智能电网方案范文
时间：2024-01-02 17:55:19
导语：如何才能写好一篇智能电网方案，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
SCADA网络系统的升级。根据SCADA系统和主网络模块的接口形式进行程序接口分析，制定主网络推送设计图形，对相关的通信信息、数据传输内容、网络配电系统进行合理的校验和分配，从而实现综合性的电站模块网络系统的自动化升级。置入负控系统模块，进行自动服务模块运行，对不同的安全级别的模块数据进行耦合，筛选需要提取的数据信息，对不需要的信息进行退位式清理。
二、配电网的配置管理方案
1．配置网络动态监控管理过程。根据输配电中相关的绘图模式进行设备运行交接模式分析，对相关设备属性和流程步骤进行规程化管理，配备节点和角色，保证供电部门的设计绘图、人员的设计审核标准符合相关的配电运行过程。通过配电试运行完成复审阶段，将自动化设备运输节点内容进行入库分析，提交调度管理员相关的设计图纸，制定合理的设计分工验收步骤，完成最终有效化的设计确认。
2．配电网络模式的结构分析。根据输配电网络模式的相关变电站图形，制定合理的数据静态网络拓扑管理模式，实现设备之间的配电网络连接，保证输配电系统的直观供电配比过程，采用合理的电区网络规范规程，对相关的输配电网络分布情况进行标注，抱孩子呢个整体输配电网络系统中相关的各个节点可以配送有效电路。
根据SCADA网络系统进行全网的电力网络模式控制管理，加强数据的有效化采集和分析过程，制定全方位的综合性数据分析过程，从而保证全局化的各部门之间数据共享管理模式。制定合理的用电调配管理系统，采用网络数据调控的方式完善数据电网的快速化规划和管理，制定合理的电网故障排除和控制系统，配备良好的网络发令控制调度平台，实现综合性的只能配电网路输送。
1．根据用电的调度情况进行配电调整。按照实际的全网线路规划情况进行主线和配线的设备承载调控，设定相关的用户故障率，加强对用户数量的宏观调整，根据用户的不同电量需求设定合理的电价标准，分析不同输配电程度可以保证的正常供电需求，从而实现快速的经济价值调动管理。及时进行耗电损耗程度分析，设定良好的用户信息观察控制方面，保证对供电损耗信息合理的统计，实现高性能的输配电分析。
2．设计用电故障抢修管理方案。根据网络系统的相关设计过程制定合理的输配电设计方案，对配电线路和网络拓扑结构进行分析，保证输配电数据实时更新，及时停电抢修通知，防止因为停电造成信息的中断，影响整体供电系统的快速发展。采用合理的网络拓扑配电输送控制过程，对相关的网络拓扑结构进行补充形式的备用方案设计，一旦发生大面积停电，可以采用备用方案，在短时间内完成主要输配电线路的畅通，在保证基本电力运行的情况下，再逐级进行电力维修，从而防止因为突发性大面积掉电，造成系统的瘫痪，无法在短时间内完成输配电网络系统的恢复。
3．设计输配电网络管理平台。根据输配电网络设计的管理平台，对相关的网络用电进行内部部署，制定移动服务终端访问管理平台，逐步提高服务终端、移动终端、网络终端三者之间的通信服务管理模式关系，建立快速、系统的电力设备移动运行过程，从而实现高效系统化电力输配电调度过程，对输配电中相关的通信服务网络进行规划，设定网络电话、网络视频资料传输管理模式，大幅度的提升输配电网络调试的工作效率，从而逐步调整输配电的网络结构，制定新的输配电系统管理平台，实现快速的网络拓展运行。
4．输配电网络系统的自动化识别过程。根据输配电网络正常运行的标准数据系统进行定时的检测，通过检测报道回馈到系统终端，工作人员通过系统数据统计平均值，分析和研究相关的输配电日产量。在输配电过程中，一旦发生输配电系统问题，系统数据会第一时间发生报警功能，痛过网络终端检测系统反馈给相关的管理人员，管理人员及时应对各类情况，启动辅助方案，从而保护配电网的正常供电效果。
四、结语
篇2
关键词：智能电网；电力信息化；建设方案
1 引言
电力行业作为国民经济的基础性行业与人们的生产生活息息相关，保障电力能源安全在一定程度上关乎着国家安全。在智能电网建设背景下，顺应新时期能源建设与发展要求，电力企业信息化对于发电企业而言是降低成本更好的参与到竞价上网的竞争中来[1]，是电网企业的坚持绿色低碳可持续发展的重要保障。电力信息化建设，是电网企业切实贯彻科学发展观，实现集约化、规范化、标准化、扁平化经营管理的重要手段和途径，也是电网企业实现建设具有坚强智能电网战略目标的重要支撑和保障。
在智能电网建设框架下，智能电网的建设将覆盖从电源、输配电、售电和用电管理的四大环节[2]，信息化也将成为各业务环节实现智能化的手段，信息化部门需要为更多新的业务需求提供支撑和服务，信息化部门也需要更加深入业务，紧跟智能电网建设带来的业务变革。[3]为了加电网信息管理，保证信息安全、稳定、优质、经济运行，本文对于建立覆盖全网的电力IT服务管理系统的建设方案进行系统而全面的研究。
2 研究背景
2.1 研究意义
信息系统走过的历程不算短暂，开发投入运行的信息系统也为数众多，但随着我国社会经济不断发展，以及电力市场体制改革地不断推进，面向智能电网愿景下的传统的电力信息化系统已难以适应新时期下电力企业的发展要求。基于IT服务管理系统的信息化建设平台在一定程度上可定义为是第一个真正意义上是为信息部门服务的应用系统。[4]因此该系统的建设在信息化发展史上应该具有里程碑的意义。该系统的建设目标非常明确，即全面提升电力IT服务管理水平、提高IT服务工作效率以及改善IT服务工作质量，为提高系统运行效率提供有价值的实时运行数据，使信息管理达到自动化、标准化、规范化、智能化的要求。
2.2 系统建设的需求分析
随着电力企业业务需求的快速增长，对于应用系统运行中安全高效的规范管理己成为信息化建设浪潮中的主要矛盾。为了改善企业信息运维管理水平，建设一套高效运行的IT服务管理系统已成为电力信息化建设的首要任务。[5]通过该系统的建设可以实现对IT服务的有效管理，提高IT服务的管理效率和水平，有效提升IT管理的规范性，该系统强大的运行数据分析功能可以在最大限度上实现信息资源的优化配置，取得最好的管理效益和经济效益。
2.3 系统简介
本文研究的IT服务管理系统主要包括服务台管理、业务管理、检修管理、运行管理等系统特色模块以及系统管理、资产管理、报表管理、综合查询等常规应用模块。IT服务管理系统的信息化平台主要包括以下四个层面：
（1）数据层建议采用ORACLE数据库作为业务数据存储；
（2）数据同步与数据交互（整合层）；
（3）业务处理（业务层）。在业务处理逻辑层，用业界最先进的J2EE体架构进行系统的设计、开发和部署，并且充分考虑到系统分布式部署、系统的扩展性；
（4）商业智能与门户展现（展现层）。在系统中，要求信息平台必须提供基于WEB的高质量的报表、即时查询以及更高级的商业智能、统计分析能力。
本文研究的基于IT服务的信息平台是一套集现代数字通信技术、计算机软硬件技术为一体的应用系统。该系统的建设遵循“统一设计、省局先行、市局试点、全面推广、逐步完善”的原则，基于电力企业的自身发展特点，立足企业长远的发展战略目标，引入国际国内先进的IT服务管理理念，充分考虑技术进步和管理创新，该系统具备实用性、安全性、可靠性、先进性、可扩展性、灵活性等特点。
3 系统建设方案的研究
3.1 系统整体建设框架的研究
本文根据总体设计原则，对于IT服务管理系统的建设按照省地一体化、集中式模式进行设计，功能涵盖省信息技术中心、地市局信息技术中心、县局信息中心等各类信息管理业务，并建立与其他信息管理系统之间的数据接口和流程接口。系统总体架构如图1所示。
3.2 系统逻辑结构的设计
系统本身在总体上可划分为系统硬件平台和系统软件平台两大部分。我们将系统架构分为五个层次：第一层是基础设施平台，第二层是数据层（即为数据资源平台），第三层为整合层，第四层是业务层，第五层是展现层。IT基础设施平台，主要由网络设施、统一接入系统、主机、服务器、存储、备份系统、辅助系统、操作系统、数据库系统、中间件系统等组成；数据层主要由数据索引、数据备份、数据恢复、数据抽取、数据筛选等组成，并负责业务数据的存储；整合层主要由数据对象和接口服务组成；业务层主要由系统业务功能和应用支撑平台组成，负责提供对业务逻辑的封装，应用支撑平台负责提供平台性质的组件；展现层主要负责实现系统的界面逻辑。
3.3 系统功能模块的设计
本文基于统一支撑平台的设计原则，对于系统中的主要功能模块的研究主要包括以下几个方面：业务管理（资源申请模块）、检修管理（停复役管理模块）以及运行管理（巡检管理模块），具体研究内容如下。
3.3.1 资源申请模块
资源申请是做好信息规范化运行的一个最重要的基础环节，由于信息运维人员自身规范管理意识不强，导致资源申请一项是较难完全做到规范化的一项基础工作，因此，将信息运维人员的管理规范意识实现质的转变就必须靠制度和配套的流程来实现。
资源申请模块设计就是要求以管理规范性为着眼点，系统先从服务台统一接收客户服务请求，在各项资料都完备的条件下才允许转到相关部门进行审批、处理，并对处理过程由服务台进行跟踪、督办，最后把处理结果及时反馈给客户并对客户进行回访的一个闭环流程。服务台可以对申请流程的状态随时可以查询，系统应根据实际情况提供工单注销的功能。办理资源分配的部门对不能达到要求的申请系统应具有回退功能。通过资源申请模块可以实现对信息资源的规范管理，使信息资源可追溯，从而为信息系统实现审计功能奠定基础。
3.3.2 停复役管理模块
停复役管理模块的主要功能是确保对重要信息设备进行停运前完成设备核对、操作方案核对以及应急预案的准备等各项安全工作。工作负责人在填写停复役申请单时，系统需要提供多项安全保障内容，这些内容包括停运设备选择区（供负责人选择相对应的信息停运设备）、操作方案和应急预案的上传区（供负责人上传具体实施方案和系统出现异常后的应急预案）、工作内容及影响业务范围、信息运维部门审批、信息主管部门和业务主管部门会签意见等内容。
停复役管理模块关键角色包括工作负责人、信息运维部门审批人、信息主管部门会签人和业务主管部门会签人。信息运维部门审批人一般要求是信息运行维护部门主管，需要对工作负责人所填的各项内容进行认真核对，尤其是对应急预案和操作方案要仔细审查，把好安全关。信息主管部门会签人是信息主管部门负责人，对于关键信息设备停运事件，信息主管部门负责人必须知晓。业务主管部门会签人即业务主管部门负责人，以往信息设备停运经常会出现业务部门不知晓的情况，这不仅对于系统稳定运行以及部门关系都存在很大的隐患，因此停复役管理模块必须增加业务部门会签环节，这可以大大改善信息部门与业务部门的关系，同时也使系统停运所带来的影响降到最低。
3.3.3 巡检管理模块
巡检管理模块是对设备进行定期体检的一项工作，它是信息网络系统正常运行的重要保障，不能通过机房巡视发现的缺陷和隐患基本都是需要通过定期巡检来发现的，因此在操作上必须非常严谨、认真，容不得半点侥幸心理，每一项巡检任务都应该认真记录，严格做到不漏项。巡检类别主要包括标准设备巡检、PC服务器安装作业、UNIX操作系统安全加固作业、Veritas备份系统巡检作业、Windows操作系统安全加固作业、防火墙巡检作业、入侵检测系统巡检作业、网络系统巡检作业、小型网络工程验收作业等。本文以网络系统巡检模块为例对该模块的设计进行研究。
网络系统巡检模块关键角色为系统巡检人员。巡检人员应经过专业培训、考试合格并经信息部门领导批准并公布；能够根据巡检信息判断系统工作状态，能对故障进行分析；具备该设备或业务系统操作权限。根据相关要求，网络系统巡检需要填写工作票、操作票，并经相关责任人、签发人书面认可。
4 研究总结
信息化作为提高企业管理效率和企业竞争力的有效工具已经成为电力行业迎战新的市场竞争的一个重要手段。本文主要针对于在智能电网建设框架下，对建立覆盖全网的电力IT服务管理系统的建设方案进行了系统而全面的研究。本文首先分析了系统建设的需求分析，并从整体建设框架、逻辑结构的与功能模块等方面对系统的建设方案进行了具体的研究。
[参考文献]
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[2]常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术进展评述[J].电力系统自化.2009，33（17）：10-14.
[3]李井泉.基于智能电网的河北电力信息化建设展望[J].河北电力技术，2009，28（11）：8-10.
篇3
能电网的应用研究，研究方向涉及发、输、配等各个环节，在这些环节中，智能电网的安全性和可靠性成为研究的重中之重，利用计算机网络安全防护体系来构建
智能电网的安全防御中心，可以确保智能电网能够有效的预防、检测、反应相应的物理攻击和网络攻击，以提高智能电网的安全性，论述计算机安全防御的概念、
组成、关键技术等内容，对智能电网的安全体系具有实际的指导作用。
关键词：智能电网；计算机网络系统；安全防御体系
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120156-01
智能电网的理念首先在2006年由美国的IBM公司提出，该方案中提出
了通过对电力生产、输送、零售等各个环节的优化管理，将先进的计算机
技术、控制技术、通讯技术、信息技术植入其中，以达到电网协调、有
效、可靠的基本工作目标，同时实现快速响应及自愈功能，以实现为用户
提供安全可靠、经济有效的电力服务的目的。
1智能电网的基本特征
智能电网主要的基本特征有以下六点：
1）自愈性：电网的自愈性是和电网的坚强性连接在一起的，主要的
功能是在电网的一部分或某一元件出现问题时，电网系统能及时有效地将
其与实际运行电网进行分离，这种分离几乎是在无人为干预的情况下完成
的，以达到不中断供电服务的前提下使系统迅速恢复到正常运行的状态。
2）激励和包括用户：目前的电网运行是用户被动的接受服务的方式，而
在智能电网体系中，用户可以在互动的前提下，详细的了解电力的运行状
态以及其他的一些服务信息，从而制定出适应于自身情况的电力使用方
案。3）抵御各种不安全攻击：电网的外界不安全因素分为物理攻击及网
络攻击，对于这些攻击，智能电网系统应当具有完善的检测、威慑、预
防、反应体系，以维持供电的正常稳定供电，尽量杜绝和减少电网运行的
不安全因素。4）提高电能质量：过去，电能质量主要集中在对供电电
压、电流、频率等参数的检测，而近几年来，随着各种非线性电力电子设
备的普及使用，各种谐波电流相继产生，对电能质量起到了很大的干扰作
用，而用电企业和用户的数字化电气设备对用电质量提出了更高的要求。
因此，智能电网的使用可以有效地保证电能质量，以提高设备的运行稳定
性。5）有利于各种其它类型能源的接入运行：光伏发电、风能发电、潮
汐发电、生物发电等各种可再生能源发电形式，在智能电网的统一管理
下，可以实现方便、快捷的并网运行。6）优化其资产应用：智能电网通
过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测，以获得设备的运行状
态，使其长期有效地运行在最佳运行状态，以优化各设备的运行效率。
2 智能电网的安全性要求分析
智能电网通过通信网络将多种系统、多种设备、各种智能仪表连接起
来，并将各种操作系统融合在一起，提供可视的，可监控的电网系统。这
一系统与传统电网最大的区别就是双向性，所以它的安全风险不仅仅来自
于内部网和终端设备的威胁，而直接暴露在用户面前的终端设备将更容易
面对攻击，黑客也有更多的机会从不同的设备中找到漏洞，从而入侵智能
电网系统。最终的结果就是很难找到和隔离某个导致安全风险的漏洞。
2010年发生的Stuxnet网络攻击事件，导致了伊朗核电站超过1000个离心
机设备损坏，就证明了智能电网安全的脆弱性。
智能电网的安全性事故还不仅仅体现在电网运行的安全性上，由于信
息技术的应用，有关智能电网中信息安全性的保障问题也是令人担忧的事
情，包括为了避免缴纳电费而进行的数据篡改或欺诈；用户账户不正常登
录时的隐私泄露问题；通过操纵网络中的某个设备导致整个电网或部分电
网设备运转不正常等内容。
综上所述，智能电网的安全性问题是一个综合性的问题，对智能电网
中的网络通信技术、存储技术、信息安全技术提出了更高的要求。
3 计算机安全防御体系组成
智能电网是一个涉及多学科、多技术领域的战略性概念，架构坚强的
安全网络体系除物理安全之外，还要在以下六个方面来保证智能电网的安
全性。
3.1 智能电网中数据的安全存储。智能电网中的数据的安全性和智能
电网中物理的安全性一样重要，存储安全保障的最终目标是保障数据信息
的完整、不受损坏、不被窃取，同时具有非常完善的数据备份与恢复功
能，以保证在发生存储安全事故时，在第一时间、将负面影响降至最低
点，最大限度的减少各种损失。
3.2 完善的认证系统。基于PKI技术的CA认证系统对于保障电网企业
的安全具有非常重要的作用。它可以为智能电网上的各种应用提供身份认
证、数字签名认证、数字加密传输等的安全保障。CA认证中心是PKI系统
中的重要组成部分，完成了PKI的基础的功能。
基于PKI技术的CA认证系统可以为智能电网提供各种电力设备资源的
授权管理及访问控制，从而实现有效的用户管理、审核管理、资源管理、
角色管理等功能。
3.3 防火墙。防火墙从本质上说是一种保护装置，原是建筑大厦中设
计防止火灾从大厦的一部分传播到另一部分的设施。随着Internet的迅速
发展，防火墙成为了防止病毒、资源盗用等危险传播到网络内部的有利措
施。而对于电网企业来说，采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防
御，是必不可少的防御措施。
3.4 入侵检测。入侵检测是对入侵行为的检测。它通过收集和分析网
络行为、安全日志、审计数据、其它网络上可以获得的信息以及计算机系
统中若干关键点的信息，检查网络或系统中是否存在违反安全策略的行为
和被攻击的迹象。
随着网络攻击技术的日益提高，网络系统中的安全漏洞不断被发现，
传统的防御技术及防火墙技术已无法全面应对以上的措施，于是入侵防御
系统应运而生。
3.5 病毒防护。网络上的病毒可谓是形态各异、种类繁多，养成良好
的防病毒习惯，采取先进的实时反病毒技术可以在一定程度上保护整个系
统的安全性。
3.6 漏洞扫描。一般来讲，系统自身的漏洞可能更具有危害性，黑客
通过扫描等方式，对指定的系统进行安全脆弱性检测，从而发现一些可以
利用的漏洞，以实现渗透攻击的行为。
及时采用扫描工具对于智能电网内的各个计算机系统进行有效地扫
描，保证一但发现有漏洞就要马上修复是杜绝漏洞的有效手段。
4 结语
智能电网的安全防护工作是一个复杂性和动态性都很强的工作，本文
提出了通过6个方面构建防护系统的主体思想，可指导电网企业有效地解
决由于智能电网信息化而带来的系统安全性维护问题。
参考文献：
[1]崔毅、李福岭，浅谈智能电网和智能网络[J].电力信息化，
2008，6（11）.
篇4
智能电网拉近了电网与用电客户的距离，每个用户与电网、每个用电设备与电网的沟通均更加快速、顺畅。智能电网将深刻地影响每个人的生产、生活，对于民生的影响也将更加深远。在构建坚强智能电网的过程中，信息安全将面临以下挑战：
(1)网络更复杂。
光纤专网通信、GPRS/CDMA无线公网通信、230MHz无线专网通信、电力线载波通信、卫星通信、RS－485通信方式等多种通信方式、多种网络协议并存，使得智能电网网络更复杂，信息在传输过程中存在被非法窃取、篡改、破坏的风险更大。
(2)设备更广泛。
分布式电源设备、智能电表、智能电器、智能充放电设施等各种智能设备的广泛使用，在设备接入、监控、计费等方面数据量大，类型多样，存在信息泄密、篡改乃至非法控制的风险。(3)交互更频繁。智能电网系统集成度高、系统间交互更频繁，系统运行过程中会产生大量的交互数据，需要增加网络带宽提高网络稳定性，避免大数据交互带来的网络震荡风险。
(4)技术更先进。
智能电网广泛采用了智能设备、云计算、物联网、无线通讯、虚拟化技术等，为智能电网提供了坚强的技术支撑，但这些前沿技术也存在着不成熟、不稳定的风险。
2被动防御技术
被动防御技术主要通过预先设计的规则对已知的攻击手段进行防御，常用的被动防御技术包括防火墙、身份认证技术、访问控制以及入侵检测等。
(1)防火墙技术。
是一组硬件和软件系统，该系统在可信网络和非可信网络间建立起一个安全网关以保护内部网络免受非法入侵。防火墙有一个专用的规则数据库，用于定义能够导入和导出的数据，防止发生不可预测的、具有潜在的恶意入侵。
(2)身份认证技术。
主要用于确认操作者身份，常用的身份认证方式包括用户名/密码方式、IC卡认证、动态口令、生物特征识别、USBKey认证等方式。身份认证技术保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者，保证操作者的物理身份与数字身份相对应。
(3)访问控制技术。
是指系统对用户身份及其所属的策略组限制其使用资源权限的技术。通常用于对服务器、文件、目录等网络资源的访问。访问控制是系统保密性、可用性和合法性的重要基础，是网络安全和资源保护的关键技术之一，也是主体依据某些控制策略或权限对客体本身或其资源进行的不同授权访问。
(4)入侵检测技术。
是通过对用户行为、安全日志或其它网络上可以获得的信息进行操作，检测到对系统的闯入或企图。入侵检测技术可以监视、分析用户的系统活动，对系统构造和弱点进行审计，识别反映已知的进攻模式并向相关人员告警，对异常行为模式进行分析等。
3主动防御技术
被动防御技术为网络信息系统的安全运行起到了保护作用，但仍存在缺陷，主要表现为:防御能力是被动且静态的，其防御能力依赖于在接入系统之前的系统配置，只能防御系统配置中涉及的网络安全攻击，对于新的安全漏洞或攻击手法，传统防御技术难以检测、识别和处理，存在一定的安全风险。近年来，网络安全领域引入了主动防御技术，一定程度上弥补了被动防御技术的不足，主动防御模型具有多层协同防御、自动响应、等人工智能特点，典型的主动防御系统包括蜜罐技术、入侵防御系统、漏洞扫描技术等。
3.1蜜罐技术
蜜罐是一种安全资源，其价值在于被扫描和攻击，所有流入和流出蜜罐的网络流量都可以视为攻击，因此蜜罐的核心价值就在于对这些攻击活动进行监视、检测和分析。与传统的安全产品相比，蜜罐有几个独特的优势:
(1)防御优势。
蜜罐可作为一个陷阱，欺骗黑客对其攻击。
(2)数据价值优势。
由于蜜罐并不对外提供正常的服务，所以蜜罐所捕获的数据通常就是入侵攻击。相比防火墙和IDS巨大的数据量，蜜罐的数据量较小却极具价值，便于事后分析。
(3)资源优势。
与IDS相比，蜜罐对资源的要求不大，无需迅速的处理速度。所以，其硬件上的投入相对较小。
3.2入侵防御技术
在当今网络环境下，传统的入侵检测系统存在一个明显缺陷—事后报警，其是在威胁出现后报警，当看到报警信息时，入侵已发生甚至结束，只能在日志查找到病毒或侵犯的根源，对于检测出的威胁也无法及时进行处理。入侵防御系统是一种主动防御技术，其主动监视网络主机的各种活动，检测攻击行为，并在攻击发生时予以实时的阻断［3］。入侵防御系统是整合了防火墙和入侵检测后形成的一种新的入侵防御技术。
3.3漏洞扫描技术
漏洞扫描是指基于漏洞数据库，通过扫描等手段对指定的远程或者本地计算机系统的安全脆弱性进行检测，发现可利用的漏洞的一种安全检测行为。漏洞扫描和防火墙、入侵检测系统互相配合，能够有效提高网络的安全性。通过扫描，网络管理员能了解网络的安全设置状态和运行的应用服务，及时发现安全漏洞，客观评估网络风险等级，做到防患于未然。
4智能电网信息安全防护体系
综合利用主被动防御技术，构建多道防线，形成综合的、立体的网络安全技术防护体系，使得智能电网信息安全走向纵深防御阶段，具体包括以下几个方面:(1)第一道防线由一系列终端安全防护措施组成，综合利用终端准入、病毒防范、漏洞扫描、身份认证等技术，通过安全接入平台确保接入终端安全可信。(2)第二道防线由网络安全防护措施组成，通过划分管理信息大区和生产控制大区，管理信息大区又细分为信息内网和信息外网;生产控制大区又细分为实时子网和非实时子网。各网络间采用逻辑强隔离装置、单向隔离装置、防火墙进行隔离，是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，可根据网络的安全策略控制出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。(3)第三道防线由入侵检测系统组成，通过在网络主机系统中主动寻找入侵信号来发现入侵行为并告警，提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护，在网络系统受到危害之前有效抵御入侵，能够将潜在的不安全因素消灭在萌芽状态。(4)漏洞扫描系统构成第四道防线，利用漏洞扫描技术，对站点、网络、操作系统、应用服务以及防火墙的安全漏洞进行扫描，及时修复在运系统中存在的安全漏洞，确保系统可靠运行。(5)第五道防线由蜜罐、蜜网、电子取证装置等组成，对重要网络和重要系统进行掩护，增加入侵者的攻击时间和攻击难度，保留其作案证据，保留对入侵者的权利。(6)第六道防线由应急响应系统组成，包括本地灾备系统和异地灾备系统，提高系统受攻击后快速恢复能力，减小系统宕机时间。
5结束语
篇5
关键词：电网调度; 节能减排;环保; 经济调度;方案设计
根据国务院办公厅在2009年9月3日转发的国家发改委、电监会、环保总局、能源办的《关于节能发电调度办法（试行）》（下文简称“办法”）的要求，现行的发电调度方式应该进行改革，向节能发电的方向发展，从而在最大程度减少污染物排放和能源消耗的同时，为国民经济的向前发展提供更多的保障。为了实现这一目标，有关部门要求发电企业必须坚持环保、节能、经济的原则，优先调度清洁能源发电，而火力发电企业则应按照煤炭消耗量水平调度发电，对那些煤耗过多的企业应进行不予上网处理。本文在对环保、经济、节能、安全等因素进行综合考虑的基础上，提出了有关电网经济、节能、环保调度系统的实施方案。
1电网节能发电调度技术支持系统的研究背景和研究意义
1.1研究背景
电网节能发电调度是在不影响电力使用、保障电力可靠供应的基础上，依据环保、节能和经济的重要原则，对可再生发电资源优先调度，充分考虑发电资源的污染物排放量和机组能耗，按照由低到高的顺序依次选择，最大限度的限度地降低资源消耗与浪费、减少污染物的排放以及能源消耗。经济调度是追求电网供电成本最低，能源消耗最小化为目标，具体操作中依据协调方式和等微增率法进行调度，这是一种科学性的调度方式，可兼顾环保调度、环境效益和经济效益共赢的良好方法。
相对于以往的传统发电调度，节能环保发电调度可以说是一种全新的改革，这种具有革命性意义的调度方式将彻底和全面的改变以往各电厂采取传统的平均发电指标的局面，同时也为整个电力行业的发展产生深远而积极的影响。建立电网节能发电调度技术支持系统达到降低电能生产与供应过程中的能源消耗和污染排放的目的，以实现排放低、能效高为基本原则作为优先选择、安排的对象。在实施节能环保经济调度的具体措施上，需要对如何降低输电线路对电能的损耗、如何减少现有的机组发电对煤炭的消耗进行重点考虑。另外，还要对各种污染物的排放情况进行监督和检查。
1.2 电网节能环保经济调度的意义
国家发改委在本年3月18日公布了去年火力发电厂脱硫产业的有关情况：在去年的一年当中，我国火电装机容量中超过一半为烟气脱硫，这一比例也是首次突破50%，相对于2009年增加了9%。在中电联公布的有关数据中，我国去年电力生产和电力输送工作的能源利用效率较09年得到了稳步提升，对于煤炭的消耗量大幅下降。其中，国内6000kW及以上发电厂的宫殿标准煤耗为349 g/ ( kW•h)，相对于09年下降了1%。从这些数据我们可以明显看出，国内的发电企业在节能环保政策的监督和帮助下取得了显著的成绩。随着国内各类大型电力企业工作会议的结束，新的节能、环保、降耗指标也相继出炉，而对自身近乎苛刻的要求也从侧面反映出了电力企业在节能环保方面的信心。
2 电网系统经济、节能、环保调度方案设计
想要真正实现电网的经济、节能、环保调度，就必须要在调度中心设置相应的调度平台，在对现有的自动发电控制系统、调度自动化系统、最优潮流系统、电量计量系统、自动电压控制系统进行利用的同时，根据电力企业的能耗、污染物排放的实际情况，采用合适的计算方法，充分考虑到煤耗、电网安全、环保、网损等因素的基础上，采用区域内优化、分省排序、区间协调的方式来实现电网生产供电煤耗、线路网损、污染物排放的降低，为经济、节能、环保调度提供更多的保障。
2.1 子站方案
为了更好的完成工作目标，应在电网的各个子站设立实时信息管理系统和数据监控系统，该系统主要由数据通信链路、远程实时监测系统和数据信息管理系统三部分组成，其网络结构图见图1。
2.1.1实时监测系统的组成
⑴脱硫设施运行状态实时监测单元，该单元的作用就是对脱硫设备的各项运行参数进行搜集、整理和分析。
⑵烟尘监测单元，该单元的作用就是对除尘器出入口的烟尘浓度进行实时监测，并对除尘效率进行计算。
⑶氮氧化物监测单元，该单元的作用是对排放出的烟气中的一氧化氮浓度以及进过处理后烟气中的一氧化氮浓度进行监测。
⑷废水排放监测单元，该单元的作用就是对排放废水的实时流量以及总排放量进行监测。
⑸锅炉运行参数监测单元，该单元的作用就是对与锅炉效率息息相关的运行数据和参数进行监测。
⑹汽轮发电机组参数检测单元，该单元的作用就是对与汽轮发电机组效率息息相关的运行数据和参数进行监测。
除了上面说到的6种监测单元外，还包括对单元机组的管道使用效率、用电率的有关参数进行监测的单元。
2.1.2数据通信链路
各个监测单元最终都会连接到本厂信息管理系统的服务模块上，而本厂以及调度中心有光纤网的系统，则通过信心管理系统的服务模块连接到电厂专网的通信交换机上，最后通过光纤网与网局调度中心连接，将采集到的数据及时上床。没有光纤网的系统则通过本厂信息管理服务模块的拨号专线与调度中心数据处理服务器连接到一起，以便将采集到的数据传输出来。
2.1.3调度中心数据信息管理系统
该系统主要由一套数据服务器组成，其任务就是对相关数据进行采集和处理，同时对历史数据和报表进行管理，另外，还负责网络通信、信息和系统维护等任务。
⑴对电网运行进行实时监控
当电网处于正常工作的状态时，工作人员通过对电网的频率、电压、负荷、潮流以及主设备位置等参数的监督和控制来保障运行的规范性，使电能质量能够满足用户的相关要求。
⑵对电网运行进行合理调度
在对电网的运行情况进行实时监控的基础上，通过调度自动化等手段实现经济调度，从而实现在进一步降低能源消耗的同时多发点、多供电的目的。
⑶电网信息实时
为了满足用户通过互联网对电力系统的有关情况进行查询的要求，必须要设置基于Web的电网信息实时功能。就目前的实际情况来看，在各类资源共享的方式中，Web信息仍然是最好的办法。它能够实时、经济、便捷的满足不同用户对于电网运行情况进行了解的要求。该系统的结构图详见图2。
该系统能够对现如今日益发达的数据通讯网络进行充分利用，在调度中心的主站就能够擦汗寻到机组废弃物排放、烟气、重要设备负荷情况及实时状态等信息进行监督和检测，并在对现有数据进行分析的基础上，实现对不同机组设备实时运行状态、负荷水平等实时数据的监督和现实。另外，该系统还具备报警以及对有关数据进行记录和存储的功能。环保局的网络也与该网络连接在一起，这样，环保局就可以对电厂生产的环保问题进行监测。相应的接口设计方案见图3。
2.2 总体结构设计
调度系统主站的结构图如图4所示。该系统软件具有以下功能：计算机网络管理、人机界面管理、系统安全管理、数据库管理、系统管理、用户事件响应、核心计算、数据查询统计以及数据采集。这些功能通过信息处理中心连接到一起，相辅相成，共同完成有关调度任务，为电网的经济、节能、环保调度提供更多的保障 [2]。
该系统主要满足了以下几方面要求：支撑和应用软件采用了开放式/分布式体系以及面向对象技术，从而满足系统对于维护性的要求；软件支持平台所采用的配置同时满足应用过程中的高可靠性以及时效性的要求。应用程序符合国家有关标准，满足各系统和模块的功能性指标要求。
3.结语
篇6
【关键词】智能电网 信息安全防护 有效措施
信息技术对电力企业信息化发展提供了重要推动作用，也为信息化引领企业发展提供了更多机遇。然而，信息技术也是一把“双刃剑”，在推动业务管理创新的同时，也会带来较大安全风险，给电力企业带了来新的挑战。智能电网促进了电力企业实现更精细化和智能化的运行和管理，对整合各种管理信息和电网实时信息提出了更高的要求，同时，信息安全作为智能电网建设深入推进的重要保障，已成为电网安全的重要组成部分。电网的信息安全防护水平必须随着智能电网的发展同步提升。
1 智能电网信息安全防护面临的形势。
（1）智能电网是以统一规划、统一标准、统一建设为原则，以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的电网， 面对智能电网带来的信息安全风险和挑战，需要确保智能电网发、输、变、配、用、调各环节的业务系统安全。
（2）智能电网“网络更广、用户更泛、交互更多、技术更新”给信息安全管控的广度和深度带来新的要求。
随着移动通信、云计算、物联网、大数据等新技术的发展，各类新型技术防护手段的缺失、自身的安全缺陷，都使得广泛应用后出现信息安全问题的可能大大增加。无线通信技术和智能传感技术的应用，使得信息传输过程中存在被非法窃听、篡改和破坏的风险。
（3）随着应用级灾备和集中式数据中心的建设，未来国家电网公司信息系统将逐渐向物理集中或一级部署过渡，系统自身安全性与脆弱性问题更加突出。数据大集中环境下，由于复杂性、多样性也带来较大安全隐患。海量交互信息可能会造成网络波动、业务过载；终端用户交互信息存在着泄露、被篡改和破坏的风险。
（4）系统安全漏洞的产生不仅仅是在运行阶段，而是覆盖生命周期的各个阶段。漏洞的存在时间越长解决漏洞代价越高，风险越大。
（5）“三集五大”体系下的信息系统业务依存度、集成度、融合度更高，单个系统都可能成为信息安全防护体系的“短板”，任何一个系统的安全漏洞都可能带来较为严重的后果。
2 智能电网对信息安全建设的需求。
智能电网对信息安全建设的需求主要表现在以下四个方面：一是满足智能电网信息安全防护需求建设统一的信息安全标准规范体系，为信息安全建设提供依据和支撑；二是提升信息安全集中统一管控水平，实现安全接入、动态监测、主动可控、积极响应防控统一化，安全防护展现集中化；三是提升安全风险管理、合规管理、运行管理和内控水平，实现动态安全管控与治理，完善安全管理措施，实现细粒度、精益化管理，覆盖系统全生命周期；四是无线接入、智能终端对海量信息交互的安全防护提出了新的需求，加强双向数据传递的安全防护，实现安全交互。
3 面向智能电网强化信息安全防护的有效措施。
为满足新形势下的安全防护需求，采取以下措施提升信息安全防护能力，防止网络被恶意渗透或窃听、防止关键业务信息系统数据或信息被窃取或篡改、防止智能设备和终端被恶意控制，保障电网安全稳定运行。
3.1 加强身份认证和访问控制
结合当前数字证书技术，对用户登录本地的操作系统以及其访问系统资源进行身份认证。同时根据身份和权限等级进行访问控制，并进行对操作行为的安全审计。当用户需登录该系统得时候，系统就可以通过相应的接口与用户的证书介质进行连接，就可以读取证书，从而对用户的身份进行认证。采用硬件防火墙或软件防火墙、虚拟防火墙、隔离装置等，加强网络访问控制，以限制对安全域内资源的访问。
3.2 主机安全加固
制定用户安全策略，主要包括制定用户登录超时的锁定、口令复杂度以及其账号锁定策略、生存周期策略等；关闭系统中未使用的服务，用来避免产生安全薄弱点；对于Unix服务器而言，需要正确地配置Syslog，使其能够记录相关的安全事件。对于Windows服务器，则应当需要开启敏感事件及其对重要资源的访问审核程序；对于数据库系统，需要加强对敏感存储过程的管理，尤其是能执行操作系统命令的存储过程。
3.3 防范病毒威胁
部署防病毒系统，覆盖信息网络所有主机及终端。在生产控制大区统一部署防病毒系统，加强防病毒管理，保证防病毒特征码的及时、全面更新，及时查看病毒查杀记录，掌握病毒威胁情况。对病毒可能侵入系统的途径（如光盘、移动存储介质、网络接口等）进行控制，严格控制并阻断可能的病毒携带介质在系统中的使用。
3.4 数据容灾备份
定期对关键业务的数据及系统进行备份，防止由于系统或人为的误操作造成的损害或数据丢失，确保可及时实现系统、数据的恢复。防止地域性灾难的破坏，及时在本地或异地实现数据或系统的灾难恢复。业务系统软件备份功能应当符合相关规定要求，对关键业务系统数据必须制定备份策略，采用自动备份系统或者制定备份脚本进行定时自动备份。采用云存储等网络存储技术，确保数据存储安全。构建数据容灾备份中心，实现同步数据容灾，确保数据的完整性、可用性，提高系统的自愈能力。
3.5 做好安全准入控制
建立行之有效的可操控和集中管理的网络准入管理体系，从而能够对网络接入安全风险做到可知、可控、可防。不仅要建立与之相关的规范的计算机管理规章制度和运行规程，制定综合的安全管理策略，更需要从技术手段上进行安全措施的落实，在安全事故发生之前就进行预防和治理，从而减少和杜绝来自外部人员或企业内部人员的各类违规操作，真正有效、便捷地保障信息安全的可靠性。确保接入信息内、外网的边界安全、通道安全和终端安全，实现业务终端的“防泄露、防篡改、反控制”。
4 结语
总而言之，就当前我国的智能电网信息安全防护来讲，形势仍是相当严峻的。如果没有一个安全、良好、可靠的防护体系，将会严重影响电网的安全稳定运行。因此，建立完善的信息安全防护机制，采用先进的技术，结合电力企业自身的特点与存在的问题，采取科学、合理的技术手段，对信息安全威胁进行有效的防御，为坚强智能电网建设提供有力支撑。
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篇7
【关键词】智能变电站；在线监测；设计方案
1 智能变电站设计研究的价值和意义
智能变电站的概念是从数字化变电站发展而来的，数字化是智能变电站的基础，变电站的数字化是指变电站内一、二次电气和保护装置均应实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。变电站数字化的概念中全站统一的数据建模是基于IEC61850标准。IEC61850标准的技术优势在于：（1）标准规范一致性，IEC61850标准在MMS的基础之上建立一套适用于电力系统的通信接口ACSI，符合IEC61850标准的各个厂家产品可以非常方便的实现互操作。（2）简单直观，IEC61850标准中每个数据均自带名字和数据类型，避免了传统规约中使用点号和数据包类型号带来的混淆。同时借鉴了面向对象编程思想，是用户可以更加简单直观的读懂装置所传递的信息。（3）规约调试的工作量减少。IEC61850强调了一致性测试，理想情况下各个不同厂家装置及后台系统可以无缝组网，实现互操作性。
2 国内外智能变电站的概况和发展趋势
现在我国智能变电站建设已进入了试点启动阶段，部分智能化变电站试点已建成投运部分正在建设当中，智能变电站的建设运行经验正在不断的积累，而智能变电站相关的关键技术和产品也在不断地发展和完善之中。
进入21世纪以来，国内外电力行业、研究机构和企业展开了一系列研究与实践，对未来电网的发展模式进行了积极的思考和探索。智能电网的理念逐步萌发形成，成为全球电力工业应对未来挑战的共同选择。建设智能电网，对于保障能源安全、应对气候变化、促进节能减排、发展低碳经济、提高服务水平具有重大意义，是优化电源结构、开发利用清洁能源的迫切要求，是满足经济社会可持续发展要求的重大选择，是电力工业科学发展的具体实践。
3 东明董庄110kV智能变电站的设计方案
本课题选择东明董庄110kV智能变电站作为设计研究对象，选取具有普遍性和代表性的110kV变电站接线方式和建设规模为设计条件进行设计研究。
具体设计条件为：
3.1 工程性质
新建110kV智能变电站工程。
3.2 电压等级
110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5 kV。
3.3 工程概况
3.3.1 工程建设规模
主变规模：本期2台、最终2台50MVA。主变户外布置。
出线规模：110kV本期2回，最终2回架空出线；35kV本期8回，最终8回电缆出线；10kV本期16回，最终16回电缆出线。
无功配置：10kV电容器本期配置2组*（4+4）Mvar，远景同本期。
3.3.2 工程设想
主接线型式：110kV采用内桥接线，本期一次建成；35kV采用单母线分段接线；10kV采用单母线分段接线。
3.3.3 主设备选型
1）主变压器型式为有载调压自冷三绕组变压器。
2）110kV采用户内GIS组合电器，架空进线。
3）35kV采用户内中置式开关柜。
4）10kV采用户内中置式开关柜。
5）10kV消弧线圈采用户内消弧线圈接地变成套装置。
6）10kV电容器采用户内并联电容器成套装置。
3.3.4 短路电流水平
各电压等级的设备短路电流选择如下：
110kV电压等级：40kA；
35kV电压等级：25kA；
10kV电压等级：主变及分段31.5kA、出线25kA。
3.3.5 课题主要内容
1）根据设计条件，经过多方案比较确定平面布置。
2）研究选取适合设计条件和平面布置方式的电子式互感器的形式。
3）研究适合设计条件和平面布置方式的智能一次设备实现方式。
4）研究优化适合设计条件和平面布置方式的智能变电站自动化系统网络结构和设备配置。
5）研究智能变电站高级应用的实现方式。
6）根据研究结果优化平面布置，形成完整的110kV智能变电站设计方案，编写设计文件，绘制设计图纸，所有图纸达到初步设计深度要求。
3.3.6 研究的途径与方法
1）通过查阅文献资料、向生产厂家和用户进行调研等方式了解掌握智能变电站相关关键技术和产品的发展状况、应用情况、产品价格等资料。
2）根据掌握的资料，结合设计条件从技术先进性和经济合理性方面对智能变电站相关技术和产品进行多方案比较分析，根据分析结果选用适合的技术和产品应用到课题的设计方案中来。
3）根据相关设计规程和标准开展东明董庄110kV智能变电站设计工作，形成设计方案。
【参考文献】
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篇8
关键词：智能电网 信息安全 防护体系 可信平台
中图分类号：F49 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-212-02
1 引言
随着智能电网建设步伐的推进，更多的设备和用户接入电力系统，例如，智能电表、分布式电源、数字化保护装置、先进网络等，这些设备的应用使电网的信息化、自动化、互动化程度比传统电网大大提高，它们在提升电网监测与管理方面发挥了重要作用，但同时也给数据与信息的安全带来了隐患。比如黑客通过窃取技术访问电网公司数据中心的服务器，有可能造成客户信息泄露或数据安全问题，严重时有可能造成国家的重大损失。因此，如何使众多的用户能在一个安全的环境下使用电网的服务，成了当前电网信息安全建设的重要内容之一。
2 电力企业信息安全建设的关键问题
云计算技术在电力企业的业务管理中已经逐步得到应用，另外，随着技术的成熟和商业成本的降低，基于可信计算平台的网络应用获得了迅猛发展。如果在电网业务管理体系中将可信计算与云计算结合起来，将会使电网的管理水平如虎添翼。图1为构建可信平台模块间的安全通道示意图。
在可信计算环境下，每台主机嵌入一个可信平台模块。由于可信平台模块内置密钥，在模块间能够构成一个天然的安全通信信道。因此，可以将广播的内容放在可信平台模块中，通过安全通信信道来进行广播，这样可以极大地节约通信开销。
智能电网的体系架构从设备功能上可以分为基础硬件层、感知测量层、信息通信层和调度运维层四个层次。那么，智能电网的信息安全就必须包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。因此，其涉及到的关键问题可从CA体系建设、桌面安全部署、等级防护方案等方面入手。
3 智能电网信息防护体系框架
3.1 数字证书体系
数字证书体系CA是建设一套符合国家政策要求的电子认证系统，并作为电力企业信息化建设的重要基础设施，实现各实体身份在网络上的真实映射，满足各应用系统中关于身份认证、信息保密性、完整性和抗抵赖性等安全性要求。该系统主要包括根CA系统、CA签发系统、RA注册管理系统、KM系统、证书状态查询系统和LDAP目录服务系统，总体结构如图2所示。
3.2 桌面安全管理体系
该体系可为电力企业提供集中的终端（桌面）综合安全管理的桌面管理产品，打造一个安全、可信、规范、健康的内网环境，如图3所示。
该体系能满足用户：确保入网终端符合要求；全面监测终端健康状况；保证终端信息安全可控；动态监测内网安全态势；快速定位解决终端故障；规范员工网络行为；统一内网用户身份管理等。
3.3 等级防护体系
此外，在设计信息安全体系时，还需要针对电力企业的业务应用系统，按照不同的安全保护等级，设计信息系统安全等级保护方案，如图4所示。
根据国家关于《信息系统等级保护基本要求》中关于信息安全管理的规定，该体系应该包括物理安全、网络安全、主机安全、应用安全、数据安全等方面。
4 结论与展望
本文将电力云技术与可信计算结合起来，设计了面向智能电网的信息安全防护体系框架，从CA体系建设、桌面安全部署、等级防护方案等方面阐述了该框架的内涵。但信息安全是一个没有尽头的工作，需要及时与最新的方法相结合，不断完善信息安全方案，使电网做到真正的智能、坚强。
（基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（11MG50）；河北省高等学校科学研究项目（Z2013007））
参考文献：
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篇9
关键词： 可再生能源接入；智能配电网；微电网；保护控制
中图分类号：TV213.4 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210088－01
0 引言
先进的控制技术是微电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功功率。微电网相对主网，可作为一个模块化的可控单元，可以提供满足用户需求的电能和热能，而实现这些功能必须具有良好的微电网控制和管理。
有关微电网的控制，文献[1]详细的提出了微电源控制器的设计方法，并通过控制保证了系统运行模式的转换、微能源投切时系统的稳定运行。文献[2]建立了风能与光伏混合微电网的模型，通过联网和孤岛两种运行模式验证所设计的控制策略，但是储能电池却用直流源代替，只考虑了并网转孤岛的运行切换。但是2009年至今，国内乃至国际上对微电网的研究都方心未艾。本文概述了海岛微电网的特点，重点指出微电网在智能配电网发展中面临的技术难点与发展需求，分析研究了微电网保护控制的设计思路。
1 微电网的概念
在不改变现有配电网络结构的前提下，为了削弱分布式电源对其的冲击和负面影响，美国电力可靠性技术解决方案协会（The Consortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS）提出了一种能更好地发挥分布式发电潜能的一种组织形式――微电网（Micro Grid）。相应地把微电网中的分布式电源叫做微型电源（Micro Source），简称微源（MS）[3]。
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，它可以将一定区域内分散的小型发电单元（分布式电源）组织起来形成一个微型网络，为本区域的当地负荷供冷、热和电或与传统电网并联，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是未来分布式发电供能系统的高级应用形式[4]。
2 海岛微电网的系统结构
随着分布式发电资源以及微电网技术的发展，偏远无电地区、海岛地区、重要保护地区的供电，越来越多采用微电网提供不间断电源或者是提供备用电源。
本文将针对粤港关键技术领域招标项目“海岛MW级多能互补分布式微网技术研究与示范”项目，对海岛的太阳能和风能资源、海岛电力负荷特性做详细的分析，在此基础上，研究并提出了海岛分布式微电网拓扑结构方案，如图1。
上图是海岛微电网的总体设计方案。太阳能并网逆变器和风机变流器可以看作电流源并入微网。由多向变流器生成交流母线，由于多向变流器总容量为500kVA，相对于网上小功率并网设备来说“很大”，能够吸纳少量可再生能源并网的冲击。双向逆变器相当于储能电站，建立在电网的末端，对微电网的电压及频率进行二次调节。相当于电力系统中的二次调频电站。当然由于多向变流器是IGBT产生电压源，不是发电机的励磁控制的电压源，系统有功不足时，频率不会发现变化，但有功势必拖动无功，出现电压加速下垂。所以双向逆变器必须是电压源并网，并能及时补充系统有功和无功的不足。
3 微电网的保护控制系统设计
根据前文中对海岛微电网总体方案的了解，依据微电网对保护控制系统的要求，本文提出了保护控制系统设计方案。
就电网结构看，图2中包括与配电网直接相连的微电网系统（MicroGrid-1，MG-1），以及面向工商业或居民供电的小型微电网系统（MicroGrid-2，MG-2）。对于含微网的智能配电网来说，各分布式电源均有各自的控制器，尤其是逆变型电源的电力电子接口可以使分布式电源的运行更加智能化。在接近用户侧的并网单元，可以利用本地信息对其输出电压和频率进行控制，这对提高微电网自身的供电质量起到了重要的支撑作用（如MG-2所示）。另一方面，对于与母网直接并联的微电网来说，同样需要保护控制系统以实现对各分布式电源有功和无功出力的监测，并要求实现对分布式电源及负荷的投切控制，从而达到最优的微电网与配电网的并网运行模式或孤岛运行模式（如MG-1所示）。其中还包括孤岛运行方式下，微电网与配电网的同步运行控制以及并网技术等。
未来先进保护控制技术的分析和诊断功能将引进预设的专家系统，在专家系统允许的范围内，采取自动的控制行动。目前，图2所示的微电网保护控制系统的设计，主要涉及以下几个方面：
1）收集数据和监测电网元件：微电网控制系统将使用智能传感器、智能电子设备以及其他分析工具测量系统和用户参数以及电网元件的状态情况，对整个系统的状态进行评估，同时还要利用向量测量单元及全球卫星定位系统的时间信号，来实现电网的早起预警。
2）分析数据：实时数据以及强大的计算机处理能力为软件分析工具提供快速扩展和进步的能力。
3）诊断和解决问题：由高速计算机处理的准实时数据使得专家诊断来确定现有的、正在发展的和潜在的问题解决方案，由提交给系统运行人员进行判断。
4）执行自动控制的行动：微电网通过实施通信系统和高级分析技术的结合，使得执行问题检测和响应的自动控制行动成为可能，它还可以降低已经存在问题的扩展，防止紧急问题的发生，修改系统设置、状态和潮流以防止预测问题的发生。
设计方案中，通过通信网关与其他非本地的保护控制单元进行通信将实现更高层次的优化控制。正如前文所述，随着通信技术的成熟与设备的逐渐完善，微电网在智能电网内实现区域集中控制策略与本地保护控制的相互协调将得到深入的发展，同时，现在的海岛微电网建设的发展，也将为大都市微电网的发展提供参考依据。
4 结论
本文在对微电网介绍的基础上，提出了海岛微电网的保护控制系统设计方案。微电网保护控制系统的研究逐渐从单元式保护控制方案到集中决策式区域保护控制方案方向发展，随着微电网技术及其发展战略的推进，相关研究成果必将为微电网的发展与应用提供更加可靠完善的技术支撑手段，同时，也可以大力发展海岛及边远地区微电网的建设。相关研究成果将对未来智能配电网的安全可靠运行提供更加灵活与可靠的保障能力。
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篇10
随着社会经济和技术的发展，传统的用电服务已难以满足人们的需求，智能用电作为智能电网重要的组成部分，能够为用户提供经济高效、便捷安全、服务多样、灵活互动和友好开放的用电服务，对电网的能源使用效率、经济运行和有序用电具有重要的意义。文章对智能用电及其关键技术进行了探讨。
【关键词】
智能用电；智能电网；新型供电关系；智能交互
0 引言
未来经济社会的发展需要清洁的能源和低碳、安全、经济、高效、可持续的电力供应，以及不断提升的供电质量和服务水平，而“重发输电，轻配用电”的电网建设自动化和信息化程度不高，已经无法满足我国经济发展对用电的需求。2009年国家电网公司提出了建设国际领先、具有中国特色的坚强智能电网，而智能用电是中国坚强智能电网的重要组成部分，智能用电建设的好坏直接关系到电网的能源使用效率、经济运行和有序用电。本文就智能用电及其关键技术进行探析。
1 智能用电
随着社会的进步和智能技术的发展，人们对个性化、多样化的服务需求将急剧增加，社会增值服务将会呈现无限量的增长，而传统的供电和用电系统根本无法满足这些需求。智能电网的出现极大的改变了用电服务的形态、内容和领域，作为其重要组成部分的智能用电，其核心就是实现智能化服务，满足用户多元化需求实现电力供应的稳定可靠和经济安全无法构建电网与客户之间电力流、信息流、业务流实时互动的新型供用电关系。
智能用电是通过将用户端的设备通过传感器和通信设备联成完整的用电信息交互网络，智能地采集用户的用电量、电压、功率等用电信息，实现用电信息的自动采集、负荷管理、用电状态的监测与分析，指导用户进行用电方式调整，能够有效地提高用户能源利用效率和电网运行安全，起到节能环保的作用。通过智能用电技术，供电企业可以获知各类用电参数，便于实现分时电价，从而更好地有序用电，削峰填谷。同时根据采集的电能质量数据及各种电气和状态信息、异常事件等，可以及时发现故障、诊断故障，提高电网的用电质量和运行的安全、可靠性。
2 智能用电的关键技术
智能用电技术涵盖了智能采集，信息通信、智能分析决策、双向智能交互技术等多方面的技术，是高级量测技术、控制理论、现代通信技术、计算机应用技术和图形可视化等学科交叉的技术集群。
2.1 智能化的量测控制技术
采用智能电表、智能终端、数字化计量设备等智能量测装置，运用智能量测、通信和控制技术，实现自动抄表，自动测量管理，实时采集电力用户侧电能量信息，并计算出实时负荷、整点电量、月累计电量、已购电费（电量）、剩余电费（电量）等用电数据以及计量工况，满足各类用户计量计费、信息交互、实时监测、智能控制的要求。
2.2 高速的信息通信技术
高速实时通信技术是支撑智能电网的关键技术，它为整个系统的正常运行提供通信通道，是智能用电实现的前提和保障。可采用光纤专网、电力线通信、无线专网、无线公网等。用户侧可以采用已铺设好的电力线、电话线等现有线路作为通信方式，也可采用无线蓝牙、Zigbee 等技术。同时，还要加强信息通信安全防护技术，确保智能用电服务体系的安全可靠。
2.3 智能交互技术
智能交互终端为电力企业和用户之间提供了一个友好、可视的交互平台。用户可以通过各类终端设备及时地获知用电信息、电价、预付电费、剩余电费、告警信息以及电价政策等相关内容，可以随时随地支付相关费用，并通过可视化界面接受小区信息、社区服务等增值服务，为用户提供经济高效、便捷安全、服务多样、灵活互动和友好开放的用电服务。
2.4 智能分析决策技术
采用各类智能分析据测技术，统计分析采集到的各类用电信息，分析家庭用电负荷，为用户提供经济高效的用电方案，引导用户合理有序用电。同时，实时监测和预警电能质量，必要时提供无功补偿和谐波治理方案，还能够对电网运行状况进行自诊断，分析异常用电，及时发现异常用电情况等。供电企业可以对电网购、供、售侧负荷整体情况进行分析、预测，分析用电市场，平衡整个电力市场供应和需求，保证电网对客户的安全、稳定、可靠供电。智能的分析决策技术，为智能化的用电和智能化的电网提供必要的技术保证。
3 结束语
智能用电自动采集各类电能信息，够引导用户科学合理用电，为电力企业的管理和服务提供了全新的思路，提高了电能使用的经济性和安全性，为社会节约了资源，实现了电网、用户和社会的共赢，具有极高的市场推广意义。
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