智能电网发展趋势范文
时间：2023-12-25 17:36:48
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篇1
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）100-0116-02
随着我国电力形势的日益紧张，人们对电力资源的需求日益高涨。实现电网的智能化运作，提高电力资源的利用效率就成了当前我国电力企业的必然选择。随着信息技术以及自动控制技术的发展，智能电网的概念呼之欲出，智能电网是一种全新的电力运行模式。智能电网能够有效提升工作效率，对于节省电力资源，实现电力系统的智能化运作具有重要意义。
1 智能电网概述
智能电网是建立在集成的通信网络的基础上的，它主要是通过利用传感器，测量技术以及自动控制技术来实现电网的安全，可靠，高效运行的。智能电网本身具有能耗少，安全性高，稳定性强，电力资源利用率高的优点。智能电网是电力技术进一步发展的产物，因而也可以称之为第二代电网。
智能电网本身有它独特的特点，在现代智能电网中，智能电网具有交互，协调，高效，安全，集成等特点。在这几个特点中最为典型的就是集成性。集成性主要指的是智能电网融合了能量管理，配电管理，控制维护和远程监视等信息系统。智能电网实际上就是多种信息系统的集合。智能电网的高效性主要指的是它能够优化资产，实现资产的合理利用。智能电网通过引入先进的信息和监控技术，有效提高了资产利用效率，降低了维护成本，最终实现了资产的优化。智能电网的交互性主要指的是智能电网与用户设备之间可以实现有效沟通。在智能电网运行过程中通过与用户设备的有效交互，有助于电力用户发挥其积极作用。这对于电力系统的正常运行也具有重要意义。
2智能电网研究进展
当前国内外对于智能电网的研究取得了明显进展。智能电网虽然产生时短，但是研究进展却是相当快的。当前美国，澳大利亚，欧洲各个国家都相继展开了对智能电网的研究。在这些国家中对智能电网的研究有明显成果的就是美国和欧洲各个国家。在美国，对于智能电网的研究主要是以“自愈”能力为对象。自愈能力是智能电网的一个基本功能，当前尚处于研究阶段。欧洲各国对于智能电网的研究主要是从绿色环保，降低温室气体，实现可持续发展的角度来进行考察的，在可再生能源利用，分布式能源等领域取得了明显进展。
美国的智能电网研究。当前美国的智能电网研究主要集中在“自愈”能力。自愈能力是美国电力基础设施战略防护系统中一项重要的内容，是智能电网系统中的重要内容，所谓自愈能力主要指的是电网安全稳定运行的功能。智能电网的自愈能力主要侧重于在不需要或者很少人为干预的背景下，实现电力网络的评估自测，最终达到消除运行障碍的目的。在电力系统运行过程中智能电网有着重要意义。当前美国在输电侧和配用电领域取得了显著进展。针对美国输电侧的研究主要是由电力独立系统运行商PJM来负责。PJM公司对智能电网的认识主要是侧重与电力市场的业务建设。
上文详细分析了国外智能电网的研究进展，接下来就来详细分析一下当前我国国内对于智能电网的研究进展。我国对智能电网的研究还处于起步阶段，但是在近些年的研究中也取得了明显进展。经过大量的研究与实践，我国在输电领域的研究已经达到了世界先进水平，而在配用电领域的研究也取得了不同程度的进展。当前我国国家电网公司加强了在特高压输电，大电网运行控制，新型能源接入，数字化变电站，灵活交直流输电，电网环保与节能等方面的研究。国家电网在电网频率质量控制技术，稳态/暂态/稳态三位一体控制技术等领域取得了明显进步。
3智能电网的发展趋势
在了解了当前国内外智能电网的研究进展后，接下来就来详细探讨智能电网的发展趋势。我们针对智能电网的发展趋势的研究，不妨从智能电网的决策系统共，系统集成，监控方式等角度来探讨。
1）从智能电网的决策系统来看。在未来的智能电网中仿真决策系统将采用快速仿真决策技术。快速仿真决策技术是基于事件响应研究出来的，该技术与传统的静态安全分析系统相比有着显著区别。快速仿真决策系统，它能够通过为智能电网提供数学支持，从而来达到维护电网的安全，稳定的目的。
未来的决策系统还有一个特点，那就是它是基于知识共享系统形成的。在未来的智能电网中，电力网络系统中的信息将以几何级的数量增长，信息之间的关联度也将越来越紧密。要想实现及时高效的决策就必须要综合这些信息。广域，多层次的知识资源共享系统的建立就显得非常重要。基于知识的智能电网决策系统，能够实现对资源的高效利用；
2）从系统集成的角度看。分布式系统集成是智能电网的重要特征，分布式系统集成主要包括分布式发电，分布式储能，需求响应等三部分。在未来的分布式发电系统中既可以接入配电系统，也可以不接入。分布式发电机既可以与主网相连，同时也可以自行运行。分布式发电系统在运行过程中对DG的接入是一个难点，需要引起我们高度重视。需求响应，是分布式系统集成的一个重要因素。针对需求响应，在未来的发展中实现在正常，紧急与恢复状态下的协调运行将是一个重要趋势。
3）从监控方式的角度来进行分析。当前的监视控制方式是一种由相互独立的各部分组成的控制系统。这种方式虽然能够满足电网的基本要求，但是随着电力形势的日益复杂，这种技术已经不能适应时展的要求。在今后的发展过程中我们主要是要采用MAS形式的监控系统。MAS监控系统与传统的监控方式相比更具有伸缩性，遗留系统之间的关联度也有所增强。当前MAS系统在人工智能领域得到了深入研究，相信在今后的发展中MAS监控方式将得到有效利用。
随着电力形势的日益紧张，传统的电力系统已经远远不能适应时展的要求，电力管理模式亟待创新。智能电网是电力技术进一步发展的产物，智能电网技术融合了信息技术，通信技术和电力技术等多种技术。当前虽然对于智能电网的概念，各个国家还没有统一的解释，但是加强智能电网的研究，成为了世界各国的共识。本文详细分析了国内外智能电网的研究进展以及智能电网未来的发展趋势。在今后的发展中我们必须要高度重视智能电网的建设。
参考文献
[1]谢开，刘永奇，朱治中等.面向未来的智能电网[J].中国电力，2008（6）.
篇2
关键词：智能电网；特征；现状；发展趋势
在提倡绿色节能，实现又好又快发展，最大限度的开发电网系统的能源效率的时代号召下，智能电网应运而生。智能电网的发展也和国家安全，经济发展及环境的保护息息相关。目前，包括美国、欧盟为代表的不同国家和组织均将智能电网视为21世纪电力网络的发展方向，提出建设具有灵活、安全、清洁、经济、友好等特征的智能电网。国内外相关的电力行业已经迈开了探索和建设智能电网的步伐，本着从实际出发，实事求是的原则，不同国家和地区采取了不同的实践方式，制定了适合本国的智能电网的发展蓝图。
1智能电网概述
智能电网是什么？美国电科院是这样定义的：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有电网的运作;具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信构架，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠和经济的电力服务。可见，智能电网融合了信息、数字等多种前沿技术的输电和配电系统。
2智能电网特征
2.1自愈性
智能电网的自愈是指能够实时掌握电网的运行状态，能够及时发现、诊断和消除故障，在尽量少的人工干预下，快速隔离故障，自我恢复，避免出现大面积停电，从而提高系统运行的稳定性。
2.2互动性
在智能电网中，实现电网和批发零售电力厂商之间的平稳连接，从而完成电网和客户的智能互动。电能交易的方法和定价方式正逐步改变，供需双方在市场中的互动也愈加频繁，这就要求电网必须能够灵活支持各种电能的交易与往来。
2.3可靠性
智能电网能够更好地应对包括自然和人为因素在内的各种干扰，在出现扰动后，能够迅速地采取一系列措施，使人身、电力设备以及电网的安全得到保障，最大限度的减少干扰带来的影响，并能快速恢复正常供电。
2.4兼容性
智能电网的兼容性是指允许不同类型的电力系统友好接入，涵盖了分布式发电和集中式发电，可以解决日益增长的电力需求和环境保护这一时代主题的矛盾。集中式发电厂可实现远距离输送电能，分布式电厂可减少对其他能源的依赖性，满足社会和谐、友好发展的要求。
2.5经济性
智能电网通过市场机制的运用，采取推动节能减排、供需互动等措施，实现对资源的合理规划、建设、投入运行和后期维护的良好管理，可提高发电的效率，降低网络损耗，来解决负荷率不高以及设备闲置等现存问题。可见，智能电网可有效提高资产的利用率，降低运行成本，减少投资，为更好实现经济性运行提供了可能。
3现阶段我国智能电网的发展情况
近年来，我国已经迈开了智能电网发展的步伐。2007年，华东电网首当其冲开展了我国智能电网的研究，并提出了“三步走”的战略：2010年初步建成高级调度中心；2020年全面转型，建成具有初步智能特性的数字化电网；2030年将建成具有自愈能力的智能电网。2009年，国家电网公司首次公布了我国智能电网的发展计划。但基于我国资源分布不均，电网基础设施较薄弱等因素的影响，我国智能电网的建设还处于发展不平衡的初级阶段。并存在以下问题：（1）对智能电网缺乏准确的定义，对其发展方向尚不明朗。（2）实现智能电网的许多关键技术还没有得到解决。（3）配电网自动化水平较低，许多新技术应用尚待提高（4）用电的营销模式目前仍以人工为主，相对落后（5）我国的调度系统不能满足当代能源建设以及特高压电网的需求。（6）我国电能具有电源和负荷相对较远的特点，故需采用大容量高电压的输电，这也意味着对输电线路的更高要求。
4智能电网的发展趋势
随着经济社会的发展，由于智能电网将会使电能的利用更加安全、环保、高效，所以被越来越多的国家和地区所接受和认可。基于不同的国情和发展侧重点，其制定的发展战略也各具特色。我国的智能电网应在总结西方发达国家的技术经验之上，结合我国的具体国情，从实际出发，积极推动智能化电网的研究和建设。目前，我国已将智能电网纳入国家的发展战略并推进实施，可以预见，我国智能化电网将步入快速发展阶段，正在迈向另一个新时代。从社会发展的长远角度来看，新技术的出现和经济的发展是智能电网产生的先导条件。智能电网的发展是提升电力系统的安全性与可靠性的内在需求，发展智能电网是实现可持续发展的重要举措，智能电网的发展也能够调动市场经济的发展，实现相关电力企业利润的最大化。智能电网的发展势必会带动社会的巨变。
参考文献：
[1]王振.智能电网技术现状与发展趋势[J].企业科技与发展,2011(06).
[2]吴疆.对智能电网若干基础性问题的思考[J].中国能源,2010,32(02).
篇3
关键词：智能电网；电气二次；发展趋势
引 言
智能电网的最终目的之一，就是保证电网的每一个节点的数据均可以实现全网交换，且可以使得每一个节点都可以实现远程控制。在这种电网的部署模式下，在智能电网的架构过程中，最核心的部分是二次弱电控制的方式。二次弱电控制的最基本原理，是通过工业网络或者公共网络发送来的数据，使用5V系统VCC电路通过晶闸管控制系统中的二次电路。而因为二次电路的电压值变化较大，这也是变电二次设备发展的一个技改切入点。
1 总程化的控制终端
目前，一台PLC可以控制8～32门继电器，接受4～16门输入信号。也就是说，通过简单的编程，我们可以让PLC根据输入的相关信号来操作8～32们继电器。但因为PLC的结构较为简单，对于网络的支持能力较差，内部程序存储空间也较小，计算能力也难以适应较为复杂的智能电放分布式计算任务。所以，目前开关内曾被广泛用作综合保护器的PLC设备，正在被更先进的SEED架构或者ARM架构的SCM替代。目前的主流SCM，运行频率已经达到了1GHz以上，程序存储空间可以达到1GByte以上，甚至高端的SCM设备已经实现了多核心多线程计算，配置超过了21世纪初的个人电脑的配置。基于这些飞速发展的SCM设备，电网智能化的集中式控制终端也指日可待。
图1展示的控制终端虽然只能控制16台继电器，但实际上ARM11的强大数据计算能力，通过分时算法，可以控制至少4294967296路开关，而将这些开关全部拉合或者全部拉断，只需要4.926s的时间；通过同步控制原理，ARM11可以在一个时钟周期内操作32路开关的拉合或者拉断。
所以，本文推断，随着SCM等工业控制设备的发展，总程化的控制终端的智能化程度会变的越来越高。在云计算技术的支持下，开关的计算能力会得到显著的提高，运算在多核心动态时分窗口模式下的开关设备，在不久的将来会成为现实。
2 智能化水平的提高
开关是否能够被允许智能化的合闸的问题，一直是电力行业讨论较为激烈的领域。我们是否应该信任智能化设备的合闸。这种讨论，就好像上世纪人们讨论是否应该允许电话自动接通一样。事实上，人类在智能化发展的进程下，已经逐渐的向自动化设备妥协。
从最初的跌落式熔断器和终端的铅丝熔断器，到后来的电磁式继电保护，再到后来的综合保护系统以及智能化五防系统，最后到目前我们允许开关设备根据远程数据执行保护动作，这充分代表了智能化设备的可靠性已经被我们逐渐接受和认可。事实上，我们通过之前的尝试可以看出，智能化设备对于电路保护的可靠性和响应速度，远超过人工操作。
美国能源部《Grid2030》：一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。其中，这个完全自动化的电力传输网络的要求，应该是包括电网自动进行负载均衡和电力调度。电力调度人员和值班人员，从介入电网的运行，到智能电网建成以后完全处于一个侧面管理的地位，应该是科技发展的必然。
3 智能电网对于二次弱电控制的要求
3.1 全面的数据采集
二次弱电控制系统如果要实现智能化，就需要将神经网络布置到整个电力一次系统乃至重要的二次系统中，通过这些人工神经网络，海量的数据可以被采集和汇总，最终在硬件上形成一个规模化分布化的数据仓库系统，在逻辑上形成电力系统的大数据集。这个大数据集甚至可以与国家正在建设的其他大数据集实现联网，形成真正的智能城市的大数据。
3.2 安全的动作执行
在收集了海量的数据的同时，我们应该保证的是通过物联网过来的调度指令，可以直接被开关执行，且绝不可以发生任何形式的误动。动作执行的安全原则，与任何网络系统的安全原则是一致的，都包括“完整性、可靠性、可用性”三个方面。
（1）完整性
网络指令能否将指令完整的传输到控制终端，是决定指令安全性的最基本要素。如果不完整的指令被控制终端误读，就可能发生较为严重的误动。所以，我们在进行数据传输的过程中，不会使用单个字节对数据进行封装，而是采用冗余较大的字节数。一般情况下目前我们会采用4字节数据来表示开关的动作指令，这种模式下，因为在超过40亿种可能性里，只有不超过8个有效代码，所以，任何的传输误码命中有效代码的可能性都几乎为零。加上链路层和网络层的校验保护，我们可以基本保证数据的完整性。
（2）私密性
目前，我们的电网数据借用了大部分GSM及PSTN，所以，其私密性也是亟待解决的。电网数据属于国民经济的基础数据，如果被不法分子窃取，会给国家安全带来威胁。而目前来说，国家电网智能数据传输的专网建设，有两个研发方向。其一是使用光纤专网，沿着塔架底部挖槽铺设。其二是使用电力载波传输。而目前的研究方向来说，在高压线路上的电力载波传输的进度明显高于使用光纤专线的研究进度。未来的输电变电站之间的数据交换，很有可能是通过高压电电力载波进行的。
（3）可用性
数据的可用性是指传输到控制终端的数据，应该可以被控制终端读取。这主要是要求电信号的电压和波形必须符合要求，激光数据的频率和功率必须达标。
篇4
关键词：智能电网；新能源；分布式接入技术
中图分类号：K826文献标识码： A
一、分布式发电还有很长的路要走
分布式发电是将发电系统以小规模、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出电、热或冷能的系统。它具有节能减排、损耗低、效率高、系统可靠性高、能源种类多等优点，因此成为21世纪电力工业发展的方向之一
随着我国政府2012年底与2013年的一系列政策的推出，分布式发电在中国受到了极大的重视，正迎来前所未有的发展机遇，但也应该看到，尽管政策红利频出，体制逐一破除，但中国推广分布式发电依然有很长的道路。而分布式发电存在的诸多问题，如影响电网运行安全、成本回收时间长、发电收益不稳定等问题还需要深入研究。我们应当借鉴国际有益经验，结合国情，努力在补贴政策完善、规划信息引导、标准体系建设、运营管理机制创新等方面下功夫。
同时，上海电力学院也建设了一个覆盖整个校区的智能微电网示范平台，该平台是一个集示范、应用、科研、教学、对外服务的综合性示范性工程，集成了风电、光伏、复合储能、微网、微型燃气轮机、燃料电池、智能用电与电动汽车等多项智能电网关键技术，将成为国内高校领先的分布式发电与微网示范平台。
二、发展模式和商业模式主导行业发展
分布式能源与光伏产业是未来能源发展的方向之一。11月，国家能源局在无锡召开了关于促进光伏产业发展的会议。会上讨论了光伏产业一定要以市场化为取向，坚持分布式和集中式相结合的模式，坚持可持续发展为原则。
同时，分布式能源的发展模式和商业模式怎么确立，怎么样把政府推动转化成企业的自主行为，这一直是行业发展的关键问题。在实际操作中，补贴方式和标准规范需要进一步探讨完善。还有用户普遍反映的并网时间比较长、比较难的问题，与电网结算方式也需要创新。
我国的电力结构发展不均衡，是长期困扰电力发展的问题之一。从政府到企业，都希望发展大机组，但是像上海这样的特大型城市，电力需求量大，但是峰谷差也很大。这就给分布式能源的发展带来了机会，它可以作为大电网的有力补充。上海只是一个缩影，从全国来看，各省市有不同的特点，有不同的电源结构，分布式能源也有不同的发展空间和模式。
三、并网经济效益分析是分布式电源大发展的关键
做好分布式电源并网的经济效益分析，是分布式电源规模化发展的关键之一。如何通过建立科学合理的多目标规划模型，利用有效的方法计算各方利益主体都能接受的上网电价、并网费、系统使用费等相关费用，结合我国新能源分布的实际情况，根据各地区新能源的转换效率分别制定不同地区不同种类的新能源电源接入系统的政策，给出对于电网公司和项目所有者都有利的政策机制，如分布式电源上网的价格补偿机制、电网投资建设扶持和保障服务收益等政策来有效地提高分布式电源并网的经济效益。未来的分布式电源发展一定是组合多种分布式电源形成微网，如何通过多种电源的组合，协同多种目标之间的关系，有效降低发电成本，提高微网发电效率。做好分布式电源并网与微网的经济效益分析，是未来一个重要研究课题，也是分布式电源与微网大规模利用发展的重要环节和有效途径。
四、分布式能源是智能电网建设的需要
为了应对未来能源电力发展的形势，世界许多国家制定了建设智能电网的规划与蓝图。在美国、欧洲和日本，发展智能电网有一个坚实的基础和实实在在的市场，这就是从上世纪70年代“石油危机”以来逐步发展起来的分布式能源系统。
我国的智能电网建设是以“坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化”为主要的发展方向。“坚强、自愈”主要是从集中式供电系统自身着手，通过信息技术、自动控制手段的运用来提高电网的安全性和稳定性、实现电力传输效率的提升。而“兼容、经济、集成和优化”则需要将电网从一个有限封闭系统逐渐转变为一个安全开放系统，允许更多分布式、间歇式电力的接入、实现需求侧、供应侧数据的互通和反馈，提高全网的经济、技术、环境效率。
智能电网是高度信息化的下一代电网，是一个集信息技术、新能源技术、分布式发电技术等众多发展趋势为一体的未来电网发展重要方式。智能电网相较传统电网的优点在于可以针对网络中的各供电节点进行实时的电力调节，对于现在大力提倡并推广的分布式能源来说无疑是个好消息。规模化分布式能源电力的安全高效利用是智能电网建设的核心内容与基本目标。
微电网作为智能电网的重要组成部分，它能为可再生能源多点分散接入配电网提供技术支撑，可以实现中低压层面上分布式电源的灵活、高效应用，解决分布式电源并网运行问题，提高分布式能源的利用率。随着分布式能源快速发展，接入管理政策和电网升级改造不断发力，将给智能电网分布式能源设备市场带来发展良机。
五、分布式电源发展需要调动用户的积极性
目前，国家密集出台了一系列的相关的以光伏发电为代表的分布式发电的政策，上海市也相应地在光伏、燃气等领域出台了具体的实施方案与相关政策。但目前，要推动分布式发电的发展，关键是要调动用户与企业的积极性，一方面，要积极借鉴国外的成熟经验，形成一个完善的分布式发电的商业模式，包括光伏发电项目目前存在的融资困难，居民屋顶光伏利用方面物业与业主之间如何协调，同一供电区域内用户之间自发自用如何协调等问题，都需要深入研究予以解决；另一方面，针对不同地区、不同类型的用户，能否在补贴政策、管理方式等方面进一步明确与细分，如东西部地区光照资源条件差别较大。
六、建设各级电网协调发展的坚强电网
我国能源分布和消费的基本情况要求电网实现大规模、远距离输电。建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网，提高电网跨区、远距离的输送容量，发挥联网效益，增加供电能力。 近年来，自然灾害频发给电网安全、可靠供电造成重大影响，通过优化主网结构，提高电网设防标准，研究应对冰灾等重特大 自然灾害的电网相关技术， 提高电网抗灾能力，成为需要解决的关键问题。
提高可再生能源接入和能源利用效率通过智能电网建设实现提升可再生能源的接纳能力，提高可再生能源在终端能源消费中的比重。解决可再生能源( 风电、光伏发电等) 的接入、 预测、监测、分析、控制等技术问题u 引 ，通过电源布局优化技术，实现电源集约化发展、运行控制智能化，通过机网信息的双向交换，提升电网对发电侧的控制水平，提高发 电设备的综合使用和能源利用效率，促进节能降耗。
七、全面提升输配电及信息通信技术
通过灵活交流输 电技术L l H J ， 提高输电网运行水平。 在配电网中实现灵活重构、 潮流优化和故障自愈，实现配电网集中/ 分散储能装置及分布式电源的接入与统一控制， 研究和推广智能配电网示范工程，改变终端用户用能模式， 提高用电效率。 建成高速双向通信系统， 应用先进的信息通信技术使用户、 智能电表、F AC T S装置、智能设备、保护系统以及控制中心问能够进行网络化的高速双向通信。
另外，电的输送我们需要有更多的充电的设备，还有储能的设备，这样整个的交通领域有更多电力的应用。另外是直流电，直流电在用电方面也会发挥更大的作用，我们还需要有工业用电的改进和电动汽车的改变，还有储能设备的改变，还有用能的效率，还有直流电力的输送和分配，还有无线的电力输送和需求响应以及需求的控制，所有都是在我们用户的终端技术的一些需求。
篇5
关键词：智能电网系统；继电保护；作用；关键技术
中图分类号： TMA 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）02-165-2
为满足我国快速的经济发展需求，近年来，我国不断地壮大在电网系统方面的投资建设，在新兴技术的推广下，我国智能电网系统的构建呈现高速的发展形势，与此同时，智能电网系统的构建对系统的继电保护装置的要求也逐步提高。鉴于继电保护在电网系统中所发挥的重要作用，电力企业必须加强对继电保护技术的研究分析工作，以更好的推动智能电网系统的发展，保证电网系统在传输电能的过程中更加的安全可靠。
1 继电保护在智能电网系统中的重要作用
我国是一个人口众多，且生产活动形式较为集中的国家，近年来，社会经济的发展在不断地向电力系统的建设发展提出更高的要求，在面对与日俱增的电力需求和逐步提高的电能运行安全的要求下，这重重的运行压力使得我国的电力系统在不断发展壮大的同时，也在竭尽可能的保证电网系统的运行安全。尤其是在工业生产和人们活动形式都较为密集的大城市，电力系统的运行结构也更加的复杂化，这些因素都在威胁着电网系统的运行安全。为改善这一现状，电力企业做出了电网系统的结构调整，通过各种措施来提升电网系统的稳定性。在电网系统的保护装置中，继电保护技术是确保其安全运行的第一道也是十分重要的一道防线，在电网系统中的电气设备发生故障问题时，继电保护装置可在第一时间内对故障部位做出的有效的隔离，防止故障范围扩大影响其他的区域，与此同时会在第一时间内发出报警信号，通知技术人员维修处理，所以说，继电保护在电网系统的安全运行方面起着重要作用。
2 智能电网系统中继电保护的基本构成
与传统电网系统结构形式不同的是，智能电网系统的结构较为复杂，发电系统呈分布式，供电系统呈交互式，这种系统结构使得智能电网系统更加的功能化，在提升系统运行效率方面更能得到保证。智能电网系统充分引用了计算机信息网络技术，可实现对各系统运行情况信息的实时监控，在继电保护中，通过通信技术，继电保护装置可实时了解其他各环节的电气量信息和运行信息，并对其提供智能化的技术服务。智能电网系统中继电保护的基本构成如图1所示。
3 智能电网环境下继电保护核心技术的分析
继电保护是智能电网系统运行中无可替代的保护系统，可对电网系统的各运行环节及电气设备进行实时的智能检测、智能控制，并予以系统的保护，从其核心技术方面来分析，主要包括以下几点：
3.1 广域保护技术
广域保护技术的应用建立在子集单位电网基础之上，通过对电网运行故障进行分析和处理，实现对设备状态信息的广泛收集及整理，并借助计算机软件对数据进行详细、系统的分析和预测，最终判断出电网故障所在位置，为检修人员提供科学依据，快速的切除其故障区域。该项技术较为适合电力网络子集当中，由两部分构成：
其一，安全自动控制技术，主要是对电网的故障处理，为电网故障产生提供多种解决措施；
其二，继电保护技术，对故障进行诊断，为检修人员提供解决建议，最终达到事半功倍的消除故障目标，以此来提高电网自身继电保护能力[1]。
3.2 保护重构技术
智能电网中，保护重构技术是一项全新的继电保护技术，比起传统的继电保护系统，重构技术下的继电保护系统有着以下众多优点：首先，继电保护的整定值可以进行自适应，提高了继电保护的灵活性，能够适应不同的电网运行方式；其次，能够进行继电保护系统的在线配置和重组，来适应电网结构所发生的改变；然后，可以实现对继电保护装置内部元件的实时监测和诊断，找出继电保护装置中存在的各种隐性故障，实现系统的自我诊断；最后，如果继电保护装置出现失灵故障，该技术可以自动找到替代原保护装置的新装置或系统，使继电保护功能重新恢复正常，从而发挥继电保护的自愈功能，有效避免由于继电保护装置出现故障而引发的电网故障，为电网持续稳定运行保驾护航[2]。
3.3 智能传感技术
智能电网系统的构建是对基于信息技术的智能化技术和智能化设备的充分运用，智能化设备可对电网系统中的各个环节单元进行实时的智能控制，其中传感技术就是一项重要的应用体现，智能传感技术可实时采集电网系统中各运行单元的运行数据，并通过智能分析系统进行完整的信息数据分析，进而完成对整个电网系统的状态分析。通过数据分析结果对电网系统提供技术维修服务，从根本上提升继电保护装置的运行保护功能。
4 智能电网环境下继电保护技术的发展趋势
4.1 数字化的发展趋势
数字化的发展方向将会成为我国智能电网系统中继电保护技术发展方向中重要的一项。首先是在数据测量接口方面，其与电子式互感器进行有效结合，使得系统测量更加的数字化；然后是将来会依靠光纤电网来进行数据信息的传输，在传输速度和传输质量上将会明显提升。
4.2 网络化的发展趋势
网络技术已经深入到社会的各个领域，尤其是在工业信息领域的应用所带来的效果尤为显著。未来的继电保护技术也将会和网络技术进行深度结合，依靠网络技术实现信息的传递，将会大大提升继电保护装置的运行效率，也会在很大程度上拓宽继电保护的运行范围，更能保障电网系统的运行安全。
4.3 整定自动化的发展趋势
经过对我国现阶段的继电保护技术的研究分析得出，现阶段的继电保护仅是对运行线路施行了实时的控制和保护作用，与整个电网系统而言，其保护范围还实在是太小，此外，继电保护的整定值在一定程度上还存在误差。因此，整定自动化也将会是继电保护技术未来的一个重要的发展方向。实现这一技术后，继电保护可对整个电网系统的各环节进行数据信息的采集和保护，更能保证电网系统的运行效率。
4.4 采纳新技术、新原理的发展趋势
近年来，新能源的出现以及对新能源的有效利用对我国的电网系统也带来了诸多方面的挑战。新能源接入主动配电网后，对电网系统的安全运行情况造成一定的影响。在这种情况下，将会实现以电子控制技术为基础的电能传输，所以说，对新技术和新原理的应用将会是未来主要的发展趋势。
5 结束语
综上所述，在智能电网系统的构建和发展过程中，继电保护装置的所发挥的作用将会越来越重要，同时继电保护装置为适应智能电网系统的发展要求，将会在数字化、网络化、整定自动化等多方面不断的发展演变，不断地更新新技术，为更好的保障智能电网系统的运行安全做出努力。
参 考 文 献
[1] 黄兴平.智能电网环境下的继电保护技术[J].科技与创新，2016（15）：156.
[2] 林建业.智能电网环境下的继电保护之我见[J].黑龙江科技信息，2016（26）：33.
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（1）输电环节中电力设备的发展分析。在智能电网网络架构的建设过程当中，一方面需要考虑在新能源接入作用之下，输电网所受到的影响，另一方面还需要考虑输电技术如何实现远距离、低损耗以及大容量的发展特点。在现阶段的技术条件支持下，智能电网输电环节与电力设备所取得的发展成效，主要可以归纳为：①FACTS柔流输电系统设备。柔流输电系统的主要工作原理为：以电力电子装置为基础，针对包括电压、电抗以及相位在内的一类输电系统运行参数进行合理控制，借助于此种方式，在实现对输送功率的合理分配基础之上，提高电网可靠性，降低发电成本。目前，得到广泛使用或者是深入研究的柔流输电系统设备包括静止无功补偿装置、静止快速励磁装置、串联补偿装置等几种类型。②智能电网实现智能化的最根本目标在于降低网损。为此，借助于对超导技术及相关设备的应用，可在不影响电能传输的前提下，确保电力装置的小型化、低能耗化发展。现阶段，在部分智能电网中，已实现了对超导变压器设备、电缆装置以及限流器设备的试点运行，所取得的效果极为突出，值得进一步研究与应用。
（2）变电环节中电力设备的发展分析。在智能电网的运行过程当中，数字化变电站需要被智能化变电站所取代，以对电子式互感器设备、一次设备、合并单元等装置的合理应用，实现对变电站运行信息的采集整理、决策分析以及协同互动。可以说，在相关电力设备的支持作用之下，智能变电站不单单局限于对数据进行采集与整理，其更多的倾向于对数据信息的智能化分析。在当前技术条件支持下，对于智能变电站运行过程中所涉及到的继电保护装置、测量控制设备、电压无功控制装置、远动设备以及同期操作设备等，均在不断的向着智能化、微机化、标准化以及模块化方向发展。同时，上述设备在变电站中可基于网络通信技术实现连接，以提高运行质量。
（3）配电环节中电力设备的发展分析。在智能电网的发展过程当中，对配电环节电力设备的发展，重点关注了以下两个方面的内容：①SSCB———固态断路器设备。此设备不但自身具备快速通断以及重复性操作的特点，同时也能够与其他潮流控制装置实现联合使用，达到提高配电网系统运行可靠性的目的。②SSTS———固态转化开关设备。固态转化开关设备借助于其突出的瞬时、低损耗以及安全性特点，使得用户供电电源的限制合闸电流操作以及快速投切操作能够得到充分的保障与实现。
（4）用电环节中电力设备的发展分析。用电环节智能化的最根本目的在于实现与用户的双向互动，进而达到促进电力市场竞争行为的完全性。此过程中，所涉及到的电力设备及其发展方向主要可以归纳为：①智能电表。此种智能电表在获取用户用电数据的过程中，不但具备数据的分时段特性，同时也不单单局限于获取用电量数据，还可测量显示用户用电过程中电流信息、用电功率信息以及电压信息等。②智能化通信设备。通过对基于互联网、无线网络、3G网络以及卫星的通信技术的发展，可显著扩大信息应用连接的覆盖范围，配合对外部通信干扰抵抗能力的合理提升，达到确保用户用电环节安全性与稳定性的目的。
2智能电网电力设备技术的发展分析
伴随着现代科学技术的持续发展，其在电网系统中的应用也不断的普及与深入，世界范围内，对发展智能电网，已形成了共识。从理论上来说，智能电网是指以现代化传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术以及自动控制技术的合理应用为手段，在与电网基础设施保持紧密结合的前提下，所构成的一个全新的电网系统。在此过程中，智能电力设备应关注并实现以下技术发展趋势：
（1）高性能化发展趋势分析。在未来整个智能电网的发展过程当中，由于发电环节已经引入了大量的分布式能源，进而在降低网络损耗的传输模式作用之下，综合配电环节及用电环节对于电能质量的特殊要求，不难发现未来发展的最主要形势在于：绝大部分电能需要经过一定的电力电子技术预处理之后才能够正常使用。为此，如何使电力设备实现高性能化将是至关重要。在电力电子技术这一发展框架下，电源环节中涵盖储能装置，操作电源设备以及便携式电源设备。而可再生能源则以太阳能、风能为主。结合这一发展趋势来看，要实现电力设备的高性能化发展，其关键在于提高设备运行技术的数字控制特性、系统性以及无谐波公害性。
（2）大规模化发展趋势分析。电力设备技术的发展还应当向着大规模性方向发展。借助于对电能储存技术的合理应用，可实现对电力负荷的削弱填充处理，这对于降低电力系统网损问题而言是至关重要的。这部分大规模的储能设备通过接入系统侧或者是用户侧的方式，可实现与分布式电源的充分融合。与此同时，还可实现对各种风能、太阳能等间歇性对配电系统造成的不利影响，最大限度的保障电力技术的“定制”性。
3结束语
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【关键词】智能电网 继电保护系统
智能电网实际上就是电网的智能化，它通过先进的传感、测量、控制等技术实现电网的可靠、安全、高效以及环境友好等目标。由于智能电网体现出电力流、信息流、和业务流高度融合的显著特点，智能电网是现阶段电网发展主流，所谓的继电保护系统是智能电网的第一道屏障。本文通过简述面向智能电网的继电保护系统，探讨现阶段智能电网的继电保护系统的现状及发展方向。
1 智能电网及继电保护系统的定义
智能电网是将电网智能化运行，它是建立在集成的、高速双向通信网络基础之上的电网结构。与现阶段的电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的特点，具有传统电网所不具有的优势。而继电保护系统是指当电力系统发生故障或者异常工况时候，在最短的时间最小的区域内，自动排出故障或者告知工作人员，以减小或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。智能电网和继电保护系统就像一对孪生兄弟一样，相互依存，没有继电保护系统，智能电网的运行随时可能瘫痪，而继电保护系统就如同管家一样，存在于智能电网系统之内。
2 继电保护系统的重要性
我们知道，继电保护系统是保障大电网安全的第一道防线。如果继电保护系统在第一时间内做出准确、可靠的指令，必然会阻止问题的扩大和运输电设备的损坏。反之，则可能扩大事故影响，甚至是大面积停电，这会给民众的生活带来极大的不便利。所以说，继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，不可或缺。因此，我们对于继电保护系统的研究直接关系到智能电网高效稳定的运行，具有重要意义。
3 面向智能电网的继电保护系统的现状
继电保护是实现电力网络及其相关设备检测保护的重要技术。据有关数据显示，截止2012年止，全国222kV以上的继电保护装置微机化率已达99.8%。继电保护装置的微机化趋势运用先进的技术保护电网，通过对数字化技术的引入，加大了继电保护系统的可靠性，但不容忽略的是，现阶段，仍然有各种各种的问题，影响着继电保护系统。笔者从以下几个方面谈及继电保护系统的现状。
3.1 继电保护系统发展现状
近年来，随着通信以及信息技术的高速发展，使得继电保护系统运行的可靠性不断提升、当前所运行的继电保护系统是刚性结构域，无论是连接方式、网络适应条件，还是保护的对象，这都是我们事先所设定的，总的来说，现阶段的继电保护系统的自适能力较差。
如图1所示，继电保护系统如果遇到自然灾害时，会导致T1通道失效，又由于其自适能力较弱，又不能自发的寻找新的信息通道进行线路恢复，因此，会给我们的智能电网造成极大的危害。
3.2 继电保护人员工作现状
现阶段的继电保护人员主要从事巡查任务，以及对新建供输电设备的检修，他们的主要工作是辅助管辖区域内220kV以下继电保护设备的正常运转。具体的工作要求有：（1）新投入变电站和线路保护相关设备的调试验收工作（2）变电站及线路运行方式改变时，继保相关设备的调整及测试（3）继电设备发生故障时，完成设备抢修工作。工作示意图如图2所示。
3.3 继电保护系统硬件现状
要保证电网的稳定运行，单单强调继电保护是远远不够的。电网整体的可靠性才是保障电网稳定运行的第一要素。然而目前我国的整体性智能电网还未建成，硬件系统不具备。加之现在的设备更新速度快，不少供电站跟不上节奏，这也给电网保障带来了一定的隐患。
4 面向智能电网的继电保护系统发展趋势
继电保护系统是实现电力网络及其相关设备监测保护的重要设备，它的发展趋势是向网络化、智能化以及数据通信一体化发展。由于智能电网将极大地改变传统电力系统结构，所以与之对应的继电保护系统就需要随着时代的发展而变化。
4.1 继电保护系统的结构升级
智能电网的分布式发电和交互式发电对于现阶段的继电保护系统提出了更加高的要求。随着通信、信息技术的长足发展，对于智能电网中的传感要求就会越来越高。完整的继电保护系统结构利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行情况随时进行监控，并通过网络系统分析综合。利用所采集的信息对运行状况进行全方位的检测，事先实时保护功能和远程动态保护。因此，该系统的结构升级有助于提升继电保护的功能，这是继电保护应当关注的重点。
4.2 继电保护技术的升级
智能电网的出现和发展改变了原有输电网络的一些格局和方式，信息化、数字化成为智能电网的主要特征，因此，与之配套的继电保护技术就需要在技术上作出一定的突破。运用各种高新技术，升级现阶段的继电保护技术，这样有助于改善继电保护系统的完善，对于落后的继电保护技术应当予以淘汰。
4.3 继电保护系统数字化
继电保护系统数字化是继电保护的一个重要发展方向。它是指利用互感器的高传输性能以及互感器性能的提升，使得继电保护不需要再考虑电流互感器出现的互感饱和以及二次回路等故障，电气量信息的真实性也得到了提升，有助与提升继电保护系统的安全性。
4.4 继电保护系统网络化
现阶段，网络具有得天独厚的优势，尤其是在信息数据交流方面，那么对于继电保护系统而言，网络化发展也是其中一个发展方向。升级继电保护系统网络化就是指利用网络共享的其它电气元件信息来提升继电保护系统信息的准确性。新一代的继电保护系统是智能电网中继电保护研究的前沿性问题，也是实现电网运行高度智能化的关键。
4.5 员工检修技术的提升
电力系统的保护仅仅依靠提升继电保护系统的性能等方面是远远不够的，值得注意的是，供电企业的检修技术人员也需要发挥作用。对供电企业来说，培养和提升企业在职员工的检修技术很有必要，它是一项长期性的工作，也是维护继电保护系统正常运行的一个重要一环，不容忽视。我们需要提升业务人员的专业水平，广泛开展技能竞赛，充分调动员工的积极性。
5 结束语
综上所述，笔者在本文中对继电保护系统的定义、重要性、现状及发展趋势做了简要的探讨，由于智能电网的升级发展需要继电保护系统具有更大的灵活性和可靠性，因此，我们需要配合智能电网的发展研究继电保护系统。在未来的智能电网中，我们的研究要使继电保护具有可重构、可再生的功能特点，而且需要与网络、数字化接轨，做到全方位的智能运行，这是今后我们智能电网以及继电保护系统的发展趋势，也是我们每一个智能电网研究者所要奋力追求的目标。
参考文献
[1]杨增力.周虎兵.王友怀. 面向智能电网的继电保护在线应用系统[J]. 湖北电力，2011，04：65-67+82.
[2]朱怀英. 基于智能电网的继电保护技术应用探究[J]. 继电信息，2012，27：98-99.
[3]李宇青. 面向智能电网的继电保护系统重构[J]. 科学之友，2013，04：30-31.
作者简介
杨明（1982 -）男，工程师，现在主要从电二次设备检修工作。
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【关键词】用电信息 采集 系统 信息 发展
进入21世纪以来，智能电网受到了国内外广泛的关注，并不断的在电网体系中加强智能电网的相关建设。用电信息自动采集系统的建设与应用作为智能电网的重要基础，本文主要介绍了用电信息采集系统的应用现状，并对其发展趋势做了分析。
1用电信息采集系统应用现状
1.1 国内外应用现状
21世纪爆发的信息革命，为全球电网智能化发展提供了一个新的发展方向。实现电网运行和控制的智能化成为了国内外关注的焦点。
国外对于智能电网的研究起步较高，并且在本世纪初并已经初步投入实践建设之中，例如意大利2001年的一些电力企业就已经实现了智能电能表的安装，数量高达三千多万只，并且初步建立了计量网络，这种计量网络主要针对电子表计。发展至今，已经初步实现了全国范围内的智能电能表安装。对于智能电网的建设的技术研究发展最为迅速的美国，早在2008年博尔德市建立了第一座智能电网城，在2015年美国已经实现了全国范围内智能电能表50%安装率。
1.2 关键技术应用
在现阶段的用电信息采集系统的技术应用层面，主要应用的关键技术主要为通信技术、主站技术、智能费控技术以及信息安全技术。
通信技术是用电信息采集系统的基础技术之一，也是最为关键核心的技术。通信技术的应用能够实现对电网各个层级中信息、数据进行传输，是该系统实施的必要条件。现阶段，应用的通信技术包括有无线公网通信、电力线载波通信、光纤通信以及微功率无线通信等。其中电力线载波通信可靠性最强、光纤通信信息传播稳定性最强，但也存在诸如成本投入高、工程量大等问题有待解决。
在智能电网主站部署应用可以分为分布式和集中式两种，分布式主站部署通常应用在用户数量庞大、地域面较大的电网地区，其投资成本相对较高。但整体网络资源的负担较低，对于内部信息网可靠性要求较低。对于用户数量相对较低（低于500万）的智能电网，宜采用集中式主站部署，其投入成本较低，便于维护运行，但故障影响范围较大，且数据处理工作量庞大。
按照智能电网的建设目标，现阶段智能费控技术的实施模式分为三种：采集终端费控技术、主站费控技术以及智能电能表费控技术。三种收费模式的逻辑执行部分存在较大差异，分别为采集终端、主站以及智能电能表。主站费控模式的适用对象范围、终端要求与智能电能表要求包含了其他两种模式，其余两种模式则相互独立，适用范围、对象、终端要求各不相同。
用电信息采集系统作为一种以信息、数据为基础的系统，对于信息安全的防护工作也十分重要。根据采集系统的各个层级的功能不同，对于信息安全保护的需求也不相同，实施的安全保护技术也不相同。其中主站应用的信息安全防护技术包括有身份认证、蜜月协商、数据加密技术、解密技术等。
2用电信息采集系统的发展趋势
2.1信息共享技术
当前状态下，用电信息采集系统的建设尚处于一种粗放型的规模化阶段，仅仅实现了电力信息采集、电费控制的单向业务智能化、信息化，尚不能够与电网管理中的其他业务进行整合，与电网业务的融合性较低。而主要原因就在于信息资源的不对等，相关数据与信息之间存在相互独立的情况。信息共享技术将会促进用电采集系统的建设趋向于集中性的建设，通过信息资源共享技术，电力企业的各个部门能够实现对相关数据、信息的实时共享，从而能够通过信息整合和分析，从而为不同系统间的数据共享以及互通应用操作提供保障，促进营销系统的业务应用实现多渠道、多层次、全方位的综合性信息服务。
2.2 用电双向交互
智能用电的交互，是指电力企业能够通过通信技术实现与用户之间的信息交互，即电力企业能够对用户的用电情况、电能质量、用电设备信息进行采集管理，而用户也能够网络设备获取电力企业的相关信息，包括停电计划、缴费信息、电价制度等信息。智能化的用电交互技术能够构建出一个更加方便的用电信息平台，进一步的满足用户对于电力系统的增值信息需求。
2.3 海量数据
伴随着我国智能电网建设进度不断加快，我国已经实现了大范围内的智能电网，在运行的时间内，系统已经累计了海量的数据，这些数据还会随着智能电网的继续使用而不断增加，并且存入到用电信息采集系统之中。同时，随着智能电网建设范围的不断扩大，系统所需要采集的信息也日益增多，这就是的用电信息采集系统必然会呈现海量数据的特点。基于此，电力企业则需要深入研究多线程处理、并行数据处理、批量数据处理、集群、负载均衡、分区存储、容灾备份等技术，实现海量数据和多任务的并发处理，提高主站运行的可靠性。
参考文献：
[1]杨德昌，李勇，REHTANZ C 等.中国式智能电网的构成和发展规划研究[J].电网技术，2012，33（20）：13-20.
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【关键词】 OTN 电力行业 发展趋势 坚强智能电网
【Abstract】 With optical network technology development trend of the electric power industry， its OTN gradually take the place of the original mains electricity transmission WDM/MSTP network has become an inevitable， adopting otns ate can not only meet the demand of the bandwidth of the electric power industry， the requirement of security， the demand for business particles scheduling as well as the demand for long distance， through the business of wavelength sub wavelength scheduling， a stereo channel of business opening and opened the convenience of maintenance， as well as in the next five to 10 years to keep the requirements of technical advancement.
【Key words】 OTN electric power industry development strong smart grid
通过电力业务的面临的挑战以及发展趋势可以看出OTN成为国干、省干传输网络建设是必然的，OTN可以很好的满足电力行业对带宽的需求，对安全性的要求，对业务颗粒调度的需求以及对长距的要求，通过对波长子波长的业务调度达到对业务的立体疏导、快速开通，在未来5-10年OTN技术仍然适用于电力干线传输网络。本文从电力行业传输网络分析、OTN在电力行业的发展趋势及OTN在电力行业的应用等方面分析未来电力OTN网络的发展趋势。
1 电力行业传输网络分析
1.1 电力行业背景
整个电力行业由电网公司和发电公司构成，其中，电网公司包括国家电网公司和南方电网公司，南方电网公司由广东、海南、云南、福建、贵州、广西电网公司组成;国家电网公司主要拥有华北、东北、西北、华东、华中五个区域电网公司。
电力通信传输网是全国性网络，也分为干线传输网和本地/城域传输网。
干线传输网络主要承担区域级电力公司间的业务调度和管理，主要实现大容量的业务承载;本地/城域网则主要承担区域电力公司和其所辖区域内的直属单位之间的信息传送。这些直属单位包括：电厂、电力配送站、变电站、变电所、电力局等。
1.2 电力行业现网情况
就网络层次看电力通信网络目前的情况是：
C1/C2：干线层。主要指国干（国电干线、国电直属区域电力干线、南方电网）和省干，以大容量MSTP设备组网（10G、2.5G、622M）+OTN网络建设，国干一般采用单链结构，省干一般采用环网结构，一般为几个环相交相切。
C3：城域层。一般以中小容量MSTP设备组网（2.5G/622M），采用环网结构。
C4：农网层。一般以小容量MSTP设备组网（622M/155M），受光缆资源所限，采用单链结构。
2 OTN在电力行业的发展趋势
2.1 OTN的发展趋势
随着电力行业信息业务的发展，调度数据网和综合信息网大规模建设部署;而目前作为基础通信网络的传输网以MSTP为主，在网络容量和传输距离上都产生了很大的瓶颈。同时，从技术演进的历程来看，WDM技术继点到点波分之后，又提出了面向IP、智能化、绿色环保等更多更高的需求，所以，融合了业务交叉、控制平面、L2交换等技术的波分解决方案，成为了下一代光网络的发展方向。所以，电力行业急需建设一张大容量、长距传输的骨干传输网络，同时这张网络还需具备智能化OTN的先进性，以满足未来的新业务需求。
未来电力OTN网络的发展趋势，主要包括两大趋势：电力干线网络Mesh化和OTN下沉。
随着电力网业务的发展和网络规模的扩大，省干OTN拓扑Mesh化，为实现智能保护恢复提供物理基础。OTN下沉至省级电力公司层面，提供更大的传输容量，节约大量光纤资源。
2.2 OTN在电力的现状
2012年以前少数几个省份已经开始在国干层面进行OTN建设以代替原有的MSTP或者OTN网络，2012年开始国家电网开始将OTN纳入集采中，开启了大规模国干、省干OTN建设。目前国网国干以及大部分省干已经建设了OTN网络，未建省份也逐步纳入集采中，南网各省也在进行省干OTN的集采。
3 OTN在电力行业的应用
3.1 当前电力传输干线网络面临的挑战
电力业务需求主要来自于两张网络：调度数据网和综合信息网，目前主要承载在MSTP网络上，作为最靠近物理层光纤的网络，OTN可作为MSTP和IP的统一承载网络，其应用场景主要在干线层，包括国干和省干两个层面。由于业务流向、运维模式等特点与公网相差较大，针对电力系统通讯特点，选择合适的OTN引入策略，将有效的解决电力通讯存在的问题[1]电力网络的干线层究竟有什么样的需求？为什么需要在电力干线层部署OTN网络，MSTP和传统WDM有什么局限？接下来从四个方面来进行分析。
（1）带宽的压力。随着电力需求的逐年攀升，新建厂站增多，原有厂站业务量增加，导致电力业务网络的带宽需求也逐年攀升，其中，最主要的带宽需求来自于综合信息网，如视频会议，视频监控，VOIP，远程教育等，业务颗粒也在向大颗粒的GE转变。因为电力业务安全性要求极高，因此，对不同的业务实行物理隔离加剧了高带宽需求。如在某省的标书中出省业务的断面流量需求达到了80G，而现网以MSTP为主，最大系统容量也不过10G，无法满足干线带宽的需求。
（2）安全问题。电力作为关乎国计民生的基础性行业，安全性至关重要，如果出问题，影响极大，所以需要确保业务，网络和设备的安全性。
（3）长距传输需求。电力干线网络建设的过程中，具有长距传输的需求，比如，厂站到调度中心距离偏远，地理条件受限，中间不具备机房的建设条件，但现网以MSTP为主，传输距离有限，无法满足长距传输的需求，此外，超长距技术也可以避免在条件恶劣的地方建设机房，减轻维护人员的压力。
（4）智能化调度需求。干线层大颗粒的业务需要具备灵活的业务调度能力，以提供业务的快速开通，修改和调度能力，减轻维护压力。传统WDM设备只能靠手工计算业务路径，手工连纤，工作量大，易出错，无法满足智能调度的需求，并且，也无法提供抗多点失效能力。
3.2 OTN助力打造坚强智能电网干线传输
基于以上四个对于电力业务发展的挑战，OTN可以很好的解决上述问题：
（1）带宽的压力。随着OTN技术的发展，目前系统的单波容量可达100Gbit/s，通路间隔可做到25GHz[2]，OTN可以提供超大容量，完美解决电力带宽需求，现阶段在国干和省干部署10G系统即可满足需求，未来可以平滑升级到40G/100G系统，国干可考虑建设80波，省干可建设40波系统。对不同等级和分类的电力业务，OTN提供的充足的波长/子波长资源可满足物理隔离的需求，保证安全性。此外，富裕容量也可进行带宽出租，拓展互联网业务。
（2）安全问题。对于保护，现网业务目前依赖于MSTP的保护，后续业务的传送和保护也要逐渐由OTN完成，但建议分阶段进行。在网络保护方面，OTN的保护功能主要包括基于电层的保护恢复能力和基于光层的保护恢复功能[3]光层保护基本继承了原有传输的保护特性，电层保护是OTN特有的。
第一阶段：OTN仅保护综合信息网业务。当前综合信息网业务较少，但后续发展快，所以新增的高带宽、大颗粒的业务可以直接用OTN承载;现有综合信息网业务承载在MSTP上，也可适时逐步地割接到OTN上。
保护要求：综合信息网主要为生产管理类数据业务，保护时间要求为50ms，OTN的多种保护方案皆可满足此要求（后面会详细介绍）。对于从MSTP割接到OTN的综合信息网业务，OTN和MSTP可提供双层保护，也可根据需求只提供一种保护;对于新增的综合业务，仅有OTN提供保护。
继电保护业务、生产调度业务安全等级高，暂不割接到OTN，仍由原有MSTP进行传输和保护;MSTP可满足继电保护15ms时延要求，同时提供基于VC的保护满足调度网业务30ms的保护要求。
第二阶段：OTN保护调度网+综合信息网业务。随着OTN逐步替代MSTP，调度网业务也割接到OTN;继电保护业务仍由MSTP传输;
保护要求：本阶段调度网业务和综合信息网业务都承载在OTN上，保护时间要求分别为30ms和50ms。OTN的多种光电层保护方案皆可满足。
对于从MSTP割接到OTN的调度网和综合信息网业务，OTN和MSTP可提供双层保护，也可根据需求只提供一种保护;对于新增的综合业务，仅有OTN提供保护。
继电保护业务仍由MSTP传输。
第三阶段：本阶段OTN全面替代MSTP，调度网和综合信息网直接承载在OTN上，即IP over OTN。
保护要求：对于调度网业务和综合信息网业务，OTN提供多种光电层保护方案，分别满足30ms和50ms的保护要求; 对于继电保护业务，由于其带宽较小，OTN可以提供ODUflex封装方式，动态适配其带宽，无需占用波长或ODUk的大带宽，以节约带宽资源。同时，OTN满足其12ms的时延要求。
考虑到业务的安全性，电力调度网和综合信息网都起用了双归属配置，地市公司的业务双归到省调和备调，或省中心CR和备用CR，以便对业务进行保护。
采用OTN建网后，OTN对业务的保护除了保留了原来MSTP或WDM的保护方式外，还提供电层子波长级的1+1、1：1的保护，采用OTN后保护方式比采用MSTP或WDM种类更加丰富，安全性更高。
（1）长距传输需求。OTN通过提供多种调制技术、编码技术、不同种类放大器等可以为电力长距传输提供丰富的超长距解决方案，有效提高OSNR容限，延长传输距离，适用于电力厂站偏远，间隔距离较远的站点，如横跨高山，湖泊，沙漠，海洋等地理条件受限的应用场景。
（2）智能化调度需求。考虑到电力传输网络的光纤资源是随着输电线缆进行铺设的，传输网络建设完成后存在对线路改造的几率比较大，同时也存在新业务业务开通和老业务关闭问题，这就需要传输网络可以进行对业务快速开通/关闭、快速业务调度的能力，OTN可以通过光层、电层或者通过智能控制平面对波长子波长进行业务调度、开通/关闭等，同时也能缩短业务割接时间并提减少业务割接的安全性。
4 未来电力OTN网络发展趋势
通过近几年电力OTN集采的网络层次结合电力业务和OTN技术的发展趋势看，OTN在电力行业的发展趋势如下：
（1）电力干线网络Mesh化和OTN下沉。随着电力网业务的发展和网络规模的扩大，省干OTN拓扑Mesh化，为实现智能保护恢复提供物理基础。
（2）OTN下沉至县级电力公司层面，替代原有小型传输设备，节约大量光纤资源。由于省干网的Mesh化，为加载智能控制平面WASON提供了物理基础，进而实现业务的智能保护和恢复，抗击多点的失效。
参考文献
[1]孙海蓬，刘润发，于防.OTN在电力骨干通信网中的应用策略研究[J].电力系统通信，2012;33（236）：9-14.
[2杨爱霞.OTN在移动传送网建设演进中的应用探讨[J].电信技术，2010（6）：52-55.
[3]陈守用.OTN的保护方式及应用探讨田.信息通信，2011（3）：35-37.
作者简介：崔力民（1973―），男，广东鹤山人，高级工程师，长期从事电力通信系统建设、运维管理工作;
周文婷（1974―），女，江西南昌人，研究生，高级工程师，长期从事电力通信系统运维、网络建设等管理工作;
篇10
【关键词】智能；配电网；规划体系
基于智能配电网，即是综合自动化技术、通信技术、信息技术以及现代化的管理方式和理念，提高配电网设备性能和电能质量，以达到供电稳定的效果。智能化的配电网是城市配电网未来的发展方向，其技术含量高、内涵复杂，在规划建设上与传统配电网存在很大不同。
一、传统配电网规划存在的问题
传统配电网规划，主要内容为配电网现状分析、负荷预测、技术原则确定到网架规划，项目确定和经济分析等，其中影响电网网架的主要因素是负荷水平、配网短路电流、负载率、投资和可靠性。与智能配电网相比，传统配电网规划存在的主要问题是：
（1）人为操作的不稳定性，导致数据的差异。传统配电网规划过程中，配电网网架及运行数据一般是人为测算的，这样有很多的不稳定性。再加上每个单位和个人的测算方式不同，导致前后数据无法达成完全统一。
（2）在进行电网网架规划和平衡电力时，大多数情况下很容易忽视分布式电源的影响。近年来，随着智能电网的相继建立，分布式电源的应用也逐渐变得越来越多。但是之前，人们还普遍对分布式电源的影响认识不够充分，忽视分布式电源的影响在所难免。
（3）通常情况下，短路容量很容易影响配电网的规划过程。很多情况下，环网下也要保证开环运行状态，再加上短路容量这一局限因素的影响，经常导致环网可靠性降低。
（4）配电网经过规划后，大都比较简单，以致于在投入运行后效率较差。规划后的电网线路的负载率根据接线模式的不同而不同，比如，单环网的负载率只有50%不到。通常规划中由于配电网本身的自动化程度有限，是不会选择较为复杂的接线方式，这样一来配电网整体的运用效率自然相对较差。
二、智能配电网中常用的几种技术
1、分布式储能
分布式储能就是一种连接在配电网上实现能量储存和转换的装备，这种设备的组装时间很短，能快速地实现模块化管理。主要有电化学储能、电磁储能、机械储能和热能储能等。
2、柔性配电技术
柔性配电技术是柔流输电在配电网领域的延伸与扩展。主要是由电能质量和动态潮流控制两部分组成。
3、故障电流限制技术
故障电流限制技术是利用电力电子、高温超导技术限制短路电流的技术。必须配合使用故障电流控制器（FCL），才能使短路电流不受可靠性、电压质量和损耗的限制降到一个较低的水平。FCL是一种串接在线路中的电气设备，其在智能配电网中广泛应用。使用FCL可以将短路电流控制在2倍的而定电流以下，使配电系统避免短路电流的危害，传统配电系统中的电流断路器将会被取代。
4、高级配电自动化
配电自动化是智能配电网技术的基础，是综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与其他应用系统结合，实现配电系统的管理。高级配电自动化包含运行自动化和管理自动化两方面。配网自动化通过实现数据采集和监控、故障自愈、电压及无功管理等方面功能，能够提高供电可靠性和供电质量，提升供电能力，是实现配电网高效经济运行的重要手段，其合理运用是实现智能配电网的重要内容。
5、微电网技术
将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合，形成配电网中一个单一可控的独立供电系统，与配电网互联运行或独立运行，一定程度上避免直接对电网产生影响。微电网可由集控中心、多种分布式电源、智能化用户、多种储能设备、自愈性网络等构成，具备双向交互性、灵活性，可提高分布式电源效率，为重要负荷持续供电，同时提高电网内电能质量要求等特点。
三、智能配电网规划的影响因素分析
1、分布式电源
分布式电源不仅影响电力电量的平衡，而且影响各级电压的供电设施以及网架结构。一般在农村适合安装分布式的小容量太阳能。“金太阳”工程的完工标志着分布式电源工程的开展。
2、短路容量
故障电流技术的应用，能够实现电网线路在出现故障的情况下自动闭环，停止运作，在接线模式的选择上更加灵活。短路容量这一问题得到有效处理后，高压配电站在配备主变压器时更考虑高容量的变压器。可以应对更大规模的用电。
3、输送容量
柔性配电技术的发展，有效地提高配电线路的电能质量，同时增强在输送中的电量，达到进一步优化配电网架的作用。
4、高级配电自动化
分布式电源要想得到很好的应用，必须有高级配电自动化的配合。同时高级配电自动化这一水平的提升，对网架的选择提供更多的可能，可以选择较为复杂的网架方法。
5、量测系统
智能配电网的规划需要的数据必须更加准确，高级量测系统的建设可以提供配电网规划中需要的精细数据，将提高规划过程的科学性。
四、智能配电网规划体系
智能配电网的规划相对于传统的配电网规划体系中大部分地方仅开展配电网的编制的缺陷，将因地制宜的采用一些相应的技术，对接线模式进行专门研究，制定详细的规划原则。
1、科技专项规划
科技规划一般就是要针对当地的实际需要与发展情况制定适合的规划方案。一般是对柔性配电技术、故障电流限制技术以及高级配电自动化技术的科学规划。周期最好是5年。
2、电源规划
在参考当地自然环境和有关政策的基础上，制定出针对性的电源规划方案，包括传统的热电联产和储能装置。规划周期建议最好是5年以上。
3、电网规划技术原则
根据智能电网技术的发展，对接线模式、主变压器容量、线路输送容量等进行研究，综合考虑规划技术标准，应用供电可靠性的成本分析法确定符合当地特色的规划原则。这一工作周期最好是五年以上。
4、电力设施布局规划
电力设施布局规划是对智能配电网规划的成果和电源规划、二次专项规划中有涉及到市政资源的设施进行布局规划，工作周期最好是五年。
5、规划中需注意的问题
每一次启动电网规划前，必须对上一轮规划进行评估，寻找规划中的不足以及与实际情况的差异，改善规划思路。同时在规划中需要关注智能配电网发展趋势与当地经济相结合，充分利用存量电网资产，不断探索更为灵活的配电网规划方法，重视规划的可靠性，开展信息化的智能配电网的规划。
结语
综上所述，当前科学技术的快速发展，对于电网的规划提出了更高的需求，基于智能配电网已经成为一种趋势。智能配电网规划的实施，必须改进传统配电规划体系的缺点，以及当前电网发展情况和实际需求，针对性地做好电网规划，这样才能使基于智能的配电网规划体系实现更高的工作效率和更低的运行成本
参考文献
[1]刘丰艺；崔征；王志刚.城市智能配电网规划建设模式研究 [J].科技信息，2014（02）.
