導(dǎo)語：如何才能寫好一篇智能電網(wǎng)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

美國是第一個提出智能電網(wǎng)的國家。智能電網(wǎng)是一個電力體系，其包含多個配電體系與輸電體系。電力網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)镜男枨笈c電力市場的總體需求加以迅速反應(yīng)。智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特別智能，可以迅速地傳輸信息，為用戶提供更高品質(zhì)的服務(wù)。立足于長期發(fā)展的角度，建設(shè)電網(wǎng)投資最少的方式是構(gòu)建智能電網(wǎng)。當(dāng)前，全球的平均氣溫在上升，全球的人口也在迅速增多，能源問題正在逐漸凸顯，因此人們開始嘗試建設(shè)智能電網(wǎng)。爆發(fā)金融危機(jī)以后，美國為了讓經(jīng)濟(jì)迅速復(fù)蘇，大力建設(shè)智能電網(wǎng)。建設(shè)智能電網(wǎng)的目的是緩解能源緊張局面，且利用電網(wǎng)的建設(shè)來推動其他領(lǐng)域的發(fā)展。中國是全球人數(shù)排名第一的國家，雖然國土面積有960萬平方公里，可是地區(qū)發(fā)展不平衡，所以，在建設(shè)智能電力網(wǎng)絡(luò)時，不可照搬其他國家的做法，而應(yīng)結(jié)合我國的基本國情，并且還應(yīng)當(dāng)明晰建設(shè)的重點(diǎn)。當(dāng)前中國智能電網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，將架構(gòu)的建設(shè)與信息自主化相融合。

2智能電網(wǎng)的特征

在建設(shè)智能電網(wǎng)時，應(yīng)當(dāng)考慮我國的現(xiàn)實(shí)狀況。國內(nèi)智能電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)具有這樣六個特點(diǎn)：

2.1環(huán)保此特點(diǎn)合乎我國當(dāng)前生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求，也要求對電網(wǎng)資源加以再次加工利用，盡量降低工業(yè)生產(chǎn)給生態(tài)造成的負(fù)面影響。

2.2電網(wǎng)架構(gòu)牢固中國的自然災(zāi)害發(fā)生頻率較高。災(zāi)害會對電網(wǎng)體系產(chǎn)生較大的不利影響，造成電能無功正常運(yùn)送，所以智能電網(wǎng)在構(gòu)建時應(yīng)注重保障架構(gòu)的牢固，如此才可以保障電網(wǎng)可以承受自然災(zāi)害的影響，不會因?yàn)橥饨绛h(huán)境的變化而停止運(yùn)行。

2.3資源的優(yōu)化電網(wǎng)的建設(shè)需要運(yùn)用到多種資源，可是，國內(nèi)電網(wǎng)在建設(shè)時資源運(yùn)用率較低，此也造成了電網(wǎng)的收益不理想。建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，對資源加以優(yōu)化，最大化地提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

2.4經(jīng)濟(jì)收益在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)全面考慮，盡量降低建造成本，如此不但保障了電能的品質(zhì)，并且提升了物質(zhì)收益。

2.5交互性此特點(diǎn)是指在后面環(huán)節(jié)的能源供給過程中，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個高質(zhì)量的市場溝通體制，可以第一時間掌握客戶的需求，依據(jù)需求優(yōu)化服務(wù)的品質(zhì)。

2.6自動化自動化主要是電網(wǎng)能夠?qū)收线M(jìn)行自我診斷，并進(jìn)行自我修復(fù)，不僅節(jié)約了時間，還降低了成本。

3電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中的整體運(yùn)用

3.1在電源部分中的運(yùn)用探究得知，電力工程技術(shù)的首個功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網(wǎng)絡(luò)，包含兩種電能類型：一種是直流電，另一種是交流電。其中，交流又包括兩種：一種是變頻交流，另一種是恒頻交流。在變電所的操作中，一方面能夠運(yùn)用直流電源，另一方面能夠運(yùn)用交流電源，而且能夠把高頻開關(guān)電源運(yùn)用到所有類型的電腦中。

3.2在供電過程中的運(yùn)用由于智能電網(wǎng)對電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質(zhì)有很高要求，所以在電網(wǎng)發(fā)展過程中，應(yīng)高度關(guān)注電能品質(zhì)與電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，此就要求有機(jī)融合電力工程技術(shù)中的諧波管控技術(shù)與無功補(bǔ)償技術(shù)。其中有兩種是具有代表性的設(shè)置：一種是薄型交流變換器，另一種是超導(dǎo)無功補(bǔ)償設(shè)施。

3.3在智能發(fā)電過程中的運(yùn)用經(jīng)過調(diào)研剖析可以知道，這幾年，電力工程技術(shù)逐步被運(yùn)用到智能電網(wǎng)體系中，主要是通過電力、電子器件完成對電能的轉(zhuǎn)化與管控。運(yùn)用電力工程技術(shù)，有利于降低電量耗費(fèi)，另外，減少機(jī)電設(shè)施的運(yùn)用，提升工作效率。

4電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體運(yùn)用

4.1質(zhì)量優(yōu)化與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)質(zhì)量優(yōu)化指的是在智能電力網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程中將電能分成多個級別，然后運(yùn)用評測判定的方式，進(jìn)而構(gòu)成完備的機(jī)制，智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程中應(yīng)著重剖析經(jīng)濟(jì)性的方向，從而確定供用電接口方式，有效地構(gòu)建電能品質(zhì)評定機(jī)制和用戶評定機(jī)制。此外，智能電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中，電力工程技術(shù)的有關(guān)制度也在改進(jìn)，這樣就能夠保證智能電網(wǎng)更加經(jīng)濟(jì)化。低碳能源會成為今后能源發(fā)展的方向，它降低能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染、低碳能源主要是使用先進(jìn)的技術(shù)來改善能量轉(zhuǎn)換的方式，更加充分利用能源，目前太陽能和風(fēng)能是使用最廣泛的低碳能源。

4.2柔流輸電技術(shù)這個技術(shù)使用了微電子技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)等等，展現(xiàn)了控制技術(shù)和通信技術(shù)，此種技術(shù)可以便捷地控制交流供電的過程，在國內(nèi)智能電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，電力工程技術(shù)大部分是運(yùn)用在高壓電輸變電的過程中，需要把眾多的對環(huán)境危害很小的能源運(yùn)用到電力體系中，而且實(shí)現(xiàn)對能源的分隔等過程，因此，將電力工程技術(shù)與控制技術(shù)相融合可以控制與調(diào)整智能電力網(wǎng)絡(luò)中的不同參數(shù)，提升智能電力網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性，另外，供電的過程會在較大程度上減少電損，進(jìn)而提升運(yùn)送電能的水平。

4.3電力工程技術(shù)中的高壓直流輸電技術(shù)在當(dāng)前智能電網(wǎng)中依舊運(yùn)用的直流運(yùn)送電體系中，有許多環(huán)節(jié)運(yùn)用的是交流電，可是，在實(shí)際的供配電運(yùn)行過程中應(yīng)當(dāng)保證運(yùn)送的電流是直流的方式，為了完成逆變或者環(huán)流的工作，就一定要讓控制換流器發(fā)揮作用，而且也唯有運(yùn)用高壓直流運(yùn)電技術(shù)，才可以從根本上實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。換流器大部分狀況下是采用部分具有管段作用的原件構(gòu)成，有效地達(dá)成電力運(yùn)送的平穩(wěn)性與經(jīng)濟(jì)性，比如部分份量相對不重的直流輸電體系，另外，此項(xiàng)技術(shù)不但能夠運(yùn)用到長距離的直流運(yùn)送中，還可以運(yùn)用到短距離的直流運(yùn)送中，達(dá)成高效地為海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)送電能，在國內(nèi)遠(yuǎn)距離運(yùn)電技術(shù)中，積極的運(yùn)用了高壓直流運(yùn)電技術(shù)，而且伴隨技術(shù)的進(jìn)步，此項(xiàng)技術(shù)還會被運(yùn)用到更長距離、更大容量的運(yùn)電項(xiàng)目中。

5結(jié)語

篇2

1.1優(yōu)化電網(wǎng)，確保用電安全可靠性

智能電網(wǎng)相對來說一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，環(huán)境、用戶等對電網(wǎng)系統(tǒng)提出了不同層次的要求，也就需要電網(wǎng)在原有基礎(chǔ)之上有更加的反應(yīng)與適應(yīng)能力，而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中表現(xiàn)最為突出了就是優(yōu)化電網(wǎng)，在特定條件下能夠滿足環(huán)境、用戶對電網(wǎng)系統(tǒng)提出的高層次要求。但是，就我國目前形勢而言，在電網(wǎng)架構(gòu)等方面掌握的技術(shù)同發(fā)達(dá)國家相比，我國還處在初級階段，從某種意義上也就證明智能電網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間，因此加大對電網(wǎng)的優(yōu)化力度具有迫切性。立足整體，從全面出發(fā)，智能化和自動化是電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢，而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中也將成為一種必然趨勢。

1.2應(yīng)用電子電力技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢

能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題，電力企業(yè)要想在激烈的競爭中立于不敗之地，就必須依據(jù)自身實(shí)際情況制定出行之有效的開發(fā)研究智能電網(wǎng)計(jì)劃，從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的要求。電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問題，為促進(jìn)可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是，電子電力技術(shù)的應(yīng)用是新形勢下確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性的重要技術(shù)。

2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

伴隨著社會的迅猛發(fā)展，能源問題是我國乃至世界共同關(guān)注的話題，也正是在這種情況下，我國電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進(jìn)行創(chuàng)新和引進(jìn)新技術(shù)，做到同風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣，要想根本性提升其能源利用效率，就必須在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)電技術(shù)，例如：可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備等。以風(fēng)能發(fā)電為例，為了達(dá)到風(fēng)電機(jī)組變速運(yùn)行的目的，應(yīng)當(dāng)采用雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式，這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電，為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。

2.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

縱觀整個直流輸電系統(tǒng)中，在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯，而輸電環(huán)節(jié)又包括多個方面，可以將其簡單的分為：高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電，在無特殊情況下，在發(fā)電和用電這兩個環(huán)節(jié)使用的都是交流電，進(jìn)而對系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)能夠有效控制，再者，將各種先進(jìn)技術(shù)有效融合起來，可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用，在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時，在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗，進(jìn)而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。

2.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)了信息共享和交流，智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來。智能化變電站是綜合利用各項(xiàng)技術(shù)在原有數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，智能化體現(xiàn)在多個方面：數(shù)字采集和展示、信息共享，從某種意義上來說提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性，同時也節(jié)約了成本。例如：用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)一次設(shè)備被檢信號回路和操控驅(qū)動，使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路，為二次設(shè)備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件，從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來，為電力企業(yè)提升行業(yè)競爭力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4電子電力技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術(shù)”這一概念，它是以用戶對電力安全可靠性和電能質(zhì)量為理論依據(jù)，將電子電力技術(shù)和配電自動化技術(shù)兩者有效結(jié)合起來，進(jìn)而為用戶提供高層次的電力供應(yīng)技術(shù)，能夠在最短時間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問題。當(dāng)然，智能配電網(wǎng)并不是簡單依據(jù)電子電力技術(shù)就能夠完成，它需要依賴于先進(jìn)傳感測量技術(shù)，在特定條件下通過通訊網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在這個基礎(chǔ)之上實(shí)時監(jiān)視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標(biāo)便是提高電能質(zhì)量，依據(jù)實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的電能質(zhì)量評估方法，確保用戶質(zhì)量和用電安全。

3結(jié)語

篇3

目前。能源與資源的可再生技術(shù)得到大規(guī)模的發(fā)展，各國的資源與能源問題迫使國家將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到能源與資源的合理、節(jié)約、再利用方面上；在電力工程中，通過在智能電網(wǎng)中的利用，能夠?qū)⒛茉催M(jìn)行轉(zhuǎn)化的作用，將能源進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化并運(yùn)用；低碳節(jié)能的模式得到良好的發(fā)展。通過對于能源的轉(zhuǎn)換，開發(fā)出的多種新能源被大范圍的運(yùn)用；風(fēng)能、太陽能等都在各地區(qū)得到利用，這種系能源的利用，不僅節(jié)約能源，還起到環(huán)保的作用。能夠?yàn)閲夜?jié)約能源、做到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國的電力工程在智能電網(wǎng)技術(shù)中一定應(yīng)用還需要一定的時間和管理，和國外先進(jìn)技術(shù)相比還有一些欠缺之處；為了能夠?qū)㈦娏こ谈油晟频膽?yīng)用及發(fā)展，要將電力工程進(jìn)行改革、創(chuàng)新。不斷發(fā)現(xiàn)新渠道、新思路進(jìn)行改造。通過與新的技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)造更有價值的技術(shù)；為了國家能源的使用能夠更合理化、可持續(xù)化，要將電力工程在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用做到完善，使其更具智能化、節(jié)能化。

2重要電力工程技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1串聯(lián)補(bǔ)償中的使用

我國電力相關(guān)部門批準(zhǔn)并且大力投身建設(shè)的伊馮500kVTCSC項(xiàng)目具有很大的優(yōu)勢。這個項(xiàng)目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd組織建立起來的，同時，利用一些實(shí)驗(yàn)把伊馮500kVTCSC項(xiàng)目的額定功率有效地從1460000kW提升到2500000kW。并且在這個科研項(xiàng)目中，所使用的TCSC等設(shè)備都是由我國獨(dú)立進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)的，并且得到了成功的安裝和調(diào)試。這一套設(shè)備的成功應(yīng)用直接說明了我國已經(jīng)有能力在極其寒冷的地方安裝運(yùn)用電力工程技術(shù)，并有能力實(shí)現(xiàn)HVTCSC的工業(yè)化。

2.2常規(guī)電力技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

某些公司中的一些電力負(fù)載對電壓的變化以及電源突然中斷非常的敏感。當(dāng)供電系統(tǒng)中的電源及其不穩(wěn)定或者突然出現(xiàn)斷電，會對該公司的負(fù)載產(chǎn)生致命的傷害，根據(jù)這一公司實(shí)際用電情況，研發(fā)人員經(jīng)過研究而使用兩套常規(guī)的電力設(shè)備來解決相關(guān)問題。在正常投入使用后，這一套設(shè)施極大地改善了電力質(zhì)量。

3結(jié)論

篇4

智能電網(wǎng)目前國際上并沒有統(tǒng)一的概念。國際能源署給出的定義較為準(zhǔn)確地概括了其共性:“智能電網(wǎng)是使用數(shù)字和其他先進(jìn)技術(shù)來監(jiān)視和管理所有發(fā)電來源電力的運(yùn)輸，以滿足最終用戶不同電力需求的電力網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)通過統(tǒng)籌所有發(fā)電端，電網(wǎng)運(yùn)營商，終端用戶以及電力市場利益相關(guān)者的需求和能力，盡可能高效地操控系統(tǒng)的各個部分，在最大限度降低成本和對減弱環(huán)境影響的同時，提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性和穩(wěn)定性?！睅涇姂c(2009)我國國家電網(wǎng)公司提出了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的概念，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(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先、中國特色的堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。StevenE.Collier在2009年IEEE電力和能源會議上認(rèn)為，盡管智能電網(wǎng)內(nèi)涵不同，但具備自愈、用戶參與、抵御災(zāi)害能力、有大量的分布式電源、電力市場得以更好的發(fā)展這五個特征。陳志恒等(2013)從發(fā)展的角度來看，受技術(shù)條件、商業(yè)價值、投資和政策框架的制約，世界各國傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)“進(jìn)化”，大致都需要經(jīng)過由能源單向傳輸?shù)侥茉磁c信息雙向傳輸、由垂直一體化結(jié)構(gòu)到網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)、由能源一次性輸出到儲存性輸出、由壟斷化運(yùn)營模式到市場化運(yùn)營模式的漸進(jìn)過程。智能電網(wǎng)支持分布式電源的接入。Ackermann(2002)分布式電源是以新能源和可再生能源為主構(gòu)成，發(fā)力在用戶側(cè)的小型發(fā)電單元。新能源和可再生能源包括水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物能、熱能和朝夕能。呂春泉等(2011)雖然可再生能源發(fā)電具有清潔性，能夠有效降低CO2等溫室氣體的排放，但同時，具備隨機(jī)性、間歇性、開發(fā)成本高、反用電高峰等不穩(wěn)定特征，直接接入電網(wǎng)會對傳統(tǒng)的電網(wǎng)造成巨大的沖擊，進(jìn)而大大降低傳統(tǒng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性及可靠性。但儲能技術(shù)、柔性直流技術(shù)、新能源綜合利用技術(shù)的實(shí)施，解決了技術(shù)因素，例如國家電網(wǎng)公司完成的河北張北風(fēng)光儲示范工程。

當(dāng)前我國政府提供的新能源補(bǔ)貼政策解決了價格高的問題。智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步改變電力產(chǎn)業(yè)的自然壟斷屬性，提高電力產(chǎn)品的價格彈性。胡恩同(2011)電力產(chǎn)業(yè)具備自然壟斷屬性，是現(xiàn)代社會不可或缺的生活必需品。電能具備無形、無色、無味、看不見、摸不著、危險大、同質(zhì)性的特點(diǎn)。作為生產(chǎn)品，具備企業(yè)有效規(guī)模大、資金密集、投資周期長、資本存量調(diào)整困難、難以儲存的特點(diǎn);作為消費(fèi)品具備消費(fèi)時間集中，時間周期性強(qiáng)，可替代性差，缺乏需求彈性的特點(diǎn)。供給需求要求瞬間平衡，電能質(zhì)量對電器壽命和質(zhì)量會產(chǎn)生影響，負(fù)荷變化瞬間供給產(chǎn)生影響。戚聿東，范合君(2009)但隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)理論的發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)的自然壟斷屬性逐漸在削弱。例如，隨著發(fā)電技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)的最小效率規(guī)模顯著下降。20世紀(jì)80年代，發(fā)電企業(yè)的最小效率規(guī)模為900MW，而到了90年代中期最小效率規(guī)模縮小為100MW(bayless，1994)。因此，最近20年新建電廠的生產(chǎn)規(guī)模和分布較之以往明顯變小和分散，但是生產(chǎn)效率卻大大增強(qiáng)。目前，西方國家和我國已經(jīng)在發(fā)電領(lǐng)域映入了競爭，促使企業(yè)提高了效率、改進(jìn)了服務(wù)、降低了價格，壟斷行業(yè)煥發(fā)了生機(jī)活力。居民、商業(yè)及工業(yè)用戶具有不同的電能價格需求需求彈性(，消費(fèi)者對價格反應(yīng)的三種方式?jīng)Q定了價格需求彈性的大小，價格上漲時，一是消費(fèi)者可以選擇消費(fèi)替代品;二是不選擇替代品的情況下，可以減少該產(chǎn)品的消費(fèi);三是消費(fèi)量不變，減少在其他產(chǎn)品上的花費(fèi)。智能電網(wǎng)使得分布式電源成為傳統(tǒng)電網(wǎng)公司供應(yīng)電能的替代消費(fèi)GriffinJM等，2005)。在電力市場中，分布式電源、儲能設(shè)備將成為用戶選擇電能的消費(fèi)替代，這將提高電力產(chǎn)品的需求彈性。綜上所述，學(xué)者們普遍認(rèn)識到智能電網(wǎng)不僅是能源領(lǐng)域重要的技術(shù)革命，更將進(jìn)一步推動能源產(chǎn)業(yè)、能源市場的變革，但忽視了對市場結(jié)構(gòu)演變的研究。正是基于此，本文用博弈論的方法，在借鑒古諾均衡模型的基礎(chǔ)上，引入了多個需求市場，給出不同市場結(jié)構(gòu)下的均衡解和均衡價格，并與完全壟斷市場進(jìn)行比較。

二、智能電網(wǎng)下電力市場的不同均衡

(一)問題的轉(zhuǎn)化

從對電力市場影響的角度看，智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了分布式新能源的接入，為電力市場電力帶來了新的競爭者，消費(fèi)者的選擇范圍和需求的價格彈性增加了。市場結(jié)構(gòu)從完成壟斷逐漸演化為競爭。于是，我們將問題轉(zhuǎn)化為新的競爭者對市場結(jié)構(gòu)的影響，關(guān)注的是電力供應(yīng)商和消費(fèi)者行為發(fā)生的變化、新的均衡數(shù)量以及新的電價形成機(jī)制。

(二)模型選擇

在分析市場結(jié)構(gòu)的經(jīng)典文獻(xiàn)中，均衡數(shù)量和均衡價格的決定與市場參與者選擇的策略行為密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)學(xué)家采用非合作博弈的同時決定產(chǎn)量的古諾模型、同時決定價格的伯川德模型、產(chǎn)量領(lǐng)導(dǎo)者模型斯塔科爾伯格模型以及價格領(lǐng)導(dǎo)者模型，每種模型都適用不同的環(huán)境條件。本文結(jié)合當(dāng)前智能電網(wǎng)對電力市場的影響，選擇同時決定產(chǎn)量的古諾模型。古諾模型中，市場參與者選擇生產(chǎn)多少產(chǎn)量作為策略行為，同時決定產(chǎn)量后，也就相應(yīng)的形成統(tǒng)一的市場價格。產(chǎn)量的本質(zhì)是選擇生產(chǎn)能力，也就是說市場潛在進(jìn)入者在進(jìn)入市場時，依據(jù)在位企業(yè)的產(chǎn)量來選擇自己的產(chǎn)量。2009年以來，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的迅速發(fā)展，國家能源局大力支持新能源的發(fā)展，同時，支持分布式發(fā)電接入電網(wǎng)。國家能源局的主導(dǎo)下，相繼能源、太陽能、風(fēng)能、生物能、天然氣十二五規(guī)劃，頒布《分布式發(fā)電管理暫行辦法》，重新啟動大用戶直購電，宣布建成100個新能源示范城市，大力推廣風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)工程，制定新能源電鍍補(bǔ)貼和電動汽車補(bǔ)貼。要求新能源發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)。面對這種情況，傳統(tǒng)供電商的市場進(jìn)入阻止策略難以實(shí)施，與分布式發(fā)電商在用戶側(cè)展開競爭將在所難免。國家對分布式發(fā)電商的長期補(bǔ)貼政策，使得其具備了市場競爭力。林恩.派波爾(2012)發(fā)現(xiàn)在位企業(yè)選擇價格領(lǐng)導(dǎo)者的策略，將導(dǎo)致新進(jìn)入者具有后發(fā)優(yōu)勢，獲取更多的利潤。同時決定價格的伯川德模型的結(jié)果是均衡價格逼近邊際成本，最終導(dǎo)致雙方利潤下降。在位企業(yè)具備選擇產(chǎn)量領(lǐng)導(dǎo)者的先動優(yōu)勢，產(chǎn)量高于古諾最優(yōu)產(chǎn)量水平，利潤是追隨者的2陪。在追隨企業(yè)產(chǎn)量較低的情況下，領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)如果返回到古諾最優(yōu)反應(yīng)函數(shù)并少生產(chǎn)，則領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)的狀況可以得到改善。然而，如果領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)真的改變產(chǎn)量，并且跟隨者也知道這種可能，那么跟隨企業(yè)會預(yù)期到其采取這種行為并在第1期不再降低產(chǎn)量。相反，如果它預(yù)期領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)會增加產(chǎn)量，它也會增加自己的產(chǎn)量。最終，預(yù)期產(chǎn)量的博弈將會使博弈回到同時博弈的古諾均衡結(jié)果。如果領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)不能在第1期對產(chǎn)量做出承諾，則跟隨者將會預(yù)期領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)的產(chǎn)量變化，在此情況下博弈將會同時進(jìn)行。綜上，當(dāng)前傳統(tǒng)供電商不會選擇價格領(lǐng)導(dǎo)者的策略，新進(jìn)入者因成本過高和規(guī)模較小沒有能力選擇價格競爭策略。伯川德競爭策略因會導(dǎo)致均衡價格接近邊際成本，市場參與者不會選擇這樣的策略行為。在當(dāng)前國家要求新能源優(yōu)先調(diào)度的情況下，如果實(shí)現(xiàn)電力市場競爭，傳統(tǒng)供電商不得不同時考慮新能源發(fā)電商的產(chǎn)量決策，這就使得競爭從斯坦?fàn)柌衲Ｐ瓦M(jìn)入到古諾模型。

(三)模型假設(shè)

本文主要分析完全壟斷、寡頭壟斷、壟斷競爭三個市場結(jié)構(gòu)模型的均衡結(jié)果，為了建立相應(yīng)的分析模型，做出以下5個假設(shè):假設(shè)1:智能電網(wǎng)是一個逐漸演化的過程，新的分布式發(fā)電商開始進(jìn)入電力供給市場，在用戶側(cè)與傳統(tǒng)供電商展開市場競爭。假設(shè)2:不存在電網(wǎng)輸電容量約束。線損、交易成本、發(fā)電機(jī)啟動成本、空載成本、政府補(bǔ)貼均為零。假設(shè)3:發(fā)電商追求利潤最大化，選擇電量作為競爭策略，最終實(shí)現(xiàn)納什均衡。每個發(fā)電商可以對每一類消費(fèi)者銷售電能。發(fā)電商成本函數(shù)是產(chǎn)量的二次凸函數(shù)。假設(shè)4:電力需求不斷增加，消費(fèi)者為商業(yè)、工業(yè)、居民三類，其需求函數(shù)對所有發(fā)電商都是公共信息。消費(fèi)者擁有儲能措施，能夠積極參與市場競爭，自由選擇不同的發(fā)電商。需求函數(shù)是線性需求函數(shù)。假設(shè)5:市場結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷完全壟斷、寡頭競爭、壟斷競爭三個階段。用1個傳統(tǒng)供電商(火電)和3個需求市場來代表完全壟斷市場結(jié)構(gòu);1個傳統(tǒng)供電商、1個新能源發(fā)電商(風(fēng)電)與3個需求市場代表雙寡頭市場結(jié)構(gòu);1個傳統(tǒng)供電商、2個新能源發(fā)電商(風(fēng)電和光伏發(fā)電)與3個需求市場代表壟斷競爭市場結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)論與政策建議

智能電網(wǎng)的發(fā)展將導(dǎo)致以新能源技術(shù)為主的分布式發(fā)電商不斷進(jìn)入電力市場，并與傳統(tǒng)的供電商形成競爭，市場結(jié)構(gòu)將逐漸演化。本文通過構(gòu)建了一個包含多供電商、多用戶市場的古諾式博弈模型，刻畫了這種演化趨勢，并給出了模型求解方法和算例。研究發(fā)現(xiàn)隨著電網(wǎng)不斷智能化，電力市場競爭將不斷加劇，分布式發(fā)電商越多，電力市場交易量越大，交易價格越低，過度競爭將導(dǎo)致接近完全競爭的市場價格。傳統(tǒng)供電商利潤將隨著市場競爭的加劇而大幅下降。根據(jù)這些研究發(fā)現(xiàn)，筆者建議在以下三方面采取積極措施，從而較好實(shí)現(xiàn)電力市場發(fā)展，推動電力市場化改革。

1.以智能電網(wǎng)革命為契機(jī)，引入多元化分布式發(fā)電商，從而加速電力市場化改革。我國的電力改革始于1997年，經(jīng)歷了長達(dá)十幾年的艱難改革，仍未全面實(shí)現(xiàn)2002年提出的“廠網(wǎng)分開、主輔分離、輸配分開、競價上網(wǎng)”的改革目標(biāo)。當(dāng)前電力市場交易模式，依然是以電網(wǎng)公司為主導(dǎo)的單邊電力交易模式，以政府規(guī)制電價為主導(dǎo)定價模式，這種模式并不能緩解市場煤和計(jì)劃電的根本矛盾，價格在配置資源中并未很好的起到作用，降低了能源配置效率和利用效率。2013年負(fù)責(zé)電力改革的電監(jiān)會并入能源局后，電力改革邁上了新的臺階。智能電網(wǎng)不僅能夠在技術(shù)上(分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、儲能等技術(shù))降低電力市場的自然壟斷屬性，而且能夠提高能源配置和使用效率。分布式發(fā)電的發(fā)展，不僅能夠滿足監(jiān)管機(jī)構(gòu)節(jié)能減排、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)型升級的監(jiān)管目標(biāo)，而且有助于實(shí)現(xiàn)電力市場化改革目標(biāo)。多元化分布式發(fā)電商的引入，勢必將在用戶側(cè)與傳統(tǒng)的供電商形成有效競爭，而能為電價形成機(jī)制奠定基礎(chǔ)。如果沒有政府規(guī)制和傳統(tǒng)供電商的阻止進(jìn)入策略的實(shí)施，在利潤最大化的目標(biāo)下，市場參與者的策略性反應(yīng)將是進(jìn)行古諾式的產(chǎn)量競爭，而這將形成競爭性電價。隨著分布式發(fā)電商的增加，電價將大幅度下降，參與者將依據(jù)電價安排生產(chǎn)和投資，工業(yè)、商業(yè)、居民用戶將依據(jù)電價波動合理使用電量，這將提高能源配置和使用效率，計(jì)劃電和市場煤的矛盾也迎刃而解。

2.建立以能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)的智能電網(wǎng)發(fā)展模式，降低分布式供電商的進(jìn)入壁壘，引導(dǎo)傳統(tǒng)供電商向競爭性供電商轉(zhuǎn)變。在上述的分析中，我們看到，隨著分布式供電商的不斷引入，如果沒有政府電價規(guī)制的情況下，供電競爭的結(jié)果是電價大幅下降，傳統(tǒng)供電商的利潤也將大幅下降。在這樣的情況下，傳統(tǒng)供電商的最優(yōu)策略是實(shí)施阻止進(jìn)入策略或參與分布式供電，而這將進(jìn)一步加強(qiáng)傳統(tǒng)供電商的勢力，降低分布式供電商的進(jìn)入速度。這一競爭結(jié)局將與電力改革目標(biāo)背道而馳。當(dāng)前，這一事實(shí)正在發(fā)生，傳統(tǒng)電網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)了智能電網(wǎng)的發(fā)展，主導(dǎo)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制度，倡導(dǎo)集中式發(fā)電，分布式發(fā)電商接入電網(wǎng)成本較高。據(jù)中國能源局統(tǒng)計(jì)，2012年總共放棄風(fēng)電200億度，直接損失100多億元，造成這一結(jié)果的重要原因之一就是傳統(tǒng)發(fā)電商阻止進(jìn)入策略的實(shí)施。在這種情況下，如果以能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)為主導(dǎo)，各利益相關(guān)者共同參與，包括傳統(tǒng)供電商和分布式供電商，制定智能電網(wǎng)發(fā)展框架，以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和市場競爭規(guī)范等制度，這將十分有利于分布式供電商順利進(jìn)入供電市場，進(jìn)而促使傳統(tǒng)供電商放棄阻止進(jìn)入策略或直接參與分布式供電策略，提高其運(yùn)營效率，使其轉(zhuǎn)化為競爭性供電商。

篇5

1.1概述。智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化（智能電力），也被稱為“電網(wǎng)2.0”，與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，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、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。1.2特點(diǎn)。1.2.1環(huán)保性。當(dāng)前我國在大力主張經(jīng)濟(jì)發(fā)展并同時注重空氣質(zhì)量的政策影響下，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中注重環(huán)保性是十分重要的。1.2.2電網(wǎng)架構(gòu)牢固。因?yàn)槲覈鶈T遼闊，地形復(fù)雜，所以自然災(zāi)害發(fā)生頻率相對較高，而這些災(zāi)害會對電網(wǎng)體系產(chǎn)生不利的影響。因此，智能電網(wǎng)在構(gòu)建時應(yīng)該注重架構(gòu)的牢固、穩(wěn)定，保證電力系統(tǒng)不會受到外界環(huán)境的影響。1.2.3自動化。由于電網(wǎng)體系較為復(fù)雜，而且涉及的人員、環(huán)節(jié)眾多。所以如果電網(wǎng)體系具備自動修復(fù)或者自動診斷功能的話，不僅能夠節(jié)約時間，還可以提高工作效率，降低運(yùn)行成本。1.2.4經(jīng)濟(jì)收益。智能電網(wǎng)除了需要保障電能的品質(zhì)之外，還需要提升經(jīng)濟(jì)效益，因此在設(shè)計(jì)過程中需要全面考慮，盡量降低建造成本。

2電力市場發(fā)展中智能電網(wǎng)建設(shè)的影響

2.1智能電網(wǎng)建設(shè)增加電力網(wǎng)絡(luò)的可靠性。智能電網(wǎng)運(yùn)用了新的電力技術(shù)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有電網(wǎng)技術(shù)的漏洞，對電網(wǎng)的運(yùn)作運(yùn)行能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)督，從而減少設(shè)備的故障機(jī)率，也就降低了效能損失。因此，智能電網(wǎng)的應(yīng)用對電力市場的發(fā)展是一種強(qiáng)有力的支撐，對電力市場的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的作用。同時，智能電網(wǎng)的建設(shè)對當(dāng)下電力市場的革新也起到了一定的推動作用，促進(jìn)了我國電力事業(yè)的快速發(fā)展。2.2智能電網(wǎng)建設(shè)提高電力市場改革效益。通過智能電網(wǎng)信息的實(shí)時傳遞，能及時地反饋給電力市場中的各方，對維護(hù)市場各方的利益有著積極的作用。智能電網(wǎng)系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)控電力系統(tǒng)內(nèi)用電量的“峰、平、谷”各個時期，電量控制更加便捷，從而合理安排各時段的用電量。智能電網(wǎng)利用新型可再生資源進(jìn)行發(fā)電，在電能傳輸方面又能降低能耗，因此，在環(huán)保節(jié)能方面智能電網(wǎng)更勝一籌。2.3智能電網(wǎng)建設(shè)增進(jìn)電力市場的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。智能電網(wǎng)的建設(shè)改變了傳統(tǒng)電力行業(yè)的模式，同時也集合了不同的行業(yè)。智能電網(wǎng)的建設(shè)是需要各方的積極參與的，智能電網(wǎng)集合了“計(jì)算機(jī)技術(shù)”“信息技術(shù)”“新型設(shè)備”等，不論技術(shù)方面，還是電網(wǎng)所用的設(shè)施設(shè)備，都需要其他行業(yè)的支持，使電力市場的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向其他方向延伸和拓展。智能電網(wǎng)的建設(shè)，使電網(wǎng)內(nèi)的電能從輸送到入戶，形成了高效快捷的產(chǎn)業(yè)鏈。鏈條上整合了“互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)”“新能源產(chǎn)業(yè)”“家電業(yè)”“交通運(yùn)輸業(yè)”等行業(yè)，使電力市場在縱深上進(jìn)行發(fā)展，促進(jìn)了智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)電力市場逐步走向市場化和產(chǎn)業(yè)化。

3基于電力市場發(fā)展背景的智能電網(wǎng)建設(shè)

3.1加強(qiáng)信息化建設(shè)?；谥悄茈娋W(wǎng)建設(shè)對電力市場發(fā)展的影響，各地區(qū)需要不斷地加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)。電力企業(yè)將電網(wǎng)信息化建設(shè)，作為新時期的重點(diǎn)，加大通信支撐網(wǎng)與信息平臺的投資建設(shè)力度，將信息化技術(shù)，運(yùn)用到企業(yè)業(yè)務(wù)與流程中，為企業(yè)精細(xì)化管理，提供技術(shù)保障，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用。除此之外，不斷地完善業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，將云管理與云服務(wù)應(yīng)用到企業(yè)業(yè)務(wù)管理中，以推動智能電網(wǎng)發(fā)展，為電力市場的發(fā)展，提供助力作用。電力公司不斷強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃頂層設(shè)計(jì)，加大電網(wǎng)投入力度，精簡用電報裝程序，實(shí)行“一證受理”，僅今年以來，業(yè)擴(kuò)辦理環(huán)節(jié)就成功“瘦身”50%，制造業(yè)客戶平均接電報裝時間縮短8.5d。3.2加強(qiáng)自動化建設(shè)。智能電網(wǎng)建設(shè)工作中，自動化建設(shè)是重點(diǎn)內(nèi)容，以輸電、變配電、電力調(diào)度為主要方向，建設(shè)輸電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)與防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)等，加強(qiáng)直升機(jī)與無人機(jī)等的推廣，以提高輸電線路運(yùn)行的安全性與可靠性，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，還不斷地加強(qiáng)智能變電站建設(shè)，對老舊智能設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。逐步的提高區(qū)域配電自動化程度，以實(shí)現(xiàn)供電區(qū)域范圍內(nèi)配電自動化目標(biāo)。3.3加強(qiáng)互動化建設(shè)。智能電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展，將不斷地朝向新型能源方向，而智能電網(wǎng)建設(shè)也將以常規(guī)電源并網(wǎng)以及大規(guī)模新能源接入等，作為主要內(nèi)容。智能電網(wǎng)建設(shè)，將持續(xù)推廣新能源接入技術(shù)，包括光電或者光伏功率預(yù)測技術(shù)，力求不斷地提升新能源發(fā)電功率預(yù)測的精準(zhǔn)度，加快資源監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)以及調(diào)度技術(shù)的推廣。除此之外，還需要加強(qiáng)基礎(chǔ)材料核心技術(shù)的研發(fā)，積極推廣與應(yīng)用國產(chǎn)材料，比如安全控制芯片與電子器件等，以全面帶動電力市場的發(fā)展，擴(kuò)大電力市場范圍。

4結(jié)束語

綜上所述，電力市場始于傳統(tǒng)的電力行業(yè)，智能電網(wǎng)的產(chǎn)生為電力市場注入了新鮮血液，隨著智能電網(wǎng)的普及應(yīng)用，電力市場也逐步走向市場化，電力市場的改革隨之穩(wěn)步向前。

作者:韓笑 姚宇 秦若珊 單位:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司

參考文獻(xiàn)

[1]陳濤.智能電網(wǎng)建設(shè)及電力市場發(fā)展[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014(25):38-39.

[2]徐軍.淺析智能電網(wǎng)建設(shè)對電力市場發(fā)展的影響[J].科技資訊,2014,1232:77.

篇6

關(guān)鍵詞：無線通訊公司電話網(wǎng)計(jì)算機(jī)抄表

傳統(tǒng)的供水計(jì)量操作通常是由各管理部門派人到裝表地點(diǎn)抄表，由于用戶面廣、量大，極易造成差錯，人工抄表不但效率低，且不利于科學(xué)管理，給城市管網(wǎng)的建模、分析、規(guī)劃等都帶來很大的困難。電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)自動抄表技術(shù)提供了大環(huán)境，管理體制的現(xiàn)代化也呼喚著自動抄表時代的到來。目前我國普遍采用將水表安裝在用戶室內(nèi)，每月入戶抄表收費(fèi)的方法。這給用戶帶來很多麻煩，給抄表人員帶來煩惱，造成很多不必要的糾紛。為了有效解決入戶抄表收費(fèi)存在的諸多弊端、提高效率、避免入戶抄表引發(fā)的治安問題（如冒充收費(fèi)入室搶劫）和杜絕拖欠費(fèi)用，水表戶外計(jì)量呼聲越來越高。尤其對高層、毫華居住小區(qū)，水表戶外計(jì)量是非常必要的，傳統(tǒng)的抄表方式已不能適應(yīng)今后住宅的發(fā)展要求。

隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，水表戶外計(jì)量已經(jīng)開發(fā)出不少產(chǎn)品。主要有：IC卡、電力載波、遠(yuǎn)傳抄表三種戶外計(jì)量方式。建設(shè)部《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程城市示范小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則（修改稿）》中已經(jīng)明確提出：“推廣應(yīng)用戶外計(jì)量（含水、電、曖、燃?xì)獗恚┘夹g(shù)”。在《中國住宅產(chǎn)品發(fā)展綱要》中也明確提出：“實(shí)現(xiàn)方便查表，不干擾住戶，使大量人工查表工作逐步過渡到數(shù)字化傳送，開發(fā)智能化的水、電、氣、熱計(jì)量裝置及接口箱框”。目前水表戶外計(jì)量的智能抄表系統(tǒng)已達(dá)到使用要求。因此，結(jié)合傳感技術(shù)、射頻技術(shù)，利用現(xiàn)有廣泛使用的電話網(wǎng)，設(shè)計(jì)開發(fā)了結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能穩(wěn)定、完全可靠的自來水智能抄表系統(tǒng)。

1設(shè)計(jì)要求

為保證自來水智能抄表系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，提高能源管理的科學(xué)性、規(guī)范化，對智能抄表系統(tǒng)提出以下要求：

（1）水表為密封結(jié)構(gòu)，是一種既能直觀顯示相關(guān)能耗計(jì)量數(shù)據(jù)，又能產(chǎn)生能耗計(jì)量脈沖信號的新型計(jì)量表具。

（2）系統(tǒng)具有防斷電功能。停電時，發(fā)射端和接收端裝有備用電池，防止數(shù)據(jù)丟失。

（3）系統(tǒng)采用高精度不掉電實(shí)時時鐘，為數(shù)據(jù)分時處理提供可靠的時間基準(zhǔn)；可實(shí)現(xiàn)分時段計(jì)費(fèi)功能；通過通訊設(shè)備故障報警、記錄故障發(fā)生時間的功能。

（4）數(shù)據(jù)庫安全。數(shù)據(jù)庫為只讀方式，只有授權(quán)的管理員可以寫入數(shù)據(jù)，管理中心電腦設(shè)有密碼，嚴(yán)防無關(guān)人員操作，密碼可由操作員在主機(jī)上修改?？商峁┯?jì)費(fèi)查詢、報表生成、打印、報警等功能。

2總體結(jié)構(gòu)

智能抄表系統(tǒng)現(xiàn)有兩種形式：

（1）用戶室內(nèi)裝有電話，抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)據(jù)采集通過無線通訊將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器通過電話線向管理計(jì)算機(jī)上報數(shù)據(jù)。

（2）用戶室內(nèi)沒有電話，抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。數(shù)據(jù)采集器通過無線通訊傳送給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器安裝在室外的走廊內(nèi)，并附帶顯示模塊顯示用戶當(dāng)用水量。安裝在走廊內(nèi)的數(shù)據(jù)處理器通過公用電話線向管理計(jì)算機(jī)上報數(shù)據(jù)。如果住戶的房間被鐵門等屏蔽而無法實(shí)現(xiàn)無線通訊，可以鋪鋪設(shè)專用通訊線，將數(shù)據(jù)上傳。

3系統(tǒng)組成

（1）水表。本系統(tǒng)所采用的計(jì)量水表是一種既能直觀顯示相關(guān)能耗計(jì)量數(shù)據(jù)，又能產(chǎn)生能耗計(jì)量脈沖信號的新型計(jì)量表具。它實(shí)際上是一種加裝了永義磁鐵和霍爾元件組成磁電傳感器的水表，霍爾元件固定安裝在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永磁鐵安裝在計(jì)數(shù)盤（例如0.1m3或0.01m3）位上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過霍爾元件一次，即在信號端產(chǎn)生一個計(jì)量脈沖，對應(yīng)0.1m3或.0.01m3，經(jīng)無線發(fā)射器發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器。另外，在水表上還裝有防盜霍爾元件，當(dāng)用戶盜用水時，霍爾元件發(fā)出報警信號給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器再通過電話線報告給管理計(jì)算機(jī)，以便做出處理。

(2)數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器是一個多功能模塊，實(shí)現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的自動抄收，將數(shù)據(jù)長期、可靠地存儲，并在需要時將其傳給管理計(jì)算機(jī)。具體來說，它用于接收水表數(shù)據(jù)及各種報警信號，累計(jì)住戶用水量，通過電話線定期向管理計(jì)算機(jī)發(fā)送住戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。一臺數(shù)據(jù)處理器對應(yīng)一塊水表，一般安裝在電話機(jī)附近。數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部有可充電電流作為后備電源，在外部電源停電的情況下，則由充電電流單獨(dú)向數(shù)據(jù)處理器供電，保證數(shù)據(jù)處理器正常工作。

（3）管理計(jì)算機(jī)。管理計(jì)算機(jī)是本系統(tǒng)的管理核心，可通過電話線下接許多數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器的個數(shù)基本不受限制。管理計(jì)算機(jī)能隨時抄收每個用戶水表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中供查詢，能對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理，對所抄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

4系統(tǒng)硬件電氣原理分述

4.1水表發(fā)射器電氣部分原理

水表發(fā)射器的功能是將水表計(jì)量的用水量，以無線通訊的方式傳送給數(shù)據(jù)處理器。框圖如圖3所示。安裝在水表內(nèi)的霍爾傳感器用來檢測用水量，水表中每流過0.1t水，霍爾傳感器就發(fā)出一個脈沖信號，經(jīng)串穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一個紅1s寬的脈沖，再經(jīng)施密特反相器4069整形后送入編碼器PT2262進(jìn)行編碼，PT2262全碼編址為411個，經(jīng)編碼后的數(shù)據(jù)送入無線發(fā)射模塊進(jìn)行發(fā)射，無線電發(fā)射頻率為400MHz，有效距離為50m；同時發(fā)射器還具備一些附加功能。

（1）防盜功能。由于干式水表靠電磁傳動的特點(diǎn)，它易受外磁場的影響。如果用戶在水表附近放有強(qiáng)磁鐵，它會使水表傳動齒輪轉(zhuǎn)速降低，使水表的測量精度降低。而發(fā)射器上另裝有一個專用于測量磁場強(qiáng)度的霍爾傳感器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水表附近有強(qiáng)磁場時，霍爾傳感器發(fā)出報警脈沖，經(jīng)發(fā)射器無線傳送給數(shù)據(jù)處理器。

（2）備用電池。為保證發(fā)射器在停電時能正常工作，在交流220V供電的同時，還備有一個4.8V的鎳氫電池、由LM358、555組成的電池電壓監(jiān)測和充電電路，使電池能正常充電。后備電池可維持發(fā)射器連續(xù)工作48h。

4.2數(shù)據(jù)處理器電氣部分原理

數(shù)據(jù)處理器是本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。由無線接收和解碼部分、時鐘日歷、8051及、電話收發(fā)電路、電源等部分組成?？驁D如圖4所示。無線接收模塊與發(fā)射模塊工作在相同頻率400MHz上；解碼由PT2272完成，工作頻率與PT2262相同，地址編碼與PT2262一致。時鐘日歷芯片DALLAS12887為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的百年時鐘日歷，包括年、月、日、時、分、秒、星期和定時報警信號。

電話收發(fā)電路由撥號電路和音頻解碼電路組成。4-16譯碼妻MC4514模擬開關(guān)4066組成3*4虛擬鍵盤陣列，由8051控制過按鍵的開與合，完成將要拔出電話號碼和上傳數(shù)據(jù)的編碼，并將電話號碼和數(shù)據(jù)送入撥號電路。撥號專用芯片為W91312，晶振頻率為3.58MH，接收到管理計(jì)算機(jī)機(jī)端的電話號碼后立即撥出。當(dāng)兩端的握手信號完成，確認(rèn)線路接通后，由8051控制將上傳的數(shù)據(jù)以音頻方式輸出給管理計(jì)算機(jī)；音頻解碼電路的功能是將音頻信號解碼，以BCD碼的形式輸出。當(dāng)數(shù)據(jù)處理器撥通管理計(jì)算機(jī)后，管理計(jì)算機(jī)端回復(fù)一個接通握手信號，該信號是音頻信號，經(jīng)交流放大電路放大后，送入音頻解碼芯片MC145436解碼，最后以BCD碼的形式送入8051。

系統(tǒng)供電采用220V交流和鋰后備電池供電的雙重方案，當(dāng)住宅停電或人為斷電時，系統(tǒng)仍可維持正常工作48h。

4.3管理計(jì)算機(jī)通訊接口板電氣部分原理

管理計(jì)算機(jī)通訊接口板由撥號電路、音頻解碼電路、電話振鈴檢測電路、光電隔離電路和電源電路組成，如圖5所示。撥號電路和音頻解碼電路與數(shù)數(shù)處理器板上的相同。

5系統(tǒng)軟件

本系統(tǒng)軟件由數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和收費(fèi)系統(tǒng)三部分組成。

（1）數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。由于需要從并口讀取用戶的用水量，所以在用戶的用水量上來之后，先由數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)將用戶的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文本文件。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動后自動啟動，且一直處于工作狀態(tài)。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)?？紤]到數(shù)據(jù)接收之后形成的是文本文件，不能直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，所以設(shè)計(jì)一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動后自動啟動，且一直處于工作狀態(tài)。

（3）收費(fèi)系統(tǒng)。在合法用戶登錄到本系統(tǒng)后，進(jìn)行日常的業(yè)務(wù)處理。根據(jù)用戶的計(jì)算機(jī)配置情況，該系統(tǒng)可以在單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行。

單機(jī)運(yùn)行環(huán)境對計(jì)算機(jī)軟、硬件的要求：操作系統(tǒng)為WIN95/WIN98；數(shù)據(jù)庫為Oracle734。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境對計(jì)算機(jī)軟、硬件的要求：操作系統(tǒng)的客戶端為WIN95/WIN98、服務(wù)器端為WIN2000/WINNT；

數(shù)據(jù)庫的客戶端為Oracle734；服務(wù)器端為Oracle8i；

硬盤：5G；

篇7

【關(guān)鍵詞】交直流微電；儲能裝置

1、引言

配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)為閉環(huán)，但運(yùn)行為開環(huán)。微電網(wǎng)中不穩(wěn)定微電源隨著自然界條件的變化而變化，這些微電源的加入會改變配電網(wǎng)的電壓與潮流。有時甚至可能形成病態(tài)潮流而不迭代不收斂，以至于使某些繼電保護(hù)設(shè)備無法正常的動作。

若交流微電網(wǎng)的每個微電源進(jìn)入微電網(wǎng)的相序必須保持一致，否則會造成功率之間的抵消，但每個發(fā)出交流電的微電源并入微電網(wǎng)離的相對較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)方控制操作路徑較長，所以遠(yuǎn)方控制線路越多，ECS和DCS畫面越多，經(jīng)濟(jì)效益越差，就地控制需要時效性，這是在微電網(wǎng)里互相矛盾的一個問題。

直流微電網(wǎng)由于有存儲設(shè)備，可以儲存功率。若其中一個微電源故障時若直流電路只牽涉功率大小問題，不會對電網(wǎng)造成太大的影響。

2、微電網(wǎng)換流器的設(shè)計(jì)

一般情況下?lián)Q流器有三部分組成：一種是DC/DC變換器，一種是DC/AC逆變器，另一種是AC/DC整流器。由于在直流微電網(wǎng)中，如微電網(wǎng)發(fā)電示意途中所示，DC/DC變換器的價值不大，而DC/AC逆變器和AC/DC整流器是重要的組成部分。

由于現(xiàn)階段已進(jìn)入了PWM的整流器階段。PWM整流器比原來相控整流器有很多優(yōu)點(diǎn)，其中之一就是可以雙向整流?？商幱贒C/AC逆變狀態(tài)和AC/DC整流狀態(tài)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率一般為1，只要風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出電壓頻率在電網(wǎng)的許可范圍之內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不承擔(dān)無功的調(diào)節(jié)，只發(fā)有功。異步雙饋風(fēng)機(jī)也只承擔(dān)電網(wǎng)能夠承受的無功。PWM整流器可以調(diào)節(jié)功率因數(shù)，因此用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的逆變調(diào)節(jié)中有特殊的優(yōu)勢。

微電網(wǎng)換流器逆變器設(shè)計(jì)和整流器設(shè)計(jì)因直流電容的作用不同而方向不同。換流器中直流電容的主要作用是穩(wěn)壓。且在負(fù)載側(cè)需要提供無功補(bǔ)償?shù)臅r，及時對電源發(fā)出的無功不夠的情況，提供一定的無功補(bǔ)償。使得換流后的電壓穩(wěn)定，所以一般放在負(fù)載側(cè)。而橋式換流電路的主回路一般為電壓型橋式驅(qū)動電路，一般位于電源側(cè)。

逆變電源和整流電源的設(shè)計(jì)如下圖所示：

微電網(wǎng)的分布式電源一般接到饋線上，每一條饋線是一根單相電路，所以微電網(wǎng)電源逆變器和微電網(wǎng)整流器是都是單相。

在微電網(wǎng)微電網(wǎng)逆變器中三極管V1、V2不是同時導(dǎo)通，V3、V4也不是同時導(dǎo)通。電壓波形為正時，V1保持導(dǎo)通，V2保持關(guān)斷。電壓的正負(fù)情況跟V1相關(guān)，V1導(dǎo)通時，電壓波形為正，V2導(dǎo)通時，電壓波形為負(fù)。當(dāng)V1導(dǎo)通時，V3、V4不受V1的限制，可以交替導(dǎo)通。若負(fù)載為感性負(fù)載時，負(fù)載電流比電壓滯后。V1導(dǎo)通電壓為正，而電流先正后負(fù)。負(fù)載電流大于零且V4導(dǎo)通時，逆變器輸出電壓等于電容電壓。當(dāng)V3導(dǎo)通時，VD3給負(fù)載續(xù)流，電壓輸出波形為零。當(dāng)V1和V4導(dǎo)通，負(fù)載電流小于零，負(fù)載電壓依然等于電容電壓。在V4導(dǎo)通期間，V3導(dǎo)通，V4截至，同V4導(dǎo)通，V3截至?xí)r也可以得到電容電壓和兩種狀態(tài)，但V3導(dǎo)通時時間順序上跟V4導(dǎo)通正好相反。而V2導(dǎo)通，V1關(guān)斷時，電壓波形為負(fù)，則跟V1導(dǎo)通，V2關(guān)斷情況，不僅是電壓是V1導(dǎo)通時候的負(fù)值，且時間順序上也正好相反。極少說電壓為容性負(fù)載，若用等效法計(jì)算，則整個微電網(wǎng)都應(yīng)呈現(xiàn)感性。

3、微電網(wǎng)直流潮流中儲能原件的設(shè)計(jì)

電池的種類有：燃料電池、蓄電池、普通電容器和超級電容器。微電網(wǎng)直流潮流中儲能原件可以選擇：蓄電池、普通電容器和超級電容器。

普通電容器的所能承載的電荷不如超級電容器的電量充足，不適合作為有功能源的儲能原件使用。一般被用作線路的無功補(bǔ)償，或者小型的用電器的能量供應(yīng)。

蓄電池中是用化學(xué)反應(yīng)原理使正負(fù)電荷分在電池的兩端。一般蓄電池中的離子選擇比較容易發(fā)生可逆反應(yīng)的離子。在蓄電池中一般使用的離子有：鋰離子和鎳氫離子。

蓄電池的化學(xué)離子一般都有一定的壽命，在化學(xué)反應(yīng)中會不斷的消耗活化離子的個數(shù)，當(dāng)活化離子的個數(shù)下降到一定程度時，電池組就報廢。且現(xiàn)在所使用的鋰離子需要一次性用完，鋰離子有記憶性，所以用鋰離子充當(dāng)?shù)慕怆x離子的蓄電池非常不適合用在直流微點(diǎn)網(wǎng)中。鎳氫離子雖然沒有記憶性，但活化分子也會隨著使用的次數(shù)而不斷的減少。

但蓄電池有比超級電容器不具有的優(yōu)點(diǎn)，超級電容器的電荷完全靠儲存在電極板上。電荷量雖然比普通電容器的電荷量要容納的多，但是沒有蓄電池這種非靜電的電化學(xué)反應(yīng)。一般都是靜電化學(xué)反應(yīng)，所以能量比蓄電池還是有一定的差距。

超級電容器中也有離子的存在，也就是有電介質(zhì)存在，這種電解質(zhì)不受溫度影響，但是受離子遷移速度和其離子被氧化的電壓幅值的限制，超級電容器的電壓不能超過電解液的離子被氧化的電壓幅值。

超級電容電極板跟普通電容器有很大的差別，普通電容器的電容極板是由金屬層組成，電荷直接在極板上。超級電容器的電極板是像燃料電池一樣的碳極板，電荷在碳極板上的多微孔里。

由基礎(chǔ)電容器的容量公式：，可以看出，當(dāng)超級電容器中離子的介電常數(shù)一定的情況下，電介質(zhì)之間的距離和電極板的的面積是決定超級電容器容量大小的關(guān)鍵因素。所以超級電容器的電極板通常情況下都會非常大。

超級電容器的離子遷移的速度決定了超級電容器的電阻率，當(dāng)離子的遷移速度比較大時，電阻率就會越小。

由于每個超級電容器的電壓受離子的氧化電壓影響，每個電容的電壓不是很大，需要串聯(lián)起來使用。

基于以上的分析，超級電容器的電路等效圖如前所示：

R1、R3是超級電容器由于離子遷徙速度形成的電容器本身的等效電阻，跟溫度有一定的關(guān)系。R2是串聯(lián)的電阻防止超級電容器短路的電阻。C1、C2是等效電容的大小。