智能电网特点范文
时间：2023-12-25 17:37:25
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篇1
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2
1 三网融合
三网融合是指计算机系统通信、电信、有线电视的有机融合，以建立高效化、完善化通信网络为根本目标，满足社会发展基本需求。三网融合有着极高的技术实践应用需求，在实践中所有网络层需实现有效连通。所谓三网融合，也可称其是三网合一，即计算机系统通信、电信、有线电视相互间有效兼容、渗透等，最终整合成信息通信统一网络，以互联网为核心，打破传统电信宽带运营垄断、广电内容输送的局面，明确互相准入机制，广电单位可经营增值的电信业务等，有线网络可提供互联网的接入业务，电信业可参与广电节目的生产制作、传输或者传播新闻节目内容，提供相应服务等。三网融合在基本概念上有着不同的角度及层次，涉及到网络、终端、行业、业务、技术等的有效融合。三网融合，其体系内的技术类型相对较多，软件技术、数字技术、光通信科学技术、TCP/IP属于较为常见的几种类型。一是软件技术，它可支持每个用户的现实需求，为其提供针对支持的一项技术；二是数字技术，它可实现语音的传输及交换、图像和数据等信息的编码处理；三是光通信科学技术，此项技术呈现着极速发展趋势，其在一定程度上为三网融合各项业务提供相应带宽服务，传输质量相对较高，更可为三网有效融合提供优质系统平台；四是TCP/IP科学技术，也被称之为互联网的通信协议科学技术，对三网融合实现快速发展起到基础保障作用。
2 网络通信科学技术发展现状
网络通信科学技术在社会众多领域中表现均十分优异，备受人们认可及广泛应用，其应用前景十分广阔。网络通信科学技术有明确的特点，单从系统层面来分析，其是以网络为基本形式，由若干链路和单个结点构成；其中，单个结点往往是由基于集成电路载体所实现的通信功能基本物理构成，如路由器、结点交换装置等；通信链路则是以光电技术为基础，将其有效应用到计算机信息网络当中。相关学者曾阐述，微电子科学技术属于驱动信息化革命的基础，微电子的芯片被广泛应用后，其计算功能可结合摩尔定理实施有效的计算分析，运算速度每18 个月便可提高大约一倍左右，故在发展增速层面，此项技术发展速度较快一些。从网络通信科学技术内在特点层面分析，网络通信科学技术向着移动化、自动化方向转变着，并可以提供多样化延伸服务，以自动化形式实现信息高速处理，以移动系统终端为基本载体，赋予系统以移动通信和移动网络各项功能，充分满足移动概念之下网络需求，坚持以实际需求为基本动力，有效提升网络运营商们技术对接的能力。例如：移动WLAN是移动网络技术发展的典型案例，其属于网络通信科学技术实现网络化发展重要标志，需要着重从网络结构、特点、支撑技术等层面分析网络通信科学技术总体发展情况。
3 三网融合的特点和趋势分析
3.1 在融合化层面
网络通信科技的一大发展趋势即为融合化。从三网融合视角来分析，国内现阶段的计算机系统网络、电信网络、有线电视系统网络等都是基于自身核心技术得以持续发展的，而后向着融合化网络方向积极转变，三种网络借助各自数据信息平台为广大用户提供着多媒体化信息服务，不可由单一网络替代，三网融合则会成为三种基础性网络今后发展方向。在技术应用层面上，三种不同网络技术有着相似特征，技术融合才可能实现，如软件技术、接入技术、数字技术等。三网的自身业务基础相对坚实，在社会发展进程中，网络发展和技术进步都具备业务携带功能，故网络并非恒定不变而是有着较大可变性，它们需要和市场、业务发展需求相结合。各个网络结构不同，可适应于所传送的不同业务信号。如电话属于传统电信网络业务，但伴随数据业务持续发展，网络数据业务逐渐超越了电话业务，在今后的发展进程中，电话业务地位会逐渐被数据信息层面业务所替代。故网络业务应当逐步以数据信息业务为基本发展方向实现有效融合，网络逐渐向着IP业务分组网络形式发展。网络通信科技向着融合化方向发展，往往不单单依靠着技术特征的相似性，需要侧重于不同市场需求层面，多种业务在向网络中的相同用户提供等同或者不同业务期间，技术融合即可实现。
3.2 在智能化层面
网络通信科技现已被广泛应用在如媒体、教育、金融、工业等众多行业当中，这些行业都以网络通信科技作为基本的技术支撑，并形成和行业相对接的网络通信科学技术业务，为人们日常生活提供便利条件，确保全新交易方式能够实现。大部分网络通信科技的有效运用，均凸显出智能化这一特征。例如，在早期，国内的移动通信以4G技术为主，但通信业现已逐步实现5G体系结构重大变革和发展；体系的变革形式属于新一代的移动无线通信系统基本发展方向，不仅具备超密集式组网和可编程等特点，且具备十分突出的智能化优势，可以感知到网络环境和用户们的业务需求，可为用户们提供更加优质的服务体验。对此，业内普遍认为，在世界范围内，5G是面向信息化社会需求的移动无线通信系统，其有着高可靠性及低延迟等优势，凭借连续广域化覆盖形式有效满足于大连续低功耗等目标需求。在场景应用方面，其可满足于超高速、移动式、物物通信、实时化连接和大规模化人群应用等各种场景，可实现资源的优化配置，为用户们提供丰富的通信体验，这也属于网络通信技术现阶段智能化发展的重要表现。今后，网络通信科技会持续向着智能化方向迈进，开发应用智能化空间较为广阔。
3.3 在兼容化层面
如何基于核心科技节约成本、有效利用信息资源，增强各种技术针对不同的系统终端的适应性等，均属于网络通信科技今后发展进程中所必须考虑的重点问题。随着云应用各项新型业务崛起与发展，智能化终端逐步普及，今后网络通信业务盈利将持续增加，为计算机系统网络稳健发展提供基础保证，故各类技术需要适用于市场需求变化、系统网络特性和硬件变化等，需要满足多方应用和发展需求。例如运营商的绿色节能需求、用户们的需求等，故今后为促使生产效率持续提升，网络通信科技将向着兼容化的方向持续发展，维持系统稳定可靠的运行状态，开发者需注重提升网络装置和技术的灵活度，开发更具安全性、绿色化网络科学技术，基于计算机系统网络通信科学技术，实现业务升级。
3.4 在安全化层面
网络通信科学技术的发展，给各个行业发展提供了动力之源。其中，交易方式改变属于最明显一种现象，以虚拟货币为载体的新型交易得以实现。伴随网络通信科学技术的持续发展，云计算、大数据等各项技术的有效融合，网络数据信息量处于井喷增长状态，在大量信息数据中含有用户们私人信息和财产信息。今后，在网络通信科学技术应用中，为维持网络系统高效稳定运行状态，需加强保护其具体应用和技术信息，有效提升网络通信科学技术的安全度，防止产生恶意的技术性破坏，以至于影响到社会各行业发展。
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【关键词】 智能电网 网络化电力营销 特点 重要性
策略
一、前言
现阶段，智能电网已经成为电力系统发展的必然趋势之一，智能电网下的网络化电力营销具有自身的特点，覆盖范围广，为电力用户提供更加个性、便利的电力服务，能够随时随地的满足电力用户的实际需求，这对于我国电力系统的健康和长足发展具有重要的作用。因此，文章针对智能电网下网络化电力营销特点以及重要性的研究具有非常重要的现实意义。
二、智能电网下网络化电力营销的特点及重要性
（1）电商品和传统商品相比具有自身的特殊性，最重要的特点就是储存性相对较差，并且电力商品还具有服务性、无形性以及广泛实用性等特点。正是由于电力商品的上述特性，为电力企业现代化营销模式的推广和应用提供了便利，并且逐渐的采用网络化电力营销模式取代传统的人工电力营销模式，为我国电力行业的快速、健康和长远发展奠定了坚实的基础。同时，电力商品的网络化电力营销和传统商品的网络营销存在一定的差异，并且具有以下优势：网络化电力营销能够利用智能电网采集更加全面、详细以及实时的数据资料，不仅能够为电力营销人员提供真实、可靠的参考资料，也能够将采集的所有数据资料反馈给电力用户，这样能够形成销售循环；网络化电力营销不受地点、时间、运输成本、配送效率等方面的影响，能够随时、随地的满足用户的实际电力需求。
（2）电力网络的覆盖范围非常广泛，在一系列政策支持下，我国电力网络逐渐的和通讯业务结合起来，这样有利于电力用户更加快捷、方便的联系供电企业，并将自身的实际用电需求或者意见反馈给供电企业，供电企业根据电力用户的实际用电需求对电力营销策略进行调整和改进。由此可见，网络化电力营销已经成为供电企业未来发展的重要方向之一。
（3）现阶段，人们的生活水平逐渐的提高，传统的电力营销模式已经不能够满足电力用户的实际需求，随着网络化技术的发展和应用，网络化电力营销模式营运而生，并且以其独特的优势，获得了众多电力用户的青睐，能够显著的提高电力营销服务水平，更好的满足电力用户的多样化需求。供电企业通过创建网络营销主页，并且在网络营销主页中设置各种服务板块，电力用户足不出户就能够办理电力业务，如缴纳电费、查询各种服务与电力政策等，提高了电力营销服务的便捷性和全面性，很好的满足电力用户的实际需求。
（4）供电企业的网络化营销模式能够为电力用户提供全天候的营销服务，并且供电企业还设置了线上服务，电力用户通过网络能够随时随地的提问，然后在线上为电力用户解疑答惑，更加方便、快捷的满足电力用户的服务需求，获得更多电力用户的青睐。
三、推动网络化电力营销发展的有效策略
（1）多样化营销策略。为了推动网络化电力营销的快速发展，需要制定多样化的营销策略，具体表现为：其一，制定个性化网络营销服务，不用电力用户对电力营销服务的需求不同，为了满足电力用户的定制化、个性化需求，供电企业需要更新营销观念，在网络化电力营销平台上实施双向互动，通过网络化电力营销平台对电力用户的电力服务需求进行采集，并进行动态化管理，为用户提供个性化的电力服务。其二，强化网络基础设施建设，提高网络化营销服务水平，网络基础设施是保证网络化电力营销实施的基础和前提。因此，供电企业需要加快网络基础设施建设进程，不断的丰富和完善网络基础设施，创建功能丰富的网络营销服务平台，同时做好网络安全保护工作，这样能够为电力用户提供更加多样、安全、高效的营销服务。其三，创建以电力用户为中心的网络营销策略，根据用户的需求制定科学的营销策略，这样能够有效的提高电力用户的服务满意度和忠诚度，既能够提高供电企业的社会效益，还能够获得良好的经济效益。此外，供电企业还应该充分的认识到信息交互技术和互联网结合的重要性，在智能电网跨越式发展的背景下抓住发展机遇，快速发展网络化电力营销。
（2）创建科学的价格体系。智能电网的快速发展为网络化电力营销的发展提供了契机，当分布式电源能够满足电网并网需求时，创建科学的价格体系，利用电力营销网络平台和电力用户进行沟通，达成交易意向之后，在电力营销网络平台上完成交易。利用智能电网的先进设备，能够根据电力用户的需求自动的完成分布式电源网上竞价。基于智能电网的网络化电力营销能够创建公平、公开的竞争环境，有效的解决传统死板定价机制的问题，在很大程度上能够提高供电企业的整体效益。此外，创建电力营销网络平台，大型电力企业与分布式电源具有平等的竞争机会，这对于改善用户的用电习惯和控制电价具有至关重要的作用。
四、结束语
综上所述，智能电网下网络化电力营销具有自身独特的特点，能够为电力用户提供更加方便、快捷、个性化的电力商品和服务，更好的满足电力用户的实际需求，受到众多电力用户的关注和青睐，并且网络化电力营销已经成为电力行业发展的必然趋势之一。同时，为了推动网络化电力营销的发展，还需要采取多样化的营销策略，创建科学的价格体系，为网络化电力营销的发展创造良好的条件，更好的促进我国电力行业的健康、长足发展。
【参考文献】
[1] 张芳.智能电网下的网络化电力营销发展探究[J].科技致富向导，2014，（22）：252.
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关键词 智能电网；电力调度；特征
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0169-01
当前社会环境中对于电力的需求呈现出逐步增加的势头，这种状态很大程度上来源于电力能源本身在当前社会中身份的转变。电力资源，在现在的社会中，更加接近基础能源的位置，并且经济的发展对于电力能源的依赖性也在逐步增强。毋庸置疑，在当前的经济环境中，电力能否实现有效配给和供应，直接影响到当地居民和企业的生活和生产过程展开，因此必须引起重视。
1 电力调度工作职能
所谓电力调度，就是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。电力调度工作的对象，包括整个供电系统中所涉及到的，用于直接参与供电以及维护供电设备持续稳定工作的二次设备。电力调度的职责首先是对这些设备以及设备所构成的系统的运行状况进行记录和监控，并且在此基础之上执行必要的调度和安全控制动作；其次，电力调度工作的职责还包括监控电力供给和消费的整体状态进行监督和统计，一方面在此基础之上实现对于电力供给稳定性的相应操作，诸如对电网的工作频率和电压进行调整和校对等，而另一个方面则在于通过相应的数据来实现对于电力消费的更为完全掌握，并且有可能基于此进行更为完备的电力供给能源配给，确保电力系统从硬件角度的承载能力，以及从能源角度的供求平衡都能得到较好的实现。
在电力调度工作的实际展开过程中，主要存在的问题主要有两个方面。其一在于当前我国电力供给网络繁杂，一方面电网形成历史决定了不同地区的电网呈现出不同的建设历程，同时在设备的投入使用时间以及技术采用方面都呈现出明显的分层状态。这种状态在一定程度上是与电力调度更大范围的集中工作控制方式相背离的。由于以往我国电网的建设归属地区控制，因此各个地区按照自身经济发展状况以及对于电力的实际需求来进行电网架设，因此通常从经济较为发达的地区出发展开，而一直到我国国家电网出现，并且进一步的展开发展，才将某些落后区域逐步实现通电。但是当前的电力调度工作，尤其是在智能电网的技术背景之下进行实施的电力调度工作，是基于信息化的调度工作，因此其覆盖范围相对较大，也正因为如此，相应的电力调度工作会面对同一区域内部不同的技术以及设备特征，为电力调度工作带来一定的不利因素。其二，则是在于当前的信息技术仍然处于发展阶段，虽然很多技术，诸如人工智能以及神经网络日趋成熟，但是从实验室到日常应用仍然存在距离。在电力调度工作展开的过程中，很多数据都难以得到切实应用，造成的资源浪费并不是主要问题，更为主要的问题在于难以通过相应数据得到对于电力调度工作的最优效果。
2 智能电网环境下的电力调度工作特征分析
当前智能电网已经在电力供给系统中广泛实现，对于智能电网的概念，并不存在相对一致的观点，相对而言认可度较高的概念由美国电力科学研究所给出，是将其表示为利用传感器对发电、输电、配电等关键设备的运行进行全面的监控，然后把监控获得的数据通过网络系统进行收集整理，最后通过对数据信息的分析、探讨，实现对整个电力系统的优化管理的智能系统。
在智能电网应用逐步深化的环境之下，电力调度工作也呈现出新的特征，具体而言主要有以下两个方面。
1）更加深入的数据应用特征。智能电网相对于更为传统的电网管理工作而言，最为显著的特征就在于能够及时有效地获取到供电系统中各个电气组件甚至是电力消费环境的详实可靠数据，而这些数据也必然会成为进一步开展电力系统管理工作的重要依据。从电力调度角度看，智能电网工作方式之下，首先能够对整个供电网络中所涉及到的电气设备以及输电线路等硬件工作状态做到进一步的了解和认识，并且依据此展开更有针对性的维护和调整工作。不同的硬件在实际工作中会面对不同的工作环境，而且由于投入使用的时间以及采用的技术各有不同，因此想要实现完善管理，对于电力调度工作而言是一项艰巨的任务。在智能电网环境下，由于有了数据的支持，因此能够实现更有针对性的电力调度管理工作，相比之下工作效率和效果都会得到显著提升。另一个方面还在于更加全面和深入地获取电力能源消费信息，在此基础上可以实现对于电力消费特征的进一步了解和估计，这些都能够作为进一步发展电力供给网络的重要依据，并且还能够通过这些数据依据电力的实际需求对供给特征进行调整，对于实现电力环境中的供需平衡有着极为重要的积极意义。
2）人员素质的提升。电力调度工作能否顺利展开并且以一种相对较高的效率展开，是关系到电力需求端以及诸多消费群体生产和生活能否正常进行的重要影响因素，而在电力调度工作的展开过程中，人员是至关重要的关键因素，直接影响到工作质量和电网的健康水平。正因为如此，人员素质的提升一直都成为电力工作系统中的工作重点之一。在智能电网的技术体系之下，众多的数据以及对于电网的维护和调整动作，都会形成关于电力供给系统的档案信息，并且包括调度和调整的结果在内，能够形成良好的工作效果反馈闭环，帮助实现对于工作质量的学习和效果提升。与此同时，智能电网中庞大的数据体系还能够帮助实现人员素质的提升，主要是作用于相关的人员在工作过程中信息的获取，以及既往工作案例和经验的提供。并且良好的数据库系统，还能够帮助电力调度管理工作实现相应的知识体系，这对于相应的工作人员素质的提升也会大有裨益，作为电力企业正规人员培训的重要补充，知识体系对于当前电力调度工作发挥着毋庸置疑的积极意义。
3 结论
随着电力事业的发展，电力调度面临着新的挑战。采用智能电网技术实现智能化的电力调度系统，加强对电网的有效管理，在电力调度自动化系统不断发展的将来，打造智能的电网服务，加速智能电网的建设，以便提高用户用电的安全性与可靠性，加大电力公司的投资效益。
参考文献
[1]胡毅.智能电网技术在电力调度自动化中的发展研究[J].北京电力高等专科学校学报，2012（10）.
[2]于劲松，秦香春.智能电网技术应用与发展[J].科技风，2010（21）.
[3]杨新瑞.调度自动化技术在智能电网中的应用与发展[J].北京电力高等专科学校学报，2011（8）.
[4]狄以伟.面向未来智能电网的智能调度研究[D].济南：山东大学，2010.
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【关键词】智能电网；建设；问题；对策
1.智能电网特点与建设现状
智能电网的建设及运行融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，以现代化的网络分析技术与先进的数字化技术为主要支撑，对传统电网中的技术设备、人员、控制系统及管理目标有机融合与一体，并采用先进的信息数据处理系统实现高效的电网建设与运行过程中的数据信息采集、处理、存储、传输工作，帮助电网系统对电网拓展及运行过程中搜集处理的设备与系统运行、客户需求、市场变化、经营控制中的数据信息进行科学、深入的分析整合，为社会提供更全面、更及时、更可靠、更优质的电网服务。
智能电网的建设和利用已经成为未来电网行业竞争与发展的必然趋势，越来越受到全球各国、各领域的高度重视。近年来，世界各国都逐渐根据各自的基本国情及技术设备的实际状况，制定出了相应的智能电网建设方案。西方国家智能电网的建设与规划主要围绕传统电网中监控系统及用电设备的替换与改造开展和实施，其智能电网建设的主要目的是提升用户用电体验、加强电网用电与配电管理。我国智能电网规划建设的重点在于改造与完善当前的大电网系统与相关设施，实现能源的高效利用、大容量、长距离输电线路的建设及发电、输电、变电环节功能的整合统一。
2.智能电网建设中的问题分析
2.1发电、输电、变电等环节存在的问题
从智能电网建设与应用的环节来看，系统的发电、输电等环节均存在一些问题：
传统电网发电环节主要通过低电压穿越完成，而智能电网主要通过对风能等的转变实现发电功能，当前，我国网厂协调能力、风电调峰能力都存在明显不足，使智能电网的建设和发展受到了制约。因此，我国拟定了构建大能源建设基地的电网建设规划。
我国幅员辽阔，水电分布极度不均匀，直接导致智能电网输电环节的不协调现象。输电设备与输电控制系统电压、容量负荷及输电过程的监控机制是制约输电环节的一大原因。
我国现有配电网络明显不满足智能电网建设要求，主要体现在配电网络的架构强度与稳定性不足、缺乏自动化与数字化技术支撑。
用电环节的灵活化和人性化是智能电网建设的一大亮点。当前，我国智能电网的用电环节仍未实现系统与人员的无缝衔接和有机结合，用电管理系统也没有足够的兼容性与可拓展性，不能支持用户与电网的高效互动。
2.2社会与市场环境问题
随着社会能源的日渐紧张，政府对行业建设用地的要求标准日趋严格，对行业及项目建设中的能源利用率、调度工作和系统建设运行等方面提出了越来越高的要求；社会经济及行业领域发展迅速、变化过快，给智能电网各项系统建设的灵活性、可拓展性及能源利用的高效性带来了挑战。
2.3电网内部建设问题
随着电网建设与运行过程风险因素的增加和日趋复杂，大面积停电对电网建设工作影响巨大；我国很多地区短路电流全面接近限额，基于此种问题的普遍性，很难通过简单的局部调整与改善解决当前的问题。
2.4新能源接入后的电网稳定性问题
新能源接入后的电网问题主要体现在输电环节。近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，严重影响电网整体稳定性和可靠性；另外，在配电与调度方面，也难以协调新能源与电网运行过程安全、稳定之间的矛盾。
3.智能电网建设对策
在社会经济与行业发展的新时期，智能电网的规划与建设工作应坚决以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，理清建设工作重点，着重从现代化的技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化等方面实施智能电网的建设工作。
3.1相关技术的研发与利用
当前，我国智能电网建设工作尚处于探索与初步发展阶段，迫切需要现代化的技术作为支撑。不论从电网建设中发电、输电、配电、用电等环节建设来看，还是从监控系统、管理控制系统等项目内容来看，现代化的计算机网络分析技术、现代化通信技术、传感技术等都是不可或缺的核心支撑点。近年来，我国智能电网建设过程中积极引入和使用了很多的现代化、智能化电网建设技术，虽然在技术融合与应用存在一些问题，但仍然大大改善了我国智能电网建设状况，如近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，一定程度上改善了智能电网建设状况，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，使用效果不尽如人意。
可见，我国智能电网建设中，仍需要根据实际的应用环节、项目内容选取和开发适宜的现代化技术，对于发电环节，引入变频逆变技术和储能技术提升发电效力；输电环节则采用现代化的在线监测设备、有源电力滤波器和静止无功补偿器和超导技术；加强用电环节智能用电信息采集系统和智能电表建设；同时在调度工作环节积极发展调度数据网的建设和完善。
3.2优化配电网络建设
配电网络中的电缆设备一律进行地下管道铺设，并建立完善的电缆运行监控系统，实现电力合理分担和输送。电缆监控系统装置主要安装与配电网的电缆主线上，为配电网络提供全面的环境监测、负荷承载、运行状态等监控功能，还负责配电网络与调度中心的通信工作。监控系统安装和运行之后，可对配电网络运行环境进行实时检测和分析，并通过预设的处理方式对火灾等意外故障作出相应的应急处理；监控系统检测到电缆超负荷运行时，可根据预设的控制程序对配电网络的输送负荷进行灵活、合理的调整；通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况，并作出正确的处理决策。
3.3建设智能化的电网调度系统
3.3.1监控工作智能化
将智能电网的实际运行状况预设入电网调度系统的监控装置中，监控装置通过对线路及系统负荷、温度等的监控和分析，将系统及网络中的异常状况合理分类、分级，并自动匹配处理方案。如配电网络的监控系统通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况。
3.3.2调节工作智能化
建设多个平行电网调节控制系统，方便用户以不同的途径和形式与电网互动沟通。例如，用户不仅可通过网络的形式实现人与电网的互动，还可通过电话实现自动化的电网的故障分析定位、故障处理及建议等等。另外，智能化的调节工作系统可为用户提供及时、准确的信息支持。
3.3.3用户管理体系智能化建设
通过电能和电流平衡法两种技术的引入和利用，建立智能化的防窃及意外处理机制；以WEB为基础，建立信息采集、查询、管理平台，方便客户通过WEB实现用电信息查询、用电业务办理、用户信息录入等功能，实现个性化的用电量、使用费用远程查询。
3.4用电设施现代化建设
推行现代化、个性化、符合节能减排发展战略的用电设施。当前受到广泛关注的主要有风光互补路灯系统，此种用电设备融合了太阳能用电设备与风能用电设备的优势与特点，可自主收集风能或光能储存至蓄电池之内，并进行独立供电运行，同时能够通过自动的光感应控制设备的开关。未来很长一段时期，我国将致力于此类高品质、高性能的用电设备的研发与利用，推动智能电网的建设工作。
4.结语
目前，智能电网正处于不断尝试和探索、整合的高速发展时期，不仅融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，还具有兼容、互动、优化、自愈和集成等诸多特点。鉴于智能电网建设工作具有极强的系统性和复杂性，受社会环境、技术环境及行业环境影响很大，我国应以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，结合国内技术与行业背景，从技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化几个方面全面开展智能电网建设工作。
【参考文献】
[1]丁民丞.应对挑战.响应需求——关于稳步推进中国特色智能电网建设的思考[J].国家电网，2012，（9）：55-57.
[2]李靖科.浅析智能电网建设面临的问题及信息化发展趋势[J].科技与企业，2012，（14）：196.
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关键字：风力发电；智能电网；并网技术；微网
中图分类号：U665.12 文献标识码：A文章编号：
0 引言
随着传统电网在能源利用效率、环保性等方面的问题日益比较突出。新能源作为清洁能源逐渐被人们所重视，并被大量建设。其中，风力发电作为新能源之一，在我国以及世界范围内广泛应用。基于风力发电等新能源构建的大量分布式发电设施也将被引入电网系统，电力的供应将多元化；同时电力终端的用电模型也将变得更加弹性。由于风力发电作为可分布式的再生能源，其本身具有的不稳定性，给传统配电网的电压、电能质量、继电保护等方面带来了诸多不利影响［1-2］。随着现代通信、计算、网络和控制技术的发展，信息技术运用领域的不断开拓，信息与能源技术的结合已然成为一种发展的必然趋势，利用先进的信息技术，提升能源管理水平，实现能源进一步的精密化调控。在这种背景下智能电网技术应运而生[3]。
1 风力发电并网方式及存在的问题
1.1风力发电的并网方式
目前，国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同，因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网；异步风力发电机组的并网方式主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等［4］。
各种并网方式都有其自身的优缺点，根据实际所采用的风电机组类型和具体并网要求选择最恰当的并网方式，可以减小风电机组并网时对电网的冲击，保证电网的安全稳定运行。
1.2 风力发电目前存在的并网问题
1.2.1 有功功率控制
电力系统每时每刻都要保持发电与用电的基本平衡，保持系统频率的稳定。风电场输出功率的波动对系统的功率平衡、电能质量带来一定的影响。风电场连续运行和起停过程必须具有控制有功功率的能力，一方面控制功率变化率；另一方面根据电网需要限制风电场输出功率。
1.2.2 无功/电压控制
电力系统一般通过调节电网的无功设备来调节系统的电压来避免较大的电压偏差及电压失稳问题。风电场作为系统的一种电源、要参与系统的无功调整及电压控制。对风电场无功功率的要求是通过风电场的功率因数范围来规定的。
1.2.3 频率控制
电力系统通过一次调频和二次调频来维持系统的功率平衡和频率稳定。一般情况下，系统频率在很小的范围内波动，而风电场输出功率在较大范围内波动，因此大量风电的接入会给系统频率调整带来一定的影响。而系统频率的变化又会给风电机组的运行带来影响，各并网导则都要求风电机组能够在一定的频率范围内正常运行。当频率超过一定范围后，限制出力运行或延迟一定时间后退出运行可以维护系统频率的稳定。
1.2.4 低电压穿越
低电压穿越LVRT（Low Voltage Ride Through）是当电网故障或扰动引起的风电场并网点电压跌落时，在一定电压跌落范围内，风电机组能够不间断并网运行。当电网出现电压突降时，不具备低电压穿越能力的风力发电机组切机将对电网的稳定运行造成巨大影响。风力发电机组是否具备低电压穿越能力会对电网的安全稳定运行、风机本身寿命及运行维护成本产生影响。
2智能电网的应用
我国的风电资源主要集中在西北部地区，而我国电力需求较大的地区则集中在中东部，因此造成我国的新能源电力必然经过远距离传输才能到达负荷区．这就要求电网必须在全国范围内对新能源发电进行优化配置。
风力发电系统的主要特点在于其能源供应的间歇性，因此会造成发电输出电压、频率的波动。而这种波动性在接入电网后会对电网系统的整体稳定性产生影响。目前已通过在风力发电机和电网之间加入变流器、逆变器及电容器组合等电力电子器件，实现对电压抖动、频率抖动、无功补偿和有功输出等发电系统关键参数的控制。而解决风力发电系统可能出现的输出不稳定问题，依赖于是否能及时获取负荷和风场发电的实时数据，因此需要智能电网信息系统的支撑[5]。
2.1智能电网的特点
智能电网基于实时性较高的测量通信系统，可以通过实时控制来达到发电负荷平衡，从而可以减少热备用，并且提高系统的稳定性，保证电网安全、稳定和可靠性的同时提高设备利用率。智能电网需要解决传统电网信息系统在信息采集、传输、处理和共享等多方面的瓶颈，而这些问题的解决则依赖于正在逐渐发展的物联网技术。
物联网的核心技术涵盖从传感器网络至上层应用系统之间的物理状态感知、信息表示、信息传输和信息处理，在智能电网信息系统体系中的通信、安全及上层应用等各个方面将起到重要作用。物联网技术的发展使得电力系统从一个相对封闭自给的控制系统融入计算机数字环境中，在提高电网稳定性的同时，使得风能等新能源方便地融入智能电网信息系统，统一进行规划与调度[6]。
2.1.1 电力系统量测控制设备和通信网络
（1）电力系统量测设备
电力系统量测设备是构建智能电网的基础，智能电网的实现依赖于传感器的应用和部署，电网运行维护量测系统主要用于采集电力系统单元，常用的如SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统的远程终端装置RTU[7]( Remote Terminal Unit)和WAMS(Wide Area Measurement System)系统中的PMU[8]（Phasor measurement Unit）。RTU单元具有量测、通信、控制等多种功能，该量测单元被广泛应用于能量管理系统EMS（Energy Management System）中，但其主要不足是数据采样频率较低，无法及时获取电网运行的动态信息；各RTU单元无同步时钟，获取到的数据不同步．相对于RTU单元，PMU增加了相角测量；具备GPS授时单元，测量精度更高。
（2）电力系统控制设备
电力系统控制设备是实现智能电网目标的载体，电网系统的主要工作参数是频率、电压、相位、有功功率、无功功率。为实现对以上参数的控制，电网系统的控制对象包括各级发电单元、输变电系统、配电系统。主要控制设备有RTU单元及各种智能电子设备IED（Intelligent Electronic Device）。
（3）电力系统通信网络
通信网络是智能电网的重要基础设施。智能电网中的广域量测系统WAMS、广域保护系统WAPS（Wide Area Protection System）、广域控制系统WACS（Wide Area Control System）等都依赖于通信构架[6]。
2.1.2 智能电网信息系统支撑平台
（1）传感量测系统
智能电网信息系统传感与量测的主要功能是在量测设备的基础上进行信息采集和汇聚，为上层的数据存储、计算、分析和决策奠定基础。
智能电网量测系统是智能电网实现的基础，实现电力数据的采集功能。已有的量测系统：SCADA系统、WAMS系统和AMI（Advanced Metering Infrastructure）系统三类。其中SCADA系统和WAMS系统完成对电力状态数据的采集。
（2）数据表示与存储系统
1）智能电网数据表示
描述电网系统本身、统一管理这些电力系统设备产生的数据是实现智能电网信息网的关键之一。电网系统的表示包括电力系统采集数据的命名、数据的定义、设备的描述、设备间关联关系的表述、通信模型的表述等多方面内容。
2）智能电网数据存储模型
智能电网具有可靠性高和数据大的特点，这要求智能电网数据的存储必须设置必要的冗余和备份机制；同时，电网数据的存储模型必须满足快速查找和快速处理；而智能电网本身应用多样，不同应用实时性要求也不相同，由此智能电网的数据存储也可分为在线数据和实时数据两种模式[6]。
（3）分析与决策系统
智能电网投入实际运行后，面临的另一个巨大挑战就是海量数据的处理能力。智能电网稳定运行监控系统应用需要海量数据处理技术的支撑。它根据量测系统获取到的数据进行动态安全评估DSA(Dynamic Security Assessment)，保证电网运行稳定，以及电网系统出现故障后恢复系统。该类应用多与微网系统相结合，考虑风能等新能源接入后分散发电资源的利用问题。
（4）控制与执行系统
智能电网包括分布式新能源的接入和使用以及电能的发、输、变、配、用等5个环节，所以其控制系统在传统的厂站式控制系统上加入了额外的分布式能源发电DPGS（Distributed Power Generation Systems）控制系统，总体构架如图1所示．从系统构架上来看，分散策略指将大电网按区域划分，每个区域有自己的控制中心，控制中心之间通过共享数据实现对整个系统的控制。
图1 智能控制执行系统
2.1.3 智能电网的调度方法
能量管理系统EMS是将计算机技术应用于传统电力系统的典型系统，其核心是调度自动化，主要面向发电和输电系统．但传统的EMS系统存在故障的处理速度慢；且不具有在线稳定监视以及预测功能，其采集系统多基于SCADA，实时性不高，造成能量调度不及时。而基于PMU的WAMS系统则可较好解决这一问题，但由于成本及技术限制，短期内SCADA系统和WAMS系统会共同存在．
目前电网调度管理的负荷建模方法可归纳为统计综合法和总体测辨法两类。统计综合法是对电力系统中的典型负荷进行数学建模的一种离线方法。而总体测辨法是将所有负荷看成一个整体，通过对系统在不同输入下响应结果的量测，从而估计负荷模型的参数的一种实时建模方法。
基于实时测量数据的总体测辨法能够更精确地表现电力负荷的特点[10]，在风电并网中更能准确的描述出并网过程中负荷的变化，使风力发电在遭遇环境或事故时，能够有效减少对电网系统的影响。但是总体测辨法建立负荷模型离不开风力发电及风电并网端现场实测数据，而快速取得大量准确数据有赖于量测系统、控制系统以及通讯网络等智能电网基础设施及其支撑平台。
2.2微网技术
随着风力发电等新能源发电的广泛接入，分布式发电系统DGS（Distributed Generation System）可以更好实现能源需求和环境保护之间的平衡，提高能源利用的效率和能源供应的可靠性[11]。目前，是将DGS系统和相应的负荷看成一个可独立运行的子系统，即微网。
分级控制模式[12]是微网技术中较为成熟的一种控制结构，整个微网系统作为主干电网的一个子系统，由位于主干网耦合点（PCC）的中央控制器控制，第二级控制单元由负荷/负荷群控制器（LC）以及分布式电源控制器（MC）组成。中央控制器协调LC和MC的控制效果，同时与DMS和大电网的中央控制系统之间进行信息交换。
目前，微网的系统复杂性也对微网监测和数据处理系统提出了更高的要求。需要支持多种通信协议，能够被在线定义及修改，支持远程监视与远程控制，历史数据能够按需储存和调用。微网可以被认为是大电网的一个智能负荷单元；同时，微网内部也可以被认为是一个完整的电力系统，需要进行分布式能源的调配。因此，微网的管理涉及到非常复杂的过程。
微电网内可以集成各种分布式新电源，从而能够提升供电效率，缓解能源危机．同时，在大电网发生故障时，微网可以脱网独立运行，大大提高了系统可靠性．尤其在电网发生严重故障时可向重要负荷独立供电，体现智能电网可靠、能抵御攻击的特点。微网从并网模式切换到独立运行以及微网从独立运行模式重新切换回并网的过程称为微网的切换模式。微网的切换所期望达到的目标是无缝切换。即在大电网故障时，仍可以维持微网内重要负荷不受影响，当大电网恢复时，微网能够自动实现和大电网的同步和重新连接。微网控制的目的是为实现微网内的系统稳定运行并且保证用户使用的电能质量。
由于风力发电等新能源发电具有分布式特点，因此微网系统承受扰动的能力较弱，为保证系统的稳定运行，微网在不同模式下的保护必须被考虑。目前，微网在并网和孤网（独立）运行模式下的过电流保护是主要问题。由于硅材料仪器的等级限制，微网内换流器提供的故障电流的幅值不足以用于驱动传统的过电流保护装置，因此，必须有小电流的故障检测技术以及微网的并网、孤网保护技术来满足微网保护的需要。
3 结语
风电等可再生能源作为绿色环保电力资源得到重视发展的同时，需要尽快开展对这些小机组并网特性的研究，特别要尽早开展风电不可预测性对电网冲击的研究。避免出现事故情况下风力发电反调节的情况发生，最大限度减小风电等小机组对电网安全运行的冲击。而智能电网本身对网络传输性能、数据存储性能及数据分析处理性能都有较高的要求。特别是在风力发电等分布式新能源发电和微网系统引入之后，电网的稳定运行控制将会更加复杂。所以在智能电网技术的发展中，应针对风电等新能源的发电、并网特点，解决分布式发电、微网环境下的能量调度问题以及数据的实时性和可靠性方面，进行重点研究。
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篇7
关键词：调度员培训系统 智能电网调度技术支持系统
中图分类号：TM 734 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0042-02
Research and Implementation of Dispatcher Training System Based on Intelligent Grid Dispatching Technology Support System
Zhou Han1 Zhang Jinzhe2 Yuan Qihai1 Wang Lili1 LiuYan1
（1.State GridElectric Power Research Institute，Beijing，100192China；2.North China Electric Power Research Institute Co.，Ltd，Beijing，100045 China）
Abstract：the paper mainly expounds the research on the technology of smart grid dispatching support system based on the model， make full use of public data and graphic information platform and provide a basis for the application， so as to realize the process of Intelligent Grid Scheduling Support System of dispatcher training system based on the basic functions and extended functions.
Key Words：Dispatcher training system； Smart grid dispatching technical support system
当前，我国电网进入了建设统一坚强智能电网的新的发展阶段。电网技术的不断发展和电网规模的快速增长对调度生产运行人员驾驭大电网能力提出了更加迫切的要求。调度员培训模拟应用功能（DTS）是调度员知识学习、经验积累、技能培训、岗位考核及反事故演练的重要工具，在提升电网调度运行技术水平方面具有独特的作用，是智能电网技术支持系统建设的重要组成部分。
1 基于智能电网调度技术支持系统的调度员培训系统的技术路线
1.1 一体化
新型的基于智能电网调度技术支持系统的DTS采用彻底的一体化技术路线。其主要特点为：
充分发挥智能电网调度技术支持系统基础平台高效、稳定、功能强大的特点，不采用任何中间实时库或共享内存技术，系统无冗余接口或中间缓存，减少了接口的失配性和性能迟滞。
充分共享智能电网调度技术支持系统平台和基础应用提供的公用模型、数据和图形信息，最大限度地减少用户的二次维护工作。
充分进行应用共享，通过基础应用功能（稳态监控、AGC、网络分析等）在培训态下的部署构建功能完整一致的控制中心模型，保证了调度员培训应用的一致性原则的充分实现，构建了完整、丰富的调度培训模拟环境。
1.2 真实性
DTS不仅建立常规的发电机、交流输电线、变压器、电抗器、电容器、母线、开关、刀闸、负荷等一次设备模型，还建立高压直流输电系统、串联补偿器等新型一次设备模型。除此之外，DTS还建立继电保护、安全自动装置、低频低压减载等二次设备仿真模型以及AGC控制系统模型。能真实地再现事故及恢复过程中的潮流分布、二次设备动作情况以及控制系统响应，能准确地仿真特高压和网省联络断面的潮流分布和电网特性。
1.3 灵活性
教员可以采用图上操作和表单操作进行各种调度操作模拟及教案制作。
提供了综合令模拟、发电负荷匹配跟踪、集合操作等功能可以简化教案制作和厂站与外部调度的事故响应操作。
提供了子教案以及消息型事件功能可以灵活地模拟复杂的故障场景。
提供了WEB交互技术，支持远程教员联合制作演习教案，简化了大型联合演习的教案制作过程。
2 系统结构
DTS总体分为电力系统仿真、控制中心仿真和教员台三个子功能模块。其主要软件组件模块的关系如图1所示。
事件调度服务：实现对教员/学员操作事件的接受、调度和解析，并将其转入待电力系统处理的事件队列。同时实现子教案的存储和调用。
电力系统模型：实现电力系统的仿真计算和事件操作处理，包括电力系统稳态仿真、电力系统动态仿真、继电保护和安全自动装置仿真、误操作仿真、统计分析等。同时实现快照、教案的制作。
培训评估：按照制定的评估规则，对系统运行状况的分析，实现培训过程的信息记录和评价。
数据采集仿真：实现对仿真电力系统的数据采集过程的仿真，将理论仿真计算的结果模拟成更为接近现实系统的各种量测。同时可以接受控制中心模型的遥控/遥调等操作，实现对电力系统仿真状态的改变。
控制中心模型：用以模拟与实际调度控制中心相同的系统环境，其中包括电网实时监控与智能告警、电网自动控制（AGC、AVC）以及网络分析等应用功能；
PLC仿真：接受培训态下AGC生成的控制设点，并仿真PLC的控制策略，生成电力系统模型中机组的出力设点。
DTS系统部署在II区，其经防火墙与I区PAS系统相连。同时DTS通过调度数据网外II区与所属各省地DTS系统互联或Web交互。DTS硬件部署图见图2所示。
3 技术特点
基于智能电网调度技术支持系统的DTS具有电力系统稳态仿真、频率仿真、调度操作模拟、继电保护仿真、安全自动装置仿真、交直流混合输电系统仿真、量测系统仿真、及AGC仿真，同时实现了基于WEB技术的联合反事故演习支持功能。具体有以下技术特点：
3.1 彻底的一体化设计思想
没有内置平台和数据库，充分共享模型和方式数据及画面，同时能够对AGC等控制系统实现离线闭环仿真。
3.2 独特的原型逻辑仿真法实现对继电保护进行模拟
改变了传统的逻辑仿真法截获故障信息的预判思路，通过建立继电器的空间和时间的动作特性原型，进行继电保护的模拟。
3.3 支持培训时在线的潮流转移分析
提供了灵活方便的事故下潮流转移分析功能。可以方便地为教员或方式研究人员提供事故及操作前后的潮流分析比较。同时提供了基准断面锁定功能，可以实现多步操作前后的分析和比较。
3.4 灵活且完备的培训教案保存
教案中保存典型教案中的电网模型、运行方式以及图形，用户可以追溯历史电网的典型培训教案。用户可以在当前电网模型变更后导入原有教案中的运行方式，大大方便培训教案的制作过程。
3.5 基于WEB技术，实现上下级调度的联合反事故演习
充分利用Java技术的跨平台优势，实现了基于WEB的联合反事故演习功能。演习人员可以通过调度数据网加合反事故演习进行浏览和操作。远程浏览器无需安装，可以广泛支持各种主流操作系统。
4 结语
基于智能电网调度技术支持系统的DTS应用功能遵循智能电网调度技术支持系统的总体设计和功能规范，充分依托和发挥技术支撑平台的优势，实现了基于智能调度技术支持系统的一体化DTS。充分共享了平台模型、方式和画面，可以方便地构建仿真培训数据环境，维护简单方便；基于应用的多态部署，实现了控制中心模型模拟，同时实现了AGC的闭环仿真，保证了培训环境的一致性；仿真模型全面，在实现了交直流混合一次电网仿真的基础上，实现了继电保护、自动装置、低频低压减载以及量测模型仿真，继电保护模拟采用了独特的原型逻辑仿真法，培训模拟更加真实；实现了基于WEB交互方式的联合反事故演习支持功能，支持用户基于调度局域网进行远程联合反事故演习，具有跨平台、无需安装、交互快速灵活的特点。
参考文献
[1] 马韬韬，郭创新，曹一家，等.电网智能调度自动化系统研究现状及发展趋势[J].电力系统自动化，2010，34（9）：7-11.
篇8
光纤通信在电网通信系统当中具有明显的优势，尤其是在智能电网概念提出后，对电网通信系统的要求越来越高，光纤通信技术在电网中应用十分广泛。因此，本文从电力系统通信出发，总结了SDH光纤通信网在电网当中的应用，以供参考。
【关键词】SDH 电网 通信
同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy简称SDH），是一套可进行同步信息传输、服用、分插和交叉连接的标准化数字信号结构等级，在光纤、微波等传输媒介上进行同步信号的传送，SDH的出现是电信传输体制的一次革命。1984年贝尔实验室提出SYNTRAN（光同步传输网），1985年SYNTRAN成为架构的正式标准，1988年CCITT接受SONET并进行修改命名为SDH。
1 电力系统通信
智能电网的概念兴起于美国，时间是2008年，《经济复兴计划进度报告》（美国），该报告中指出计划未来3年内，投资40多亿美元推动电网现代化，其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。我国在2009年，公布智能电网计划，将于2020年完成智能电网改造。智能电网也被称为电网2.0，是建立在集成、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感、测量、设备、控制方法以及决策支持系统的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。从这个角度来看，实现智能电网的基础是通信网络，这是电力系统当中不可或缺的一个组成部分。
通信网络承担着传递电力系统当中各种信息的作用，主要包括调度、管理、投诉电话信息、数据信号、远动信号、远方保护信号、计算机通信等，随着智能电网建设加快与完善，所需传递的信息更多。同时电力生产不容有失，输配电不能出现间断性和突然性，这是保持电网稳定、可靠、安全的关键。因此，电力系统对通信网络的要求很高，要具备可靠性，传输速率要快，局部地区站点集中，上下传输频繁，实时信息大24h不间断容量要大。大部分通信站点无人值守，自动化程度要高，要具备升级与扩容的能力，以便适应电路配置调整。
电力系统通信主要有三种方式：
1.1 电力线载波通信
这种方式是电力系统当有的，可靠性、经济性高，也是基础通信方式。但由于频谱的限制，只能满足部分通信需求。
1.2 光纤通信
具有容量大、质量高、速度快、抗干扰、抗辐射、耐腐蚀等优势。
1.3 音频电缆
这是链接近距离发电厂、调度所、变电站的关键，是载波终端与调度所的中间环节。通过相互绝缘的多根导体，按照某种方式绞合成线束，同时外包密闭保护套。
2 SDH光纤通信网的应用
2.1 SDH组网特点
统一的光接口标准；分插复用灵活；运行、维护、管理与指配能力强大；组网灵活；安全性、生存性强；组成环网具备自愈能力，自动化程度高，在无人为干涉的情况下可在短时间内自动恢复携带的业务，这些是SDH的显著特点。
2.2 SDH的应用
基于上文对电力系统通信的分析，SDH在电网中的应用要注意以下三点。
2.2.1 组成环网
使网络具备自愈能力，保证通信的可靠性。光纤芯数以四芯或二芯为主，综合考虑地区业务量、成本以及环网的自愈特性等因素，采用二纤单向通道倒换环网比较合理。
2.2.2 相比PDH
SDH技术的运用所需设备较少，比如SDH可以155Mbit/s信息流当中一次分插2Mbit/s的信号支路。举个例子，220kV变电站的通信站当中，使用一套SDH接入设备，接入地区干线和省级干线传输网。同时使用另外的一套SDH接入设备，通过地区调度中心，接入地区干线和省级干线传输网。
两套SDH接入设备分别在两个机柜当中安装，按照业务流向，同一台SDH接入设备实现线路至线路、支路至线路、支路至支路、线路至用户、支路至用户的交叉通路连接，速率64kbit/s，通过网管系统完成所有通路的配置。按相关规范和标准，配置相应的接口数量、通道、业务接口等。
两套SDH接入设备分别配置一个接口板，同时在一套SDH接入设备当中集中传输第一保护信息，另外一套集中传输第二保护信息；采用扩展子框满足接口板扩展，采用保护倒换方式避免出现信号盲区。对保护信号事件进行记录，在网管系统中建立档案，方便查询和分析事故。
2.2.3 SDH升级
首先是容量升级，也就是将STM-1升级到STM-4或者STM-16级别。其次，网络拓扑，升级终端复用器（TM），可以用上下分插复用器或数字交叉连接器等。SDH的设备出中继器外都可在线升级，且升级时不会对业务通信产生影响。
另外，值得注意的是，在SDH的应用当中，早期采用SDH组网的电力系统通信网络在上期的使用当中，暴露出来较多的问题。比如同地区电网存在独立的通信网且相互间没有直连通道；部分通信网未形成环网，自愈性不强，安全系数低；接口不足，扩展性不强，在电网调整时适应性较差；传输容量低等。基于此，组网优化十分有必要。而在优化组网时，首先应按照经济性原则进行考虑，在确保通信稳定、安全、可靠的情况下节约成本，提高经济效益。其次，优化前，针对现有通信网做好评估工作，通过调查光缆状况、业务路由等，分析业务需求、电网规划，确定组网结构和节点，并制定中远期目标，预测可能的业务流量和流向，以此来确定传输平面与业务通道。最后，对通信网的故障频发点进行针对性处理，解决突出问题，要注意的是在优化过程中应确保原有通信业务运行稳定，同时也要确保新业务能够正常接入，平稳的过渡。
3 结束语
随着人们生产、生活对电能的需求越来越强烈，同时电网也发展出相当大的规模，电网通信系统流通的信息量越来越大，对电网的自动化水平越来越高，特别是在智能电网当中，通信网络是智能电网的基础，也是确保电网安全、稳定、可靠运行的关键环节。SDH光纤通信网络因其容量大，传输速度快，可靠性、安全性、生存性高，标准统一，使用灵活等优点，在电网通信系统当中被广泛应用。
参考文献
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作者简介
何尚骏（1982-），男，福建省福州市人。大学本科学历。现为国网福州供电公司工程师。研究方向为电网通信（SDH、数据网、工业交换机、EPON）。
篇9
关键词：智能电网；发展；关键技术；功能；应用
一、智能电网概念和特征
1智能电网概念
（1）以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
（2）它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保要求、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
2智能电网特征
（1）坚强（Robust）
在电网发生大扰动和故障时、在自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏下仍能保证电网的安全稳定运行，不发生大面积的停电事故；具有确保信息安全的能力和防止计算机病毒破坏的能力。
（2）自愈（Self-Healing）
具有实时、在线连续的安全评估和分析能力，强大的预警控制系统和预防控制能力，自动故障诊断、自我隔离和系统自我恢复的能力。
（3）兼容（Compatible）
能支持可再生能源的正确、合理地接入，适应分布式发电和微电网的接入，能使需求侧管理的功能更加完善和提高，实现与用户的高效互动。
（4）经济（Economical）
支持电力市场和电力交易的有效开展，实现资源的合理配置，降低电网的损耗，提高能源利用率。
（5）集成（Integrated）
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、规范化和精细化的管理。
（6）优化（Optimized）
优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。
二、智能电网技术的发展
中国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，包括信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔流输电、变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。实际上，目前中国数字化电网建设可以算是智能电网的雏形。
1参数量测技术
参数量测技术是智能电网基本的组成部分。先进的参数量测技术获得数据并将其转换成信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计读取、消除电费估计及防止窃电、缓减电网阻塞及与用户的沟通。
未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户正在实施的费率政策。更高级的功能还有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部的电力使用策略。对于电力公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。软件系统将收集、存储、分析和处理这些数据，为电力公司的其他业务所用。
2智能电网通信技术
建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统支持，因此，建立这样的通信系统是构建智能电网的第一步。通信系统和电网一样深入到干家万户，共同形成2个紧密联系的网络―――通信网络，实现智能电网的目标和主要特征。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为动态的、实时信息和电力交换互动的大型基础设施。通信系统建成后，可以提高电网的供电可靠性和资产利用率，抵御电网受到的攻击，提高电网价值。通过智能电网客户服务实现电网与客户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平。
3信息管理系统
智能电网中的信息管理系统主要包括采集与处理、分析、集成、显示、信息安全等5个功能：①信息采集与处理。包括详尽的实时数据采集系统、分布式的数据采集和处理服务、智能电子设备（Intelligent Electronic Device，IED）资源的动态共享、大容量高速存取、冗余备用、精确数据对时等；②信息分析。对经过采集、处理和集成后的信息进行业务分析，是开展电网相关业务的重要辅助工具。纵向包括“发电一输电一配电一需求侧”4级产业链业务分析和“国家一大区一省级一地县”4级电网信息分析。横向包括发电计划、停电管理、资产管理、维护管理、生产优化、风险管理、市场运作、负荷管理、客户关系管理、财务管理、人力资源管理等业务模块分析；③信息集成。智能电网的信息系统在纵向上实现产业链信息集成和电网信息集成，横向上实现各级电网企业内部业务的信息集成；④信息显示。为各类型用户提供个性化的可视化界面，合理运用平面显示、三维动画、语音识别、触摸屏、地理信息系统（GIS）等视频和音频技术；⑤信息安全。智能电网必须明确各利益主体的保密程度和权限，保护其资料和经济利益。因此，必须研发大系统下的网络生存、主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码等技术。
4智能调度技术
智能调度是智能电网建设中的重要环节，智能电网调度技术支持系统是智能调度研究与建设的核心，赋予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。
5分布式能源接入技术
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。分布式电源（DER）的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏电源、燃料电池和储能装置（如：飞轮、超级电容器、超导磁能存储、液流电池和钠硫蓄电池等）。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，提高了供电可靠性，因此，得到广泛采用。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的大力支持下，迅速增长。目前，在北欧的几个国家，DER已拥有30％以上的发电量份额。在美国DER目前只占总容量的7％，预期到2020年时其份额将达25％。大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行，彻底改变了传统配电系统单向潮流的特点，要求系统使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。然而，通过高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中协调运行，可带来巨大的效益。除了节省对输电网的投资外，还可提高全系统的可靠性和效率，提供对电网紧急功率和峰荷电力的支持及其他一些辅助服务，如：无功支持、电能质量改善等；同时，它也为系统运行提供了巨大的灵活性，如：在风暴和冰雪天气下，当大电网遭到严重破坏时，分布式电源可自行形成孤岛或微网向医院、交通枢纽和广播电视等重要用户提供应急供电。
三、智能电网实现的功能
目前，智能电网研究较为成熟的主要是美国。美国多个州已开始设计智能电网系统，GE，IBM，西门子，Google，Intel等信息产业龙头都已投入智能电网业务。
美国能源部正在发起建立智能电网信息共享交流平台和信息库，资助智能电网技术研发项目，把清洁能源和智能电网作为中美能源领域合作的重要内容。
美国科罗拉多州的伯德市是美国第一个智能电网城市（见图1）。每户家庭都安装了智能电表，人们可以很直观地了解当时的电价，从而把一些事情，如：洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源，同时，变电站可以收集到每家每户的用电情况，一旦有问题出现，便重新配备电力。
在国内，上海开展智能电网建设与研究起步较早，也实现了部分功能。其中，上海世博园智能电网建设规划较为成熟，规划功能见图2。
四、我国如何发展智能电网的看法
1、结合我国电网的特点：
（1）电力消费增长较快，满足电力需求的任务繁重。
（2）电网建设相对滞后于电源建设，特别是配电网投资明显不足。
（3）分布式发电的应用还不具规模，经济效益没有体现。
（4）电价还没有完全市场化。
2、加强智能电网标准的研究。
（1）优先建设智能电网基础设施：电力通信专用IP网络。
（2）建设供电企业信息总线，有效地整合电网自动化资源。
（3）配电自动化、FACTS技术的应用。
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【关键词】电力系统规划；智能电网新技术；应用
随着持续发展的提出，优化资源配置与可持续开发是当前行业发展的趋势，对电力事业来说，面临资源紧缺，做好电力管理与配置需要革新技术，对电力系统科学化与专业化管理。现代社会，人们对电力技术有新要求，高校与智能化电力技术有很好前景，而智能化电网规划很好适应这一趋势，成为电网发展主流。智能电网是一种新的管理，电力输送与配置有新的变化，对提高电力效益有重要意义，对此要根据相应特点分析，实现电网规划中有效应用。
1 智能电网发展分析
（1）智能电网特征分析。一个是坚强性。智能电网确保整个电网发生突发性或者故障影响时，终端用电需求仍能得到满足，电网系统受极端天气或外力破坏影响下能保持安全稳定运行，以此保障电力信息安全；二是自愈性。智能电网具备持续在线安全评估和分析体系，提供了预防控制和防治体系为自我供电保障；三是兼容性。智能电网和传统电网系统不同在于支持各种可再生能源介入，能通过分布式电源和微电网互联实现终端用户的互动需求，使电网运行所支持服务最大限度契合所需；四是经济性。智能电网为经济活动和交易往来提供技术支持，实现各种电网资源优化对合理降低运行中线路损耗，提升电力利用效率而言有重要作用和意义。
（2）智能电网的表现。针对上述智能电网的特征分析，智能电网在应用中被人们称为智能，就有这种电网对传统电力网络系统优越地方。首先是智能电网的可观测性，电网系统中的传感器和有效传感技术能使电网系统的任意动作反映到界面上；其次，该电网和观测对象不再是观测和被观测，还具备控制和被控制等关系。同时，智能电网数据信息决策和环境适应优势使这种新型技术由比传统电网技术更广阔的空间。
（3）智能电网中应用的先进技术。相关人员要认识智能电网为新时期电网系统分支，建立在先进电子技术充分应用基础上。具体而言，智能电网中应用的先进技术有这几种。①双向通信。双向通信从本质上说是智能电网技术自愈性的关键体现。不仅能实现电网自我检测和校正功能，也能对各种电网系统中存在的安全事故有效监控和防护，这些电网事故发生后，双向通信能对各线路电能有效补偿，及时分配潮流，杜绝事故隐患的扩大，使智能电网及相关技术对电网控制和服务水平得到大提升。②固态表针。智能电网技术和其系统资源优势在于改进传统电网系统中电磁表技术和读取系统，以一种在电力企业和终端用户间双向通信的固态表计数和读取系统代替。这种表针能持续计量系统辐射内终端用户不同时段内的电能需求，同时将电力企业指定高峰和低谷价格信号及费率储存在计数装置中，将何时段何种费率政策信息反映到终端操作界面，据此实现电网系统智能化操作。
2 智能电网系统规划中应用
（1）智能信息模型建立。智能电网系统中，要对系统固有属性信息化管理，将各数据间层次分布整理清楚。所以，智能电网系统模型包含生产属性，也包括空间图形。空间图形可准确描述系统各空间位置，这些工作在GIS通过坐标（X，Y）得到表示；电力技术和电力系统信息数据量庞大，它采集地物特征及各种电力设备，能对生产设备信息化操控，很能对系统固定设施全程监控，反映于数据模型中，这些生产是由图形表示，都是点、线等对象集合，通过地物可组合成电力系统下所有地物，分别有各自属性和几何特征。网络处理电力技术和电力系统条件及过程数据分不开关系，对于过程模型，也可通过位置建模；用托肯建模可对过程实例进行建模；确保遵循其演进规则，智能信息流网模型才能保障完整性。
（2）数据库自动化更新。基于计算机软件环境下，所有电网信息系统应实行统一管理，其数据库以下述方法分层自动化更新：不断通过元件处数据采集系统对数据库记录自动更新。该更新模式，可同时用于变电站和煤矿等控制中心数据库，直接对上个控制中心数据库修改更新，这样能有效克服操作显示太慢弊端。建立缓冲区，大量存储数据，提升服务器效率，提升网络性能。如此，随底下数据库资源改变，级联式连续更新就展开了，区域控制和中央控制数据库自动实现更新。
（3）智能化规划与管理。智能电网智能化与优化调度，进行管理，用最低成本提供期望功能，智能电网优点是利用洁净的和可再生资源间歇性发电，保护环境与减少损耗，对当今时代的低碳经济和生活有积极作用，符合持续发展，未来发展有望实现电网和电信等的统一，发展前景很大。由上述可知，统一模式信息系统，智能电网对子系统管理内容，可通过四步骤实现，自动检查、寻的、求解和执行。当中被控制电网子系统能是一个层子系统，可以是元件或者站层子系统。对一个层子系统，功能是通过各级调度中心管理权限，对系统目的状态检查与监视，实现对电网子系统状态智能监控。
（4）交互组件。所谓交互组件又维护和信息查询功能，组件可根据系统规划中机器和管理设施运行时间等属性预警，电力信息变化时它可及时更新数据，交互组件拥有设置管理系统的参数与维护系统、权来查询系统、子系统渲染显示组件、属性查询三方面构成。渲染组件有两个部分，两部分为限管理等功能。矢量与栅格，这是运用失栅混合产生结果。交互组件实现系统漫游与放大等功能，能够依据初始位置制定捷径。操作人员可用查询组件查询设施属性或利用SQL实现更复杂的功能。
3 智能电网在电力系统中作用
（1）电网规划的意义。由于我国电网工作规划不全面与不到位等，有些新电网投运较短时间出现长期负荷等，有些施工难。因各种原因无法保证工程质量或者有较大隐患等。此外，我国电源和电网发展不协调问题。这一矛盾在当今社会越来越激烈，由于电力输送较差，资源供给问题严峻，使交通紧张等，例如北部和西部电力往负荷密集地区输送困难。
另外，互联电输电差，区域间电网跨流域补偿等也较差，由于各种原因，想要远距离输电难满足需求，电力系统中的规划很重要。
智能电网优点。智能电网有双向通信、监控和数据整合、调度、资源配置、新能源分布式管理等，整体上看，智能电网提高供电效率与改善供电质量，达到电网商业化，对环保和资源消耗有重要作用。
4 总结
综上所述，将智能电网用于电力系统中，可大幅降低管理难度，能很好控制成本，最终电力规划最优化解。为此，需不断探索智能电网在电力系统中应用，做到提前排除和防患未然。加强电力技术和系统规划，使系统规划作业更安全稳定进行，确保实现规划零故障，以便为社会主义服务。
参考文献：
[1]李宝云.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（11）.
[2]胡蔚.智能电网在电力系统规划中的应用[J].硅谷，2013（13）.
