在很大程度上就取决于电气设备，而电气设备是由各种材料按照特定的结构制造而成的，材料的特性在很大程度上直接决定了电气设备的性能。过去100多年来，对电网发展影响最大的创新来自新材料技术- -电力电于器件的发明及其在电网中的应用，而像氧化锌避雷器、六氟化硫断路器、碳纤维复合芯导线等技术发明，其根本创新之处在于新材料的应用。展望未来，随着新材料技术的不断发展，新材料技术将在电网中得到广泛的应用。
四、电网智能化控制系统的发展方向
1、科学规划配电网架
智能化的电网系统，需要科学合理地规划配电网架，在整个电网系统中，不同位置上的不同设备之间需要连接，因此分段点就此产生。通过严格控制分段点的数量和质量，可确保电力系统维持安全状态。
2、合理应用智能化系统设备
选择质量好的品牌设备，提升设备的使用年限，确保整个电网系统平稳运行。例如智能开关等智能设备的应用，智能开关与通信系统连接后，通过主站和子站的系统，监控和遥控单元，自动隔离和诊断发生故障的线路，以保障线路正常运行。
3、完善通信网络
电网系统通信网络关系到电网智能化系统的最终实用性。在通信技术上，必须保证技术具备较强的持续性、稳定性与安全性，目前通信方式主要为无线通讯与光纤通信。应根据各区域的特点合理选择通讯方式。使得电网控制系统的通讯能力得到进一步的优化。
五 结语
目前智能智能化技术在电网控制系统中的应用已经在新能源消纳方面、调度工作等方面取得了一定的成就，但是同时需要看到其仍然存在某些方面的问题。并且社会环境在变化发展的过程中会对电网运行工作提出新的更高的要求，而电网技术自身也在快速发展，会不断有新的问题出现，因此需要在技术应用的同时作做好智能化技术的应用于研究工作，可以促进电力企业的进一步发展，进而为国家发展做出应有贡献。
参考文献：
[1] 塔晓龙. 电力系统自动化控制中智能化技术的应用及发展分析[J]. 军民两用技术与产品, 2017(10).
[2] 陈贤哲. 电力通讯在电网智能化管理中的应用研究[J]. 电力系统装备, 2017(11).
[3]马铖，许世杰. 面向节能降耗的智能化电力自动控制技术[J]. 清洗世界, 2019, 35(5):24-25.
[4]张琪,陈胜利.低压配网快速复电中智能化低压电网远程控制系统的运用[J].数字技术与应用,2013(10):12
[5]龙禹名.基于电网稳定性下的智能化直流输电控制系统研究[J].通讯世界,2015(15):128-129.
[6]常勇,李辉,梁云丹.面向电网稳定性的智能化直流输电控制系统[J].电网与清洁能源,2012,28(06):1-7.