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【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；通信技術(shù)；電子技術(shù)

一、智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展里程碑：2001年，美國(guó)電力研究院開始智能電網(wǎng)Intelligrid研究；2003年，美國(guó)能源部Grid 2030能源發(fā)展戰(zhàn)略；2004年美國(guó)能源部啟動(dòng)電網(wǎng)智能化項(xiàng)目Grid Wise，并與美國(guó)國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室合作發(fā)起了現(xiàn)代電網(wǎng)研究MGI；2005年研究機(jī)構(gòu)、信息服務(wù)商和設(shè)備制造商與電力企業(yè)合作，紛紛推出各自的智能電網(wǎng)方案；2009年1月奧巴馬將智能電網(wǎng)提升為美國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略，5月美國(guó)宣布了智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力和挑戰(zhàn)：（1）現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的升級(jí)和更新，提高供電的可靠性；（2）將其突飛猛進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)電網(wǎng)緊密結(jié)合；（3）利用先進(jìn)的表計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施和需求響應(yīng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力公司與用戶之間的雙向互動(dòng)，促進(jìn)電力公司在不斷開發(fā)的電力市場(chǎng)中更好的為客戶服務(wù)。歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展里程碑：2005年成立智能電網(wǎng)歐洲技術(shù)論壇；2006年提出智能電網(wǎng)目標(biāo)，了《歐洲未來電網(wǎng)的遠(yuǎn)景和策略》、《戰(zhàn)略性研究議程》、《戰(zhàn)略部署文件》。歐洲發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力和挑戰(zhàn)：（1）供電安全性問題，包括一次能源的缺乏、提高供電能力、供電可靠性和電能質(zhì)量；（2）環(huán)境問題，包括實(shí)現(xiàn)京都協(xié)議，關(guān)心氣候變化，保護(hù)自然環(huán)境；（3）國(guó)際市場(chǎng)問題，包括提供低廉的電價(jià)和提高能效，進(jìn)行創(chuàng)新和提高競(jìng)爭(zhēng)力，有關(guān)壟斷的管制規(guī)程等。我國(guó)電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)：（1）適應(yīng)新能源發(fā)電接入要求。風(fēng)電等新能源發(fā)電加速發(fā)展，大量不穩(wěn)定電源、分布式電源需要接入電網(wǎng)；（2）提高電力設(shè)備利用率。近年來，我國(guó)電力負(fù)荷峰谷差逐年加大，積極引導(dǎo)用戶合理分時(shí)段用電減少峰谷差，提高電力設(shè)施利用率；（3）滿足客戶自主選擇的需要。電力市場(chǎng)定價(jià)方式將從單一電價(jià)過渡到可變電價(jià)，電網(wǎng)在滿足客戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性要求的同時(shí)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)與客戶的智能互動(dòng)，以友好的方式適應(yīng)客戶的自主選擇。

二、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)及分析

發(fā)展智能電網(wǎng)的主要技術(shù)管理方向：（1）通信技術(shù)；（2）先

進(jìn)的相量測(cè)量和廣域測(cè)量技術(shù)；（3）先進(jìn)的三維動(dòng)態(tài)可視化電

網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)；（4）可再生能源的接入和并入網(wǎng)技術(shù)；（5）

先進(jìn)的表計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)抄表系統(tǒng)；（6）支持配電系統(tǒng)“自

愈”功能的先進(jìn)配電自動(dòng)化；（7）分布式發(fā)電、微電網(wǎng)技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)；（8）需求側(cè)管理。建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要這樣的通信系統(tǒng)的支持，因此建立這樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，這樣就形成兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)——電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。我們可以直接使用電力線路進(jìn)行通信，同時(shí)在配電、用電、量測(cè)端加裝調(diào)制解調(diào)器，但是由于輸電線路的干擾較大，給調(diào)制解調(diào)帶來很大困難。先進(jìn)的表計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)自動(dòng)化管理檢測(cè)的關(guān)鍵，沒有先進(jìn)的表計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施和自動(dòng)抄表系統(tǒng)，就不能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能自動(dòng)化。參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)及時(shí)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個(gè)功能部分使用。測(cè)量參數(shù)用來評(píng)估電網(wǎng)設(shè)備健康狀況，線路檢修，表計(jì)讀取，進(jìn)行合理計(jì)價(jià)收費(fèi)，防止竊電以及與用戶溝通等。未來智能電網(wǎng)將取消所有電磁表計(jì)及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以是電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能表計(jì)?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛?jì)將有更多的功能，除了可以計(jì)量每天不同時(shí)段電力的使用和電費(fèi)外，還有存儲(chǔ)電力公司下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率，通知用戶實(shí)施什么樣的費(fèi)率政策。更高級(jí)的功能有用戶自行根據(jù)費(fèi)率政策編制時(shí)間表，自動(dòng)控制用戶內(nèi)部電力使用策略，甚至支持用戶向電網(wǎng)供電。對(duì)電力公司來說先進(jìn)的表計(jì)參數(shù)測(cè)量技術(shù)給電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃人員提供更多的數(shù)據(jù)支持。智能電網(wǎng)要廣泛應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。未來智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)。先進(jìn)的控制技術(shù)可以對(duì)智能電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行分析、診斷和預(yù)測(cè)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)。

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關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)，現(xiàn)狀，發(fā)展

Abstract: This paper briefly explains the meaning and characteristics of the smart grid, introduces the development of smart grid and its development trend in China and other countries in the world, the great significance of the development of smart grid on the aspects of social, economic, power system, energy-saving emission reduction.

Keywords: smart grid, current situation, development

中圖分類號(hào)： U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

意義 概述：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。 智能電網(wǎng)的主要特征： 智能電網(wǎng)的主要特征： （1）堅(jiān)強(qiáng)。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí)，仍能保持對(duì)用戶的供電能力，而 不發(fā)生大面積停電事故；在自然災(zāi)害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電 網(wǎng)的安全運(yùn)行；具有確保電力信息安全的能力。 （2）自愈。具有實(shí)時(shí)、在線和連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力，強(qiáng)大的預(yù)警和 預(yù)防控制能力，以及自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。 （3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng) 的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交互和高效互動(dòng)，滿足用戶多樣化的電力需求并提供 對(duì)用戶的增值服務(wù)。 （4）經(jīng)濟(jì)。支持電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和電力交易的有效開展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配 置，降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。 （5）集成。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺(tái)和模型，實(shí) 現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精益化管理。 （6） 優(yōu)化。優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本。1.世界主要國(guó)家的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.世界主要國(guó)家的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 美國(guó)的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)已開始向部分家庭安裝帶有通訊功能的智能電表（SmartMeter）， 目標(biāo)是以家庭為單位，隨時(shí)監(jiān)測(cè)電力消費(fèi)和管理，更加有效地實(shí)現(xiàn)輸電和供 電。為此，對(duì)企業(yè)及地方團(tuán)體實(shí)施的 100 個(gè)項(xiàng)目給予財(cái)政援助，計(jì)劃 2013 年前在 2600 萬個(gè)家庭安裝智能電表，相當(dāng)于 09 年 3 倍。奧巴馬總統(tǒng)強(qiáng)調(diào)說，“現(xiàn)在是建設(shè)綠色能源高速公路的時(shí)代”。新能源產(chǎn) 業(yè)有望創(chuàng)造 43000 個(gè)就業(yè)崗位，環(huán)保產(chǎn)業(yè)將成為拉動(dòng)未來美國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要支 柱之一。

1.2 日本的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 日本的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 東京電力和西電力等電力公司開始投資構(gòu)建第二代智能電網(wǎng) （SmartGrid），目標(biāo)除在所有家庭安裝智能電表（SmartMeter）外，還計(jì)劃 加強(qiáng)送變電設(shè)施及蓄電裝置建設(shè)。2020 年前相關(guān)電力設(shè)施投資預(yù)計(jì)超過 1 萬億日元。 智能電表作為第二代智能電網(wǎng)的核心設(shè)備，主要測(cè)量每個(gè)家庭電力消費(fèi) 情況及隨時(shí)掌握太陽能發(fā)電量等信息。東京電力 2010 年起主要面向家庭安 裝 2 千萬部。 西電力 2010 年 3 月底前在 40 萬個(gè)家庭安裝， 并計(jì)劃更換 1200 萬部。預(yù)計(jì) 2020 年前日本智能電表需求量約 5 千萬部，每部成本近 2 萬日 元，共計(jì)約 1 萬億日元。 日本智能電網(wǎng)與歐美不同，主要特征是積極地利用家庭進(jìn)行太陽能發(fā)電。 太陽能發(fā)電長(zhǎng)期目標(biāo)是 2020 年發(fā)電 2800 萬千瓦，相當(dāng)于現(xiàn)在 20 倍；2030 年發(fā)電 5300 萬千瓦，相當(dāng)于現(xiàn)在 30 倍。為此，需要增設(shè)電壓調(diào)整裝置和變 壓器，預(yù)計(jì) 2030 年前追加投資 6 千億日元。

1.3 歐洲的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 歐洲的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 英國(guó)目標(biāo)是 2020 年在全國(guó)所有 2600 萬個(gè)家庭安裝智能電表，此項(xiàng)工作 主要通過電力公司完成。并且已正式進(jìn)行了適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的智 能電表等相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 法國(guó) 09 年秋天也了將再生能源納入智能電網(wǎng)的計(jì)劃，并開始征集 相關(guān)企業(yè)參與。 德國(guó)制定了“EEnergy”計(jì)劃，總投資 1 億 4 千萬歐元，09 年至 2012 年 4 年時(shí)間內(nèi)，在全國(guó) 6 個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行智能電網(wǎng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

1.4 中國(guó)的智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，我國(guó)電力行業(yè)緊密跟蹤歐美發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)智能化的發(fā)展趨勢(shì)， 著力技術(shù)創(chuàng)新，研究與實(shí)踐并舉，在智能電網(wǎng)發(fā)展模式、理念和基礎(chǔ)理論、 技術(shù)體系以及智能設(shè)備等方面開展了大量卓有成效的研究和探索。 2009 年 5 月，在北京召開的“2009 特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議”上，國(guó)家 電網(wǎng)公司正式了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展戰(zhàn)略。2009 年 8 月，國(guó)家電網(wǎng)公司 啟動(dòng)了智能化規(guī)劃編制、標(biāo)準(zhǔn)體系研究與制定、研究檢測(cè)中心建設(shè)、重大專 項(xiàng)研究和試點(diǎn)工程等一系列工作。 在 2010 年 3 月召開的全國(guó)“兩會(huì)”上，總理在《政府工作報(bào)告》 中強(qiáng)調(diào)：“大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再 生能源，加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”。這標(biāo)志著智能電網(wǎng)建設(shè)已成為國(guó)家的基本發(fā) 展戰(zhàn)略。

2.我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

2.我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分。同時(shí)，電 網(wǎng)也在不斷吸納工業(yè)化、信息化成果，使各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中得到集成應(yīng) 用，極大提升了電網(wǎng)系統(tǒng)功能。

2.1 智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 近年來，通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛深入的應(yīng)用， 并與傳統(tǒng)電力技術(shù)有機(jī)融合，極大地提升了電網(wǎng)的智能化水平。傳感器技術(shù) 與信息技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，為系統(tǒng)狀態(tài)分析和輔助決策提供了技術(shù)支持， 使電網(wǎng)自愈成為可能。調(diào)度技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和柔性輸電技術(shù)的成熟發(fā)展， 為可再生能源和分布式電源的開發(fā)利用提供了基本保障。通信網(wǎng)絡(luò)的完善和 用戶信息采集技術(shù)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)。隨著各種新 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、應(yīng)用并與物理電網(wǎng)高度集成，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。

2.2 發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 發(fā)展智能電網(wǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。 為實(shí)現(xiàn)清潔能源的開發(fā)、 輸送和消納， 電網(wǎng)必須提高其靈活性和兼容性。 為抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾，電網(wǎng)必須依靠智能化手段不斷提高 其安全防御能力和自愈能力。為降低運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)節(jié)能減排，電網(wǎng)運(yùn)行必 須更為經(jīng)濟(jì)高效，同時(shí)須對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行智能控制，盡可能減少用電消耗。 分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)和電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的供用電模式， 促使電力流、信息流、業(yè)務(wù)流不斷融合，以滿足日益多樣化的用戶需求。 電力技術(shù)的發(fā)展， 使電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)出諸多新特征， 如自愈、 兼容、 集成、 優(yōu)化， 而電力市場(chǎng)的變革， 又對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)化、 信息化水平提出了更高要求， 從而使智能電網(wǎng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.智能電網(wǎng)發(fā)展的重要意義 智能電網(wǎng)發(fā)展的重要意義智能電網(wǎng)是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它將譜寫電網(wǎng)建設(shè)的新篇章。其 重要意義體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 給人們的生活帶來的好處 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展，提升人們的 生活品質(zhì)。①讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)、熱水器 等智能家電的實(shí)時(shí)控制和遠(yuǎn)程控制；又可以為電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng) 等提供接入服務(wù)；還能夠通過智能電能表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表和自動(dòng)轉(zhuǎn)賬交費(fèi)等功 能。②讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風(fēng)力發(fā)電和屋頂光伏發(fā)電 等裝置，并推動(dòng)電動(dòng)汽車的大規(guī)模應(yīng)用，從而提高清潔能源消費(fèi)比重，減少 城市污染。③讓生活更經(jīng)濟(jì)。智能電網(wǎng)可以促進(jìn)電力用戶角色轉(zhuǎn)變，使其兼 有用電和售電兩重屬性；能夠?yàn)橛脩舸罱ㄒ粋€(gè)家庭用電綜合服務(wù)平臺(tái)，幫助 用戶合理選擇用電方式，節(jié)約用能，有效降低用能費(fèi)用支出

3.2 產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)功能逐步擴(kuò)展到促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、 保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn) 業(yè)發(fā)展等多個(gè)方面。作為我國(guó)重要的能源輸送和配置平臺(tái)，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)從 投資建設(shè)到生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的全過程都將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境 保護(hù)等方面帶來巨大效益。 （1）在電力系統(tǒng)方面?？梢怨?jié)約系統(tǒng)有效裝機(jī)容量；降低系統(tǒng)總發(fā)電 燃料費(fèi)用；提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率，減少建設(shè)投資；提升電網(wǎng)輸送效率，降 低線損。 （2）在用電客戶方面?？梢詫?shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)，提供便捷服務(wù)；提高終端 能源利用效率，節(jié)約電量消費(fèi)；提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量。 （3） 在節(jié)能與環(huán)境方面。 可以提高能源利用效率， 帶來節(jié)能減排效益； 促進(jìn)清潔能源開發(fā)，實(shí)現(xiàn)替代減排效益；提升土地資源整體利用率，節(jié)約土 地占用。 （4）其他方面?？梢詭?dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，拉動(dòng)就業(yè)；保障能源供應(yīng)安全； 變輸煤為輸電，提高能源轉(zhuǎn)換效率，減少交通運(yùn)輸壓力。

3.3 對(duì)于電力系統(tǒng)的意義 （1）能有效地提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。利用智能電網(wǎng)強(qiáng) 大的“自愈”功能，可以準(zhǔn)確、迅速地隔離故障元件，并且在較少人為干預(yù)的 情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。 （2） 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)可以促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新， 實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行和管理等各個(gè)方面的提升，以適應(yīng)電力市場(chǎng)需求，推 動(dòng)電網(wǎng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。 （3）減少有效裝機(jī)容量。利用我國(guó)不同地區(qū)電力負(fù)荷特性差異大的特 點(diǎn)，通過智能化的統(tǒng)一調(diào)度，獲得錯(cuò)峰和調(diào)峰等聯(lián)網(wǎng)效益；同時(shí)通過分時(shí)電 價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)用戶低谷用電，減小高峰負(fù)荷，從而減少有效裝機(jī)容量。 （4）降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費(fèi)用。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，可以滿足煤電基地 的集約化開發(fā)，優(yōu)化我國(guó)電源布局，從而降低燃料運(yùn)輸成本；同時(shí)，通過降 低負(fù)荷峰谷差，可提高火電機(jī)組使用效率，降低煤耗，減少發(fā)電成本。 （5）提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。首先，通過改善電力負(fù)荷曲線，降低峰 谷差，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率；其次，通過發(fā)揮自我診斷能力，延長(zhǎng)電網(wǎng)基 礎(chǔ)設(shè)施壽命。 （6）降低線損。以特高壓輸電技術(shù)為重要基礎(chǔ)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，將大 大降低電能輸送中的損失率；智能調(diào)度系統(tǒng)、靈活輸電技術(shù)以及與用戶的實(shí) 時(shí)雙向交互，都可以優(yōu)化潮流分布，減少線損；同時(shí)，分布式電源的建設(shè)與 應(yīng)用，也減少了電力遠(yuǎn)距離傳輸?shù)木W(wǎng)損。

3.5 對(duì)于能源資源配置的意義我國(guó)能源資源與能源需求呈逆向分布，80%以上的煤炭、水能和風(fēng)能資 源分布在西部、北部地區(qū)，而 75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。 能源資源與能源需求分布不平衡的基本國(guó)情，要求我國(guó)必須在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí) 行能源資源優(yōu)化配置。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，為能源資源優(yōu)化配置提供了一個(gè) 良好的平臺(tái)。 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建成后， 將形成結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)和送端電網(wǎng)， 電力承載能力顯著加強(qiáng)， 形成“強(qiáng)交、 強(qiáng)直”的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)大水電、 大煤電、大核電、大規(guī)?？稍偕茉吹目鐓^(qū)域、遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、 高效率輸送，顯著提升電網(wǎng)大范圍能源資源優(yōu)化配置能力。

3.6 對(duì)于清潔能源發(fā)展的意義 目前，風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用以生產(chǎn)電能的形式為主，建 設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以顯著提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力，有 力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。①智能電網(wǎng)應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)以及儲(chǔ)能技術(shù)，完 善清潔能源發(fā)電并網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高了清潔能源接納能力。②智能電網(wǎng)合 理規(guī)劃大規(guī)模清潔能源基地網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和送端電源結(jié)構(gòu)，應(yīng)用特高壓、柔性輸 電等技術(shù)，滿足了大規(guī)模清潔能源電力輸送的要求。③智能電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模間 歇性清潔能源進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)調(diào)度，提高了清潔能源生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。④ 智能化的配用電設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分布式能源的接納與協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)與用 戶的友好互動(dòng)，使用戶享受新能源電力帶來的便利。

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關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；特征；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.139

在提倡綠色節(jié)能，實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展，最大限度的開發(fā)電網(wǎng)系統(tǒng)的能源效率的時(shí)代號(hào)召下，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)的發(fā)展也和國(guó)家安全，經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境的保護(hù)息息相關(guān)。目前，包括美國(guó)、歐盟為代表的不同國(guó)家和組織均將智能電網(wǎng)視為21世紀(jì)電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，提出建設(shè)具有靈活、安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、友好等特征的智能電網(wǎng)。

國(guó)內(nèi)外相關(guān)的電力行業(yè)已經(jīng)邁開了探索和建設(shè)智能電網(wǎng)的步伐，本著從實(shí)際出發(fā)，實(shí)事求是的原則，不同國(guó)家和地區(qū)采取了不同的實(shí)踐方式，制定了適合本國(guó)的智能電網(wǎng)的發(fā)展藍(lán)圖。

1 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)是什么？美國(guó)電科院是這樣定義的：一個(gè)由眾多自動(dòng)化的輸電和配電系統(tǒng)構(gòu)成的電力系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式實(shí)現(xiàn)所有電網(wǎng)的運(yùn)作；具有自愈功能；快速響應(yīng)電力市場(chǎng)和企業(yè)業(yè)務(wù)需求；具有智能化的通信構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠和經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。可見，智能電網(wǎng)融合了信息、數(shù)字等多種前沿技術(shù)的輸電和配電系統(tǒng)。

2 智能電網(wǎng)特征

2.1 自愈性

智能電網(wǎng)的自愈是指能夠?qū)崟r(shí)掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷和消除故障，在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障，自我恢復(fù)，避免出現(xiàn)大面積停電，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.2 互動(dòng)性

在智能電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和批發(fā)零售電力廠商之間的平穩(wěn)連接，從而完成電網(wǎng)和客戶的智能互動(dòng)。電能交易的方法和定價(jià)方式正逐步改變，供需雙方在市場(chǎng)中的互動(dòng)也愈加頻繁，這就要求電網(wǎng)必須能夠靈活支持各種電能的交易與往來。

2.3 可靠性

智能電網(wǎng)能夠更好地應(yīng)對(duì)包括自然和人為因素在內(nèi)的各種干擾，在出現(xiàn)擾動(dòng)后，能夠迅速地采取一系列措施，使人身、電力設(shè)備以及電網(wǎng)的安全得到保障，最大限度的減少干擾帶來的影響，并能快速恢復(fù)正常供電。

2.4 兼容性

智能電網(wǎng)的兼容性是指允許不同類型的電力系統(tǒng)友好接入，涵蓋了分布式發(fā)電和集中式發(fā)電，可以解決日益增長(zhǎng)的電力需求和環(huán)境保護(hù)這一時(shí)代主題的矛盾。集中式發(fā)電廠可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送電能，分布式電廠可減少對(duì)其他能源的依賴性，滿足社會(huì)和諧、友好發(fā)展的要求。

2.5 經(jīng)濟(jì)性

智能電網(wǎng)通過市場(chǎng)機(jī)制的運(yùn)用，采取推動(dòng)節(jié)能減排、供需互動(dòng)等措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理規(guī)劃、建設(shè)、投入運(yùn)行和后期維護(hù)的良好管理，可提高發(fā)電的效率，降低網(wǎng)絡(luò)損耗，來解決負(fù)荷率不高以及設(shè)備閑置等現(xiàn)存問題?？梢?，智能電網(wǎng)可有效提高資產(chǎn)的利用率，降低運(yùn)行成本，減少投資，為更好實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行提供了可能。

3 現(xiàn)階段我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展情況

近年來，我國(guó)已經(jīng)邁開了智能電網(wǎng)發(fā)展的步伐。2007年，華東電網(wǎng)首當(dāng)其沖開展了我國(guó)智能電網(wǎng)的研究，并提出了“三步走”的戰(zhàn)略：2010年初步建成高級(jí)調(diào)度中心；2020年全面轉(zhuǎn)型，建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)；2030年將建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。2009年，國(guó)家電網(wǎng)公司首次公布了我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃。

但基于我國(guó)資源分布不均，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施較薄弱等因素的影響，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)還處于發(fā)展不平衡的初級(jí)階段。并存在以下問題：（1）對(duì)智能電網(wǎng)缺乏準(zhǔn)確的定義，對(duì)其發(fā)展方向尚不明朗。（2）實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的許多關(guān)鍵技術(shù)還沒有得到解決。（3）配電網(wǎng)自動(dòng)化水平較低，許多新技術(shù)應(yīng)用尚待提高（4）用電的營(yíng)銷模式目前仍以人工為主，相對(duì)落后（5）我國(guó)的調(diào)度系統(tǒng)不能滿足當(dāng)代能源建設(shè)以及特高壓電網(wǎng)的需求。（6）我國(guó)電能具有電源和負(fù)荷相對(duì)較遠(yuǎn)的特點(diǎn)，故需采用大容量高電壓的輸電，這也意味著對(duì)輸電線路的更高要求。

4 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，由于智能電網(wǎng)將會(huì)使電能的利用更加安全、環(huán)保、高效，所以被越來越多的國(guó)家和地區(qū)所接受和認(rèn)可。基于不同的國(guó)情和發(fā)展側(cè)重點(diǎn)，其制定的發(fā)展戰(zhàn)略也各具特色。

我國(guó)的智能電網(wǎng)應(yīng)在總結(jié)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)之上，結(jié)合我國(guó)的具體國(guó)情，從實(shí)際出發(fā)，積極推動(dòng)智能化電網(wǎng)的研究和建設(shè)。目前，我國(guó)已將智能電網(wǎng)納入國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略并推進(jìn)實(shí)施，可以預(yù)見，我國(guó)智能化電網(wǎng)將步入快速發(fā)展階段，正在邁向另一個(gè)新時(shí)代。

從社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，新技術(shù)的出現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是智能電網(wǎng)產(chǎn)生的先導(dǎo)條件。智能電網(wǎng)的發(fā)展是提升電力系統(tǒng)的安全性與可靠性的內(nèi)在需求，發(fā)展智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，智能電網(wǎng)的發(fā)展也能夠調(diào)動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)相關(guān)電力企業(yè)利潤(rùn)的最大化。智能電網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)社會(huì)的巨變。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吳疆.對(duì)智能電網(wǎng)若干基礎(chǔ)性問題的思考[J].中國(guó)能源，2010，32（02）.

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【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

一、前言

智能電網(wǎng)是目前全球電力工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，引領(lǐng)著電網(wǎng)的今后的發(fā)展方向，涉及從發(fā)電到用戶的整個(gè)能源轉(zhuǎn)換和輸送鏈，而智能電網(wǎng)的技術(shù)屬于新型的電力技術(shù)，具備更安全、可靠的性能和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用于全球先進(jìn)國(guó)家的電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展中。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的智能電網(wǎng)，能夠有效有效降低電力傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生線損的風(fēng)險(xiǎn)，維持電力運(yùn)行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本文主要對(duì)當(dāng)前智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)的研究。

二、智能電網(wǎng)呈現(xiàn)出的基本功能特征

（一）自愈性特點(diǎn)

縱觀電力運(yùn)行的整個(gè)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)可以看做是屬于“自愈型”的電網(wǎng)，這主要是由于其本身具備較高的“免疫”和“自愈”功能，為維持電力運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定以及電力供應(yīng)的安全性提供必要的技術(shù)保證，這也是智能電網(wǎng)重要的基本特征。這類型的電網(wǎng)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的全程實(shí)現(xiàn)對(duì)自我的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，確保對(duì)電力故障的發(fā)生時(shí)刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潛在問題以及故障時(shí)，必須立即采取有效的處理對(duì)策，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)督和控制。“自愈性”的功能特點(diǎn)在維持電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定以及安全，確保電力行業(yè)電能提供的質(zhì)量保證具有積極的作用。

（二）兼容性特點(diǎn)

屬于智能電網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)能夠支持多種形式發(fā)電能源的聯(lián)合使用，滿足分布式的發(fā)電形式以及微電網(wǎng)運(yùn)行的并網(wǎng)要求，實(shí)現(xiàn)“即插即用”，具備較高的兼容性，能夠兼容不同類型的發(fā)電電源，和相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備裝置，以適應(yīng)電力用戶對(duì)多元化的電能需求。

（三）綠色環(huán)保性特點(diǎn)

智能電網(wǎng)具備綠色環(huán)保性的特點(diǎn)主要是體現(xiàn)在它能夠?qū)⒕嚯x較遠(yuǎn)地域的綠色能源連續(xù)性地輸送至電力負(fù)荷的中性，為本地的電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)和環(huán)保的能源選擇。根據(jù)不同輸送形式和性質(zhì)，能夠?yàn)殡娏τ脩籼峁┏毕堋⑻柲艿榷鄻踊木G色能源，以減少電力行業(yè)對(duì)客觀環(huán)境造成的危害。另外，這類型的電網(wǎng)還可將過多的綠色能源輸送至別的城市和地區(qū)，以緩解國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)緊張的局面。

（四）交互性特點(diǎn)

智能型的電網(wǎng)又被作“交互式的電網(wǎng)”，這主要受其呈現(xiàn)出的交互性特點(diǎn)所影響，它能夠?qū)崿F(xiàn)不同電力用戶同供電企業(yè)兩者間的雙向溝通，為更加高效和便捷地提供電力提供了必要的技術(shù)條件[2]。處于這類型的電網(wǎng)中，供電企業(yè)能夠按照不同電力用戶的多樣化需求以及系統(tǒng)的負(fù)荷程度協(xié)調(diào)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。另外，電力企業(yè)能夠按照本企業(yè)具體的電力需求，對(duì)電能進(jìn)行有效的規(guī)劃與分配，降低高峰期對(duì)電力需要的內(nèi)部開支，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

三、當(dāng)前智能電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀分析

（一）發(fā)電及儲(chǔ)能

電能的產(chǎn)生離不開對(duì)各種能源的開發(fā)和生產(chǎn)，在實(shí)現(xiàn)將能源系列轉(zhuǎn)化成電能的環(huán)節(jié)中，發(fā)電流程對(duì)外界環(huán)境構(gòu)成的危害是最為嚴(yán)重的，但是也正是該環(huán)節(jié)具備較廣的節(jié)能空間，這才為多樣化形式的電能連接至智能電網(wǎng)的重要原因。分布式的能源涵蓋發(fā)電與儲(chǔ)能兩大內(nèi)容，其中分布式的發(fā)電必須依賴的技術(shù)有風(fēng)力、潮汐能以及太陽能等多種發(fā)電技術(shù)；相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置涵蓋機(jī)械裝置、超導(dǎo)材料以及蓄電池等儲(chǔ)能裝置[1-2]。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛地就是這類型得分布式電源，因?yàn)檫@類型的電源同電力負(fù)荷的中心位置較為接近，這樣能夠避免電網(wǎng)大范圍的擴(kuò)展，以保障供電的質(zhì)量和安全，有助于降低溫室氣體對(duì)地球的大氣環(huán)境的傷害程度。由于我國(guó)疆域遼闊，不同的地理?xiàng)l件呈現(xiàn)出明顯的位置差異，多數(shù)的風(fēng)能以及太陽能聚集于西部地區(qū)，并且呈現(xiàn)出分布較散的特點(diǎn)，且發(fā)電質(zhì)量易受天氣條件的直接影響，想要實(shí)現(xiàn)順利接入電網(wǎng)需要面臨長(zhǎng)距離的建設(shè)，這對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展是較大的挑戰(zhàn)。

（二）特高壓的輸電

特高壓交流輸電是指1000千伏及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低、占地少等突出優(yōu)勢(shì)，隨著電力系統(tǒng)與輸電規(guī)模的擴(kuò)大，世界高新科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)特高壓輸電技術(shù)的研究[3]。針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的最早研究始于上個(gè)世紀(jì)六十年代，主要研究的內(nèi)容有如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力輸送和不同大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)等，前蘇聯(lián)、美國(guó)以及日本等多個(gè)國(guó)家，先后開展了基礎(chǔ)性的理論研究、實(shí)用技術(shù)的實(shí)踐研究以及設(shè)備研制，獲得顯著性的研究成果，并制造出一系列的特高壓輸電的專門設(shè)備[2-3]。

（三）電力電子

隨著電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展的深入，要求更高的技術(shù)作為運(yùn)行支撐，而電子技術(shù)在電力各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用則是恰好適應(yīng)了電力系統(tǒng)發(fā)展對(duì)技術(shù)的需求。電力電子是新興應(yīng)用在電力領(lǐng)域的一項(xiàng)電子技術(shù)，它主要是通過使用電力電子器件（如GTO及IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的優(yōu)化[1-3]。

（四）智能調(diào)度

推進(jìn)智能電網(wǎng)的構(gòu)建與發(fā)展中，對(duì)智能調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)的構(gòu)建是十分必要的，該系統(tǒng)在整個(gè)電網(wǎng)構(gòu)建中起著關(guān)鍵性的作用。該系統(tǒng)是當(dāng)前運(yùn)行電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中心的延伸，主要利用調(diào)度技術(shù)為支撐，以合力提高控制系統(tǒng)中心對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的控制能力，以及提升對(duì)電網(wǎng)各項(xiàng)資源的整合與分配能力，為實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的高效化、規(guī)范化管理和調(diào)度奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、智能電網(wǎng)今后的發(fā)展方向

智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展方向和趨勢(shì)大致呈現(xiàn)出以下幾點(diǎn)：一是以MAS為前提條件的分布協(xié)調(diào)。以該項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建形成的Agnet系統(tǒng)擁有特殊的功能，能夠?yàn)闃?gòu)建超規(guī)模、光分布以及強(qiáng)適應(yīng)的綜合性系統(tǒng)指明新的研究方向，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同系統(tǒng)間的功能進(jìn)行操作與連接，以高效利用和保護(hù)各項(xiàng)電網(wǎng)資源。二是分布式的能源系統(tǒng)，這涵蓋發(fā)電、儲(chǔ)能以及需求提供能源三大內(nèi)容，其中需求提供資源方面，主要是指該智能電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求資源的快速集成，以備不同情況下對(duì)電能需求的協(xié)調(diào)配置，然而達(dá)成該功能必須以DSB市場(chǎng)多元化的功能、軟件以及技術(shù)作為支撐條件[2-3]。三是開發(fā)便捷仿真決策的技術(shù)，為智能電網(wǎng)的運(yùn)行、決策和調(diào)度等方面提供必要的信息支持。四是綜合決策的運(yùn)行系統(tǒng)，主要為從大量繁雜信息中快捷地獲得能夠支撐決策的數(shù)據(jù)，為做出科學(xué)的綜合性決策提供依據(jù)。

五、結(jié)束語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)步入轉(zhuǎn)型的新時(shí)期，電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展也需要相應(yīng)地提高到新的高度，為了加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，必須依賴于推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用以及提高應(yīng)用的層次和水平。針對(duì)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)更好更快的發(fā)展，智能電網(wǎng)多樣化的技術(shù)為此奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)提供了更大的可能性。

參考文獻(xiàn)

[1]余東明.對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討[J].科技視界，2013，5（31）：117-119.

篇5

關(guān)鍵詞：新形勢(shì)；智能電網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用

智能電網(wǎng)技術(shù)是未來我國(guó)電網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展目標(biāo)，就能保障整體電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行，從而更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過從理論層面加強(qiáng)智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用研究，對(duì)深化理論就比較有益，為智能電網(wǎng)就似乎的進(jìn)一步發(fā)展打下理論基礎(chǔ)。

一、新形勢(shì)下智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和智能電網(wǎng)技術(shù)特征

（一）新形勢(shì)下智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在近些年也有著迅速提高，在智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展方面的進(jìn)步比較快。進(jìn)入到新的發(fā)展時(shí)代，對(duì)能源的需求也進(jìn)一步增加，解決電力的應(yīng)用需求就顯得比較重要。構(gòu)建低能耗以及低投資和安全性的電力系統(tǒng)，就成為電網(wǎng)改造的重要發(fā)展目標(biāo)[1]。進(jìn)入到新世紀(jì)的初期，我國(guó)成立了國(guó)家電網(wǎng)，隨后在電網(wǎng)工程的建設(shè)工作上如火如荼的進(jìn)行，對(duì)特高壓直流輸電電網(wǎng)工程建設(shè)也在進(jìn)一步發(fā)展，在技術(shù)上得到了顯著提升，從而為智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

（二）新形勢(shì)下智能電網(wǎng)技術(shù)特征

第一，智能電網(wǎng)自愈性特征體現(xiàn)。新的發(fā)展形勢(shì)下，智能電網(wǎng)技術(shù)的特征也比較鮮明，在自愈性的特征上表現(xiàn)的比較突出，自愈性是電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的重要功能，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的連續(xù)性以及實(shí)時(shí)性有著保障，對(duì)電網(wǎng)的故障自我診斷以及隔離和恢復(fù)的功能作用發(fā)揮比較突出，是提高電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率的重要功能。第二，智能電網(wǎng)交互性特征體現(xiàn)。智能電網(wǎng)交互性主要是能供需雙方同時(shí)參與電力交換，對(duì)用戶的參與比較重視。在智能電網(wǎng)的應(yīng)用下，對(duì)電力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)能得以有效實(shí)現(xiàn)。智能電網(wǎng)當(dāng)中對(duì)智能表的應(yīng)用就是互聯(lián)路由器供電部門遠(yuǎn)程檢查獲得信息的裝置，對(duì)和用戶的交互以及高效互動(dòng)就有著積極作用。第三，智能電網(wǎng)兼容性特征體現(xiàn)。智能電網(wǎng)技術(shù)的特征還體現(xiàn)在兼容性特征上。智能電網(wǎng)是集中多種發(fā)電模式的，不同類型發(fā)電以及電力儲(chǔ)存能適應(yīng)集中發(fā)電和分散式發(fā)電模式，這對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠安全性就能加強(qiáng)，能最大化減小電力的損耗，對(duì)電力能源的充分利用有著保障作用[2]。第四，智能電網(wǎng)的集成性特征體現(xiàn)。智能電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用過程中，信息系統(tǒng)集成性比較突出，在控制以及監(jiān)視和維護(hù)等諸多資源的信息系統(tǒng)集成，對(duì)信息的整體利用效率得到了提高，能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)信息的統(tǒng)一規(guī)范化的收集處理，提高智能電網(wǎng)的整體信息應(yīng)用作用。

二、智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用問題和主要技術(shù)應(yīng)用

（一）智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用問題

智能電網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)前電力系統(tǒng)建設(shè)中所發(fā)揮的作用是巨大的，但是對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還存在著一些不足之處。智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合框架方面還存在著不足，我國(guó)在智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合框架上雖然實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一性，但是在機(jī)制方面還有著不足，在標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)性方面沒有得到有效優(yōu)化，在組織措施上沒有發(fā)揮其積極作用，對(duì)其他領(lǐng)域積極參與目標(biāo)方面沒有得到有效實(shí)現(xiàn)，缺少國(guó)際慣例的整合等，這就在實(shí)際的發(fā)展過程中，不能全面滿足實(shí)際的需求。智能電網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，在對(duì)電力資源應(yīng)用和電負(fù)荷的分布方面還沒有實(shí)現(xiàn)均衡化。由于我國(guó)的地域比較遼闊，經(jīng)濟(jì)條件有著不同等，在智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用上以及用電負(fù)荷的分布上都沒有實(shí)現(xiàn)均衡化的發(fā)展，這些都從整體上影響了智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用效率[3]。還有是清潔能源的比重相對(duì)較低，對(duì)環(huán)境污染還比較嚴(yán)重，這些都是需要緊迫解決的問題。

（二）智能電網(wǎng)主要技術(shù)應(yīng)用

第一，智能電網(wǎng)參數(shù)量測(cè)技術(shù)應(yīng)用。智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用中，涉及到的應(yīng)用技術(shù)比較多，其中的參數(shù)量測(cè)技術(shù)就是比較重要的技術(shù)之一。在參數(shù)量測(cè)技術(shù)的應(yīng)用中，獲得數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換信息的能力比較強(qiáng)，能將這些信息提供智能電網(wǎng)各應(yīng)用層面，對(duì)智能電網(wǎng)的應(yīng)用設(shè)備以及電網(wǎng)的完整性評(píng)估就有著積極作用。參數(shù)量測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)的工作人員以及規(guī)劃人員，也能提供比較有價(jià)值的數(shù)據(jù)支持，其中的電能質(zhì)量以及功率因數(shù)和關(guān)鍵元件的溫度等，都是比較重要的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)優(yōu)化智能電網(wǎng)建設(shè)有著積極意義。第二，智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)應(yīng)用。智能電網(wǎng)的智能化，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度方面得到了充分體現(xiàn)，這也是智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中比較重要的環(huán)節(jié)，在智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用下，對(duì)電網(wǎng)資源的優(yōu)化配置能力就能大大提升，在風(fēng)險(xiǎn)的防御功能上也能充分發(fā)揮。第三，智能電網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用。智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，通信應(yīng)用技術(shù)是比較關(guān)鍵的技術(shù)，在對(duì)智能電網(wǎng)的完善建設(shè)當(dāng)中，對(duì)高速以及實(shí)時(shí)和集成的信息收集以及存儲(chǔ)和分析提供了方便[4]。智能電網(wǎng)發(fā)展當(dāng)中的信息獲得以及處理和傳輸?shù)?，都需要通信技術(shù)的支持，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息以及電力交換互動(dòng)都能發(fā)揮積極作用，能有效保障電網(wǎng)的供電可靠安全性，對(duì)資產(chǎn)利用效率能有效提高。

三、結(jié)語

綜上，面對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)，智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用就愈來愈重要，只有充分重視新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)優(yōu)化電力系統(tǒng)才能發(fā)揮積極作用。希望能通過此次的理論研究，對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]權(quán)利,江勇.計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展[J].科技與企業(yè).2016(02)

[2]曹華偉.電力系統(tǒng)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用[J].電子技術(shù)與軟件工程.2015(17)

[3]孫雨竹.計(jì)算機(jī)在電網(wǎng)管理中的應(yīng)用分析[J].硅谷.2014(17)

篇6

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)行業(yè)的建設(shè)也取得了驕人的成績(jī)。隨著電力需求的變化，智能電網(wǎng)的日益壯大，電力行業(yè)在發(fā)展過程中越來越注重加強(qiáng)電網(wǎng)的智能化管理。結(jié)合智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)和特色，在當(dāng)前形勢(shì)下只有從強(qiáng)化營(yíng)銷概念著手，轉(zhuǎn)變營(yíng)銷管理方式，才能不斷實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷工作的市場(chǎng)化、法制化、現(xiàn)代化的變革基調(diào)，切實(shí)滿足電力營(yíng)銷的改革和發(fā)展的方向。

本文就相關(guān)的營(yíng)銷管理概念以及在實(shí)際的營(yíng)銷改革中的一些應(yīng)用進(jìn)行討論，積極促進(jìn)智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的可控、能控、在控。

一、電力營(yíng)銷概念介紹

電力營(yíng)銷主要是指當(dāng)前形勢(shì)下，供電企業(yè)如何做到將電力資源送到客戶的手中，并且達(dá)到共贏的過程。在此過程中，供電企業(yè)要不斷適應(yīng)環(huán)境的改變，從市場(chǎng)、消費(fèi)客戶的變化上能夠做出積極的反應(yīng)，并且在營(yíng)銷過程中要實(shí)現(xiàn)成本的最小化，還要確保速度和質(zhì)量，切實(shí)的滿足客戶需求，將營(yíng)銷管理工作實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)營(yíng)的統(tǒng)一。電力營(yíng)銷在其實(shí)際功能中有具體的思路和內(nèi)容，主要有業(yè)擴(kuò)包裝、業(yè)務(wù)擴(kuò)展、電費(fèi)電價(jià)、電能計(jì)量、用電監(jiān)察、用電規(guī)范以及用電資料管理等。

我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)的營(yíng)銷管理，首先需要采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，并且從電網(wǎng)的營(yíng)運(yùn)以及用戶的具體需求出發(fā)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)社會(huì)效益的不斷提高和市場(chǎng)的互動(dòng)性。實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)營(yíng)銷模式革新，就要做到安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的管理模式，要求電力商品在銷售過程中注重電力的安全性、實(shí)時(shí)性、環(huán)保性。而對(duì)于電網(wǎng)安全性能的要求，就要從高級(jí)的配置運(yùn)行與高級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化的自愈能力著手，在智能化電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)恢復(fù)功能以及抵御攻擊的能力。按照需求的特性不斷結(jié)合經(jīng)營(yíng)的動(dòng)態(tài)形式對(duì)測(cè)算中的符合特性進(jìn)行屬性的分析，以此來滿足并且優(yōu)化銷售的電力需求，隨意智能的營(yíng)銷在結(jié)構(gòu)上還需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為實(shí)現(xiàn)整體營(yíng)銷管理的改革而不斷努力。

二、電力營(yíng)銷發(fā)展現(xiàn)狀以及問題分析

按照智能電網(wǎng)的職責(zé)層面進(jìn)行分類，智能電網(wǎng)下的市場(chǎng)營(yíng)銷管理主要的職責(zé)在于市場(chǎng)培訓(xùn)、銷售服務(wù)、電能銷售以及相應(yīng)電力系統(tǒng)的管理工作。另外從其主要的業(yè)務(wù)層面進(jìn)行分類電力營(yíng)銷主要有客戶服務(wù)層、營(yíng)銷工作管理層、營(yíng)銷業(yè)務(wù)層以及決策層，在此分類過程中對(duì)其進(jìn)行邏輯屬性的分析。我國(guó)的電力營(yíng)銷的發(fā)展伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，營(yíng)銷的途徑也在不斷更新，一般情況下對(duì)于日常的營(yíng)銷管理主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)管理進(jìn)行，主要有電力營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)、自動(dòng)抄表系統(tǒng)、客戶服務(wù)技術(shù)支持系統(tǒng)、銀行實(shí)時(shí)收費(fèi)賬務(wù)管理系統(tǒng)以及配電荷負(fù)荷管理系統(tǒng)。但這些傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)在智能化電網(wǎng)的發(fā)展中，會(huì)存在著思維習(xí)慣以及市場(chǎng)不斷變化，其中人員素質(zhì)和現(xiàn)行體制等因素影響造就了現(xiàn)在的發(fā)展現(xiàn)狀。

我國(guó)電力系統(tǒng)營(yíng)銷的問題在存在很多的方面，主要包括：我國(guó)的居民用電市場(chǎng)開拓上存在著難度，而且面對(duì)現(xiàn)在的工作壓力，電費(fèi)的回收也存在著難度。由于我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展迅速造成了電力隊(duì)伍建設(shè)素質(zhì)的不足，需要亟待加強(qiáng)，并且對(duì)于一些熱點(diǎn)的服務(wù)問題不能夠進(jìn)行及時(shí)的解決，在進(jìn)行營(yíng)銷管理的過程中對(duì)于信息管理系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)存在著不足。

三、智能電網(wǎng)對(duì)于營(yíng)銷管理的影響探究

（一）傳統(tǒng)營(yíng)銷模式與現(xiàn)代的區(qū)別概述

電力營(yíng)銷在傳統(tǒng)的意義上講，主要包含三個(gè)部門：抄表、核算、收費(fèi)。這與快速的現(xiàn)代電力營(yíng)銷相比有著很大的區(qū)別。相比于傳統(tǒng)營(yíng)銷的單一模式，現(xiàn)代營(yíng)銷管理主要有業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、電能計(jì)量、電力業(yè)務(wù)的擴(kuò)展工作，電價(jià)和電費(fèi)的管理以及用電監(jiān)察管理。雖然和傳統(tǒng)的模式有所不同，但是電能計(jì)量仍然是電力營(yíng)銷管理的基礎(chǔ)，而且在進(jìn)行計(jì)量管理的過程中，還是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作，就智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來講，其在傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式中的三個(gè)部門能夠很方便的完成，在此過程中實(shí)現(xiàn)了綜合利用以及智能化。

（二）智能電網(wǎng)下的營(yíng)銷管理分析

智能電網(wǎng)下，轉(zhuǎn)變營(yíng)銷管理理念能夠減少電力企業(yè)的營(yíng)運(yùn)費(fèi)用。隨著智能電表的普及，逐漸形成電能信息采集自動(dòng)化、用電管理有序化、用電檢查智能化和運(yùn)營(yíng)指標(biāo)實(shí)時(shí)化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)故障的快速定位，減少事故的誤差報(bào)告，還可以為用戶提供更加準(zhǔn)確的消費(fèi)清單。在營(yíng)銷管理改革時(shí)，可從改善計(jì)費(fèi)過程來提高用戶的滿意度，在電表計(jì)量的時(shí)候要從其所讀指示數(shù)來進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，以此來改善對(duì)用戶的服務(wù)。面對(duì)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)，智能電網(wǎng)下的營(yíng)銷管理不僅可以實(shí)現(xiàn)接通和關(guān)閉的功能，而且還能夠?qū)τ脩魧?shí)現(xiàn)有效的管理。電力企業(yè)要制定出一套完整的改造計(jì)劃，從減少電能的支出出發(fā)，切實(shí)為電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)提供大量的信息。另外在故障的處理方面，需要工作者做到允許范圍內(nèi)符合測(cè)量的系統(tǒng)性，不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)的設(shè)備，增加設(shè)備的壽命，從優(yōu)化和維護(hù)以及管理的費(fèi)用上準(zhǔn)確定位電網(wǎng)的故障處理方式，此外還要從改變電能的質(zhì)量問題出發(fā)，減少違約用電和竊電行為。各方面力求實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處理流程化、操作記錄無筆化、臺(tái)帳管理電子化、信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化，達(dá)到業(yè)務(wù)處理快捷、準(zhǔn)確和規(guī)范的目的，

總結(jié)語

隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)智能化也在迅速發(fā)展，因此在智能電網(wǎng)下開展?fàn)I銷管理改革，需要對(duì)其現(xiàn)狀以及營(yíng)銷管理進(jìn)行分析，以確保在智能化電網(wǎng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的管理。根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，在智能電網(wǎng)背景下對(duì)電力營(yíng)銷既是一次機(jī)遇，同時(shí)又是一次挑戰(zhàn)，所以本文依托智能電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)營(yíng)銷管理的現(xiàn)狀分析，并提出改革措施，總結(jié)出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，以供從業(yè)同仁借鑒。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智能用電；互動(dòng)服務(wù)；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）11-0025-02

隨著全球能源危機(jī)與環(huán)境污染的日益加劇，發(fā)展智能電網(wǎng)被世界各國(guó)認(rèn)為是保障能源持久安全、推動(dòng)后危機(jī)時(shí)代經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的有效途徑，受到廣泛關(guān)注。智能用電是智能電網(wǎng)發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié)，是用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”整合統(tǒng)一的主要載體。作為先進(jìn)智能用電技術(shù)成果的集中示范區(qū)，智能用電社區(qū)被賦予新的特征與內(nèi)涵，逐漸受到廣泛關(guān)注。

智能用電社區(qū)綜合運(yùn)用了現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、高級(jí)量測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的監(jiān)測(cè)、采集以及用戶與電網(wǎng)的雙向交互響應(yīng)，激勵(lì)用戶廣泛參與需求側(cè)響應(yīng)，提供優(yōu)質(zhì)、多樣化的用電服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)能效管理，滿足電動(dòng)汽車、分布式電源和儲(chǔ)能裝置等多種新能源形式的規(guī)模化接入需求，提高終端能源利用效率，構(gòu)建“友好互動(dòng)、清潔環(huán)保、安全可靠”的現(xiàn)代居住示范區(qū)。

1 國(guó)內(nèi)外智能用電社區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外智能用電社區(qū)的發(fā)展概述

隨著智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，世界各國(guó)有關(guān)智能用電社區(qū)的研究與應(yīng)用迅速發(fā)展。推動(dòng)清潔能源的綜合利用，提高居民終端能源利用效率，促進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與居民用戶之間的良性互動(dòng)，成為了世界各國(guó)發(fā)展智能用電社區(qū)的共同目標(biāo)?；谏鲜瞿繕?biāo)，世界各國(guó)立足于本國(guó)實(shí)際，積極參與智能用電社區(qū)的研究與實(shí)踐，呈現(xiàn)出不同特點(diǎn)。

2008年，美國(guó)Xcel Energy公司宣布在博爾德（Boulder）建設(shè)美國(guó)首個(gè)智能用電社區(qū)，為社區(qū)內(nèi)每戶家庭安裝智能電表，可直觀地了解實(shí)時(shí)電價(jià)信息，引導(dǎo)用戶合理安排用電時(shí)段。此外，社區(qū)內(nèi)鼓勵(lì)分布式清潔能源接入，用戶可以根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)信息，優(yōu)先選用清潔能源發(fā)電。從2001年起，意大利ENEL公司共投資21億歐元改造、安裝智能電表，是世界上最大規(guī)模的智能電表安裝項(xiàng)目，為智能用電社區(qū)的前期建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。2008年，荷蘭啟動(dòng)阿姆斯特丹智能用電社區(qū)的建設(shè)工作，其中包括智能供電系統(tǒng)、照明路燈改造、智能電表、智能樓宇、電動(dòng)汽車等17類示范工程項(xiàng)目。法國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)等歐盟國(guó)家相繼開展了針對(duì)1 000戶家庭住宅的“Econ Home Project”的住宅節(jié)能示范項(xiàng)目。日本針對(duì)本國(guó)實(shí)際，基于家庭能效管理目標(biāo)，規(guī)劃建設(shè)100個(gè)智能用電社區(qū)，開展家庭節(jié)能的相關(guān)技術(shù)研究，包括智能電表、家庭節(jié)能管理系統(tǒng)、清潔能源接入、電動(dòng)汽車等。

1.2 國(guó)內(nèi)智能用電社區(qū)的發(fā)展概述

智能用電社區(qū)建設(shè)是我國(guó)在智能用電領(lǐng)域的初期實(shí)踐之一。20世紀(jì)90年代，基于智能用電理念的智能社區(qū)規(guī)劃與建設(shè)逐步開展起來。2000年，建設(shè)部開展社區(qū)智能化標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，批復(fù)了廣州匯景新城、上海怡東花園等7個(gè)社區(qū)為國(guó)家家居示范工程智能化社區(qū)。2003年，建設(shè)部了《居住小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》、《居住區(qū)智能化系統(tǒng)配置與技術(shù)要求》，明確了技術(shù)指導(dǎo)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

自2009年以來，國(guó)家電網(wǎng)公司在全國(guó)各地廣泛開展智能用電社區(qū)的試點(diǎn)工作。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司確定了在北京、天津、江蘇、浙江、吉林、福建、河南、重慶、四川、寧夏等14個(gè)省市開展智能用電社區(qū)及電力光纖到戶試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。

2 智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能用電社區(qū)采用先進(jìn)通信技術(shù)，打造通信網(wǎng)絡(luò)社區(qū)全覆蓋，通過用電信息采集、雙向互動(dòng)服務(wù)、配網(wǎng)自動(dòng)化、電動(dòng)汽車充電、分布式電源協(xié)調(diào)控制、智能家居等關(guān)鍵技術(shù)，通過智能電表對(duì)用戶供用電設(shè)備、分布式電源、公共用電設(shè)施等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高終端能源利用效率，為用戶提供優(yōu)質(zhì)便捷服務(wù)，支持“三網(wǎng)融合”服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)安防等設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外智能用電社區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)分析，結(jié)合我國(guó)智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)實(shí)際，考慮智能電網(wǎng)環(huán)境下用戶側(cè)互動(dòng)服務(wù)需求，歸納總結(jié)智能用電社區(qū)系統(tǒng)的基本邏輯架構(gòu)主要分為三層，分別為通信網(wǎng)絡(luò)層、信息采集層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。它們對(duì)應(yīng)著多個(gè)工作子系統(tǒng)，分別為先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、雙向互動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)（平臺(tái)）、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、分布式電源管理系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電管理系統(tǒng)、智能家居服務(wù)系統(tǒng)等。

①通信網(wǎng)絡(luò)層是智能用電社區(qū)系統(tǒng)架構(gòu)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，是聯(lián)接電網(wǎng)與用戶的橋梁，是各工作子系統(tǒng)的生命線。通信網(wǎng)絡(luò)層主要由電力和公用業(yè)務(wù)相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中電力通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)用電信息采集、雙向互動(dòng)服務(wù)、配網(wǎng)自動(dòng)化、分布式電源、電動(dòng)汽車以及儲(chǔ)能裝置的充放電管理，區(qū)間段覆蓋到變壓器出口至用戶側(cè)智能電表、電動(dòng)汽車充電樁、分布式電源以及公共用電設(shè)施；公用業(yè)務(wù)通信網(wǎng)主要負(fù)責(zé)電話、有線電視、互聯(lián)網(wǎng)、智能家居設(shè)備的通信管理。其中電力通信網(wǎng)絡(luò)是專網(wǎng)通信形式，主要包括230 MHz無線窄帶通信、電力光纖通信以及同步碼分多址無線寬帶通信。

②信息采集層是對(duì)用戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控的系統(tǒng)，位于用戶側(cè)，通過智能電表和智能終端計(jì)量設(shè)備，結(jié)合應(yīng)用社區(qū)電力光纖、電力線纜及無線等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳感測(cè)量、信息實(shí)時(shí)采集、信息監(jiān)測(cè)與處理、異常用電分析等功能，為其他子系統(tǒng)提供基礎(chǔ)用電信息支撐，滿足智能服務(wù)需求。同時(shí)，整合電動(dòng)汽車充電、分布式電源及儲(chǔ)能裝置接入的信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)，將其統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)調(diào)度，為智能用電社區(qū)提高基礎(chǔ)用電信息，有效地服務(wù)居民用戶多樣化的用電需求。電動(dòng)汽車充電、分布式電源及儲(chǔ)能裝置監(jiān)控系統(tǒng)完成電量計(jì)量、監(jiān)控管理功能，主要包括有序充電管理、分布式電源與儲(chǔ)能并網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行監(jiān)控，與營(yíng)銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，完善用戶檔案管理。

③業(yè)務(wù)應(yīng)用層是電網(wǎng)與用戶互動(dòng)的有效載體，主要以雙向互動(dòng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，有效融合營(yíng)銷業(yè)務(wù)、用電信息采集、配網(wǎng)自動(dòng)化、95598等工作子系統(tǒng)的多樣化業(yè)務(wù)，提供常規(guī)用電服務(wù)、智能用電服務(wù)和社會(huì)增值服務(wù)等業(yè)務(wù)應(yīng)用。智能用電子系統(tǒng)通過家居智能終端、95598網(wǎng)站等途徑給用戶提供靈活、多樣的雙向互動(dòng)服務(wù)，為用戶提供信息查詢、智能控制、用電輔助決策等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能用電的增值服務(wù)。配電自動(dòng)化子系統(tǒng)完成社區(qū)低壓配電系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測(cè)控制、用戶故障自動(dòng)報(bào)修，提高供電可靠性和停電搶修的及時(shí)性，滿足用戶高質(zhì)量的用電需求。智能家居子系統(tǒng)通過自助用電服務(wù)終端繳納電費(fèi)，通過95598網(wǎng)站進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶，支持三網(wǎng)融合。

3 智能用電社區(qū)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

智能用電是智能電網(wǎng)發(fā)展的客觀要求，也是低碳智慧城市的外在表現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，居民用戶期望居住社區(qū)能提供更低碳、節(jié)能、環(huán)保、便捷的供電服務(wù)，智能用電社區(qū)應(yīng)運(yùn)而生。然而，現(xiàn)階段的智能用電社區(qū)試點(diǎn)中，存在運(yùn)行管理技術(shù)滯后、設(shè)備集成技術(shù)不成熟等問題，無法滿足用戶多樣化的用電需求。因此，需要從技術(shù)內(nèi)涵的角度對(duì)智能用電社區(qū)的先進(jìn)通信設(shè)計(jì)、互動(dòng)服務(wù)技術(shù)、智能家居技術(shù)、分布式電源技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。

①先進(jìn)通信技術(shù)。先進(jìn)通信系統(tǒng)是智能用電社區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是智能用電社區(qū)的骨架。先進(jìn)通信技術(shù)是為系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行提供信息傳輸通道和技術(shù)保障。當(dāng)前的通信技術(shù)主要存在光纖復(fù)合低壓電纜技術(shù)、電力線寬帶通信技術(shù)、基于以太網(wǎng)方式的無源網(wǎng)絡(luò)光通信技術(shù)。通過運(yùn)用先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，獲取用戶側(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有效引導(dǎo)用戶參與電網(wǎng)移峰填谷，提高終端用戶能源利用效率。

②互動(dòng)服務(wù)技術(shù)?；?dòng)性是智能電網(wǎng)的重要特征之一?；?dòng)服務(wù)系統(tǒng)是電網(wǎng)與用戶友好交流的信息匯集地，也是構(gòu)建智能用電服務(wù)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。智能用電社區(qū)雙向互動(dòng)服務(wù)技術(shù)包含自助用電服務(wù)終端技術(shù)、95598互動(dòng)服務(wù)技術(shù)以及智能交互終端技術(shù)。通過運(yùn)用互動(dòng)服務(wù)技術(shù)可以提升現(xiàn)有用電服務(wù)水平，開展智能化用電業(yè)務(wù)應(yīng)用，為第三方開展其他社會(huì)增值服務(wù)提供有效的技術(shù)支撐。

③智能家居技術(shù)。在智能用電社區(qū)范圍內(nèi)，智能家居技術(shù)主要包括智能家電、智能插座、智能終端技術(shù)等。通過安裝智能交互終端、智能家電、智能插座、智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集家用電器的用電信息，針對(duì)異常用電信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)與分析，并上報(bào)處理信息。通過智能交互終端連接通信網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用95598網(wǎng)站、智能家居服務(wù)系統(tǒng)（平臺(tái)）完成智能家居用電信息的雙向遠(yuǎn)程管理任務(wù)，優(yōu)化居民用戶的生活方式，提升家居生活的舒適性與安全性。

④分布式電源技術(shù)。智能用電社區(qū)是有效接納清潔能源的載體。智能用電社區(qū)允許多種不同類型的發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)無縫接入，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)分布式電源的即插即用，從而形成微電網(wǎng)模式，具有并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種運(yùn)行方式。智能用電社區(qū)內(nèi)分布式電源（微電網(wǎng)）的關(guān)鍵技術(shù)主要有實(shí)時(shí)通信、能量管理、電力電子、故障檢測(cè)與繼電保護(hù)等技術(shù)。智能用電社區(qū)的微電網(wǎng)模式可以提高供電可靠性、電能質(zhì)量以及清潔能源的利用效率，還可以實(shí)現(xiàn)定制電力服務(wù)。

4 結(jié)論與展望

智能用電社區(qū)在實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)服務(wù)，滿足電動(dòng)汽車、分布式電源規(guī)?；尤胄枨螅岣呓K端用戶能源利用效率等方面表現(xiàn)出很好的效益。世界各國(guó)立足于本國(guó)國(guó)情，積極開展著智能用電社區(qū)方面的研究。我國(guó)智能用電社區(qū)的研究從互動(dòng)服務(wù)促進(jìn)低碳發(fā)展的角度出發(fā)，通過關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了提高能源利用效率、促進(jìn)清潔能源發(fā)展的目標(biāo)，但是現(xiàn)階段仍存在一些問題，需要進(jìn)行相關(guān)技術(shù)、政策、管理等方面的研究與實(shí)踐，探索出適合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路，促進(jìn)智能用電社區(qū)在我國(guó)的規(guī)?；茝V應(yīng)用。

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篇8

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，綜合應(yīng)用海量的傳感器、智能處理終端、全球定位系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電、輸電、變電、配電和用電環(huán)節(jié),使用健壯的雙向通信、高級(jí)傳感器和分布式計(jì)算機(jī)來改善電力交換和使用的效率,提高可靠性，以期充分整合電網(wǎng)信息資源，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的精細(xì)化、模型化和可視化[1,2]。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，它不僅具有通用物聯(lián)網(wǎng)的感知、識(shí)別、定位、跟蹤和管理能力，而且具備對(duì)輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、故障診斷、狀態(tài)評(píng)估、維修決策與資產(chǎn)優(yōu)化管理等功能。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)促進(jìn)精益化資產(chǎn)管理的應(yīng)用要求，以及對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)維與管控提出的新要求。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的手段使輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和全壽命周期管理實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化[3,4]。本文首先介紹了輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，然后分析了輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)的兩個(gè)重要組成部分“設(shè)備智能監(jiān)測(cè)”和“全壽命周期管理”的應(yīng)用。

二、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)以狀態(tài)可視化、管控虛擬化、平臺(tái)集約化、信息互動(dòng)化為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可觀測(cè)、生產(chǎn)全過程可監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)可預(yù)警的智能化信息系統(tǒng)。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)感知層包括各種二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器和M2M 終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)等。感知層又分為感知控制子層和通信延伸子層，感知控制子層是對(duì)物理世界感知、識(shí)別、信息采集的各類傳感器，通信延伸子層是將物理實(shí)體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的通信終端模塊或延伸網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)通過感知控制子層實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)電氣量、非電氣量、微環(huán)境等信息的采集，并通過通信延伸子層接入到物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層。

網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)感知層與應(yīng)用層間信息的傳遞、路由和控制。鑒于智能電網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)安全、傳輸可靠性及實(shí)時(shí)性的嚴(yán)格要求，物聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞、匯聚與控制主要依托電力專用通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，在不具備條件或特殊條件下可以借助公網(wǎng)，但必須做好相應(yīng)安全防范措施。

應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化應(yīng)用的解決方案。智能電網(wǎng)通過應(yīng)用層最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合，對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展具有廣泛的影響。應(yīng)用層的關(guān)鍵在于在信息化的過程中，能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行智能交流，實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本目標(biāo)中各信息元的需求分析以及信息的內(nèi)部共享。

三、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)備智能監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)在智能監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的關(guān)鍵是傳感器技術(shù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)感知層主要利用各種傳感器實(shí)現(xiàn)變壓器、GIS設(shè)備、容性設(shè)備以及環(huán)境動(dòng)力等關(guān)鍵狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集。

以變電站為例，在變電站內(nèi)對(duì)高壓電氣一次設(shè)備監(jiān)測(cè)參量的節(jié)點(diǎn)主要有：

1.變壓器：油中溶解氣體、局部放電、繞組變形、油中微水、繞組熱點(diǎn)溫度、侵入波、振動(dòng)波譜等；

2. 電流互感器，電壓互感器：泄漏電流，介質(zhì)損耗和電容量

3.電容型設(shè)備：電容量及介質(zhì)損耗；

4.斷路器：局部放電、氣體含量、微水含量；

5.避雷器：阻性泄露電流，局部放電；

6.高壓母線：溫度。

針對(duì)以上監(jiān)測(cè)對(duì)象與狀態(tài)參數(shù)，基于傳感器技術(shù)，研制出智能傳感器和一體化智能監(jiān)測(cè)裝置，可以有效地提取高壓電氣一次設(shè)備的狀態(tài)信息，并實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)智能感知層的一體化管理和控制。

網(wǎng)絡(luò)層以站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)為主，主要技術(shù)為無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著各種傳感系統(tǒng)的應(yīng)用，無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越多，對(duì)無線通信空中通信接口、通信協(xié)議進(jìn)行規(guī)范，將實(shí)現(xiàn)無線通信資源的共享。

應(yīng)用層主要體現(xiàn)在輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，平臺(tái)除了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析及可視化展示外，加強(qiáng)與SCADA系統(tǒng)等其他應(yīng)用系統(tǒng)的信息綜合能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多方位綜合分析，將提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在輸變電環(huán)節(jié)所起的作用。

四、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)在全壽命周期管理中的應(yīng)用

輸變電設(shè)備全壽命周期管理是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過各類傳感器監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的全景狀態(tài)信息，并與設(shè)備本體屬性進(jìn)行關(guān)聯(lián)，評(píng)估設(shè)備狀態(tài)并預(yù)估壽命，為周期成本最優(yōu)提供輔助決策等功能。實(shí)現(xiàn)電力資產(chǎn)全壽命周期管理，將大大提高設(shè)備診斷與評(píng)估的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，有利于在制造、物流、安裝、運(yùn)維、報(bào)廢等各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃和管理。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的全壽命周期管理系統(tǒng)主要包括：

1.基于輸變電設(shè)備全景信息集成平臺(tái)，針對(duì)包含規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)、檢修和退役階段的輸變電設(shè)備全壽命周期優(yōu)化管理，在輸變電設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估完成輸變電設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、動(dòng)態(tài)預(yù)警、智能決策等方面的應(yīng)用。

2.輸變電設(shè)備的狀態(tài)診斷方法和綜合評(píng)估模型，建立輸變電設(shè)備缺陷的因果關(guān)聯(lián)模型和狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)序模型，完善基于環(huán)境信息、地理信息和多狀態(tài)信息的輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，研究輸變電設(shè)備狀態(tài)診斷方法和評(píng)估模型的地域性（海拔、地形地貌）和季節(jié)性修正方法。

3.輸變電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及動(dòng)態(tài)預(yù)警策略：全景信息下輸變電設(shè)備壽命終結(jié)或退役的界定及表征技術(shù)，基于絕緣材料老化、設(shè)備缺陷、歷史故障的剩余壽命評(píng)估方法，考慮環(huán)境因素和地理因素的風(fēng)險(xiǎn)影響因素及其評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，建立輸變電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)指標(biāo)體系及其流程。

參考文獻(xiàn)

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篇9

近年以來，智能家居的發(fā)展已經(jīng)為我國(guó)智能建筑市場(chǎng)的主流，但由于價(jià)位過高，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)布線較為困難等多方面原因，使得智能家居在普通家庭用戶家庭無法普及。而本次研究目的為利用P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使具備計(jì)算能力、感知能力、執(zhí)行能力的各類設(shè)備互相通信，將普通的家庭物理空間變成一個(gè)基于知識(shí)表達(dá)和推理，能夠?yàn)榧揖迎h(huán)境中的各類實(shí)體提供必要的環(huán)境信息和技術(shù)支持的有機(jī)整體。本文通過闡述家庭智能網(wǎng)關(guān)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及研究的意義，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，并依據(jù)家庭智能網(wǎng)關(guān)的需求砩杓蒲芯浚以供讀者參考。

【關(guān)鍵詞】家庭智能網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)絡(luò)布線 設(shè)計(jì)研究

1 研究背景

1.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

截至目前，國(guó)外對(duì)于家庭智能網(wǎng)關(guān)等方面的研究已經(jīng)比較深入，一些知名的科研機(jī)構(gòu)都對(duì)這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行著開發(fā)和探索，其中，麻省理工學(xué)院成立的人工智能實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)建立了一個(gè)較為清晰的架構(gòu)，通過最底層的Vision與用戶直接接觸并且判斷用戶的行為舉止；位于第二的Agent層上為更多的應(yīng)用提供了接口；第三層是提供特殊應(yīng)用的應(yīng)用層，從而實(shí)現(xiàn)用戶通過語音來控制演講的圖片以及演示文稿等。除此之外，東京大學(xué)的Intelligent Space項(xiàng)目研究、斯坦福大學(xué)的Interactive Workspaces項(xiàng)目研究等，都是國(guó)際上較為出名的相關(guān)研究。

在上世紀(jì)90年代末，國(guó)內(nèi)的一些高校與企業(yè)也參與到智能家庭網(wǎng)關(guān)相關(guān)的項(xiàng)目研究，其中較有代表性的就是清華大學(xué)人機(jī)交互集成研究所自主設(shè)計(jì)的智能空間管理平臺(tái)（Smart Platform），其主要提出了智能環(huán)境空間中的服務(wù)與依賴關(guān)系；另外國(guó)內(nèi)也有一些學(xué)者以及研究機(jī)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)資源管理上下了不少功夫，曾經(jīng)提出在互聯(lián)網(wǎng)資源聚合模型、機(jī)制方面的虛擬計(jì)算方法，在網(wǎng)絡(luò)資源共享與利用上的質(zhì)量與可信程度也有著一定的成就。

1.2 研究?jī)?nèi)容的意義

本研究分析了家庭智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒前人提出的相關(guān)優(yōu)秀理論和成果，并立足于實(shí)現(xiàn)家庭智能網(wǎng)關(guān)的移動(dòng)互聯(lián)，通過使用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。本研究通過分析抽象的智能家庭網(wǎng)關(guān)中的軟、硬設(shè)施資源，構(gòu)建更廣泛的家庭智能網(wǎng)關(guān)，并通過其與云計(jì)算的相契合，開拓家庭智能網(wǎng)關(guān)得新研究領(lǐng)域。

2 關(guān)鍵技術(shù)探究

2.1 P2P技術(shù)綜述

P2P技術(shù)是一種早在二十世紀(jì)六十年代末的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)時(shí)就已經(jīng)采用的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種技術(shù)以環(huán)境共享網(wǎng)絡(luò)的分布資源為目標(biāo)，規(guī)定了系統(tǒng)的一些基本原則。從而真正的能夠?qū)崿F(xiàn)“互幫互助”的資源共享。傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)成為了家庭智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用與發(fā)展的短板，而在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，每臺(tái)主機(jī)即是客戶端又是服務(wù)器，可以自主的進(jìn)行資源交流，因此，P2P結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)主機(jī)都是對(duì)等的地位。

2.2 家庭智能網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議的研究、分析

在我國(guó)家電網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)關(guān)尚未有較為統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)內(nèi)外一些廠家所聯(lián)合制定的標(biāo)準(zhǔn)都是基于各自不同的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品而制定，選取的角度和針對(duì)點(diǎn)不盡相同，所以這些標(biāo)準(zhǔn)都只是覆蓋了一部分的領(lǐng)域，現(xiàn)存的一些家庭智能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要有X-10、IEEE1394、HomeRF、BlueTooth等。

其中，X-10協(xié)議是指將電力傳輸線作為傳輸介質(zhì)的遠(yuǎn)程控制通信協(xié)議，在住宅儀表以及電器控制中多為使用，這是最簡(jiǎn)單也是歷史最長(zhǎng)的一個(gè)協(xié)議，但是這個(gè)協(xié)議中的控制系統(tǒng)方案并不完善，由此會(huì)引發(fā)出傳輸效率較低以及通信媒介單一的情況，其抗干擾性能也不是特別高；而所謂BlueTooth，就是人們常說的藍(lán)牙技術(shù)，在短距離間通過無線電來傳播，它不同于一般的設(shè)備互聯(lián)、識(shí)別協(xié)議，應(yīng)用至今已經(jīng)較為廣泛，包括人們的移動(dòng)電話、無線藍(lán)牙耳機(jī)、筆記本電腦等一些家用電子產(chǎn)品，在車載系統(tǒng)中也有應(yīng)用，藍(lán)牙技術(shù)融合了TDMA以及FH等多種先進(jìn)技術(shù)，甚至可以異步數(shù)據(jù)通信。其余相關(guān)的協(xié)議也各有優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)，由于篇幅所限，此處不再贅述。

3 家庭智能網(wǎng)關(guān)的需求分析

為了進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外部的移動(dòng)互聯(lián)，需要有一種特殊的傳輸設(shè)備作為其中間體，對(duì)于根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解析協(xié)議、互助通信，因此本文引入了智能家庭網(wǎng)關(guān)的概念，使其除了一般的路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能外還架設(shè)起家庭內(nèi)網(wǎng)與公共網(wǎng)絡(luò)的橋梁，成為家庭網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)，從而真正的能夠?qū)崿F(xiàn)“互幫互助”的資源共享。更深層次的來說，智能家庭網(wǎng)關(guān)位于外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)的街入口處，對(duì)外要有著獨(dú)立的IP地址，對(duì)內(nèi)要能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)與管理。

4 家庭智能網(wǎng)關(guān)研究與設(shè)計(jì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶不斷增加，對(duì)于各種生活應(yīng)用的需求不斷上升，傳統(tǒng)的服務(wù)器無法很好地滿足人們的需求，或者需要耗費(fèi)巨大的資源才能使用，所以，傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)成為了家庭智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用與發(fā)展的短板，因此我們提出基于對(duì)等P2P技術(shù)的網(wǎng)關(guān)新架構(gòu)，來負(fù)責(zé)服務(wù)共享，也為以后的智能網(wǎng)關(guān)發(fā)展打下基礎(chǔ)。按照P2P網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)我們可以將其劃分為有一定結(jié)構(gòu)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)以及沒有一定結(jié)構(gòu)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，每臺(tái)主機(jī)即是客戶端又是服務(wù)器，可以自主的進(jìn)行資源交流。研究表明，前者在路由算法以及信息雜亂等方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)。

5 小結(jié)

截至目前，國(guó)際上對(duì)于家庭智能網(wǎng)關(guān)等方面的研究已經(jīng)比較深入，一些知名的科研機(jī)構(gòu)都對(duì)這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行著開發(fā)和探索，并取得了較為優(yōu)秀的成就。在上世紀(jì)90年代末，我國(guó)一些高校與企業(yè)也開始參與到智能家庭網(wǎng)關(guān)相關(guān)的項(xiàng)目研究，也在網(wǎng)絡(luò)資源管理上下了不少功夫，在網(wǎng)絡(luò)資源共享與利用上的質(zhì)量與可信程度也有著一定的成就。目前在我國(guó)家電網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)關(guān)尚未有較為統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)內(nèi)外一些廠家所聯(lián)合制定的標(biāo)準(zhǔn)都是基于各自不同的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品而制定，選取的角度和針對(duì)點(diǎn)不盡相同，通過闡述家庭智能網(wǎng)關(guān)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及研究的意義，分析部分關(guān)鍵協(xié)議，提出適當(dāng)?shù)募彝ブ悄芫W(wǎng)關(guān)需求，其余方面仍有待進(jìn)一步的研究。

（指導(dǎo)老師：梁楠楠）

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篇10

關(guān)鍵詞 智能變電站；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）100-0199-02

電力是現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中不可或缺的基礎(chǔ)行業(yè)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在迅速積累物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，社會(huì)的生產(chǎn)生活方式也得到巨大的改變。在人們的日常生活的衣食住行中，以汽車為代表的交通工具、家用電器、照明用具、電子終端產(chǎn)品等等電子電器化生活用品的出現(xiàn)；在工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模、大功率、高度集成的電子電器化和自動(dòng)化的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備；如此種種都對(duì)電力供應(yīng)的規(guī)模、功率以及綜合性能提出了更高的要求。從過去的電力技術(shù)的規(guī)?；饺缃竦募苫?、智能化發(fā)展趨勢(shì)，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為了電力技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)向，立足于新希通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)的日趨成熟，智能化已經(jīng)完全覆蓋了從發(fā)電、輸電、變電、配電、儲(chǔ)電以及用電的整個(gè)電力供應(yīng)流程，實(shí)現(xiàn)了高效、安全和協(xié)調(diào)兼容的電力控制的特點(diǎn)。在電力管理中，變電站是保障電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于變電站操控的技術(shù)復(fù)雜性和高風(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)變電站的狀態(tài)監(jiān)控成為了確保變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)保障，對(duì)于技術(shù)集成程度更高的智能化變電站，進(jìn)行實(shí)時(shí)性和跟隨性更好的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，已經(jīng)成為了智能變電站控制技術(shù)的主要技術(shù)手段。

1 當(dāng)前變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的變電站的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是獨(dú)立于電站控制管理的自動(dòng)化系統(tǒng)的，主要是通過停機(jī)檢修以及計(jì)劃?rùn)z修等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的狀態(tài)控制和監(jiān)測(cè)，具體工作原理是通過多通道的監(jiān)測(cè)單元以現(xiàn)場(chǎng)總線的方式匯總到狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心處理器，再通過局域以太網(wǎng)的形式上傳到主服務(wù)器，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析和處理，可以清晰的看出，這種狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式存在以下幾點(diǎn)缺陷：1）設(shè)備臃腫，集成化程度低，針對(duì)不同規(guī)模和不同技術(shù)性能的變電站，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元，加之?dāng)?shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理模塊，整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組件繁雜，不僅難以管理，也給系統(tǒng)的排查檢修制造了相當(dāng)?shù)睦щy；2）接口信息處理能力差，變電站內(nèi)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)眾多，不同的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間的通信接口標(biāo)準(zhǔn)不一，難以進(jìn)行數(shù)據(jù)的串行和數(shù)據(jù)共享，這給數(shù)據(jù)通信設(shè)備的檢修和數(shù)據(jù)共享帶來了極大的不便，也直接增大了電力企業(yè)的管理成本；3）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的兼容性較差，由于狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和主機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，屬于兩個(gè)并行控制系統(tǒng)，兩者之間的兼容性較差，數(shù)據(jù)和資源難以實(shí)現(xiàn)共享，控制指令的傳達(dá)也需要中間處理模塊，不僅增加了管理工作量，也大大延緩了控制效率。

2 智能變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

智能變電站是信息數(shù)字化技術(shù)、功能集成化技術(shù)、結(jié)構(gòu)模塊化技術(shù)和狀態(tài)可視化技術(shù)的應(yīng)用綜合，通過在線監(jiān)測(cè)的控制技術(shù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)包括在線測(cè)量、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析、控制操作、保護(hù)策略以及其他各項(xiàng)實(shí)時(shí)控制功能?？偟膩碚f在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以以組件、模塊以及一體化的構(gòu)造方式進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。具體的在線監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1對(duì)于變電處理過程設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)

變電處理是一個(gè)聯(lián)動(dòng)過程，具體涉及到的電力設(shè)備包括：變壓器、繼電器、斷路器、電容器以及氣體絕緣組合電器等等，對(duì)于變壓器、高壓斷路器等等設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)取得了較好的實(shí)際應(yīng)用成果，監(jiān)測(cè)精度也得到了進(jìn)一步提高，因此，對(duì)于智能開關(guān)和電氣絕緣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)成為關(guān)鍵問題?；诔墒斓膭?dòng)量因子分析法，構(gòu)建相應(yīng)的狀態(tài)分析模型，以智能開關(guān)中的控制回路斷線情況、彈簧儲(chǔ)能時(shí)間、開關(guān)工作時(shí)間和開合次數(shù)、開關(guān)溫度、閘線線圈電壓電流數(shù)值，以電氣絕緣組件的局部放電情況、氣壓、氣體含水量、避雷效果等為實(shí)際的監(jiān)測(cè)對(duì)象，建立實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，獲取開關(guān)性能和絕緣性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在異常工況下進(jìn)行報(bào)警指令。

2.2對(duì)運(yùn)行環(huán)境的在線監(jiān)測(cè)

高壓、強(qiáng)壓的智能變電站屬于無人操作的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，因此，對(duì)于變電操作室的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)該包括視頻監(jiān)控和安保工作，對(duì)異常入侵情況要進(jìn)行防盜報(bào)警、災(zāi)害報(bào)警和出入口控制；由于電力設(shè)備的性能要求，對(duì)于控制室的環(huán)境溫度、濕度以及室外的氣候變化情況也要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此，在變電站的環(huán)境監(jiān)測(cè)中，以單片機(jī)控制技術(shù)、溫度濕度和煙霧感應(yīng)器技術(shù)以及紅外感應(yīng)等等為技術(shù)支撐，對(duì)于控制室內(nèi)可能出現(xiàn)的溫度濕度變化、漏電放電異常、煙霧明火情況、以及異物入侵、設(shè)備進(jìn)水等等環(huán)境變化情況進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，通過信息通訊系統(tǒng)將實(shí)時(shí)的監(jiān)控視頻和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，以待后續(xù)評(píng)估處理。

2.3對(duì)電纜及開關(guān)柜實(shí)時(shí)溫度的在線監(jiān)測(cè)

變電站的變壓器、斷路器、電容器等等裝置之間以電纜相連接，由開關(guān)柜控制所有設(shè)備的工作狀態(tài)，因此，電纜和開關(guān)柜的工作狀態(tài)至關(guān)重要，電流電壓過載或者開關(guān)開合頻次過快都會(huì)導(dǎo)致電纜和開關(guān)柜過熱的現(xiàn)象出現(xiàn)，具體故障原因而言：開關(guān)柜接頭接觸不良、結(jié)合處不對(duì)中等情況會(huì)導(dǎo)致開關(guān)過熱，甚至出現(xiàn)起弧過燒；高壓電纜接線處接觸不良等現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電纜過熱，絕緣層加速老化甚至于被燒穿。通過在電纜和開關(guān)柜的疑似過熱點(diǎn)，裝設(shè)紅外溫度感應(yīng)器和紅外成像儀，可以實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)于開關(guān)柜內(nèi)部像斷路器、倒閘連接點(diǎn)等地方的溫度監(jiān)測(cè)，則需要采用基于光纖布拉格的準(zhǔn) 分布式光纖光柵測(cè)溫方法，保障監(jiān)測(cè)裝置的耐高壓和耐熱特性，提高監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)裝置的有效使用時(shí)間。

3結(jié)論

智能變電站是變電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也體現(xiàn)出了巨大的適應(yīng)能力和經(jīng)濟(jì)效益。本文以智能變電站的在線監(jiān)測(cè)為分析課題，簡(jiǎn)述了在線監(jiān)測(cè)的基本原理和我國(guó)當(dāng)前的智能變電站在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展現(xiàn)狀。立足于成熟的信息通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，提出了從變電處理設(shè)備、變電控制環(huán)境和電纜開關(guān)柜等等方面進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)工作的展開，對(duì)變電設(shè)備的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并及時(shí)調(diào)整和檢修，為智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)思路。

參考文獻(xiàn)