導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇智能電網(wǎng)的定義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】 智能電表 通信系統(tǒng) 高級(jí)量測(cè)

隨著市場(chǎng)改革在電力行業(yè)的推進(jìn)，以及國(guó)家調(diào)整能源政策、環(huán)境監(jiān)管愈發(fā)嚴(yán)格等多種因素，要求電網(wǎng)系統(tǒng)與市場(chǎng)、用戶間能過(guò)緊密地協(xié)調(diào)，以提高電網(wǎng)配電效率和電能質(zhì)量，并伴隨著可再生能源發(fā)電資源與日俱增，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)難以滿足多維的發(fā)展需求，因而智能電網(wǎng)得到了大家的關(guān)注。智能電網(wǎng)以及AMI實(shí)現(xiàn)的過(guò)程具有一定的負(fù)責(zé)性及難度，客戶端在電網(wǎng)配備過(guò)程中還必須依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能電表等設(shè)備及技術(shù)的配合。智能電表更是智能電網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的最最基本設(shè)施之一，承擔(dān)著多項(xiàng)基本任務(wù)。因而，研究智能電表的概念、功能及應(yīng)用具有重要意義。

1 智能電表的概念

智能電表的概念早在上世紀(jì)九十年代就已經(jīng)提出，當(dāng)時(shí)靜止式電表才剛剛問(wèn)世，但其價(jià)格高昂近被少量大型用戶使用。隨著遠(yuǎn)程通訊電表的增加，開(kāi)發(fā)新的量測(cè)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)電表的數(shù)據(jù)管理及自動(dòng)抄表已成為必然的趨勢(shì)。因而，電網(wǎng)計(jì)量逐漸向配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。之后隨著電網(wǎng)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，具有數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的靜止式電表能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)，并且能做到成本低廉。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一般小型用戶都能使用，大大提高了電表智能化水平，而靜止式電表由于其價(jià)格低廉具有一定的智能性，逐漸取代了傳統(tǒng)電表，早期的智能電表出現(xiàn)。

對(duì)于智能電表的定義國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的概念，對(duì)于不同的國(guó)家可能有著不同的定義，這主要是由于各國(guó)家電網(wǎng)智能化發(fā)展程度不一，各國(guó)實(shí)際情況不同，對(duì)智能電表的定義也有所不同。

1.1 歐洲ESMA對(duì)智能電表的定義

歐洲ESMA通過(guò)電表的特征對(duì)智能電表進(jìn)行定義：（1）能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、使用、管理以及自動(dòng)處理；（2）電表自動(dòng)化管理；（3）表與表之間能夠雙向通信；（4）為系統(tǒng)內(nèi)的用戶提供實(shí)時(shí)能耗信息；（5）改善能源利用效率以及能源管理效率。

1.2 南非Eskom對(duì)智能電表的定義

智能電表不僅能夠比傳統(tǒng)電表提供更多、更詳細(xì)的消費(fèi)信息，還能實(shí)時(shí)得將這些信息經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)教囟ǚ?wù)器之中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了計(jì)量以及計(jì)費(fèi)自動(dòng)管理的目的。除此之外，還應(yīng)包括：實(shí)時(shí)抄表；融入多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)；進(jìn)行斷電記錄；對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

1.3 美國(guó)DRAM對(duì)智能電表的定義

DRAM定義智能電表應(yīng)該具有以下功能：（1）能夠計(jì)量特定時(shí)段包括每小時(shí)以及規(guī)定時(shí)段的能源使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；（2）允許用戶以及電力公司或者服務(wù)機(jī)構(gòu)以不同電價(jià)進(jìn)行交易；（3）提供更多其他信息及服務(wù)功能，進(jìn)而提高服務(wù)質(zhì)量并能過(guò)解決服務(wù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

1.4 國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的理解

國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的定義是，以微處理器為核心構(gòu)件，能夠存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、綜合并有能力做出判斷的儀器。它應(yīng)具有自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、單位換算、自動(dòng)調(diào)零等功能，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障提示，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互，同時(shí)配備可操作面板以及顯示器，體現(xiàn)一定程度的人工智能性。

綜合不同的定義，我們可以認(rèn)為智能電表是以微處理器為核心，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能化儀表，具備自動(dòng)計(jì)量，自動(dòng)抄表，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理，雙向通信等等功能的智能儀器。并能夠以此為基礎(chǔ)構(gòu)建智能電網(wǎng)體系、及智能量測(cè)系統(tǒng)滿足用戶使用、能源利用、市場(chǎng)交易等多方面的需求。

2 智能電表的功能及應(yīng)用

（1）結(jié)算與賬務(wù)功能。智能電表能夠做到對(duì)費(fèi)用進(jìn)行準(zhǔn)確地、實(shí)時(shí)地結(jié)算及處理，大大簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)賬務(wù)處理的流程。在當(dāng)前電力市場(chǎng)的環(huán)境中能夠使工作人員高效、快捷地進(jìn)行能源零銷(xiāo)商的轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)，用戶更是能得到更加及時(shí)準(zhǔn)確的賬務(wù)信息。（2）對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量以及供電可靠性進(jìn)行監(jiān)控。智能電表能夠有效地對(duì)電能質(zhì)量及其可靠性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解到用戶的困難，并采取一定的預(yù)防措施防止質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析方法，大大提高了工作的效率及有效性。（3）實(shí)時(shí)能效管理和監(jiān)控。通過(guò)智能電表能輕松地實(shí)現(xiàn)將電能能耗信息傳達(dá)給用戶，使用戶能夠及時(shí)的了解自己的耗能情況，從而轉(zhuǎn)變能源利用方式促進(jìn)節(jié)能減排。智能電表甚至能為裝有發(fā)電設(shè)備的用戶合理的用電機(jī)發(fā)電計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)用戶最大程度的節(jié)能，實(shí)現(xiàn)較高的效益。（4）負(fù)荷分析及預(yù)測(cè)。利用智能電表采集得到的水、熱等能耗數(shù)據(jù)可以用于負(fù)荷分析及預(yù)測(cè)，并經(jīng)過(guò)將其結(jié)果與負(fù)荷特性以及時(shí)間變化加以分析考慮，可預(yù)測(cè)能耗變化情況及其峰值需求，進(jìn)而為配電工作人員提供諸多便利，促進(jìn)合理地配電、用電，降低能耗并優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃。（5）對(duì)用戶進(jìn)行能源管理。利用智能電表所提供的數(shù)據(jù)，并在其基礎(chǔ)上構(gòu)建用戶能源管理系統(tǒng)，為不同的使用者提供管理服務(wù)，在滿足需求的情況下盡可能地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。（6）節(jié)能。智能電表能為用戶提供實(shí)時(shí)的能耗信息，有利于用戶改善用電習(xí)慣，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致能耗異常的設(shè)備故障。智能電表還能為其使用者提供電力市場(chǎng)的最新產(chǎn)品和最新服務(wù)。（7）實(shí)現(xiàn)用戶家庭智能化。智能電表可以實(shí)現(xiàn)將用戶家庭中的各種電器設(shè)備等耗能機(jī)器聯(lián)接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，而且能根據(jù)用戶的需求、戶外條件等對(duì)其進(jìn)行有效地控制，實(shí)現(xiàn)智能家庭。它還能使用戶家的供熱系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化管理及遠(yuǎn)程智能控制的目的。（8） 其他功能及應(yīng)用。除上述功能及應(yīng)用外，智能電表還能為用戶實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障分析、不當(dāng)用電檢測(cè)、電能質(zhì)量監(jiān)控、信息反饋、電費(fèi)計(jì)價(jià)、用電方案推薦等多項(xiàng)功能和服務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

智能電表的出現(xiàn)及廣泛應(yīng)用，不僅可以為配電網(wǎng)內(nèi)的用戶帶來(lái)巨大的收益，提高用電安全性；同時(shí)也為電力公司帶來(lái)巨大的收益，提高了電力計(jì)量工作的準(zhǔn)確性及高效性，并帶來(lái)巨大的市場(chǎng)收益。智能電表的推廣不僅為諸多方面帶來(lái)了很大的便利同時(shí)也為行業(yè)注入了更多嶄新的活力。

參考文獻(xiàn)：

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[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 構(gòu)成 發(fā)展規(guī)劃

中圖分類(lèi)號(hào)：TU973.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）28-0208-01

前言：智能電網(wǎng)是 21 世紀(jì)電力行業(yè)的一種新興發(fā)展趨勢(shì)。智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)國(guó)家的未來(lái)發(fā)展有很大的幫助，不管是經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)上，都是一個(gè)值得研究的方向。雖然當(dāng)前智能電網(wǎng)的概念尚未統(tǒng)一，各國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力和側(cè)重點(diǎn)各不相同，但是對(duì)于采用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)來(lái)提高電網(wǎng)的智能化程度已達(dá)成共識(shí)。智能的電網(wǎng)的建造將推動(dòng)全球能源革命的深度擴(kuò)散，同時(shí)為消費(fèi)者提供更好的減少能源消耗的路徑、為整個(gè)社會(huì)節(jié)約成本、降低溫室氣體排放，并促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)占統(tǒng)治地位。本文則簡(jiǎn)要分析我國(guó)電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀和智能電網(wǎng)的定義，指出我國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)條件和面臨的挑戰(zhàn)，并給出相應(yīng)的切實(shí)可行的建議，系統(tǒng)地探討了智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。

1.智能電網(wǎng)的相關(guān)分析

1.1智能電網(wǎng)介紹

智能電網(wǎng)概念首先由美國(guó)電力科學(xué)研究院在2001年首先提出，并在2003年啟動(dòng)了智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)。根據(jù)我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)對(duì)智能電網(wǎng)的定義，智能電網(wǎng)是指數(shù)字電力系統(tǒng)概念的升級(jí)。智能電網(wǎng)通過(guò)分布式智能通信和高度集成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證市場(chǎng)交易的實(shí)時(shí)進(jìn)行和電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和雙向互動(dòng)，是一個(gè)完全智能化的供電網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)較于傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)相比，具有自愈性、交互性、智能性、兼容性和優(yōu)化性等多個(gè)特點(diǎn)。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)新型信息與通信技術(shù)的集成，以促進(jìn)智能水平的提高。由此可以看出，智能電網(wǎng)不是電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)升級(jí)，而是電力系統(tǒng)的根本性變革，而這種變革必將對(duì)我國(guó)現(xiàn)行電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1.2智能電網(wǎng)的技術(shù)構(gòu)成

國(guó)家建設(shè)的電網(wǎng)包括更加高效的電力系統(tǒng)――輸電、配電、用電、發(fā)電、變電、調(diào)度四部分，進(jìn)而形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)高效、透明開(kāi)放、堅(jiān)強(qiáng)可靠、清潔環(huán)保的電網(wǎng)系統(tǒng)。而智能電網(wǎng)則將在機(jī)組調(diào)度、發(fā)電計(jì)劃等方面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電力資源的合理調(diào)配。智能輸電運(yùn)行優(yōu)化管理系統(tǒng)廣域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、故障診斷分析系統(tǒng)、同步數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)在線報(bào)警系統(tǒng)。各區(qū)域性電網(wǎng)建立了保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，為智能輸電的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。智能化配電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)能夠提高電網(wǎng)的資產(chǎn)利用率，并且能對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行可視化管理，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行管理和停運(yùn)管理的自動(dòng)化與信息化，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)營(yíng)商與電力終端用戶的信息互動(dòng)。

1.3智能電網(wǎng)的發(fā)展模式

智能電網(wǎng)的提出是以提高能源使用效率，改善電網(wǎng)應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型用戶需求，提供更加可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的電力接入和輸送平臺(tái)，以保障傳統(tǒng)電力和新能源的高效、經(jīng)濟(jì)和可靠外送需要，這對(duì)傳統(tǒng)的電力供應(yīng)方式提出了新的挑戰(zhàn)。此外，智能電網(wǎng)還需要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)，從而達(dá)到極大提高輸配電系統(tǒng)性能的目的。未來(lái)智能電網(wǎng)中的設(shè)備將充分應(yīng)用到材料、超導(dǎo)、儲(chǔ)能、電力電子和微電子技術(shù)方面的最新研究成果，以便提高功率密度、供電可靠性、電能質(zhì)量及電力生產(chǎn)的效率。努力實(shí)現(xiàn)特高壓輸電網(wǎng)的建設(shè)和配電網(wǎng)升級(jí)改造相結(jié)合，全網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理和新型儲(chǔ)能設(shè)備的研制相結(jié)合，智能化變電站和一體化調(diào)度中心的建設(shè)與電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)的建設(shè)相結(jié)合，從而達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)行的安全、自愈、兼容、高效、優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。

2.關(guān)于智能電網(wǎng)發(fā)展的建議

2.1做好智能電網(wǎng)的未來(lái)規(guī)劃

要具有充分的前瞻性和預(yù)見(jiàn)性，充分認(rèn)識(shí)到集成的能量與通訊系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，在配電網(wǎng)規(guī)劃中要以智能電網(wǎng)為導(dǎo)向，不再批復(fù)僅適應(yīng)模擬技術(shù)的傳統(tǒng)電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)。要把規(guī)劃建立到國(guó)家層面上，以國(guó)家戰(zhàn)略的形式出臺(tái)智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略和布局。在立足堅(jiān)持智能電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，也要充分研究不同條件下智能電網(wǎng)的多元化發(fā)展模式。

2.2重視基礎(chǔ)條件建設(shè)

宏觀政策上，國(guó)家電網(wǎng)公司已經(jīng)指定了能源規(guī)劃和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為智能電網(wǎng)的發(fā)電和輸電環(huán)節(jié)進(jìn)行了初步的規(guī)劃。首先建設(shè)雙向、實(shí)時(shí)、可靠的全網(wǎng)雙向通信系統(tǒng)，制定具有中國(guó)特色并與國(guó)際智能電網(wǎng)發(fā)展，相接軌的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，指導(dǎo)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)。以承載智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。而且各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)都在建設(shè)廣域測(cè)量系統(tǒng)其為電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控創(chuàng)造了基本條件。各種新型負(fù)荷的研究已經(jīng)起步，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到智能電網(wǎng)的要求。

2.3 進(jìn)一步推進(jìn)可再生能源

智能電網(wǎng)將會(huì)在一定程度上解決當(dāng)前可再生能源發(fā)展面臨的難題，通過(guò)便捷的接入多種發(fā)電方式和儲(chǔ)能設(shè)施，在一定程度上克服風(fēng)電、小水電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋潮汐發(fā)電等新能源發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性造成的沖擊，實(shí)現(xiàn)可再生能源的柔性接入和大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送，通過(guò)供需側(cè)信息互動(dòng)進(jìn)一步提高可再生能源發(fā)電設(shè)施的利用率，為大規(guī)模開(kāi)發(fā)可再生能源提供了可靠的保障。因此，智能電網(wǎng)建設(shè)將會(huì)大大促進(jìn)可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：目前，我國(guó)城市化的步伐正在加快，智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的必然勢(shì)，為了提高傳統(tǒng)電網(wǎng)的供電效率和綠色環(huán)保創(chuàng)造出新的發(fā)展環(huán)境。但由于智能電力系統(tǒng)現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)廣泛認(rèn)可的模式和標(biāo)準(zhǔn)，并且涉及到通信、控制、在線監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)，因此需要在進(jìn)行智能電力系統(tǒng)各個(gè)方面理論研究，獲取充分的數(shù)據(jù)進(jìn)而開(kāi)拓和發(fā)展智能配電系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)更合理的系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行、控制和管理架構(gòu)的同時(shí)，還需要加大智能電網(wǎng)發(fā)展，對(duì)于提高整個(gè)電網(wǎng)的安全可靠性具有重要的意義，對(duì)促進(jìn)電力資源為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 施海斌.試論智能電網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用[J].科技資訊，2012（21）

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[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 智能電表 產(chǎn)業(yè)化

中圖分類(lèi)號(hào)：F270.3；TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）34-0333-01

1.智能電網(wǎng)中的智能電表簡(jiǎn)介

電子技術(shù)以及集成電路等在計(jì)量裝置中獲得推廣應(yīng)用之后，現(xiàn)階段，我國(guó)在智能電表的概念上仍未與國(guó)際達(dá)成統(tǒng)一，不同國(guó)家都是按照智能電表的具體功能對(duì)其進(jìn)行定義的，國(guó)內(nèi)對(duì)智能類(lèi)儀器儀表給出的定義如下：是一種以微處理器為核心，能夠存儲(chǔ)測(cè)量信息并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理的計(jì)量器具。國(guó)家電網(wǎng)公司在智能電表的系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)智能電表做出了如下定義：即由測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、通信等單元構(gòu)成，具有電能量計(jì)量、電能數(shù)據(jù)信息處理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制以及信息交互等功能的電能表統(tǒng)稱為智能電表。由此不難看出，國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的定義充分詮釋了其強(qiáng)大的功能。現(xiàn)如今，隨著智能電表的不斷發(fā)展和完善，電能計(jì)量范圍結(jié)合當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)智能電表的定義，可對(duì)智能電表進(jìn)行全面、系統(tǒng)的定義：智能電表是以適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展為主要目標(biāo)，并以微處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)為核心，由測(cè)量、數(shù)據(jù)處理以及通信等單元構(gòu)成，具有電力參數(shù)測(cè)量、雙向電能計(jì)量、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互、多種費(fèi)率時(shí)段以及遠(yuǎn)程控制等功能的智能型儀表。

2.智能電表的工作原理

智能電表的工作過(guò)程中，首先對(duì)電流及電壓進(jìn)行采樣，在此基礎(chǔ)上把采樣數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成脈沖，這種脈沖與電能成正比例關(guān)系，然后利用單片機(jī)把脈沖處理成能夠顯示成用電量的數(shù)字，最終將其輸出。這種新式的智能電表應(yīng)該具有數(shù)字化功能，并能進(jìn)行實(shí)時(shí)雙向通信。

目前，戶表的改換一般采用的都是由電網(wǎng)公司統(tǒng)一匹配的智能電表。這種智能電能表采用了目前比較先進(jìn)的集成電路技術(shù)，它是根據(jù)國(guó)際電能表標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)相關(guān)電力標(biāo)準(zhǔn)制造而成。優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)明顯，具有數(shù)據(jù)計(jì)量準(zhǔn)確、存儲(chǔ)安全、通信便利等特點(diǎn)，不僅對(duì)用電客戶的遠(yuǎn)程信息采集實(shí)現(xiàn)控制，還能夠?qū)h(yuǎn)程系統(tǒng)下發(fā)各類(lèi)指令，在一定程度上保證了用戶信息的傳輸存儲(chǔ)安全，而且操作比較簡(jiǎn)單，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：用戶購(gòu)電，用電客戶拿卡交費(fèi)，供電機(jī)構(gòu)通過(guò)售電系統(tǒng)記入卡內(nèi)。實(shí)施供電，用電戶拿卡進(jìn)行非接觸式感應(yīng)刷取。用電報(bào)警，當(dāng)表內(nèi)的電量接近報(bào)警設(shè)置的電量時(shí)，拉閘斷電警報(bào)響起，用戶只有再次刷卡才能實(shí)現(xiàn)正常供電。斷電，當(dāng)電量全部用完時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)拉下電閘，用戶只有再次交費(fèi)后才能實(shí)現(xiàn)正常的用電。這種方法，避免了以前人工上門(mén)抄表、收電費(fèi)難、誤差多等瓶頸問(wèn)題，同時(shí)，因?yàn)槭褂昧宋C(jī)控制技術(shù)，用戶的用電信息進(jìn)一步的明細(xì)，還可進(jìn)行用電信息的查詢等。

3.智能電表的計(jì)量

智能電表是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的基本設(shè)備之一，承擔(dān)著原始電能數(shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳輸?shù)娜蝿?wù)，是實(shí)現(xiàn)信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)的基礎(chǔ)。智能電表作為智能電網(wǎng)用戶環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，具備完善的功能是其必須滿足的基本要求，智能電表在電壓、電流量的計(jì)量上要求能夠提供足夠點(diǎn)數(shù)的量測(cè)數(shù)據(jù)，為高級(jí)應(yīng)用中的統(tǒng)計(jì)分析功能的實(shí)現(xiàn)提供歷史數(shù)據(jù)對(duì)于有功，無(wú)功的計(jì)量需要滿足雙向要求，隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，在可以預(yù)期的未來(lái)，作為供電方的用戶將成為可能，同時(shí)在電力市場(chǎng)高度成熟以及儲(chǔ)能技術(shù)滿足應(yīng)用需求的條件，充分調(diào)動(dòng)用戶參與電能管理的積極性，利用峰谷電價(jià)差異，引導(dǎo)用戶參與削峰填谷，智能電表的雙向計(jì)量功能是滿足用戶最終作為一個(gè)雙向負(fù)荷的身份出現(xiàn)的必要條件，也是互動(dòng)式電網(wǎng)建立的標(biāo)準(zhǔn)雙向通信為了建立智能電表和智能電網(wǎng)之間聯(lián)系，形成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，可靠、穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)是必備基礎(chǔ)條件之一，對(duì)于智能電表而言為了實(shí)現(xiàn)其管理控制，以及計(jì)量功能，數(shù)據(jù)的傳輸將不再是表端到管理主站之間的單向傳輸，而應(yīng)一方面由智能電表采集電壓電流表征電能質(zhì)量的量測(cè)量以及電能消費(fèi)數(shù)據(jù)的電度信息，另一方面，智能電網(wǎng)中的智能變電站還可以向智能電表發(fā)出調(diào)控信息，因此，智能電表要求具有雙向的通信功能智能電表與遠(yuǎn)端的智能化變電站之間的通訊方式可以有多種形式，如電力線路的載波通訊。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊，通信網(wǎng)絡(luò)通訊以及借助其他專(zhuān)網(wǎng)的通訊，未來(lái)三網(wǎng)合一的發(fā)展，也會(huì)為智能電表的通訊帶來(lái)更大的方便。

管理控制包括費(fèi)率控制遠(yuǎn)程控制管理分布式發(fā)電設(shè)備控制，智能化家電設(shè)備，以及本地管理控制功能，費(fèi)率控制按照費(fèi)率控制實(shí)現(xiàn)方式，可以分為本地智能費(fèi)控和遠(yuǎn)程智能費(fèi)控兩種方式。用戶可以根據(jù)自身的生活習(xí)慣、用電習(xí)慣進(jìn)行合理的費(fèi)率方式選擇。遠(yuǎn)程控制功能為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的負(fù)荷投切提供了方便的接口，便于供電端管理。由于智能電表可以帶有強(qiáng)大的I/O接口，使得它可以與更多的外部設(shè)備對(duì)接。借助遠(yuǎn)程通信的功能，用戶在異地通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通訊設(shè)備對(duì)智能化用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控、遙測(cè)將會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。該控制管理功能也是未來(lái)智能住宅的一種實(shí)現(xiàn)方法。本地管理控制功能為用戶提供一種本地接口，用戶可以通過(guò)該功能接口，就地查詢用電特性、費(fèi)率模式、實(shí)現(xiàn)就地分合閘等簡(jiǎn)單查詢、管理功能

4.智能電表在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

4.1 提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度

隨著智能電表的推廣與應(yīng)用，大用戶可以通過(guò)智能電表向供電公司上傳近期的用電計(jì)劃，有分布電源的用戶可以利用智能電表上傳自己的發(fā)送電計(jì)劃及分布電源的發(fā)電數(shù)據(jù)供電企業(yè)可以將用戶計(jì)劃用電的數(shù)量時(shí)間和各用戶計(jì)劃用電的順序作為負(fù)荷預(yù)測(cè)的信息，自動(dòng)干預(yù)負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，減少電網(wǎng)備用容量，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 提供故障分析依據(jù)

供電企業(yè)可以通過(guò)智能電表對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)的在線分析動(dòng)態(tài)跟蹤和自動(dòng)控制，從而提高供電的可靠性當(dāng)故障發(fā)生后，通過(guò)智能電表查詢用戶異常用電記錄，為故障分析提供了可靠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

5.結(jié)論

通過(guò)對(duì)智能電表原理介紹以及功能分析，可以看出智能電表技術(shù)在智能電網(wǎng)用戶環(huán)節(jié)中所具有的重要地位智能電表的雙向計(jì)量雙向通信以及管理功能，可以作為電表功能完備性的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在智能電表提供的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)基礎(chǔ)上，一方面可以完善已有功能，如狀態(tài)估計(jì)負(fù)荷預(yù)測(cè)另一方面又為新功能的開(kāi)發(fā)提供可能，為交互式的智能化電網(wǎng)管理提供了新的思路和方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 林宇鋒，鐘金，吳復(fù)立.智能電網(wǎng)技術(shù)體系探討[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（12）：8-14.

篇4

關(guān)鍵字：智能電網(wǎng) 太陽(yáng)能 發(fā)電政策

中圖分類(lèi)號(hào)：TK511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

Abstract: with the development of science and technology, the development of renewable energy in China is more demanding, the development of solar energy has become the international competition strategic field, so in our country for the development of solar energy requires a lot of policy to promote, to a very important role in promoting application of solar energy as a clean energy development country's. The development of new energy sources cannot do without China's policy support, in order to adapt to China's market demand, and actively promote the development of new energy sources, China's policy has played a very important influence. This paper studies the policy of solar power under the relevant functions of grid is discussed.

Keywords: solar power policy of smart grid

中圖分類(lèi)號(hào)：TM2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化的不斷深入，人們生活水準(zhǔn)在不斷的提高，對(duì)太陽(yáng)能的要求也是進(jìn)一步的提高，尤其是電力系統(tǒng)的智能化。在我國(guó)，相比較于傳統(tǒng)的電網(wǎng)設(shè)備，存在著陳舊老化的問(wèn)題，其自動(dòng)化的水平很低，所以為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，在各個(gè)國(guó)家引進(jìn)智能電網(wǎng)的研究的時(shí)候，我國(guó)也對(duì)智能電網(wǎng)的研究概念重視起來(lái)，智能電網(wǎng)的主要內(nèi)容包含六個(gè)方面，他們分別是發(fā)電，輸電，變電，配電，用電以及電網(wǎng)的調(diào)度等。與此同時(shí)，太陽(yáng)能在發(fā)電過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在著密切的聯(lián)系，本文針對(duì)智能電網(wǎng)中的太陽(yáng)能發(fā)電政策以及發(fā)展的相關(guān)動(dòng)態(tài)的研究做出分析。

一、智能電網(wǎng)的定義概述

由于世界各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的研究存在著很大的差異，其相關(guān)的定義也是很模糊。但是他們卻有著相同的研究?jī)?nèi)容，可以從可再生能源的接入、需求管理以及輸電網(wǎng)建設(shè)的升級(jí)。智能太陽(yáng)能電網(wǎng)有著其獨(dú)特的特征，即可靠性、互動(dòng)性、兼容性、集成性等重要特征，根據(jù)這些特點(diǎn)以及研究我們可以暫時(shí)的對(duì)其進(jìn)行定義歸納，通過(guò)以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立集成、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)，使用高級(jí)的傳感器以及電力電子裝置，以先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)、控制手段、參數(shù)的測(cè)量以及決策支持系統(tǒng)的技術(shù)，在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化以及高效的管理。

二、智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)探究

為了達(dá)到智能電網(wǎng)的規(guī)范發(fā)展，我們需要制定比較完善的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)為首的智能電網(wǎng)的應(yīng)用都制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在2010年IEC的網(wǎng)站上推出了智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)映射解決方案，此方案已經(jīng)得到了多個(gè)國(guó)家的認(rèn)可，它為解決方案的時(shí)候創(chuàng)造出了多個(gè)智能電網(wǎng)映射圖，為工程人員進(jìn)行快速的檢索提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)它還指出在這些標(biāo)準(zhǔn)之間存在著相互的影響和交叉。由于智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，在IEC提供給的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)在不斷的發(fā)生著變化。

三、智能電網(wǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)分析相關(guān)概述

（一）世界區(qū)域的智能電網(wǎng)目標(biāo)概述

隨著世界智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，政府部門(mén)都在采取著措施大力進(jìn)行扶持，都制定了相應(yīng)的智能電網(wǎng)的目標(biāo)。下面對(duì)主要幾個(gè)國(guó)家的智能電網(wǎng)的目標(biāo)進(jìn)行分析的圖表如下：

表1 主要國(guó)家區(qū)域智能電表的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

（二）智能電網(wǎng)的具體研究問(wèn)題探究

1、智能電表的造價(jià)問(wèn)題

由于電源設(shè)備以及智能電表的造價(jià)比較高，這使得在進(jìn)行智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要采用更加優(yōu)越的方案來(lái)減小成本的開(kāi)支，根據(jù)用戶的實(shí)際負(fù)荷的需求來(lái)不斷優(yōu)化資源的配置，在現(xiàn)實(shí)的改進(jìn)過(guò)程中不斷開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)的技術(shù)研究，通過(guò)降低系統(tǒng)的成本來(lái)達(dá)成提升設(shè)備性能的目標(biāo)，以此來(lái)緩解電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中消耗的成本與用戶消費(fèi)的矛盾。

2、各國(guó)的智能電網(wǎng)的政策不穩(wěn)定

雖然國(guó)際上對(duì)清潔能源的理念達(dá)成了共識(shí)，但是由于昂貴的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支、自然災(zāi)害、政治導(dǎo)向等各方面的因素，使得各國(guó)在實(shí)行智能電網(wǎng)的目標(biāo)的時(shí)候，不能夠滿足既定的目標(biāo)。因此，雖然制定了相應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)，到那時(shí)仍然面臨著不確定的因素。

3、電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力不足

在太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)上有很多的都是靠政府的財(cái)政扶持，其成本比較的高，但是現(xiàn)在太陽(yáng)能發(fā)展卻出現(xiàn)了爆炸性的增長(zhǎng)，如果政府的財(cái)政補(bǔ)貼上慢慢削弱，其成本還是不能夠得到明顯的下降。然而太陽(yáng)能的電價(jià)與常規(guī)的能源不具備競(jìng)爭(zhēng)力，那么政府的資助不能夠成為太陽(yáng)能的發(fā)展長(zhǎng)久之計(jì)。

4、區(qū)域?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的探究

在智能電網(wǎng)的發(fā)展中由于區(qū)域的限制性，智能電網(wǎng)的發(fā)展存在著很大的局限性，根據(jù)不同地域的不同政策，對(duì)待智能電網(wǎng)的發(fā)展存在著不同的限制性，因此區(qū)域性的障礙對(duì)智能電網(wǎng)存在著阻礙。

四、總結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能作為一種綠色的再生能源，是我國(guó)發(fā)電領(lǐng)域的重要組成部分，世界上各國(guó)在發(fā)展政策的規(guī)劃和鼓勵(lì)上都制定的相應(yīng)的扶持措施，尤其是以日本、美國(guó)、歐洲等地的智能電網(wǎng)的發(fā)展最為明顯。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前社會(huì)的經(jīng)濟(jì)國(guó)情判斷，發(fā)展智能電網(wǎng)仍然面臨著諸多的挑戰(zhàn)，所以只有清楚的認(rèn)識(shí)到智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)的做出相應(yīng)的政策調(diào)整，才能夠跟上時(shí)代的步伐，為我國(guó)的智能電網(wǎng)太陽(yáng)能的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志生,張國(guó)強(qiáng),李利新,李冬梅,李麗娟.美國(guó)對(duì)太陽(yáng)能的資助政策及對(duì)中國(guó)的啟示[J].建筑經(jīng)濟(jì),2006,10:78-81.

[2]錢(qián)伯章.國(guó)際可再生能源新聞[J].太陽(yáng)能,2011,16:59-60.

篇5

本文首先介紹了不同國(guó)家對(duì)于智能電網(wǎng)概念的不同理解，然后介紹了智能電網(wǎng)的主要應(yīng)用和特征，最后著重介紹了智能電網(wǎng)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀和一些自己的思考，在科技引領(lǐng)社會(huì)變革的時(shí)代，智能電網(wǎng)必將展現(xiàn)出其特有的強(qiáng)勁的生命力。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)不同國(guó)家生命力

Abstract: Since twenty-first Century, save energy, reduce energy consumption and carbon emission, establish the mechanism that can develop continuously is current world each country development and the major problems facing the focus, the developed countries in Europe and America have developed a smart grid construction. This paper firstly introduces the different countries have different understanding of the smart grid concept, then introduces smart grid applications and characteristics, then introduces the smart grid in the domestic and foreign development present situation and the number of their own thinking, in science and technology to lead the social change of the times, the smart grid will show its strong vitality.

Key words: smart grid in different countries; vitality;

中圖分類(lèi)號(hào)：V242.3+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，節(jié)約能源、降低能耗和低碳排放，建立可持續(xù)發(fā)展的機(jī)制是當(dāng)今世界各國(guó)發(fā)展面臨的重要問(wèn)題和關(guān)注的重要問(wèn)題和關(guān)注的重要焦點(diǎn)。以可再生能源和綠色能源逐步代替化石能源和煤炭能源，建造新的能源使用體系，同時(shí)以信息技術(shù)改造現(xiàn)有的能源體系，采用先進(jìn)的控制技術(shù)提高電網(wǎng)的能源效率是智能電網(wǎng)理念產(chǎn)生的源泉。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)智能電網(wǎng)還沒(méi)有一個(gè)明確的概念，世界各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的理解不一樣。以下是一些企業(yè)、國(guó)家及專(zhuān)家對(duì)智能電網(wǎng)的理解和看法。

一、不同國(guó)家對(duì)智能電網(wǎng)的定義

不同的國(guó)家對(duì)智能電網(wǎng)的理解不同，定義不同，具體如下：

美國(guó)電科院（EPRI）：智能電網(wǎng)是由多個(gè)自動(dòng)化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運(yùn)作?？焖傧鄳?yīng)電力市場(chǎng)和企業(yè)需求；利用現(xiàn)代通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)；具有快速診斷、消除故障的自愈功能。

歐洲則采用SmartGrid的稱呼，歐洲在2006年推出了研究報(bào)告，全面闡釋了智能電網(wǎng)的發(fā)展理念和思路。歐洲則重點(diǎn)關(guān)注可再生能源和分布式能源的發(fā)展，并帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。目前智能電網(wǎng)（SmartGrid）這個(gè)稱謂被世界普遍采用。

日本電力中央研究所：智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)必須的，能夠確保安全可靠供電、使可再生能源發(fā)電能夠順利接入和得到有效利用、統(tǒng)籌電力用戶需求實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高能效的綜合系統(tǒng)。

國(guó)家電網(wǎng)公司：智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)韋骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的“統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。

南方電網(wǎng)公司等：當(dāng)前智能電網(wǎng)的定義還處在不斷探索完善的過(guò)程中，但只能點(diǎn)味甘的概念已涵蓋了提高電網(wǎng)科技含量，提高能源綜合利用效率，提高點(diǎn)味甘供電可靠性，促進(jìn)節(jié)能減排，促進(jìn)新能源的利用，促進(jìn)資源優(yōu)化配置等內(nèi)容，是一項(xiàng)社會(huì)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)工程，最終實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)效益和社會(huì)效益最大化。

二、智能電網(wǎng)的主要功能和特征

智能電網(wǎng)包括了以下八個(gè)方面的主要特征，這些特征僅從功能上描述了電網(wǎng)的特性，而不是最終應(yīng)用的具體技術(shù)，它們形成了智能電網(wǎng)完整的景象。

1、智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng)。從本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。自愈電網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)不斷的在線自我評(píng)估以預(yù)測(cè)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在的或正在發(fā)展的問(wèn)題，并立即采取措施加以控制或糾正。以確保電網(wǎng)的可靠性、安全性、電能質(zhì)量和效率。

2、智能電網(wǎng)激勵(lì)和包括用戶。從智能電網(wǎng)的角度來(lái)看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性；從用戶的角度來(lái)看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過(guò)參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購(gòu)買(mǎi)電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。

3、智能電網(wǎng)將抵御攻擊。智能電網(wǎng)的安全策略將包含威懾、預(yù)防、檢測(cè)、反應(yīng)，以盡量減少和減輕對(duì)電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

4、智能電網(wǎng)提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升等。

5、智能電網(wǎng)將減輕來(lái)自輸電和配電系統(tǒng)中的電能質(zhì)量事件。通過(guò)其先進(jìn)的控制方法監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的基本元件，從而快速診斷并準(zhǔn)確地提出解決任何電能質(zhì)量事件的方案。此外，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還要考慮減少由于閃電、開(kāi)關(guān)涌流、線路故障和諧波源引起的電能質(zhì)量的擾動(dòng)，同時(shí)應(yīng)用超導(dǎo)、材料、儲(chǔ)能以及改善電能質(zhì)量的電力技術(shù)的最新研究成果來(lái)解決電能質(zhì)量的問(wèn)題。

6、智能電網(wǎng)將容許各種不同類(lèi)型發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入。

7、智能電網(wǎng)將使電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。智能電網(wǎng)通過(guò)市場(chǎng)上供給和需求的互動(dòng)，可以最有效地管理如能源、容量、容量變化率、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大市場(chǎng)，匯集更多的買(mǎi)家和賣(mài)家。

8、智能電網(wǎng)優(yōu)化其資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效。例如，通過(guò)動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)以使資產(chǎn)發(fā)揮其最佳的能力，通過(guò)連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)其能力使資產(chǎn)能夠在更大的負(fù)荷下使用。

三、國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

1、我國(guó)的智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)目前主要關(guān)注與骨干網(wǎng)的建設(shè)，特別是超高壓與直流輸電的建設(shè)、智能化變電站的建設(shè)。目前，中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)已取得一定成績(jī)，已建成并投入使用多條超高壓骨干輸電線路及多個(gè)智能化變電站，并正在規(guī)劃更多的骨干網(wǎng)及數(shù)字化變電站。計(jì)劃在第十二個(gè)五年計(jì)劃期間內(nèi)，建設(shè)超過(guò)六千座數(shù)字化變電站。但是，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展越來(lái)越大，我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展也遇到了一系列的問(wèn)題。我國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)主要是由于能源資源分布不均，負(fù)荷增長(zhǎng)過(guò)快；此外，電源結(jié)構(gòu)以煤為主，調(diào)節(jié)能力不足，而且節(jié)能減排已經(jīng)成為關(guān)注的重點(diǎn)，減小碳排放、保護(hù)環(huán)境、接納風(fēng)電及太陽(yáng)能等大規(guī)?？稍偕茉闯蔀樨酱鉀Q的問(wèn)題之一。如何保證電網(wǎng)供電質(zhì)量及安全性等等問(wèn)題已浮出水面，需要智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各方共同努力，進(jìn)而促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。

2、國(guó)外智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外很早就開(kāi)始智能電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)，比較重視的是美國(guó)與歐洲。

我們先來(lái)看一下美國(guó)。美國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)注重用戶端，主要針對(duì)用戶的具體用電要求及變化來(lái)實(shí)施智能化管理，其實(shí)現(xiàn)方式包括智能電表、智能化抄表與以家庭為單位的規(guī)劃用電管理，主要建設(shè)了基于無(wú)線方式的智能抄表及通訊網(wǎng)絡(luò)。ADI公司直接參與部分州的智能電網(wǎng)的建設(shè)，在智能電表及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上取得了不俗的成績(jī)。

從歐洲的智能電網(wǎng)建設(shè)來(lái)看，更注重新能源的建設(shè)。從全球范圍來(lái)看，歐洲目前是太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)展最好的地區(qū)，其智能電網(wǎng)的建設(shè)引入了大量的新能源，對(duì)于并網(wǎng)的風(fēng)能及太陽(yáng)能的管理與控制，體現(xiàn)了歐洲智能電網(wǎng)的特色。ADI的貢獻(xiàn)在于太陽(yáng)能及并網(wǎng)設(shè)備的信號(hào)條例與控制。

四、電網(wǎng)發(fā)展面臨的形勢(shì)

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)作為重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)的電力工業(yè)發(fā)展尤其是電網(wǎng)發(fā)展，提出了更高的要求。我國(guó)大范圍能源資源優(yōu)化的配置和可再生能源的大規(guī)模集中接入，要求電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)強(qiáng)合理，控制管理更加靈活便利。資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)要求電網(wǎng)在確保安全可靠的前提下，著重提升其運(yùn)行效率和靈活管理能力。人們生活水平的不斷提高，要求電網(wǎng)企業(yè)不斷改善供電服務(wù)質(zhì)量，豐富服務(wù)內(nèi)容。國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化問(wèn)題的高度關(guān)注，使優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源效率成為世界各國(guó)獲得國(guó)際話語(yǔ)權(quán)、彰顯國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展內(nèi)容。電網(wǎng)作為能源供應(yīng)體系的重要環(huán)節(jié)，必然會(huì)在節(jié)能減排領(lǐng)域承擔(dān)更加艱巨的任務(wù)。

基于每個(gè)國(guó)家對(duì)于智能電網(wǎng)概念的理解不同，需求不同。所以，我們不能用一種眼觀來(lái)看待世界各國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展。

國(guó)外對(duì)智能電網(wǎng)的研究相對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)更早，同時(shí)技術(shù)也更加成熟、深刻。所以我們要吸收他們的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，但是也不能全盤(pán)接收，應(yīng)該發(fā)展中國(guó)特色的智能電網(wǎng)。開(kāi)放才會(huì)更快的促進(jìn)科技的發(fā)展。這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)于智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展同樣適用。開(kāi)放、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，讓更多的研究機(jī)構(gòu)加入，就會(huì)有更多的新技術(shù)產(chǎn)生。

給用戶提供更多的方便和實(shí)惠。人性化的電網(wǎng)概念是至關(guān)重要的，智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)除了在技術(shù)方面要深入研究之外，怎樣最大限度的滿足用戶的需要，提供更加便捷的服務(wù)是很重要的。

開(kāi)放的市場(chǎng)。就如前面德國(guó)對(duì)于智能電網(wǎng)的發(fā)展一樣。用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行“買(mǎi)電”和“賣(mài)電”，這樣不僅能夠在一定程度上促進(jìn)電能的有效利用，也會(huì)增加用戶對(duì)電的概念的理解和興趣。減輕政府部門(mén)的工作量。

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篇6

、全要素的配電系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，主控制器和各采集終端之間的數(shù)據(jù)通信可靠、準(zhǔn)確，可滿足智能電網(wǎng)用戶端的基本需求。

關(guān)鍵詞：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；通信協(xié)議機(jī)理；主控制器協(xié)議；采集終端協(xié)議

Abstract: The intelligent power distribution system is an important part of the smart grid. Diverse user environment requires a flexible combination of embedded and distributed CAN bus technology designed a multi-functional, All elements of the power distribution system. The test results show that the communication of data between the host controller and the collection terminal reliable, accurate, and to meet the basic needs of the smart grid client.

Keywords: mechanical design; communication protocol mechanism; main controller Agreement; collection terminal protocol

中圖分類(lèi)號(hào)：TM93

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，智能電網(wǎng)越來(lái)越成為各行業(yè)研究的熱門(mén)領(lǐng)域。智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，將信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化等特征融合到電網(wǎng)中來(lái)，從而使電網(wǎng)更加安全、高效與環(huán)保。智能電網(wǎng)對(duì)加速新能源開(kāi)發(fā)、防止氣候變暖、促進(jìn)節(jié)能減排、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和國(guó)民生活方式有著重大的意義。同時(shí)智能電網(wǎng)也對(duì)發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)提出了新的要求，尤其是用戶端領(lǐng)域最為重要，是電網(wǎng)與用戶之間的橋梁，可以讓用戶切實(shí)感受到電網(wǎng)建設(shè)的成效和收益，可以將用戶融入成為智能電網(wǎng)的組成部分。

智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用智能化來(lái)改造傳統(tǒng)物理供電系統(tǒng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，精確測(cè)控和監(jiān)視用戶端電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)負(fù)載監(jiān)控、故障預(yù)警、電能質(zhì)量管理等功能。智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)特征體現(xiàn)在：①采用標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，具有雙向通信網(wǎng)絡(luò)化功能;②采用主控制器與分散采集終端相結(jié)合，采集終端包含各類(lèi)信息如：設(shè)備主要運(yùn)行狀況、工作參數(shù)、故障等；③用戶端電能管理系統(tǒng)具有兼容、高效運(yùn)營(yíng)管理能力。

本文以嵌入式系統(tǒng)中的CAN（Controller Area Network,CAN）總線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，根據(jù)智能電網(wǎng)的需要，設(shè)計(jì)了一種多功能、實(shí)用可靠的低壓配電系統(tǒng)，適用于小區(qū)、商廈、學(xué)校等多個(gè)用戶終端。系統(tǒng)利用CAN總線技術(shù)與嵌入式LINUX系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，由采集終端、主控制器組成。物理層上，兩者是通過(guò)CAN總線將聯(lián)系在一起；應(yīng)用層上，兩者則是通過(guò)CANopen應(yīng)用協(xié)議實(shí)現(xiàn)兼容、互換的目的。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

CAN總線是一種支持分布式控制的串口通信網(wǎng)絡(luò)，與一般通信總線相比[1~2]，具有性能突出、可靠性高、實(shí)時(shí)性好和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。同時(shí)，CAN只定義物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，沒(méi)有規(guī)定應(yīng)用層，所以相關(guān)高層協(xié)議的開(kāi)發(fā)使得CAN總線具有更強(qiáng)的功能，更廣的適用范圍，被廣泛應(yīng)用于交通工具、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療儀器、環(huán)境控制等諸多領(lǐng)域。

CAN總線物理接口采用差分電壓傳送，通過(guò)被稱為CAN_H和CAN_L兩條信號(hào)線，進(jìn)行正常通信。對(duì)于CAN應(yīng)用層的協(xié)議目前主要有CANopen、DeviceNet兩種主要協(xié)議，都是通過(guò)定義CAN報(bào)文中的11/29標(biāo)志符以及8字節(jié)數(shù)據(jù)幀來(lái)使用。智能低壓配電系統(tǒng)采用CANopen應(yīng)用協(xié)議，支持Siemens和Philips等多個(gè)CAN廠家設(shè)備，在CAN總線網(wǎng)絡(luò)中提供統(tǒng)一的系統(tǒng)通信模式和設(shè)備功能描述方式，保證網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)的功能的執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能低壓配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

CAN總線網(wǎng)絡(luò)將掛接在總線上的主控制器和各采集終端匯集在一起。主控制器可以通過(guò)以太網(wǎng)將存儲(chǔ)的相關(guān)信息與主工作站（設(shè)于供電公司）進(jìn)行雙向信息交換。主控制器是通過(guò)PC擴(kuò)展CANopen主站通訊卡和Linux操作系統(tǒng)為平臺(tái)構(gòu)建，采集終端采用STM32F103xx微處理器為核心設(shè)計(jì)。

2 CANopen通信協(xié)議機(jī)理

CANopen是一個(gè)基于CAN接口協(xié)議，采用軟件工程方法分析設(shè)計(jì)[3]，具有良好的模塊化特性和較高的適用性，通過(guò)擴(kuò)展可廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。CANopen協(xié)議中包含了標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用層規(guī)范和通信規(guī)范，不同廠家的設(shè)備如果遵循相同的規(guī)范則可以實(shí)現(xiàn)相互的操作。

CAN設(shè)備模塊被分為通信協(xié)議對(duì)象、對(duì)象字典、應(yīng)用程序三個(gè)部分。其中對(duì)象字典是CANopen設(shè)備的核心。應(yīng)用程序與CAN接口之間的接口在對(duì)象字典中實(shí)現(xiàn)。對(duì)象字典實(shí)際上是一個(gè)對(duì)象組，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以事前安排的預(yù)定義方式訪問(wèn)。CANopen設(shè)備模塊如圖2所示。

圖2 CANopen設(shè)備模塊圖

CAN控制器負(fù)責(zé)CANopen協(xié)議的解釋與執(zhí)行。CANopen協(xié)議保證通信對(duì)象在不同的CANopen設(shè)備間進(jìn)行交換。

3 主控制器協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

CANopen 物理層每次傳送資料包括 11 位元的 ID、遠(yuǎn)端傳輸請(qǐng)求（RTR）位元及大小不超過(guò)8字節(jié)的資料。11 位元的 ID 分為 4 位元的功能碼及 7 位元的 CANopen 節(jié)點(diǎn) ID。CANopen節(jié)點(diǎn)被分為主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)可以提供本地網(wǎng)絡(luò)的管理服務(wù)，相關(guān)從節(jié)點(diǎn)接受主節(jié)點(diǎn)的管理。7 位元的 ID 共有 128 種不同的組合，其中 ID 0 不使用，因此一個(gè) CANopen 網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)號(hào)范圍為1～127。擴(kuò)展CANopen通訊卡的PC在網(wǎng)絡(luò)中作為主節(jié)點(diǎn)，各采集終端被作為從節(jié)點(diǎn)。

3.1 主節(jié)點(diǎn)功能

主節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)CANopen的主站功能，為了滿足管理整個(gè)CANopen網(wǎng)絡(luò)的從站設(shè)備，需要提供如下功能：①支持NMT（Network Management）網(wǎng)絡(luò)管理，管理報(bào)文負(fù)責(zé)層、網(wǎng)絡(luò)管理和ID分配服務(wù)，例如，初始化、配置和網(wǎng)絡(luò)管理（其中包括監(jiān)控從節(jié)點(diǎn)的接入與脫離，自動(dòng)識(shí)別和主動(dòng)納入管理）；②通過(guò)“客戶端－服務(wù)器”通訊模型監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)從節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)；③主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間管理，提供時(shí)間戳功能，保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主節(jié)點(diǎn)和各從節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘都是保持一致；④分析處理并保存數(shù)據(jù)，主節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)和對(duì)象字典的定義，得到有功功率、頻率、諧波等數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理[4]。

3.2 監(jiān)測(cè)通道標(biāo)識(shí)

主控制器為了能夠識(shí)別從節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象[5]，需要在主控制器內(nèi)部建立一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象的列表。列表中的每個(gè)條目代表一個(gè)對(duì)象，列表?xiàng)l目的值標(biāo)識(shí)相應(yīng)監(jiān)測(cè)對(duì)象。列表?xiàng)l目的對(duì)象索引和子索引組成相應(yīng)監(jiān)測(cè)對(duì)象的邏輯編號(hào)。

監(jiān)測(cè)對(duì)象標(biāo)識(shí)值是用一個(gè)32位值表示，其中第16～31表示索引號(hào)，第8～15表示子索引，第7位保留，節(jié)點(diǎn)號(hào)是第0～6位；索引號(hào)部分與CiA DS-401中的輸入對(duì)象一致，如：0x75010308表示8號(hào)從節(jié)點(diǎn)的A相電流；對(duì)象索引0x3700～0x3705是用于定義監(jiān)控對(duì)象標(biāo)識(shí)的，每一個(gè)對(duì)象索引的子索引最大為255，理論上最多可以標(biāo)識(shí)1530個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象[6]。結(jié)構(gòu)定義如表1。

表1 監(jiān)測(cè)對(duì)象標(biāo)識(shí)索引

3.3參數(shù)映射

按照CiA DS-401應(yīng)用層和通信協(xié)議的規(guī)定，在對(duì)象字典中對(duì)服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象SDO、過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象PDO等進(jìn)行定義。主控制器PDO 分為兩種：傳送用的 TPDO 及接收用的 RPDO。TPDO 是將資料由此節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)狡渌?jié)點(diǎn)，而 RPDO 則是接收由其他節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)馁Y料。主控制器中的RPDO通信參數(shù)和映射參數(shù)如表2所示。通過(guò)RPDO映射參數(shù)，主節(jié)點(diǎn)從接收到的PDO中解析出電力監(jiān)控對(duì)象的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

表2 主控制器中RPDO通信參數(shù)和映射參數(shù)

主節(jié)點(diǎn)作為SDO客戶端，從節(jié)點(diǎn)作為服務(wù)器。主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)配置，為每個(gè)消息都生成一個(gè)應(yīng)答，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。主節(jié)點(diǎn)通過(guò)索引和子索引，能夠訪問(wèn)數(shù)據(jù)服務(wù)器上的對(duì)象字典。這樣主節(jié)點(diǎn)可以訪問(wèn)從節(jié)點(diǎn)的任意對(duì)象字典項(xiàng)的參數(shù)，獲取電力監(jiān)控對(duì)象的相應(yīng)數(shù)據(jù)。同時(shí)從節(jié)點(diǎn)也可以通過(guò)SDO接受主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置以及傳輸電力監(jiān)控對(duì)象的數(shù)據(jù)。

在主節(jié)點(diǎn)中，把每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力監(jiān)控對(duì)象的參數(shù)如各項(xiàng)有功功率、總功率、諧波等看一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象。在主節(jié)點(diǎn)的對(duì)象字典中，對(duì)所有電力監(jiān)控對(duì)象的參數(shù)進(jìn)行了定義。把電力監(jiān)控對(duì)象的對(duì)象索引和子索引填到RPDO的映射參數(shù)中。當(dāng)接受到一個(gè)PDO時(shí)，就可以根據(jù)映射參數(shù)得到相應(yīng)電力對(duì)象的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的設(shè)備子協(xié)議。

4 采集終端協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

各采集終端執(zhí)行CANopen的從節(jié)點(diǎn)協(xié)議，按照CiA DS-401通用IO模塊子協(xié)議作為CANopen中的一個(gè)IO模塊。從節(jié)點(diǎn)在主節(jié)點(diǎn)的時(shí)間管理下運(yùn)行，把監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)PDO發(fā)送主節(jié)點(diǎn)并提供SDO服務(wù)。不同節(jié)點(diǎn)提供的電力監(jiān)控參數(shù)不完全相同，其觸發(fā)PDO發(fā)送時(shí)間也不完全相同。主節(jié)點(diǎn)每24小時(shí)接受一次相關(guān)從節(jié)點(diǎn)提供總功率、有功功率、無(wú)功率；主節(jié)點(diǎn)每秒接受一次相關(guān)從節(jié)點(diǎn)提供諧波監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；主節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)接收相關(guān)從節(jié)點(diǎn)提供三相電壓/電流、零序電流、頻率監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

8號(hào)從節(jié)點(diǎn)部分TPDO通信參數(shù)和映射參數(shù)定義如表3所示。8號(hào)從節(jié)點(diǎn)有2路12位A/D通路，分別測(cè)量電力線路A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流、N相電流等數(shù)據(jù)。從節(jié)點(diǎn)把采集到數(shù)據(jù)，分析處理分別得到三相電壓/電流、零序電流、功率因數(shù)、總功率因數(shù)、1～15次諧波等參數(shù)，通過(guò)PDO發(fā)送到主控制器。PDO通過(guò)事件觸發(fā)的同步方式發(fā)送。

表3 采集終端TPDO通信參數(shù)和映射參數(shù)

5 結(jié) 語(yǔ)

本系統(tǒng)通過(guò)PC擴(kuò)展一個(gè)CANopen主站通訊卡為主節(jié)點(diǎn)，具有管理CANopen通訊網(wǎng)絡(luò)的能力。各采集終端為從節(jié)點(diǎn)。在完成主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)硬軟件設(shè)計(jì)后，通過(guò)CAN總線將其組合在一起進(jìn)行整體測(cè)試，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)間同步信號(hào)及SDO給從節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)接受到信號(hào)后，把分析處理完后數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)幀格式發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)通過(guò)上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接受的各數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析記錄、繪制相應(yīng)參數(shù)實(shí)時(shí)曲線、查詢故障信息等功能。

結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期設(shè)計(jì)的智能低壓配電系統(tǒng)的基本功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參 考 文 獻(xiàn)

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CiA. CiA draft standard 301,CANopen:Application layer and communication profile(Version 4.20) [S].2002

賀學(xué)梅,丁遠(yuǎn)翔,徐建帥等.CAN總線在智能配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)場(chǎng)總線與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),2006[5]:80-83.

王小宇.基于小波的電能質(zhì)量特征分析及電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制[D].北京:清華大學(xué),2003.

篇7

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能電網(wǎng)；LED路燈；節(jié)能控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）08-0070-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)最先起源于1999年麻省理工學(xué)院（MIT）自動(dòng)識(shí)別中心提出的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)[1-2]。2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，并了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng) 》。ITU報(bào)告中指出將任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、連接任何人，擴(kuò)展到連接任何物品，萬(wàn)物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)[3]。

物聯(lián)網(wǎng)被提出之后引起了廣泛地關(guān)注，研究人員對(duì)其做了大量研究。從技術(shù)角度來(lái)看，文獻(xiàn)[4]針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)問(wèn)題，提出了一種面向物聯(lián)網(wǎng)傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)構(gòu)架IoT-ClusterDB，為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢處理提供了一種可行的解決方案[4]。文獻(xiàn)[5]研究物聯(lián)網(wǎng)的安全與隱私問(wèn)題，利用可信計(jì)算技術(shù)和雙線性對(duì)的簽密方法提出了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸模型，滿足了物聯(lián)網(wǎng)的ONS查詢及物品信息傳輸兩個(gè)環(huán)節(jié)的安全需求[5]。從應(yīng)用角度來(lái)看，文獻(xiàn)[6]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)，大大提高了工作效率，為了顧客節(jié)省等待時(shí)間[6]。文獻(xiàn)[7]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)電池高效有序的管理[7]。文獻(xiàn)[8]提出基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能家居控制系統(tǒng)，將家居中的電器產(chǎn)品連入網(wǎng)絡(luò)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化[8]。文獻(xiàn)[9]針對(duì)多車(chē)道復(fù)雜車(chē)輛行駛狀況，借助物聯(lián)網(wǎng)解決方案提出利用改進(jìn)邊緣勢(shì)場(chǎng)函數(shù)來(lái)描述車(chē)輛行駛中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生威脅關(guān)系的方法[9]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，路燈系統(tǒng)的功能越來(lái)越完善，智能化程度越來(lái)越高。而路燈系統(tǒng)所使用的傳感器如光強(qiáng)度傳感器、微波車(chē)輛檢測(cè)傳感器，不需要在所有的路燈上都安裝或者不需要安裝在路燈上。路燈節(jié)點(diǎn)與在其周?chē)植嫉膫鞲衅飨嗷ネㄐ?，?gòu)成一個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，適合用物聯(lián)網(wǎng)方案來(lái)解決。

1 物聯(lián)網(wǎng)路燈體系構(gòu)架

物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)分為四層：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層[10]。在物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)中，路燈節(jié)點(diǎn)（包括其中的各種檢測(cè)、報(bào)警裝置）、光傳感器、微波車(chē)輛檢測(cè)器、攝像頭構(gòu)成了傳感層。ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)層。管理服務(wù)層包括數(shù)據(jù)中心、控制中心服務(wù)器、智能手機(jī)、平板電腦等。綜合應(yīng)用層包括智能電網(wǎng)、智能交通網(wǎng)絡(luò)、智能路燈。

在感知識(shí)別層中，光傳感器用于檢測(cè)光照強(qiáng)度，對(duì)路燈進(jìn)行光控。由于相鄰路燈的光照強(qiáng)度基本相同，不需要每盞路燈都安裝光傳感器，系統(tǒng)中將路燈覆蓋區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，每區(qū)中安裝一個(gè)光傳感器即可。凌晨時(shí)車(chē)輛很少，系統(tǒng)用微博車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)車(chē)輛的出現(xiàn)，然后適時(shí)開(kāi)啟路燈。路燈上的攝像頭采集道路交通信息，為智能交通提供數(shù)據(jù)支持。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層主要利用ZigBee、GPRS接入Internet。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和路由器將信息發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232與GPRS模塊連接，GPRS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息上傳給服務(wù)器。

管理服務(wù)層包括服務(wù)器、手機(jī)、平板電腦，通過(guò)這些設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效可靠地組織起來(lái)，為上層應(yīng)用提供支持平臺(tái)。

在綜合應(yīng)用層中，物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)與智能電網(wǎng)進(jìn)行交互，按照智能電網(wǎng)能耗要求進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)；同時(shí)系統(tǒng)將傳感器和攝像頭采集到的信息傳遞給交通管理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)處理后用于交通管理。圖1為物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的構(gòu)架圖。

2 物聯(lián)網(wǎng)路燈控制策略

凌晨車(chē)輛較少時(shí)，路燈系統(tǒng)不需要像傍晚車(chē)流量大時(shí)全功率開(kāi)啟工作，無(wú)車(chē)時(shí)可以以最低亮度進(jìn)行照明；而當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)時(shí)，由于車(chē)輛很少，也可以以低于標(biāo)準(zhǔn)的亮度進(jìn)行照明以節(jié)約能源。本文綜合考慮照明亮度和智能電網(wǎng)的節(jié)能要求，提出了物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的照明策略。

2.1 系統(tǒng)工作流程及相關(guān)參數(shù)計(jì)算

（1）確定節(jié)能要求

系統(tǒng)首先由智能電網(wǎng)根據(jù)城市節(jié)能要求提出路燈系統(tǒng)期望能耗要求W，然后根據(jù)城市歷史車(chē)流量情況確定時(shí)刻t。在t之前車(chē)輛較多，路燈常亮；在t時(shí)刻之后車(chē)輛較少，路燈智能調(diào)節(jié)亮度。最后根據(jù)道路照明要求確定路燈常亮?xí)r的亮度A，并通過(guò)轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算出能耗aA。

（2）智能調(diào)節(jié)時(shí)期期望能耗計(jì)算

t時(shí)刻之前路燈亮度不變，能耗也不變，路燈節(jié)能主要是在智能調(diào)節(jié)時(shí)期。定義W1為智能調(diào)節(jié)期間期望總能耗，定義T（n1，n2）為n1～n2時(shí)刻之間的時(shí)間長(zhǎng)度。

（3）單車(chē)期望能耗計(jì)算

定義P為單車(chē)期望能耗，N為智能調(diào)節(jié)期間歷史平均車(chē)流量，Ni為第前n天智能調(diào)節(jié)時(shí)期總車(chē)輛數(shù)目。根據(jù)智能調(diào)節(jié)時(shí)期期望總能耗W1和車(chē)輛歷史數(shù)據(jù)，可以確定智能調(diào)節(jié)期間每輛車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)期望的能耗。

（4）單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗計(jì)算

每天智能調(diào)節(jié)時(shí)期經(jīng)過(guò)的車(chē)輛一般與歷史平均數(shù)據(jù)不同，若車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)以單車(chē)期望能耗對(duì)應(yīng)的亮度照明，最終無(wú)法達(dá)到智能電網(wǎng)的能耗要求，所以要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)節(jié)路燈亮度。調(diào)節(jié)思想是，若當(dāng)天智能調(diào)節(jié)時(shí)期車(chē)輛較多，路燈亮度就低一點(diǎn)（不能低于下限）；若車(chē)輛較少，路燈亮度就高一點(diǎn)，用第n輛車(chē)出現(xiàn)的早晚來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)天車(chē)流量的大小。定義Q1為路燈亮度下限所對(duì)應(yīng)的能耗，即出于安全考慮，路燈亮度不能低于Q1所對(duì)應(yīng)的亮度。定義Q為單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗，Δ為波動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，tn為第n輛車(chē)出現(xiàn)的時(shí)刻。用當(dāng)天的T（t， tn）與歷史平均數(shù)據(jù)TN （t，tn）比較，預(yù)測(cè)當(dāng)天車(chē)流量情況。若當(dāng)天車(chē)輛較多超出了歷史數(shù)據(jù)，則超出的車(chē)輛以Q1對(duì)應(yīng)的亮度進(jìn)行照明。定義n{TN（t，tn）}為T(mén)N（t，tn）所對(duì)應(yīng)n的值。

車(chē)輛數(shù)目不超過(guò)歷史數(shù)值

車(chē)輛數(shù)目超過(guò)歷史數(shù)值

2.2 能耗曲線

對(duì)于通過(guò)PWM方式調(diào)光的LED光源，其能耗正比于亮度，假設(shè)比例系數(shù)為a，智能電網(wǎng)對(duì)路燈系統(tǒng)能耗的要求為W，路燈從傍晚18點(diǎn)鐘點(diǎn)亮，一直持續(xù)到第二天早晨6點(diǎn)。18點(diǎn)到t點(diǎn)由于車(chē)輛較多，路燈以標(biāo)準(zhǔn)亮度A持續(xù)照明，t點(diǎn)到6點(diǎn)車(chē)輛很少路燈采取動(dòng)態(tài)照明。當(dāng)W、A、t確定后，t到6點(diǎn)時(shí)間段內(nèi)的能耗也可確定。無(wú)車(chē)時(shí)路燈以αA的亮度照明（α為無(wú)車(chē)狀態(tài)亮度下限系數(shù)，0≤α

3 實(shí)驗(yàn)與仿真

為測(cè)量物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)實(shí)際能耗與期望能耗之間的誤差，本文對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測(cè)試。N=30，并且由于在智能控制期間車(chē)輛出現(xiàn)的時(shí)刻完全是隨機(jī)的，認(rèn)為30天的平均數(shù)據(jù)汽車(chē)是等時(shí)間間隔出現(xiàn)的，則汽車(chē)出現(xiàn)的時(shí)刻為0.2，0.4，0.6，…，6。

每組實(shí)驗(yàn)需要產(chǎn)生2次隨機(jī)數(shù)，第一次產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)n，表示當(dāng)天智能控制期間出現(xiàn)的車(chē)輛數(shù)，25

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)能夠根據(jù)車(chē)流量和智能電網(wǎng)能耗要求智能地調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)驗(yàn)仿真顯示系統(tǒng)的累計(jì)誤差較小，能夠符合實(shí)際的工程要求。論文提出的單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗計(jì)算公式中參數(shù)Δ取值分別為5%、10%、15%，后續(xù)的研究中可以嘗試對(duì)Δ進(jìn)行動(dòng)態(tài)取值，以求達(dá)到更好的調(diào)光和節(jié)能效果。仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，認(rèn)為30天平均歷史數(shù)據(jù)中汽車(chē)是等時(shí)間間隔出現(xiàn)，可能會(huì)與實(shí)際情況有所差別，接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)平均歷史數(shù)據(jù)汽車(chē)出現(xiàn)時(shí)刻進(jìn)行隨機(jī)模擬，以更好地貼近實(shí)際情況。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孫其博，劉杰，黎羴，等.物聯(lián)網(wǎng)：概念、構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（3）：1-9.

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篇8

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 繼電保護(hù)系統(tǒng)

智能電網(wǎng)實(shí)際上就是電網(wǎng)的智能化，它通過(guò)先進(jìn)的傳感、測(cè)量、控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、高效以及環(huán)境友好等目標(biāo)。由于智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流、和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，智能電網(wǎng)是現(xiàn)階段電網(wǎng)發(fā)展主流，所謂的繼電保護(hù)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的第一道屏障。本文通過(guò)簡(jiǎn)述面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)，探討現(xiàn)階段智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向。

1 智能電網(wǎng)及繼電保護(hù)系統(tǒng)的定義

智能電網(wǎng)是將電網(wǎng)智能化運(yùn)行，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)階段的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的特點(diǎn)，具有傳統(tǒng)電網(wǎng)所不具有的優(yōu)勢(shì)。而繼電保護(hù)系統(tǒng)是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常工況時(shí)候，在最短的時(shí)間最小的區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)排出故障或者告知工作人員，以減小或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。智能電網(wǎng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)就像一對(duì)孿生兄弟一樣，相互依存，沒(méi)有繼電保護(hù)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)的運(yùn)行隨時(shí)可能癱瘓，而繼電保護(hù)系統(tǒng)就如同管家一樣，存在于智能電網(wǎng)系統(tǒng)之內(nèi)。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要性

我們知道，繼電保護(hù)系統(tǒng)是保障大電網(wǎng)安全的第一道防線。如果繼電保護(hù)系統(tǒng)在第一時(shí)間內(nèi)做出準(zhǔn)確、可靠的指令，必然會(huì)阻止問(wèn)題的擴(kuò)大和運(yùn)輸電設(shè)備的損壞。反之，則可能擴(kuò)大事故影響，甚至是大面積停電，這會(huì)給民眾的生活帶來(lái)極大的不便利。所以說(shuō)，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，不可或缺。因此，我們對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究直接關(guān)系到智能電網(wǎng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行，具有重要意義。

3 面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀

繼電保護(hù)是實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)設(shè)備檢測(cè)保護(hù)的重要技術(shù)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截止2012年止，全國(guó)222kV以上的繼電保護(hù)裝置微機(jī)化率已達(dá)99.8%。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化趨勢(shì)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)保護(hù)電網(wǎng)，通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的引入，加大了繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，但不容忽略的是，現(xiàn)階段，仍然有各種各種的問(wèn)題，影響著繼電保護(hù)系統(tǒng)。筆者從以下幾個(gè)方面談及繼電保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀。

3.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著通信以及信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性不斷提升、當(dāng)前所運(yùn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)是剛性結(jié)構(gòu)域，無(wú)論是連接方式、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)條件，還是保護(hù)的對(duì)象，這都是我們事先所設(shè)定的，總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段的繼電保護(hù)系統(tǒng)的自適能力較差。

如圖1所示，繼電保護(hù)系統(tǒng)如果遇到自然災(zāi)害時(shí)，會(huì)導(dǎo)致T1通道失效，又由于其自適能力較弱，又不能自發(fā)的尋找新的信息通道進(jìn)行線路恢復(fù)，因此，會(huì)給我們的智能電網(wǎng)造成極大的危害。

3.2 繼電保護(hù)人員工作現(xiàn)狀

現(xiàn)階段的繼電保護(hù)人員主要從事巡查任務(wù)，以及對(duì)新建供輸電設(shè)備的檢修，他們的主要工作是輔助管轄區(qū)域內(nèi)220kV以下繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。具體的工作要求有：（1）新投入變電站和線路保護(hù)相關(guān)設(shè)備的調(diào)試驗(yàn)收工作（2）變電站及線路運(yùn)行方式改變時(shí)，繼保相關(guān)設(shè)備的調(diào)整及測(cè)試（3）繼電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，完成設(shè)備搶修工作。工作示意圖如圖2所示。

3.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件現(xiàn)狀

要保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，單單強(qiáng)調(diào)繼電保護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。電網(wǎng)整體的可靠性才是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的第一要素。然而目前我國(guó)的整體性智能電網(wǎng)還未建成，硬件系統(tǒng)不具備。加之現(xiàn)在的設(shè)備更新速度快，不少供電站跟不上節(jié)奏，這也給電網(wǎng)保障帶來(lái)了一定的隱患。

4 面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)保護(hù)的重要設(shè)備，它的發(fā)展趨勢(shì)是向網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。由于智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所以與之對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)就需要隨著時(shí)代的發(fā)展而變化。

4.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)升級(jí)

智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電和交互式發(fā)電對(duì)于現(xiàn)階段的繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更加高的要求。隨著通信、信息技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，對(duì)于智能電網(wǎng)中的傳感要求就會(huì)越來(lái)越高。完整的繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析綜合。利用所采集的信息對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位的檢測(cè)，事先實(shí)時(shí)保護(hù)功能和遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)保護(hù)。因此，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)升級(jí)有助于提升繼電保護(hù)的功能，這是繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。

4.2 繼電保護(hù)技術(shù)的升級(jí)

智能電網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展改變了原有輸電網(wǎng)絡(luò)的一些格局和方式，信息化、數(shù)字化成為智能電網(wǎng)的主要特征，因此，與之配套的繼電保護(hù)技術(shù)就需要在技術(shù)上作出一定的突破。運(yùn)用各種高新技術(shù)，升級(jí)現(xiàn)階段的繼電保護(hù)技術(shù)，這樣有助于改善繼電保護(hù)系統(tǒng)的完善，對(duì)于落后的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)予以淘汰。

4.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)數(shù)字化

繼電保護(hù)系統(tǒng)數(shù)字化是繼電保護(hù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。它是指利用互感器的高傳輸性能以及互感器性能的提升，使得繼電保護(hù)不需要再考慮電流互感器出現(xiàn)的互感飽和以及二次回路等故障，電氣量信息的真實(shí)性也得到了提升，有助與提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性。

4.4 繼電保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，尤其是在信息數(shù)據(jù)交流方面，那么對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也是其中一個(gè)發(fā)展方向。升級(jí)繼電保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化就是指利用網(wǎng)絡(luò)共享的其它電氣元件信息來(lái)提升繼電保護(hù)系統(tǒng)信息的準(zhǔn)確性。新一代的繼電保護(hù)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)研究的前沿性問(wèn)題，也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行高度智能化的關(guān)鍵。

4.5 員工檢修技術(shù)的提升

電力系統(tǒng)的保護(hù)僅僅依靠提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的性能等方面是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，值得注意的是，供電企業(yè)的檢修技術(shù)人員也需要發(fā)揮作用。對(duì)供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)和提升企業(yè)在職員工的檢修技術(shù)很有必要，它是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作，也是維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要一環(huán)，不容忽視。我們需要提升業(yè)務(wù)人員的專(zhuān)業(yè)水平，廣泛開(kāi)展技能競(jìng)賽，充分調(diào)動(dòng)員工的積極性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，筆者在本文中對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的定義、重要性、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要的探討，由于智能電網(wǎng)的升級(jí)發(fā)展需要繼電保護(hù)系統(tǒng)具有更大的靈活性和可靠性，因此，我們需要配合智能電網(wǎng)的發(fā)展研究繼電保護(hù)系統(tǒng)。在未來(lái)的智能電網(wǎng)中，我們的研究要使繼電保護(hù)具有可重構(gòu)、可再生的功能特點(diǎn)，而且需要與網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化接軌，做到全方位的智能運(yùn)行，這是今后我們智能電網(wǎng)以及繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，也是我們每一個(gè)智能電網(wǎng)研究者所要奮力追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

楊明（1982 -）男，工程師，現(xiàn)在主要從電二次設(shè)備檢修工作。

篇9

關(guān)鍵詞：安全約束；遙控操作系統(tǒng)；變電站；烏海電網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）13-0037-02

伴隨著不斷提高的自動(dòng)化技術(shù)水平，規(guī)模日益擴(kuò)大的供電網(wǎng)絡(luò)正向著調(diào)控一體化建設(shè)管理模式不斷發(fā)展。烏海電業(yè)局隸屬蒙西電網(wǎng)，是蒙西電網(wǎng)首家采用調(diào)控一體化管理模式的供電企業(yè)，其調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)均采用前置系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)和歷史系統(tǒng)相結(jié)合接收處理“四遙”信息，從而實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)調(diào)度、監(jiān)視功能，如遙控、遙調(diào)等。但現(xiàn)有遙控操作是無(wú)約束操作，調(diào)度員、監(jiān)控員只能憑借主觀判斷當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行操作，這種人為判斷在調(diào)度大電網(wǎng)、復(fù)雜電網(wǎng)時(shí)存在很大的誤操作隱患。主要隱患大概包括：電力五防規(guī)定中的誤選操作設(shè)備、帶電掛接地線、帶地刀合閘、帶電合接地刀閘以及帶負(fù)荷拉合刀閘和跨步操作，即上步?jīng)]有實(shí)際操作完成而操作下一步，違反刀閘操作順序規(guī)定和違反設(shè)備各側(cè)開(kāi)關(guān)操作順序規(guī)定等。并且，在實(shí)際調(diào)度中不易判斷出操作后可能出現(xiàn)的

結(jié)果。

1 國(guó)內(nèi)研究水平綜述

目前針對(duì)集控中心的遙控操作的約束防誤，在國(guó)內(nèi)采用的主要方式還是將變電站的就地五防信號(hào)接入到集控中心，也就是對(duì)五防進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)的還是基于站控層的防誤，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)集控層的防誤，同時(shí)如果五防系統(tǒng)的廠家不一樣，在實(shí)施時(shí)也沒(méi)有可行性，所以集控中心基本上還是處于無(wú)約束的工作狀態(tài)。

這種無(wú)約束的操作會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)很大的隱患。如誤操作帶電設(shè)備、帶地刀合閘、帶電掛接地線、帶負(fù)荷拉合刀閘等，并且，在實(shí)際調(diào)度中不易判斷出操作后可能出現(xiàn)的結(jié)果，這也是造成誤操作事故的一大隱患。針對(duì)遙控操作的安全分析約束的研究趨勢(shì)是基于集控層的安全分析防誤，針對(duì)電力安全規(guī)程進(jìn)行定向的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

因此，在操作過(guò)程方面，集控中心的遙控安全約束在電網(wǎng)分析法的基礎(chǔ)之上更加深入地分析每個(gè)工作流程中的每一個(gè)步驟，如出線錯(cuò)誤時(shí)立即發(fā)出警示，從而使誤操作的可能性降低，使監(jiān)控人員遙控操作的準(zhǔn)確性、可靠性提高，大大提高了遙控操作的安全性、準(zhǔn)確性，防止人為因素造成的電網(wǎng)誤操作事故的發(fā)生。

2 遙控操作安全約束系統(tǒng)

該系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)的接線方式和實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，依據(jù)操作規(guī)程，設(shè)計(jì)單步驟操作下的“無(wú)票操作”或緊急事故處理和正常操作下的“有票操作”兩種狀態(tài)，利用多種控制流程和約束機(jī)制，來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控操作過(guò)程中的安全約束和輔助提示，最終形成合理安全的操作規(guī)則，再以此進(jìn)行電網(wǎng)操作。

系統(tǒng)分為遙控操作安全約束分析子系統(tǒng)、遙控規(guī)則維護(hù)子系統(tǒng)、遙控操作預(yù)演流程控制子系統(tǒng)和智能擬票子

系統(tǒng)。

該系統(tǒng)具有面向電網(wǎng)的基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的安全約束功能。其主要功能是通過(guò)電網(wǎng)的運(yùn)行方式，分析操作前后的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行方式合理性給出約束條件或操作警示。其約束條件不僅包含五防閉鎖條件，還將非同期合閘、送電、停電、電網(wǎng)解環(huán)、合環(huán)等操作作為重要警示信息，判斷是否操作正確，防止誤操作的發(fā)生。

2.1 面向電網(wǎng)的基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的安全約束功能

其主要功能是通過(guò)電網(wǎng)的運(yùn)行方式，分析操作前后的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行方式合理性給出約束條件或操作警示。其約束條件不僅包含五防閉鎖條件，還將非同期合閘、送電、停電、電網(wǎng)解環(huán)、合環(huán)等操作作為重要警示信息，判斷是否操作正確，防止誤操作的發(fā)生。

2.2 自定義條件約束

對(duì)一些特殊設(shè)備的操作，為滿足其特殊性，可通過(guò)自定義條件邏輯對(duì)設(shè)備的操作進(jìn)行約束，其判斷依據(jù)是用戶自定義的邏輯單元，任何可操作設(shè)備都可通過(guò)邏輯表達(dá)式定義約束其操作的邏輯單元，邏輯單元的參數(shù)可是任何采集的遙信或遙測(cè)量或?qū)崟r(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)自編操作邏輯，形成對(duì)操作的約束。

2.3 遙控操作預(yù)演流程控制子系統(tǒng)

對(duì)所要進(jìn)行的實(shí)際操作進(jìn)行操作前模擬，根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)實(shí)際接線方式和各操作步驟進(jìn)行模擬操作預(yù)演。

2.4 遙控操作培訓(xùn)子系統(tǒng)

用于對(duì)調(diào)控中心監(jiān)控人員進(jìn)行操作培訓(xùn)。

2.5 遙控規(guī)則維護(hù)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要用來(lái)編輯自定義特殊的安全約束條件、設(shè)備操作對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句模型、定義各類(lèi)設(shè)備的綜合令、任務(wù)令和逐項(xiàng)令的拆卸步驟等等。

3 技術(shù)方法和路線

3.1 技術(shù)方法

3.1.1 面向電網(wǎng)的研究主體思路，以電網(wǎng)為研究對(duì)象，摒棄以往孤立的以單個(gè)變電站為研究對(duì)象的研究

思路。

3.1.2 面向智能體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，從實(shí)際應(yīng)用中抽象出智能體，再以智能體為主得出智能信息來(lái)指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。

3.1.3 在保障電網(wǎng)安全和符合電力規(guī)程的基礎(chǔ)上，盡可能地適應(yīng)不同用戶的多異性需求，避免死板的系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的系統(tǒng)擴(kuò)展和推廣的障礙。

3.2 技術(shù)路線

3.2.1 先進(jìn)性與實(shí)用性完美統(tǒng)一。符合電力規(guī)程以及值班運(yùn)行人員的使用習(xí)慣，有關(guān)各使用單位可快速適應(yīng)。

3.2.2 以C/S方式實(shí)現(xiàn)全部功能。各功能模塊清晰

明確。

3.2.3 安全性和靈活性相統(tǒng)一。在保證遙控操作的安全分析嚴(yán)密可靠的前提下，盡可能地使系統(tǒng)的使用簡(jiǎn)單靈活，人性化。

3.2.4 面向多智能體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。將各類(lèi)設(shè)備都單獨(dú)抽象為智能體，多個(gè)智能體協(xié)調(diào)合作、相互影響，將最終的分析決策信息反饋給用戶。

3.3 創(chuàng)新性

3.3.1 防誤操作手段。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)防誤操作的其他產(chǎn)品包括變電站的五防系統(tǒng)，它主要以單個(gè)變電站為研究對(duì)象，因此是一個(gè)局部的防誤操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)以電網(wǎng)為研究對(duì)象，建立在所轄電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式基礎(chǔ)之上進(jìn)行分析下令和操作時(shí)對(duì)所轄電網(wǎng)的影響，應(yīng)用于調(diào)控中心等下令和進(jìn)行遙控操作的部門(mén)，是一種很強(qiáng)的算法分析手段。

3.3.2 在線生成操作票。在操作票生成方面，國(guó)內(nèi)有很多操作票生成系統(tǒng)，普遍是基于傳統(tǒng)的擬票方式和使用方式，其目標(biāo)為形成文字描述性的操作票。但該系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)操作票的方式，在電力系統(tǒng)實(shí)際數(shù)據(jù)和圖形拓?fù)淠Ｐ托ｒ?yàn)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行操作票擬定，不僅描述標(biāo)準(zhǔn)，而且操作可靠、迅速，最為突出的是，該系統(tǒng)形成的操作票不只是文字描述，而且在實(shí)際操作過(guò)程中與電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校驗(yàn)，對(duì)實(shí)際操作產(chǎn)生約束，避免各類(lèi)跨步操作、誤選設(shè)備、遺漏等問(wèn)題。

3.3.3 實(shí)時(shí)性。同大多數(shù)離線系統(tǒng)比較，該系統(tǒng)完全共享實(shí)時(shí)系統(tǒng)（SCADA）資源，時(shí)刻保持信息與SCADA信息的同步。無(wú)需再額外增加硬件設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的采集。所有校驗(yàn)是基于電網(wǎng)當(dāng)前狀態(tài)和實(shí)際電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行校驗(yàn)，具有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)應(yīng)用價(jià)值，避免由于電網(wǎng)發(fā)生突變而帶來(lái)的誤操作。

3.3.4 智能性。遙控安全約束系統(tǒng)從電網(wǎng)運(yùn)行方式上智能提取設(shè)備特征，進(jìn)行約束判斷，所以它無(wú)需用戶對(duì)基本約束規(guī)則進(jìn)行維護(hù)錄入，極大地降低了用戶維護(hù)工

作量。

4 系統(tǒng)應(yīng)用情況

該系統(tǒng)在烏海電網(wǎng)應(yīng)用以來(lái)能夠更加準(zhǔn)確、及時(shí)、簡(jiǎn)單、明了地顯示變電站運(yùn)行信息，突出了監(jiān)控信息中的重點(diǎn)信息，減少了監(jiān)視中的遺漏點(diǎn)，縮短了異常狀態(tài)下的反應(yīng)時(shí)間，提高了集控的實(shí)時(shí)性和可靠性，提高了監(jiān)控效率，提升了監(jiān)控中心監(jiān)控能力防誤操作的能力。相比原來(lái)的監(jiān)控方式，監(jiān)控中心遙控操作更加準(zhǔn)確、及時(shí)、簡(jiǎn)單、明了；重點(diǎn)信息能夠突出顯示，減少了監(jiān)視中的遺漏點(diǎn)；大大縮短了異常狀態(tài)下的反應(yīng)時(shí)間，提高了集控的實(shí)時(shí)性和可靠性；提升了故障處理能力，提高了監(jiān)控的安全性；同時(shí)也便于異常信息的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消缺。

該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)能適應(yīng)大型電網(wǎng)的需要，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)只需維護(hù)電網(wǎng)模型，無(wú)需再追加投資，也就是一次性投資后，無(wú)需因?yàn)殡娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變而增加硬件設(shè)備的投資，節(jié)省投資的同時(shí)變相地帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。

5 存在問(wèn)題與今后努力方向

在近年來(lái)變電站防誤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，雖然出現(xiàn)了“測(cè)控一體化”的防誤閉鎖形式，但還存在一些固有缺陷，特別在防誤閉鎖的集控化、網(wǎng)絡(luò)化方面還需要一個(gè)管理平臺(tái)來(lái)支撐。由此，微機(jī)防誤系統(tǒng)作為一項(xiàng)研究實(shí)踐能較好地滿足這一需求，網(wǎng)絡(luò)型防誤集控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想必將成為今后防誤管理現(xiàn)代化的發(fā)展方向。防誤系統(tǒng)將針對(duì)電力安全生產(chǎn)的四個(gè)層次：電氣層、間隔層、站控層、集控層，充分挖掘市場(chǎng)的需求，使系統(tǒng)能適應(yīng)不同區(qū)域、不同職能的各級(jí)電力生產(chǎn)部門(mén)的需要，為建設(shè)我國(guó)電力安全生產(chǎn)保障體系提供基礎(chǔ)產(chǎn)品，更好地保障我國(guó)電網(wǎng)的安全和可

靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

篇10

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；運(yùn)行安全；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

作為未來(lái)電力行業(yè)的發(fā)展方向，具有安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、友好接入等特征的智能電網(wǎng)是近年來(lái)世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)，與此同時(shí)，電力安全是關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的世界共性問(wèn)題。在智能電網(wǎng)方興未艾的新形勢(shì)下，探討各種災(zāi)變因素下電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，利用智能電網(wǎng)自愈性理念進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)控制，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。

1.智能電網(wǎng)的定義

智能電網(wǎng)（smart power grids），就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。

2.智能電網(wǎng)的特征

雖然目前國(guó)際上對(duì)智能電網(wǎng)的定義還未具體統(tǒng)一，但對(duì)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵特征形成共識(shí)：

（1）自愈性（Self-healing）。對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)的在線自我評(píng)估， 并采取預(yù)防性的控制手段， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；故障發(fā)生時(shí)，在沒(méi)有或少量人工干預(yù)下， 能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。

（2）互動(dòng)性（Interactive）。系統(tǒng)運(yùn)行與電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接，支持電力交易的有效開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；同時(shí)通過(guò)市場(chǎng)交易更好地激勵(lì)電力市場(chǎng)主體參與電網(wǎng)安全管理，從而提升電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。

（3）優(yōu)化性（Optimized）。實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等全壽命周期環(huán)節(jié)的優(yōu)化，合理地安排設(shè)備的運(yùn)行與檢修，提高資產(chǎn)的利用效率。

（4）兼容性（Compatible）。電網(wǎng)能夠同時(shí)適應(yīng)集中發(fā)電與分散發(fā)電模式，擴(kuò)大系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)的可選資源范圍，滿足電網(wǎng)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

（5）集成性 （Integrated）。通過(guò)流程的不斷優(yōu)化，信息整合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場(chǎng)管理業(yè)務(wù)的集成，不斷提升電力企業(yè)的管理效率。

（6）安全性（Safety）。無(wú)論是物理系統(tǒng)還是計(jì)算機(jī)遭到外部攻擊，智能電網(wǎng)均能有效抵御由此造成的對(duì)電力系統(tǒng)本身的攻擊傷害以及對(duì)其他領(lǐng)域形成的傷害；一旦發(fā)生中斷，也能很快恢復(fù)運(yùn)行。

（7）優(yōu)質(zhì)性（High-quality）。在數(shù)字化、高科技占主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)模式下，電力用戶的電能質(zhì)量能夠得到有效保障，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的差別定價(jià)。

3.智能電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

3.1 智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的差異

傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng)，電源的接入與退出、傳輸?shù)榷既狈椥?，難以構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng)。另外，運(yùn)行時(shí)使用SCADA系統(tǒng)，通常為2～4s采樣一次，并可能存在數(shù)據(jù)污點(diǎn)，導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)估計(jì)存在誤差，對(duì)網(wǎng)絡(luò)缺乏能見(jiàn)度。傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力較差，依賴于實(shí)體冗余。與用戶之間缺乏互動(dòng)，對(duì)客戶的服務(wù)簡(jiǎn)單、信息單向。新一代智能電網(wǎng)將在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展系統(tǒng)的靈活性、網(wǎng)絡(luò)能見(jiàn)度、自愈能力及與用戶之間的雙向互動(dòng)能力。智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要差異包括：

（1）更多不確定性的可再生能源（如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等）的接入。

（2）更加小型化的發(fā)電設(shè)備以及即插即用的高效儲(chǔ)能設(shè)備。

（3）配電側(cè)形成一些小型而獨(dú)立的微網(wǎng)系統(tǒng)（Microgrid）。

（4）與用戶之間更多互動(dòng)。促使電力用戶發(fā)揮積極作用，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)等多方面的收益。

3.2 智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與傳統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的差異

鑒于智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的不同之處，智能電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也存在相應(yīng)的不同。一方面，大規(guī)模隨機(jī)波動(dòng)的可再生能源的接入使得傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更加復(fù)雜化；另一方面，可再生能源的發(fā)展及微網(wǎng)的接入可滿足部分負(fù)荷需求，提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。

（1）大規(guī)?？稍偕茉吹慕尤朐黾恿讼到y(tǒng)的不確定性，從而也增加了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

可再生能源通常具有間歇性和嚴(yán)重的不確定性，如變化的風(fēng)速和太陽(yáng)輻射，因而可再生能源發(fā)電機(jī)的出力被視為是不可靠的，具有極強(qiáng)的隨機(jī)性和不確定性。對(duì)于隨機(jī)波動(dòng)的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電力供應(yīng)情況受以下不確定性因素影響較大：宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)；氣候因素；新投產(chǎn)的可再生能源發(fā)電機(jī)組能否按時(shí)投產(chǎn)發(fā)電、發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀況能否穩(wěn)定等。因此，可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的投入使用，為評(píng)估系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)更多更復(fù)雜的考慮因素。

（2）雖然可再生能源發(fā)電本身具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，但可再生能源的持續(xù)使用從本質(zhì)上可加強(qiáng)電力系統(tǒng)的整體可靠性。

實(shí)際上，現(xiàn)階段為解決可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和波動(dòng)性帶來(lái)的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，確保系統(tǒng)的可靠性，保守的系統(tǒng)運(yùn)行部門(mén)傾向于將與可再生能源發(fā)電量相等的裝機(jī)容量作為系統(tǒng)備用，這雖然從某種程度上大大減輕了可再生能源的不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，未來(lái)的智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將不僅僅停留在現(xiàn)階段偏于保守的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)控制方法上，而應(yīng)實(shí)時(shí)、有效地評(píng)估可再生能源發(fā)電對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來(lái)的積極作用，并可使人們清楚地認(rèn)識(shí)到可再生能源在提高供電可靠性方面所具有的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也應(yīng)實(shí)時(shí)評(píng)估出其對(duì)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來(lái)的沖擊。

（3）更多災(zāi)變情況下的即插即用小型設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

由于智能電網(wǎng)中使用了更多更加小型化的新型發(fā)電設(shè)備以及即插即用的高效儲(chǔ)能設(shè)備，因此，分析這些設(shè)備在各種災(zāi)變情況下（包括冰災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、洪水等嚴(yán)重自然災(zāi)害或人為破壞如恐怖襲擊等）停運(yùn)導(dǎo)致的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)也非常重要，利用此項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)盡可能地減少災(zāi)害損失，做好相應(yīng)的防護(hù)工作。

（4）微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)中極其重要的組成部分之一，如同可再生能源發(fā)電一樣，對(duì)電力系統(tǒng)而言一方面增強(qiáng)了局部供電的可靠性，另一方面微網(wǎng)的接入本身也可能帶來(lái)對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。微電網(wǎng)中含有多個(gè)微電源，可在主網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，與主網(wǎng)隔離運(yùn)行，提高局部供電的可靠性。但由于微網(wǎng)中含有傳統(tǒng)的電源方式（燃?xì)廨啓C(jī)等）、新型的DERs（風(fēng)電和光伏等）和各種儲(chǔ)能元件。這些元件的時(shí)間常數(shù)各不相同，而電力系統(tǒng)中的能量都是瞬時(shí)平衡的，如何協(xié)調(diào)這些元件的控制策略，保持微電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，盡量減少這些不可控源對(duì)主網(wǎng)的沖擊等，都需要做進(jìn)一步的探討和研究。另外，微電網(wǎng)中引入了很多先進(jìn)的電力電子設(shè)備，它們大都是靈活可控的，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備的智能控制和最優(yōu)控制也是一個(gè)很重要的問(wèn)題。

（5）包括用戶端共同參與的智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

未來(lái)智能電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的是從社會(huì)公共安全的角度出發(fā)，把握住整個(gè)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和風(fēng)險(xiǎn)度。由政府、電力企業(yè)及用戶共同采取措施有效降低風(fēng)險(xiǎn)度，減少大面積停電的可能性，同時(shí)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)制定應(yīng)急預(yù)案，采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。因此，未來(lái)智能電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系并非簡(jiǎn)單地指導(dǎo)電力企業(yè)自身的安全生產(chǎn)，而是將其定位為受到全社會(huì)高度關(guān)注的公用事業(yè)及基礎(chǔ)能源安全問(wèn)題，對(duì)其供電安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析、評(píng)估和監(jiān)管。

4.智能電網(wǎng)安全展望

隨著社會(huì)的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步， 新一代電力網(wǎng)絡(luò)――智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)初露端倪。它是全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，預(yù)期效益也相當(dāng)可觀，是下一代電網(wǎng)的必然發(fā)展模式。

然而，電力系統(tǒng)取得巨大發(fā)展的同時(shí)，也承受著更大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，尤其是自然災(zāi)害及人為破壞等各種災(zāi)變情況下的安全穩(wěn)定性問(wèn)題日趨復(fù)雜。在智能電網(wǎng)增加了大量不確定的可再生能源接入、即插即用的高效儲(chǔ)能設(shè)備、配電側(cè)形成多個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)的背景下，為保證電力系統(tǒng)特別是未來(lái)智能電網(wǎng)的可靠性和安全性，探討在自然災(zāi)害及人為破壞等各種災(zāi)變情況下的智能電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急減災(zāi)機(jī)制，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。如何通過(guò)評(píng)估含有可再生清潔能源的智能電網(wǎng)的可靠性來(lái)降低電力系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)，是國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)近年來(lái)所關(guān)注的重點(diǎn)之一。對(duì)于大型電力系統(tǒng)特別是含有大規(guī)?？稍偕鍧嵞茉葱蝿?shì)下的智能電網(wǎng)可靠性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系的研究，還有大量的基礎(chǔ)性研究工作有待進(jìn)一步開(kāi)展：

（1）含有可再生清潔能源及微網(wǎng)的智能電網(wǎng)不確定性及風(fēng)險(xiǎn)分析。由于大多數(shù)可再生清潔能源及微網(wǎng)受自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境及人為因素的影響較多，來(lái)源不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的不確定性。這也造成了利用可再生清潔能源及微網(wǎng)發(fā)電具有較強(qiáng)的不確定性這一特點(diǎn)，因此，可再生清潔能源及微網(wǎng)系統(tǒng)雖然一方面可以為電力系統(tǒng)提供額外的電力支持，另一方面可再生清潔能源及微網(wǎng)的不確定性也必然為電力系統(tǒng)穩(wěn)定送電帶來(lái)一系列風(fēng)險(xiǎn)及挑戰(zhàn)。由其不確定性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)分析這一研究領(lǐng)域迄今并未有太多進(jìn)展，還有大量工作亟待開(kāi)展。

（2）含有大量新型高效儲(chǔ)能設(shè)備的智能電網(wǎng)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。由于智能電網(wǎng)引入了大量的新型元件和設(shè)備，包括分布式電源，大型可再生能源電源，用戶側(cè)的智能電器，包括測(cè)量、保護(hù)、控制裝置的二次裝置，新型的一次設(shè)備，通信設(shè)備等。對(duì)這些新型一次及二次智能電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并對(duì)對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備和新設(shè)備運(yùn)行時(shí)的協(xié)調(diào)問(wèn)題進(jìn)行研究也是必不可少的。

（3）包括用戶端參與的智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。深入探討由政府、電力企業(yè)及用戶共同參與的智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，在風(fēng)險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)，由各方面共同參與，采取相應(yīng)應(yīng)急措施保證電力基礎(chǔ)能源的安全運(yùn)行及用戶供電，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化、運(yùn)行控制最優(yōu)化，將是近幾年的一個(gè)非常重要的熱點(diǎn)研究方向之一。

【參考文獻(xiàn)】