智能电网技术范文第1篇
【摘要】本文以智能电网信息及通信技术中的关键问题为研究对象，指出包括电网设备层、通信网架层、数据储存管理层以及数据应用层在内的四大层次是新时期智能电网信息流的最关键构成要素，在此基础之上针对国外智能电网信息及通信技术的一般标准作出了详细分析，特别着重强调了智能电网在用电环节中应始终遵循的标准体系结构，进而概括了当前国内电力通信网络在信息及通信技术运作过程当中存在的关键问题，提出了一种全新的智能电网信息及通信体系架构模式，并据此论证了做好信息及通信相关工作在进一步提升智能电网应用质量与应用效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。
【关键词】智能电网；信息及通信技术；层次模型；标准体系；信息网络；分析
在全球经济一体化进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的背景作用之下，电力电网建设事业在整个国民经济建设发展中所占据的重要地位日益关键。可以说，电力电网事业的建设发展程度将直接关系着整个国民经济的建设发展程度。在计算机网络技术及无线通信技术建设发展速度不断提升的推动作用之下，智能电网已成为世界范围内电力电网建设事业的新一代发展趋势，这一点需要引起相关工作人员的广泛关注与重视。简单来说，智能电网中所涉及到的关键技术覆盖方方面面，信息及通信技术（ICT）作为职能电网中的核心技术之一，应当自发电到线路传输到变电到配电到用户服务最终到调度的全过程当中得以体现。
智能电网在建设运行过程当中所表现出的可观测特性、可控制特性、自适应特性以及自愈性特性都离不开信息及通信技术所提供的支持与保障。那么，在当前技术条件支持下，智能电网中的信息及通信技术主要体现在哪几个方面？现阶段国内电力网络通信存在哪几个方面的问题？智能电网的信息安全应当如何构建与完善呢？笔者现结合实践工作经验，就这一问题谈谈自己的看法与体会。
一、智能电网信息及通信技术层次模型分析
从理论上来说，智能电网信息流系统中的层次模型包括了电网设备层、通信网架层、数据储存及管理层以及数据应用层这四个方面。以上四个层次在智能电网的运行过程当中所形成的信息支撑体系已成为维系整个智能电网信息高速且稳定运转的最关键载体。简单来说，层次模型当中的信息支撑体系能够借助对电网基础信息的集成与整合来是实现智能电网所传递信息在纵向及横向方面的联通。各个层次结构在整个层次模型中所出的地位不同，其所发挥的作用也有所不同：①对于电网设备层而言，其主要包括在整个智能电网在运行过程当中各种需要信息传输及交换的设备、元件；②对于通信网架层而言，其能够在通信网络的作用之下将处于上一层级(电网设备层)中的各类设备元件连接为一个整体。其所表现出的网络方式有着以维护以及易操作的特性，且有效网络能够与无线网络及公网网络有效配合，在确保网络信息传输通道稳定运行的同时辅以整个通信网架层一定的安全保护策略；③对于数据储存管理层而言，智能电网在整个运行过程当中所累积的各类信息数据将以分类分区的方式存放在这一层级当中。在终端操作用户有所需要的情况下，以事件驱动或是消息总线的方式对信息数据进行访问，较传统意义上的检索方式更为简单与快捷；④对于数据应用层而言，其能够自动接收来自数据储存管理层所传递的相关，实现围绕智能电网这一中心的信息数据高级分析及控制。
二、智能电网信息及通信技术标准体系分析
我们知道：在整个智能电网的运行发展过程当中，其所涉及到的电网设备及元件种类众多且系统结构复杂，加之大部分电网设备存在跨地域运行的特性，为确保各类型电网设备均能够在智能电网这一整体中得到有效且合理的利用，一套健全且完善的信息及通信技术标准体系的制定与实施就显得尤为关键。那么，何种标准体系才称得上是智能电网信息及通信技术的标准体系呢？其关键在于将智能电网在运行过程当中所涉及到的包括发电、输电、配电、用电以及信息安全在内的多个环节步骤纳入其中。目前应用比较广泛且认可程度比较高的标准体系有IEEE1588、ICE62351标准。首先，对于IEEE1588标准体系而言，其最大的应用优势在于整个智能电网能够实现以纳秒为单位的整个广域互联大电网时间的同步运转。换句话来说，整个智能电网当中控制系统以及网络化测量系统的运转时间是高度一致的；其次，对于ICE62351标准体系而言，该套体系制定并实施的最根本目的在于以数据加密及数字签名技术的引入为切入点，以终端操作员身份认证系统为直接途径，确保整个智能电网在运行过程当中不会存在任何形式的信道窃听、攻击以及篡改，进而确保整个系统对控制以及保护动作能够做出及时且准确的响应。基于以上分析，笔者认为：从当前智能电网的运行发展角度来看，涉及到发电、输电以及配电环节的信息模型与信息交换标准已日趋完善，IEEE1588标准体系有着得天独厚的应用优势。然而对于用电环节而言，参与智能电网用电的主体已非单独的电力企业，包括家电企业、建筑企业以及自动化企业在内的多种企业的行为同样需要有一套标准体系加以规范。现阶段该领域标准体系的空白需要引起相关工作人员的特别关注与重视。
三、智能电网信息及通信技术信息网络分析
客观的来说，就我国而言，在当前技术条件支持背景作用之下，存在于智能电网信息及通信技术信息网络构建及运用过程中最关键的问题可以归纳为以下几个方面：①智能电网骨干网架的可靠性及强度不够，数据网络在第二平面建设过程中的各种要求无法得到骨干网架的有力支持；②各级智能电网通信网络在资源整合及利用方面的性能表现有待进一步提升；③对于整个智能电网的运行状态而言，智能电网在配电及用电环节所表现出的信息及通信水平较其他环节所表现出的信息及通信水平要低得多。为解决以上问题，关键在于将信息网络引入智能电网信息及通信技术的建设发展全过程当中。大量的实践研究结果向我们证实了一点：信息网络在运行过程当中所表现出的包括可靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势对于简化整个智能电网信息及通信技术系统下属各种设备元件的连接方式而言有着重要意义，异构控制设备在智能电网持续稳定运行背景下的网络集成及信息共享同样能够在信息网络的支持下得以完善。然而受电力系统分布式及实时性特性的影响，各种控制设备在信息获取方面所存在的显著差异使得信息网络在运用过程当中有着一定的时延问题、路径不确定性问题及数据包信息流丢失问题。如何在充分遵循电力系统信息传输特性的基础之上，针对信息网络与智能电网信息及通信技术的融合问题展开系统研究与分析，已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。
四、智能电网信息及通信体系构建分析
从本质上来说，电力系统的运行就是一个能量的传递过程。在这一过程当中，发电、输电、配电以及用电是最关键也是最基本的组成部分。在当前技术条件支持之下，以调度数据专网为代表的各种电力系统专用型通信网络已经在发电、输电以及配电等环节得到了成功的覆盖与应用，用户层在载波方式作用之下实现小数据量传输的技术模式也得到了广泛的应用与推广。简单来说，以调度数据专网为代表的各种电力系统专用型通信网络同用户终端通信网络之间的关系可以用图1表示。
我们知道，对于智能电网而言，其区别于传统意义上电网运行模式最关键的特性在于其作为电力电网系统的一种，能够与电网系统终端操作用户建立起良好的交互关系。以自动抄表以及自动测量为代表的多种智能表计标志着将用户侧信息网关应用于智能电网运行系统中的技术已较为成熟。在这一背景作用下，从信息的利用角度对整个智能电网加以重构，我们可以认识到：在智能电网系统化、集成化发展的推动作用之下，有关智能电网的监控模式正从基于局部信息的监控方式逐步向着基于全局信息的监控方式转变。换句话来说，传统信息监控方式作用之下分散在各类型信息系统中的数据信息将在综合化数据平台的支持之下得以系统集成，为不同业务关注终端操作用户的信息数据应用提供便捷。这种将保护、控制以及测量数据融为一体的综合化信息及通信技术体系结构组织情况如图2所示。
五、结束语
伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力电网建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。相关工作人员需要清醒的认识到一个方面的问题：智能电网已成为整个电力电网技术的必然选择与发展方向。而信息及通信技术作为新时期智能电网应具备的核心技术之一，可以说是决定整个智能电网运行建设及其发展速度的最关键因素。本文围绕智能电网信息及通信技术的关键问题这一中心展开了简要分析与说明，希望能够今后相关研究及实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
参考文献
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智能电网技术范文第2篇
【摘要】分析了通信及信息技术、能源分布式接入技术以及高级量测体系技术等智能电网技术，同时研究了智能化抄表、智能化自动配电系统、营配信息通信一体化平台以及智能交互仪表等智能电网技术在用电营销中的应用，以期为智能电网技术在用电营销中的应用提供一些参考，推动我国电力有限的不断发展。
【关键词】智能电网技术；用电营销；应用
近年来，随着我国智能电网技术的不断发展，各种智能电网技术不断应用于用电营销中，提高了用电营销效率以及智能化管理水平，推动了我国电网的现代化、自动化以及智能化发展。
一、智能电网技术
（一）通信及信息技术
通信及信息技术是智能电网中重要技术之一，在智能电网中占有着重要的地位，同时发挥着重要作用。通信及信息技术是智能电网的快速响应、分析、远程控制、决策、双向互动和数据存储的重要基础保障。信息安全技术、智能处理、云计算以及空间信息等技术是目前我国智能电网通信及信息技术的主要技术。
（二）能源分布式接入技术
能源分布式接入技术即是利用可再生的环境能源进行发电储存，并接连到用户附近的小型发电系统中以满足终端用户的用电需求的智能电网技术。电力信息的控制和通信是实现能源分布式接入技术的关键。能源分布式接入技术要求系统要按照恒定无功率或恒定功率系数的方式输出运行，接入时应当稳定电压波动，同时制定相关电网系统保护措施和接地方案，确保电网运行安全，并对电网系统的用电信息情况进行实时监控和调度，确保电网的稳运行。
（三）高级量测体系技术
高级量测体系技术即是AMI（Advanced Metering Infrastructure），主要用来对消费者的具體用电情况进行收集、测量、分析以及储存，能够有效实现信息采集、实时通信、数据综合分析、需求响应以及双向计量。高级量测体系技术是智能营销基础技术、能源分布式接入以及用户双向互动的基础保障和重要技术支持。量测数据管理系统、通信网络以及智能电表是目前我国智能电网高级量测体系技术的主要组成部分。
二、智能电网技术在用电营销中的应用
（一）智能化抄表
随着我国智能电网技术的不断发展，智能化抄表不断应用于我国电力营销中，有效提高了我国用电营销效率。远程抄表和抄表设备智能化是目前我国电力营销中智能化抄表的主要体现。远程抄表即是利用智能电表上的后台控制系统和数据采集模块，采用低压配电线、通信网络、现场总线以及串口数据传输等通讯技术，远程自动抄录、统计用户智能电表用电表数据，同时进行自动计费。对于一些未能实施远程抄表的地区，抄表人员可以携带准确可靠、便于操作的智能化抄表设备进行实地抄表，及时掌握用户的用电信息。
（二）智能化自动配电系统
智能化自动配电系统即是综合运用微机控制技术、电力网络技术以及通讯网络技术，构建用电营销智能化系统，提升用电营销效率。目前，我国用电营销中的智能化自动配电系统具有覆盖范围广、供电可靠性高以及监控实时性强的优势，同时为远程抄表提供了信息交流基础。目前，我国智能化自动配电系统在功能方面不断完善，已能够兼容GPRS通讯网络，同时也有效实现了用电营业管理信息系统与自动抄表系统之间资源共享，有效提升了我国用电营销管理水平。
（三）营配信息通信一体化平台
营配信息通信一体化平台即是在拓扑关系、基础资源、客户资料模型以及电网设施的基础上，采用先进现代化信息传输技术，构建用户停电管理、供电稳定性管理、报装业扩辅助以及线损管理和电网CIS一体化的信息服务平台。主、辅、补充相结合的信道组合是目前我国营配信息通信一体化平台的主要传输通道，该传输线路以光纤为主要通道，宽带无线网络为辅助通道，并在传输过程中采用公共信息网络进行有效补充。目前，我国营配信息通信一体化平台了公共有效确保用户用电信息传输的正确性、完整性以及及时性，同时也便于电力企业对电力营销的实时监控和维护，推动了我国电力营销的不断发展。
（四）智能交互仪表
智能交互仪表即是利用网络将采集到的有价值的客户用电信息自行向电力相关部门传递的设备。智能交互仪表为双向交流沟通渠道，电力相关部门能够实时、准确地跟踪和监控电力传输和营销，对于电力运输及储存过程中出现的耗损情况和环节能够及时发现，同时采取相关解决措施，有效避免电网出现盗电现象。
结束语
通信及信息技术、能源分布式接入技术以及高级量测体系技术等及是目前我国主要智能电网技术。随着我国智能电网技术的不断发展，智能化抄表、智能化自动配电系统、营配信息通信一体化平台以及智能交互仪表等智能电网技术广泛应用于我国电营销中，提升电网营销效率，提升了我国电力营销智能化管理水平，推动我国电力营销的不断发展。
参考文献
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作者简介
屈媛媛，女，1983年11月出生，国网陕西省电力公司电力科学研究院，工程师.
智能电网技术范文第3篇
1 世界主要国家智能电网现状
1.1 美国
美国已开始向部分家庭安装带有通讯功能的智能电表 (Smart Meter) , 目标是以家庭为单位, 随时监测电力消费和管理, 更加有效地实现输电和供电。为此, 对企业及地方团体实施的100个项目给予财政援助, 计划2013年前在2600万个家庭安装智能电表, 相当于2009年3倍。奥巴马总统强调说, “现在是建设绿色能源高速公路的时代”。新能源产业有望创造43000个就业岗位, 环保产业将成为拉动未来美国经济的重要支柱之一。
1.2 日本
东京电力和関西电力等电力公司开始投资构建第二代智能电网 (Smart Grid) , 目标除在所有家庭安装智能电表 (Smart Meter) 外, 还计划加强送变电设施及蓄电装置建设。2020年前相关电力设施投资预计超过1万亿日元。
智能电表作为第二代智能电网的核心设备, 主要测量每个家庭电力消费情况及随时掌握太阳能发电量等信息。东京电力2010年起主要面向家庭安装2千万部。関西电力2010年3月底前在40万个家庭安装, 并计划更换1200万部。预计2020年前日本智能电表需求量约5千万部, 每部成本近2万日元, 共计约1万亿日元。
日本智能电网与欧美不同, 主要特征是积极地利用家庭进行太阳能发电。太阳能发电长期目标是2020年发电2800万千瓦, 相当于现在20倍;2030年发电5300万千瓦, 相当于现在30倍。为此, 需要增设电压调整装置和变压器, 预计2030年前追加投资6千亿日元。
1.3 欧洲
英国目标是2020年在全国所有2600万个家庭安装智能电表, 此项工作主要通过电力公司完成。并且已正式进行了适应风力发电等可再生能源的智能电表等相关实验。
法国2009年秋天也发布了将再生能源纳入智能电网的计划, 并开始征集相关企业参与。
德国制定了“E—Energy”计划, 总投资1亿4千万欧元, 2009年至2012年4年时间内, 在全国6个地点进行智能电网实证实验。同时还进行风力发电和电动汽车实证实验, 并对互联网管理电力消费进行检测。德国西门子、SAP及瑞士ABB等大企业均参与了这一计划。西门子公司预测2014年智能电网年度市场规模将达300亿欧元, 并计划抢占20%市场份额, 每年确保60亿欧元订单。
1.4 中国
在世界各国进行智能电网建设的同时, 我国也在积极推进智能电网的发展, 2009年5月21日, 在2009特高压输电技术国际会议上, 国家电网发布了“坚强智能电网”的研究成果。国家电网提出了“一特四大”的电网发展战略, 即以大型能源基地为依托, 建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网, 形成电力“高速公路”, 促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发, 在全国范围内实现资源优化配置。同时, 将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础, 将先进的传感测量技术、信息技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网, 它具有可充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、提高电力供应的安全性、可靠性和经济性、减小对环境的影响、保证电能质量和减少电网的电能损耗等多个优点实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
随着国家电网、南方电网制定了智能电网的标准体系, 2011年智能电网进入正式建设阶段, 意味着2011年将成为智能电网产业大发展的元年。据行业分析师预计2009至2020年我国智能电网投资将达到4.3万亿元, 年均3583亿元。
2 智能电网的特点
尽管各国根据自身的国情对智能电网建设有着不同的重点和目标, 但是智能电网建设的驱动都是基于市场、安全、电能质量和环境因素, 其特征可归结为:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。
2.1 自愈
在电力供应中, 智能电网是“自愈电网”, 具备强大的“免疫功能”, 是智能电网的一个突出特征, 最大限度地保证供电质量。“自愈电网”进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题, 发现已经存在的或潜在的问题, 并立即采取措施加以控制或纠正。“自愈电网”确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率, 能够最大限度地确保企业、个人用户的用电安全。
2.2 兼容
支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接人, 适应分布式发电和微电网的并网运行, 做到“即插即用”, 可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置, 满足用户多样化的电力需求。
2.3 交互
智能电网是“交互式电网”, 能实现电力公司与用户的双向交流, 以达到电力供给的相互适应。在智能电网中, 用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求, 减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少开支, 通过降低线损, 实现更大的环境效益。在智能电网中, 通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息, 同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案。
2.4 协调
与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接, 有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平, 电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。
2.5 高效
引人最先进的信息和监控技术。优化设备和资源的使用效益, 可以提高单个资产的利用效率, 从整体上实现网络运行和扩容的优化, 降低其运行维护成本和投资。
2.6 优质
在数字化、高科技占主导的经济模式下, 电力用户的电能质量能够得到有效保障, 实现电能质量的差别定价。
2.7
集成实现电网信息的高度集成和共享, 采用统一的平台和模型, 实现标准化、规范化和精细化管理
2.8 绿色
智能电网可将边远地区的清洁能源源源不断地输送到负荷中心, 为用户提供更多的绿色能源, 用户还可以利用太阳能、风能开发分布式清洁能源, 作为家庭用电补充形式, 同时可将多余能源向电网输送, 未来困扰我国的“各地区能源供需不平衡”问题将得到较大程度缓解, 使清洁能源在能源消费中的比重进一步提高, 有效减少温室气体排放。
3 智能电网的关键技术
3.1 先进的发电与储能技术
从能源的角度来看, 在电力生产中, 发、输、配、用四个阶段实际上完成的是能源转化、传输和使用的过程, 在这过程中, 排量最大, 同时也是最具减排潜力的无疑是发电环节。这也是智能电网非常强调风电水电等多种分布式新能源接入的原因。分布式能源 (DER) 包括分布式发电和分布式储能, 其中分布式发电技术包括:风力发电技术、、太阳能光伏发电技术、、燃料电池发电技术、潮汐能发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术等;分布式储能装置包括机械蓄能 (包括抽水蓄能技术、飞轮蓄能技术、压缩空气蓄能等方式) 、电磁蓄能、蓄电池储能、超导储能等。配电网中的DER由于靠近负荷中心, 降低了对电网扩展的需要.并提高了供电可靠性, 因此被广泛采用, 特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源, 在许多国家政府政策上的大力支持下, 得到了迅速增长。在我国以风能、太阳能发电的主要发展方式是在沙漠、戈壁滩等偏远地区大容量集中开发, 但其在地理位置上分布不均匀, 易受天气影响, 而且具有波动性和间歇性的特点, 会对可靠供电造成冲击, 当地电网无法适应可再生能源集中开发和利用, 这就需要解决风能、太阳能等可再生能源大规模开发的间歇性、不确定性问题, 保证电力的大规模接入和远距离送, 这将是接入各种可再生能源电源和分布式能源电源面临的一大挑战。
3.2 能够降低损耗的输配电技术
(1) 特高压输电技术。
特高压输电技术是指在500k V及750k V交流和500k V直流之上采用更高一级电压等级的输电技术, 包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术。国外研究特高压输电技术已有将近四十年的历史, 其目的仍然是继续提高输电能力, 实现大功率的中、远距离输电, 以及实现远距离的电力系统互连, 建成联合电力系统。
(2) 高温超导输电技术。
超导特性是指部分道题在某一特定温度下电阻为零的特性。1986年以前, 超导技术在电力系统的应用一直处于设想和实验阶段。直到1986年, IBM实验室科学家发现一转变温度高于30K的多合金超导材料, 随后美国、中国科学家相继发现转变温度高于90K的超导体, 开始了液氮温区超导体时代, 由于液氮价格相对较低, 这使得超导体有实验室走向了应用阶段。随着临界温度高于77K的高温超导材料的卡法及低温冷却技术的迅速发展, 高温超导体电缆已成为超导电缆发展的主流。与常规电缆相比, 高温超导体损耗少, 污染小, 占用走廊宽度低等优点, 有着广阔的发展前景。
3.3 先进的电力电子技术
随着电力电子技术的不断发展和电力系统运行要求的不断提高, 电力电子在电力系统发、输、配、用等各个环节都得到了广泛的应用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了全控型大功率电力电子器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术, 包括可控硅并联电抗器、多功能固态开关、智能电子装置 (I E D s) 、静止同步补偿器 (STATCOM) 、有源滤波器 (APF) 、动态电压恢复器 (DVR) 、故障电流限制器 (FCL) 以及高乐直流输电 (HVDC) 所用装置和配网用的柔性输电系统装置 (如SVC和D-Statcom) 等。
3.4 智能调度技术
智能调度是智能电网建设中的重要环节, 调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展, 智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心, 是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术, 协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合防御体系智能化调度的核心是在线实时决策指挥, 目标是灾变防治, 实现大面积连锁故障的预防。
3.5 高级读表体系和需求侧管理
智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统, 可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集, 且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户, 实现对电能的最优配置与利用, 提高电网运营的可靠性和能源利用效率。所以电网的智能化首先需要电力供应机构精确得知用户的用电规律, 从而对需求和供应有一个更好的平衡。因此目前国外推动智能电网建设, 一般以构建高级量测体系为切人点。
高级读表体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统和连接它们的通信系统组成, 近来, 为了加强需求侧管理, 又将其延伸到用户住宅内的室内网络 (HAN) 。这些智能电表能根据需要设定计量间隔, 并具有双向通信功能, 支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。同时, 高级读表体系为电力系统提供了系统范围的可观性。不但可以使用户参与实时电力市场。而且能够实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应, 构建智能化的用户管理与服务体系, 实现电力企业与用户之问基本的双向互动管理与服务功能以及营销管理的现代化运行。
随着技术的发展.将来的智能电表还可能作为互联网路由器, 推动电力部门以其终端用户为基础, 进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。
3.6 高级配电自动化
高级的配电自动化 (ADA) 将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、量测和实时定价等) 。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行, ADA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。
西方发达国家的配电自动化已经经历了3个阶段:第1阶段是20世纪70年代实现重要线路故障自动隔离、自动抄表等;第2阶段从20世纪80年代开始, 进行了大量的配电自动化试点工作及馈线自动化、营业自动化、负荷控制的试点工作;第3阶段从20世纪末开始, 伴随计算机与网络通信技术发展以及电力工业市场化改革, 以配电管理系统、配电自动化、用户自动化为主要内容的综合自动化成为配电网自动化的发展方向。1999年原国家电力公司《配电系统自动化规划设计导则》正式对“配电系统自动化”的概念进行了定义。中国从20世纪90年代中后期开始了配电自动化的试点工作, 目前基本处于发达国家发展历程中的第2阶段。
4 结语
智能电网作为电网发展一项革命性的新技术应用运动, 各国都在投入人力物力逐步推进, 在我国也将建设中国特色的智能电网, 这是一项高度复杂的系统工程, 也是我国电网发展的目标。本文通过介绍智能电网的定义、特征、应用和现状, 详细讨论了智能电网的关键技术, 希望可以增进更多的人对智能电网的了解。
摘要：本文介绍了智能电网的概念, 阐述了智能电网的内涵和特点, 总结了智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况。
关键词：智能电网,技术,特点,现状,发展
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智能电网技术范文第4篇
摘 要：随着社会经济的快速发展，科学技术以及人们的生活都有了很大的程度的变化，特别是自工业革命主导的工业时期发展以来，手工操作逐渐被机械化所替代，而新时期的计算机技术、电子信息技术和通讯技术则使人类的发展逐渐向信息化、智能化和自动化的趋势发展。电力资源一直以来是支持工业生产和国民经济的重要产业，本文就现代化智能电网中电力工程技术的应用进行详细的论述和探讨。希望为国内电网的自动化、信息化和智能化发展提供参考。
关键词：电力工程技术；智能电网；应用
1 电力工程技术在智能电网中应用的重要性
所谓的智能电网指的就是一个在现代电力工程技术的基础上，建立的一个互动性很强能够随着环境的改变而适应不同用户需求和自动调整和控制系统变化的，能够根据电力传输、应用的具体实际信息反馈而实现迅速反应和控制调节的全自动控制系统。智能电网的核心在于成熟稳定的电力工程技术的应用，当前国内比较典型的智能电网应用的电力工程技术主要有HVDC 技术和FACTS 技术，利用现代电力工程技术可以实现在现有供电线路的情况下不增加输电走廊而提高电网输电传输总量和电网整体线路的稳定性的目标，从而进一步增加电力资源的利用率，减少增加线路带来的成本负担。电力工程技术在智能电网中的应用，使电力输送的监控、通信、控制以及自我保护技术更加科学合理，且控制更加精确，是电网具有完全的自适应性和自恢复能力，是建立智能化电网实现电力资源应用的高效性、环保性以及自动化和智能化的重要途径之一。
2 电力工程技术在智能电网中应用的基本内容
2.1 电力工程技术是智能电网适应时代发展的需要
就目前我国电力行业的发展来说，智能电网的搭建除了要依赖新型的电力理论创新之外还需要采用先进的电力工程技术，当前的HVDC、FACTS等新型电力工程技术已经初具规模，在一定程度上改善了传统电网的配电能力，加强了电网的供电质量，减少了电网应用过程中的故障损失，在电网的故障恢复和处理方面也取得了一定的成绩。我国的电网架构整体比较薄弱，且在配电、输电等领域还存在着许多问题，而新时代背景下对于电网的智能化发展具有十分重要的意义，为此，电力工程技术在智能电网中的应用是智能电网发展的必然趋势。智能电网的故障处理自动化、配电载荷智能化以及输电环节的信息化是实现我国电力行业快速发展的重要保障。
2.2 电力工程技术在智能电网中的应用是能源可持续发展的需要
能源再生和经济可持续发展问题是当前世界范围内最重要的两大课题，同样智能电网的搭建和发展也是在这两个基础上实施的，我国人口众多，人均资源拥有量十分有限，但是能源消耗量却大得惊人，因此，在无法实现能源再生的情况下，我们只能最大程度的利用现有资源，通过改变设计工艺以及采用新型技术来发掘现有资源的潜力，充分发挥现有能源的作用，减少浪费。同时，电力工程技术的应用可以使电网的控制和供应实现可预见性，并且能够实现自动化控制再生能源进行发电调度和供电控制，是实现能源再生促进能源经济可持续发展的重要途径之一。
2.3 电力工程技术是智能电网建设中完善供电质量提高市场竞争力的重要手段
随着经济的发展和社会科学技术的进步，世界各国的工业水平得到了很大的提高，智能电网的搭建也促进了电力工程技术的快速发展，但是在电力工程技术在智能电网组建过程和使用过程中电能质量问题是当前市场经济环境下，电力行业发展的瓶颈。电力工程技术的合理应用可以在一定程度上提高能源利用率，并且智能控制电网运行状态，有效促进电网的配电效率同用户之间的交互能力，实现电网的优质供电和高效供电。
2.4 电力工程技术在智能电网中的应用是实现节能减排的有效方法
电力行业一直以来是能源消耗大户，且排污处理内容繁琐复杂，任务艰巨。随着社会发展的进步，节能减排，保护环境和生态平衡成为发展的首要前提。而智能电网的搭建和电力工程技术的应用可以一定程度上通过技术手段优化电力企业的供电方式，通过应用可靠性能高的电力设备实现电网供电能力的提高，提高清洁能源的供应减少功能过程的损耗。
3 电力工程技术在智能电网中的应用实践
3.1电力工程传输技术在智能电网中的应用
当前国内的一些大型电厂进行电力传输时，鉴于传輸距离的影响对于电力传输的容量要求较高。电力工程中通常会在传输设计中采用一些比较先进的电子技术，类似于TCSC（晶闸管控制串联电容器补偿技术）和TSSC（晶闸管转换串联电容补偿技术）可以有效解决电力传输方面的问题；而相关电力工程元件（如：SVC和CSR类型的变压器和控制分流电阻）的应用，还可以有效减少电网供电过程中的电能损耗，实现电网的高效供电。同样在新型的电力控制元件的应用上能够进一步提高电网控制的精度和自动化程度，也可以很好的监控整个电网运行中的异常状态，实现电网的智能化运作。
3.2 电力工程技术在新型能源和混合能源电网智能化中的应用
所谓的新型能源和混合能源电网主要是指利用自然界的风能、光能以及水势能发电并实现存储的一类可再生和循环应用的能源。由于这类能源的特殊性，在智能电网的搭建中对于电力工程技术的要求更高，电力工程技术的存储自适应性特点，可以结合这类电能不稳定的特性，进行相应的平衡和协调生产电能同电力负载的问题。通过在电网系统中配置功率较大的变换器设计，不仅能够满足能量转换的需要，同时也有助于电力质量的提高；而无功率解耦控制的设计可以提高电网系统的稳定性；电力工程技术的应用不仅能够提高电网智能化程度，还一定程度上加强了电网系统整体的稳定性以及实现了不稳定能源同电力系统的协调灵活连接。
3.3 电力工程技术在智能电网运行安全和经济效益方面的应用
电力传输和供应的安全性和经济效益，是电力企业的最为关注的最基本内容，智能电网的搭建是实现电网的发展突破区域性限制，实现在不同水平上进行协调控制的重要连接方式之一。这就对于智能电网采用的技术要求具有更加灵活设计方式和更为先进的控制模式，电力工程技术中对于电力传输过程中的电流控制，电力系统阻抗、电流传输局限性以及过电压的抑制和网络重建等方面的内容有着十分成熟的技术条件，不仅能够在电力的传输环节进行干预，同时对于供应过程中可以实现动态监控和系统故障自动隔离。从而实现智能电网的运行安全性能，减少突发事故对整个电网的影响，减少电能损耗，提高电力经济效益。
4 结语
综上所述，电力工程技术是一项在电力传输、监测、控制以及供应方面都有着十分广阔应用前景的综合性技术。对于新时代背景下智能电网的搭建有着非常重要的作用，不仅可以促进智能电网的自动化控制、自动化监测以及智能化管理，还一定程度上实现了智能电网的节能减排目标，提高能源利用率的同时，也实现了生态环境效益，电力工程技术是智能电网实现能源再生和可持续发展的重要途径之一。
参考文献
[1]蒋跃强，周健. 电网数字化、智能化实践的技术要点分析[J]；华东电力， 2009， （6） 910-912.
[2]面向智能电网的多适应性规划体系研究课题组.强化规划体系创新，加快规划方式转变科学推动华东坚强智能电网建设迈上新台阶[J]；华东电力， 2009，（5）683-686.
智能电网技术范文第5篇
【摘要】 随着电力电子技术的不断发展，并将其应用在电网当中，在一定程度上实现了电网的智能化。从另一個方面来讲，也就是所谓的智能电网，其不仅会满足大规模的电力输送需求，还会降低对自然环境所产生的影响，具有较大的社会效益和经济效益。基于智能电网的不断发展，本文就对先进电力电子技术在智能电网中的应用进行探讨，笔者首先对我国当前智能电网的发展情况进行了简要的介绍，然后分析相关电力电子技术的具体应用情况，以促使人们对智能电网有进一步的了解。
【关键词】 电力电子技术 智能电网 应用
前言：近年来，我国电网受到很多因素的影响，开始对其进行深入的改革，形成一种新型的电网——智能电网。智能电网与传统电网相比较更加的灵活、环保和安全，能够产生較为理想的社会效益。但是，由于我国在智能电网上的研究时间还较短，没有形成成熟的智能电网体系，在这种情况下我国电力企业应当不断研究先进的电力电子技术，并将其应用在智能电网中，使其得到进一步完善和发展，以满足人们对于电能的需求。下面笔者就先对我国电网的发展情况进行阐述。
一、当前我国智能电网的发展情况
智能电网在研究过程中，每个国家所研究的内容不一样，造成其一直以来都没有一个统一的概念，但是根据其输电形式的改变，可以将智能电网称为是电网的智能化，是电网现代化发展的重要方向[1]。
在智能电网中应用了很多现代先进的技术，有效提高了能源的使用效率，降低了电能在生产和运输过程中对周围环境所造成的不良影响。在全球科技不断改革和发展的背景下，各国都对电网进行了相应的改革，其中美国所研制出的智能电网是世界上最为先进的和成熟的体系，但是也无法满足美国本土对于电能的需求。
相较于美国成熟的智能电网体系，我国在此方面还处于研究阶段，并进行了大量的实验和研究。通过对当前我国在智能电网的实验能够发现，所产生了效果是较为理想，而且还研究出了能够引领我国电网发展的重要成果，如柔性交流、高压直流等方面的输电技术。
二、先进电力电子技术在智能电网中的应用
2.1高压直流输电技术
该项技术主要是用来转换交、直流电，使其能够满足实际需求，而能够起到转换作用的仪器则是逆变器或是整流器。在远距离输电过程中，该项技术具有明显的优势，即使其在运行过程中发生了故障，给电网所造成的损失也是很低的，所以说该项技术十分适合用在远距离、大规模的输电工程。在智能电网当中应用此项技术，不仅能够充分满足其对于输电的需求，还能够使电网的输电变得更加稳定，从而为人们的用电提供更加良好的服务。
2.2柔性交流输电技术
在此项技术中融入了很多其他领域的技术，如通信、控制等方面的技术，能够有效实现对交流输电的控制，使电网得到较大程度的提升，同时还能够使电网在反映速度与可靠性上有很大提高[2]。
在智能电网中，特高压输电是其基础，在对其进行输电过程中应当充分考虑到清洁能源和新能源的接入与隔离问题，而柔性交流输电技术的应用便能够很好的解决这一问题。该技术在智能电网中应用，不仅能够对电网进行有效控制，以降低在输电过程中所产生内耗，还能够进一步提高电网输电的稳定性。
2.3智能开关技术与高压变频技术
智能开关技术能够对智能电网产生重要的保护作用，能够有效提升其安全性。与此同时，该项技术还可以降低电网中各项仪器的损耗。随着相关技术的发展，此项技术还同计算机、传感等技术进行了融合，以实现对智能电网的保护。虽然，智能开关技术所起到的节能效果是较为理想，但是其在使用过程中不仅会产生较高的成本和污染。为了解决该技术所带来的污染，应当在电网当中引入高压变频技术，以实现环保作用。
另外，还可以将高压变频技术同其他相关技术结合使用，使得其能够更好的为智能电网提供服务，促使其得到快速发展[3]。
三、总结
总之，电网的智能化发展是我国政府和电力企业需要重点研究和发展的内容。随着相关技术的不断发展，研究人员智能电网中应用了很多先进的技术，使其得到了不断的完善。这些技术在对电网不断优化的同时，还能够进一步提高其对新能源的利用，改善智能电网电能传输的安全性，为我国的经济发展提供良好的保障。
因此，在智能电网中不断应用先进的科学技术，不仅能够满足促使电力行业的发展，还能够有效带动我国经济的发展，是我国实现长期发展的重要基础。
参 考 文 献
[1]张文亮，汤广福，查鲲鹏等.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电机工程学报，2010，02（04）：1-7.
[2]吴俊勇.“智能电网综述”技术讲座第四讲：电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子，2010，01（04）：67-70.
[3]张莉.先进电力电子技术在智能电网中的应用研究[J].吉林省教育学院学报（中旬），2015，05（09）：132-133.
智能电网技术范文第6篇
一、智能电网自动化系统能够发挥的功能
在智能电网的运行过程中, 能够实现电力的在线调配、故障线路切除等多种功能, 这些功能只有在自动化系统的正常运行中才能够产生应有的运行效果, 所以本文总结的自动化系统发挥的功能包括以下方面:
(一) 在线监测功能
在智能电网的运行中, 需要能够对故障线路进行切除, 同时还需要能够实现电力调配, 这两方面内容都离不开对电网运行状态的在线监测, 所以在自动化系统的建设中, 需要大量应用传感器对智能电网系统的运行状态进行监测[1]。另外在系统的运行过程中, 也要应用相关技术对电网的运行数据进行传输。对于在线监测设备来说, 还需要能够与控制中枢进行有效连接, 可以说在线监测功能是整个自动化系统中集成度最高并且对技术应用最为全面的功能, 在具体的设计中需要对各类设施进行合理配置。
(二) 故障线路切除功能
智能电网的一个重要特征为自愈性, 即当电网中的线路发生故障时, 电网系统能够自动将该段线路切除, 防止发生故障的线路对整个系统的运行过程造成不利影响。要保证该功能能够稳定发挥应有作用, 需要在监测系统能够稳定运行的基础上进行运行。在具体的设计中, 当传感器网络发现某线路的运行数据变化情况与系统中存在的故障模型对应时, 则自动控制系统确定该条线路产生了运行故障, 系统的控制中枢向相关线路中的控制设备发送运行信号, 从而切断故障线路的电源, 实现对故障线路的有效切除。
(三) 电力调配功能
电力调配功能将在两个方面发挥作用, 一方面为对电网下游的供电情况进行合理配置, 对于用电量更大的区域, 系统可以通过对配电中开关的控制实现电力调配[2]。另一方面为对故障线路的供配电区域进行补足, 对于电网中的一些线路来说, 供配电区域较为广泛, 当这类线路发生故障时, 影响的区域也较大, 为了能够提升对相关区域的供电情况, 自动控制系统会从其余区域进行电力调配, 从而实现了对电力的有效调配。在整个自动化系统的设计中, 需要能够对这三方面内容进行有效融合, 以全面提升智能电网的供电稳定性。
二、智能电网自动系统建设的关键技术
通过上文对自动化系统发挥功能的分析, 可以确定在自动化系统的建设中应用的关键技术如下:
(一) 通信系统
在自动化系统的建设中, 需要应用通信系统完成对电网中各区域供配电情况的数据的传递, 并且在电网运行状态的控制中也需要通过对通信系统的应用实现对整个系统的控制。在通信系统的应用中, 需要应用有线和无线通信结合的方式进行系统建设, 有线通信系统主要应用于对线路运行数据的传输。当前已经能够开始应用光纤完成数据传输工作, 在这种通信模式的应用中通过光电转换设备将传感器的电信号转变为光信号在光纤中进行传递, 终端可以再次应用该设备对数据信息进行处理。无线通信则主要应用于变电站中, 让工作人员能够应用移动设备了解相关区域电网的运行状态, 并采取合理措施对产生的故障进行处理。
(二) 传感器网络
在智能电网系统中, 线缆数量相较于传统电网大幅提升, 这对传感器系统的设计和建设提出了新的要求。在自动控制系统的建设中, 需要建成传感器网络, 以便对系统中的各项数据进行有效处理。在具体的设计中, 需要在线缆中设置电流和电压传感器, 通过对这两个参数的同时监测能够确定线缆的运行状态以提升线缆的运行状态, 而对于配电箱/柜来说, 除了设置这类检测供电情况的传感器, 还需要在系统中设置烟雾、光电等传感器, 这类传感器的工作目的是为保障相关设备的运行安全。
(三) 抄表系统
在智能电网的运行过程中, 应能根据下游的用电量实现对电力的科学调配, 这就要求控制系统能够对下游的用电情况进行实时监测。由于当前的配电系统中已经开始大量应用智能电表对用电量进行记录, 并且这种电表有更高的安全性, 且支持通信系统的架设, 所以在自动化系统的建设中可以应用这种设备构建自动抄表系统[3]。在该系统的运行过程中能够与控制系统中的计算机系统进行有效衔接, 由控制系统中的相关软件对配电端的用电需求进行分析, 从而实现对电力的科学调配, 提高供电质量。
三、智能电网自动化系统建设方案
(一) 通信系统建设
在通信系统的建设中, 需要从有线通信系统和无线通信系统两个方面进行考虑, 在上文的分析中已经对这两种通信系统的应用范围进行了分析, 在具体的应用中, 可按照如下方式进行建设: (1) 有线通信系统。有线通信系统会对电网系统中的传感器数据进行全面传输, 在该系统的运行中, 需要在区域设置光电转换装置, 安放地点的确定原则是能够实现对一个区域内的传感器信息进行全面收集, 同时在该过程中需要考虑线缆的建设成本。 (2) 无线通信系统。无线通信系统主要应用于变电站中, 在无线通信系统的建设中主要考虑无线通信终端的信号覆盖范围, 同时要对网关进行设置。而对于有线和无线结合的区域, 还需要考虑通信系统中需要应用的协议。
(二) 传感器网络建设
在传感器网络的建设中, 为了能够实现故障区域的快速定位, 还需要在传感器系统中设置定位点。在当前的技术研发中, 已经能够满足对传感器的定位要求。在具体的建设中, 传感器的设置区域包括主干线路终端、配电箱/柜等, 对于线路传感器, 监测的内容包括相线的电流变化和电压变化情况, 同时由通信系统对这些数据进行传输, 控制系统根据软件系统中含有的模型进行故障检测, 在此基础上对线路的运行状态进行控制。对于配电箱/柜的传感器, 主要设置的传感器包括温度传感器、烟雾传感器等安全保障类传感器, 并且在数据处理系统的建设中, 这类传感器的数据处理需要有更高的优先级, 以便最大限度避免配电箱/柜发生安全事故。
(三) 抄表系统建设
自动抄表系统的建设中, 最重要的建设内容为建设通信系统, 确保在该系统的运行中能够将电表的运行数据向数据处理系统进行实时传输。
在当前的互联网技术中, 已经能够实现对数据流的有效整合及有效处理, 并可以结合一段时间内的数据情况进行系统建模, 本文认为这种方式也可以应用于抄表系统中。在系统的运行中, 自动化系统一方面能够将电能表数据进行记录和存储, 为工作人员的数据研究和分析过程提供参考, 同时在运行过程中可以以小时或更小时间段为单位对数据进行整合, 当发现实际的数据变化情况与模型不符时, 则可确定相关区域的用电量发生大幅变化, 自动化系统能够确定当前用户端的用电需求量, 并对智能电网的运行状态进行调整, 实现对电力的有效调配, 达到提高供电质量的目的。
(四) 故障处理系统建设
在智能电网的运行中, 为了满足智能电网的自愈性要求, 在自动化系统的建设中要对故障处理系统进行建设。在当前的自动化系统建设中, 已经能够根据传感器数据的变化和差异确定线路运行情况, 并在线路发生故障时对线路进行切除, 但是还未能实现对故障点的精确定位。在当前和今后的故障处理系统建设中, 一个重要发展方向是融入当前已经存在电桥法、闪络法等电路故障检测技术, 在这些技术的应用中能够实现对故障类型和故障点的精准定位, 提高对故障线路的检修速度。
(五) 数据处理系统建设
在整个自动化系统的建设中, 最核心的建设内容为数据处理系统。数据处理系统的工作内容包括三个方面, 即数据对比、数据融合建模和数据存储。这三个工作内容存在一定的运行关系, 其中数据对比最重要也是最基础的功能, 在系统的运行中要优先完成该项操作, 同时对线路的运行数据进行存储, 而对于数据融合建模过程, 可以发生在上述过程之后。
四、结论
综上所述, 在智能电网自动化系统的建设中, 自动化系统发挥的功能包括在线监测、故障线路切除以及电力调配, 应用的关键技术为通信技术、传感器网络建设技术以及自动抄表技术。在这些技术的具体应用中, 除了要对以上三项技术体系进行建设, 同时还需要对故障处理系统进行全面建设, 以提升系统对故障的处理效率和质量。
摘要：在我国当前的能源结构中, 电能发挥的作用愈加明显, 所以我国当前加大了对智能电网的建设力度, 以提高供电稳定性。基于对智能电网中自动化系统所能发挥功能的了解和研究, 本文提出了自动化系统的建设方案, 并在该过程中指出了系统建设中应用到的关键技术, 通过对这些内容的科学设置全面提升电网系统智能化程度, 从而让电网能够更加稳定地运行。
关键词：智能电网,自动化建设,关键技术
参考文献
[1] 方周康.探析智能电网自动化建设及关键技术[J].通讯世界, 2017 (17) :90-91.
[2] 刘家豪, 王国权, 韩剑鹏.探析智能电网自动化建设及关键技术[J].电子技术与软件工程, 2017 (01) :137.