智能电网下的电网安全性及稳定性探讨

毛韶阳++陈建聪

摘 要：随着社会的发展，人们对电力的需求越来越大。因此，国家电网不断的创新科技，完善自身的技术水平，在较短时间内取得了令人满意的成绩。智能电网21世纪电力系统的重大创新，对经济的发展有极大促进作用。但是，也由于智能电网的特性，在一定程度上影响到了电网的稳定性和安全性。因此，该文从智能电网的发展入手，首先分析了智能电网对电网安全性及稳定性的影响；其次研究了智能电网下的电网安全性及稳定性控制对策，以期为相关的研究提供可参考意见。

关键词：智能电网 稳定性 控制

中图分类号：TM76；TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（a）-0042-02

1 智能电网的发展

中国的经济发展较为迅速，与之相对应的，电网负荷增长的速度也很快。但是由于中国电网结构较为薄弱和能源分布不均的问题，电网的技术完善就成了电网发展的关键所在。

在2007年10月的时候，中国华东电网在国内最先开启了智能电网的可行性研究，并且对未来的电网发展做出了细致规划。在2009年的时候，华北电网初步完成了智能化电网系统的建设，可以实现对电网的稳态、暂态和动态控制。这套系统可以辅助电网进行决策，对提升电网服务质量和管理质量都有着重要意义。2010年时，国家电网也发布了相应的体系规划。至此，智能化电网在全国的范围内确定了地位，向着自动化、数字化、信息化和互动化的方向发展。截至目前，超高压电网正在国内如火如荼的建设当中，各个地区也根据能量符合的需求，针对性地布置超高压电网。

2 智能电网对电网安全性及稳定性的影响

智能电网提升了电力系统的服务质量，方便了电力系统的管理。但是由于智能电网的自身特性，它也会影响到电力系统的稳定性和安全性。智能电网对电力系统安全性和稳定性影响主要体现在：特高压电网的安全稳定控制、大规模风电接入的风险和分布式电源的接入，因此，从这几个方面分析智能电网下电网系统的稳定性和安全性将最具有代表性，下文是具体分析。

2.1 特高压电网的安全稳定控制

中国的智能电网是以特高压电网为骨架的，这和中国的国情有着直接关系。因为电力的需求增长速度极快，电力传输系统以网状的形式覆盖全国。在一些电力负荷较大的区域，特高压电网更为密集。当然，以特高压电网为骨架的电网系统是符合中国国情的，也是中国电力工业实现可持续发展的重点所在。然而，特高压电网会使中国的电网结构复杂化，潜在的不稳定因素也越来越多。特别是电网系统的复杂化，使得控制的难度增加，在一定程度上影响着安全性与稳定性。

对于特高压电网而言，不仅仅是增加了电网的复杂性。一旦发生意外，也很难控制，极容易造成各种重大事故。因为特高压电网不仅仅是高压的危险，还因为智能化的发展，削弱了人力在电网控制中的作用。因此，当发生变故之后，电力系统的智能化控制可能失去作用，而电网控制人员又不能及时做出调整，存在较大安全隐患。

2.2 大规模风电接入的风险

随着社会的不断进步，经济发展的可持续性已经成为主题，新型的能源产业正在崛起。以电力系统而言，风力发电由于其无污染和工期短等特点，受到国家的大力推崇。目前，风力发电也是智能电网的重点建设内容。但是，风电也有自身的局限性，主要体现为受环境的影响较大，输出的电力不够稳定，导致电能的质量下降。因此，在将风电接入电力系统后，往往还需要备用的电力来源，以此来减弱风电不稳定性造成的影响。

风电是利用风力资源进行发电的，虽然最大程度上迎合了可持续发展的战略，但是当风力资源不充足的时候，电源的供给就会发生中断现象。把风电介入到智能电网系统中后，会增加智能电网控制的复杂性，还需要额外增加备用电力，在这一定程度上影响了风电和智能电网的发展。

2.3 分布式电源的接入

智能电网最大的优势就在于，允许不同类型的发电和储能接入到电网系统中，所有的电压等级都可以实现互联。这种优势减弱了电力对外来能源的依赖，使供电的持续性有了保障。但是，大量的分布式电源介入到电网系统中，却增加了电力系统的不稳定性，出现事故后很难最快找到原因。而且，不同种类的电能质量也不相同，影响电力系统服务的质量。不仅如此，分布式电源的接入还对地区用电的稳定性与安全性分析造成了影响，无法提前做好分析，潜在的安全问题就可能产生较大影响。

3 智能电网下的电网安全性及稳定性控制对策

3.1 特高压电网的分层优化

在上文的分析中提到了，特高压电网是智能电网建设的重点内容，但是特高压电网也会给电网系统带来不稳定和不安全的威胁。因此，针对这种现象，可以采取分层优化的方式增强对智能电网下电网安全性及稳定性控制，具体措施如以下几点。

（1）建设较为灵活的智能电网结构。我国的智能电网正处在飞速发展的阶段，特高压电网也处在过渡的时期。因此，要应对特高压电网过渡期的复杂问题，可以考虑把智能电网的结构优化，使之更加灵活。例如：增加多层反馈和负反馈，方便对智能电网的控制，处理起问题时就会更加得心应手。

（2）各道防线的协调优化。智能电网下的特高压电网不够稳定，可以通过协调各道放线的作用，起到分层的防护作用。这种方式弥补了特高压电网的劣势，让智能化电网的运行更加稳定。

3.2 风电的监测与转化

风电最大的缺点在于无法提供稳定的电能，克服这一问题后，风电接入智能电网就会更加可靠。针对这一问题，首先，可以通过加强监测的方式进行控制，如：建立风电机的模组，分析在不同时间其静态和动态的数据，给无功补偿提供数据支持。其次，还可以采用轻型直流输电的方式实现对风电的控制。直流电较好控制，风能发生变化后，就可以通过智能电网自身的控制调整实现电能输出的稳定。

3.3 细化分布式电源的标准

分布式电能接入智能电网会增加电网的复杂性，控制起来更为困难。因此，可以对接入电网的分布式电源进行标准的细分。首先，是确定并入智能电网的标准，减弱不同电能对智能电网的影响。其次，采用建模的方式，對电能并入智能电网后的情况进行模拟，得出具体的数值，方便并入前的处理或者并入后的调整。最后，还可以进行分布式电能的静态和动态分析，最大化加强智能电网对分布式电能的控制。

4 结语

智能电网是时代发展的趋势，目前正在国内大力的建设中。但是也由于智能电网本身的特点，会造成电网的不稳定和不安全，需要继续完善相关的技术。该文分特高压电网、风电和分布式电能三个方面分析了智能电网对电网系统稳定性的影响，也从这三个方面研究相应的控制措施。以期为智能电网智能电网下的电网安全性及稳定性控制提供一定的参考意见。

参考文献

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[2] 景磊.智能电网下的电网安全性与稳定性[J].科技资讯，2013（36）：88，91.

[3] 王安平.智能电网下的电网安全性与稳定性探讨[J].电子技术与软件工程，2015（8）：249.