智能电网的优点范文
时间：2023-12-28 17:49:40
导语：如何才能写好一篇智能电网的优点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、智能电网的概念与特征
智能电网是指以能源开发利用为基础，实现发电、送电、售电已经用电网络等诸多环节的智能自动化，并且提高供电的质量和发电资源的利用率，完成安全供电和节约用电为目标的电力网络。智能电网与传统电网的网络体系完全不同，它可以将供电网络的功能模块化，将供电系统网络化，将分散的输电线路集中化，进而实现输电网络结构灵活变换，加强国家电网的服务质量。
二、智能电网的合理骨架结构和关键技术
（一）通信技术介绍。智能电网中的通信技术是开放的并且高度集成的通信系统。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的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。
通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络―电网和通信网络，只有这样才能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一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。
（二）智能调度技术的介绍。智能调度技术是采用数据集成技术，并且有效的整合并综合利用电力系统的动态。
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则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统控制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。现有的调度自动化系统面临着许多问题，包括非自动、信息的杂乱、控制过程不安全、集中式控制方法缺乏、事故决策困难等。
为适应大电网、特高压以及智能电网的建设运行管理要求，实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应，必须对智能调度加以分析研究。
（三）分布式能源的介绍。对智能电网的改进的标准是为了实现各种发电系统和储能系统更容易接入。各种各样的不同容量的分布式发电（如风电、光伏发电）系统和储备能源的系统（如燃料电池、储能式混合动力交通工具）在所有的电压等级上都可以是想互联。分布式能源作为未来重要的能源将在能源供应总体中占据越来越重要的比重，根据发电能源的不同可以分为内燃发电机、微型涡轮发电机、风力发电机、光伏发电机、燃料发电机、生物智能发电机等，这些能源都有自己各自的特点，适合不同的应用范围。
1、内燃发电机。内燃发电机是传统的分布式能源发电装置，主要以柴油和汽油或者天然气为燃料。优点是使用比较方便，也相对容易控制，启动灵活，不会受到自然环境条件的限制，设备价格相对比较低。
2、太阳能光伏发电。太阳作为一种新型的能源是取之不尽用之不竭的，并且是一种全新的清洁能源，太阳能的利用方式主要有光电转换、光热转换和光化学转换等，但是在我国光热转化和光化学转换技术还不太成熟，因此在我国比较通用的是光伏发电。太阳能相比于其他的资源有着显著的优势，它清洁无污染、装置也比较简单，规模可以控制，所以在我国很多地区实现了光伏并网发电。
（四）通用信息管理系统的介绍。智能电网中的信息管理系统应主要包括采集与处理、分析、显示、信息安全等几个功能。
1、信息采集与处理。主要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、输电、配电、需求四级产业链业务分析；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、人力资源管理等业务模块分析。
3、信息显示。为各类型用户提供个性化的可视化界面，需要合理运用平面显示、三维动画、语音识别、触摸屏、地理信息系统等视频和音频技术。
4、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，并保护其资料和经济利益。因此，必须研究复杂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。
三、结束语
智能电网有着高强度的兼容性，可以同时满足不同用户对电力供给的不同需求，而且可以合理有序的将分布式电源和微型电网融入自己的电网系统中。国内在智能电网的发展方面与其他国家有很大的不同，国际供电机构建设智能电网更多的是为了扩大输电供给的区域，而我国发展和建设智能电网其根本原因是为了建设节约型社会。我们专注于将他高压电网与智能电网有机融合，这样保证电网在任何时候的稳定运行。现在我国电网分配存在着极大的不合理，因此如何及时安全的实现全国范围的电能分配和输送，已经成为目前中国经济发展过重中不可回避的问题。
参考文献：
[1]王开宇，笃峻.智能变电站数据端维护技术方案探讨[J].江苏电机工程，2011，（03）：42-45.
[2]王山，张春晓.变电站辅助系统智能化监控模块[J].南京师范大学学报，2012，（12）：31-34
篇2
关键词：实时电价；智能电网；优化
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0121-01
1 智能电网的概念
智能电网，就是把高科技的传感量测技术、电力控制策略、电力高新技术结合起来，形成一个安全高效的电力能源网络。智能电网与传统电网相比，具有结构灵活、系统性能优良、质量较高等优势，能较好满足社会发展的需求。
2 智能电网现状分析
当前，由于用户自身的习惯不同、对于智能电网的概念不理解、不能掌握电网的现有信息等原因，用户的用电体验没有得到很大提升。相关机构根据用户参与方式的不同将系统分为基于激励和基于价格的两类。基于激励的模式指的是当电网的安全性不能达到一定的标准时，可以采用激励来刺激用户减少用电量。基于价格的需求响应是用户根据自身了解到的相关信息，对于需求进行适当的转变，在用电低谷期激励用户增加用电量，在高峰时期减少用电量，这样可以均衡各个时期的用电量，增强网络的安全性能，优化资源配置。实时电价就是其中的一种定价方式，具有很高的实用性能，对实时电价进行研究具有广阔的应用前景，受到社会的广泛关注。要提升电力的应用效率，就要转变传统的定价方式，实行实时定价，调整电力的供应与需求。
3 不同类型的智能电网用电调度
3.1 基于接纳控制的智能网用户用电调度
这一类型是指在实际电量供应满足不了用户需求下的智能电网用户用电调度。在这种类型下，每个用户的电表都有消费控制器，并且这个消费控制器能向相关部门传导用户信息。用户对于用电量的需求可以通过消费控制器被电力部门所了解。一天中不同的时刻、用户的用电习惯、实时电价等都对用户的用电需求有一定的影响。采用实时电价，一个基本前提是要保证用户总的用电量不能超出限额，其次还要尽可能满足每个用户的需求。在接纳控制的模式之下，每个用户都是理性人，会将获得的用电量和其最小用电额度进行比较，如果基本用电量可以得到保证，就能停止接纳控制算法；若是不能满足基本用电量，用户就不会继续使用电能，并向供电商传送这一信息，供电商通过分析这些信息，选取用电量和最小用电需求差别最大的用户停止供电并告知用户，用户再根据得到的信息进行用电量和最小用电额度的比较。这一基于接纳控制的智能电网用户用电调度，能总结供应商的实时电价计算方法，满足供需平衡，满足用户对于电网安全和质量的要求，也一定程度上节约了电能。
3.2 包含多个供电商的智能电网用户调度
这一类型是指当需要为多个供应商或者多个用户服务时的实时电价智能网络用户调度。同样，在这种类型下，也有用户与供电商交换信息的电能消费控制器。在这种模型之下，用户得知电价之后调整自己的用电量并告知供电商，供电商进行电价的调整并告知用户，实现了用户和供电商共同管理电量的分配和电价的制定。此外，还可以得出实时电价下电能利用效率高于固定电价下电能利用效率的结论，而且用户也能最大程度上减少自己的花费，提高用户的体验效果。
3.3 智能电网中家庭用户的智能电网调度
智能网络中用户家庭的用电调度考虑到了家庭中不同家用电器对于用电的影响。随着社会的不断进步，智能家电的普及也越来越广，相应，智能电网的功能也在不断扩大，性能在不断优化。在这种模型下，假设电价固定，对于两种不同类型的用电器进行性能分析，并对电量进行最优配置，实现电能花费和不认可程度的一种平衡。这种类型同其他两种类型的不同点在于电器分为可调度和不可调度两种，可以调度的一定程度上可以被电能消费控制器控制，而不可调度的就没有这一功能。用户要在电费和体验度之间进行最优选择，而这两者的目标往往是冲突的，这就需要用到微观经济的相关内容，实现总体收益的最大化，而实时电价的设立正好能帮助用户解决这一难题，同样也实现了资源的有效配置。
4 结语
智能电网是未来的发展趋势，具有广阔的前景。相关领域的工作人员要做出一定的努力，完善发展基于实时电价的智能电网用电优化调度，提高国家电网的运行效率，增强用户用电的安全性，增强用户的满意程度，实现资源的优化配置，一定程度上减缓资源稀缺的压力。本文论述了智能电网的概念及现状，分析了其三种主要的类型基于接纳控制的智能电网用户调度、包含多个供电商的智能电网用户调度、智能电网中家庭用户的智能电网调度，希望能对电力网络的完善和发展起到一定的积极作用。
参考文献
[1]马锴，姚婷，关新平，等.基于接纳控制的智能电网需求响应[J].控制与决策，2015，（1）：189-192.
篇3
摘 要 智能电网是经济和技术发展的必然结果，是保证电网安全、经济和优质运行的重要手段。本文主要针对国内外智能电网的发展过程，给出具有我国特色的智能电网概念，同时提出了未来智能电网所具有的特征和功能以及实现这些功能的关键技术。
关键词 智能电网 关键技术
随着市场化改革的推进、数字经济的发展、气候变化的加剧，开发清洁能源，发展低碳经济成为世界能源发展的新趋势。各类大型能源基地特别是风能、太阳能发电基地的加快建设，同时，电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密、电能质量水平要求逐步提高，对电网的安全性、适应性、资源配置能力等提出了新的要求，然而由于我国乃至世界上电网发展严重滞后，传统网络已不能支撑新的发展要求，为此人们开始提出、探讨一种新的具备交互、自愈合、优化运行、主动防御、灵活接入新能源等特征的现代化电网，这种电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要，将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等多种发电方式协调运行；更加适应高度市场化的电力交易的需要；减少电网损耗，提高电网利用率；更加适应用户的自主选择需要；构建高可靠性的优质电网，减少自然灾害、战争、人为误操作、设备老化等导致的大规模停电事故。
一、国内外智能电网的发展
美国发展情况。在美国，2001年美国电力科学研究院（EPRI）开始对智能电网进行研究；2003年美国能源部（DOE）致力于电网现代化，“电网2030计划”；2004年DOE启动电网智能化项目；2007年美国颁布《新能源法案》，在美国新能源政策中明确了智能电网工作；同时美国工业界，IBM、CISCO等巨头纷纷依托自身优势推出了各自的智能电网解决方案，美国电力企业也积极展开试点研究。2009年奥巴马上任后提出了智能电网计划重点，在于对现行网损巨大和设备老化的电网系统进行升级换代；建立美国横跨四个时区的统一电网，同时逐步实现美国太阳能、风能、地热、分布式能源等的统一入网管理，提高能源利用效率。
二、我国未来智能电网所具有的特征
到目前为止，智能电网并没有统一的定义，各国均根据本国国情逐渐确定了针对本国国情的智能电网概念、侧重点和发展方向。与其他国家智能电网发展的侧重点不同，我国未来的智能电网是以特高压电网为基础，通过统一、畅通、高效、双向的通信网络连通、控制，实现发电、输电、变电、配电、用电和调度的高度智能化，从而保障特大规模、特高电压等级、特大输电能力互联电网的“清洁、安全、自愈、经济、互动”运行，为我国经济、社会发展服务。
三、实现我国智能电网关键技术基础
1．发电侧的关键技术研究
为了降低火力发电对环境的影响，倡导洁净新能源发电、分布式发电已经成为当今世界上研究的热点。我国未来的智能电网要实现清洁环保，必须充分发展、优化新的发电技术，主要解决新型发电接入电网对电网造成的污染和冲击的问题，发电侧的关键技术研究是很重要的。
2．输电侧的关键技术研究
我国智能电网输电侧在特高压输电系统基础上，在电网建设中引入信息、控制等技术过程，统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级，实现整个电网在运行控制和管理维护上的智能化，达到电网更安全可靠、经济环保的目的。
3．变电侧的关键技术研究
变电侧的关键技术主要集中在数字化变电站技术的发展和应用上，随着我国智能电网建设的发展，变电站必将掀起综合自动化改造后的又一波数字化变电站改造风波。数字化变电站是智能电网的物理基础，也是智能电网建设中变电站发展必然趋势。
4．配电侧的关键技术研究
国际上对于配电侧的研究较多，主要是建立高度智能的高级配电运行管理（ADO）上，ADO主要的功能是使系统可自愈。为了实现自愈，电网应具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视、分析目前状态的能力。后者既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力。而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接到一个安全的通信网上去，是做出快速预测和响应的关键。
5．用电侧的关键技术研究
用电侧是整个电网管理的末端侧，直接和用户连接，要达到对用电侧的智能控制，首先具有先进的计量基础进行架构，它由安装在用户侧的智能电表、前端采集装置、对采集的海量数据进行储存和处理的表计数据管理系统、双向通信的体系架构和相关的后台应用系统组成。其中智能电表需要具有双向通讯和双向计量，提供给用户实时电价和用电信息，需要具有接通或开断功能，实现对用户室内用电装置的负荷控制，并通过该体系实现用户用电数据的实时采集展示和用电量的多维度监测分析，通过实时展示的电价信号帮助用户合理规划用电行为，完成能源使用的统一管理。
总之，随着信息技术水平的不断提高，通信网向“下一代网络”演进，国内外通信网络向速度更高、层次更少、业务融合的方向发展。电力通信逐步从面向线路和电路的管理转移到面向流量和业务的管理，成为电力系统可靠和必不可少的支撑系统。
参考文献：
篇4
[关键词]有线电视 智能前端 通信方法 ROSA系统
中图分类号：TN948.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0313-01
据调查结果显示，电视是我国每户人家必备的生活设备，而且，电视也从原来的黑白电视逐渐变成了现在的有线电视，在网络信息技术的时代，无论是电视还是电脑都是充当着智能系统数据传输的角色的。尤其是现在的有线电视，因为有线电视不仅能够传输数据，还能够节约分布线的费用，但是，有线电视在传输数据的过程中会占用电视信号的传输道路，就需要有线电视的系统具备一个双向通信的机制。
一、前端、智能前端简介
1.1 前端
信号源、前端、干线传输以及用户的分配是有线电视系统的基本组成部分，也是必不可少的部分。系统中信号源和干线传输设备之间的设备就是前端，它主要的工作就接受信号源传输的信号，然后经过一系列的工序之后传输到干线传输设备中，并且保证信号不会受到干扰。在现阶段的数字技术等发展的影响下，前端的类型也发生了改变，但有一点是一直没有改变的，就是前端是单向控制的设备。
1.2 智能前端
智能前端是一种新的类型，它和前端的区别就在于，它能够负反馈控制，而且所有的设备设施都是广播级的指标。同时还能够与计算机直接进行连接等多项功能。可以说计算机管理的系统是智能前端的核心，据调查分析，现阶段美国的科学亚特兰大公司、以色列可帕斯公司等的系统都是比较出名的，除了这些之外，还有一些特殊的设备，比如A/V切换矩阵、控制软件等。而且，在网络中安装检测器的目的就是辅助前端开展监测的工作，所以，网络监测器利用电缆的调制器等设备将监测的参数等传送都到计算机上，再由计算机进行处理分析。
二、有线电视智能前端的网络通信方式
2.1 基于有线电视的HFC网络结构
基于有线电视的HFC网络由馈线网、配线网和用户引入线3部分组成。HFC馈线网是指前端（光网络单元ONU）到服务区（SA）光节点之间的部分，可以采用AM-VSB 1 310 nm或1 550 nm光纤传送到光节点设备。光节点设备是HFC接入系统的关键部分，每个服务区的光节点设备可服务500多个用户。光节点设备将下行的光信号（包括话音、视频、数据等信号）进行光电变换，并将各种信号混合。光节点设备是一个双向传输设备，在上行时，光节点设备将来自同轴电缆支路的上行信号（电信号）转换成光信号，发送至前端的上行光接收机。
HFC用户引入线是指用户接口单元到用户终端设备之间的部分，一般通过软电缆把各种信号送至用户的电话机、电视机、计算机等终端设备。
2.2 调制调解器
一般情况下，人们家庭中所使用的电话线是公用的交换电话网，是利用发达的网络以及一些设备连接后形成的一个有效的通信方式。这种方式比上述中的方式而言，它仅仅只是一个间接地连接通信的手段，因此，智能设备等都需要增加一些相关的通信设备，才能够使用这种通信方式。PSTN最初是为了将语音信号进行模拟传输的，所以，它的频带宽度在300Hz～3300Hz的范围内，但需要计算机传输的数字信号基本上都是用的“0”或者是“1”，涉及到的谐波信号都是从低频到高频的，而且十分丰富，所以，直接将这些信号传送到电话线上，会使得信号严重的减弱，而且信号的接收端也会出现一些问题，比如失真等。因此，数据传输时，要先将数字信号转化为模拟信号，因为电话线上能够正常传输的信号就是模拟信号，而且还需要接收端将信号调节成音频信号等，直白的说就是需要在传输的两端都安装一个调制解调器，并且注意安装连接的插头要和相对应的插座进行连接即可。之所以要在两端都安装上调制解调器是因为前端的控制是单向的，通信方式也是单向的，需要利用两条通信通道才能够形成一个信息处理的循环，所以，需要两端都安装上调制解调器。而注意插头和插座的匹配是为了确保调制解调器能够在系统中正常的运作，从而保证通信的正常。
2.3 使用网卡，连接IP网
计算机网络解决通信问题使用的办法是分层，可是，不少主要生产计算机的厂家 不断推出的网络一概都属于专用型，存在于各个分层网络体系结构中，这样就在一定程度上致使不同厂家的网络在连接上存在一定的困难。因而，在1984年国际标准化组织公布了开放系统互联基本参考模型，也就是把网络分为了七个部分，从而有效地实现了计算机网络体系结构的规范化，标准化，可是在实际的运用中，美国两个研究人员提出的TCP/IP使用得比较广泛，其网络结构为四层，由低到高，涉及网络接口层、网络层、运输层、应用层，因此，我们平常使用的计算机网络TCP/IP协议也就被称作是IP网。ROSA系统的主机一般运行在windowsNT4.0这个平台之上，而其所支持 的通信协议各种各样。也就是说要是建立 网络使用的是TCP/IP结构的话那么就一定要在联网的主机上安装TCP/IP协议，且安装好。TCP/IP通信协议的网络中，每一台主机都有着一个IP地址，它们就像家里的门牌号一样是独一无二的，其功能也类似门牌号，这个地址不仅能辨别每一台主机，同时还承载着网络与网络之间的路径信息、数据资料等。这个地址一般使用的是三十二节制，表示为四个十进位制，而且每一个数字间都有一个小数点来加以隔开，其中包含着主机号与网络号。一般状况下，以免于IP地址和其他网络之间发生不必要的冲突，一定要给新建的网络申请一个网络号，之后就再给其安排一个唯一的主机号码，那么每一台主机都有了一个IP地址，且这个地址在网络世界中是独一无二的。出于对安全的考虑，在有线电视前端系统中所搭建的网络是不可以和外界通信的，也没有必要和外界有所通信，因而没有必要申请网络号。所以，一定要遵守在自由选择网络号的时候要注意相同性，这是ROSA系统的要求。
三、 结语
未来人们生活的社会一定会变成数字化的社会，各种信息转化为数字信息，人们直接利用网络就可以获取。所以，有线电视智能前端网络通信方式的改善，是帮助人们实现这个目的的。
参考文献
篇5
关键词：风电场 储能系统 功率 控制
0.背景
风能是一种天然的绿色清洁能源，在自然界里具有广泛的应用，以前建立了大量的火力发电厂对环境造成了巨大的损坏，而如今，在较大范围内使用风力发电以后，同样带来了很多的问题，因为风电具有不确定性和间歇性的特点，随之产生的风电波动功率给电网带来的冲击也会相应的变大，对电网的供电质量，稳定性和控制等方面带来很大的挑战。风速随机波动性使得风功率不能实现准确的预测，风电输出有功功率预测值与实际风电功率值的误差就是风电有功波动功率，这里面允许误差值有很大的波动幅度，对电力系统规划和运行提出的挑战。为了驾驭自然风能，对风力发电可以采取使用最大功率获得风能的运行方式。
1.风电场有功功率控制
风电场接入电网的过程中，根据风速的无规则的波动性，电力系统调度人员就必须在第一时间消除风电产生的波动功率。在目前要减少风电大规模接入系统所造成的影响，国内很多研究机构实验了很多的方法。有的从电网调度方面研究，调节普通发电机组的有功出力，加上调整热备用机组，减少风电不确定性和间歇性造成的不良的后果，通过使用最大功率获得风能形式下，比如通过风电场侧增加辅助功率调节系统提高风电接入电力系统的同步性，来减少谐波等对电网的冲击。有的通过风电预测角度着手，提高风电预测的正确值和精准性，建设一套可靠的风力发电能量管理系统，严格确定执行电网有功发电计划；增加辅助功率调节系统储能技术的提高。使用高性能的电池储能系统降低风功率波动，同时不断的改进电池循环利用率，大幅度降低风电的功率波动问题。
2.风电场有功功率控制技术问题
在风电机组中的有功控制和常规发电机组有功控制的不同在于发电机组输出的有功功率受到一次能源的提供的限制，在风电机组的有功控制，从源头上限制了风电场的风能比常规发电机组的能源来源稳定，也会产生原动机输出功率平衡，在调节的次数会减少，对有功功率的调节能力会提高。可是由于先天设计上的问题，常规发电机组在输出功率在大范围内不能使用连续调节的方式，同时风电场内的风能的分布存在空间和时间上的随机性，如果不断的调节风力机和发电机的运行状态，改变频繁调节次数加多，可是对风电场有功功率的调节速度比常规机组会增加，也就不能实现输出功率在宽泛的幅度内的调节。
3.双馈异步发电机特性
对于风电所用的发电机多采用双馈异步发电机输出功率的控制方法以连续控制为主根据受控对象的差异，双馈异步发电机的控制方法分为间接控制和直接控制，间接控制和直接控制都是基于有功功率和无功功率解耦的控制方法间接控制的控制对象为转子侧励磁电流而直接控制的控制对象为定子侧电磁转矩，通过滞环比较定子侧磁链和定子侧输出功率与参考磁链和参考输出功率的偏差，选择转子侧逆器输出的电压矢量，实现定子侧磁链和电磁功率的控制永磁同步电机输出的电磁功率经过整流，平波后变成直流功率，直流功率经过逆变后注入流电网逆变器控制采用传统的空间矢量控制方法，通过控制逆变侧输出电压的幅值和相位控制输出的电磁功率。
4.风电场的有功控制策略
风电场的有功控制策略是通过协调控制风电场内的各台风电机组实现的，可以将风电场等值为单台风电机组，此时风电场的有功控制模式与风电机组的有功控制方法相同，将风电场等值为单台风机可简化风电场有功控制的分析过程，但忽略了风电场内各台风电机组之间的差异。
4.1 全局转速控制策略设计
当风电机组工作在不同的运行区域时，对其控制的策略不同，其一是转速控制，转速控制的目标是将风电机组的发电机转速控制在额定工作转速，以保证机组的输出功率不高于额定输出功率，在风电场有功功率控制中，转速控制的目标是将风电机组的发电机转速控制在有功功率控制系统下发的参考工作转速，以保证机组的输出功率不高于有功功率控制下的参考输出功率。
4.2储能装置的研究
分布式发电系统的联合功率补偿的研究：未来的电网将容许各种不同类型的分布式电源和储能系统以即插即用的方式接入系统，特别是当高穿透率的分布式电源接入电网时，电能质量、系统稳定等一系列要求对智能电网提出了严峻的挑战。有功功率补偿和无功功率补偿相结合，进一步研究联合功率补偿问题，来适应大量随机性电源的接入，以提高电力系统稳定性和电能质量。混合储能系统除了能够灵活补偿有功功率，同样具备优秀的无功调控能力，可用于动态无功补偿以改善并网电压质量。
5.结语
风电场的可控运行，将风电场并入电网的调度体系，是大型风电场安全并网运行的大趋势，因此风电场的发电管理将成为风电场并网控制领域的重要研究方向，随着风电场有功控制技术的提高，将改善风电场并网容量，电网阻尼特性使风电场主动参与电网调节的能力逐渐增强提高风电场的可调度性，促使风电场运行方式的常规电厂化，将显著改善含有大型风电场电网的电力系统的运行方式发电计划及安全稳定性，实现并网风电场有功功率控制性能的提高。
参考文献：
[1]张丽英，叶廷路，辛耀中，等.大规模风电接入电网的相关问题及措施[J].中国电机工程学报，2010
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关键词：电力；智能电网；继电保护；
Pick to: electric power system of our country in the process of development, smart grid construction an important reform, not only is China's power grid of the future development direction, it is to make sure social, economic rapid development foundation. In the construction process of intelligent power grid, as the foundation of the power grid line protection, relay protection professional also face a good development prospect and space for intelligent power grid for the construction of the powerful backing. This article from the concept of intelligent power grid to speak about, tells the story of the key link of intelligent power grid-relay protection, and power on the relay protection technology and the influence of the technology development principle.
Key words: electric power; Smart grid; The relay protection;
中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：
引言：
当前形势下，智能电网被认为是历史跨入新世纪时电力系统最大的创新，是全球电力发展的趋势，电子式互感器、数字化变电站、光与测量技术等等包含了电子、信息、机械、管理各项先进的科学技术，智能电网导致的网络结构重组会使电力系统的复杂程度不断提高，同时新技术、新设备不断应用于智能电网建设工作中，所以继电保护作为电力系统安全稳定运行的基础保障，全新的挑战也随之而来。
为了实现智能化电网的功能，智能电网会把智能化的优点运用并体现在电力系统的每一个环节，达成这些环节的互动交易和智能化的决策。它还兼有高效运行、安全可靠、很强的自愈力和结构灵活开放的风格和优点，还能实现各种形式的发电方式的输送和优化对接。
一、智能电网
电网的智能化成为智能电网，它是基于高速通行、集成系统的基础上的并可以进行双向信息处理，以特高压电网为主干网架，掌握灵敏的控制方法，利用先进的电子传感技术，运用更为有效快捷的管理手段，对信息进行统一收集、处理，小到实现电网达到整个国民经济的安全、高速运行的目标。但是智能电网并不只是单纯利用先进的技术来解决单个设备或是变电站的网络，它是内涵实现整体电网的数字化、互动化、信息化，满足社会要求的高性能、高质量的电能，智能电网建设中先进的技术为决定了继电保护发展的高起点、发高基础。另一方面，对继电保护技术作深入研究和分析，也是智能电网安全运行的保障。
二、继电保护技术在智能电网中的应用
无论是传统电网还是未来的高智能化电网，继电保护都是不得忽视的问题，是电力系统稳定运行的关键，随着智能电网建设工作不断开展，继电保护过程日益复杂，因为保护技术虚融合信息技术、网络技术、电子技术、控制技术等多专业技术，据科学报道截止到2010年底，我国220kV及以上系统继电保护装置的网络化控制率已超过96.41％。
三、智能电网影响继电保护技术的发展
智能电网一个重要特征是自愈性。在不利用人为检查的情况下，电网中有问题的元件自动从电力系统中分隔出来，使系统恢复正常工作从而保证电网的稳定运行，称之为“自愈”。看似简单，实际上，“自愈”这一过程是对继电保护的挑战，随着高压、大规模电网的出现，网路中线路电流必然会比原来增大，解决这些问题就需要考虑到短路电路的可靠系数、增加抑制短路电流的设备等，会对继电保护的安全性、快速性、敏感性、可选性造成一定的困难。同时,智能电网也给继电保护技术提供了新的发展契机,利用其各项先进技术，例如新型传感器技术,可以更为精确的采集电气量，在发生故障的情况下，缩短数据计算时间，都会影响并促进机电保护技术的前进步伐。
1、广域继电保护技术[1]
由于电网系统规模不断扩大，广域继电保护就必须实现在庞大的电力系统中实现整体保护的目标，要在大范围内保持时间和数据同步进行以及大量的采集数据、长距离传输、快速反应等等技术要求会给其带来不小的难度，所以结合智能电网先进的技术提高继电保护技术是必要的，简单来说，广域继电保护技术主要包括时间数据同步、重组广域保护的区域结构、研究后备保护新设备、在线调整保护定值等。要在较大的范围内，利用统一精准的时钟源，实现同步数据采集，交换各个保护信息，并且要赋予区域内的继电保护决策功能，以便适应具有自主性的智能电网的工作形式。
2、数字化继电保护[2]
数字化是电力系统由传统电网向智能化电网转变的标志性技术，所以继电保护从传输、测量、收集、处理都必须发展为数字化形式，数字化传输方式是指采用电子式互感器传输，提高互感传输性能，减少传输故障，从而简化电流互感、二次回路线路连接，但是提高继电保护在智能电网中的整体性能，完善并简化其各项辅助功能智能，是继电保护未来发展方向的主要研究课题。
3、网络化继电保护
对于智能化电网来说，继电保护承担着处理网络化信息的任务，网络数据传输具有共享性，这就意味着继电保护的信息获取和信息传输将面临前所未有的交换平台。处理手段将利用网络上共享的电气量及控制信号，简化继电保护的配置结构，这些都是在数字化变电站的基础之上，优化其保护性能。所以电气量和传输信号必须可靠、安全，这关系到继电保护的结构组态和电网是否安全稳定运行。
4、继电保护在线整定[3]
与传统保护定值不同，在线整定技术实现了对整个电网甚至是电力系统线路保护的联网在线整定，利用全网可靠准确的信息实时的判断，并对其自动配置来调整定值，可以快速准确反映并分析故障，在线整定再也不是传统的各自独立分散的进行信息处理，而是通过继电保护技术整合信息并协调发展，这才是智能电网的发展趋势。
四、继电保护技术发展原则[3]
由上文可见，为适应智能化电网建设，就必须要求继电保护系统重新组建以达到保护电网安全运行的目的。在重构过程中必须满足继电保护技术的快速更新和其功能完整性两大原则，快速更新性原则是因为，在电网的运行工作过程中一秒钟都不能离开继电保护，所以其技术更新需要紧跟电网的发展脚步，要快速完成，在满足电力需求的情况下选择同时或是独立实施策略。功能完整性原则是指保护技术发展后必须优于原来的保护技术，以适应智能电网的线路保护要求。
结语语：智能电网是电网未来的必然发展方向，具有无可比拟的各项优点。在建设高性能电网的过程中，机电保护领域随着新技术和新设备的不断应用会发生翻天覆地的变化，新技术、新设备的不断投入使用，智能电网运行研究的不断深入，都要继电保护技术向更高层次发展，其功能和应用范围将会越来越广阔，为智能电网提供稳定的基础。
参考文献
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篇7
关键词：智能电网；分布式发电；电网规划
1 前言
现代社会对电力系统提出了新的任务：要求电网更高效、更洁净、零排量。智能电网能够满足这样的要求，它能满足用户对电力的需求，能优化资源配置，更好提高电力系统的可靠性和经济性，同时能满足保证电能质量和环保约束，适应新形式下电力市场化发展等任务。智能电网日益成为现代电力系统规划的主流。
2 智能电网的概念
智能电网在我国又称“坚强-智慧电网”。它是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测（能够监测电网所有设备的状态）、可控制（能够控制电网所有设备的状态）、完全自动化（可自适应并实现自愈）和系统综合优化平衡（发电、输配电和用电之间的优化平衡），从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。
3 智能电网的关键技术
3.1 发电、输入配电与储能技术
在电能生产、输配、使用等这几个重要过程中，电能生产环节是整个电力系统中减少污染排量最主要的一步，智能电网更多地采用无污染可再生的风电、水电等多种新能源进行分布式发电。分布式发电技术生物质能发电技术、有风力发电技术和地热发电技术等。输配电技术发展流方向是特高压输电技术和高温超导输电技术，特高压输电技术可以实现大功率、长距离输送电能，极大地提高了电网输电能力，同时可实现远距离各大电网互相联接。
高温超导输电技术主要包括高温超导电缆的结构与输电方式和超导电气设备等，是智能电网的输配电发展方向，随着高温超导体材料技术的进步，这种新的输电技术比传统输电技术有环境污染少、电能损耗小等优点。
分布式储能装置有飞轮储能、电池储能、压缩气体储能、抽水蓄能等，超导储能等。智能电网更多使用新能源、洁净能源和可再生资源，能极大地改善环境，特别是减轻温室效应有积极作用，同时缓解了我国传统能源分布不平衡问题，所以该技术被广泛应用。
3.2 电网通信技术
智能电网的多种数据传递、保护和控制信号都需要大量信息流量，需要创建高速、双向、集成、实时的通信系统，是实现智能电网的基础。通信网络和电网一同分布到每家每户，这样就形成了两个紧密联系的网络-电力网络和通信网络，只有这样才能实现高速、双向、集成、实时的通信网络使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力信息交换互动的大型公共基础设施。当这样的通信网络建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的各种攻击，从而提高电网稳定性。这样的通信系统是迈向智能电网的关键之一。
3.3 固态表针量测技术
智能电网不再使用现有电网中的读取系统及其电磁表计，取代它们的是可以使用户与电力生产单位之间进行双向通信的智能固态表计系统。基于微处理器的智能表计系统有更丰富的功能，如可以计量每天不同时段电能的使用量和电费，还可储存电力部门下达的高峰电力价格信息及电费费率，并通知用户实施何种费率政策。更先进的功能有用户根据费率政策，编制优质的用电计划，自动控制用户内部电力使用的策略。
电力参数量测技术是智能电网中最基础的组成部件，高级的电力参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息流，以供智能电网的各个系统调用。根据各种数据信息评估电网设备的健康状况和电网的发展趋势，进行智能固态表计系统的读取、防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户及时沟通。
4 智能电网在电力系统规划中的发展前景
4.1 当前电网规划存在的问题
我国存在着电源与电网发展不协调、不平衡的问题。我国各大电网互联输电能力不完善，电网之间的互济与跨电网补偿能力还有待优化改进。由于各种因素，目前我国要实现大容量、远距离输送电能还较难满足需求。所以国内电力系统的电网规划很重要。
4.2 智能电网在电力系统规划中的优势
智能电网的显著优点是能够利用洁净的、新型的、可再生的资源进行间歇性发电，实现保护环境、减少资源损耗，对于当今时代所提倡的发展低碳经济，建设美丽中国有积极作用，符合可持续发展。智能电网实现智能化、优化调度，进行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能。在未来电网的发展中，有望实现智能电网与电信网络、电视网络的深度融合，具有美好的发展前景。
智能电网对国内电力系统的规划提供了新的思路，电网规划需要更加注重电网的动态运行特点，电网规划需要注重用户侧的特性，电网规划需要更加注重资源战略计划的发展。
4.3 我国智能电网规划应用
驱动我国发展智能电网的主要因素是国民经济的持续快速发展，而我国能源分布不平衡，火电、水电、风能等能源基地与负荷中心相距甚远，这就使得我国以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网建设成为发展智能电网的物质基础。智能电网规划在输电领域多项研究应用已达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。明确提出：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，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网；通过电力流、信息流、业务流的高度一体化融合，实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用，极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带动电力行业及其他产业的技术升级，满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求。
5 结束语
智能电网是电网规划发展中一种新前景，建设中国特色的坚强-智慧电网，规划中国新型的智能电网发展战略，是我国当前电网规划的奋斗目标，也是发展前景。
参考文献
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[2]赵志芳.现阶段我国输配电价总水平管制模式探究[J].华东电力，2011年05期.
篇8
关键词 3G 技术 调度自动化 VPN 智能电网
1 引言
电网调度自动化系统是现代电力系统的神经中枢，担负着电网安全、优质、经济运行的重要任务，是电网安全可靠运行的重要保障。电网通信是调度自动化系统的重要组成部分，是实现电网调度自动化的基础。电网调度自动化系统通信最重要的特点是保证高度的实时性和可靠性。
随着通信技术的发展，电网调度自动化系统采用的通信方式经历了微波通信、电力载波通信、ADSL拨号通信、光纤通信等几个阶段，通道技术条件不断改善。光纤通信具有频带宽、容量大、衰耗小、抗干扰性强等显著优点，且光纤通信技术成熟，价格也较为低廉，已成为电力系统应用最广泛的通信方式。
随着智能电网的快速发展，将会有大量的分布式电源以及智能配电模块接入电网，如何将这些分布式设备快捷方便地接入电网调度自动化系统，是智能调度自动化需要解决的首要问题。3G通信技术为以上问题提供了新的解决思路。经过近三年的迅猛发展，3G通信技术已经成熟，具有覆盖面广、传输速率高、容量大、抗干扰性强等显著特点，将其应用于电网通信领域，可较好地解决了电力调度通道的备用问题以及分布式智能配电模块接入电网调度系统的问题。
23G通信技术的优越性
3G即第三代移动通信技术。国内3G技术有三大主流标准，分别是中国联通的WCDMA，中国电信的CDMA2000以及中国移动的TD-SCDMA。3G技术主要有以下特点：
（1）传输速率快，传输容量大。在高速移动中，数据传输速率达144kbp/s，慢速移动中的传输速率为384kbp/s ， 而在静止状态下可达2Mbp/s，可以高效地提供宽带、视频等业务。
（2）具有良好的兼容性与灵活性，具备各种复杂环境下的适应能力，同时适应多操作方式、多频段运行。
（3）具有高质量的语音与视频功能，可保证语音及视频图像的高保真传输，数据传输的实时性能优良。
目前，电网调度自动化系统朝着更加智能化的方向发展，在国家政策的支持下，各种分布式可再生能源将大量地接入电网中，如小型风电场、太阳能发电设备等。这些分布式电源的数量将十分庞大，分散于各个角落。同时电力系统中配电变压器的智能配电模块等数量也极其庞大，且分布广，难于通过专用光纤通道全部接入电网调度自动化系统。将这些电源点、智能配电模块经3G网络接入电网调度自动化系统是最便捷、最经济的选择。
3 3G技术在电网调度自动化的应用设计
3.1 厂站RTU终端与3G网络的连接方式
如图1所示，各发电厂、变电站的RTU，以及重要厂站加装的监控摄像头连接到3G通信终端模块，此终端模块能够将RTU发出的串行数据发送到3G网络，通过3G/VPN网络与电网调度自动化系统主站实现数据通信。如图1所示，电力系统中的每个厂站只需加装一台3G通信终端，即可实现厂站与调度主站系统之间的通信和视频监控功能。配电变压器，智能电网的分布式电源点，智能配电模块的连接与监控等都可以采用同样的方式快捷地接入电网调度自动化系统。
采用光纤作为调度通信的主通道，3G网络作为备用通信通道时，3G通道设置为故障时即时启动为主通道角色，承担主通道数据传输任务。
3.2 3G网络与调度主站系统的连接方式
如图2 所示，在电网调度自动化系统主站端，配置一台主站通信终端，主要负责连接通信运营商提供的3G/VPN 网络，并将网络数据信号转换为电力调度数据信号；一台3G/VPN 主站数据服务器主要将主站通信终端发送过来的调度数据信号进行存储和处理，同时将处理的厂站实时数据传送至电网调度自动化系统的前置机。图2 中的系统配置完成了从3G/VPN 网络传送的网络数据至电网调度自动化系统的电力调度数据的传输，从而实现各厂站与电网调度中心的实时通信。
3.3 基于3G网络的调度系统结构图
基于3G网络的电网调度自动化系统，光纤通道为主通道，各个重要厂站均有专用光纤通道与电网调度自动化系统相连，与外部网络完全隔离。3G/VPN网络为备用通道，在光纤主通道出现故障时，3G/VPN网络通道将承担厂站与调度自动化系统通信的重任。3G/VPN网络同时作为各种分布式电源、配变数据的接入点，将这些站点无缝接入电网调度自动化系统。各厂站RTU以及监控终端可同时分别通过光纤主通道和3G/VPN网络备用通道发送数据至电网调度自动化系统，实现双通道传输数据，满足电网调度自动化系统规范的双独立通信通道的要求，增强了整个电网调度自动化系统运行的可靠性。
4结语
基于3G网络的电网调度自动化系统采用3G/VPN网络技术，构建安全、可靠的电网调度自动化系统，为分布式电源、智能配电模块接入系统提供便捷的接入点，为智能电网调度的发展提供强有力的技术保障。随着3G网络技术的不断发展，其传输速率高、传输容量大、覆盖面广等优点可很好地解决电网调度自动化系统的备用通道问题，保障电网调度安全稳定运行。3G网络技术将以其强大的性能及成本优势，在电网调度自动化系统中获得广泛的应用。
参考文献：
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篇9
在我国的基础性设施建设中，电力基础设施建设是重要的组成部分，电力资源对我国的稳定发展起着至关重要的作用，其不仅保障了人民的生产生活，对资源配置进行了优化，还在很大程度上促进了经济的发展，因此，我国政府一直给予电力建设高度的重视。近年来，电力市场正伴随着科技的进步而不断更新，在可再生、高效的资源的驱动下，智能电网在应用上正在逐渐取代传统的电网。智能电网的自动化技术凭借着其安全可靠性好、节能效果明显、环保性高以及自愈的能力比较强等优点，已经成为了电力领域的关注焦点，所以加深对智能电网自动化技术的研究是非常迫切的。
2智能电网调度自动化技术的性能
取消代替耗费量很高的能源，将其本身的优势充分地发挥出来，从而确保智能电网的节能环保是调度自动化技术的关键目的。智能电网由配电网、电子技术、传感器以及网络等设备组成，其凭借着其特有的强大的兼容性能打败了众多对手，实现了电力资源最大程度的开发以及再生应用效率的提升。
2.1强大的兼容性很多种类的发电模式都包含在智能电网的兼容性内，在短时间内，这些模式可以对两种手段进行集中或分散，使得资源与燃料能够充分融合，而且可以有效减少负荷的压力。除此以外，智能电网对环保系统进行了建立，如果扰动问题造成了能源的消耗，便可以对其进行及时的消除，实现了能源使用方式的改良，同时还能帮助用户进行电网的多种选择。在发电模式以及各种电力储存的共同作用下，使得能源与电网能够更加协调的发展。
2.2强大的自愈能力智能电网强大的自愈能力使其具有很强的安全性能。自愈能力，即在不受人力资源干扰的情况下，能够对电力建设中的问题与不足进行自动完善，实现所有未知风险的排除。在进行网络应用过程中，自动化技术能够进行连续的检测工作，使得电网保护系统有效加强，其具有自动诊断并修复的功能，操作方便而且具有非常高的精确度，大大地弥补了传统电网的劣势。由此可见，自愈功能的介入能有效保障电力系统的安全性，是调度自动化技术的重要性能。
2.3强大的交互性电力的供应和需求在同时同地的情况下进行交换即为互动，其面对的主要对象是用户。调度自动化技术以用户接口为基础，以较快的速度完成人机模拟互动等一系列作业，实现资源配置的有效性以及电力设计方案的优化，从而促进供求关系在发展过程中协调一致。
2.4强大的优化性智能电网的优化性能主要表现为两个方面，即资产正常运营和成本支付，在对电力网络的分布以及传输情况进行充分的了解掌握后，进行资产的调配，实现工作效率的有效提升以及障碍物的缩减，进而使得能源的消耗以及资金的花费大大降低。
2.5强大的集成性在对电网的生产管理、数据处理以及工作流程进行充分细致的了解的基础上，对全方位的状况难题进行考虑，对最终的决定意见进行宣告，上述过程是智能电网建设集成性能的充分体现。
3智能电网调度自动化技术现状及解决措施
当前，我国的智能电网调度自动化技术虽然进行快速的发展并且得到了一定程度的应用，但其仍然存在很多缺陷，如资金不足以及技术落后等问题，使其面临着非常重大的挑战。
3.1智能电网调度自动化技术现状经济技术的快速发展带动了智能电网更加广泛的应用，然而也出现了很多种类的问题，具体有以下四种表现形式：第一，不均衡的分布，落后地区和发达地区的自动化技术水平存在着非常大的差距；第二，对电网建设的所有需求，目前的技术手段不能够完全满足的，因此经常会出现电负荷受到阻碍的现象；第三，智能电网的基本构件如网架以及输电设备等相对而言是过于落后的，不能满足发电的需求，进而造成效益明显降低；第四，可再生能源没有得到有效全面的开发利用，进而造成经常出现大量浪费的现象，违背了我国可持续发展的要求。除此之外，还有大量的自动化技术需要解决。
3.2智能电网调度自动化技术的解决措施目前的智能电网还处在发展的初级阶段，每一个国家都是积极地探索怎样才能实现调度自动化技术在本国发展中更好的应用，而相对于一些发达国家，我国智能电网的整体建设水平是比较低下的，所以对其进行研究以实现更好的应用是非常迫切的。应该将本国的国情结合起来，对安全可靠性、节能环保性以及用电总量进行综合的考虑，实现电网发展与社会经济效益的有机结合。对一些实际情况，要采取相应的解决方法进行解决：第一，制定出一套相对高效的标准，用以指导智能电网的实际建设；第二，对一些问题，要做到具体问题具体分析，在进行资源开发时要与各个地方的实际特点进行结合以保证合理性；第三，对多种发电模式以及电力存储进行设置安排，以更好地节约资源，要对设计方案进行不断更新创造，对电网的管理方法进行不断优化；第四，对计算机及网络等通讯技术进行改进，确保其能够顺利的开展运行。
4智能电网调度自动化技术的发展方向
众所周知，智能电网的未来发展前景是非常好的，在将来进行体系建设的过程中，采用AMI技术的可能性非常大。其可以对电力系统以及负荷信息两方面的内容进行有效的连接，三维GIS、智能机器人以及高级配网等大量高新技术都会应用于调度自动化系统，能够对区域之间的数据信息进行及时的传送，进行经验知识的相互学习，在有效消除信息闭塞问题的同时促进彼此的共同进步。强大的自动化系统可以在规定的区域中整合繁杂的数据，能够对需要的资料信息进行任意调取以进行完整电网模型的建立，其具有诸多优点，如层次多、布控灵活以及功能优越等。对信息框架进行建设，为信息交互提供共享平台，防止出现对大量的信息进行筛选的作业困难，确保尽可能快地拿到一手资料。
5结语
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关键词:物联网;智能电网;智能巡检;智能用电
1引言
随着互联网技术以及无线传感技术的飞速发展，物联网技术成为新一代技术引擎，受到政府、科研单位越来越多重视，通过以物联网为主的信息技术与其他产业相互融合，实现经济可持续增长。而随着国家经济形势的发展，用电需求持续增加，如何优化能源结构以实现可持续发展成为电力工业研究的热点，智能电网凭借高效特性成为电力工业应对未来挑战的选择。物联网与智能电网作为目前高新技术产业，已经上升到国家战略，物联网技术凭借其强大的信息分析、处理能力，极大推动智能电网技术发展，因此，把物联网技术与智能电网技术深度融合，可以全方位提升智能电网信息感知深度，实现电网智能化管理。
2物联网与智能电网概念
2．1物联网概念
国际电信联盟最先正式提出物联网(InternetofThings)的概念。该联盟认为，物联网是互联网应用的一种拓展，是物与物相连的互联网;而本质上，物联网是物理世界和网络信息世界融合的产物［1］。随后，欧洲联盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物联网技术是通过RFID(射频识别技术)、传感器技术、智能定位技术等互联网传输手段，获得客观物体的相应信息，以方便对这些标识性个体信息在全球网络范围内实现智能化的识别管理［2］。
2．2智能电网概念
2008年，中美在可再生清洁能源会议上首次提出"SmartGrid"概念。2009年，国家电网公司在国内提出“坚强智能电网”的理论。该理论认为，坚强智能电网是以各级电网协调发展的坚强网架为基础，以特高压电网为骨干，以通信信息平台为支撑，具有自动化、信息化、互动化的特征，坚强智能电网涵盖了电网系统中发电、变电、输电、用电等各个环节，覆盖了所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具备经济高效、清洁环保、坚强可靠、友好互动和透明开放内涵的现代电网［3－5］。
3物联网技术在智能电网中体系架构
通信技术是制约当前智能电网技术发展的关键，物联网作为智能电网的传输网络，在面向智能电网的体系架构上分为三层:感知层、传输层、应用层。具体结构如图1所示。通过将物联网技术植入智能电网平台，实现智能电网的智能输电、智能变电、智能配电、智能用电。
3．1面向智能电网的感知层
物联网面向智能电网的感知层主要包涵控制子层和通信延伸子层。在控制子层，主要通过智能传感器、Rubee、无线射频识别(RFID)芯片、智能采集设备、电子代码(EPC)等手段，对智能电网关键环节的电量信号、非电量信号进行采集。通信延伸子层则是通过WI－FI无线保真技术、无线自组织网络(Ad－hoc)、超宽带(UWB)、近场通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理实体链接到网络层和应用层［1，6］。物联网面向智能电网的感知层实际上是对"物"的识别技术。
3．2面向智能电网的传输层
以电力光纤网为主的传输层又称为网络层，该层属于中间层，用来接收来自感知层的信息，并在一定范围内通过电力通信网来传递这些数据信息。为了安全可靠、实时性的传递电网数据信息，电力系统需要构建局部电力通信网，并在大范围内依托公共电信网，以实现在全社会范围传递数据。无线传感器网络(WSN)凭借其设置灵活，可以与互联网进行无线或有线连接的优点［7］，成为构建电力通信网的一种新的发展趋势。无线传感器网络是分布式传感网络，由大量小型传感器节点构成，每个节点除了收集处理本地信息，还会对其他节点信息进行管理、融合。在无线传感器网络中，ZigBee技术是新兴的无线通信技术。凭借其近距离、低成本、低功耗、高容量、高安全、短时延的优点，ZigBee技术已开始应用于创建智能电网的局部电力通信网。在电力通信网中，感知层中的智能传感器对电网关键状态、信息进行采集，采集到的信息在本地节点进一步融合，随后，融合后数据在网络中传输，并由无线收发器完成数据的接收。具体结构如图2所示。物联网面向智能电网的应用层是以GIS(ge-ographicinformationsystem)数据、结构数据、非结构数据、实时数据等构成的电力综合信息平台为基础，搭建面向用户的各种电力应用平台。针对智能发电、智能输电、智能配电、智能调度、智能用电等不同的应用方向，有不同的应用内容。比如在智能输电环节中，通过对导线状态分析、气象条件分析、杆塔状态分析，实现对输电设备预警诊断和实时监控，以确保电力安全运行;在智能配电环节中，通过物联网技术对配电网小电流故障进行定位、有效隔离、重构，以实现配电自动化。在智能用电环节中，通过智能电表准确预测用户负荷需求，实现电网与用户的双向互动。在能量储存方面，引入电动汽车实现能量储存，并以Web为中心实现可互操作通信以及云计算。
4物联网技术在智能电网中关键应用
物联网技术在坚强智能电网中具有广阔的发展空间，建设坚强智能电网，不仅要对传统电网进行升级改造，而且要使用户、电网、电厂三者间互动，通过提高电网信息化水平，促进电网自动化、互动化、信息化建设。
4．1在智能配电巡检系统中的应用
在智能电网配电环节，配电设备数量众多、分布广泛，因此对配电设备巡检提出更多更高要求，基于GIS(地理信息系统)和RFID(射频识别技术)的智能配电巡检系统是物联网技术在智能电网中重要研究方向之一。将配电网中开关站、架空线路、配电室、分支箱、环网柜分成五个单元，每个单元安装若干电子标签，电子标签选择中频段无源只读式标签，该标签通过二进制编码对配电设备进行唯一标识。采集器(手持式智能终端)采集到配电设备RFID电子标签上设备履历、设备标识、设备台账及状态信息后，直接上传检查结果至服务器。智能配电巡检系统网络架构如图3所示。基于物联网RFID及GIS技术的智能巡检系统能够通过电子地图实现杆塔管理、利用GPS信号自动定位杆塔、可在地图上计算任意两点间实际距离、记录缺陷并实现无线数据同步。相较于传统的巡检系统，基于物联网技术的新型巡检系统能更有利于变电设备精细化管理、有效避免漏检、漏巡，提高了电网巡检系统的工作效率。
4．2在智能用电系统中的应用
基于物联网技术的智能电网，有效整合了电力资源，提高了电力信息化水平。而智能用电系统是坚强智能电网在用户侧的体现。目前，智能电网用户侧通常包括传统型居民用户、工业大用户、新型电动汽车充电系统等用户。传统用户、新型用户的具体需求由公共互联网传输至95598第2期王金鹏等:物联网技术在智能电网中应用研究35电力互动网站，而用户定制服务由电力主站通过电力通信网发送至用户侧。智能用电系统网络结构如图4所示。针对传统型用户，通过智能电表方便用户了解用电信息，用户根据分时电价信息，及时调整自己的用电模式。同时，电力公司可在线监测异常用电情况，实时监测电网状态，实现电网与用户双向交互。对于电动汽车充电系统等新型用户，首先在电动汽车电池中安装RFID电子标签，当电动汽车进入充电站，安装在充电站的采集器会首先检测电池电量情况，并及时反馈给调度中心，调度中心通过电力通信网将充电车位及行驶路线发送至车主，提供车主最优选择。物联网技术的应用使电动车充电系统更加高效。
5结论
随着电网规模不断扩大，以及用户对电力服务质量要求的逐渐提高，电网正面临前所未有的挑战。将物联网技术应用到电网的发电、输电、配电、用电、调度等环节，有利于电网进一步整合电力资源，提升电网监测、预警能力，从而改善电网的信息安全，同时也极大推动了电网的信息化建设、智能化建设，有利于实现电网可持续发展。
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