電網技術范文
時間：2023-03-29 12:07:53
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篇1
1 前言
我國在電網規劃方面主要的工作重點為35kV以上的配電網，而對于10kV這種低級別的配電網有著一定的忽略，從而使得我國大部分的10kV配電網都不能很好的滿足其必要的可靠性與經濟性。不僅如此，我國目前10kV的配電網大多都建立在鄉鎮區域，其外在條件的約束和內在因素的限制更加大了配電網建設的難度。但相對來說，我國大部分的10kV配電網都有了相當的規模，其結構也逐漸趨向完整。下面主要通過探究10kV配電網建設存在的問題，談一談其技術方案和優化建議。
2 10kV配電網技術存在的問題
2.1 10kV配電網的建設問題
首先，10kV配電網的網絡架構不合理，其主要是因為一些歷史原因形成的，并且不合理的網絡架構給配電網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配電網建設早期都沒有必要的整體規劃計劃。這些不合理直接導致10kV配電網的線路半徑過大，增大了配電網的功率損失，并且電源點不足還使得部分地方負載不平衡，影響了整個配電網系統的經濟性；再次，10kV配電網的線路故障率較高。目前我國大部分10kV配電網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，因此也很容易發生各類事故，影響了10kV配電網的供電可靠性；最后10kV配電網的負荷增長速度過快，特別是一些經濟較為發達的沿海地區，每年的負荷增長率已經超過了百分之二十，給10kV配電網帶來了巨大的供電壓力。
2.2 10kV配電網的管理問題
我國長期的電網規劃對于10kV配電網都有著一定的忽略，因此其系統規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。第一是我國的電網規劃工作重心主要在35kV以上的配電網，而對于10kV配電網并沒有穩定的定期規劃工作。從而使得我國大部分的10kV配電網都沒有較為系統的負荷預測方法與系統規劃體系，進而影響了10kV配電網的正常發展；第二是我國目前在10kV配電網方面基本上還沒有形成一個較為統一的主推接線模式，并且還沒有考慮到變電站運行等關鍵部分；第三是我國10kV配電網的相應項目立項與后續的評估機制還不完善，存在著一定的漏洞和殘缺；第四是10kV配電網的工作方案還沒有一個完善的制定流程。
3 10kV配電網的技術方案
3.1 設備施工階段的質量控制
10kV配電網正常運轉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。首先整個配電網的安裝工作都要遵循電氣工程相應的法律法規，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，即如果配電網建設過程中出現了問題，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過嚴格的排查和驗收，一旦發現質量和安裝不過關的現象，應立即進行相應的改進；最后還要做好10kV配電網變壓器的質量控制工作。變壓器在整個配電網系統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配電網系統中，因為其變壓器數量一般都很多，所以帶來的電能損耗也較大。據統計，在10kV配電網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配電網電能損耗的工作重點在于降低變壓器的功率損耗。配電網變壓器的功率損耗一般由兩個部分組成：第一是配電網變壓器的固定損耗，其與配電網的輸出電量無關，又被叫做是空載損耗。第二是配電網變壓器的可變損耗，其與變壓器的電流平方有著正比關系。
3.2 設備調試階段的質量控制
10kV配電網的設備調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試實驗。這些調試實驗相對來說都比較專業和繁瑣，并且其過程還有著安全隱患，因此其需要一些專業人員在做好充分準備的前提下，逐步的進行調試工作。在這之中，斷路器對于10kV配電網有著尤為重要的作用，在其安裝以前應該熟悉其產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，并結合布設現場的實際情況，制定出10kV配電網中斷路器的安裝方案。安裝方案應該囊括其施工各個環節與調試方法等，從而保證斷路器能夠正確規范的完成安裝與調試工作。在10kV配電網中各個設備都進行完調試工作以后，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配電網技術的優化建議
4.1 網絡構架建設
10kV配電網應該做到能夠獨立的帶動所有的負荷，進而保證在發生意外情況的時候能夠不斷電，在實際規劃工作中，應該遵循三個方面的原則：第一是10kV環網接線的時候，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環網接線，進而保證10kV配電網的供電可靠性；第三是在保證10kV配電網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配電網技術的規劃時，應該有長遠的眼光，使配電網能夠滿足其供電區域的發展需求。在導線截面選擇方面，首先要以經濟電流密度為主要的參考依據，并且還要對導線承受的電壓降與發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濟電流的要求，而檢修工作中的導線電流應該滿足發熱電流的要求。
4.3 10kV中性點接地方式
首先10kV配電網應該在其內部各個構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生，通常在10kV中性點處構建消弧線圈作為其主要的接地方式。而當其接地電流繼續增大，直到電流超過了消弧線圈中的電流以后，可以考慮將10kV中性點處的接地轉變成低電阻的接地系統，從而增強整個10kV配電網系統的可靠性和安全性。
5 結語
隨著我國社會經濟的不斷發展，社會各個方面對于電力的要求也越來越高。而10kV配電網作為促進我國配電網系統穩定和發展的重要部分，在未來的發展中必將有其新的意義和內涵。本文經過科學合理的探究，較為系統的闡述了10kV配電網技術，給廣大的配電網技術人員帶來了操作性較強的實踐經驗。因此，作為一名優秀的配電網技術人員，在當下更應該對10kV配電網的核心技術進行深入的掌握，并積極借鑒其他區域在此方面的先進技術經驗，以促進10kV配電網的穩定協調發展。
參考文獻：
[1]蔡金立.10kV配電網可靠性影響因素及對策探析[J].廣東科技，2013（18）.
[2]郭建文.10kV配電網存在的問題及線路安全運行的管理方法[J].中國電業（技術版），2013（01）.
篇2
關鍵詞：微電網技術；主動配電網；應用
前言
近年來，環境保護和能源枯竭一直是被世界所關注的焦點，所以提出了微電網的概念，運用到主動配電網絡之中，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量，促進我國電力行業朝著健康、智能的方向發展，保障了國家的能源合理利用和社會的可持續發展。
1 微電網的定義
微電網（Micro-Grid）也可以稱為微網，是由分布式電源、能量轉換裝置、能量儲存裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型配電系統。具有能夠自我實現控制、保護和管理的自治系統，既可以并網外部網絡也可以獨立運行。根據我國電力行業的發展行情實際情況，微電網的主要作用就是可以合理對傳統發電模式和分布式電源進行合理的分配，從而為周圍持續提供電力和熱能。是實現主動式配電網的一種有效方式，并使傳統電網向智能電網過游渡[1]。
2 微電網的特點
2.1 具有融合分布式發電的特點
微電網可以對發電負荷以單元進行科學有效的控制，可以對微電網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中分布式發電能源影響的特點。
2.2 具有獨立運行的特點
在并網運行模式下，負荷可以在微電網上獲取電能的同時，也可以在主電網上獲取電電能，當電網電能質量達不到合格標準或者是出現任何故障的時候，微電網可以在不影響主電網正常運行的情況下，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
隨著微電網在主動配電網中的應用，能量需求的不斷變化，其微電網的慣性可以忽略不計。傳統的分布式電網還無法滿足我國發展對電力能源的不斷需求，而微電網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 微電網在主動配電網中應用的分析
3.1 微電網在主動配電網中的結構分析
微電網在主動配電網中具獨立的電網、電源模式和互相聯合模式，并且在主動配電網中達到共同運行的效果。主動配電網中的系統結構必須要有效運行，并且對微電網、主動配電和分布式電源實施監督控制，并及時的對信息和能量進行溝通，極大提高了我國電網運行的穩定性。影響配電網的因素很多，最為重要的兩項就是微電網和分布式電網，只有全面建立聯合系統，才能避免各種因素造成的影響，有效的提高微電網中分布式電源的利用率。因此，在微電網的發展過程中，根據我國電網的實際情況，建立起一套完善的能量管理體系，并且與現有電網運行相結合，才能全面優化整個配電網絡的管理。
3.2 加強主動配電網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。而微電網的引入可以有效的調節主動配電網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。微電網調節分布式電源功率的作用逐漸被廣泛使用到現代主動配電網中，如柴油發電機組、微型燃氣機輪等，并且在其正常使用的氣體下，實現了對多余電量的利用并有效的輸送給其他電網，進而提高了電力資源的利用效率，所以，微電網對主動配電網對能源的利用效率提高提供了很大的幫助[2]。
3.3 提高主動配電網的電壓質量和穩定性
由于主動配電網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定性，從而對電壓的質量造成很大的影響，進而降低了我國配電系統的使用壽命。但是微電網技術的引用可以有效支持分布式電源做到并網運行，并且可以使電壓得到很好的控制，對電網中的電壓儲存電能裝置、分布式電源的具體參數進行協調控制，從而加強了主動配電網電壓的參數控制，很好的解決了主動配電網的電壓質量和電壓不穩定的問題[3]。
3.4 主動配電網的可靠性得到提升
不可控分布式電源并網會對整體配電網絡的可靠性造成影響，從而影響到了用戶的用電質量。而微電網與主動配電網的并網結合可以有效的保證供電需求，當出現問題時，微電網可以切換獨立運行，從而保證了分布式電源的連續供電。
并且微電網可以有效的防治由于電網檢修原因、電網故障原因引起的大面積斷電問題，充分提升了主動配電網絡的可靠性。
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調，保障微電網的正常運行。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到每家每戶，但是由于其具有數量大、分布廣的特點，主動配電網必須要對運營管理進行加強和控制，對相關配電網能量信息進行總結和歸納。而微電網的引入，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，并且向主動配電網反饋實時的相關傳輸和用戶信息狀態，從而保障了電網的供電穩定性和經濟適用型。微電網的智能化還體現在可以根據天氣情況、用電需求以及電價的相關參數，對電能分配、電能儲存進行相關調節，同時能夠對用電相關信息進行處理、反饋、監控和儲存，在很大程度上降低了主動配電網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
隨著我國電網事業的快速發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量和服務質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。而微電網管理系統可以實時對用戶用電情況進行監控、反饋和處理，并制定出較為經濟的用電、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供電的滿意度，進而體現出了微電網在主動配電網中的重要性。
4 結束語
我國是世界人口大國，是環境污染和能源枯竭發生現象最為嚴重的國家。而微電網技術的廣泛應用，有效控制和管理這一問題，并且被我國列為重點研究對象。在主優淶繽中引入微電網，在保障主動配電網的正常運行的同時，也提高了整體的實際運用效率，進而提高了供電企業的正常供電質量。因此，微電網技術在我國電網中的運用取得了良好的成果，促進了我國電網事業的快速發展，進而讓我國各方經濟利益得到了巨大的提高。
參考文獻
[1]王國紅.微電網技術在主動配電網中的應用探討[J].科技創新與應用，2016（36）：231.
[2]張立峰.微電網技術在主動配電網中的應用探討[J].科技傳播，2016（11）：105-106.
篇3
1物聯網與智能電網介紹
1．1物聯網介紹
1．1．1物聯網概念物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術，物聯網可以實現信息交流與通信，是互聯網技術的深入應用［2］。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一，其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體，利用智能接口，按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1．1．2物聯網主要特征1)標識與感知。物聯網可通過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。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析，從而獲取極具價值的信息，以供決策與控制。3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣，可以實現數據的實時共享，及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1．1．3物聯網關鍵技術物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節，每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等，利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知［4］。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等，是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等，是信息處理的應用執行層面。近年來，隨著物聯網技術的不斷發展，出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術，如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等，這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1．2智能電網介紹
1．2．1智能電網概念所謂智能電網，其本質是電網的智能化發展，以物理電網為基本框架，充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用，將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成，不僅實現各個環節的無縫連接，而且提升了電網的工作效率及可靠性，因此，具有極大的經濟效益。
1．2．2智能電網主要特征1)自愈性。智能電網具備自我修復能力，當電網中出現故障，可以容錯重組，實現系統自愈。2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中，從而提高電網的工作效率。3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性，尤其是在利用智能化技術下，電網的抵御能力更強，電網安全性更高。4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電，因此電網的兼容性更好。5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行，降低電網的運行成本，優化性能優越。
1．2．3智能電網關鍵技術智能電網未來發展趨勢，是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然，也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網，能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外，物聯網技術的應用，能夠提高智能電網的自動化、智能化，對提高智能電網的管理，提高電網的工作效率，降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合，筆者分別從感知層、網絡層、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，從而實現對物體屬性、行為的監測，并能夠獲取物體的基本信息數據，通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中，采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控，并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中，主要以光纖網絡為主要的網絡層，并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助，將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中，為了保證系統的安全性，因此對數據的傳輸提出了更高的要求，智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡，只有在特殊環境下，才可以部分依靠公共網絡。此外，為了保證智能電網的應用，電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主，這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性，而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主，輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術，實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面，在智能電網中，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網技術提供重要的信息數據，同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施，保證各種數據、設備的接口資源，為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外，應用物聯網技術后，智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案，能夠應用物聯網技術實現智能化決策，對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網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，能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看，物聯網技術與智能電網技術的結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，將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術，能夠對輸電線路進行可視化監控，結合無線通信技術、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控，提高智能電網輸電線路的感知能力，縮減解決故障的反應時間。2)電力生產智能化。利用物聯網技術，能夠實現電力生產的智能化管理，尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業，能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管，可以對電力生產設備進行智能化管理，減少電力生產的安全隱患，結合用電信息情況，智能規劃生產計劃。3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集，實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術，可以建立遠程用電信息采集系統，并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心，可實現用電信息的實時管理，提高智能電網的智能化，適時進行調峰調頻，提升用電效率。除此之外，物聯網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，能夠有效提高電網的可靠性，提升客戶服務滿意度。
4結語
篇4
隨著社會經濟的飛速發展，智能電網技術也越來越多的被運用到用電營銷當中，用電檢查、業務擴充、電表抄核收等傳統的用電管理隨著智能電網技術的引進也被變革、更新，使之越來越現代化、自動化、智能化。本文從智能電網的相關情況入手，分析智能電網在用電營銷中的應用范圍和方向，推動我國電力行業的現代化、智能化進程。
智能電網及智能電網技術概述
智能電網。智能電網就是電網智能化，它主要是建立在集成、高速雙向通信網絡的基礎之上，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技術的應用，實現電網的安全、可靠、穩定、經濟、環保等目標。智能電網主要包括自愈性、激勵性、攻擊防御性、滿足21世紀用戶需求的電能質量等性能。
智能電網技術。在智能電網技術中，其關鍵技術主要體現在以下幾點：
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、通信網絡以及相關的數據管理系統。該技術的應用可以很好的實現雙向實時通信、雙向計量、信息采集、數據分析等功能（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電系統，由于其規模比較小，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定性。
信息及通信技術。信息及通信技術是智能電網技術中非常重要的一項，它主要為電網實施快速響應、雙向互動、遠程控制、數據搜集、分析、儲存、決策等提供有力的技術支撐和支持，對相關數據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和數據采集模塊，通過低壓配電線、通信網絡、現場總線和串口數據傳輸等相關的通訊手段，對用戶的電表數據進行遠程自動抄錄、自動統計、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，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遠程抄表系統的應用數量也逐漸提高，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據采集，并通過GPRS網絡系統將數據匯集到服務器中，及時對其用電情況進行統計、分析、計費等。該技術的應用在一定程度上保證了數據的安全、可靠等，并能快速生成用電統計分析、交費單據等，大大提供了工作效率。
智能化自動配電系統。智能化自動配電系統是通過對微機控制技術、電力網絡技術、通訊網絡技術的結合運用，達到用電營銷目的的智能化系統。它具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高、監控實時性強的特點。它為遠程抄表的實現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展進步，智能化自動配電系統也能夠在原有的基礎上同時兼容像GPRS這樣的其它通訊網絡。智能化自動配電系統的應用，可以實現用電營業的管理信息系統同自動抄表系統的資源共享，減少電力部門工作人員的任務量，提高經濟效益，推動用電營銷管理的現代化進程。
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國家電網的相關法律法規的標準和規定，利用先進的現代化信息傳輸技術，在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型和統一的電網設施的基礎上，建立的用戶停電管理、供電穩定性管理、報裝業擴輔助、線損管理和電網CIS一體化、標準化的統一的信息服務平臺。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”相結合的信道組合，即以光纖為主要的傳輸線路，寬帶無線網絡為輔助通道，同時利用公共信息網絡進行相關補充。營配信息通信一體化平臺保證了信息傳輸的正確性、完整性、及時性，實現了營配電網的實時監控和一體化維護，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在通過人機界面，使電網與用戶之間實現信息交互。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、準確的跟蹤監控，及時的發現電力運輸、儲存過程中的耗損情況和環節，避免了盜電現象的發生和發展。對用戶用電情況進行信息傳遞，將其發送至相關電力部門，使電力部門對電力輸送、儲存等進行實時跟蹤監控，并對出現盜電、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在對家庭實施安防，為社區提供服務等。隨著科學技術的不斷發展，現在交互終端智能化有了更進一步的發展，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，有效實現電網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；技術體系
1、智能電網體系背景
電力系統時我國經濟領域的重要產業支柱之一，是維持國民經濟良好發展的主動脈，電力行業的運行發展與國計民生的發展狀況息息相關。隨著我國經濟水平的不斷提高，人們的生活狀態也有了很大的改觀，因此對電力系統的要求也越來越多。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展趨勢。只有構建強有力的智能電網體系，才能夠滿足社會各方面的發展需求，才可以實現供電服務的互動化、個性化、多樣化，促進服務水平和質量的不斷提高。
在我國，智能電網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設施之上，從而構建現代化新型電網。它具有優化、集成、經濟、兼容、自愈、堅強等優良特性，涵蓋了電力體系調度、用電、配電、變電、輸電、發電等各個環節，具有互動化、自動化、數字化、信息化等技術特征。構建和推行智能電網技術將會是國內電網領域的一座重要的“里程碑”。
研發智能電網系統需要專門的技術體系和能源體系支撐，構建智能電網需要融合組織新電網技術、先進儲能技術以及現代技術體系等的相互關系，因此，探討智能電網技術體系構建具有巨大的理論意義和現實意義。
2、智能電網技術體系[1]
（1）拓撲結構
智能電網靈活的拓撲結構與傳統放射電網結構不同。傳統放射電網中，一旦發生線路故障，就很難迅速恢復正常的負載供電。靈活的智能電網拓撲結構是當前構建的智能電網的基礎物理結構，如果發生網絡故障，該拓撲結構能夠控制故障在最小范圍之內，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面發展循環網絡分布，還有就是微電網分布設置和環形總線設置。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遠程監控以及分時用戶管理，比如實時監測分布式設備、智能儀表以及大量的測量裝置和傳感器，定位和檢測故障、狀態運行參數和故障運行參數等。測量系統和傳感器有機融合，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代化的網絡測量技術是研發智能電網過程中急需的技術能源。
（3）專業芯片技術
專業芯片技術是是實現智能電網的技術支撐，在當前設備中應用專用的智能電網芯片，可以升級智能電網的功能，專用的智能電網芯片技術所供設備能夠根據任務要求達到所需功效，專業的智能芯片技術包括：通信體系芯片、時間芯片、控制芯片、驅動芯片以及計量芯片等。
（4）通信技術
建設智能電網需要使用標準統一的原則，將通信系統構建成集成性和開放性融合的體系。智能系統的構建范圍實現從發電端到客戶端的全覆蓋，構建完成的電網系統能夠實時控制全部的電網設備，智能電網的各個環節都可以達到雙向通信。用戶終端、保護系統、控制裝置以及智能網絡傳感器等均能夠達到“即插即用”，實現全部狀態參數及系統參數等的智能化和可視化。
（5）信息安全和網絡安全技術
智能電網作為一種信息化、科技化高度融合的高科技系統，它的安全內涵比傳統電網要高很多，實現智能電網的網絡安全和信息安全尤為重要。信息安全和網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、數據存儲安全、實時主動防護以及網絡系統復雜生存性等。
（6）預測短期負荷以及發電機功率技術
構建智能電網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電機功率技術的實現，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定，所以智能電網不能利用傳統的機組實現瞬態功率平衡的技術來實現儲能需求，智能電網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
構建智能電網技術體系中的重要的組成部分就是電力控制技術，它可以實現系統的運行優化，對于完善智能電網技術體系具有重要的作用[2]。
3、小結
構建智能電網技術體系需要著眼于科技發展，以科技創新為基礎，融合各方面力量，實現統籌兼顧和可持續發展。我國處于構建智能電網技術體系的初級階段，模塊轉換技術、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
篇6
（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。電力公司需要根據不同的需求進行調整，用戶體驗的改善也是智能電網的工作目標。
（2）電網自我控制能力的提升
當前，我國電網制動裝置還未具有評估事態發展的能力。因此，我們必須不斷加強評估動態安全來做好預防性控制。智能電網正是面臨系統故障時，能夠將該區域予以隔離，有很強的應用價值。
（3）能夠切實提高電網運行效率
除去運行優化與資產管理以及降低使用率成本以外，智能電網還通過使用儲能、高溫超導、電子等新技術對電網進行了改革。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電力的大量傳輸，且電壓網損接近零。
2智能電網技術體系主要內容
2.1拓撲結構
我國多年來一直采用較為傳統的放射電網，這樣的電網如果發生線路方面的故障，很難以最快的速度恢復正常供電。由于智能電網中的靈活的拓撲結構是構建智能電網最為基礎的物理結構。一旦出現網絡方面的故障，拓撲結構可以迅速的將其控制于最小范圍內，給快速恢復供電提供了必要的條件。因此，配電體系的側面發展循環網絡，并設置環形總線與微電網。這樣才能控制雙向流向，并保證電路間的交換功率。
2.2智能電網中的測量及傳感技術
該技術可以實現遠程監控、分時段的用戶管理。例如：可以對分布式設備進行實時監控，還能及時監控到智能儀表、傳感器、測量裝置。通過傳感器與測量系統的有效結合，可以實現智能控制的目標。智能電網研究中，我們最為急需的就是精度高、能耗低的傳感技術與網絡測量技術。
2.3智能電網中的專業芯片技術
該技術是智能電網的核心技術部位。電網中的芯片升級后可以實現眾多功能。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、計量芯片和驅動芯片等等。
2.4智能電網中的通信技術
智能電網正常構建與運行離不開通信技術。雙向、高速集成、實時的通信系統是智能電網正常運行的基本保障。通信技術不但能實現信息的雙向傳輸、實現互動，還能應用量測技術進行連續、實時的檢測和校正電網中的各項參數。進而使用相應的信息技術實現系統內部的自愈目的，并接受更加完整的信息。
2.5信息安全與網絡安全技術
由于智能化電網是科技化與信息化相結合的系統，其安全內涵較傳統電網要高很多。這就對智能電網的網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、數據存儲安全、實時主動防護等等。
2.6智能電網中的智能化設備技術
為提升電力系統的工作性能，我們必須在智能電網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、成產效率、供電可靠性以及輸配電系統性能。此外，我們要在負荷特性與電網間尋找出平衡點來提高電能質量。
（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、高壓化方向發展，很多電力電子產業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電壓恢復器、靜止無功發生器。
（2）分布式的能源接入技術。自我調節能力和智能判斷基礎上的分布式管理與多能源統一入網，是智能電網系統中的核心部位。這個系統能夠實時采集和監控電網與用戶用電信息，以輸配電方式為終端輸送電能時也是最安全和最經濟的。分布式電源（DER）的種類主要有：光伏電源、風力發電、燃料電池、小水電、儲能裝置能等。通過智能自動化系統，可以將多種分布式電源猶記得并入電網之中，并保證運行有很強的協調性。在提高系統工作效率與可靠性的基礎上，節省了大量的輸電網方面的投資。有力的支持了峰荷電力與電網緊急功率，進而帶來更大的經濟與社會效益。
2.7發電機功率與預測短期負荷技術
超強的預測力是構建智能電網技術體系的有力保證。實現短期負荷預測和發電機功率預測，必須將只能傳感器與先進的信息通信技術作為技術支撐。這樣才能實現短期的預測和預警。
2.8蓄能技術
不穩定是可再生能源的最大缺點，因此，智能電網的儲能技術室很多單元構成的，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技術體系構建中至關重要的組成部分。該技術可以優化運行系統，很好地完善智能電網體系結構。
3結束語
篇7
關鍵詞：微電網技術；分布式發電；可持續發展
微電網（Micro-Grid）通常也譯作微網，是一種集合了微電源、負荷、儲能系統和控制裝置等的新興網絡結構。相比于傳統的大電網建設來說，微電網是一個能夠實現自我保護、控制、管理的自治系統，而且除了孤立運行，還能夠實現和外部網絡的連接。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絡拓撲方法構建的新型網絡，并且借助于靜態開關實現和傳統電網進行連接，因此微電網的開發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模組網，能夠實現多種能源形勢的供給組織可靠性以及穩定性的提高，是當前最為有效的主動式配電網方式，同時也是傳統電網向智能電網過度的重要技術。為此我們詳細分析了其研究的現狀以及未來的發展形勢。
1 微電網技術的基本特征
微電網技術有著廣闊的市場前景，歐美等發達國家均已經開展了相關的技術研究而且已經在概念驗證、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，我國已經開展的微電網示范工程30個，涉及的類型廣泛。從目前來看微電網有著幾個重要的基本特征：微型，微電網電壓等級一般較低（多數為10kV以下），系統規模通常在兆瓦級以下；清潔，微電網多以風能、太陽能等清潔能源為主要的內部能源，或者是圍繞清潔能源利用；自治，能夠通過內部電源實現全部或者部分自治；友好，可以緩解大規模分布式電源接入給電網的沖擊和影響。
2 微電網的運行與控制策略
就運行特性來看微電網與傳統電網有著明顯的區別，微電網運行控制的核心就是如何協調其內部的逆變電源。由于微電網分布式發電類型、符合特點以及電能質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分布式發電形式和容量的不同，一般為了實現逆變裝置的擴充會采取多級并聯的方式，那么經過并聯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統一調度的需求調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，微電網內部的逆變電源能夠在沒有大電網的參考數值的情況下實現自我調整，即自行調整輸出功率的電壓、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。一般來說微電網的實際運行效果不同，不同的分布式發電類型也常常對應不同的控制策略，只有這樣才能在系統穩定的前提下提升能源的利用效率。根據控制方式的不同，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調控制下，對不同類型的分布式發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，其對于不同發電模塊的控制方法是相同的，而且各個分布式發電模塊之間不存在從屬關系，在運行中是平級的。
3 經濟效益和安全機制
隨著環境保護以及能源危機的雙重影響，導致現在必須重視對清潔能源的利用，很多高效分布式能源工業的發展急需在靠近負荷中心設立一個對應電源，而微電網以其重要的優勢得到了快速的發展。從經濟效益分析來看，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，而且由于微電網發展起步緩慢，相應的電價制定和補貼凡是還沒有具體的方案，短期內甚至未來相當一段發展時期，傳統的并網模式的經濟效益都要超過微電網控制。但是隨著國家對于清潔能源發展的重視，相關的政府補貼和政策必將對微電網有所傾斜。
由于微電網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。上文提到微電網內部的分布式電源接入電壓較低，盡管能夠實現就地平衡，但是不可避免的會對外部電網產生一定的影響。通常微電網能夠引發微電網孤島效應的情況有三種：（1）配電網發電系統停止，這個時候盡管整個電網是停電的，但是微電網讓然能夠通過內部的儲能和備用電源短時間的維持系統運行；（2）配電網或者配電網某處電路故障，引發線路斷開或者跳閘。這個時候會讓微電網以及網內負載形成一個獨立運行的電網系統，并能夠通過自身的控制保證運行的穩定；（3）微電網并網發生非常規斷開的時候，微電網并沒有停止運行。為了保障微電網技術的安全性，必須采取一定的措施。主要的方式有：對微電網分布式電源注入容量進行限制，通過正序阻抗變化實現故障定位，基于組網技術的自我保護，應用于繼電保護的Agent等。
4 未來的展望
隨著微電網技術的不斷發展和成熟，微電網在未來智能電網建設中的自愈、用戶側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電技術的廣泛應用，微電網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展主要有以下幾個重要的發展方向：（1）隨著新能源利用技術的不斷升高，微電網未來的發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將進一步增加微電網的復雜性、越來越多小發電機組并入引發的問題、微電網內部電源以及儲能設備接口標準化問題、微電網環境評價機制等。（2）面對未來發展中微電網和配電網更高層次的交互問題。微電網和配電網相連接后，微電網面臨著相當多調整，例如內部結構、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電因此其電費價格、能量管理模式都將作出適應性的調整。因此一方面要保證配電網內部調整逐漸實現標準化和規范化，并不斷的完善接入標準。另一方面也更加地重視微電網對于配電網的控制以及對用戶信息的搜集整理，借助于計算機網絡通信技術實現和用戶良好的互動效果，通過微電網內部能量優化、智能配網技術、微網群全局優化等逐漸提高微電網技術的經濟效益，保證微電網技術向著經濟性、安全性、高效性方面發展。（3）實現信息和能源管理的雙重功能。未來的智能電網建設不僅僅實現了電能管理的高效運行，更加也能夠在計算機網絡技術的幫助下，實現信息和能源的雙重功能，特別與負荷很近的微電網，其未來的發展也必將以其靈活的供能方式與用電終端、企業以及物流等關聯緊密，而微電網對于能源和信息的共享和利用也將充分地發揮可再生能源的效益，滿足現代化的能源管理需求。
5 結束語
從當前的發展來看，微電網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，但是其市場規模已經初見端倪。從目前的環境形勢和能源危機的影響來看微電網有著良好的技術前景，文章總結了微電網技術的研究現狀，并結合其技術特點分析了其主要的發展趨勢，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，在智能電網建設中發揮其重要的作用。
參考文獻
[1]鄭漳華，艾芊.微電網的研究現狀及在我國的應用前景[J].電網技術，2008，16：27-31+58.
篇8
1.1電網設備高精建模與渲染
為了更精確的對電網設備進行三維可視化表達，根據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、桿塔結構圖、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，通過格式轉換成為三維全景智能電網技術所能支持的格式后在系統中進行三維渲染，達到逼真的展示效果。
1.2電網業務數據一體化整合
為解決國網甘肅省電力公司各部門之間業務數據相互孤立的狀態，通過建立“數據中心”的方式對省公司現有各個業務系統的數據進行整合，并在統一平臺下進行查詢統計，以消除“信息孤島”，實現數據共享。首先，對現有各個業務系統的數據進行分析，梳理出需要進行共享的業務數據清單。其次，通過數據抽取服務器將現有業務系統數據抽取到數據中心，或者現有業務系統將數據推送到數據中心實現業務數據一體化整合。為提高數據訪問的效率及系統穩定性，數據中心服務器通過OracleRac進行雙機熱備。
1.3空間信息與業務數據高度融合
傳統的業務數據在信息系統中主要以表格和文字的形式進行表達，在數據的空間性和直觀性上比較欠缺。而三維全景智能電網技術通過建立電網空間信息與業務數據的關聯關系，實現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工程的空間位置，并查看其業務信息；在微觀場景下，通過點擊電網設備的高精度三維模型，可以查詢與之對應的所有業務信息。真正實現了“可視化工作”和“直觀管理”。
2電網規劃與建設一體化應用
三維全景智能電網技術作為一種直觀反映空間對象位置、關系及業務信息的技術手段，通過在甘肅電網信息化中的應用，建立“甘肅電網三維數字化工作平臺”(以下簡稱“平臺”)，可以實現對甘肅電網規劃與建設的一體化管理。一方面，通過采購高清衛星影像覆蓋甘肅全省，構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及以上網架結構，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，從而實現甘肅電網從宏觀到微觀的全景展示。另一方面，通過空間信息與業務數據高度融合技術，在平臺上整合甘肅省電力公司現有業務系統及信息資源，建成一個立體、直觀、統一的一體化業務平臺，服務于電網規劃建設全過程。因此通過三維全景智能電網技術的應用及平臺的構建，能大大提高電網規劃建設的工作效率、管理水平及決策水平。
3結論與展望
3.1結論
通過三維全景智能電網技術在甘肅電網信息化中的研究與應用，可產生以下應用效益：
(1)整合全網資源，實時信息共享，循環增值通過在統一平臺下對全網信息資源進行整合，大大提高了數據在全網的共享性，同時可形成無形的經驗數據和資源積累，為后續工作提供借鑒，支持再創新。
(2)融入公司業務流程，服從統一權限管理平臺與省公司門戶網站集成，實現與省公司門戶集成，按照省公司統一的角色權限配置機制分配權限，納入省公司一體化管理流程。
(3)實現數據管理模式變革性創新通過電網業務數據的一體化整合，將重點關心數據在統一平臺下進行集約化、規范化管理，由審批式管理過渡至權限式管理，由節點式管理過渡至扁平化的網狀管理。
(4)全新管理模式，樹立省公司發展新形象通過三維可視化與各類業務數據的高度融合，服務于甘肅電網主營業務的全過程，面對甘肅電網快速發展及日益增長的電網信息，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展新形象的窗口。
3.2展望
為進一步縱深推進甘肅電網業務應用與管理提升，從以下幾方面對三維全景智能電網技術的研究與應用進行展望。
(1)提升基礎數據精度，構建完備電網架構甘肅省作為疆電外送、酒泉風電基地能源外送的核心走廊，對電網精細化管理要求更高，同時，隴南和天水為災害多發區，在規劃及應急等方面需要更高精度的基礎地理數據作為支撐。因此可以在現有2.5m分辨率衛星影像基礎上，進一步充實全省更高精度(優于0.5m分辨率)的航飛影像數據。同時，可以將35kV及以上網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絡架構，進一步加強對全省電力設施的全面展現和統籌管理能力。
(2)提升業務應用的深度，拓展業務輻射范圍一方面，可以以規劃為試點，逐步提升業務應用深度，更好發揮三維智能電網技術在應用中的實用性；另一方面，在現有“電網業務數據一體化整合”的基礎上，進一步拓展業務數據整合的范圍，提供更全面的業務管理手段及決策支撐。
篇9
關鍵詞：配電設備 物聯網 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
我國物聯網應用總體上還處于發展初期，在許多領域上積極開展了物聯網的應用探索與試點，但在應用水平上與發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、交通、物流、智能家居、節能環保、工業自動控制、醫療衛生、精細農牧業、金融服務業、公共安全等領域取得了初步進展。在電網領域上，2009年國家電網公布了智能電網發展計劃、智能變電站、配網自動化、智能用電、智能調度、風光儲等示范工程先后啟動。
1 物聯網技術在電力行業的應用現狀
目前，物聯網中的射頻識別、無線傳感器網絡、全球定位技術等技術在電力系統生產、管理等各個環節都有所應用，協助實現有效的電網感知，提高了電力規范化管理能力。在發電環節，物聯網技術已應用于環境監測、設備狀態監測、水情監測等場景；在輸電環節，物聯網技術已應用于線路狀態監測、線路環境監測、雷電定位、智能巡檢等場景；在變電環節，物聯網技術已應用于變電環境監測、設備狀態監測、變電站安全防護等場景；在配電環節，物聯網技術已應用于線路狀態監測、設備狀態監測、線路故障定位及報警等場景；在用電環節，物聯網技術已應用于用電信息采集、智能家居/小區、智能樓宇/園區等場景。
2 應用技術
2.1 物聯網感知層技術
物聯網感知層一般包括數據采集和數據短距離傳輸兩部分，其關鍵技術主要包括：無線傳感器網絡技術（WSN）、RFID技術、二維碼技術、藍牙（Blueteeth）技術等。
2.1.1 自組織組網技術
在物聯網感知層中應用到了自組織組網技術，自組織組網技術的起源可追溯到1968年的ALOHA網絡和1973年美國國防部高級研究計劃署（DARPA）資助研究的“無線分組數據網（PRNET）”。主要的特點是網絡拓撲結構動態變化，分布式控制方式，自組織性，多跳通信，節點的處理能力和能源受限，信道質量較差。在物聯網中主要是應用在一些企業中，它通過自組織組網技術，組織、創建了公司內部的網絡，在與外界進行信息交換，特別是在物聯網的應用中需要了解這樣的組網技術，以便于其公司信息的采集。
2.1.2 無線傳感器網絡技g
（1）無線溫度傳感器：實現溫度、溫升和相間溫差的高可靠實時在線監測，實現設備運行溫度的自動管理，為設備的安全運行提供數據支持。
（2）無線水浸傳感器：實時在線監測傳感器安裝位置（場所）是否浸（積）水，并實時地將水浸信息通過數據傳輸基站上傳到控制主機，以達到監控告警的目的。
（3）無線桿塔傾斜傳感器：可以在線監測桿塔傾斜狀態，當傾斜角度達到閥值時，向監控主機發送告警信號。
（4）無線故障電流傳感器：主要實現現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送的數據，通過無線傳感網把電流、諧波等數據傳輸出去。后臺軟件結合GIS進行故障點的定位，從而通知檢修人員到現場進行故障排除。
（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，能夠實時在線監測柜門的開、關狀態以及開關次數。不影響柜門的正常使用。
（6）無線溫濕度傳感器：實時、準確地測量環境溫度和環境相對濕度?？梢詫崿F現場環境遠程數據采集和監測。
（7）配變綜測骨干節點：采用無線組網協議來實現節點之間的通信，同時具有線路電流、電壓、諧波等線路參數的在線測量功能，支持有線485通信和以太網通信，同時內部集成標準101和104通信協議。
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據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。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，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。
2.2 物聯網網絡層技術
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制解調技術、信道編碼技術、網絡通信技術、模擬前端技術以及耦合結合技術，實現以中壓配電網為傳輸介質的通信。
國內外相關企業一直致力于中壓配電線路的載波通信領域研究，在載波調制和組網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、環網柜直至用戶建筑內，構成可靠的配用電網信息的傳輸網絡，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務（RS-232/ RS-485）數據的接入。
2.2.2 線通信技術
無線通信技術可根據使用者類型分為無線公網和無線專網。對于無線專網來說，需要自身架設整套通信網絡，包括基站、終端和網管等，而無線公網僅僅租用運營商的現有網絡通道，由運營商負責運維即可。
相比較光網來說，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，幾乎不受地理環境限制。缺點是采用邏輯隔離，相比有線網絡的物理隔離，安全性較差；無線傳輸速率最高不超過幾百兆每秒，相比光網絡傳輸速率較低。
2.2.3 xPON無源光網絡
以太網無源光網絡是一種特殊光纖以太網組網模式，采用點到多點（P2MP）結構的單纖雙向光接入網絡，是常采用IEEE802.3以太網幀來承載業務的PON系統。PON技術經歷了APON、BPON、EPON、GPON等階段。其中的EPON技術已經比較成熟，產品已開始規模商業應用。
3 實現方案
傳感器采集配電設備的運行環境數據和運行狀態數據，然后通過自身的無線通信模塊傳輸到就近的短距離無線傳輸骨干節點，通過多個骨干節點組成的自組織網絡傳輸到數據傳輸基站，然后通過配電自動化系統配套光通信ONU將配網設備狀態信息接入變電站，在變電站經數據匯聚控制器進入電力安全III區送至主站數據采集服務器。傳感器和骨干節點的傳輸頻率采用2.4 GHz，傳感器網路采用了WSN（無線自組織網絡）。骨干節點之間可以直接通信，采用MESH網絡。
現場作業終端采集的RFID設備標識信息，采用GPRS無線公網通信方式，通過安全接入平臺，訪問系統主站，獲取設備臺賬信息、監測信息和運行信息；并可將現場收集的設備狀態信息、設備評價信息及時傳回主站系統。
其中感知層實現各環節數據統一感知與表達，建立統一信息模型，規范感知層的數據接入，是對SG-ERP架構的補充和完善。網絡層將不同的通信技術屏蔽，按照規范化的統一通信規約實現對數據的傳送，則豐富了SG-ERP架構。應用層完全遵循SG-ERP的體系架構，將多種數據信息統一管理并向外提供統一數據服務，支撐各類業務應用，基于統一應用平臺，開發各類電力物聯網應用服務，供其他業務系統調用。
感知層主要利用各種傳感識別設備實現信息的采集、識別和匯集。其重點是實現統一的信息模型，具體包括對統一標識、統一語義、統一數據表達格式等方面。
網絡層主要負責由感知層獲取信息的傳輸和承載。網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點間多通過微功率無線通信等技術互聯，解決信息采集覆蓋及靈活性問題，匯聚節點與接入網關之間通過光網絡、PLC、無線寬帶等技術互聯，解決信息遠距離傳輸及可靠性問題。
用層基于國網SG-ERP架構，研究電力物聯網的統一數據模型，實現統一的數據服務并封裝系統功能，為現有業務系統提供各類的統一應用服務，也可以為其他業務系統提供更高等級的服務功能。
4 結語
通過物聯網技術的在智能電網建設中的應用，將會在電網建設、安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量應用、用戶交互等方面發揮巨大作用，可以全方位地提高智能電網各個環節信息感知的深度和廣度，為實現電力系統的智能化以及“信息流、業務流、電力流的高度融合”提供基礎數據支持。通過針對物聯網WSN（無線傳感器網絡）組網技術的研究，能夠實現智能電網通訊網絡的快速和智能組網，從而增強智能電網狀態監測和數據傳輸的安全性、可靠性，可以方便快捷地增加網絡節點和監控測點，加快智能電網建設的步伐。
參考文獻
[1] 任偉.物聯網安全[M].北京：清華大學出版社，2012.
篇10
【關鍵詞】智能電網；電力技術；功能
智能電網，就是以物理電網為基礎，將現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高度集成而形成的新型電網。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量、容許各種不同發電形式的接入啟動電力市場以及資產的優化高效運行。
1.智能電網技術的發展
1.1智能化通信技術
實現智能電網的基礎，就是要建立高速、雙向、實時、集成的通信系統，智能電網的諸多特點都是通過高速雙向信息通信系統來實現的。把通信技術作為基礎的智能電網，不僅僅是能夠實現通過信息的高速雙向傳輸來滿足用戶與電網的實時互動，更重要的是能夠利用先進的量測技術對電網中的各項參數進行實時的、連續不斷地自我監測與校正，再利用先進的信息技術體現電網各系統的自愈功能，實時的收獲完整的電網信息，從而真正的達到提高供電可靠性、安全性和優化電網性能這一目標。
1.2智能化量測技術
所謂智能化量測技術就是智能電網基本的組成部件。智能電網利用高速雙向信息通信系統對電網各項參數進行實時監測，再把檢測到得電網各項參數轉化成數據信息，提供給智能電網的各個系統使用，從而及時獲取完整的電網信息，對電網的安全性、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，參數量測技術包括功率因數、電能質量、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據給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支持。
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，在智能電網中自動診斷、分析并預測電網狀態，不能超出專家系統的范圍，采取恰當的措施防止供電中斷和電能質量擾動，上述即是智能化控制技術，這項技術合理分配了電網的有功功率和無功功率。先進的自愈性電網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，自動決策向系統運行人員提供最優的處理辦法和解決方案，極大地提高了電網的可靠性。
1.4智能調度技術
智能電網建設中的一個重要環節就是智能調度。智能電網調度技術支持系統全面提升縱深風險防御能力、效調控能力、科學決策管理能力、公平友好市場調配能力、靈活高效調控能力和調度系統駕馭大電網和進行資源優化配置的能力。
1.5智能化決策支持技術
現代電網系統對電力調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，利用動態著色技術、動畫技術、虛擬現實以及其他數據展示技術等，將復雜的電力系統數據轉化為系統運行人員以理解的信息，協助工作人員認識、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，促進電力調度由經驗型向智能分析型的轉變。
1.6智能化設備技術
為了實現更大限度的提升電力系統的性能，智能電網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，用以提高電力生產效率、功率密度電網的輸送容量、輸配電系統的性能和供電可靠性，同時在電網和負荷特性之間尋求最佳的平衡點，以此來提高電能質量。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代技術。目前，半導體功率元器件向高壓化、大容量化發展，以SVC為代表電力電子產業出現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；以靜止無功發生器、動態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：構建具備自適應調節能力與智能判斷的多種能源統一入網和分布式管理的智能化網絡系統是智能電網的核心。該系統可對電網信息以及用戶用電信息進行實時采集與監控，并且最經濟最安全的輸配電方式給終端用戶輸送電能，實現對電能的最優利用和配置，提高電網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上運行的分布式電源，徹底改變了傳統配電系統單向潮流的特點，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。高級的自動化系統把這些分布式電源無縫集成到電網中協調運行，這樣不僅僅節省了對輸電網的投資，更提高了全系統的可靠性和效率，也因此對電網緊急功率和峰荷電力提供有力的支持帶來巨大的經濟效益。
2.我國智能電網發展現狀
2009年5月，北京召開了“2009特高壓輸電技術國際會議”，在會議上國家電網公司正式了“堅強智能電網”發展戰略。同年8月，國家電網公司啟動了標準體系研究與制定、智能化規劃編制、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。堅強智能電網就是指以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有互動化、信息化、自動化特征，包含電力系統的發電、變電、配電、輸電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
3.結論
綜上所述，智能電網是世界電力發展的一個必然趨勢，而且智能電網在中國的發展前景比較樂觀。但是，智能電網的建設是一項高度復雜的長期的系統工程，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、社會經濟、發展戰略、經營管理等等相關方面的軟科學類問題。我國的智能電網建設應開展關于能源發展與智能電網相結合的調研并進行深入分析，結合國外的研究成果及建議，立足我國電網自身的特點以及現有的信息、控制、管理系統發展水平，綜合考慮未來相關技術的發展方向，構建符合我國能源戰略和社會發展要求的智能電網。通過智能電網的各種關鍵技術持續更新完善，實現智能電網的自愈、安全、兼容、交互、集成、協調、高效，優質等特點，從而完成對電網運行的快速響應，提高整個系統的經濟性、可靠性以及安全性。
參考文獻
[1]孫志.智能電網的運用與發展[J].科技信息，2011，17：I0354.
