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摘要:随着电网技术的不断发展，分布式电源(DistributedGeneration，DG)被引入到了更多的电网系统中，它不但能够使传统的电力系统单电源辐射状结构发生改变，而且使系统的潮流分布也发生了变化，这就使得系统的无功分布无法被预测并且可能造成局部地区无功分布过剩或者不足，传统的配电网规划、保护以及运行等方面均面临重大变化。同时，以后智能电网是可持续发展对电力工业的必然要求，智能电网的优点是巨大和极具潜力的，但是目前处于初级发展阶段还面临着许多问题和挑战，需要逐步过渡，使得智能电网技术越来越成熟。
关键词：智能电网，分布式发电，微网；配网
0引言
随着社会的发展，一方面节能减排、可再生能源及可持续发展对提高电网能源利用率的迫切需要，另一方面数字智能化通信网络时代到来对电能质量和电网可靠性的严格要求，我们的电力系统正面临着越来越巨大的挑战，实现其真正意义上的自动化-----即智能电网，已经显得刻不容缓。实践证明，电能是目前使用最广泛的能源利用形式，光电转换在太阳能的引用领域中占有重要的地位，太阳能电池(SolarCell)就是一种经由太阳光照射后，把光的能量转换成电能的能量转换元件。有人称之为光伏电池(Photovolatic，简称Pv)。光伏发电系统目前的主要问题是电池的转换效率低且价格昂贵，因此，如何在现有的光电元件转换技术的基础上，进一步提高太阳电池的转换效率，充分利用光伏阵列所转换的能量，一直是光伏发电系统研究的重要方向。
1智能电网的概述
1.1智能电网的定义
智能电网是电力系统自动化的真正体现，以双向通信、网络及自动控制等高科技技术为基础，通过先进的计算机、高级传感器、电力电子装置、自动化设备和高级元器件等，将整个系统包括发电机、输配电和各种终端用户互联起来，对系统网络中的每一个用户和节点都能实时监控、保护及自动优化，并保证电力潮流和数字信息流的双向流动。
1.2智能电网特征
(1)自愈：智能电网能实时掌握运行状态，在电力系统发生问题时能够及时发现，预警，诊断和消除故障隐患，无需和只需少量人为干预，就能自动排除故障，自我恢复，避免大面积停电的发生。
(2)安全：智能电网在应对自然灾害，外力破坏网络攻击等情况下，更加安全可靠。
(3)兼容：智能电网在电源互联领域引入“即插即用”的分布式发电，可包含集中式分布式发电在内的多种发电类型，甚至是储能装置。
(4)交互协调：实现电网始端与用户终端的智能互动，实现更具弹性的负荷需求和动态浮动电价制度，实现系统运行与电力市场实现无缝衔接。
(5)资产优化：通过弹性的互动，优化资产利用和管理，提高设备传输容量和利用率，降低运行维护成本和投资。
(6)优质：在数字化、高科技的电网模式下，有效保障电能质量。
(7)集成：智能电网是各种网络信息系统的集成，包括监视、控制、维护、输配电、市场运营等。
智能电网的技术组成
目前智能电网的主要技术组成有高级量测体系（AMI）、高级配电运行（ADO)、高级输电运行（ATO）和高级资产管理（AAM)。AMI是智能电网的一个基础性模块，用来测定、搜集、存储、传输和分析运用用户用电信息的完整的网络处理系统，由智能电表、通信网络、量测数据管理系统（MDMS）和用户户内网络（HAN）组成。智能电表可编程，根据设定好的时间间隔来测量储存各种计量值，且具有双向通信功能。
通信网络是双向通信，从智能电表中测定的数据和信息就是通过通信网络传到数据集中器，量测数据管理系统MDMS可以用来控制电表，更重要的是用来分析处理数据，然后将其分别传送到各个系统，用户户内网络HAN就是把智能电表和用户户内可控的设备连接起来，使用户更好的了解用电信息，有利于需求响应，缩小负荷的峰谷差。户内显示器IHD是一个重要的设备，用电信息和电价都可以实时显示。
3分布式电源与智能电网
3.1分布式发电与智能电网
分布式电源是独立于大电网，与环境兼容的独立电源。分布式能源系统并不是简单地采用传统的发电技术，而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上，具有低污染排放，灵活方便，高可靠性和高效率的新型能源生产系统。
3.2微网与智能电网
微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。从微观看,微网可以看做是小型的电力系统,它具备完整的发输配电功能,可以实现局部的功率平衡与能量优化,它与带有负荷的分布式发电系统的本质区别在于同时具有并网和独立运行能力。
4配网系统问题
配电系统作为电力系统的最后一个环节直接面向终端用户，它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量，智能配电系统是综合了传统和前沿配电工程技术、高级传感和测控技术、现代计算机与通信技术的配电系统，它比传统的配电系统更加安全、可靠、优质、高效，而且支持分布式电源的大量接入。智能配电系统应包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互(如负荷管理、量测和实时定价)。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行，智能配电系统既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率，也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。比如，一个智能配电系统在特定情况下可以形成一个微电网，它可以使用它本地的分布式电源，在数秒钟内反应来满足外部输配电网络的需求;对用户来说，微电网可以增加本地可靠性，降低馈线损耗，保持本地电压，提供更高的效率，保证电压降的修正或者提供不问断电源。
5分布式电源继电保护
目前的微电网控制方案，从整体控制策略上可分为主从控制（MS）和对等控制。从微电网控制层次上，可以分为底层分布式电源的控制和上层的管理系统。微电网的控制可从四个方面进行微电网稳定性控制，微电源及储能的控制，微电网电能质量优化控制、微电网经济运行优化控制。
在微电网的保护过程中可分为并网运行和孤网运行两种情况。在正常情况下，微电网与上级配电网并网运行，当发生故障时，故障电流仍然是主要由大电网提供，其值依然相对较大，微电网内部保护可按传统电流保护方法来设计。在接入分布式电源后，配电网络某些部分将变为双侧电源供电，适用的保护类型有电流速断保护、限时电流速断保护方向性电流保护。当微电网进入孤网运行状态时，故障电流仅有微型电源提供，因为固态换流器或逆变器的存在，故障电流值相对较小，不足一让按传统过电流整定的保护装置动作。分布式发电设备接入电网后，给配电网继电保护系统带来的影响可概述如下：1.DG降低了所有线路保护的灵敏度；2.相邻线路故障时，DG引起所在线路保护误动作；3.分布式电源对重合闸的影响；4.对保护范围的影响。
6结论
由于节能减排和可持续发展的要求，和网络通信数字化科技高速发展得挑战，智能电网是电力系统发展的必然趋势。智能电网需要6个主要的技术支撑来实现其功能。它们是：①灵活的网络拓扑；②基于开放体系并高度集成的通信系统，以便实现对系统中每一个成员的实时控制和信息交换，使得系统的每一部分都可双向通信；③传感和测量技术，以便实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快速和准确的系统响应；④高级电力电子设备、超导和储能技术；⑤先进的系统监控方法，以便实现快速诊断和事故的准确排除；⑥高级的运行人员决策辅助系统。智能电网的优点是巨大和极具潜力的，但是目前处于初级发展阶段还面临着许多问题和挑战，需要逐步过渡，使得智能电网技术越来越成熟。
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