智能電網的基本概念

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智能電網的基本概念范文第1篇

【關鍵詞】：智能電網；電力信息通信；基本概念；發展現狀；具體應用

引言

本文對智能電網和電力信息通信技術進行了解，并對具體應用進行梳理，有利于了解目前形勢狀況，為未來的發展做好準備。

1、基本概念

1.1電力信息通信

在電力系統中，不斷重復著發電、輸電和配電的過程，在這些過程中又夾雜著一些非常細的環節，想要更加嚴密的監控這些環節，使得電力傳輸的安全和順利，就必須要通信系統的配合，因此為了保證電力系統正常運行，電力信息通信是不可或缺的。

1.2智能電網

電力系統進行發電、輸電和配電的過程中，產生了大量的信息，對這些信息進行收集、整理和分析是智能電網的任務之一，智能電網利用這個龐大的數據庫，對電力系統的運行情況進行了深刻的了解和發現，然后對期間存在的問題不斷加以改進，保證整個電力系統運行的安全和高效。安全運輸電是智能電網最核心的重點，保證安全的同時，還能與其他方法相結合獲取經濟利益。

2、電力通信技術的發展現狀

目前隨著我國的科技水平不斷發展，光纖和無線已經逐步成為主要的電力通信網結構，逐步替代了同軸電纜。智能電網的不斷發展，加強各個部門之間的聯系，在傳統結構中，發電廠和電力部門等相關部門的連接不順利，導致很多問題等不到解決，現在交流更加方便快捷了。目前我國有水力發電、風力發電、火力發電和新能源發電等幾種不同的發電方式，中國本就地大物博，加上科技發展迅速，目前發電量已經可以滿足用戶的基本需求，保證人民生活的正常運行。我國電網龐大，但是一些地方仍然存在一些問題，國家已經投入大量資金進行研發，相信隨著電力通信技術的不斷發展，將會解決目前存在的問題。

3、智能電網時代對電力通信技術提出的要求

3.1電力通信平臺的多樣化

電力通信平臺多樣化是構建智能電網的重點之一。目前的主要方式是將智能化技術與電力通信平臺相結合，研發出不同的的應用，滿足不同的用戶需求。因為各種需求比較復雜，可能還會互相有所交叉和覆蓋，因此必須進行統一的規劃。電力企業開放電力通信的平臺時，按照規劃的內容進行開放，保證可以滿足用戶需求的同時，還要及時進行維護和更新，與時俱進。

3.2保密性

智能電網的研究對象中涵蓋了很多的有用信息，因此電力通信系統必須做到保密性強。電力通信系統可能會受到外界一些干擾，造成信息的流失與損害，為了有效預防這點，應當具有防護性。

4、具體應用

4.1新能源

傳統電力系統浪費了資源，一些可再生資源可以進行重新利用，智能電網改變了這樣的狀況。現在很多企業都在研究新能源，不斷嘗試新能源在電力通信系統中的應用效果，目前主要分為可再生資源和不可再生資源，隨著科研力量的不斷加大以及反復試驗，相信會有更好的新能源在電力信息通信中發揮作用。

4.2變電

智能變電站是智能電網中不可或缺的基礎。當大量的電流進入變電站，不僅能對他們的信息進行O控，還能提供數據支持。智能操作技術應當被用于變電站中，提高變電站的工作效率，信息傳感技術可以有效控制和感應信息，也應當用于變電站的建設當中。隨著科技水平的不斷發展，應當逐步使變電站達到自動化，不僅能有效節約了物力，還對人力資源做出了合理調整。

4.3配電

配電網絡是電力網絡非常重要的一部分。配電網絡能夠靈活和高效的運作將會保證整個電力網絡的運行處于高質量。電力信息通訊網絡技術應當被運用在配電之中，不僅可以快速地診斷故障，讓工作人員及時進行維修和處理，還能發現一些潛在的問題，及時提醒工作人員進行預防，做到防患于未然[5]。優秀的配電網絡能夠保證電力供應的整體質量，應當在建設中予以關注。同時配電系統應當更加兼容，更加集成化，有利于智能電網的運行。

4.4輸電

目前我國電網覆蓋面積極廣，在輸電的過程中很多都是遠距離而且大容量的運輸，在運輸的過程中產生的消耗是非常多的，因此應該予以關注。清潔能源應當盡早用于輸電之中。電力通信必須在滿足遠距離、大容量輸電的基礎上，再進行更好的研發，降低中間運輸過程中的消耗和浪費，對傳輸過程中的每一部分，比如：電線，都進行監控，并整體呈現出來，讓工作人員及時查漏補缺，出現問題及時修復。

4.5用電

電力經過發電、配電和輸電最終來到用戶家中，被用戶進行各種方式的使用，在使用的過程中，產生了大量的信息，工作人員應當對這些信息進行收集、整理和分析，并對數據進行有效的監控，可以采集到的數據信息非常多，將會為智能電網的發展做出貢獻，但是同時對電力通信提出了更苛刻的要求，還有待發展。

5、當前電力通信中存在的問題

智能電網在建設的過程中應當不斷借鑒國內外的成功案例，并加以總結和分析，運用到自己的建設當中，其中必須重視以往的經驗教訓，進行規范的管理，統一規劃與實施。目前通信技術的不斷發展，設備與設備之間的交流越來越方便，網絡的覆蓋面也越來越廣，這都為智能電網搜集、獲取數據提供了便利，但是店里通信中目前仍然有一些不足之處。首先，智能電網對原創技術的要求正在不斷提高，為了能夠更好地決策與控制，在許多細節上就需要全新的處理方式，以前的很多技術已經無法滿足。當前電力系統的浪費現象還是比較嚴重的，在現在不斷提倡“保護環境，節約能源”的情況下，應當引起電力發展的重視，向著綠色能源，可能回收發展利用的方向上走，不可以以浪費資源為前提進行發展，必須嚴格樹立可持續的科學發展觀。其次，目前高端人才匱乏。一方面，學校內對通信專業的教育已經比較陳舊，很多學生進入社會之后發現很多知識已經過時，學校沒有對知識進行及時更新，導致可用的人才并不多。

結語

本文首先介紹智能電網和電力信息通信技術的基本內涵，然后介紹我國目前電力通信技術發展的基本情況，之后相繼介紹了智能電網對電力通信技術提出的要求，還有電力通信技術的具體應用。

智能電網的基本概念范文第2篇

電力員工學習這門課程的前提是已有網絡分析的基礎知識和電磁學方面的理論基礎。但是，仍然需要靈活和模塊化的課程內容結構以及在智能電網電能生產的課程中增加能量轉換方面的概念，以防止電力員工在電力系統學科方面的基礎薄弱。課程不僅需要有大量算例、案例講解和習題的教材，而且需要一個實驗室用來讓電力員工親自實驗，體驗一些智能電網的功能。

現有電網的挑戰

（1）低效：當今電網的總體效率大約只有40%。

（2）集中式發電：集中式發電，使分布式電源接入困難。

（3）參與度低：消費者參與電力市場的機會受限。

（4）缺乏預測功能：電網缺乏預測不良電能質量問題的能力，取而代之的是側重于研究系統故障保護的問題。

（5）集成度低：很少對操作數據和系統管理進行整合，形成業務流程孤島。

這些原因以及老化的基礎設施和勞動力，更嚴格的環保和排放標準，負荷的增長和復雜性增加，導致有必要發展擁有智能化的電網即智能電網。

智能電網的特點

智能電網是帶有智能和通信功能的自愈式電網。智能電網有以下幾個特點：

（1）在廣域網內傳輸功率的能力。

（2）配有雙向通信網絡、自動化控制設備、智能測量設備和快速決策功能模塊。

（3）預防為主，擴大電網參數的數據采集量，以減小對用戶的影響。

（4）抵御攻擊和自然災害能力以及快速恢復能力。

（5）互操作能力：新的電網需要能適應舊式的集中式發電機和分布式發電，有存儲備用容量、為即插即用系統留有空間，如混合動力汽車。

（6）實時報價功能，為電力市場發展提供了廣闊空間。

（7）魯棒性和適應多種類電源的能力，電源類型有集中式發電和分布式發電（如太陽能發電、風能發電、熱電等）。

（8）快速解決電能質量與各種質量/價格之間優先選擇的問題。

盡管智能電網的一些設計和標準已經存在，但是很少有電力從業人員能知道智能電網的構架（見圖1）和具體功能。因此培養電力員工具備充足的理論知識，使從業人員在未來開展電力生產和智能電網時，具有解決智能電網技術難題的能力，這將是非常重要的。為此本教材旨在解決能源系統基本原理、可再生能源的接入技術、智能電網的存儲技術、智能電網的基本原理、智能電網的實時測量、智能電網的決策與控制、智能電網設備的通信、協議、標準、安全和保護等問題。

方法介紹

為了讓從業人員更好的掌握這本教材的內容，本課程分為兩部分：理論（分為7個模塊）和實驗（旨在為電力員工提供一個動手實驗的環節）。本節主要對每個器件進行簡要說明。

能量轉換原理基礎

電力生產通常有不同的形式，而且通常是將機械能轉換為電能，反之亦然。完成這些轉換的分別是發電機和電動機。電機通常是由轉動的轉子和靜止的定子組成。電機中能量轉換來源于定子和轉子之間的傳導或電磁感應。轉子的運動可以是線性的（如線性電機或震動或往復運動的剃須刀）。這些設備是智能電網集中式發電系統電能生產的基礎。

由于集中式發電的大功率生產能力和經濟的尺寸方面的優勢，在未來的電網中仍將起到非常重要的作用。因為集中式發電保證了可靠性和穩定性，因此在智能電網中的優勢是明顯的。從業人員必須了解當前能源系統的一些概念和原則，因此《智能電網的建模與分析》教材給出了發電機、電動機和變壓器的基本概念。這本教材是基于電路、電磁和電機編寫的。教材的詳細內容涉及：電機及其等值模型、應用范圍、測試程序、性能分析及限制條件、尺寸的標準要求、現有設備與未來電網的互聯、通過定期運行和維護。

通過舉例和手算例題使電力員工掌握這些方面的基本知識：確定在不同連接負荷和功率因數下的發電機和電動機的終端電壓和相電壓;掌握電機空載和短路時的等效電路;掌握兩種電機的轉矩特性和速度關系以及調速器、勵磁和其他主要功能的作用;掌握換流器和逆變器的數學模型和特性。

可再生能源的接入技術

隨著負荷需求和維持當前生活水平的能源成本的增加，急需使用靈活、經濟、可持續、便捷和高效的新能源。為了減少集中式發電機的投入，需要可移動、可持續、獨立于電網連接的新電源。當在這種形式的基本微型電網中加入自動化設備、通信工具和智能電網的其他功能后，其將適用于智能電網。

可再生能源可作為電能和熱能的來源。大部分可再生能源是綠色能源，是環境和社會可持續發展的必要條件。現在的電力員工應該了解可再生能源是環境友好型能源，也應明白可再生能源的潛力和局限性。根據可再生能源的類型（太陽能、風能、水能、生物質能、小水電），在本模塊中對其優點、缺點、設計模型和結構進行討論。同時給出了可再生能源占有率的表達式

（1）

為了完善可再生能源的知識，還需要在本模塊中討論成本優勢、互聯標準、效率、可靠性、安全性、經濟性（成本效益分析）和安全要求。

智能電網的儲能技術

由于負荷的波動性特點，基于電力系統的可再生能源儲能技術有著巨大的潛在效益。同時由于在負荷需求高峰時，儲能系統可在短時間內作為直接動力源并彌補發電機啟動時的能量缺口的能力，可提高輸電和配電系統的魯棒性。因此，儲能技術對于智能電網的發展是不可或缺的。本文的重點是研究和比較各種儲能技術（如大功率電池、大電容器、抽水蓄能、氫能、大功率風輪等）在額定功率、充放電時間、容量、可靠性、成本和環境影響方面的特點。通過在本模塊中給出有關儲能問題求解方法、設計和實驗、不同儲能設備尺寸的選擇等實際問題，確保從業人員掌握本模塊的基本內容。

智能電網的基本原理

當今的電力網絡是垂直操作結構，包括發電機、輸電系統、配電系統以及控制和維持電網可靠性、穩定性和效率的設備。盡管當前的電網能滿足電力需求，但是隨著可再生能源使用普及率的提高，電力運營商正面臨著技術更新快和電力市場動力源改變的新挑戰。這就需要智能電網具備通信保障方案、實時監測能力，提高智能彈性、可持續性、魯棒性和安全性的能力。因此當前的從業人員應該掌握未來電網設計、操作和控制的方法以適應未來的工作。

智能電網的實時測量

智能電網的功能包括對網絡中的各種器件進行有效控制，因此有必要對各種運行參數進行適當監測。通過對系統的運行參數如電壓、相角和頻率進行實時監測以實現對電網的實時監測。利用新工具（如同步相角測量單元（PMU）、數據采集與監視控制系統（SCADA）、能量管理系統（EMS）、需求側管理（DSM）、遠程終端單元（RTU）、雙向數字通信）進行監測、測量和分析。本模塊將深入講述PMUs、智能儀表、智能電子設備（IEDs）、SCADA、RTUs、EMS、DMS的工作原理和應用范圍。同時需要通過測量所得的數據來判斷電壓和相角的穩定性和故障評估。可通過仿真以及案例分析來自我檢查對本模塊的掌握程度。

智能電網的決策與控制

電力消費者希望不斷減少支出，因此未來的電網需要更強大的控制功能。未來電網不僅需要能控制電氣和機械系統，而且還應能夠控制負荷，從而減少電力需求和相關成本。本模塊主要討論電力系統控制設備的功能和控制技術，同時還討論了局域和廣域電網的控制和狀態估計。培養電力員工具備設計和操作未來電力系統控制方案的必要技能這是極其重要的。另外，除了學習本模塊的綜合研究外，電力員工還應設計并提供解決方案以區別未來電網的實時測量系統。

智能電網的通信、協議、標準、安全和保護

隨著公共線路和用戶不斷要求降低成本，能源企業正在慢慢調整以提高效率和操作的靈活性。通過引入通信系統，試圖改善智能電網電力系統的配電和輸電系統的需求。考慮到用戶和公共線路之間傳輸信息的靈敏度，通信基礎設施應該是高效和安全的。在本模塊中將討論用戶和公共線路之間用于收集和傳遞信息的不同標準、協議和安全選項。同時本節給出了習題和案例分析用來檢測知識的掌握情況。

實驗操作

本教材包括用計算機仿真包（NEPLAN、PSAT、MATLAB）和運用實時實用的實驗室規模的電力系統設備進行實驗練習。

（1）電力網絡的測量技術工具，例如功率表、智能儀表實驗。

（2）介紹電力仿真工具以及其他潮流計算工具，如NEPLAN、PSAT、MATLAB。

（3）用不同可再生能源和不同負荷類型進行實驗。

（4）動力機械和交直流的控制設備以及感應電機和發電機。

實驗案例

本模塊針對目前在為從業人員提供動手練習而開發的各種實驗和仿真的一些原則進行討論。在本小節通過一個例子討論實驗應有的如下目標：

（1）了解可再生能源的發電過程。

（2）研究儲能系統如何并入電力系統。

（3）探究可再生能源系統（如光伏發電系統）的多變性和隨機性。

（4）開發一種兼容AC和DC電源的系統。

（5）三相系統的應用研究。

（6）用圖2的配置進行系統研究，如潮流計算、最優潮流計算和故障研究等。

結論

智能電網的基本概念范文第3篇

關鍵詞: 新形勢下；智能配電網；自愈技術；評價體系

Abstract: distribution network self-healing ability as the key functions of grid to ensure reliable, high-quality power supply, is the focus of intelligence research of distribution network technology. In recent years, summarizes several blackouts lessons, many experts on the improvement of the large transmission network self-healing ability, and improve the level of the system security and stability made a lot of research, made a series of research results; and the study of self-healing capability of distribution network is relatively less. Distribution network directly to consumers, the self-healing capability directly influences the quality of power supply to user network. Therefore, it is necessary to put forward a self-healing network control technology evaluation system. This paper introduces the basic concept, self-healing technology of distribution network and distribution network self-healing control technology evaluation system.

Keyword: the new situation; intelligent distribution network self-healing technology; evaluation system;

中圖分類號： TM642 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）

一 配電網自愈技術基本概念

電網的自愈[1]（Self Healing）是指其在無需或僅需少量的人為干預的情況下，利用先進的監控手段對電網的運行狀態進行連續的在線自我評估，并采取預防性的控制手段，及時發現、快速診斷、快速調整或消除故障隱患；在故障發生時能夠快速隔離故障、自我恢復，實現快速復電，而不影響用戶的正常供電或將影響降至最小。就像人體的免疫功能一樣，自愈功能使配電網能夠抵御并緩解電網內部和外部的各種危害（故障），保證電網的安全穩定運行和用戶的供電質量。

配電網自愈能力是配電網的自我預防、自我恢復的能力，這種能力來源于對電網重要參數的監測和有效的控制策略。自我預防是系統正常運行時，通過對電網進行實時運行評價和持續優化來完成的。自我恢復是電網經受擾動或故障時，通過自動進行故障檢測、隔離、恢復供電來實現的。

配電網自愈控制[2]（Self-Healing Control，SHC）通過共享和調用一切可用電網資源，實時預測電網存在的各種安全隱患和即將發生的擾動事件，采取配電網在正常運行下的優化控制策略和非正常情況下的預防校正、緊急恢復、檢修維護等控制策略，使得電網盡快從非正常運行狀態轉化為正常運行狀態，應對電網可能發生的各種事件及組合，防止或遏制電力供應的重大干擾，以減少配電網運行時的人為干預，降低配電網經受擾動或故障時對電網和用戶的影響，在實際運行過程中具有以下三種能力：（1）正常運行時，有選擇性、有目的地進行優化控制，改善電網運行性能，提高電網穩定裕度和抵御擾動的能力；（2）把預防控制作為主要控制手段，及時發現、診斷和消除故障隱患；（3）在故障情況下，維持系統連續運行，不造成系統運行損失，并且通過自治修復功能從故障中恢復的能力。

二自愈技術

2.1 廣域測控技術

對于大規模、分布式廣域配電網絡，需要建立一個基于廣域同步信息的保護和控制一體化理論與技術，來協調電網元件保護、區域優化控制、預防校正控制、緊急恢復控制等多道安全防線的電網自愈控制體系。基于廣域測量和信息交換的配電網自愈控制體系是實現配電網自愈的關鍵技術，能夠很好地解決全局與局部、分散與集中的功能協調和速度協調問題，實現廣域控制與分布保護控制的協調性。配電網廣域測控技術是智能配電網實現自愈的關鍵技術之一，是智能配電網實現全局監視、全局控制、優化運行、自愈控制的重要途徑，主要應用于以下領域[3]：

（1）運行監視與控制，即傳統的SCADA應用；

（2）故障測距與定位，故障自動隔離與恢復；

（3）電壓無功優化控制；

（4）電能質量監測與調節；

（5）DFACTS控制；

（6）分布式電源孤島保護與控制[4]；

（7）分布式電源調度。

智能配電網的廣域測控系統能夠面向靈活的拓撲結構、允許多種分布式電源接入、滿足高水平供電質量要求的智能配電網，以保證配電網絡的安全可靠運行以及不間斷供電為基本原則，以實現大規模配電網自愈控制為目的，主要具備以下功能：

（1）支持廣域信息測量；

（2）支持故障或擾動錄波；

（3）支持子站的應用；

（4）支持相關監控節點間（如相鄰開關、IEDs之間）實時數據交換與控制命令傳輸；

（5）支持配電網自愈；

（6）主保護具有更好的性能、更快的動作、更高的可靠性，支持微電網的并網與孤島運行方式；

（7）具有良好的開放性，支持“即插即用”；

（8）集中控制與分布自治單元相互協調，保護與控制集成；

（9）能夠提供安全訪問控制。同時，廣域測控與保護系統應具有可測性、選擇性、安全性、可靠性、有效性、魯棒性、易維護及易擴展性等特點。

廣域測控技術的一個重要應用是進行緊急控制，如圖1所示。用于緊急控制的廣域測控系統不僅可以提高對重要負荷供電的可靠性，減小停電范圍，而且對預防大規模連鎖崩潰事故、保證城市電網安全可靠供電意義重大，它是電網在故障和擾動中進行自我拯救、實現自愈的重要控制手段。

圖1 基于廣域測控技術的電網緊急控制系統圖

2.2 網絡重構技術

網絡重構也是實現配電網自愈的一種手段，網絡重構[9]是通過改變線路開關的開合狀態來變換網絡拓撲結構，以平衡各饋線的負荷、消除過載、降低網損，從而提高網絡的供電能力。其研究一般可以分為兩類：即以配電負荷均衡化為目標的網絡重構和以線損最小為目標的網絡重構。研究表明，在精細分段不能滿足、饋線間的負荷轉移必須成組進行的情況下，兩類網絡重構的結果很接近。我國配電饋線（架空線路）一般采用三分段結構，通過網絡重構能實現負荷成組轉移。

三 自愈控制技術的評價體系

如何科學、全面、量化地評價配電網的自愈能力，是智能配電網自愈能力研究的重要內容，目前國內外還沒有這方面的標準。因此，研究建立一套評價智能配電網自愈能力的指標體系，是十分必要的。該指標體系也將是智能配電網運行管理指標的重要內容。以下的研究成果僅是初步的，還有待于進一步的深化與完善。

配電網的自愈能力，可從自愈速度與自愈率兩方面來評價。

3.1 自愈速度指標

不同的用電設備受電網供電質量波動（包括供電中斷與電壓驟降）影響的程度是不一樣的。根據供電質量波動對用電對象的影響嚴重程度，現代將電力負荷分為如下三類：

（1）普通負荷，即基本不受供電質量波動的影響或者所造成的損失較小的電力負荷。如一般照明設備與家用電器、電加熱器、通風機等。

（2）敏感負荷，指幾個周波的供電質量波動會對其造成影響和危害的電力負荷，如可編程控制器、變頻調速裝置等。

（3）嚴格負荷，指對供電能質量要求非常嚴格，出現一周波以上的波動即會對其造成影響和危害的負荷，如集成電路芯片制造流水線、銀行與證券中心的計算機系統等。

可見，智能配電網自愈速度的快慢直接關系到對用戶的影響，因此，我們將自愈速度作為評價智能配電網自愈能力的一項量化指標。綜合考慮對用戶的影響及其所需要的緩解控制技術，可將自愈速度分為四級：

（1）一級自愈速度，也稱為毫秒級自愈，指供電質量波動時間在一周波（50Hz電網是20毫秒）以內的自愈恢復，其作用是讓用戶沒有“感覺”，因此可稱為“無縫自愈”。

（2）二級自愈速度，也稱為周波級自愈，指供電質量波動時間在一周波以上、幾十毫秒以內的自愈恢復，對普通負荷和一般敏感負荷基本無影響。

（3）三級自愈速度，也稱為秒級自愈，指供電質量波動時間在幾秒鐘內的自愈恢復，對敏感負荷有一定影響，但對普通負荷無影響。

（4）四級自愈速度，也稱為分鐘級自愈，指供電質量波動時間在3分鐘內即自愈恢復，雖用戶都“感覺”到停電，但短時間得到恢復，會影響敏感負荷的正常運行，但對普通負荷基本無影響。

對于停電時間超過3分鐘的，則為不自愈，在供電可靠性指標里統計為停電。這樣，自愈速度指標就描述了智能配電網對3分鐘之內短時停電的自愈恢復能力。當然，自愈速度的選擇是一個技術經濟問題，自愈速度越快，就意味著電網設備投入越大，因此針對具體的配電網，要從滿足用戶負荷要求出發，選擇適中的自愈速度。

自愈速度指標也可以作為評價智能配電網某一饋線或者某一小區網絡自愈能力的指標。

表1 配電網自愈能力指標表

3.2 供電自愈率指標

供電自愈率是描述配電網在減少故障停電方面的自愈恢復能力，重點是描述電網對3分鐘之內停電的自愈恢復能力，3分鐘以上的停電納入供電可靠性統計。供電自愈率指標如下：

第一個供電自愈率指標是供電故障自愈率，其定義為在統計期（如一年）內故障自愈恢復的總用戶數與受故障影響的總用戶數的百分比值，即：

供電故障自愈率=[∑（每次故障自愈的戶數）/∑（每次故障影響的用戶數）]

式中，“每次故障影響的戶數”指故障影響范圍內線路連接的用戶數；而“每次故障自愈的戶數”指由于配電網自愈操作供電沒受故障影響或經歷短暫停電后恢復供電的戶數，它是故障影響范圍內連接的用戶數與實際遭受停電戶數之差。

另一個供電自愈率指標是用戶平均自愈次數，它是每個用戶在統計期（如一年）內遭受故障的平均自愈成功的次數，即：

用戶平均自愈次數=∑（每次故障自愈的戶數）/總用戶數

四 結語

配電網的自愈技術是智能配電網的重要核心技術，配電網自愈控制技術的評價體系是對配電網的自愈能力的評價標準，其評價體系可從自愈速度與自愈率兩方面來評價。自愈速度指標可以作為評價智能配電網某一饋線或者某一小區網絡自愈能力的指標，自愈速度的選擇是一個技術經濟問題，自愈速度越快，就意味著電網設備投入越大，因此針對具體的配電網，要從滿足用戶負荷要求出發，選擇適中的自愈速度。自愈率是描述配電網在減少故障停電方面的自愈恢復能力。重點是描述電網對3分鐘之內停電的自愈恢復能力。

參考文獻

[1] 顧欣欣、姜寧智能配電網自愈控制技術的實踐與展望電力建設2009,30（7）

[2]徐丙垠智能配電網故障自愈技術及其應用中國電機工程學會智能配電網技術專題交流會議報告集, 2011.5

智能電網的基本概念范文第4篇

【關鍵詞】智能電網；研究現狀；發展趨勢

1.智能電網技術概述

智能電網（Smart Grid），就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標，其主要特點包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。智能電網在技術上包含4個基本特征：信息化、數字化、自動化、互動化。其中：信息化是指實時和非實時信息的高度集成、共享和利用；數字化是指電網對象、結構及狀態的定量描述和各類信息的精確高效采集與傳輸；自動化是指電網控制策略的自動優選、運行狀態的自動監控和故障狀態的自動恢復等；互動化是指電源、電網和用戶資源的友好互動和協調運行。

2.國內外智能電網技術的研究現狀分析

由于不同國家的國情不同，所處的發展階段及資源分布的不同，因而各個國家的智能電網在內涵及發展的方向、重點等諸多方面有著顯而易見的區別。美國在智能電網建設中更加關注電力網絡基礎架構的升級更新，以提高電網運行水平和供電可靠性，同時最大限度利用信息技術，實現系統智能對人工的替代。其發展智能電網的重點在配電和用電側，注重推動可再生能源發展，注重商業模式的創新和用戶服務的提升。歐洲國家發展智能電網主要是促進并滿足風能、太陽能和生物質能等可再生能源快速發展的需要，把可再生能源、分布式電源接入及碳零排放等環保問題作為側重點。而日本構建智能電網則以新能源為主，日本將根據自身國情，主要圍繞大規模開發太陽能等新能源，確保電網系統穩定，構建智能電網。

目前，我國已經具備發展智能電網的條件，電網的發展已經發生深刻變化。通過智能電網建設，電力各領域已經發生飛躍和提升。我國智能電網的發展更多地關注智能輸電網領域，把特高壓電網的發展融入其中，保證電網的安全可靠和穩定，提升駕馭大電網安全運行的能力。另外，我國電網企業正在轉變電網發展方式，用戶的用電行為也在發生變化。以建設智能電網為抓手，能夠比較方便地建成滿足未來需要的下一代電力網絡。要實現電網智能化目標，有許多技術需要進行研究。其中輸電網中基于相量測量單元的廣域測量系統、柔流輸電和配電網中分布式發電、自動抄表、需求側管理等很多技術，在智能電網概念提出前就已經在研究，并且取得了不錯的成績。智能電網的發展，會讓這些技術提高到新的層次，并使研發工作更有用武之地。此外還要開發諸如儲能技術、先進的雙向式自動計量表計設施、風能和太陽能等可再生能源的接入技術、微電網等一系列新的技術。智能電網也需要不斷整合和集成企業資產管理和電網生產運行管理平臺，從而為電網規劃、建設、運行管理提供全方位的信息服務。國家電網公司建設的SG186工程，為構建智能電網打下了基礎。

國家電網公司近日建成投產了110千伏四川北川和220千伏青島等7座智能變電站，這是中國在智能變電站核心技術研發、關鍵設備研制和產品制造等領域實現的重大突破，也是中國堅強智能電網建設實現的重大突破。這一突破使我國占據了智能變電站技術的國際領先地位，成為世界智能變電站技術的引領者。

2009年5月，在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上，國家電網公司正式了“堅強智能電網”發展戰略。2009年8月，國家電網公司啟動了智能化規劃編制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建設、重大專項研究和試點工程等一系列工作。堅強智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度體化融合的現代電網。“堅強”與“智能”是現代電網的兩個基本發展要求。“堅強”是基礎“，智能”是關鍵。強調堅強網架與電網智能化的高度融合是以整體性、系統性的方法來客觀描述現代電網發展的基本特。電網的“堅強”與“智能”本身也相互交叉，不可拆分。堅強智能電網是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動的電網。堅強可靠，指具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應；經濟高效，指提高電網運行和輸送效率，降低運營成本，促進能源資源和電力資產的高效利用；清潔環保，指促進清潔能源發展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費中的比重；透明開放，指電網、電源和用戶的信息透明共享，電網無歧視開放；友好互動，指實現電網運行方式的靈活調整，友好兼容各類電源和用戶接人，促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。堅強智能電網的總體發展目標是：建成以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以信息化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的現代電網。

3.我國智能電網技術的發展趨勢

智能電網已被國際上眾多國家所認可，都在基于不同的國情、出發點和認知程度，對其發展和實施內容上各具特色。我國的智能電網又該如何發展呢？

中國的智能電網發展，應在博采眾家之長的基礎上，遵循中國特色進行規劃實施。既要立足于目前處于發展期的現實，又要兼顧未來成熟期的前景。要積極推動堅強的智能化電網的研究和建設。

雖然各國對智能電網的認識和理解并不統一，但利用現代信息技術、控制技術實現電網的智能化已成為普遍的共識。我們要密切跟蹤這一趨勢，從中國國情和實際出發，在充分調研國際、國內智能電網研究和發展現狀的基礎上，統籌特高壓電網發展和信息化企業、數字化電網建設等工作，按照安全可靠、清潔高效、自愈可調的要求，盡快研究提出以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的智能電網目標框架和技術路線，積極推進相關工作，加快構建國際領先、自主創新、中國特色的智能電網。

2010年“加強智能電網建設”被寫入政府工作報告之后，2011年又被納入國家國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要，這表明智能電網已作為國家戰略推進實施。多個省市將智能電網作為重要發展內容，依靠國家力量全面建設智能電網的在經過多年的電網發展積累和近兩年來的智能電網創新實踐的基礎上，我國智能電網將進入快速發展軌道，前景十分值得期待。

2011年我國堅強智能電網進入全面建設階段，將在示范工程、電動汽車充換電設施、新能源接納、居民智能用電等方面大力推進。“十二五”期間，國家電網也將投資5000億元，建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網架和13回長距離支流輸電工程，初步建成核心的世界一流的堅強智能電網。國家電網制定的《堅強智能電網技術標準體系規劃》，明確了堅強智能電網發展技術標準路線圖，是世界上首個用于引導智能電網技術發展的綱領性標準。可以看出我國大力發展堅強智能電網的信心與決心，同時也在政策、技術、標準、研發等方面全方位多角度大力支持，中國的堅強智能電網發展必將迎來嶄新的一頁，引領世界電力系統的發展。

4.結語

從發展的角度看，智能電網還是一個新生事物，全球的智能電網也還處于發展的初期，還在逐步完善和豐富的過程中，其發展也將面臨一系列問題的挑戰。智能電網不僅在于推動我國經濟、能源、氣候等領域的發展，還將體現在建設以特高壓為骨干網架的堅強電網和清潔能源的開發利用等諸多方面。我們有理由相信智能電網的發展必將推動電力系統的升級變革，同時也為世界能源、環境的發展產生深刻的影響，為人類生活質量的提高產生積極的作用。

參考文獻

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智能電網的基本概念范文第5篇

關鍵詞：智能電能表；基本概念；發展歷程；應用優勢

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）06-0-01

電能表是一種測量電路中消耗電能量的計量儀表。電能表的出現和發展已有一百多年歷史，隨著科學技術的飛躍發展，電能表已從感應式交流電能表發展到智能電能表，電能表的計量準確度越來越高、穩定性越來越好，功能也越來越強大，在現代社會，作為智能電網的終端，智能電能表也成為當今電力領域的重要論題之一。

一、智能電能表的基本概念

作為一種測量電路中消耗電能量的計量儀表，電能表已經為人們服務的歷史已經有一百多年之長。而隨著時代的進步以及科學技術的迅猛發展，智能電能表已經逐漸取代普通電能表的地位，越來越受到人們的重視。所謂智能電能表就是一種新型的全電子式的電能表，它相對以往的普通電能表，除具備基本的計量功能外，還帶有硬件時鐘和完備的通信接口，具有高可靠性、高安全等級以及大存儲容量等特點。由用戶交費，對智能 IC 卡充值并輸入電表中，電表才能供電，表中電量用完后自動拉閘斷電，從而有效地解決上門抄表和收電費難的問題。用戶的購電信息實行微機管理，方便進行查詢、統計、收費及打印票據等。從而大大減少了用戶的麻煩以及電能公司對于收電費抄表等方面的人力物力投入。另外，智能電能表也是一種以微處理器或微控制器芯片為核心的可以存儲大量的測量信息并具有對測量結果進行實時分析、綜合和做出各種判斷能力的儀器。

二、智能電能表發展歷程

智能電能表是在普通電能表的基礎上經過革新而得來的。最早的電能表是愛迪生在1880 年利用電解原理研制而成的直流電能表――安時計，該表重達幾十千克，沒有精度保證。1889 年德國人布勒泰發明了世界上第一塊沒有獨立電流鐵心的單磁通式感應式交流電能表。這塊表重達36.5千克，其中電壓鐵心中6千克。1890年，帶電流鐵心的多磁通式感應式電能表誕生了，不過其轉動元件是一個銅環，反作用力矩靠交流電磁鐵產生。而到了20世紀30年代，出現了鎳鋼和鋁鎳合金磁鐵，電能表的體積進一步縮小，磁鋼性能的提高降低了轉速，改善了電能表的過載特性。在過去的100多年中，由于感應式電能表結構 簡單、安全、廉價、耐用，同時又便于批量生產和維修，感應式電能表得到了快速發展，并在交流電能計量領域占據了極其重要的位置。 到了 20 世紀 70 年代初，一些發達國家大量使用了脈 沖式電能表。20 世紀 80 年代初，國際上出現了全部采用電子元器件組成的交流電能表。進入到 20 世紀 90 年代，用于大用戶的商業化的點能量管理系統，符合管理系統已在世界范圍廣泛采用。近年來，伴隨著智能電網在世界各國的興起和推廣，作為智能電網的終端，智能電能表在不少國家得到了推廣和應用迄今為止，意大利是這方面的先行者。許多國家均已研制出相應類型的智能電能表。但由于目前世界上關于智能電能表尚沒有一個統一的定義，各國根據本國的實際情況制定了各自智能電能表的標準或技術文件，這在一定程度上限制了智能電能表在全球的進一步推廣和發展。

三、智能電表的應用優勢

1.抄表。實行智能化電表后，不再需要抄表人員到現場進行集抄，而是實現數據全采集，抄表人員基本實現轉型或轉崗，只需要智能電表維護人員不定期到現場進行巡查核對，出現異常后進行核對修正。由于采用了預付費方式，減少了抄表人員，把抄表人員培訓成智能電表維護人員；采集的數據準確性更高，提升供電服務水平；可以按日計算電費，實現每日抵扣預收電費，有利于提高電費回收率。

2.核算。實行智能化電表后，由于數據采集準確性較高，因此不需要電費核算環節，而是每月確定一個固定抄表結算日，由系統自動判斷電量電費是否異常，無異常即自動發送電費信息，若有異常，就發起異常流程到電費中心，由電費核算人員負責判斷處理。在預付費模式下，減少了電費核算人員，把電費核算人員培訓成數據采集異常分析處理人員；由于數據采集準確性較高，因此由抄表差錯需要處理的件數也就減少了。

3.收費。在預付費模式下，只有供電營業窗口、電費充值卡、電力自助繳費終端、郵政代收 4 種繳費方式不變，電費代收、代扣等需要進行轉變后才可實現。其優勢如下：客戶可根據實際用電預存一筆電費，免去每月繳費的苦惱；房東對租戶的電費較容易控制，減少電費風險。

4.催費。在預付費模式下，以集抄主站計算出的預收余額數據，設定催費閾值，以短信、網絡、停電等方式進行預收余額提醒。例如，山西省 95598 供電服務短信呼叫服務平臺，用電信息采集系統實現了移動用戶的短信催費功能。1.4萬用戶在表內電費余額不足50 元時，系統將發送 2 條電費余額溫馨提示服務短信，在余額不足 20 元時，提示短信將增加至 3 條。用戶收到短信后可直接進行回復或者致電 95598，同客服人員直接交流。

5.停電。在預付費模式下，停電很方便，只要主站觸發停電指令，遠程即停電，而且客戶無法進行私自操作。

6.復電。在預付費模式下，復電方式更為先進，根據營銷系統收費情況，主站系統實時觸發復電指令，遠程復電；復電及時，客戶投訴件數會減少。

四、總結

隨著國家和地區政府的大力支持，越來越多的智能電表為人們的用電活動作出了貢獻了自己的力量。文中也提及了智能電表的眾多優點，這些優點也促使更多的人們期待著智能電表的普及和推廣。智能電表即省去了電力公司的管理時間、降低了管理問題的出現；也使政府倡導的節能環保政策目標得到實現；對用電用戶來說更是降低了電費的花費，一舉三得的良好效果，必將使智能電表迎來更輝煌的發展。

參考文獻：