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【關鍵詞】配電網(wǎng)技術；配電網(wǎng)建設；技術方案；優(yōu)化建議

1 前言

我國在電網(wǎng)規(guī)劃方面主要的工作重點為35kV以上的配電網(wǎng)，而對于10kV這種低級別的配電網(wǎng)有著一定的忽略，從而使得我國大部分的10kV配電網(wǎng)都不能很好的滿足其必要的可靠性與經(jīng)濟性。不僅如此，我國目前10kV的配電網(wǎng)大多都建立在鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域，其外在條件的約束和內(nèi)在因素的限制更加大了配電網(wǎng)建設的難度。但相對來說，我國大部分的10kV配電網(wǎng)都有了相當?shù)囊?guī)模，其結(jié)構(gòu)也逐漸趨向完整。下面主要通過探究10kV配電網(wǎng)建設存在的問題，談一談其技術方案和優(yōu)化建議。

2 10kV配電網(wǎng)技術存在的問題

2.1 10kV配電網(wǎng)的建設問題

首先，10kV配電網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)不合理，其主要是因為一些歷史原因形成的，并且不合理的網(wǎng)絡架構(gòu)給配電網(wǎng)的計劃檢修與故障處理等多方面的活動帶來了很大的阻礙；其次，10kV電源點的布點不足、不合理，其主要是因為我國大部分10kV配電網(wǎng)建設早期都沒有必要的整體規(guī)劃計劃。這些不合理直接導致10kV配電網(wǎng)的線路半徑過大，增大了配電網(wǎng)的功率損失，并且電源點不足還使得部分地方負載不平衡，影響了整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟性；再次，10kV配電網(wǎng)的線路故障率較高。目前我國大部分10kV配電網(wǎng)的輸電線路大都采用架空線路的方式，其很容易受到外界各種因素的干擾，因此也很容易發(fā)生各類事故，影響了10kV配電網(wǎng)的供電可靠性；最后10kV配電網(wǎng)的負荷增長速度過快，特別是一些經(jīng)濟較為發(fā)達的沿海地區(qū)，每年的負荷增長率已經(jīng)超過了百分之二十，給10kV配電網(wǎng)帶來了巨大的供電壓力。

2.2 10kV配電網(wǎng)的管理問題

我國長期的電網(wǎng)規(guī)劃對于10kV配電網(wǎng)都有著一定的忽略，因此其系統(tǒng)規(guī)劃工作和項目管理體制還不健全，主要集中在以下四個方面。第一是我國的電網(wǎng)規(guī)劃工作重心主要在35kV以上的配電網(wǎng)，而對于10kV配電網(wǎng)并沒有穩(wěn)定的定期規(guī)劃工作。從而使得我國大部分的10kV配電網(wǎng)都沒有較為系統(tǒng)的負荷預測方法與系統(tǒng)規(guī)劃體系，進而影響了10kV配電網(wǎng)的正常發(fā)展；第二是我國目前在10kV配電網(wǎng)方面基本上還沒有形成一個較為統(tǒng)一的主推接線模式，并且還沒有考慮到變電站運行等關鍵部分；第三是我國10kV配電網(wǎng)的相應項目立項與后續(xù)的評估機制還不完善，存在著一定的漏洞和殘缺；第四是10kV配電網(wǎng)的工作方案還沒有一個完善的制定流程。

3 10kV配電網(wǎng)的技術方案

3.1 設備施工階段的質(zhì)量控制

10kV配電網(wǎng)正常運轉(zhuǎn)是保證其能夠不斷供電的基礎，所以說在施工各個階段必需要做好高低壓橋架安裝、遵循母線安裝等各個方面的安全控制。首先整個配電網(wǎng)的安裝工作都要遵循電氣工程相應的法律法規(guī)，保證每一個電氣元件的安裝都能滿足技術理論上的要求；其次在實際施工中應該做好問題預案工作，即如果配電網(wǎng)建設過程中出現(xiàn)了問題，應該及時的采用相應的措施進行解決，并且其每一個安裝元件都應該經(jīng)過嚴格的排查和驗收，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和安裝不過關的現(xiàn)象，應立即進行相應的改進；最后還要做好10kV配電網(wǎng)變壓器的質(zhì)量控制工作。變壓器在整個配電網(wǎng)系統(tǒng)中主要承擔著增大電力輸送距離并且降低電能損失的任務。而在10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中，因為其變壓器數(shù)量一般都很多，所以帶來的電能損耗也較大。據(jù)統(tǒng)計，在10kV配電網(wǎng)所有種類的功率損耗中，變壓器帶來的損耗是整個損耗量的百分之八十以上，所以說降低10kV配電網(wǎng)電能損耗的工作重點在于降低變壓器的功率損耗。配電網(wǎng)變壓器的功率損耗一般由兩個部分組成：第一是配電網(wǎng)變壓器的固定損耗，其與配電網(wǎng)的輸出電量無關，又被叫做是空載損耗。第二是配電網(wǎng)變壓器的可變損耗，其與變壓器的電流平方有著正比關系。

3.2 設備調(diào)試階段的質(zhì)量控制

10kV配電網(wǎng)的設備調(diào)試階段主要是指對其母線。斷路器、變壓器、高壓電纜等進行必要的調(diào)試實驗。這些調(diào)試實驗相對來說都比較專業(yè)和繁瑣，并且其過程還有著安全隱患，因此其需要一些專業(yè)人員在做好充分準備的前提下，逐步的進行調(diào)試工作。在這之中，斷路器對于10kV配電網(wǎng)有著尤為重要的作用，在其安裝以前應該熟悉其產(chǎn)品的設計說明與安裝技術等，并通過相應的途徑了解其工作特點與性能，并結(jié)合布設現(xiàn)場的實際情況，制定出10kV配電網(wǎng)中斷路器的安裝方案。安裝方案應該囊括其施工各個環(huán)節(jié)與調(diào)試方法等，從而保證斷路器能夠正確規(guī)范的完成安裝與調(diào)試工作。在10kV配電網(wǎng)中各個設備都進行完調(diào)試工作以后，還要進行最后的檢核，確保沒有問題以后，進行下一步工作。

4 10kV配電網(wǎng)技術的優(yōu)化建議

4.1 網(wǎng)絡構(gòu)架建設

10kV配電網(wǎng)應該做到能夠獨立的帶動所有的負荷，進而保證在發(fā)生意外情況的時候能夠不斷電，在實際規(guī)劃工作中，應該遵循三個方面的原則：第一是10kV環(huán)網(wǎng)接線的時候，應該保證線路中的工作電流處于安全電流的1/4到3/4之間，一旦工作電流超出，那么就應該立即采用必要的措施進行分流工作；第二是應該在相鄰的變電站之間設定必要的10kV環(huán)網(wǎng)接線，進而保證10kV配電網(wǎng)的供電可靠性；第三是在保證10kV配電網(wǎng)中線路電流處于正常的前提下，在10kV的線路段布設多個負荷開關，從而減小10kV配電網(wǎng)線路故障時的停電范圍。

4.2 導線截面的選擇

在進行10kV配電網(wǎng)技術的規(guī)劃時，應該有長遠的眼光，使配電網(wǎng)能夠滿足其供電區(qū)域的發(fā)展需求。在導線截面選擇方面，首先要以經(jīng)濟電流密度為主要的參考依據(jù)，并且還要對導線承受的電壓降與發(fā)熱電流進行必要的檢測。此外需要注意的是，正常工作中的導線電流應該滿足經(jīng)濟電流的要求，而檢修工作中的導線電流應該滿足發(fā)熱電流的要求。

4.3 10kV中性點接地方式

首先10kV配電網(wǎng)應該在其內(nèi)部各個構(gòu)件的電源處布設相應的避雷裝置，并且要保證期接地電阻阻值低于4Ω。而對于10kV架空網(wǎng)來說，一般都采用中性點不接地的方式。而當其接地電容的電流大于10A的時候，為了避免諧振電壓過大發(fā)生，通常在10kV中性點處構(gòu)建消弧線圈作為其主要的接地方式。而當其接地電流繼續(xù)增大，直到電流超過了消弧線圈中的電流以后，可以考慮將10kV中性點處的接地轉(zhuǎn)變成低電阻的接地系統(tǒng)，從而增強整個10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。

5 結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會各個方面對于電力的要求也越來越高。而10kV配電網(wǎng)作為促進我國配電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的重要部分，在未來的發(fā)展中必將有其新的意義和內(nèi)涵。本文經(jīng)過科學合理的探究，較為系統(tǒng)的闡述了10kV配電網(wǎng)技術，給廣大的配電網(wǎng)技術人員帶來了操作性較強的實踐經(jīng)驗。因此，作為一名優(yōu)秀的配電網(wǎng)技術人員，在當下更應該對10kV配電網(wǎng)的核心技術進行深入的掌握，并積極借鑒其他區(qū)域在此方面的先進技術經(jīng)驗，以促進10kV配電網(wǎng)的穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻：

[1]蔡金立.10kV配電網(wǎng)可靠性影響因素及對策探析[J].廣東科技，2013（18）.

[2]郭建文.10kV配電網(wǎng)存在的問題及線路安全運行的管理方法[J].中國電業(yè)（技術版），2013（01）.

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關鍵詞：微電網(wǎng)技術；主動配電網(wǎng)；應用

前言

近年來，環(huán)境保護和能源枯竭一直是被世界所關注的焦點，所以提出了微電網(wǎng)的概念，運用到主動配電網(wǎng)絡之中，并且具有污染小、成本低、運行模式多樣化的特點，被世界電氣領域所認可，并廣泛引用。微電網(wǎng)技術很好的解決了新能源的問題，并且有效的控制了配電網(wǎng)消納可再生能源的能力和可靠的供電性，提高了能源使用效率和電力服務質(zhì)量，促進我國電力行業(yè)朝著健康、智能的方向發(fā)展，保障了國家的能源合理利用和社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 微電網(wǎng)的定義

微電網(wǎng)（Micro-Grid）也可以稱為微網(wǎng)，是由分布式電源、能量轉(zhuǎn)換裝置、能量儲存裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型配電系統(tǒng)。具有能夠自我實現(xiàn)控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以并網(wǎng)外部網(wǎng)絡也可以獨立運行。根據(jù)我國電力行業(yè)的發(fā)展行情實際情況，微電網(wǎng)的主要作用就是可以合理對傳統(tǒng)發(fā)電模式和分布式電源進行合理的分配，從而為周圍持續(xù)提供電力和熱能。是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，并使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過游渡[1]。

2 微電網(wǎng)的特點

2.1 具有融合分布式發(fā)電的特點

微電網(wǎng)可以對發(fā)電負荷以單元進行科學有效的控制，可以對微電網(wǎng)中分布式電源進行很好的融合并將其高效的利用，從而有利于能源的充分吸收，從而減少了整個電網(wǎng)中分布式發(fā)電能源影響的特點。

2.2 具有獨立運行的特點

在并網(wǎng)運行模式下，負荷可以在微電網(wǎng)上獲取電能的同時，也可以在主電網(wǎng)上獲取電電能，當電網(wǎng)電能質(zhì)量達不到合格標準或者是出現(xiàn)任何故障的時候，微電網(wǎng)可以在不影響主電網(wǎng)正常運行的情況下，自行斷開，具有很強的獨立運行的特點。

2.3 具有儲存電能的特點

隨著微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中的應用，能量需求的不斷變化，其微電網(wǎng)的慣性可以忽略不計。傳統(tǒng)的分布式電網(wǎng)還無法滿足我國發(fā)展對電力能源的不斷需求，而微電網(wǎng)具有儲存電能的特點，在保證能量平衡的同時有效的解決了這個問題。

3 微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中應用的分析

3.1 微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)分析

微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中具獨立的電網(wǎng)、電源模式和互相聯(lián)合模式，并且在主動配電網(wǎng)中達到共同運行的效果。主動配電網(wǎng)中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須要有效運行，并且對微電網(wǎng)、主動配電和分布式電源實施監(jiān)督控制，并及時的對信息和能量進行溝通，極大提高了我國電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。影響配電網(wǎng)的因素很多，最為重要的兩項就是微電網(wǎng)和分布式電網(wǎng)，只有全面建立聯(lián)合系統(tǒng)，才能避免各種因素造成的影響，有效的提高微電網(wǎng)中分布式電源的利用率。因此，在微電網(wǎng)的發(fā)展過程中，根據(jù)我國電網(wǎng)的實際情況，建立起一套完善的能量管理體系，并且與現(xiàn)有電網(wǎng)運行相結(jié)合，才能全面優(yōu)化整個配電網(wǎng)絡的管理。

3.2 加強主動配電網(wǎng)分布式能源的利用效率

要想提高分布式電源的利用效率，就要根據(jù)各種分布式電源的特點對其整合，從而科學有效的提高擴展和兼容性。而微電網(wǎng)的引入可以有效的調(diào)節(jié)主動配電網(wǎng)的功率大小和流動方向，進而提高了分布式電源的利用效率。微電網(wǎng)調(diào)節(jié)分布式電源功率的作用逐漸被廣泛使用到現(xiàn)代主動配電網(wǎng)中，如柴油發(fā)電機組、微型燃氣機輪等，并且在其正常使用的氣體下，實現(xiàn)了對多余電量的利用并有效的輸送給其他電網(wǎng)，進而提高了電力資源的利用效率，所以，微電網(wǎng)對主動配電網(wǎng)對能源的利用效率提高提供了很大的幫助[2]。

3.3 提高主動配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和穩(wěn)定性

由于主動配電網(wǎng)中含有各類存儲電能的裝置、大量的分布式電源和負荷的接入，導致整體電壓嚴重的分布不均勻。分布式電源具有很強的波動性和不穩(wěn)定性，從而對電壓的質(zhì)量造成很大的影響，進而降低了我國配電系統(tǒng)的使用壽命。但是微電網(wǎng)技術的引用可以有效支持分布式電源做到并網(wǎng)運行，并且可以使電壓得到很好的控制，對電網(wǎng)中的電壓儲存電能裝置、分布式電源的具體參數(shù)進行協(xié)調(diào)控制，從而加強了主動配電網(wǎng)電壓的參數(shù)控制，很好的解決了主動配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和電壓不穩(wěn)定的問題[3]。

3.4 主動配電網(wǎng)的可靠性得到提升

不可控分布式電源并網(wǎng)會對整體配電網(wǎng)絡的可靠性造成影響，從而影響到了用戶的用電質(zhì)量。而微電網(wǎng)與主動配電網(wǎng)的并網(wǎng)結(jié)合可以有效的保證供電需求，當出現(xiàn)問題時，微電網(wǎng)可以切換獨立運行，從而保證了分布式電源的連續(xù)供電。

并且微電網(wǎng)可以有效的防治由于電網(wǎng)檢修原因、電網(wǎng)故障原因引起的大面積斷電問題，充分提升了主動配電網(wǎng)絡的可靠性。

3.5 降低運營管理難度和控制難度

由于分布式電源的種類型繁多、可控性相對較弱和分散較為廣的特點，需要對相關分布式電源進行協(xié)調(diào)，保障微電網(wǎng)的正常運行。廣大人民群眾作為我國用電的主要用戶，國家必須要保證供電能能夠正常傳輸?shù)矫考颐繎?，但是由于其具有?shù)量大、分布廣的特點，主動配電網(wǎng)必須要對運營管理進行加強和控制，對相關配電網(wǎng)能量信息進行總結(jié)和歸納。而微電網(wǎng)的引入，可以有效科學的對相關用戶的信息和分布式電源進行整合，具有非常智能化處理功能，從而有效的降低了相關用戶信息和分布式電源整合的控制難度，并且向主動配電網(wǎng)反饋實時的相關傳輸和用戶信息狀態(tài)，從而保障了電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性和經(jīng)濟適用型。微電網(wǎng)的智能化還體現(xiàn)在可以根據(jù)天氣情況、用電需求以及電價的相關參數(shù)，對電能分配、電能儲存進行相關調(diào)節(jié)，同時能夠?qū)τ秒娤嚓P信息進行處理、反饋、監(jiān)控和儲存，在很大程度上降低了主動配電網(wǎng)絡管理中心的管理難度[4]。

3.6 提高用戶對主動配電的滿意度

隨著我國電網(wǎng)事業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，廣大人民對電力公司的供電質(zhì)量和服務質(zhì)量也有了更大的要求，所以就需要對用戶的用電量和用電情況進行掌握。而微電網(wǎng)管理系統(tǒng)可以實時對用戶用電情況進行監(jiān)控、反饋和處理，并制定出較為經(jīng)濟的用電、售電和電能儲存模式，保證了相關用戶的利益，提高了用戶對我國電網(wǎng)供電的滿意度，進而體現(xiàn)出了微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中的重要性。

4 結(jié)束語

我國是世界人口大國，是環(huán)境污染和能源枯竭發(fā)生現(xiàn)象最為嚴重的國家。而微電網(wǎng)技術的廣泛應用，有效控制和管理這一問題，并且被我國列為重點研究對象。在主優(yōu)淶繽中引入微電網(wǎng)，在保障主動配電網(wǎng)的正常運行的同時，也提高了整體的實際運用效率，進而提高了供電企業(yè)的正常供電質(zhì)量。因此，微電網(wǎng)技術在我國電網(wǎng)中的運用取得了良好的成果，促進了我國電網(wǎng)事業(yè)的快速發(fā)展，進而讓我國各方經(jīng)濟利益得到了巨大的提高。

參考文獻

[1]王國紅.微電網(wǎng)技術在主動配電網(wǎng)中的應用探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（36）：231.

[2]張立峰.微電網(wǎng)技術在主動配電網(wǎng)中的應用探討[J].科技傳播，2016（11）：105-106.

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1物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)介紹

1．1物聯(lián)網(wǎng)介紹

1．1．1物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起的技術，物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)信息交流與通信，是互聯(lián)網(wǎng)技術的深入應用［2］。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢之一，其中物聯(lián)網(wǎng)中的每個物體都是有標識、屬性的個體，利用智能接口，按照一定的通信協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)中。

1．1．2物聯(lián)網(wǎng)主要特征1)標識與感知。物聯(lián)網(wǎng)可通過RFID、傳感器等技術標識物體，并能通過上述技術感知或捕獲研究目標，采集該物體的相關信息。2)信息處理。物聯(lián)網(wǎng)獲取的信息可以利用計算機進行大數(shù)據(jù)計算與分析，從而獲取極具價值的信息，以供決策與控制。3)信息交流。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術一樣，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享，及時將系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)较到y(tǒng)中心。

1．1．3物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)技術一般可分為感知層、網(wǎng)絡層以及應用層三大環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等，利用上述技術能夠?qū)崿F(xiàn)對物體的標識與感知［4］。網(wǎng)絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)處理技術等，是信息處理、數(shù)據(jù)管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等，是信息處理的應用執(zhí)行層面。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術，如PML開發(fā)技術、嵌入式技術、傳感器網(wǎng)絡技術、信息安全技術等，這些技術的應用顯著提升了物聯(lián)網(wǎng)的性能。

1．2智能電網(wǎng)介紹

1．2．1智能電網(wǎng)概念所謂智能電網(wǎng)，其本質(zhì)是電網(wǎng)的智能化發(fā)展，以物理電網(wǎng)為基本框架，充分結(jié)合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統(tǒng)技術、計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的應用，將資源開發(fā)、電能應用、電網(wǎng)管理等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了智能化集成，不僅實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的無縫連接，而且提升了電網(wǎng)的工作效率及可靠性，因此，具有極大的經(jīng)濟效益。

1．2．2智能電網(wǎng)主要特征1)自愈性。智能電網(wǎng)具備自我修復能力，當電網(wǎng)中出現(xiàn)故障，可以容錯重組，實現(xiàn)系統(tǒng)自愈。2)激勵性。智能電網(wǎng)可以激發(fā)用戶參與到電網(wǎng)的運作過程中，從而提高電網(wǎng)的工作效率。3)安全性。智能電網(wǎng)相比普通電網(wǎng)具備更高的安全性，尤其是在利用智能化技術下，電網(wǎng)的抵御能力更強，電網(wǎng)安全性更高。4)兼容性。智能電網(wǎng)可以兼容各種形式的發(fā)電、供電、蓄電，因此電網(wǎng)的兼容性更好。5)優(yōu)化性。智能電網(wǎng)能夠優(yōu)化各種電網(wǎng)設備的運行，降低電網(wǎng)的運行成本，優(yōu)化性能優(yōu)越。

1．2．3智能電網(wǎng)關鍵技術智能電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢，是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統(tǒng)工程。智能電網(wǎng)所包含的關鍵技術主要有可處理大量數(shù)據(jù)的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網(wǎng)能源分布式接入技術;系統(tǒng)容錯技術;傳感器網(wǎng)絡技術;智能規(guī)劃技術等。

2物聯(lián)網(wǎng)技術與智能電網(wǎng)技術融合

物聯(lián)網(wǎng)技術與智能電網(wǎng)技術的融合是信息化技術發(fā)展的必然，也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。采用物聯(lián)網(wǎng)技術的智能電網(wǎng)，能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發(fā)展提供重要的支撐。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，能夠提高智能電網(wǎng)的自動化、智能化，對提高智能電網(wǎng)的管理，提高電網(wǎng)的工作效率，降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯(lián)網(wǎng)技術與智能電網(wǎng)技術的融合，筆者分別從感知層、網(wǎng)絡層、應用層三方面進行介紹。

2.1感知層感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備，從而實現(xiàn)對物體屬性、行為的監(jiān)測，并能夠獲取物體的基本信息數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡技術、通信技術將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。在智能電網(wǎng)中，采用物聯(lián)網(wǎng)技術可以對輸電線路、電氣設備等電網(wǎng)目標進行識別與監(jiān)控，并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。

2.2網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層是利用互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享的關鍵環(huán)節(jié)。在智能電網(wǎng)中，主要以光纖網(wǎng)絡為主要的網(wǎng)絡層，并以無線通信網(wǎng)絡、無線寬帶網(wǎng)絡為輔助，將感知層獲取的數(shù)據(jù)進行實時傳輸。在智能電網(wǎng)的應用過程中，為了保證系統(tǒng)的安全性，因此對數(shù)據(jù)的傳輸提出了更高的要求，智能電網(wǎng)的信息傳輸主要通過電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡，只有在特殊環(huán)境下，才可以部分依靠公共網(wǎng)絡。此外，為了保證智能電網(wǎng)的應用，電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡應該以骨干光纖網(wǎng)絡為主，這樣不僅能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，而且能夠提高數(shù)據(jù)的容量。以光纖網(wǎng)絡為主，輔助以無線寬帶網(wǎng)絡、電力線載波網(wǎng)絡、無線數(shù)字通信網(wǎng)絡等通信技術，實現(xiàn)雙向?qū)拵ㄐ诺闹悄茈娋W(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。

2.3應用層應用層是物聯(lián)網(wǎng)對相關信息或處理結(jié)果進行應用的層面，在智能電網(wǎng)中，應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯(lián)網(wǎng)技術提供重要的信息數(shù)據(jù)，同時也為物聯(lián)網(wǎng)技術提供數(shù)據(jù)處理與計算的基礎設施，保證各種數(shù)據(jù)、設備的接口資源，為物聯(lián)網(wǎng)提供各種適應性極強的應用。此外，應用物聯(lián)網(wǎng)技術后，智能電網(wǎng)的在智能計算、大數(shù)據(jù)處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案，能夠應用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)智能化決策，對提升電網(wǎng)的管理水平具有重要意義。

3物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中應用展望

物聯(lián)網(wǎng)技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力，能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展提供極大的推動作用。以目前的發(fā)展趨勢來看，物聯(lián)網(wǎng)技術與智能電網(wǎng)技術的結(jié)合與應用將不斷的深入與完善，尤其是在以下幾方面的應用，將成為物聯(lián)網(wǎng)技術、智能電網(wǎng)技術融合的重要方向。1)輸電線路可視化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術的遠程識別與感知技術，能夠?qū)旊娋€路進行可視化監(jiān)控，結(jié)合無線通信技術、全球定位技術等，對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監(jiān)控，提高智能電網(wǎng)輸電線路的感知能力，縮減解決故障的反應時間。2)電力生產(chǎn)智能化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術，能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)的智能化管理，尤其是將RFID技術、傳感器網(wǎng)絡技術應用到電力現(xiàn)場作業(yè)，能夠?qū)φ`操作、非法進入等安全事件進行遠程監(jiān)管，可以對電力生產(chǎn)設備進行智能化管理，減少電力生產(chǎn)的安全隱患，結(jié)合用電信息情況，智能規(guī)劃生產(chǎn)計劃。3)用電信息智能采集。傳統(tǒng)用電信息通過電表人工采集，實時性、準確性均難以保證。應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以建立遠程用電信息采集系統(tǒng)，并將采集的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡實時反饋到管理中心，可實現(xiàn)用電信息的實時管理，提高智能電網(wǎng)的智能化，適時進行調(diào)峰調(diào)頻，提升用電效率。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障，能夠有效提高電網(wǎng)的可靠性，提升客戶服務滿意度。

4結(jié)語

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隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，智能電網(wǎng)技術也越來越多的被運用到用電營銷當中，用電檢查、業(yè)務擴充、電表抄核收等傳統(tǒng)的用電管理隨著智能電網(wǎng)技術的引進也被變革、更新，使之越來越現(xiàn)代化、自動化、智能化。本文從智能電網(wǎng)的相關情況入手，分析智能電網(wǎng)在用電營銷中的應用范圍和方向，推動我國電力行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化進程。

智能電網(wǎng)及智能電網(wǎng)技術概述

智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)智能化，它主要是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎之上，通過先進的傳感和測量技術、設備技術、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟、環(huán)保等目標。智能電網(wǎng)主要包括自愈性、激勵性、攻擊防御性、滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量等性能。

智能電網(wǎng)技術。在智能電網(wǎng)技術中，其關鍵技術主要體現(xiàn)在以下幾點：

高級量測體系。高級測量體系主要是用來進行用戶用電信息的測量、搜集、分析、儲存等，是用電營銷智能化的基礎、在該體系中主要包括智能電表、通信網(wǎng)絡以及相關的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該技術的應用可以很好的實現(xiàn)雙向?qū)崟r通信、雙向計量、信息采集、數(shù)據(jù)分析等功能（如圖一所示）。

圖一 高級測量體系

分布式能源接入。分布式能源接入主要包括分布式發(fā)電以及儲存裝置。主要是為了滿足用戶的個性化需求，在用戶附近安裝一定的小型發(fā)電系統(tǒng)，由于其規(guī)模比較小，因此多進行就地資源利用，比如太陽能、天然氣、風能等。采用分布式能源接入時，一般需要保證電壓的穩(wěn)定性。

信息及通信技術。信息及通信技術是智能電網(wǎng)技術中非常重要的一項，它主要為電網(wǎng)實施快速響應、雙向互動、遠程控制、數(shù)據(jù)搜集、分析、儲存、決策等提供有力的技術支撐和支持，對相關數(shù)據(jù)的采集也越來越快速、方便。信息技術主要有云計算、空間信息、智能處理、信息安全等.通信技術主要有無線通信、光纖通信、電力載波等。

智能電網(wǎng)技術在用電營銷中的應用

智能化抄表。智能化抄表分為遠程抄表和抄表設備的智能化。遠程抄表是指利用智能電表上的后臺控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊，通過低壓配電線、通信網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線和串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P的通訊手段，對用戶的電表數(shù)據(jù)進行遠程自動抄錄、自動統(tǒng)計、自動計費的智能化抄表。同時，在一些沒有實施遠程抄表的地區(qū)，電力部門的抄表人員可以攜帶可靠安全、操作簡單的智能化抄表設備到實地進行電表抄錄工作。而GPRS遠程抄表系統(tǒng)的應用數(shù)量也逐漸提高，它主要由電度表、GPRS以及采集器、中心服務器等組成，采集器主要是對用戶的用電情況進行實施數(shù)據(jù)采集，并通過GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)將數(shù)據(jù)匯集到服務器中，及時對其用電情況進行統(tǒng)計、分析、計費等。該技術的應用在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的安全、可靠等，并能快速生成用電統(tǒng)計分析、交費單據(jù)等，大大提供了工作效率。

智能化自動配電系統(tǒng)。智能化自動配電系統(tǒng)是通過對微機控制技術、電力網(wǎng)絡技術、通訊網(wǎng)絡技術的結(jié)合運用，達到用電營銷目的的智能化系統(tǒng)。它具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高、監(jiān)控實時性強的特點。它為遠程抄表的實現(xiàn)奠定了信息交流的基礎。近年來，隨著社會科學技術的不斷發(fā)展進步，智能化自動配電系統(tǒng)也能夠在原有的基礎上同時兼容像GPRS這樣的其它通訊網(wǎng)絡。智能化自動配電系統(tǒng)的應用，可以實現(xiàn)用電營業(yè)的管理信息系統(tǒng)同自動抄表系統(tǒng)的資源共享，減少電力部門工作人員的任務量，提高經(jīng)濟效益，推動用電營銷管理的現(xiàn)代化進程。

營配信息通信一體化平臺。營配信息通信一體化平臺是指根據(jù)國家電網(wǎng)的相關法律法規(guī)的標準和規(guī)定，利用先進的現(xiàn)代化信息傳輸技術，在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型和統(tǒng)一的電網(wǎng)設施的基礎上，建立的用戶停電管理、供電穩(wěn)定性管理、報裝業(yè)擴輔助、線損管理和電網(wǎng)CIS一體化、標準化的統(tǒng)一的信息服務平臺。營配信息通信一體化平臺的傳輸通道住主要采用的“主、輔、補充”相結(jié)合的信道組合，即以光纖為主要的傳輸線路，寬帶無線網(wǎng)絡為輔助通道，同時利用公共信息網(wǎng)絡進行相關補充。營配信息通信一體化平臺保證了信息傳輸?shù)恼_性、完整性、及時性，實現(xiàn)了營配電網(wǎng)的實時監(jiān)控和一體化維護，加強了營銷配電的智能化、實時化和精細化，推動了智能電網(wǎng)技術在用電營銷中的應用。

智能交互儀表。交互終端智能化主要體現(xiàn)在通過人機界面，使電網(wǎng)與用戶之間實現(xiàn)信息交互。它是一個雙向交流溝通的渠道。智能交互儀表可以使電力相關部門對電力傳輸和營銷進行實時、準確的跟蹤監(jiān)控，及時的發(fā)現(xiàn)電力運輸、儲存過程中的耗損情況和環(huán)節(jié)，避免了盜電現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展。對用戶用電情況進行信息傳遞，將其發(fā)送至相關電力部門，使電力部門對電力輸送、儲存等進行實時跟蹤監(jiān)控，并對出現(xiàn)盜電、耗損等情況進行有效避免，同時還能對用戶合理、科學的用電實施有效引導。除此之外，交互終端智能化還主要表現(xiàn)在對家庭實施安防，為社區(qū)提供服務等。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)在交互終端智能化有了更進一步的發(fā)展，在其下級進行智能家電的連接，智能家電主要具有信息網(wǎng)絡功能以及微機智能化等特點，基于遠程控制、維護以及智能報等等功能，有效實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間的雙向互動，以便達到科學用電的目的。

篇5

【關鍵詞】智能；電網(wǎng)；技術體系

1、智能電網(wǎng)體系背景

電力系統(tǒng)時我國經(jīng)濟領域的重要產(chǎn)業(yè)支柱之一，是維持國民經(jīng)濟良好發(fā)展的主動脈，電力行業(yè)的運行發(fā)展與國計民生的發(fā)展狀況息息相關。隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人們的生活狀態(tài)也有了很大的改觀，因此對電力系統(tǒng)的要求也越來越多。近年來，我國的信息水平和科技水平均有大幅度的提高，智能城市、智能交通、智能建筑、智能家電、智能設備、電動汽車等都是將來的必然發(fā)展趨勢。只有構(gòu)建強有力的智能電網(wǎng)體系，才能夠滿足社會各方面的發(fā)展需求，才可以實現(xiàn)供電服務的互動化、個性化、多樣化，促進服務水平和質(zhì)量的不斷提高。

在我國，智能電網(wǎng)技術體系融合了電力能源技術、自動控制技術、決策分析技術、通信信息技術以及測量傳感技術等多種技術，并且高度集成與電網(wǎng)設施之上，從而構(gòu)建現(xiàn)代化新型電網(wǎng)。它具有優(yōu)化、集成、經(jīng)濟、兼容、自愈、堅強等優(yōu)良特性，涵蓋了電力體系調(diào)度、用電、配電、變電、輸電、發(fā)電等各個環(huán)節(jié)，具有互動化、自動化、數(shù)字化、信息化等技術特征。構(gòu)建和推行智能電網(wǎng)技術將會是國內(nèi)電網(wǎng)領域的一座重要的“里程碑”。

研發(fā)智能電網(wǎng)系統(tǒng)需要專門的技術體系和能源體系支撐，構(gòu)建智能電網(wǎng)需要融合組織新電網(wǎng)技術、先進儲能技術以及現(xiàn)代技術體系等的相互關系，因此，探討智能電網(wǎng)技術體系構(gòu)建具有巨大的理論意義和現(xiàn)實意義。

2、智能電網(wǎng)技術體系[1]

（1）拓撲結(jié)構(gòu)

智能電網(wǎng)靈活的拓撲結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)放射電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同。傳統(tǒng)放射電網(wǎng)中，一旦發(fā)生線路故障，就很難迅速恢復正常的負載供電。靈活的智能電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)是當前構(gòu)建的智能電網(wǎng)的基礎物理結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生網(wǎng)絡故障，該拓撲結(jié)構(gòu)能夠控制故障在最小范圍之內(nèi)，這就給快速恢復供電提供了條件。所以，需要在配電體系的側(cè)面發(fā)展循環(huán)網(wǎng)絡分布，還有就是微電網(wǎng)分布設置和環(huán)形總線設置。從而達到流量雙向控制和電路之間交換功率。

（2）測量及傳感技術

測量及傳感技術可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控以及分時用戶管理，比如實時監(jiān)測分布式設備、智能儀表以及大量的測量裝置和傳感器，定位和檢測故障、狀態(tài)運行參數(shù)和故障運行參數(shù)等。測量系統(tǒng)和傳感器有機融合，能夠達到智能控制的目的。低能耗、高精度的傳感器技術和現(xiàn)代化的網(wǎng)絡測量技術是研發(fā)智能電網(wǎng)過程中急需的技術能源。

（3）專業(yè)芯片技術

專業(yè)芯片技術是是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的技術支撐，在當前設備中應用專用的智能電網(wǎng)芯片，可以升級智能電網(wǎng)的功能，專用的智能電網(wǎng)芯片技術所供設備能夠根據(jù)任務要求達到所需功效，專業(yè)的智能芯片技術包括：通信體系芯片、時間芯片、控制芯片、驅(qū)動芯片以及計量芯片等。

（4）通信技術

建設智能電網(wǎng)需要使用標準統(tǒng)一的原則，將通信系統(tǒng)構(gòu)建成集成性和開放性融合的體系。智能系統(tǒng)的構(gòu)建范圍實現(xiàn)從發(fā)電端到客戶端的全覆蓋，構(gòu)建完成的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r控制全部的電網(wǎng)設備，智能電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)都可以達到雙向通信。用戶終端、保護系統(tǒng)、控制裝置以及智能網(wǎng)絡傳感器等均能夠達到“即插即用”，實現(xiàn)全部狀態(tài)參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù)等的智能化和可視化。

（5）信息安全和網(wǎng)絡安全技術

智能電網(wǎng)作為一種信息化、科技化高度融合的高科技系統(tǒng)，它的安全內(nèi)涵比傳統(tǒng)電網(wǎng)要高很多，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡安全和信息安全尤為重要。信息安全和網(wǎng)絡安全技術包括以下幾種：實時鏡像備用、新密碼技術、信息信任體系、惡意入侵防御技術、病毒防護技術、數(shù)據(jù)存儲安全、實時主動防護以及網(wǎng)絡系統(tǒng)復雜生存性等。

（6）預測短期負荷以及發(fā)電機功率技術

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術體系需要配備超強的預測能力，還有超敏銳的預警技術。預測短期負荷以及發(fā)電機功率技術的實現(xiàn)，應該以先進的信息通信技術和智能傳感器技術為支撐，從而達到短期預警或預測，比如短期預測能源發(fā)電功率以及各種負荷預測等，從而達到超時預測預警。

（7）蓄能技術

可再生能源的顯著特點就是不穩(wěn)定，所以智能電網(wǎng)不能利用傳統(tǒng)的機組實現(xiàn)瞬態(tài)功率平衡的技術來實現(xiàn)儲能需求，智能電網(wǎng)中的主要儲能技術有很多儲能單元，比如：超導磁儲能、電容器儲能、燃料電池以及化學電池儲能等，它們都具有高密度以及高效的特點。

（8）電力控制技術

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術體系中的重要的組成部分就是電力控制技術，它可以實現(xiàn)系統(tǒng)的運行優(yōu)化，對于完善智能電網(wǎng)技術體系具有重要的作用[2]。

3、小結(jié)

構(gòu)建智能電網(wǎng)技術體系需要著眼于科技發(fā)展，以科技創(chuàng)新為基礎，融合各方面力量，實現(xiàn)統(tǒng)籌兼顧和可持續(xù)發(fā)展。我國處于構(gòu)建智能電網(wǎng)技術體系的初級階段，模塊轉(zhuǎn)換技術、體系技術標準以及實際的實施建設都不夠成熟，需要在實踐中不斷進步和完善。

參考文獻

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（1）不斷改善用戶體驗

用戶體驗游電費價格、停電率、階梯電價等方面。電力公司需要根據(jù)不同的需求進行調(diào)整，用戶體驗的改善也是智能電網(wǎng)的工作目標。

（2）電網(wǎng)自我控制能力的提升

當前，我國電網(wǎng)制動裝置還未具有評估事態(tài)發(fā)展的能力。因此，我們必須不斷加強評估動態(tài)安全來做好預防性控制。智能電網(wǎng)正是面臨系統(tǒng)故障時，能夠?qū)⒃搮^(qū)域予以隔離，有很強的應用價值。

（3）能夠切實提高電網(wǎng)運行效率

除去運行優(yōu)化與資產(chǎn)管理以及降低使用率成本以外，智能電網(wǎng)還通過使用儲能、高溫超導、電子等新技術對電網(wǎng)進行了改革。以高溫超導技術為例，該技術的應用僅通過狹窄通道即可實現(xiàn)電力的大量傳輸，且電壓網(wǎng)損接近零。

2智能電網(wǎng)技術體系主要內(nèi)容

2.1拓撲結(jié)構(gòu)

我國多年來一直采用較為傳統(tǒng)的放射電網(wǎng)，這樣的電網(wǎng)如果發(fā)生線路方面的故障，很難以最快的速度恢復正常供電。由于智能電網(wǎng)中的靈活的拓撲結(jié)構(gòu)是構(gòu)建智能電網(wǎng)最為基礎的物理結(jié)構(gòu)。一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡方面的故障，拓撲結(jié)構(gòu)可以迅速的將其控制于最小范圍內(nèi)，給快速恢復供電提供了必要的條件。因此，配電體系的側(cè)面發(fā)展循環(huán)網(wǎng)絡，并設置環(huán)形總線與微電網(wǎng)。這樣才能控制雙向流向，并保證電路間的交換功率。

2.2智能電網(wǎng)中的測量及傳感技術

該技術可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、分時段的用戶管理。例如：可以對分布式設備進行實時監(jiān)控，還能及時監(jiān)控到智能儀表、傳感器、測量裝置。通過傳感器與測量系統(tǒng)的有效結(jié)合，可以實現(xiàn)智能控制的目標。智能電網(wǎng)研究中，我們最為急需的就是精度高、能耗低的傳感技術與網(wǎng)絡測量技術。

2.3智能電網(wǎng)中的專業(yè)芯片技術

該技術是智能電網(wǎng)的核心技術部位。電網(wǎng)中的芯片升級后可以實現(xiàn)眾多功能。智能芯片所包括的主要種類有：通信體系芯片、控制芯片、時間芯片、計量芯片和驅(qū)動芯片等等。

2.4智能電網(wǎng)中的通信技術

智能電網(wǎng)正常構(gòu)建與運行離不開通信技術。雙向、高速集成、實時的通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)正常運行的基本保障。通信技術不但能實現(xiàn)信息的雙向傳輸、實現(xiàn)互動，還能應用量測技術進行連續(xù)、實時的檢測和校正電網(wǎng)中的各項參數(shù)。進而使用相應的信息技術實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的自愈目的，并接受更加完整的信息。

2.5信息安全與網(wǎng)絡安全技術

由于智能化電網(wǎng)是科技化與信息化相結(jié)合的系統(tǒng)，其安全內(nèi)涵較傳統(tǒng)電網(wǎng)要高很多。這就對智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡與信息安全加倍防范。當前較為常見的安全技術有：新密碼技術、實時鏡像備用、信息信任體系、病毒防護技術、惡意入侵防御技術、數(shù)據(jù)存儲安全、實時主動防護等等。

2.6智能電網(wǎng)中的智能化設備技術

為提升電力系統(tǒng)的工作性能，我們必須在智能電網(wǎng)中使用最新電子設備。新技術與設備的使用能提高功率密度、成產(chǎn)效率、供電可靠性以及輸配電系統(tǒng)性能。此外，我們要在負荷特性與電網(wǎng)間尋找出平衡點來提高電能質(zhì)量。

（1）電力電子技術。該技術主要通過電力電子器件對電能進行控制與變換。當前，半導體功率元器件逐漸向大容量、高壓化方向發(fā)展，很多電力電子產(chǎn)業(yè)都以高壓變頻作為主要的傳動技術。同步開端技術的智能開關。新型超高壓的高壓直流輸電技術，交流柔性輸電技術。用戶用電技術有動態(tài)電壓恢復器、靜止無功發(fā)生器。

（2）分布式的能源接入技術。自我調(diào)節(jié)能力和智能判斷基礎上的分布式管理與多能源統(tǒng)一入網(wǎng)，是智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心部位。這個系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集和監(jiān)控電網(wǎng)與用戶用電信息，以輸配電方式為終端輸送電能時也是最安全和最經(jīng)濟的。分布式電源（DER）的種類主要有：光伏電源、風力發(fā)電、燃料電池、小水電、儲能裝置能等。通過智能自動化系統(tǒng)，可以將多種分布式電源猶記得并入電網(wǎng)之中，并保證運行有很強的協(xié)調(diào)性。在提高系統(tǒng)工作效率與可靠性的基礎上，節(jié)省了大量的輸電網(wǎng)方面的投資。有力的支持了峰荷電力與電網(wǎng)緊急功率，進而帶來更大的經(jīng)濟與社會效益。

2.7發(fā)電機功率與預測短期負荷技術

超強的預測力是構(gòu)建智能電網(wǎng)技術體系的有力保證。實現(xiàn)短期負荷預測和發(fā)電機功率預測，必須將只能傳感器與先進的信息通信技術作為技術支撐。這樣才能實現(xiàn)短期的預測和預警。

2.8蓄能技術

不穩(wěn)定是可再生能源的最大缺點，因此，智能電網(wǎng)的儲能技術室很多單元構(gòu)成的，例如：電容器儲能、超導磁儲能、化學電池儲能和燃料電池儲能等多種形式，這些儲能方式的主要特點是：高效、高密度。

2.9電力控制技術

同樣，電力控制技術也是智能電網(wǎng)技術體系構(gòu)建中至關重要的組成部分。該技術可以優(yōu)化運行系統(tǒng)，很好地完善智能電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。

3結(jié)束語

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關鍵詞：微電網(wǎng)技術；分布式發(fā)電；可持續(xù)發(fā)展

微電網(wǎng)（Micro-Grid）通常也譯作微網(wǎng)，是一種集合了微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置等的新興網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。相比于傳統(tǒng)的大電網(wǎng)建設來說，微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我保護、控制、管理的自治系統(tǒng)，而且除了孤立運行，還能夠?qū)崿F(xiàn)和外部網(wǎng)絡的連接。其主要的特點是通過多個分布式電源以及對應的負載按照一定的網(wǎng)絡拓撲方法構(gòu)建的新型網(wǎng)絡，并且借助于靜態(tài)開關實現(xiàn)和傳統(tǒng)電網(wǎng)進行連接，因此微電網(wǎng)的開發(fā)以及延伸技術能夠促進分布式電源以及可再生能源的大規(guī)模組網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源形勢的供給組織可靠性以及穩(wěn)定性的提高，是當前最為有效的主動式配電網(wǎng)方式，同時也是傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過度的重要技術。為此我們詳細分析了其研究的現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展形勢。

1 微電網(wǎng)技術的基本特征

微電網(wǎng)技術有著廣闊的市場前景，歐美等發(fā)達國家均已經(jīng)開展了相關的技術研究而且已經(jīng)在概念驗證、方案控制、運行特性等方面取得較好的突破。近兩年隨著智能電網(wǎng)建設的推進，我國也開始了相關的研究，截止到2014年底，我國已經(jīng)開展的微電網(wǎng)示范工程30個，涉及的類型廣泛。從目前來看微電網(wǎng)有著幾個重要的基本特征：微型，微電網(wǎng)電壓等級一般較低（多數(shù)為10kV以下），系統(tǒng)規(guī)模通常在兆瓦級以下；清潔，微電網(wǎng)多以風能、太陽能等清潔能源為主要的內(nèi)部能源，或者是圍繞清潔能源利用；自治，能夠通過內(nèi)部電源實現(xiàn)全部或者部分自治；友好，可以緩解大規(guī)模分布式電源接入給電網(wǎng)的沖擊和影響。

2 微電網(wǎng)的運行與控制策略

就運行特性來看微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)有著明顯的區(qū)別，微電網(wǎng)運行控制的核心就是如何協(xié)調(diào)其內(nèi)部的逆變電源。由于微電網(wǎng)分布式發(fā)電類型、符合特點以及電能質(zhì)量約束等特殊條件的限制，導致其對于逆變電源的控制更加復雜。通常來說由于微電網(wǎng)分布式發(fā)電形式和容量的不同，一般為了實現(xiàn)逆變裝置的擴充會采取多級并聯(lián)的方式，那么經(jīng)過并聯(lián)運行的逆變電源在實際的運行過程中，就可以實時的按照大電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的需求調(diào)整輸出功率的電壓幅值、相位以及頻率等。對于孤島運行來說，微電網(wǎng)內(nèi)部的逆變電源能夠在沒有大電網(wǎng)的參考數(shù)值的情況下實現(xiàn)自我調(diào)整，即自行調(diào)整輸出功率的電壓、頻率和相位等來科學的分配負載功率，并且能夠保護重要負載的運行。一般來說微電網(wǎng)的實際運行效果不同，不同的分布式發(fā)電類型也常常對應不同的控制策略，只有這樣才能在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下提升能源的利用效率。根據(jù)控制方式的不同，一般而言逆變電源的控制方法有恒壓恒頻控制、恒功率控制、下垂控制幾種。

微電網(wǎng)的控制策略有兩種。一種是主從型（master-slave operation）控制策略，主從型控制策略是在一個主控單元的協(xié)調(diào)控制下，對不同類型的分布式發(fā)電賦予了不同的功能，并且對應的采取了不同的控制方法；一種是對等型控制策略，這種控制策略是基于外特性下降為核心的控制手段，相比與主從型的控制方法不同的是，其對于不同發(fā)電模塊的控制方法是相同的，而且各個分布式發(fā)電模塊之間不存在從屬關系，在運行中是平級的。

3 經(jīng)濟效益和安全機制

隨著環(huán)境保護以及能源危機的雙重影響，導致現(xiàn)在必須重視對清潔能源的利用，很多高效分布式能源工業(yè)的發(fā)展急需在靠近負荷中心設立一個對應電源，而微電網(wǎng)以其重要的優(yōu)勢得到了快速的發(fā)展。從經(jīng)濟效益分析來看，當前相關的儲能設備以及控制中心的建造價格非常高，一次性投資非常高，而且后期運營和維護費用成本也很高，而且由于微電網(wǎng)發(fā)展起步緩慢，相應的電價制定和補貼凡是還沒有具體的方案，短期內(nèi)甚至未來相當一段發(fā)展時期，傳統(tǒng)的并網(wǎng)模式的經(jīng)濟效益都要超過微電網(wǎng)控制。但是隨著國家對于清潔能源發(fā)展的重視，相關的政府補貼和政策必將對微電網(wǎng)有所傾斜。

由于微電網(wǎng)存在著孤島運行的機制，因此必須重視孤島檢測和防反送電等方面的問題。上文提到微電網(wǎng)內(nèi)部的分布式電源接入電壓較低，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)就地平衡，但是不可避免的會對外部電網(wǎng)產(chǎn)生一定的影響。通常微電網(wǎng)能夠引發(fā)微電網(wǎng)孤島效應的情況有三種：（1）配電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)停止，這個時候盡管整個電網(wǎng)是停電的，但是微電網(wǎng)讓然能夠通過內(nèi)部的儲能和備用電源短時間的維持系統(tǒng)運行；（2）配電網(wǎng)或者配電網(wǎng)某處電路故障，引發(fā)線路斷開或者跳閘。這個時候會讓微電網(wǎng)以及網(wǎng)內(nèi)負載形成一個獨立運行的電網(wǎng)系統(tǒng)，并能夠通過自身的控制保證運行的穩(wěn)定；（3）微電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)生非常規(guī)斷開的時候，微電網(wǎng)并沒有停止運行。為了保障微電網(wǎng)技術的安全性，必須采取一定的措施。主要的方式有：對微電網(wǎng)分布式電源注入容量進行限制，通過正序阻抗變化實現(xiàn)故障定位，基于組網(wǎng)技術的自我保護，應用于繼電保護的Agent等。

4 未來的展望

隨著微電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展和成熟，微電網(wǎng)在未來智能電網(wǎng)建設中的自愈、用戶側(cè)互動以及需求響應等方面的作用越來越重要，特別是隨著新能源發(fā)電技術的廣泛應用，微電網(wǎng)也越來越向更高電壓等級、更大容量過度。綜合分析其未來的發(fā)展主要有以下幾個重要的發(fā)展方向：（1）隨著新能源利用技術的不斷升高，微電網(wǎng)未來的發(fā)展也將面臨與多種能源綜合利用有關問題。這些問題主要集中在以下幾個方面：家庭式分布電源需求量的不斷增加、大量柔性電力電子裝置的出現(xiàn)將進一步增加微電網(wǎng)的復雜性、越來越多小發(fā)電機組并入引發(fā)的問題、微電網(wǎng)內(nèi)部電源以及儲能設備接口標準化問題、微電網(wǎng)環(huán)境評價機制等。（2）面對未來發(fā)展中微電網(wǎng)和配電網(wǎng)更高層次的交互問題。微電網(wǎng)和配電網(wǎng)相連接后，微電網(wǎng)面臨著相當多調(diào)整，例如內(nèi)部結(jié)構(gòu)、保護、控制方式都面臨著改革，不僅如此由于采用的全新的電能發(fā)電因此其電費價格、能量管理模式都將作出適應性的調(diào)整。因此一方面要保證配電網(wǎng)內(nèi)部調(diào)整逐漸實現(xiàn)標準化和規(guī)范化，并不斷的完善接入標準。另一方面也更加地重視微電網(wǎng)對于配電網(wǎng)的控制以及對用戶信息的搜集整理，借助于計算機網(wǎng)絡通信技術實現(xiàn)和用戶良好的互動效果，通過微電網(wǎng)內(nèi)部能量優(yōu)化、智能配網(wǎng)技術、微網(wǎng)群全局優(yōu)化等逐漸提高微電網(wǎng)技術的經(jīng)濟效益，保證微電網(wǎng)技術向著經(jīng)濟性、安全性、高效性方面發(fā)展。（3）實現(xiàn)信息和能源管理的雙重功能。未來的智能電網(wǎng)建設不僅僅實現(xiàn)了電能管理的高效運行，更加也能夠在計算機網(wǎng)絡技術的幫助下，實現(xiàn)信息和能源的雙重功能，特別與負荷很近的微電網(wǎng)，其未來的發(fā)展也必將以其靈活的供能方式與用電終端、企業(yè)以及物流等關聯(lián)緊密，而微電網(wǎng)對于能源和信息的共享和利用也將充分地發(fā)揮可再生能源的效益，滿足現(xiàn)代化的能源管理需求。

5 結(jié)束語

從當前的發(fā)展來看，微電網(wǎng)目前還處在一個實驗和示范階段，其技術到大面積的推廣和應用還有相當長一段路要走，但是其市場規(guī)模已經(jīng)初見端倪。從目前的環(huán)境形勢和能源危機的影響來看微電網(wǎng)有著良好的技術前景，文章總結(jié)了微電網(wǎng)技術的研究現(xiàn)狀，并結(jié)合其技術特點分析了其主要的發(fā)展趨勢，隨著國家政策和投入的不斷加大，中國未來將有更多的示范工程建設完成，在智能電網(wǎng)建設中發(fā)揮其重要的作用。

參考文獻

[1]鄭漳華，艾芊.微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國的應用前景[J].電網(wǎng)技術，2008，16：27-31+58.

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1.1電網(wǎng)設備高精建模與渲染

為了更精確的對電網(wǎng)設備進行三維可視化表達，根據(jù)桿塔和變電站設備的竣工圖紙進行1:1高精建模。桿塔建模主要需要桿塔明細表、桿塔結(jié)構(gòu)圖、基礎配置表等資料，絕緣子建模主要需要絕緣子設備圖，變電站建模主要需要總平面布置圖、電氣主接線圖、各電壓等級配電裝置間隔斷面圖、一次電氣設備廠家資料及建筑圖紙。設備三維建模的格式是當前主流的dwg及3ds格式，通過格式轉(zhuǎn)換成為三維全景智能電網(wǎng)技術所能支持的格式后在系統(tǒng)中進行三維渲染，達到逼真的展示效果。

1.2電網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)一體化整合

為解決國網(wǎng)甘肅省電力公司各部門之間業(yè)務數(shù)據(jù)相互孤立的狀態(tài)，通過建立“數(shù)據(jù)中心”的方式對省公司現(xiàn)有各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合，并在統(tǒng)一平臺下進行查詢統(tǒng)計，以消除“信息孤島”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。首先，對現(xiàn)有各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行分析，梳理出需要進行共享的業(yè)務數(shù)據(jù)清單。其次，通過數(shù)據(jù)抽取服務器將現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)抽取到數(shù)據(jù)中心，或者現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)將數(shù)據(jù)推送到數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)一體化整合。為提高數(shù)據(jù)訪問的效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)中心服務器通過OracleRac進行雙機熱備。

1.3空間信息與業(yè)務數(shù)據(jù)高度融合

傳統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)在信息系統(tǒng)中主要以表格和文字的形式進行表達，在數(shù)據(jù)的空間性和直觀性上比較欠缺。而三維全景智能電網(wǎng)技術通過建立電網(wǎng)空間信息與業(yè)務數(shù)據(jù)的關聯(lián)關系，實現(xiàn)二者之間的高度融合和“所見即所得”，在宏觀場景下，可以直觀地查看所有電網(wǎng)工程的空間位置，并查看其業(yè)務信息；在微觀場景下，通過點擊電網(wǎng)設備的高精度三維模型，可以查詢與之對應的所有業(yè)務信息。真正實現(xiàn)了“可視化工作”和“直觀管理”。

2電網(wǎng)規(guī)劃與建設一體化應用

三維全景智能電網(wǎng)技術作為一種直觀反映空間對象位置、關系及業(yè)務信息的技術手段，通過在甘肅電網(wǎng)信息化中的應用，建立“甘肅電網(wǎng)三維數(shù)字化工作平臺”(以下簡稱“平臺”)，可以實現(xiàn)對甘肅電網(wǎng)規(guī)劃與建設的一體化管理。一方面，通過采購高清衛(wèi)星影像覆蓋甘肅全省，構(gòu)建甘肅全省的三維地形地貌。在宏觀場景下，可以看到全省110kV及以上網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在微觀場景下對全省330kV及以上的變電站和線路進行1:1真實建模，從而實現(xiàn)甘肅電網(wǎng)從宏觀到微觀的全景展示。另一方面，通過空間信息與業(yè)務數(shù)據(jù)高度融合技術，在平臺上整合甘肅省電力公司現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)及信息資源，建成一個立體、直觀、統(tǒng)一的一體化業(yè)務平臺，服務于電網(wǎng)規(guī)劃建設全過程。因此通過三維全景智能電網(wǎng)技術的應用及平臺的構(gòu)建，能大大提高電網(wǎng)規(guī)劃建設的工作效率、管理水平及決策水平。

3結(jié)論與展望

3.1結(jié)論

通過三維全景智能電網(wǎng)技術在甘肅電網(wǎng)信息化中的研究與應用，可產(chǎn)生以下應用效益：

(1)整合全網(wǎng)資源，實時信息共享，循環(huán)增值通過在統(tǒng)一平臺下對全網(wǎng)信息資源進行整合，大大提高了數(shù)據(jù)在全網(wǎng)的共享性，同時可形成無形的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和資源積累，為后續(xù)工作提供借鑒，支持再創(chuàng)新。

(2)融入公司業(yè)務流程，服從統(tǒng)一權(quán)限管理平臺與省公司門戶網(wǎng)站集成，實現(xiàn)與省公司門戶集成，按照省公司統(tǒng)一的角色權(quán)限配置機制分配權(quán)限，納入省公司一體化管理流程。

(3)實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理模式變革性創(chuàng)新通過電網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)的一體化整合，將重點關心數(shù)據(jù)在統(tǒng)一平臺下進行集約化、規(guī)范化管理，由審批式管理過渡至權(quán)限式管理，由節(jié)點式管理過渡至扁平化的網(wǎng)狀管理。

(4)全新管理模式，樹立省公司發(fā)展新形象通過三維可視化與各類業(yè)務數(shù)據(jù)的高度融合，服務于甘肅電網(wǎng)主營業(yè)務的全過程，面對甘肅電網(wǎng)快速發(fā)展及日益增長的電網(wǎng)信息，提供一種全新的管理手段及信息支撐，也成為樹立省公司發(fā)展新形象的窗口。

3.2展望

為進一步縱深推進甘肅電網(wǎng)業(yè)務應用與管理提升，從以下幾方面對三維全景智能電網(wǎng)技術的研究與應用進行展望。

(1)提升基礎數(shù)據(jù)精度，構(gòu)建完備電網(wǎng)架構(gòu)甘肅省作為疆電外送、酒泉風電基地能源外送的核心走廊，對電網(wǎng)精細化管理要求更高，同時，隴南和天水為災害多發(fā)區(qū)，在規(guī)劃及應急等方面需要更高精度的基礎地理數(shù)據(jù)作為支撐。因此可以在現(xiàn)有2.5m分辨率衛(wèi)星影像基礎上，進一步充實全省更高精度(優(yōu)于0.5m分辨率)的航飛影像數(shù)據(jù)。同時，可以將35kV及以上網(wǎng)架坐標也納入到平臺，用典型模型進行展示，建成完備的甘肅全境網(wǎng)絡架構(gòu)，進一步加強對全省電力設施的全面展現(xiàn)和統(tǒng)籌管理能力。

(2)提升業(yè)務應用的深度，拓展業(yè)務輻射范圍一方面，可以以規(guī)劃為試點，逐步提升業(yè)務應用深度，更好發(fā)揮三維智能電網(wǎng)技術在應用中的實用性；另一方面，在現(xiàn)有“電網(wǎng)業(yè)務數(shù)據(jù)一體化整合”的基礎上，進一步拓展業(yè)務數(shù)據(jù)整合的范圍，提供更全面的業(yè)務管理手段及決策支撐。

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關鍵詞：配電設備 物聯(lián)網(wǎng) 中壓電力線載波

中圖分類號：TP205 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0063-02

我國物聯(lián)網(wǎng)應用總體上還處于發(fā)展初期，在許多領域上積極開展了物聯(lián)網(wǎng)的應用探索與試點，但在應用水平上與發(fā)達國家仍有一定差距。目前已開展了一系列的試點和示范項目，在電網(wǎng)、交通、物流、智能家居、節(jié)能環(huán)保、工業(yè)自動控制、醫(yī)療衛(wèi)生、精細農(nóng)牧業(yè)、金融服務業(yè)、公共安全等領域取得了初步進展。在電網(wǎng)領域上，2009年國家電網(wǎng)公布了智能電網(wǎng)發(fā)展計劃、智能變電站、配網(wǎng)自動化、智能用電、智能調(diào)度、風光儲等示范工程先后啟動。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術在電力行業(yè)的應用現(xiàn)狀

目前，物聯(lián)網(wǎng)中的射頻識別、無線傳感器網(wǎng)絡、全球定位技術等技術在電力系統(tǒng)生產(chǎn)、管理等各個環(huán)節(jié)都有所應用，協(xié)助實現(xiàn)有效的電網(wǎng)感知，提高了電力規(guī)范化管理能力。在發(fā)電環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術已應用于環(huán)境監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測、水情監(jiān)測等場景；在輸電環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術已應用于線路狀態(tài)監(jiān)測、線路環(huán)境監(jiān)測、雷電定位、智能巡檢等場景；在變電環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術已應用于變電環(huán)境監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測、變電站安全防護等場景；在配電環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術已應用于線路狀態(tài)監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測、線路故障定位及報警等場景；在用電環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)技術已應用于用電信息采集、智能家居/小區(qū)、智能樓宇/園區(qū)等場景。

2 應用技術

2.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術

物聯(lián)網(wǎng)感知層一般包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分，其關鍵技術主要包括：無線傳感器網(wǎng)絡技術（WSN）、RFID技術、二維碼技術、藍牙（Blueteeth）技術等。

2.1.1 自組織組網(wǎng)技術

在物聯(lián)網(wǎng)感知層中應用到了自組織組網(wǎng)技術，自組織組網(wǎng)技術的起源可追溯到1968年的ALOHA網(wǎng)絡和1973年美國國防部高級研究計劃署（DARPA）資助研究的“無線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PRNET）”。主要的特點是網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)變化，分布式控制方式，自組織性，多跳通信，節(jié)點的處理能力和能源受限，信道質(zhì)量較差。在物聯(lián)網(wǎng)中主要是應用在一些企業(yè)中，它通過自組織組網(wǎng)技術，組織、創(chuàng)建了公司內(nèi)部的網(wǎng)絡，在與外界進行信息交換，特別是在物聯(lián)網(wǎng)的應用中需要了解這樣的組網(wǎng)技術，以便于其公司信息的采集。

2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡技g

（1）無線溫度傳感器：實現(xiàn)溫度、溫升和相間溫差的高可靠實時在線監(jiān)測，實現(xiàn)設備運行溫度的自動管理，為設備的安全運行提供數(shù)據(jù)支持。

（2）無線水浸傳感器：實時在線監(jiān)測傳感器安裝位置（場所）是否浸（積）水，并實時地將水浸信息通過數(shù)據(jù)傳輸基站上傳到控制主機，以達到監(jiān)控告警的目的。

（3）無線桿塔傾斜傳感器：可以在線監(jiān)測桿塔傾斜狀態(tài)，當傾斜角度達到閥值時，向監(jiān)控主機發(fā)送告警信號。

（4）無線故障電流傳感器：主要實現(xiàn)現(xiàn)場的電流取樣及分析，判斷出當前的電流是否為故障電流，并采集周邊其他無線傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過無線傳感網(wǎng)把電流、諧波等數(shù)據(jù)傳輸出去。后臺軟件結(jié)合GIS進行故障點的定位，從而通知檢修人員到現(xiàn)場進行故障排除。

（5）無線門磁傳感器：安裝在柜門上，與永磁鐵或電磁線圈等器件配合使用，能夠?qū)崟r在線監(jiān)測柜門的開、關狀態(tài)以及開關次數(shù)。不影響柜門的正常使用。

（6）無線溫濕度傳感器：實時、準確地測量環(huán)境溫度和環(huán)境相對濕度?？梢詫崿F(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

（7）配變綜測骨干節(jié)點：采用無線組網(wǎng)協(xié)議來實現(xiàn)節(jié)點之間的通信，同時具有線路電流、電壓、諧波等線路參數(shù)的在線測量功能，支持有線485通信和以太網(wǎng)通信，同時內(nèi)部集成標準101和104通信協(xié)議。

2.1.3 RFID技術

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層技術

2.2.1 中壓電力線載波

中壓電力線通信是指綜合運用多種調(diào)制解調(diào)技術、信道編碼技術、網(wǎng)絡通信技術、模擬前端技術以及耦合結(jié)合技術，實現(xiàn)以中壓配電網(wǎng)為傳輸介質(zhì)的通信。

國內(nèi)外相關企業(yè)一直致力于中壓配電線路的載波通信領域研究，在載波調(diào)制和組網(wǎng)技術研究方面進行不斷的探索，在傳輸速率、可靠性方面已取得了較大進展。

BPLC依托電力線，可部署在變電站、環(huán)網(wǎng)柜直至用戶建筑內(nèi)，構(gòu)成可靠的配用電網(wǎng)信息的傳輸網(wǎng)絡，傳輸距離超過500 m。提供配電信息等寬帶接入，同時兼顧原有設備低速業(yè)務（RS-232/ RS-485）數(shù)據(jù)的接入。

2.2.2 線通信技術

無線通信技術可根據(jù)使用者類型分為無線公網(wǎng)和無線專網(wǎng)。對于無線專網(wǎng)來說，需要自身架設整套通信網(wǎng)絡，包括基站、終端和網(wǎng)管等，而無線公網(wǎng)僅僅租用運營商的現(xiàn)有網(wǎng)絡通道，由運營商負責運維即可。

相比較光網(wǎng)來說，架設無線鏈路則無需架線挖溝，線路開通速度快；無線擴頻能隨時架設，隨時增加鏈路，安裝、擴容方便；無線通信覆蓋范圍大，幾乎不受地理環(huán)境限制。缺點是采用邏輯隔離，相比有線網(wǎng)絡的物理隔離，安全性較差；無線傳輸速率最高不超過幾百兆每秒，相比光網(wǎng)絡傳輸速率較低。

2.2.3 xPON無源光網(wǎng)絡

以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡是一種特殊光纖以太網(wǎng)組網(wǎng)模式，采用點到多點（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡，是常采用IEEE802.3以太網(wǎng)幀來承載業(yè)務的PON系統(tǒng)。PON技術經(jīng)歷了APON、BPON、EPON、GPON等階段。其中的EPON技術已經(jīng)比較成熟，產(chǎn)品已開始規(guī)模商業(yè)應用。

3 實現(xiàn)方案

傳感器采集配電設備的運行環(huán)境數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過自身的無線通信模塊傳輸?shù)骄徒亩叹嚯x無線傳輸骨干節(jié)點，通過多個骨干節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸基站，然后通過配電自動化系統(tǒng)配套光通信ONU將配網(wǎng)設備狀態(tài)信息接入變電站，在變電站經(jīng)數(shù)據(jù)匯聚控制器進入電力安全III區(qū)送至主站數(shù)據(jù)采集服務器。傳感器和骨干節(jié)點的傳輸頻率采用2.4 GHz，傳感器網(wǎng)路采用了WSN（無線自組織網(wǎng)絡）。骨干節(jié)點之間可以直接通信，采用MESH網(wǎng)絡。

現(xiàn)場作業(yè)終端采集的RFID設備標識信息，采用GPRS無線公網(wǎng)通信方式，通過安全接入平臺，訪問系統(tǒng)主站，獲取設備臺賬信息、監(jiān)測信息和運行信息；并可將現(xiàn)場收集的設備狀態(tài)信息、設備評價信息及時傳回主站系統(tǒng)。

其中感知層實現(xiàn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)統(tǒng)一感知與表達，建立統(tǒng)一信息模型，規(guī)范感知層的數(shù)據(jù)接入，是對SG-ERP架構(gòu)的補充和完善。網(wǎng)絡層將不同的通信技術屏蔽，按照規(guī)范化的統(tǒng)一通信規(guī)約實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳送，則豐富了SG-ERP架構(gòu)。應用層完全遵循SG-ERP的體系架構(gòu)，將多種數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一管理并向外提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務，支撐各類業(yè)務應用，基于統(tǒng)一應用平臺，開發(fā)各類電力物聯(lián)網(wǎng)應用服務，供其他業(yè)務系統(tǒng)調(diào)用。

感知層主要利用各種傳感識別設備實現(xiàn)信息的采集、識別和匯集。其重點是實現(xiàn)統(tǒng)一的信息模型，具體包括對統(tǒng)一標識、統(tǒng)一語義、統(tǒng)一數(shù)據(jù)表達格式等方面。

網(wǎng)絡層主要負責由感知層獲取信息的傳輸和承載。網(wǎng)絡層旨在多種融合通信技術的引入，豐富通信方式。應用中傳感器與匯聚節(jié)點間多通過微功率無線通信等技術互聯(lián)，解決信息采集覆蓋及靈活性問題，匯聚節(jié)點與接入網(wǎng)關之間通過光網(wǎng)絡、PLC、無線寬帶等技術互聯(lián)，解決信息遠距離傳輸及可靠性問題。

用層基于國網(wǎng)SG-ERP架構(gòu)，研究電力物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務并封裝系統(tǒng)功能，為現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)提供各類的統(tǒng)一應用服務，也可以為其他業(yè)務系統(tǒng)提供更高等級的服務功能。

4 結(jié)語

通過物聯(lián)網(wǎng)技術的在智能電網(wǎng)建設中的應用，將會在電網(wǎng)建設、安全生產(chǎn)管理、運行維護、信息采集、安全監(jiān)控、計量應用、用戶交互等方面發(fā)揮巨大作用，可以全方位地提高智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)信息感知的深度和廣度，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化以及“信息流、業(yè)務流、電力流的高度融合”提供基礎數(shù)據(jù)支持。通過針對物聯(lián)網(wǎng)WSN（無線傳感器網(wǎng)絡）組網(wǎng)技術的研究，能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)通訊網(wǎng)絡的快速和智能組網(wǎng)，從而增強智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠性，可以方便快捷地增加網(wǎng)絡節(jié)點和監(jiān)控測點，加快智能電網(wǎng)建設的步伐。

參考文獻

[1] 任偉.物聯(lián)網(wǎng)安全[M].北京：清華大學出版社，2012.

篇10

【關鍵詞】智能電網(wǎng)；電力技術；功能

智能電網(wǎng)，就是以物理電網(wǎng)為基礎，將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。

1.智能電網(wǎng)技術的發(fā)展

1.1智能化通信技術

實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎，就是要建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)，智能電網(wǎng)的諸多特點都是通過高速雙向信息通信系統(tǒng)來實現(xiàn)的。把通信技術作為基礎的智能電網(wǎng)，不僅僅是能夠?qū)崿F(xiàn)通過信息的高速雙向傳輸來滿足用戶與電網(wǎng)的實時互動，更重要的是能夠利用先進的量測技術對電網(wǎng)中的各項參數(shù)進行實時的、連續(xù)不斷地自我監(jiān)測與校正，再利用先進的信息技術體現(xiàn)電網(wǎng)各系統(tǒng)的自愈功能，實時的收獲完整的電網(wǎng)信息，從而真正的達到提高供電可靠性、安全性和優(yōu)化電網(wǎng)性能這一目標。

1.2智能化量測技術

所謂智能化量測技術就是智能電網(wǎng)基本的組成部件。智能電網(wǎng)利用高速雙向信息通信系統(tǒng)對電網(wǎng)各項參數(shù)進行實時監(jiān)測，再把檢測到得電網(wǎng)各項參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信息，提供給智能電網(wǎng)的各個系統(tǒng)使用，從而及時獲取完整的電網(wǎng)信息，對電網(wǎng)的安全性、可靠性進行綜合評估，提高能源的利用效率。同時，在通知用戶正在實施的費率政策的情況下，利用微處理器的智能表計、儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率， 用戶也可自動控制電力的使用。

對于電力公司來說，參數(shù)量測技術包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關系（WAMS）、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、故障定位、設備健康狀況和能力、表計的損壞、停電確認、電能消費和預測等數(shù)據(jù)給電力系統(tǒng)運行人員和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持。

1.3智能化控制技術

智能化控制技術要求引進預設的專家系統(tǒng)，在智能電網(wǎng)中自動診斷、分析并預測電網(wǎng)狀態(tài)，不能超出專家系統(tǒng)的范圍，采取恰當?shù)拇胧┓乐构╇娭袛嗪碗娔苜|(zhì)量擾動，上述即是智能化控制技術，這項技術合理分配了電網(wǎng)的有功功率和無功功率。先進的自愈性電網(wǎng)控制技術不僅為控制裝置提供動作信號，同時也為運行人員提供有效信息，自動決策向系統(tǒng)運行人員提供最優(yōu)的處理辦法和解決方案，極大地提高了電網(wǎng)的可靠性。

1.4智能調(diào)度技術

智能電網(wǎng)建設中的一個重要環(huán)節(jié)就是智能調(diào)度。智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)全面提升縱深風險防御能力、效調(diào)控能力、科學決策管理能力、公平友好市場調(diào)配能力、靈活高效調(diào)控能力和調(diào)度系統(tǒng)駕馭大電網(wǎng)和進行資源優(yōu)化配置的能力。

1.5智能化決策支持技術

現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)對電力調(diào)度人員的決策時間有著嚴格的要求和限制，智能化決策支持技術通過可視化的界面，利用動態(tài)著色技術、動畫技術、虛擬現(xiàn)實以及其他數(shù)據(jù)展示技術等，將復雜的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)運行人員以理解的信息，協(xié)助工作人員認識、分析和處理緊急問題，極大地縮短做出決策的時間，提高運行人員的決策能力，促進電力調(diào)度由經(jīng)驗型向智能分析型的轉(zhuǎn)變。

1.6智能化設備技術

為了實現(xiàn)更大限度的提升電力系統(tǒng)的性能，智能電網(wǎng)啟用新一代的電力設備，充分利用新型電力電子、分布式能源接入等先進的設備和技術，用以提高電力生產(chǎn)效率、功率密度電網(wǎng)的輸送容量、輸配電系統(tǒng)的性能和供電可靠性，同時在電網(wǎng)和負荷特性之間尋求最佳的平衡點，以此來提高電能質(zhì)量。新一代的電力設備和技術可以使新能源得到更有效的利用，為智能電網(wǎng)的安全運行提供有力的保障。

1.6.1電力電子技術：所謂電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行變換及控制的現(xiàn)代技術。目前，半導體功率元器件向高壓化、大容量化發(fā)展，以SVC為代表電力電子產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了以高壓變頻為代表的電氣傳動技術；以智能開關為代表的同步開斷技術；以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術以及柔流輸電技術；以靜止無功發(fā)生器、動態(tài)電壓恢復器為代表的用戶電力技術等。

1.6.2分布式能源接入技術：構(gòu)建具備自適應調(diào)節(jié)能力與智能判斷的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的核心。該系統(tǒng)可對電網(wǎng)信息以及用戶用電信息進行實時采集與監(jiān)控，并且最經(jīng)濟最安全的輸配電方式給終端用戶輸送電能，實現(xiàn)對電能的最優(yōu)利用和配置，提高電網(wǎng)運營的可靠性和能源利用效率。分布式電源（DER）包括很多種類，比如風力發(fā)電、光伏電源、小水電、燃料電池和儲能裝置。大量的并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運行的分布式電源，徹底改變了傳統(tǒng)配電系統(tǒng)單向潮流的特點，使用新的保護方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。高級的自動化系統(tǒng)把這些分布式電源無縫集成到電網(wǎng)中協(xié)調(diào)運行，這樣不僅僅節(jié)省了對輸電網(wǎng)的投資，更提高了全系統(tǒng)的可靠性和效率，也因此對電網(wǎng)緊急功率和峰荷電力提供有力的支持帶來巨大的經(jīng)濟效益。

2.我國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

2009年5月，北京召開了“2009特高壓輸電技術國際會議”，在會議上國家電網(wǎng)公司正式了“堅強智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。同年8月，國家電網(wǎng)公司啟動了標準體系研究與制定、智能化規(guī)劃編制、重大專項研究和試點工程研究檢測中心建設等一系列工作。堅強智能電網(wǎng)就是指以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有互動化、信息化、自動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電、配電、輸電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。

3.結(jié)論

綜上所述，智能電網(wǎng)是世界電力發(fā)展的一個必然趨勢，而且智能電網(wǎng)在中國的發(fā)展前景比較樂觀。但是，智能電網(wǎng)的建設是一項高度復雜的長期的系統(tǒng)工程，不僅僅需要解決眾多的技術難題，更要深入研究與之配套的宏觀政策、市場機制、社會經(jīng)濟、發(fā)展戰(zhàn)略、經(jīng)營管理等等相關方面的軟科學類問題。我國的智能電網(wǎng)建設應開展關于能源發(fā)展與智能電網(wǎng)相結(jié)合的調(diào)研并進行深入分析，結(jié)合國外的研究成果及建議，立足我國電網(wǎng)自身的特點以及現(xiàn)有的信息、控制、管理系統(tǒng)發(fā)展水平，綜合考慮未來相關技術的發(fā)展方向，構(gòu)建符合我國能源戰(zhàn)略和社會發(fā)展要求的智能電網(wǎng)。通過智能電網(wǎng)的各種關鍵技術持續(xù)更新完善，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的自愈、安全、兼容、交互、集成、協(xié)調(diào)、高效，優(yōu)質(zhì)等特點，從而完成對電網(wǎng)運行的快速響應，提高整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性以及安全性。

參考文獻

[1]孫志.智能電網(wǎng)的運用與發(fā)展[J].科技信息，2011，17：I0354.