智能电网的理解范文1篇1

【关键词】智能电表用电管理应用

智能电表依靠互联网技术，将采集到的用电信息传输给用电管理部门，帮助用电管理部门及时了解用户用电特点，为制定有效的供电策略，提高用电管理水平打下坚实的基础。因此，用电管理部门应重视智能电表在用电管理工作的应用，进而在满足人们用电需求的同时，提高用电管理效率。

1用电管理系统逻辑架构

智能电表在用电管理中的应用离不开用电管理系统的支撑，因此在探讨智能电表在用电管理应用之前，有必要对用电管理系统进行探讨。智能电表用电管理系统架构包括很多内容，其中主站层、通信信道层、智能电表是较为重要的组成部分，下面对其逐一进行详细的介绍。

1.1主站层

主站层在智能电表用电管理系统中处于中心位置，主要负责处理和存储用电数据，为管理员提供一个人机交互的操作平台，主要由业务应用、数据库管理、前置通信调度等部分构成，其中业务应用主要负责各种业务应用逻辑管理；数据库管理主要实现对电价政策、用电信息的管理；前置通信调度则负责管理智能电表的远程通信方式。

1.2通信信道层

通信信道层是智能电表与主站进行通信的基础，该层提供了多种无线和有线通信信道，例如，CDMA无线公网、物联网、光纤专网等。

1.3智能电表层

智能电表层的主要作用在于收集用户用电信息，有计量设备子层和终端子层之分，其中智能电表属于计量设备层，负责用电信息的计量以及与主站层和交互层的通信。而终端子层负责收集用电设备数据，并进行处理和冻结操作。

1.4交互层

交互层有短信服务、Web服务、交互机顶盒等方式，是用户进行智能用电的操作平台。用户可根据具体情况选择合适的方式和用电管理部门进行信息互动。

2数据库设计

智能电表用电管理系统涉及较多用电信息，为此需设计和建立功能强大的数据库系统，并使其与主站层相关软件构成C/S体系架构。用电管理数据库设计包括智能电表与采集终端档案数据库设计和电价信息数据库设计两方面内容。

智能电表与采集终端档案数据库中包含了电表型号、计量属性等相关参数，为全面实现智能电表信息管理创造良好的条件；电价信息数据库中的内容包括实时电价、阶梯电价、峰谷电价等信息，为确定电价政策提供良好的参考。

3主站软件设计

智能电表用电管理系统主站架构总体上分为综合应用层、数据管理层、通信层三个，其中通信层通过采用不同的连接方式实现与终端设备的连接，并在遵守通信协议的前提下实现双向传输信息功能，主要有前置机、通信接入设备构成，其中可在系统管理中设置前置机的相关属性；数据管理层和用电信息采集系统融合在一起，负责处理和存储采集来的信息，该层由数据管理软件和数据库服务器等部分组成；综合应用层可实现消息、电价、档案管理等，由应用工作站和服务器组成。

4智能电表在用电管理中的应用

设计完成智能电表用电管理系统后就能实现用电管理工作，特别是智能电表在用电管理方面发挥至关重要的作用，具体通过以下几个方面实现：

4.1结算与估计配网状态

利用智能电表可以获得用户准确的费用结算信息，克服了传统结算过程繁琐的缺点，大大减少了管理人员的工作量。另外，智能电表的运用推动了用电管理信息化进程，在该种环境下用电者可以及时准确的了解自己的用电信息，为用电结算工作的开展提供便利。

目前，部分区域反馈的配网信息准确性较低，使用电管理部门不能根据配电网的实际情况进行合理的调度，给用电管理工作带来不利影响。出现这种情况的原因在于配网信息的计算主要参考变电站、网络模型、负载估值等方面的信息，而这些信息具有较大的不确定性，因此为了提高配电网信息的准确性，准确把握负载情况，用电管理部门可进行积极的引导用电者选择安装智能电表。

4.2实现节能提高电能利用率

用电管理部门可在认真研究智能电表采集的信息基础上，根据用户用电特点对其进行准确的分类，例如可将用户划分为商业用户、工业用户以及居民用户等，从而通过调度在不同时间段满足不同用户的用电需求，提高电能利用率；另外，用电管理部门还可将获得的用电信息反馈给用户，使用户及时了解自身用电情况，发现用电异常情况，进而帮助用户养成良好的用电习惯；同时电力公司也可根据用户的用电特点，有针对性的提高服务质量和推出新产品，以最大限度的实现经济效益。

4.3有利于故障检测和电表管理

智能电表具备的测量功能可为判断用户设备、配网元件故障提供参考，例如能够检测出由电子设备故障、接地故障等原因引起的电压波谐波等，进而帮助用电管理者和用户积极采取应对措施及时排除故障，营造安全的用电环境。另外，通过智能电表反馈的信息还可对电表运行情况有个准确的了解，确保智能电表处在最佳的工作状态。

4.4其他功能

智能电表在用电管理工作中除了上述应用外，它还能对负荷进行远程控制，即根据负荷的实际情况实现连接和断开操作，提高用电管理者的管理方便程度和管理水平。另外，智能电表还具备检测非法用电功能及时发现窃电行为，并警示用电管理加以注意，进而减少降低因窃电造成的经济损失。

5结语

智能电表是信息化发展的产物，和传统的电表相比在抄表、付费等方面具有较大优势，尤其减少了抄表员的工作量，并能够使用电管理部门及时了解用电者用电信息，进一步提高了用电管理部门的管理水平。但是受到各种因素的影响，我国真正实现智能化管理还存在一定的差距，因此未来我们应加强智能电表技术的推广和应用，并注重智能电表应用和网络技术充分的融合，真正实现智能电表的系统化、模块化、网络化在提高用电效率的同时，为人们的生产生活提供更大便利。

参考文献：

[1]章好民.智能电表在用电管理中的应用分析[J].信息系统工程，2013（04）.

智能电网的理解范文篇2

[关键词]智能电网；电力调度；影响引言：

中图分类号：TM73；F426.61文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）11-0252-01

一、电力调度的涵义

所谓的电力调度其实就是一种管理的手段，就是为了保障电网能够稳定的工作，可以对外不断的供电，各类关于电力生产的工作能够顺利的进行。电力调度主要的工作内容就是将各种设备采集回来的数据比如说：电压、电损、电流或是频率等，将这些数据进行总结分析，在结合实际的情况，通过不断的进行判断得出结论，在通过电话或是网络设备发出信息进行指挥现场的操作人员，指导他们该如何进行操作，如何对出现的问题进行调整，从而确保电网可以持续稳定的进行工作。随着科技手段的不断提高，现代的一些检测手段也在不断的完善，对电力调度的技术支持越来越现金，越来越强大。

二、智能电网对电力调度的影响

1.为电力调度的安全运行提供保障

一般来说，电网系统的先进性跟安全性是确保电力调度安全稳定运行的基础条件。现在的电网的结构都是按照从一个总的电源向其他的各个分支进行输送，就像是变压器，作为一个总开关，不断的将电力输送给在它附近的各个用电源，很难实现双向的输电需求。再加上随着电力的不断普及，不管是平原还是高山都已经实现了电力的普及，电力的分布范围越来越广，这样未来电力系统的不确定性就会加强。这样就很难确保安全性跟充裕性，但是智能电网就可以很好的去解决这一问题，一、伴随着智能电网的不断建设，也就意味着要会加大对输电设备的投资，不断的去提高传输容量，只有这样才可以保证电源的不断接入跟输出，同时，电网的运行方式也大大的提高了输电的充裕性；二、随着智能电网的不断完善，运用智能电网进行进行设备的检测跟输电设备的检测，不仅有利于减少由于一些没必要的检修，同时还有利于提高对设备坚持数据的准确性，减少由于数据不准确造成的不必要的麻烦。三、同时在电力调度方面，信息通讯设备上面安置了全方位的智能配置，可以及时准确的解决设备系统出现的问题，或是因为断电造成的不便，全方位的检测信息，不断的运用输电设备，提高电力调度的灵敏性，及时预测设备所存在的隐患，及时采取有效的措施。同时还有利于自我的调节，不断的维护系统的正常运行（图1）。

2.提高电网的管理效率

智能电网拥有较良好，通透的网络系统，可以在系统不断的运行中根据用户的各种需求，对电网的各种有效信息进行共享，客户需要什么就可以为用户提供什么，可以确保跟用户的时时互动，及时发现用户的需求并加以解决，不断的丰富电网的运行，不断的为用户提供所需的用电模式。在用户查看电网信息的时候，就可以根据用户所查看的数据对电网的负荷进行大概的了解，并通过用户所选用的电力价格不断的进行调整，随时平衡负荷。在智能电网运行时，就会采用新型的技术开始执行电网的发电工作，从而有效的对电网的输电系统进行有效的控制，保障配电工作能够有效的进行。这就要求相关的技术人员可以针对电网控制方面的技术进行不断的研究更新，可以不断的提升信息技术的应用效率，不断的对管理系统进行完善，结合各种新型的技术，将电网的发电到客户的用电这一段过程中的每个缓解都要实现智能化的管理。不断的对电力系统进行优化，不断的提高电力生产的效率，不断的提高电力的输送质量。由此可知，对智能电网的更新升级工作对于电力企业的发展不断的提出了越来越先进的要求，要求能不断的树立正确的观念，能够不断的运用先进技术不断的控制完善电网的实施，运用智能电网进行调查研究，不断的支持技术的创新工作。

3.改变电力调度运行的方式跟供需关系

智能电网采用的时分布式的发电实现了用户向电网输电，极大的改变了以前的公用电网的不断发电输送给客户，客户用电的传统模式。智能电网采用的是双向的传输，电网传向用户，用户传向电网，采用现金的技术解决了普通用户传输的难题。这种模式完美的实现了，用户在满足自己用需求的基础上，还可以将多余的电力输送给电网，这种方式不仅改变了电信系统的运行方式，同时也改变了供求关系。随着分布式发电模式的不断成熟，一种新的电网模式应运而生，就是孤岛运行模式。智能电网的有很多不同的孤岛组合在一起的，将这些可重复利用的资源跟负荷组合在一起进行控制，就会使可再生资源的量增加，这些电量就可以及时的储存起来或是传输到其他需要的地区，这样就可以严重的减小电网的传输压力，同时还有利于实现电网的稳定性。如果是总的电网出现故障，那么一些独立存在的配电网就可以发挥作用去解决，如果是这些独立的配电网出现故障，那么那些孤岛就可以自行运行了。

4.完善电力市场，提高市场效率

建设智能电网的一个重要的条件就是实时电力，同时智能电网的不断发展也奠定了电力市场的发展，不断的完善建设。智能电网采用的是先进的技术手段跟设备配置，不断的降低了网输电网的成本提高输电网的灵活性。随着计算机先进技术跟智能电网的应用，不仅为用户提供了准确的信息，同时还大大的提高了电力市场的实效性，使电力市场更加的透明化。

三、结束语

随着智能电网的不断运用，对相关的技术人员的要求也被指出来，要不断的提高对智能电网技术的创新，要在不同的阶段根据对电网的不断需求，不断的进行优化更新，保证为用户提高最高质量的服务。同时，智能电网的存在对电力行业的发展产生了良好的影响，不仅降低了生产成本，还提高了整体的安全性，为电力的发展奠定了良好的基础条件。

参考文献

[1]缪云琦.电力市场在电网调度运行中的影响分析[J].科技创新与应用，2016，（20）：218.

[2]孙凯.基于风险元传递理论的智能电网运行诊断和分析[D].华北电力大学（北京），2016.

[3]张玖林.认知智能电网频谱分配与电力调度联合资源分配策略研究[D].电子科技大学，2016.

[4]强云.基于智能电网充电调度策略研究[D].电子科技大学，2016.

智能电网的理解范文篇3

中国普天的展台位于中国国际展览中心8号馆中心入口显著位置（展位号：8A001），展台按照信息通信与网络安全、互联网+创新行业应用、低碳绿色能源以及创新创业平台等参展重点业务分为四个展区，分别向观众展示普天在互联网+、智慧行业应用等领域给人们工作、生活所带来更科学、高效的创新体验。

互联网+更精彩

本次展会上，中国普天展示了智慧民生，以及信息技术在大扁平化调度指挥平台、智慧政务、智能电网及智慧交通、智慧城市、医用箱式物流等领域的应用解决方案，将全新的“互联网+”思维和体验带给观众。

针对“互联网+”普天智慧城市建设，中国普天创新提出了“平台+中心+智慧应用”的整体解决方案架构，平台包括：公共数据交换平台（结构化数据）、城市视频共享平台（非结构化数据），在平台上进行数据采集、存储和分享；中心包括智慧城市云计算数据中心、智慧城市运营指挥中心，主导“一库一图一锁”的概念；智慧应用包括面向智慧政务、智慧平安、智慧管网、智慧交通、智慧社区、智慧园区、智慧城管、智慧农业、智慧医疗、智慧养老、智慧教育、智慧旅游等，与城市管理、产业经济和民生服务等相关的应用领域。目前，中国普天已在新疆、内蒙古、山东、湖南、江苏、云南、贵州、四川、广西等省市区推动智慧城市建设。

同时，中国普天作为国内LTE宽带集群产业领域进入最早、推出产品最早、首创标准的厂商，在国内率先采用TD-LTE技术体制，开发了满足政府和公共安全需要的4GLTE宽带多媒体集群专网，以及从系统、终端、网络、平台及业务应用端到端解决方案和高集成度的一体化基站产品。不仅能够提供可靠、及时、专业、高效的语音集群、宽带数据、高清视频及可视化指挥调度等丰富的综合业务，还可针对用户需求进行个性化定制，充分满足不同行业和客户的需要。

在智能电网和智慧交通领域，中国普天将新一代移动信息通信技术、网络和终端产品与电力信息化应用紧密结合，基于电网授权使用的230MHz频段，深度定制出具有知识产权的LTE230无线宽带通信系统，已在国网、南网、石油等行业建成多个无线专网，性能稳定可靠，为智能电网和能源互联网信息化提供了良好支撑。

普天本次展示的城市轨道交通LTE-M系统解决方案，是基于先进的TD-LTE技术的车地无线宽带通信系统。按照LTE-M规范设计，具备CBTC（基于通信的信号系统）、PIS（乘客信息系统）、集群调度功能，满足互联互通要求，能够应用于城市轨道的信号系统无线传输、PIS车地传输以及列调系统等重要方向，并以保证全线场强覆盖，提供性能稳定、高速率、高带宽的通信网络为最终目标，目前已在全国多地开展试验网建设。

信息通信，传承创新

本次展会上，中国普天在信息通信与网络安全领域重点展示：5G自动驾驶技术、基于NFV的增值业务云平台体系、政企虚拟专网安全接入解决方案、光纤网络管理系统、多业务超融合云平台、商品流通追溯体系管理平台、网络安全关键应用监测系统等。

在新一代通信技术的研发和创新领域，中国普天借助在4G通信技术研发的经验，依托国家重大专项《支持3D地图重构及自动驾驶的5G传输技术研发与验证》，积极投入面向自动驾驶的5G技术研发，引入先进的新型编译码及调制技术、新的帧结构设计技术，与国内知名车企和地图厂商合作集成高精度3D地图和自动驾驶应用平台，构建试验演示平台，打造更高的可靠性、更短的时延以及更快的传输效率的网络体验，增强5G关键技术创新能力，提升在5G自动驾驶领域的影响力。

政企虚拟专网安全接入解决方案是普天企业结合目前通信市场需求和未来发展趋势推出的一体化安全接入解决方案，可以提供对于车联网、移动OA、视频监控以及物联网等业务的安全接入与管理，可同时支持国内联通、电信、移动三大运营商以及虚拟运营商等多链路的接入，是企业的良好选择。

移动网络融合统计分析系统则是为满足电信运营商对各类移动网业务的使用及用户的发展的数据统计分析需求而开发的，提供各类移动网络业务的融合接入平台，涵盖C网、CCG内容计费、LTE网络话单及认证日志等各类数据的分析处理，实现针对业务使用量、用户、网络服务质量等各类统计、分析与查询功能，以及跨网络类型的功能融合，有效降低操作复杂度，提高运维及业务分析的工作效率。

新产业，也“智慧”

在低碳绿色能源以及创新创业平台区域，中国普天展出了拓展新产业、新领域的成果。

在新能源电动车运营领域，普天展出了自主研发的首个全国性的基于互联网的新能源汽车智能管理云平台。该平台实现了新能源电动汽车、电池、充电基础设施的数据采集、汇总和分析，并可为政府提供安全与行业信息监管分析、评价和考核的服务，有效推进我国充电设施的互联互通，缓解目前电动汽车推广的充电难问题。该平台还是普天新能源应用“互联网+”理念的成功案例，用户可通过普天充电助手APP，获得延伸至互联网、车联网的综合服务，实现个性化的充电设施运行信息查询、预约等服务。

普天智能家居系统解决方案则是将传统的家居“智慧化”，该系统在传统面板的基础上，融合了安防监控、环境监测、家电管理、智慧照明等智能家居功能。如用户在家中，可以通过环境监测面板查看PM2.5、可燃气体等是否超标，温湿度是否合适；可以通过智慧调光面板将灯具的照度、升温调节到合适状态；可以通过面板给手机无线充电等。离家时，则可以通过手机APP远程监控家中情况，并进行各种操作。

在能源智慧管理领域，普天提出了能源互联网的概念，自主研发了普天大数据能源管理平台即综合能源管理平台，采用创新的服务中心理念，采用云计算、大数据模式解决了目前监控平台的核心问题，通过远程服务和在线诊断结合，打造真正能使用、有效果的能效监控平台。

智能电网的理解范文

电力员工学习这门课程的前提是已有网络分析的基础知识和电磁学方面的理论基础。但是，仍然需要灵活和模块化的课程内容结构以及在智能电网电能生产的课程中增加能量转换方面的概念，以防止电力员工在电力系统学科方面的基础薄弱。课程不仅需要有大量算例、案例讲解和习题的教材，而且需要一个实验室用来让电力员工亲自实验，体验一些智能电网的功能。

现有电网的挑战

（1）低效：当今电网的总体效率大约只有40%。

（2）集中式发电：集中式发电，使分布式电源接入困难。

（3）参与度低：消费者参与电力市场的机会受限。

（4）缺乏预测功能：电网缺乏预测不良电能质量问题的能力，取而代之的是侧重于研究系统故障保护的问题。

（5）集成度低：很少对操作数据和系统管理进行整合，形成业务流程孤岛。

这些原因以及老化的基础设施和劳动力，更严格的环保和排放标准，负荷的增长和复杂性增加，导致有必要发展拥有智能化的电网即智能电网。

智能电网的特点

智能电网是带有智能和通信功能的自愈式电网。智能电网有以下几个特点：

（1）在广域网内传输功率的能力。

（2）配有双向通信网络、自动化控制设备、智能测量设备和快速决策功能模块。

（3）预防为主，扩大电网参数的数据采集量，以减小对用户的影响。

（4）抵御攻击和自然灾害能力以及快速恢复能力。

（5）互操作能力：新的电网需要能适应旧式的集中式发电机和分布式发电，有存储备用容量、为即插即用系统留有空间，如混合动力汽车。

（6）实时报价功能，为电力市场发展提供了广阔空间。

（7）鲁棒性和适应多种类电源的能力，电源类型有集中式发电和分布式发电（如太阳能发电、风能发电、热电等）。

（8）快速解决电能质量与各种质量/价格之间优先选择的问题。

尽管智能电网的一些设计和标准已经存在，但是很少有电力从业人员能知道智能电网的构架（见图1）和具体功能。因此培养电力员工具备充足的理论知识，使从业人员在未来开展电力生产和智能电网时，具有解决智能电网技术难题的能力，这将是非常重要的。为此本教材旨在解决能源系统基本原理、可再生能源的接入技术、智能电网的存储技术、智能电网的基本原理、智能电网的实时测量、智能电网的决策与控制、智能电网设备的通信、协议、标准、安全和保护等问题。

方法介绍

为了让从业人员更好的掌握这本教材的内容，本课程分为两部分：理论（分为7个模块）和实验（旨在为电力员工提供一个动手实验的环节）。本节主要对每个器件进行简要说明。

能量转换原理基础

电力生产通常有不同的形式，而且通常是将机械能转换为电能，反之亦然。完成这些转换的分别是发电机和电动机。电机通常是由转动的转子和静止的定子组成。电机中能量转换来源于定子和转子之间的传导或电磁感应。转子的运动可以是线性的（如线性电机或震动或往复运动的剃须刀）。这些设备是智能电网集中式发电系统电能生产的基础。

由于集中式发电的大功率生产能力和经济的尺寸方面的优势，在未来的电网中仍将起到非常重要的作用。因为集中式发电保证了可靠性和稳定性，因此在智能电网中的优势是明显的。从业人员必须了解当前能源系统的一些概念和原则，因此《智能电网的建模与分析》教材给出了发电机、电动机和变压器的基本概念。这本教材是基于电路、电磁和电机编写的。教材的详细内容涉及：电机及其等值模型、应用范围、测试程序、性能分析及限制条件、尺寸的标准要求、现有设备与未来电网的互联、通过定期运行和维护。

通过举例和手算例题使电力员工掌握这些方面的基本知识：确定在不同连接负荷和功率因数下的发电机和电动机的终端电压和相电压;掌握电机空载和短路时的等效电路;掌握两种电机的转矩特性和速度关系以及调速器、励磁和其他主要功能的作用;掌握换流器和逆变器的数学模型和特性。

可再生能源的接入技术

随着负荷需求和维持当前生活水平的能源成本的增加，急需使用灵活、经济、可持续、便捷和高效的新能源。为了减少集中式发电机的投入，需要可移动、可持续、独立于电网连接的新电源。当在这种形式的基本微型电网中加入自动化设备、通信工具和智能电网的其他功能后，其将适用于智能电网。

可再生能源可作为电能和热能的来源。大部分可再生能源是绿色能源，是环境和社会可持续发展的必要条件。现在的电力员工应该了解可再生能源是环境友好型能源，也应明白可再生能源的潜力和局限性。根据可再生能源的类型（太阳能、风能、水能、生物质能、小水电），在本模块中对其优点、缺点、设计模型和结构进行讨论。同时给出了可再生能源占有率的表达式

（1）

为了完善可再生能源的知识，还需要在本模块中讨论成本优势、互联标准、效率、可靠性、安全性、经济性（成本效益分析）和安全要求。

智能电网的储能技术

由于负荷的波动性特点，基于电力系统的可再生能源储能技术有着巨大的潜在效益。同时由于在负荷需求高峰时，储能系统可在短时间内作为直接动力源并弥补发电机启动时的能量缺口的能力，可提高输电和配电系统的鲁棒性。因此，储能技术对于智能电网的发展是不可或缺的。本文的重点是研究和比较各种储能技术（如大功率电池、大电容器、抽水蓄能、氢能、大功率风轮等）在额定功率、充放电时间、容量、可靠性、成本和环境影响方面的特点。通过在本模块中给出有关储能问题求解方法、设计和实验、不同储能设备尺寸的选择等实际问题，确保从业人员掌握本模块的基本内容。

智能电网的基本原理

当今的电力网络是垂直操作结构，包括发电机、输电系统、配电系统以及控制和维持电网可靠性、稳定性和效率的设备。尽管当前的电网能满足电力需求，但是随着可再生能源使用普及率的提高，电力运营商正面临着技术更新快和电力市场动力源改变的新挑战。这就需要智能电网具备通信保障方案、实时监测能力，提高智能弹性、可持续性、鲁棒性和安全性的能力。因此当前的从业人员应该掌握未来电网设计、操作和控制的方法以适应未来的工作。

智能电网的实时测量

智能电网的功能包括对网络中的各种器件进行有效控制，因此有必要对各种运行参数进行适当监测。通过对系统的运行参数如电压、相角和频率进行实时监测以实现对电网的实时监测。利用新工具（如同步相角测量单元（PMU）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、能量管理系统（EMS）、需求侧管理（DSM）、远程终端单元（RTU）、双向数字通信）进行监测、测量和分析。本模块将深入讲述PMUs、智能仪表、智能电子设备（IEDs）、SCADA、RTUs、EMS、DMS的工作原理和应用范围。同时需要通过测量所得的数据来判断电压和相角的稳定性和故障评估。可通过仿真以及案例分析来自我检查对本模块的掌握程度。

智能电网的决策与控制

电力消费者希望不断减少支出，因此未来的电网需要更强大的控制功能。未来电网不仅需要能控制电气和机械系统，而且还应能够控制负荷，从而减少电力需求和相关成本。本模块主要讨论电力系统控制设备的功能和控制技术，同时还讨论了局域和广域电网的控制和状态估计。培养电力员工具备设计和操作未来电力系统控制方案的必要技能这是极其重要的。另外，除了学习本模块的综合研究外，电力员工还应设计并提供解决方案以区别未来电网的实时测量系统。

智能电网的通信、协议、标准、安全和保护

随着公共线路和用户不断要求降低成本，能源企业正在慢慢调整以提高效率和操作的灵活性。通过引入通信系统，试图改善智能电网电力系统的配电和输电系统的需求。考虑到用户和公共线路之间传输信息的灵敏度，通信基础设施应该是高效和安全的。在本模块中将讨论用户和公共线路之间用于收集和传递信息的不同标准、协议和安全选项。同时本节给出了习题和案例分析用来检测知识的掌握情况。

实验操作

本教材包括用计算机仿真包（NEPLAN、PSAT、MATLAB）和运用实时实用的实验室规模的电力系统设备进行实验练习。

（1）电力网络的测量技术工具，例如功率表、智能仪表实验。

（2）介绍电力仿真工具以及其他潮流计算工具，如NEPLAN、PSAT、MATLAB。

（3）用不同可再生能源和不同负荷类型进行实验。

（4）动力机械和交直流的控制设备以及感应电机和发电机。

实验案例

本模块针对目前在为从业人员提供动手练习而开发的各种实验和仿真的一些原则进行讨论。在本小节通过一个例子讨论实验应有的如下目标：

（1）了解可再生能源的发电过程。

（2）研究储能系统如何并入电力系统。

（3）探究可再生能源系统（如光伏发电系统）的多变性和随机性。

（4）开发一种兼容AC和DC电源的系统。

（5）三相系统的应用研究。

（6）用图2的配置进行系统研究，如潮流计算、最优潮流计算和故障研究等。

结论

智能电网的理解范文1篇5

【关键词】智能电网；继电保护；技术；探讨

中图分类号：F407文献标识码：A

一、前言

智能电网，其本身就可以做好信息采集工作，以及为故障判断做出参考，电网的继电保护技术的存在，使得智能电网愈加稳定。围绕着继电保护技术的重要意义来说，在实际的操作过程之中，对相关问题的解决方案有一个全面的解释。这对真正的工作而言也有其现实意义。

二、智能电网继电保护的构成

电网的智能化即所谓的智能电网。双向信息的处理工作，是其集成系统和快速通行的前提。选择电子传感器的技术，用共同的信息采集以及加工手段，使得工作快速有效，控制手段是非常灵活机动，并且高速安全运行。所有的信息化、数字化等都是属于智能电网的范围范畴之内的，使用先进高新的技术，让变电站的网络系统和各类的设备解决各种实际困难，实现高品质、高性能电能供应，将更好地发展的基础给继电保护奠基。

分布式的发电和交互式电源，都是智能电网具有的特征，而且此类特征也关系到继电保护系统。在信息技术和数字技术大量普及使用的今天，智能电网的继电保护技术日趋完美，其中的智能传感器，能够做到二十四小时监管发、输、供电，以及配电系统管理。经过排序、分析、研究所有操作设备的具体监控数据，来了解运行状况做好防护。在智能电网操作中使用新的手段，能够让继电保护的有关的软件，所有相关配件最佳、最快地适应与智能电网的种种要求。智能电网的继电保护技术的特点，因为有实现数字信息传输方式的影响达到数字化。由于网络的特点，有让相关信息网络传输的智能数字信号有效传送，继电保护工作中，能够收集和处理广域信息问题，提升了安全自动装置的实际性能。

智能电网的继电保护，就是实现电力网监控的重要技术，并做好有关设备监控。其正在逐渐的变为计算机化，网络化和智能化，能够做好保、控、测、通信四位一体的目标是未来的大趋势。现在的交互式发电的、分布式发电的智能电网，都针对继电保护有了更深层次的需求。首先，单就通讯技术、信息技术的快速发展，数字技术的广泛使用，使得有关的工作人员在各个领域中不断进行应用和机电保护技术研究。发现新的、可用的技术原理。而且可用的传感器在智能电网的发、输和配电方面都有监管作用，电源的运行状态亦是受到了严格的把控。接着，再通过网络系统获得的数据做好采集工作，整理，然后再分析数据信息。有了这些信息，能够操作对电网状态的全面监控，真正做到继电保护的实用功能，具体设置和远程监控和校准。除此之外，对继电保护的设备来说，其主要的功能除了需要保护操作的所有信息之外，更要联通其他装置的运行相关信息。

为确保有问题发生之时，保护装置能够精确地实时识别、保障在最少的人工干预前提下，可以最快地隔离问题和修复问题，避免停电的后果产生。因此，智能电网的继电保护技术，在采取保护行动时，不仅跳保护的对象，也可以在跳保护对象同时，发送命令来跳开其他相关的节点。也可以只发送命令跳过其他相关节点，不跳保护的对象。在智能电网之中，唯有通过监测和控制系统保护对象及其相关的节点运行状态，并做好分析和采取行动，及时地时改变相关的继电保护设备的保护功能和保护设置值，灵活地操作保护装置，以适应不断变化的条件。勿忘继电保护功能在同一时间还可以参与电气参数和保护行动策略的故障诊断。

三、继电保护装置技术

继电保护装置的现状：目前来看，超高压和大型电网系统是电力系统的新目标。在开发研究过程中，一个关键的研究问题就是继电保护的可靠性，有效性，灵敏度和反应速度的不断提升。当今的电力系统是由发电、输电、配电和组成的电力环节组合构建的，亦是通过了大量的电力工作人员的实验，研究和使用积累的经验来构成的。

继电保护的装置，其要达成的任务和基本特征：电力系统的继电保护是为了避免又异常状况，以及防止短路问题，并凭借这些条件来实现电气的参数变化的继电保护举措。继电保护在智能电网正常运行过程之中，经由针对所有的电气设备的监控，以确保设备可以按时照常的运行。一旦有发生故障的突然情况出现时，准确快速地切掉故障的部分，以保障其他装置的照常运行，而且能第一时间发出警告，让所有的相关工作人员能够按时立即处理故障的问题。值班的工作人员可以凭借着可靠的智能电网继电保护技术，顺利轻松完成工作。在整个过程中运行的继电保护设备的特征展示的十分显著，既有可靠性、又有快速行动，以及安全保障。智能电网技术越来越先进，那么继电保护技术的运行过程中的各种性能可以不断地加强，并更加的科学和高效。

四、智能电网中继电保护技术发挥的作用

提前保护的功能，关注其子系统在智能电网的操作系统中，运行的功率不均衡，监控智能电网的状态，预防可能会出现的事故、做到预警和继电保护，达成新智能电网的要求。

增加的安全传输部分，全面发展其在输电线路过载保护，连锁过载自动跳闸、以防在大范围内停电影响，加强智能电网的保护。新的继电保护技术的应用，能够让智能电网的运行较大程度保证安全性。

使智能电网可靠和高效工作，继电保护的系统中包含较全面的体系，能够分析、判断在电网之中的运行故障，再次突出继电保护技术的操作基础和实现手段。继电保护的设计，是要能确保其操作，提高维修技术，由此，继电保护技术的应用能够减少电器元件的故障产生的概率，保持智能电网的照常工作。

双重的保护智能电网，智能的传感器在电网系统应用程序中，能够实现智能处理收集到的相关信息，在智能电网里的继电保护装置配备，首先是对继电保护的一般功能的实现，也是有了在短时间内实现故障智能诊断、恢复的特殊技能。

智能电网的理解范文篇6

关键词：数字家庭；半导体；智能家电；无线连接；智能电网

DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2012.8.003

科技，从来都是为了改变生活而不断前行，特别是电子与信息技术的普及，正是人们在更智能、更便捷、更惬意的生活需求推动下逐步演进。而在数字化时代，家庭数字化已经成为一种不可抗拒的潮流，飞入寻常百姓家。

数字家庭概念是我们改变生活工作方式的关键。一个简单的例子是数字媒体，传统媒体概念下，很多人会立刻想到进入家庭的媒体内容——电视，而我们不能将其只局限于电视节目，还要考虑如何与内容互动，如何选择并处理内容。现在，随着家庭和个人都能够观看内容，并与之互动，如何与内容互动以及如何选择并处理内容是一个巨大的挑战。当手机开启个人通信革命时，在电视观众中，家庭与个人的顺序便颠倒过来。意法半导体大中华与南亚区消费电子事业部总监JohnCarey认为，这种发展趋势导致一个无处不在且个性化的内容模型，个人用户期望能够随时随地选择自己最喜欢的内容。为实现这个预期，我们需要研发一个灵活的解决方案，能够向各种消费电子产品传送不同品质的内容，这个解决方案还需要提供互动功能，且价格能够让广大消费者接受。

控制、连接与触控技术的成熟让家电数字化进程前进了一大步，目前数字家庭的市场驱动力主要基于更好的用户体验和节能减排的需求。NXP技术市场经理张林总结的趋势包括四大方面，一是智能电源，即具有更高的效率，更低待机和运行功耗，集成了智能诊断功能的电源。二智能化的连接方式，用不同的连接方式进行家电组网，并于各种公众网络可以连接。三是智能化人机交互界面，新兴触控技术人机交互界面让未来家电控制更方便、更人性化。四是智能化的控制方式，包括更高效率的马达驱动，传感器技术的应用以及更综合的智能信息处理。

智能家电与控制系统

数字家庭可为冰箱、安全系统以及自动调温设备等常见产品带来全新功能，同时还可推动新型家用消费类设备的创新发展，包括娱乐门户乃至家庭自动化系统以及目前尚未出现的各种新产品。特别的，数字家庭为半导体企业带来巨大的商机，因为各种各样的产品都需要处理器（MCU和MPU）、支持电源管理与数据转换的模拟组件、无线连接以及传感器网络等。

这些新设备支持未来特性及应用，但能否成功则取决于消费者日常使用的便捷性，包括设备本身支持的直观快捷用户界面以及基于互联网及移动应用的高可靠高稳健控制功能。此外，随着数字家庭新增更多无线连接设备，消费类产品的易用性也非常重要。设备需易于安装，并支持无中断连接与工作，各种消费类系统设备必须相互协作，而不是相互干扰。

数字家庭中，智能家电是非常重要的组成部分，某些可掌握用户习惯的家用电器需要添加更多的智能性。例如，智能自动控温器可了解您对房间温度的喜好。此外，无论身处何方，您都希望能控制家用电器，获得其信息，从而更加智能地与其互动。随着物联网的发展，技术发展的目标是通过增加互联网连接实现同此前非互连设备的轻松互动。这种连接可实现三大关键应用：1.用户可通过简单的智能手机或平板电脑应用远程修改设置或检查系统状态；2.设备本身可接入互联网以获得其需要显示或操作的信息，比如最新天气信息或能源价格等；3.设备可在发生诸如洗碗机漏水等问题时向消费者报告，以便及时联系维修工。此外，这种相同诊断信息也可直接发送给制造商，以便在设备出故障前及时维修，或者通过无线固件升级方式避免昂贵的上门维修。

过去，智能家电是用户可以用手机或类似的便携装置遥控的家用电器，这个功能只能为少数人服务；现在，智能家电仅限于最早采用智能技术的家电，对于大多数用户，这些智能家电的复杂性大于产品带给用户的好处。要想普及智能家电，必须简化智能家电的操作，明确用户可获得的好处。今天，具有自动更新功能的家电是这个市场的一个成功案例，这些产品能够提供新功能或容易查看的新内容，例如，食谱和新闻。将来，意法半导体JohnCarey预计智能家电将增加智能电源管理功能，通过智能电网管理家庭用电，这个功能可降低家庭用电量，不会给用户带来任何不方便。

典型的家用电器通常会集成传感器、微控制器以及无线连接功能，以收集信息，控制设备。该技术的主要机遇是优化整体性能，以实现最低成本、尺寸与功耗。挑战则在于如何让这些设备在没有干扰的情况下共同无缝工作，这正是嵌入式软件的功能所在。此外，如家庭娱乐与游戏系统等其它应用在整个智能家庭数据中心设备的处理与内容分配方面也有发展潜力与创新机遇。TI通用连接总经理EranSandhaus介绍，TI达芬奇(DaVinci)及OMAP平台等在为家庭应用提供优质内容方面发挥着重要作用，可支持大屏幕显示、家庭视频聊天、便捷的家庭应用以及家庭机器人等。智能处理器架构支持优异的多媒体功能、低能耗以及差异化特性，可为数字家庭的内容共享、浏览与互动提供各种新途径。

连接技术

数字家庭其中一个重要的意义就是可以进行移动交互，其整体目标是采用网络技术，把家中的各种设备、家电和服务整合在一起，以便能够集中或远程控制整个室内生活空间。通过这种集中管理技术，室内的家电和服务能够相互通信，代表我们做出电子决策，如选择电视节目、建议去哪家食品店购物、监测管理能耗，以实现最佳效率、控制环境条件，在我们需要的时间和地点传送新闻和信息。

高通创锐讯美国产品经理李本士介绍，数字家庭网络通常包括控制着各种设备的有线和无线系统，如安防系统、照明、家庭远程护理应用以及家庭娱乐系统。这些联网设备要求由强健可靠的解决方案提供的低功率、高性能技术平台。家庭网络必须能够在需要的时间提供高速度、大容量、按需分配带宽等功能。为了实现数字家庭网络的上述规范和标准，我们需要迎接大量的挑战，包括标准化、带宽、维护和电源。

为实现数字家庭网络的大规模采用，需要解决的问题不仅有技术要求问题，还有客户预期问题，包括：

能够为家中多个房间提供高带宽；

可靠性；

移动性–消费者正日益采用便携式设备，因此家庭网络必需支持在家中“移动”接入；

使用简便–客户要把多台设备连接到家庭网络中，因此让设置和配置尽可能简便至关重要。

无线技术是数字家庭的一个重要组成部分，因为其支持不同家庭设备、家用电器以及如智能手机与平板电脑等数字中心设备之间的互连。随着物联网(IoT)的发展，家庭中将存在许多无线及网络技术，其中包括Wi-Fi、ZigBee、蓝牙(Bluetooth)、蜂窝服务以及专利技术等。EranSandhaus分析，各种主要需求将不但是确保针对适当的应用使用适当的技术，同时还要考虑到连接距离、低功耗、安装便捷性、连接可靠性等多种要求。此外，多种不同技术之间还应相互联系，确保将信息从一个终端设备传输至互联网，再从互联网返回至中心设备。

从更普遍的角度看，政策、产业及社会的变化正推动着数字家庭领域的需求发生转变。全球都关注绿色能源和气候变化，对数字电子技术的日益依赖则需要更可靠的双向无线网络解决方案。现在技术已经开发出来了，现场测试也正在进行。在亚洲，飞思卡尔亚太区无线连接产品部市场经理邝景亮介绍他们联合本地制造商共同演示支持智能家电的家庭局域网解决方案。这些解决方案采用飞思卡尔ZigBee产品，为家庭和酒店提供更加灵活的产品安装支持。开关和插座与家用电器和照明装置相连，构成一个彼此通信的无线网络。飞思卡尔ZigBee解决方案的可扩展性则允许客户能够添加数千台设备，却无需对网络管理方面进行任何额外投资。ZigBee家庭自动化产品系列对家电及其他家用产品特征提出了要求。制造商应依照这些要求制造产品并进行认证。基于ZigBee的智能家电系统对无线射频及网络功能同时具有要求，两者是实现该解决方案的基本要素同时也是重大挑战。许多客户不具备足够的专业能力保证稳定、优化的硬件设计（尤其是无线射频）。

功耗，是NXP张林所考虑无线技术在数字家庭中的重要因素，WiFi和BlueTooth相对而言功耗都还是不够低，而且安全性和实时性方面无线技术需要更可靠和更稳定的技术积累才能进一步得到普及。数字连接的标准，是困扰数字家庭技术一个非常重要的原因，可靠性和安全性也是技术普及潜在的问题，在实验性和局域性产品中有不同的标准，但是在可靠性和安全性方面还有欠缺。所以，接口和标准的确定是推广智能家居和智能电网必须解决的关键因素。

当然，没有哪一种单一的技术(有线或无线)能够解决所有这些挑战。Wi-Fi是一种移动技术，但不可能在每个家庭中都完全可靠。电力线虽然使用简便，但存在噪声和内部布线等相关问题。高通创锐讯拥有Hy-Fi解决方案，同时实现了Wi-Fi、电力线和以太网的最大优势，在整个网络中提供最灵活、最可靠的内容分配能力。这种智能技术选择最优路径，克服障碍，将高清媒体无缝地传送到家中每个角落。这种网络是让网络适应用户，而不是让用户适应网络。高通创锐讯正在采取前所未有的方式，解决许多消费者面临的家庭网络问题。

数字家庭与智能电网

家电的智能化，离不开一个话题，就是供电系统的智能化，供电系统智能化意味着对智能电网的改造。可以说，智能电网是应对数字家庭时代一个不可缺少的环节，决定了整个数字家庭设备的连接、通信与供电工作等环节。（本刊第七期热门技术详细报道过智能电表内容，请参考）

中国国家电网宣布将在2022年建成覆盖全国的智能电网，并且已投入了4万亿人民币用于基础设计建设。这可以说是全世界最大规模的智能电网项目。这项发展计划实际上对半导体厂商提出了很多更高的要求。这一计划的实施与新能源发电技术、新能源并网接入、大容量能量存储、特高压输电、需求管理及智能计量技术等技术领域密不可分，这些方面也逐渐成为智能电网业务的增长点。在巨大的市场机遇背后，中国智能电网发展也面临着严峻的挑战。随着全球电力需求的急剧增加，电力公司需要电力线监控系统，以对能量的消耗情况、成本和质量进行监视和控制。因此，智能电网逐渐的在替代传统的电网。随着传统电网向智能电网的转变，电力二次设备需要满足具有更强的接口能力、控制能力、保护能力、测量能力、通信能力和数据处理能力的挑战。同时，随着智能电网具有复杂的接入环境、灵活多样的接入方式、数量庞大的智能接入终端等，智能电网的安全也受到了严峻的挑战。

为了帮助消费者达成节能省钱的目标，同时确保电力公司对消费者加入用电需求响应或电荷管理方案的预期规划得到实现，除智能电表外，电力公司还必须在用户家中部署用户友好的配套产品。

家庭能源管理箱与智能电表、智能家电及远程可控HVAC等大量设备相连，正是这样一款用户友好的产品。它能够托管自动需求响应计划，依据用户设置的策略对电力公司的消息做出响应；同时还能托管非侵入式电荷分解软件，使最终用户了解自己的实时能耗模式与行为。大多数家电制造商通过能率更高、感知电费计价等方式，希望让消费者意识到他们与别人的不同之处。这样促使家电制造商根据消费者的需求采用尽可能低的电价段，从而帮助消费者省钱。飞思卡尔亚太区无线连接产品部市场经理邝景亮强调，具备通信能力的智能电表提供多个应用来优化家庭的总体能源管理，帮助电力公司管理电网负荷和避开用电高峰。例如，能源管理系统就是电力公司控制的智能电网与属于能耗室内对象的智能家电之间的接口，同时也是连接消费者的接口。如果消费者了解能源使用对成本及碳足迹有何影响，他们会改变自己的行为。能源管理系统可以通过用户界面提供此类信息，无需组合到室内对象中或者使用智能移动设备查看。

ADI公司技术业务经理张松钢介绍，对于ADI而言，数字家庭最主要涉及的领域在智能电网方面。ADI极其重视智能电网业的发展，将智能电网视为ADI公司最具前景的发展机遇之一。智能电网涉及到新能源发电、新能源并网接入、大容量能量存储、特高压输电以及数字化变电站、智能计量等广泛的相关领域，所有的这些领域都需要保护、测量及控制设备，这些设备把现场的高电压、大电流信号需要转换成小信号，传递到相应的控制设备进行记录与控制。在这些设备中，半导体技术将起到至关重要的作用，主要体现在电信号的检测、调理、模数变换、数字信号处理、存储、电源管理、接口及隔离等，主要用到的半导体器件包括放大器、模数变换（ADC）、数模变换（DAC）、参考源、数字信号处理器（DSP）、微控制器（MCU）、存储器、隔离器、接口器件、电源器件等。ADI公司参与能源解决方案已有超过十年的历史，从能源计量芯片到全面参与能源及电力系统各个环节的控制系统方案中，在技术方面积累了大量的经验和拥有一系列的高性能的产品，在输配电、继电保护、测控系统、电能计量及能量控制等方面一直保持领先优势和占据着很高的市场份额。ADI公司作为半导体公司在智能电网及新能源领域一直强调真实世界信号的调理及处理，这包含了先进的测量、通信和处理技术，能帮助客户更快地将构想变成现实，有效应对能源应用快速变化、丰富创新和终端要求不断提高等市场特点。这其中ADI所建立了新的模数转换器（ADC）系统结构，在性能和功能方面取得重大技术突破。从12位、14位、16位到24位广泛的高精度ADC产品以无以伦比的性能满足用户对低功耗、小封装和低成本的要求，为中国的超高压及特高压输电市场提供了优异的解决方案。

目前，ADI已经在美国配合电力供应商推广智能电表及无线网络通讯技术，作为智能电网的一部分，智能电表的大范围推广将能更好的配合智能家电的使用。在中国，无线通讯技术和电力线载波技术已经开始应用在电表的抄表与通讯中，将很快过渡到智能电表。ADI在这两项技术中都有非常强的实力及相应的技术方案，可以很好的支持中国智能电网的发展。

NXP的张林认为，智能电网方面对传输标准和借口标准的考虑更为严格，因为涉及整个供电系统，所以对其安全性和可靠性的要求也比单个家电和室内数据传输网络的要求要高得多。

未来与挑战

技术都已经准备好了，但由于涉及很多相关的产业链，所以在数字家庭普及的过程中，依然会有一些技术细节需要企业和产业链一起面对和解决。最大的阻力来自于家电企业，两年前，谈到家电数字化时，GE一位高层提出过这样一个疑问，对于家电厂商，如果他们要将自己的产品智能化，需要增加更多软件和硬件在自己的产品中，而这不仅增加了产品的成本，更增加了设计的复杂度和出现故障的几率。在整体数字家电一体化优势无法体现出来的现实环境下，对利润本就不是很丰厚的家电制造商来说，究竟什么才是让他们率先“吃螃蟹”的驱动力。这是一个很尴尬的循环问题，毕竟，没有最终数字家电产品，就无法体现数字家庭的优势，而反过来，消费者感受不到数字家庭的优势，就没有动力购买更昂贵和操作复杂的数字家电。这个循环问题如果无法解决，数字家庭的进程将被无限期拖慢，最终始终停留在影视资料的畅想中。

目前看，节能是数字和智能家电第一个推动力，智能电网已经为家电智能化提供了启动的推动力，那么在后面漫长的家电智能化道路上，还有哪些技术细节需要完善呢？

按照数字家庭概念，家中的每一个主要设备都有处理器和网络，这是一个巨大的潜在市场。处理器和网络接口是内容提供设备的标配。当这个市场高速增长时，我们需要每一台家电都有处理器和网络接口。要实现这个目标，我们需要解决增加价值同时保持可靠性和低成本的问题。数字连接的标准，是困扰数字家庭技术一个非常重要的原因，可靠性和安全性也是技术普及潜在的问题，在实验性和局域性产品中有不同的标准，但是在可靠性和安全性方面还有欠缺。正如前面所说，无论是连接技术内的有线无线标准，还是控制与人机界面之间的信息交互，不同厂商之间存在着不同的理解和标准。而数字家庭实现普及的一个重要条件就是一个通用的技术标准或者兼容性标准的确立，在这样一套标准确立之前，数字家庭更多的还只能在少数几个厂商或产业链中相对密切的几个厂商之间实现。不能像现在的移动通信、电网和其他家电标准那样具备一个通用性的整体数字家庭标准，以实现所有数字化家电的无缝连接，才是数字家庭面对最迫切的挑战。

接口标准的确定，成本相对较高，终端用户接受程度这是目前NXP张林看到的三大数字家庭普及路上的阻碍。更深层次，涉及到连接、控制与智能电网的综合性考虑时，技术难关包括易用性、互操作性和扩展性。

智能电网的理解范文篇7

关键词智能电网；技术；应用

中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674-6708（2013）104-0192-02

当前我国电力事业飞速发展，来源于多个方面的力量都成为电力事业发展的重要推动。这其中不仅仅包括了相应专业领域中多项电力技术的层出不同和逐渐成熟，相关其他技术，诸如监控系统和远程数据获取、数据库技术以及人工智能等也都成为推动智能电网进入应用领域的重要助力；与此同时，更为重要的是，对于我国的供电系统而言，更大的覆盖地域范围以及在电力生产和输送过程中所产生的庞杂设备，都从客观上要求着实现更为精准的管理。在这样的背景之下，智能电网应运而生。

1智能电网的概念

智能电网（SmartPowerGrids），即电网的智能化，美国能源部曾经定义其为：“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。”欧洲技术论坛则将这一概念描述为“一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电力。”在国内，相对权威的定义方式当属中国科学院电工研究所的定义，该组织将智能电网表述为“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。”

电工研究所的定义中可以明确看出智能电网的若干特征。首先在于其可观测性，即能够有效获取到电网工作过程中参与工作的电气设备状态数据，以及相关的线路工作数据；其次在于其可控性，即能够针对电网中的设备展开必要的调节；其三则是自动化，重点关注整个供电网络中的系统综合平衡和优化，以及对于突发状况的调整和自愈等，除此以外，自动告警以及必要的趋势预测等功能也会随着相应的计算技术的逐步成熟而纳入到智能电网的相关职能属性中来。

2智能电网的核心技术讨论

从技术角度看，参与到智能电网中的骨干技术主要包括空间信息技术、云计算、神经网络技术以及作为基础性的数据采集、数据库以及安全技术几个方面。

其中空间信息技术主要包括GIS、GPS技术系统，能够为智能网络提供足够的数据支持，并且帮助其采集到的数据实现逻辑化。我国电力供给网络庞大，枝节繁杂，如果不综合当地的地理数据进行考虑，就很难理解网络中反馈的数据含义。并且相应的地理数据库和卫星定位系统，还能够帮助智能电网实现对于故障的更为精准定位，在根据环境数据加强预测方面也有着突出贡献。对于云计算而言，当前智能电网环境复杂，微环境庞杂，并且很多故障如果不能够实现即时处理就会造成更大供电损失。因此分布式的数据处理环境已经成为发展的必然。在此基础上，云计算为智能电网的计算在资源上提供了更多可能，尤其是对于运行和监控以及数据深入处理的智能云技术，对改善数据拥堵，提升智能电网计算数据吞吐量都有着极大帮助。神经网络技术对于当前的智能电网而言仍然处于不断渗透的过程中，这种技术能够以人的思维方式使计算机理解更多知识。作为一种能够赋予计算机思考能力的技术，神经网络技术的成熟程度，直接关系着智能电网的智能成熟程度，神经网络技术越发达，智能电网就越能将地理信息与电网工作信息进行综合考虑，就越能发现供电网络中存在的问题。而从基础数据服务的角度看，数据库技术和安全问题已经相对成熟，当前的数据采集技术成为了发展的重点。更发达的数据采集技术，对于电网中的工作状态数据以及整个网络所面临的环境数据都能够有效吸收，而更为丰富的数据必然会提供更为坚实的决策基础，最终提供更为准确的决策支持，对于自动化的精准施行也会有所帮助。

3智能电网的应用特征与结论

智能电网在应用领域与传统电网有着本质区别。这种以人工智能和高度自动化作为突出特征的信息化技术和供电网络结合的产物，从电力的产生到配送以及消费，各个环节都有着更优的表现。

对于电力生产环节而言，我国幅员辽阔，对于电力的需求也一直呈现出上升趋势，因此对于电力的生产而言，当前也多采用了多种途径进行开展。无论是常规的水力发电或者核电站，还是当前较新的风力发电站，都存在有独属于其自身的工作特征和产电量。智能电网的参与，能够帮助在稳定发电厂运行以及调节供电能力等方面有着调整，实现更大范围内，甚至整个系统中的稳定供电。

而对于电力的配给角度，更大的配给范围和更长的输电线路，以及在输电过程中所面对更为难多难以确定的环境因素，都会成为配电过程中的安全隐患，单纯是系统内线损一项，都会对配电效果造成不容忽视的影响。智能电网的参与能够更为精确的确定线路中可能存在的问题，并且对于变电系统的维护也能够达到更高的水平。

从电力消费环境看，智能电网获取了大量的电力消费数据，这样就可能会从两个角度影响电力的消费。其一在于帮助各个消费主体形成正确的消费观念和方式方法，在行业内部横向对比的基础上有的放矢的采取相应的宣传，可以达到节能和优化电力资源使用的目的。另一个方面对于电力消费状况的深入清晰了解，还能够帮助实现对于电力供给网站发展规划的更多认识，对于理智发展有着重要帮助。

参考文献

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[2]陈树勇，宋书芳，李兰歇，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）.

[3]张广鑫.智能电网的发展状况及其功能特点[J].广播电视信息，2010（5）：92-94.

[4]谢开，刘永奇.面向未来的智能电网[J].中国电力，2008，41（6）：19-22.

智能电网的理解范文篇8

1智能化控制技术

所谓的智能化控制技术先需在预设的专家系统的基础上才能有效运行，而智能电网的自行预测电网状态并诊断分析都必须控制在专家系统的预设范围内，再实施适当的方法来预防电能的质量扰动和供电的中断。它能将电网的有功功率和无功功率进行清晰合理的分配管理。先进的自愈性电网控制技术不但能发出动作信号给控制装置动作，而且还可以将最佳的解决办法和处理方案自动传递给系统的运行人员知道，从而大幅度提升了电网的可靠性。

2智能化调度技术

智能化调度技术是智能电网中的一个关键组成部分，它的主要功能是帮助系统整体提升其管理能力、防御能力、调控能力、市场调配能力、资源优化配置的能力及调度系统驾驭大电网，从而使系统能更加的科学决策、灵敏高效及公正友好。2.5智能化决策支持技术现今时代随着电网系统的发展，对电力调度人员的要求也越来越高，严格限制了其决策时间。智能化决策支持技术可以利用可视化的界面根据动画技术、动态着色技术及虚拟现实技术和一些其他的数据显示技术来进行电力系统数据的转化，将复杂的数据转化为易懂的信息提供给系统运行人员了解，帮助其认识、分析和处理突发事故，从而缩减了决策时间，提升了决策能力，促进了智能分析型电力调度的发展。

3智能化设备技术

智能电网采用了最新的电力设备来将电力系统的性能提升到最大限度，这主要是最大程度利用了如新型电力电子及分布式能源接入等这样先进的设备和技术来提高电力的生产效率，增大功率密度电网的输送容量，增强输配电系统的性能及增加供电系统的可靠性，另外还找出了电网与负荷特性之间的最佳平衡点将电能质量也提升到最好，从而更有效的提高了新能源的利用率，更加保证了智能电网的安全运行。

3.1电力电子技术

电力电子技术就是利用电力电子器件来控制变化电能的现代科学技术。现在，许多半导体功率元器件都在朝大容量和高压化的方向发展，如在电力电子行业中具有高压变频功能的电气传动技术的SVC，在开关行业中具有同步开断技术的智能开关，以及具有柔流输电技术和新型超高压输电技术的高压直流电和具有用户电力技术的动态电压恢复器及静止无功发生器。

3.2分布式能源接入技术

智能电网的中心技术就是具有能智能判断多种能源统一入网、能分布式管理及能自动适应调节性能的智能化网络系统，它不仅能够及时的监测及收集用户用电信息和电网信息，而且还能够使用最经济安全的输配电方式来向终端用户输送电能，达到对电能的优化配置，提高能源的利用率及增强电网运营的可靠性。分布式电源（DER）分为很多种，例如小水电，光伏电源、风力发电、燃料电池及储能装置等，它们一般都是配置在中低压配电网中，主要是利用电压控制和仪表及使用新的保护方案来实现配电系统的双向潮流，从而使传统配电系统的单向潮流得到完全的变换。分布式电源被高级自动化系统完全的集成在电网中配合运行不但减少了输电网的投资需要，而且还提升了全系统的效率和可靠性，同时也有效的支持了电网的紧急功率和峰荷电力给经济效益带来了很大的提升。

二、智能电网在我国的发展状况（我国智能电网发展现状）

北京曾在2009年5月份召开过一次关于特高压输电技术的国际会议。会议上，国家电网公司正式提出了“坚强智能电网”的发展战略。2009年8月份，国家电网公司又正式的开启了关于坚强智能电网的一系列工作：研究与制定标准体系、编制智能化规划、建设试点工程研究检测中心和研究一些重大专项。所谓的坚强智能电网就是在特高压作为网架的主干、其他电网协调发展的坚强网架的基础上，用通信信息平台来作为支撑，同时拥有自动化、信息化和互动化的特性，能够进行发电、变电、配电、输电、用电和调度的各项动作，并且覆盖全部的电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。目前南方电网也在进行智能电网的技术研究工作，涵盖发输配用等领域，一体化电网运行智能系统的研究试点工作正是其中之一，解决南方电网原有二次系统重复建设，功能单一分散、信息孤岛、智能化应用缺乏等问题。中山供电局顺应现代电网的发展趋势，积极开展智能电网的研究工作，选取三乡区域电网为试点，实践智能电网的关键技术，包括一体化电网运行智能系统，一二次设备在线监测，物联网等方面。

项目建设分为三个阶段，其中第一阶段主站方面建设区域OS2主站系统基础支撑平台，为主子站间、主站内部不同分区，与不同系统之间的数据交互和服务提供高速实时总线和通用服务总线，初步搭建智能数据中心，智能监视中心、智能控制中心，智能管理中心，综合采集四遥数据、保信数据、一次设备在线状态监测数据，进行全景数据建模、检验和管理，集成中山地调EMS和保信系统的数据，实现电网的运行监控、设备的状态评估和寿命预测，变电站方面，对220kv三乡站、110kv申堂站、平铺站和神湾站加装一次在线状态监测设备，进行二次设备智能化改造，实现综合数据采集与处理和统一上送，试点源端维护，在三乡站安装光伏发电和风光互补路灯；第二阶段主站方面在第一期建设的基础上，继续完善基础支撑平台和四个智能中心，对全景数据建模进行扩展，集成变电站视频与环境监测系统和配网系统的数据，形成完整的一体化全景模型，建设电力系统运行驾驶舱，为电网运行提供态势感知、决策支持及智能操控能力，变电站方面，对110kv神湾站、定溪站、谷都站、桥兴站加装一次在线状态监测设备，进行二次设备智能化改造，实现综合数据采集与处理和统一上送，增加源端维护高级应用功能，在所有站安装光伏发电和风光互补路灯；第三阶段在中山推广智能电网建设。

三、结束语

智能电网的理解范文篇9

关键词：智能电网；电力特色教学模式；电力信息化和智能化

作者简介：徐茹枝（1966-），女，江西上饶人，华北电力大学控制与计算机工程学院，副教授；苏林萍（1967-），女，河北定州人，华北电力大学控制与计算机工程学院，副教授。（北京102206）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0048-02

随着智能电网、绿色能源席卷全球，电力行业迎来了蓬勃发展的新时期，电力不但要信息化还要智能化，电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才，这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色，为培养智能电网急需的高素质复合型人才，开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才，需要开展计算机专业的电力特色教学，首先要开设“电力信息化”课程。

一、我国电力信息化现状及智能电网的目标

电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化，[1]包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见，信息技术是电力信息化的基础，各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。[2，3]智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进：2009年至2010年为规划试点阶段，重点开展“坚强智能电网”发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作；2011年至2015年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控；2016年至2022年为引领提升阶段，全面建成统一的“坚强智能电网”，技术和装备全面达到国际先进水平。

通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见，各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标，电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才，因此，对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。

二、电力大学计算机专业电力特色教学模式

面对电力行业信息化飞速发展的形势，特别是智能电网席卷全球，电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色，开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目，以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上，电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程，这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化，同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。

电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设，开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程，并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。[4]

三、电力信息化课程特点与教学现状分析

1.电力信息化课程的特点

电力信息化这门课程具有如下特点：

（1）涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。

（2）技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术IEC61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术SOA和电力领域的热点技术CIM及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。

（3）与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程，如水电站厂级监控系统、火电站的DCS系统、发电厂?SIS系统、发电厂智能管理信息系统等。

（4）多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉，如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术，涉及控制领域的PLC技术和现场总线技术，涉及水力发电特性专业背景知识等。

（5）电力信息化课程的教学内容是动态的，是与时俱进的，随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容，没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速，如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。

2.电力信息化课程教学现状分析

（1）没有现成的教材，课程难度大，师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见，要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。

（2）课程内容与电力实际紧密结合，学生没有现场工程概念，又是多学科的交叉，学生感觉课程难度大且抽象，学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课，但他们中只了解信息技术，没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期，很多学生感觉困难后就放弃了，准备考研复习。

四、电力信息化教学改革的思想和方法

电力信息化这门课程是综合应用课程，教学思想和方法的改革是必要的，具体措施如下：

1.组建一支优秀的教学团队

通过引进发掘培养人才，组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队，可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材，已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外，老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。

2.补充课程中需要的其他学科知识

鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一，在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识，包括计算机控制通道接口技术、PLC技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容，如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度，使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。

3.新技术、新理念的引入

由于没有现场工程概念，学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解，老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件，比如三维变电站仿真培训软件，让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场，建立对电力工业现场的感性认识，提高学生的学习兴趣。

为了加强学生课后巩固教学环节，帮助学生消化和应用所学知识，可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验，本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文，期末每个学生制作PPT文件并开展讨论。

在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时，首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献，如何充分利用校图书馆提供的优质库资源，然后指导学生如何读文献，如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文，总结学生容易出现的普遍性问题，在下次写小论文时提醒学生注意。

4.实施案例教学

新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合，既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合，实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例，也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解IEC61850和CIM技术时，要剖析IEC61850和CIM是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。

五、结论

电力信息化是电力大学计算机专业的特色课程，在计算机专业的电力特色人才培养中起着重要的作用。通过本课程的改革促进计算机专业学生对电力信息化、智能化技术的理解和掌握，使电力大学计算机专业的学生更具有自己的特色，以实现计算机专业电力特色及工程应用能力的培养，进一步提升学生的专业素养和就业竞争力。

参考文献：

[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术，2009，33（18）：9-16.

[2]孙宏斌，等.面向中国智能输电网的智能控制中心[J].电力科学与技术学报，2009，24（2）：2-7.

智能电网的理解范文

1智能配电网大数据理论

随着信息技术的发展，电力系统也在不断地走向智能化发展的道路，智能的变电站、智能的电表，以及实时性的电力监测系统都在不断地涌现，共同组成了一个智能配电网的大数据应用时代。智能配电网融合了大量数据信息，使电力系统能够自动化、智能化发展，根据数据信息的来源情况的不同，能够将智能配电网中的大数据分成电力系统发电数据、电力系统运行的数据和电力系统外界的数据，所有数据共同作用，保证了智能配电网的正常运行。

智能配电网大数据的特点有很多，其中有数据的来源非常广的特点，而且各数据之间的关系比较复杂，数据间的结构多样变化，而且数据生产的速度非常快，这些都是智能配电网大数据的特点。根据智能配电网大数据的特点，使得智能配电网大数据的体积十分庞大，信息量十分丰富，不过智能配电网中大数据的处理过程变得十分困难，智能配电网中的数据主要来自各相关配电的设备、智能的电表，或者说是机动汽车内的GPS系统[1]。不同数据之间的生产方式也不尽相同，随着智能配电网大数据系统的不断发展与应用，许多的数据还可以由图像、视频和语音等不是文本型的数据构成，所以需要寻找适合各种数据管理的大数据应用技术。

2智能配电网大数据应用需求分析

在我国智能配电网大数据的整体应用需求分析中，电力系统的正常运行工作、用电策略的营销工作，以及社会互联网信息的数据管理，都可以产生许多的应用需求，从而促进新技术手段的产生，还可以优化电力系统的运行方式，进而降低了电力系统管理的成本，对提升电力企业的经济效益具有重要意义，与此同时还能够有效地提高电力系统的综合服务性水平。智能配电网大数据应用中主要包括了配电网的运营以及整体规划服务，并且对客户的用电进行了相应的服务和管理，这些对大数据的应用需求必须要涵盖各电力系统运营环节中的信息数据，还有客户的用电数据以及电力营销数据的信息等，综合管理智能配电网中供电环节的所有数据，可以在最大程度上发挥大数据的价值[2]。电力系统和用电用户都是重要的组成部分，电力系统内部要不断地提高综合管理水平，加强对用电客户的服务性水平，通过对用电数据的总结可以让政府了解到当地的经济发展情况，从而为电力系统发展提供更多的政策扶持，对电力系统进行合理的规划发展，加强分布式电源的接入，对充电设备进行合理的布局规划等[3]。

3智能配电网大数据应用场景分析

3.1用电行为分析

智能配电网大数据的应用场景之一是针对客户的用电行为进行分析，了解客户的用电模式，深层次地了解到客户的用电行为产生的具体原因。首先要对收集到的用电数据进行聚合管理，使用数据收集、储存以及大数据处理技术，整合客户的用电数据，还要考虑到客户的服务性数据等，综合考虑当地的人口、地理、以及天气环境数据的收集，将所有的数据统一地综合为一体，思考各数据之间的内在联系。下一步对客户用电的行为模式进行分析，总结出客户的用电规律，对客户的用电负荷、用电电量、电费情况，以及当地的电价价格数据建立一个综合性的用电行为系统模型，在不一样的专业视角上面，整体而又全面性地刻画出客户的用电行为模式，综合利用各数据信息技术论文，将用电行为相类似的客户综合起来，加强了对客户用电行为模式的理解[4]。

3.2用电行为理解

正因为影响客户用电行为的原因有很多，需要综合考虑时间上、空间上以及客户的用电类型上的区别，因此可以深度讨论各数据因素与客户用电行为之间的内在联系。在深刻地了解客户的用电行为后，可以科学地掌握客户的用电规律，进而对客户的用电需求进行管理，下一步可以对用电负荷进行预测，对智能配电网的运行管理具有重要意义，了解客户的用电需求，可以为客户提供更好的配电服务。

3.3用电负荷预测

对用电负荷进行预测在智能配电网大数据的应用管理中具有重要的意义，负荷预测是整个智能配电网用电调度计划、配电市场交易、智能配电网规划的重要基础，与此同时，负荷预测为智能配电网的运行管理和智能配电网的整体规划等提供了数据依据，可以说，负荷预测直接关系着智能配电网的安全运行，负荷预测可以影响到智能配电网规划当中所有的配电电源的安全布置点，还可以对配电目标网架的整体结构和规模进行调整。因此，在智能配电网大数据应用的场景分析中，有关专家和学者还可以建立一个新型的负荷预测模型，从而提高负荷预测的精度。用电负荷的变化是具有一定的周期性的，但是这种周期性又受到其他数据的影响制约，而且用电负荷本身也有着不断变化的特点，从而使得负荷预测的精确性存在一定程度上的误差，在智能配电网大数据应用的环境背景下，配电电源的形式变得更加多样化，电力系统和用电客户之间可以互相控制并且进行互动管理，提高了负荷预测的可能性[5]。

负荷变化规律是提高负荷预测的主要手段，而负荷数据是基础，负荷数据主要分为实时性的负荷数据和历史性的负荷数据，而实时性的负荷数据是当时电力系统电量负荷的实际值，而历史性的负荷数据则是指电力系统负荷中的历史数据值，通过对历史性的负荷数据来研究负荷的变化趋势，对于客户的负荷数据，可以分别进行研究分析，通过对负荷数据的分析可以更好地掌握负荷的需求量以及负荷的变化特点。

而天气变化的数据也可以影响到客户的用电行为，在负荷预测管理中，还要综合考虑天气变化的数据，天气数据通常包括当地的气压、湿度、温度、风力以及降雨量，将天气数据与负荷预测结果进行分析，而除了天气数据外，人口数据以及市场经济的变化数据都可能会对负荷预测的结果产生数据影响。根据负荷数据预测的对象不同，可以分为系统负荷预测、母线负荷预测以及空间负荷预测等，而按照预测时间长度的不同，还可以分为短期、中期和长期负荷预测。智能配电网大数据应用的场景分析中为负荷数据、气象数据以及地理信息各数据建立了不同类型的模型，通常采用大数据分析和预测的方法，进而对智能配电网大数据负荷进行预算管理，将负荷预算的结果应用到智能配电网的规划当中。

3.4智能配电网运行情况的评估

以大数据技术在智能配电网中的应用为基础，可以对智能配电网进行安全性的评估，对发电的频率、各环节点的电压水平以及主要线路的负荷水平进行评估管理，考虑智能配电网供电的容载比，从而提高各线路间负荷的转移能力，当出现供电不足的情况时，要根据负荷的能力来改变电压负荷，进行甩负荷管理。在对智能配电网的可靠性管理评估过程中，可以对配电网各方面的综合因素进行考虑，改进了负荷点的故障率，减少了电力系统停电的频率，并对电压的波动以及闪变等情况进行了调整，实现了大数据在智能配电网应用场景中的探索工作。

4大数据在智能配电网的应用前景

大数据在智能配电网的应用中具有非常广阔的发展前景，用电预测以及协同调度方面都可以影响智能配电网的发展前景，精确的用电负荷预测对智能配电网的发展规划具有重要意义。要在未来的发展规划里，进一步完善并规划智能配电网的数据管理体系，完善数据一体化应用系统，并且要加快提高智能配电网大数据的数据质量以及各数据之间的融合程度，从而扩大各数据之间的融合范围，在智能配电网的在其他方面共同开展大数据应用[6]。

综合智能配电网各方面大数据的应用需求，构建适合智能配电网的大数据应用框架，结合电力系统内部和外部的所有信息数据，建立智能配电网数据系统，在大数据处理中，整合数据的储存、整体和分析工作，使得大数据系统中的数据保存具有一定的安全性，使大数据支持智能配电网中的各项应用。

5结语

智能配电网是大数据应用的重要场景，随着智能配电网的不断发展，有大量数据需要监测管理，尤其是客户的用电行为分析和理解以及负荷预测的数据监控，如何处理这些监测到的数据已经成为了智能配电网大数据应用管理的主要内容，科学采用大数据应用技术，可以提高电力系统的发展水平，进而提升整个电力系统的经营效益，针对大数据在智能配电网中的应用需求，设计合理的应用场景，使智能配电网的发展前景变得更加广阔。

参考文献

[1]王继业，季知祥，史梦洁，等.智能配用电大数据需求分析与应用研究[J].中国电机工程学报，2015，35（8）：1829-1836.

智能电网的理解范文篇11

关键词：智能配电网、配电、自动化、关系、电力

Abstract:Withtheintelligentdistributionnetworkinthepowersupplyontheincreasinglyhighdemand,accesstorenewableenergy,higherconnectioncomplexity,self-healingcapabilitiesoftheintelligentgridanalysisandresearch,andgraduallybecomethepowerofthissysteminthecurrentdevelopmentontheurgentneedtofaceandsolvetheproblem,thefuturedevelopmenttrendsandthebestchoice.Smartdistributiongridanddistributionnetworktotheobjectofstudycharacteristicsandaboveallverydifferent,smartgridalsomustmeettheneedsofthesysteminallaspectsoffunctionalsmartgridhasbecometheeraofeconomicdevelopmenttheprocesscannotbeignoredcrucialpart.Distributionautomationasthecoreofthesmartgridintheprocessofdevelopmentandsmartdistributiongridbetweentherelationshipisworthinquiry.

Keywords:smartwiththepowergrid,powerdistribution,automation,relationship,electricity

中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：

随着时代的发展智能电网在电力界占据的地位已经越来越重要，有望对电力系统在未来的发展面貌上做出一些改变。智能电网是由输电网和配电网组成的，其中配电网处于主导地位。配电网在特点上和传统的电网有很大的不同，具有了更多有效的科学技术。和配电网紧密联系的就是配电自动化这个技术，所以对配电网和配电自动化这两者之间的关系做一个深刻的分析和研究有助于加深对智能配电网的认识。根据智能电网上的规定，想要全方面发展智能配电网，就必须要对配电自动化技术进行提高，这样才能在本质上推动电力系统的发展。

一、智能配电网和配电自动化的概念

（一）智能配电网。智能配电网不仅包含了传统配电网的技术也涵盖了很多新出现的科学技术，如通信、测控、传感等等。和传统配电网对比起来智能配电网更加高效、可靠和安全，并且还能够接入大量的DER，让用户能够和配电网进行互动。智能配电网主要具有下面几个方面的优势。

1.更具有安全性。对于外界产生的自然灾害和压力破坏，智能配电网能够有效地进行防御和抵制。

2.自愈功能。智能配电网可以对正在发生或者已经发生的事故进行及时有效的检测，并且对故障进行处理和纠正，将对用户供电的影响降到最低或者消除。

3.电能的质量更高。智能配电网在波形和电压有效值这两方面能够满足用户的需求。

4.能够大量接入DER。传统电网对DER的接入是有限制的，智能配电网很好的解决了这个问题，从根本上提高了DER的使用效率。

5.能够和用户产生互动。

6.提高了在资产方面的利用率。

7.管理系统上升为管理可视系统。

（二）配电自动化。配电自动化指的是在使用通信技术和计算机的基础上将配电网进行运转，并且把电网的设备、用户、地理位置和结构信息等集合在一起，形成最终具有自动化功能的系统。该系统能够很大程度上将供电的质量、对用户进行服务的质量以及对配电网的管理效率进行提高。配电自动化主要具有以下几个方面的功能。

1.使配电网的运转具有了自动化的功能。

2.对配电网进行管理的系统能够全方面自动化。

3.对用户进行的抄表和信息管理都可以自动化。

二、智能配电网与配电自动化的关系

通过对智能配电网和配电自动化两个系统进行的分析可以看出，这两者之间存在着千丝万缕的联系，也在很多方面有着共同点。配电自动化将现代通信技术和计算机技术高效地运用了起来，而智能配电网也要对这些新科技技术进行运动。可以说智能配电网里面包含了配电自动化里面的技术，并且这些技术占据着主导地位，发挥着至关重要的作用。但是和配电自动化相比，智能配电网在以下几个方面有着更深层次的变化。

1.智能配电网包含了更加丰富的科学技术。配电自动化在概念上应该属于配电这个系统中进行的第二次技术范畴，而智能配电网却是配电系统中各方面新技术的综合运用，不管是配电系统的第一次技术还是第二次技术，智能配电网都有一定程度上的涉及。智能配电网在运行过程中最主要的目的是在提高电力系统性能的基础上对投入的电力总成本进行降低。智能配电网对技术的运用要求非常高，需要各方面技术进行有效协调的合作。比如将在网络结构上非常灵活、用于配电功能的FACTS设备和进行智能分布式控制、对广域进行保护的技术融合在一起，以此来实现对配电网中出现故障能够自愈，从根本上降低对用户产生影响的目的。

2.智能配电网将性能进行了完善。智能配电网实现了对大量DER的接入，并且能够进行更深层次的渗透。通过对智能配电网中的电子技术和测控技术进行运用，并将DER和管理需求侧的作用发挥出来，可以在很大程度上对供电的质量和供电的可靠性以及对资产的使用率进行提高。并且这种提高比起传统配电网更具有实质性。

3.智能配电网可以和用户进行互动。智能配电网和用户进行的互动包含了使用自有DER进行上网和让用户能够进行择时用电等。而配电自动化中的AMR技术只能将用户电表上面的用电量单方面的读取出来，并不能和用户进行互动。

三、总结

因为在过去发展过程中的种种原因，导致我国对配电网这个领域的投资并不太丰厚，这对电力系统提供出来的电能质量和系统在运转上的效率产生了一定程度的制约，需要相关部门进行整顿和提高。智能电网的产生在一定程度上为以上问题的解决增加了条件，为配电技术的前景指引了发展方向。所以对智能配电网技术的分析和研发在配电网的建设过程中起着至关重要不可忽视的作用，是我国电力系统能够得以良好发展的核心条件。

想要提高智能配电网的运转效率，就要先提高配电自动化的效率。对于我国近几十年以来在配电自动化上累积的经验教训要进行认真仔细的总结和分析，并且将智能配电网在发展上的目标和要求进行明确和落实，以此来对配电自动化技术进行本质上的提高。对于配电自动化过程中出现的问题，如实用性不够强、对技术进行维护和管理的制度不够完善、自动化产生的信息过于孤立等要尽快进行解决和处理，切忌堆积问题，只有这样才能实现长久稳定的发展。

参考文献

[1]许雯旸.智能配电网与配电自动化[J].科技创新导报,2011,(34):102-102.

[2]徐丙垠,李天友,薛永端等.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化,2009,33(17):38-41,55.

[3]马涛.浅谈智能配电网与配电自动化技术应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(14).

智能电网的理解范文篇12

关键词：智能电网大数据关键技术分析架构发展策略

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）10（b）-0002-02

智能电网通过对信息通信技术、计算机技术、控制技术，以及其他先进技术的应用满足电力市场各方面的需求，优化电力市场利益方的功能，从而达到对电力市场的促进。通过科学技术手段的应用，能够有效提升电力系统的运行效率、降低其成本支出，减少电力系统对环境的污染和影响。尤其智能电网的大数据技g应用已经成为电力系统发展的重要趋势。因此，相关人员要积极探索相应的措施和手段，优化智能电网大数据技术的应用，提高系统的可靠性，让电能更好地为人们服务。

1智能电网大数据的特征

智能电网大数据是指开始投入使用电力信息化下的智能电表、智能变电站、电力实时监测系统等数据类型的系统。根据规模不断扩展，智能电网大数据可以分为内部和外部两种数据。智能电网大数据的特征有：大规模、高速性、多样性。大规模是指智能电网中的数据量越来越大，从而使电网的负荷增加而表现出的一种特质。高速性是指对电网运行时的变化能够高速应对，因为电网负荷运动是随机的，当出现问题时，为了保证其正常稳定运行，必须在最短时间内进行处理。多样性是指电网大数据具有多样性，而且还包括网外数据。总之，智能电网大数据的数据特征可归结为：数据来自分散放置分布管理的数据源，数据量大、维度多、数据种类多，对公司、用户和社会经济均有巨大的价值。随着电网数据积累量越来越多，来源更为广泛、类型更加多样、结构趋向于复杂化，所以还需对大数据技术加大研究力度，对我国而言更应该对其核心技术进行专题探索。

2智能电网大数据关键技术

2.1分析架构

目前智能电网大数据广泛采用3层分析架构，最外层挖掘复杂和动态数据，本地学习和模型融合，挖掘稀疏、非确定、不完整数据；最内层作为大数据挖掘平台；第二层为信息共享和数据隐私，大数据应用与知识。大数据挖掘平台具有核心数据访问和计算功能，随着数据的增加，分部进行存储数据是必经之路，而高效的数据挖掘平台担当了执行者的身份，将数据分析及处理任务分割成很多的子任务，并通过并行的程序在大量的计算节点上执行。在3层架构模式的最外层框架内对稀疏、非确定、不完整数据进行预先处理，然后获得具有普适性的智能电网全局知识，根据反馈调整模型参数。而第二层在分析架构中起到一个联系的作用，对数据起到一个隐私保护、信息共享的作用。信息共享能够保证每个阶段都顺利进行，也是数据分析的目的所在。

2.2关键技术

大数据在智能电网中的关键技术可以概括为大数据存储、处理平台和数据解析。大数据处理平台对待流处理和批处理有不同的处理方案，也适用于不同的数据要求。流处理一般都直接进行处理，特点是速度快、实时性强，这种处理模式适用于电网规划等对于实时性要求高的业务。批处理是另一种处理方式，它主要特点是先存储后处理，这种处理方式对时间的实时性不能保证，其主要处理思路就是将问题分开解决。这种处理方式适合数据量非常庞大繁杂，而且对实时性要求不高的业务。

大数据解析包括数据分析和解读两个方面，大数据分析可以得到大量数据中所隐藏的未知关系和潜在规律。由于分析出的数据不易理解，所以需要对分析结果进行通俗化地解读，大数据解读也算是对数据的深层次挖掘，对分析结果的精加工。所以大数据解读也可以看成是大数据的一种特殊分析方法。人们通常了解的大数据解析技术包括：第一，数据挖掘与融合。提取有用的信息整合为唯一的、准确的、可以理解的信息过程称之为数据挖掘与融合。数据挖掘和融合可以使整体电网的实时性得到精确提升，电网中产生的各种数据并不是无用的，只要将其融合再利用都具有潜在的价值。第二，领域普适知识挖掘。领域普适知识挖掘是指通过螺旋式渐进地探索大数据的规律，发现一定的普遍性和不变性的知识与规律。第三，过程挖掘。过程挖掘帮助模型和事件之间建立一定的联系，并将时间数据转化为有价值的东西。过程挖掘可以引导用户合理地使用电力，还可以为用户提供最合理的节能用电方案，以提升企业对电网的管理水平。

3智能电网大数据技术的发展策略

3.1大数据传输和存储技术

进行大数据的传输和存储技术研究的目的，就是为电力系统产生的大量数据找到一个存储场所，减小监控的负担，尽量不影响电力系统智能化的正常使用。因此，针对这些问题提出了大数据传输和存储技术。首先，传输可以采用数据压缩，使用网络进行数据传输。其次，对于数据存储可以采用分布式的文件处理系统，但是其牺牲了电力系统的实时性。此时采用数据库系统可以弥补实时性的缺陷，对于实时性要求较高的数据可以采用数据库系统予以处理。由于我国的大数据存储技术还是无法满足实时性的要求，可以在云平台无法响应时暂时地进行数据存储。智能电网格式相对于传统的商业数据在自身特点上有很大的优势，为了帮助数据分析和计算就需要对智能电网的具体存储格式加大研究力度。

3.2实时数据的处理技术

实时数据的处理是通过内存技术对数据进行直接操作，其速度非常快，可以提高应用的性能。面对当前的数据处理压力，可以采用内存数据库取代磁盘数据库，实时性得到保证的同时还不会对数据造成其他任何影响。目前由于绿色能源的大力推广，电网总会在引入新能源时会产生波动，这种波动具有不确定性，是一种不可预知的行为，所以对电网的状态监测就变得尤为重要，但是状态监测对数据的存储和处理平台有较高的要求，所以需要进一步提升云平台对于海量数据的处理能力，这样才能满足对实时性的要求。

3.3异构多数据源处理技术

将多源异构信息进行大规模的整合，有助于使电网的发电、输电和用电等各个环节畅通无阻地进行贯通，还能使信息的采集更加全面，传输更加流畅，最主要的还是能够高效地处理数据信息，该技术将是大数据技术应用的重要途径。未来电网将更多地进行大规模整合，降低运营中心的成本，通过科学有效的措施来管理数量庞大的、分布地点不同的基础设施，既能够提高自身的运营利润，也能够为人们提供更好的电力能源。

4结语

依照当前的情况来看，我国对于智能电网，大数据技术的研究，处于探索的初级阶段，还有很大的提升空间。因此，相关人员要积极探索相应的措施和手段，不断提升大数据信息系统的操控能力，做好数据的搜集和实时监控，不断完善大数据技术的相关内容，从而让智能电网大数据技术得到更好的应用，让其成为电网发展的重要支撑。

参考文献

[1]彭小圣，邓迪元，程时杰，等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报，2015（3）：503-511.

[2]黄伟，曹健.智能电网大数据技术的发展研究[J].无线互联科技，2015（15）：19-20.

[3]杨通国.智能电网大数据技术的发展策略分析及研究[J].科技展望，2016（14）：109.