目前,大電網(wǎng)的安全防護已與涉及自然和社會因素的災(zāi)害防護緊密相連,因此大電網(wǎng)的安全防護受到了美國白宮科技政策辦公室和美國國內(nèi)安全部的重視。美國政府已于2007年通過了《能源獨立和安全法規(guī)(EnergyIndependenceandSecurityAct)》,有專門一章就是智能電網(wǎng)。
在輸電的每個元件(如開關(guān)、變壓器等)、每個變電站和發(fā)電廠中皆設(shè)置一個具有堅強的操作系統(tǒng)獨立的處理器(processor),也可用作獨立的代理器(agent),在這些處理器或代理器之間能進行雙向快速通信,從而形成一個巨大的分布式平臺。每個代理器必須與相應(yīng)元部件的傳感器連接,以評估其運行狀況,并用高速寬帶光纖通信系統(tǒng)將傳感器的數(shù)據(jù)傳送到其它處理器(代理器),各處的代理器既是獨立動作的,又是彼此通信互連的,可以進行協(xié)調(diào)控制。
智能電網(wǎng)的自愈控制是在事故影響電網(wǎng)之前就從本地或局部地區(qū)對事故進行處理后,從而達到自愈的效果。由此可見,電力一次設(shè)備的在線安全監(jiān)測裝置就是智能電網(wǎng)實現(xiàn)自愈控制的智能代理器最基礎(chǔ)部分。電力一次設(shè)備的在線安全監(jiān)測裝置最初是為了對一次設(shè)備進行常規(guī)診斷,后來實現(xiàn)狀態(tài)檢修,以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計劃檢修。當然,目前的在線安全監(jiān)測,還不是實時的在線監(jiān)測。在此基礎(chǔ)上,若狀態(tài)監(jiān)測的可信度大大提高,并加快對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測頻率,就可逐步成為自愈智能電網(wǎng)的智能代理器。這樣,當新型的傳感器、在線監(jiān)測裝置和執(zhí)行機構(gòu)研制出來后就可形成智能代理器,從而加強電網(wǎng)的自適應(yīng)和重組控制能力。
智能電網(wǎng)的智能代理器要求新型傳感器對電網(wǎng)運行參數(shù)的測量速度和高準確度與對電子式互感器的要求應(yīng)是一致的,甚至對某些數(shù)據(jù)的測量準確度的要求更高,如對電暈損失的測量,其采樣率最好采用250k次/s,相當每周期(50Hz)采樣5000次。
在線監(jiān)測裝置主要是監(jiān)測電容型設(shè)備的介質(zhì)損耗,電容及其變化量,泄漏電流及其變化量,不平衡電壓,避雷器的全電流和阻性電流,變壓器套管的介損和油中氫氣含量,變壓器的局部放電、油中色譜,少油開關(guān)的泄漏電流及其他設(shè)備(如發(fā)電機放電)等。對變電站關(guān)鍵電力設(shè)備的電氣絕緣綜合在線監(jiān)測研究具有重要的意義,并要加強在線監(jiān)測裝置的防干擾措施。
智能電網(wǎng)的最終目的是實現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟、高效、可靠、安全運行,實現(xiàn)能源,包括可再生能源的規(guī)模化高效利用,實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益的最大化。涉及能源、信息、經(jīng)濟、法律等多個學(xué)科領(lǐng)域,對技術(shù)、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等因素都會產(chǎn)生相互的作用和影響。從智能電網(wǎng)的成本效益分析看,智能電網(wǎng)的建設(shè)十分必要。發(fā)展智能電網(wǎng),要正確處理技術(shù)引進與自主創(chuàng)新的關(guān)系。在引進消化吸收的基礎(chǔ)上,注重技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè),提高對引進技術(shù)進行再創(chuàng)新的能力。建立智能電網(wǎng)的產(chǎn)學(xué)研合作體系對智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展非常關(guān)鍵,可縮短由知識到技術(shù)再到產(chǎn)品的周期,推動智能電網(wǎng)技術(shù)的快速應(yīng)用和發(fā)展。電力市場化改革是保證智能電網(wǎng)活力和效率的重要制度保障。智能電網(wǎng)作為復(fù)雜大系統(tǒng),不是一蹴而就,也不是一成不變的。隨著社會的發(fā)展和需求的提高,隨著創(chuàng)新的不斷涌現(xiàn),智能電網(wǎng)將不斷演進和發(fā)展。智能電網(wǎng)可以根據(jù)不同的需求分層分級來實現(xiàn)。