電網智能化范文

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電網的可靠、經濟、安全、高效、友好和安全運行，本文著重研討了智能電網配電智能化的兼容性、白愈性、集成性、交互性、優化性、經濟性特征、現狀與發展方向。而自愈能力又是智能電網配電智能化的關鍵所在，智能電網調度系統通過綜合監測手段，對電網系統中的信息和各種參數進行采集和分析，為系統的決策提供支持和依據。隨著電力系統的發展，電網的規模越來越大，并且其結構呈現出復雜化的特點，出現的故障也越來越多，并且嚴重性也越來越強，本文提出采用發展智能型的電網調度決策支持系統智能型電網調度決策支持系統用以智能配電。

關鍵詞

智能電網配電智能配電網調度

中圖分類號：TM421 文獻標識碼：A

一、引言

智能電網，即電網的智能化。智能電網需要建立有效集成的網絡，并借助各種先進的傳感和測量技術與控制方法，實現電網的安全、高效、可靠、經濟、友好和安全運行。智能電網的主要特征有：具備自愈性、可以有效抵御攻擊、允許各種不同發電形式的接入、提供滿足用戶需求的電能質量、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。

二、智能電網發展的內涵與發展現狀

智能電網是當今世界能源產業發展革命的最新動向，代表著電網未來的發展方向。目前，建設智能電網的必要性已經在世界范圍內被廣泛接受。各國對智能電網的基本認識是一致的，即電網應該“更堅強，更智能"。堅強是智能電網的基礎，智能是堅強電網充分發揮作用的關鍵，兩者相輔相成、協調統一。

智能配電網是統一堅強智能電網的重要組成部分，直接關系到我國電網的智能化是否能夠實現。目前我國在大力推進和實施配電自動化項目，但由于我國各配電地區設備水平、配電自動化水平參差不齊，配電網較為薄弱，可再生能源接入對電網將有較大影響，還遠未達到智能配電網所要求的鼓勵用戶參與電網互動、支持新型混合動力汽車、支持需求側管理等要求，無法做到配電網優化運行、自愈控制，因此，加快配電網的智能化工作建設堅強智能配電網刻不容緩。:

三、智能電網調度自動化

在智能電網中，智能電網調度自動化系統顧名思義就是指電網實現智能化、自動化。它通過先進的傳感方式、設備監測、控制方法等來運行支持系統技術；通過市場化、數字化、標準化、自動化、集成化等手段高度集成測量、監控、信息、調節等功能；并實現了通過電子終端創造出實時、高速、雙向的共享信息模式，讓其成為互動運轉的全新模式，從而改變舊電網模式。

電力調度系統的發展調度系統是電網工作系統的一個重要組成部分，對整個系統工作起著重要的智慧和決策支持的作用。它主要經歷了兩個主要的發展階段：經濟型調度階段和分析型調度階段。經濟型調度階段在電網系統發展的初級階段，其對故障的處理缺乏實時性和準確性。分析型調度階段電網系統規模的發展和壯大，監測系統和數據采集系統得到了應用，這就為實現調動的自動化創造了有利條件。智能電網調度自動化系統的本質就是取代、兼容并有效利用能源，是網絡、配電網、傳感器、通信、電力電子等技術的合成。

四、智能電網調度自動化的特征

1、兼容性。

多種發電模式協調發展的新模式取代傳統遠距離集中發電模式的是智能電網調度自動化系統兼容性的表現。智能電網調度自動化系統的多種能源接入的功能，特別是清潔再生能源這一功能，建立了環保的電力系統，消除了電網擾動的危害，通過改善能源利用的效率來實現用戶多選擇的目的；通過接入多種多樣的分布式電源來節約能源保護環境。

電網智能化調度系統兼容了包含集中式發電在內的很多不同類型的發電模式和電力儲存模式，能夠同時兼容分散式發電和集中發電模式，整合了可再生能源、燃料電池等新興技術，為傳統的電網輸電方式分擔了壓力。

2、白愈性。電網安全可靠的操作主要表現。

自愈是智能配電網的重要特征和建成的重要標志。自愈性是指不需要或僅需要少數人為操作來完善電力網絡中的不足，消除隱患。它主要表現在網絡中不間斷地進行自我檢測，故障隔離，自動診斷，自我恢復等能力、盡量減少供電中斷次數。

自愈是智能電網的一個突出特征，對于無論來自外部還是來自內部的對電網的損害，它都能自動做出反應并自行修復，且盡可能小地對系統正常運行產生影響。

3、集成性。

智能電網調度自動化系統在優化流程、整合信息、管理生產、調度自動化等行為上形成全面決策的統一化和規范化。在智能電網中通過對各個系統的集成，形成全面的輔助決策支持體系，支撐企業管理的規范化和精細化，不斷提升電力企業的管理效率。

4、交互性。

交互性側重點是在參與對象即用戶上。智能電網調度自動化系統能夠充分利用用戶接口來最大限度地完成人機聯系、互動、模擬，以此來實現資源的優化配置，完善電力系統的優化設計，促使供求關系的平衡。

尤其重要的是，智能電網需要能支持可再生能源的正確合理接入，適應分布式發電和微電網的接入，使需求側管理的功能更加完善和提高，實現與用戶的交互和高效互動。

5優化性。

成本的合理支付、資產的協調運行是智能電網調度自動化系統的優化性的集中體現。它通過分析整理區域分流狀況、地區電源分布以及傳輸阻塞程度等情況來實現資產的合理運轉，減小電網障礙，改善運行效率，進而從全局上完成網絡運行，實現資產優化，減少能耗開銷。

6經濟性

智能電網實現資產規劃、建設、運行維護等全壽命周期環節的優化，設備的運行與檢修安排合理，資產利用效率高，運行維護成本和投資成本地，支持電力市場和電力交易的有效開展，實現資源的合理配置，電網損耗低，能源利用率高。

五、智能電網調度決策系統

智能型電網調度系統是一種高級的調度系統，可以對變電站的故障進行采集和上傳，對穩態的信息和故障信息的數據進行綜合，實現對信息的綜合利用和對參數的控制，形成電網故障系統的分層結構，對實時的信息進行智能化的處理。

六、智能電網調度存在的問題

我國智能電網調度自動化系統的建設取得了豐碩的成果，但同時還存在不少缺陷。城鄉加速了系統的建設，但是不完善的輸電網使這一工程面臨著嚴峻形勢和巨大挑戰。

智能電網調度自動化系統的研究與實施必須建立在國情的實際情況上：因地制宜地開發利用地域資源，制定多種發電模式并存的發電方法，高效利用能源，使用高度統一的電網建設技術標準作指導；在創新活動中制定新的計劃與方案，不斷提高與完善，進一步完善智能化通信技術，保證電網運行安全。

參考文獻

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關鍵詞：智能電網 電力通信技術 電力系統

中圖分類號： TN915 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著社會經濟的飛速發展，21世紀全球都面臨著極大地挑戰，如自然災害頻發、傳統能源日趨緊張、金融危機等。許多國家將發展智能電網作為提高能源利用效率，應對氣候變化，拉動內需，振作經濟的重要舉措。美國率先公布了構建智能電網的計劃，2008年美國總統奧巴馬對建設智能化的電網這一提議表示支持。北美、歐洲等國家也緊隨其后，根據自己國家的社會發展特點，積極開展智能電網的研究和實踐。2009年5月，我國國家電網公司也提出將智能電網作為可持續發展的重要內容，并表示要加快智能電網的建設步伐。

目前，國家電網公司在開展智能電網規劃和推進智能電網建設方面已經取得了階段性的成果，我國大電網的安全運行控制能力和調度技術裝備水平居于國際領先地位。我國成立了世界上實驗能力最強、技術水平最高的特高壓試驗研究體系，為智能電網的發展奠定了良好的技術基礎。

一、智能電網的概念

智能電網是一個完全自動化的供電網絡，主要是提高電力系統的發、輸、變、配、用、調度和信息等各個環節的控制管理技術，并每一個用戶和節點進行實時監控，最終實現從發電到用電過程中所有環節信息的智能交流。智能電網涉及到的技術領域范圍很廣，包括有自動控制體統、計算機技術、傳感技術等，通過廣泛的應用分布式智能和寬帶通信，保證市場交易的實時進行和電網上各成員之間的無縫連接及實時互動，從而達到提高運營績效的目的。

智能電網在實用性方面具有可靠、安全、經濟、高效等優點。具體而言，智能電網具有6個特征: 自愈、兼容、交互、高效、集成、綠色。其中“自愈”是指對電網的運行狀態進行在線的自我評估，智能電網能夠不斷發現潛在的問題，并采取預防性的控制手段，從而保證供電質量；“兼容性”是指電網具有間歇性的集中和分散式發電兩種模式；交互是指智能電網采用交互式，實現電力系統和用戶之間的雙向交流和雙向通信；“高效”是智能電網的顯著優點，智能電網的建設就是為了降低能源成本，實現高效管理；“集成”是出于對智能電網安全性所提出的要求，它要求對電網中每一個元素都應該考慮其安全性，確保系統中形成一定的集成和平衡，使智能電網能夠應付物理攻擊或是信息攻擊；最后“綠色”也是智能電網突出的特征，智能電網的產生就是為了應對目前世界范圍內的能源危機，緩解全球能耗巨大的問題，它通過利用綠色能源、再生能源，從而降低環境污染。

二、智能電網在電力通信中的運用

智能電網的核心就是建立高速、雙向、實時、集成的通信系統，如果沒有這樣的系統，那么智能電網的各個特征像分散的零部件，無法串聯起來工作。通信系統是電力公司和用戶之間的交流通道，通過對數據的獲取、保護和控制，對電網進行實時的檢測控制，使其更好的為人們服務。下面我們就從智能電網的神經網絡控制、專家系統控制以及線性最優控制這三種典型的智能技術在電力通信系統中的運用。

首先，神經網絡控制。電網的神經網絡控制原理同人類自身的神經網絡控制非常類似，它具有本質的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力。神經網絡是由大量的簡單的電力通信神經元組成的，然后通過一定方式連接而成。

其次，專家控制系統。智能電網中的專家控制系統在電力通信中應用的范圍很廣，如對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識、提供緊急處理、系統恢復控制、故障點的隔離、配電系統自動化、調度員培訓等等。盡管專家控制系統在電力通信中發揮了非常重要的作用，但是仍然存在一定的局限性，如對于電力專家的創造性難以模擬；對應用的知識缺乏深層次的適應；對新情況及復雜的問題的應付能力有限。

再次，線性最優控制。最優控制是指將最優化的理論用于控制問題，它是現代控制理論的一個重要的組成部分。而線性最優控制則是目前控制理論中應用得最多、發展最成熟的一個分支。我國在研究線性最優控制方面取得了一系列的成果。提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題。另外，最優控制理論在水輪發電機制動電阻的最優時間控制方面也獲得了成功的應用。

總之，智能電網是“未來電網”，它是以先進的通信技術、傳感器技術、信息技術為基礎、以電網設備間的信息交互為手段、以實現電網安全、可靠、經濟、節能為目的的先進的現代化電力系統，它具有非常廣闊的應用前景。我國的電網公司要投入大量的人力、物力、財力來加快智能電網的建設，使我國的電網服務質量上一個新臺階。

三、農村智能電網建設的必要性

農村電網是國家電網的重要組成部分，建設以堅強、智能為特征的新型農網， 是新時期農電工作新的目標任務， 也是實現農網與各級電網協調發展的必然要求。更好、更快地建設農網，推動農電企業實現可持續發展，把農網建設成堅強且智能化水平較高的供電網絡， 使農網更好地滿足社會主義新農村建設和新能源發展的需要，是艱巨而光榮的任務，需要超前謀劃，深入研究，準確把握，有序推進。

智能電網建設將為大規模開發和利用風能、太陽能、生物能等清潔能源提供堅強保證， 因為智能電網具有安全水平高、適應能力強等優勢，能夠滿足農村新能源發電等各類間歇性、隨機性電能接入和消納需要。在廣大農村， 農網智能化升級一定要結合當地新能源發展實際情況做出具體安排，既不能盲目樂觀，也不能觀望不動，要適度超前，這樣才能加快農村智能電網的建設步伐，迎接農村下一個新經濟建設的到來。

四、農村智能電網建設要因地制宜

智能電網是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，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，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。這些先進技術的利用，能大大提高山東省農村電網運行的可靠性，給廣大農民客戶帶來高質量、穩定的電能，必將為農村經濟的發展起到積極的促進作用。建設農村智能電網一定要因地制宜，切實根據本地電網的實際，先期做好當地智能電網基礎建設工作。

隨著電力市場化的推進，當地各種可再生能源需要開發和就地分散接網， 家用電器的多樣化和智能化發展， 發電企業和客戶希望了解更多的電力供應和市場信息， 電網企業也需要實時掌握各類負荷變化趨勢和用電營銷信息，這些都要求結合實際，積極建設智能電網。

參考文獻

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[2]周倩.智能工程體系及其在電力負荷預測中的應用研究[D].華北電力大學,北京:2010 年.

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1.農村智能電網建設的主要內容

（1）農村智能電網裝備的建設農村智能電網建設的智能裝備主要包括三個部分，即智能變電站、智能配電開關、智能配電設備。農村智能變電站建設應著力解決農網變電設備在線監測、設備優化檢修、變電設備智能化控制的智能化平臺建設問題，使變電站處于主設備全壽命周期智能在線管理狀態。農網智能配電開關建設方面，對斷路器、非平面接觸結構開關操動機構、固體絕緣開關、氣體絕緣開關等設備實現智能化配套建設。農網智能配電設備方面，研制或引入符合智能配電網功能的配電柜和箱變，使配電臺區具有較高的智能自適應，設計出智能一體化管理的配電終端方案。（2）農村電網自動化與優化運行建設建立農村電網低壓電網統一采集與交換平臺，實現通信、采集交換、應用分析三者分離，統一數據與業務應用服務的接口，并提供安全級別更高的防護；建立高級調度與智能決策支持系統，以及農村電網調度、集控、配網、配電管理的統一管理平臺，實現農網智能調度；在節能配電智能化建設方面，對節能型配電變壓器、分布式電源、智能化管理軟件等設計具有統一標準的方案，實現可持續的節能配電管理；在實現農村電網智能化建設時，必須提前設計極端外部災害下的農網風險預警與智能控制系統與方案，保證智能農網的持續穩定運行。（3）農村電網智能通信建設通信技術及通信網絡鋪設是實現農村電網智能化建設的基礎和根本，因此在農網智能通信建設方面，設計出多點分散的低成本、高可靠性混合通信系統，實現配電網絡監控的實施通信。在農網數字載波通信方面建立電力線載波信道模型，研制適合農村電網使用的電力線數字載波通信裝置，并建立示范工程。充分利用無線寬帶技術，依托智能農網系統與平臺構建電力寬帶無線通信網絡，并制定統一的無線寬帶通信標準。（4）農村智能電網基礎設備標準統一化管理在農村電網智能化建設過程中，由于電網中的電氣設備并非是統一的產品，不同企業產品具有不同的技術標準與設備標準規范，這就造成電網中不同設備之間存在不兼容或不易取代的現象，比如不同廠家的智能漏電保護器，即使相同容量情況下亦具有不同的標準和規格，這對于后期的修護維修帶來很大影響，另外不同產品隨具有相同的功能，但設備的接線方式亦存在差異，有的領先在左邊有的在右邊，這在維護中帶來十分的不便。鑒于這些情況，在智能電網建設中，必須制定統一標準和設備標準規范，研發高匹配性的智能配電設備，以保障智能電網的后期維護。

2.農村電網智能化建設的關鍵技術分析

（1）新型農村電網智能調度技術智能調度在農村電網智能化建設中占據重要地位，是實現智能農網的關鍵之一。智能調度中心通常被稱為智能電網的神經中樞，是實現智能電網安全運行的重要手段。智能調動的主要內容包括智能電網數據采集、調度決策、控制執行等，因此智能調度的關鍵技術主要包括配電網運行評估技術、配電網絡及電源負荷互動協調技術、面向全過程的信息集成與自動化建模技術、多階段一體化調度決策技術、運行風險預警技術、多維空間信息可視化技術、智能配電終端與一次設備融合技術等。（2）新型農村電網智能配網技術與智能調度一樣，智能配網在農村電網智能建設中同樣具有重要的作用，是智能電網的核心環節，其為輸電網與用電網之間建立了良好的關系。配網設計到更多、更復雜的吸納路與網絡拓撲，是網架中作為薄弱的環節之一，因此必須在智能配網技術方面做好工作，進而確保智能電網的順利建設與運行。智能配網技術主要包括自語控制技術、配網分析技術、智能電網調控技術（比如故障檢測、定位、隔離、恢復等）、實時全景信息采集技術、配網關鍵點的同步測量、監控及信息交互技術、DSCADA等。（3）新型農村電網智能變電站技術在某種程度上可以說，變電站是整個農村電網智能建設中最為重要的環節，是實現農網所有信息數據采集的基礎，因此對于變電站的智能建設以及智能變電站技術研究十分重要。新型農村電網智能變電站技術的研究主要集中在以下幾個方面：①100KV及以下變電站的光與同步相量測量技術；②實時動態測量技術及IEEE158對時協議技術，建立相關設備實施技術、建立智能變電站通信網絡與系統的評價模型與評價標準、建立智能變電站通信系統的相關仿真模型與技術，以及仿真和評估工具的開發；③智能變電站通信網絡故障在線監測、控制、恢復技術，以及網絡冗余拓撲結構中的負載均衡技術等。農村電網智能建設是一個系統工程，需要多部門的通力合作以及多技術的支持才能保障其順利完成。在今后的農網智能建設中，要認真做好農網智能化建設的組織規劃，深入研究電網智能化建設的相關技術，通過試點逐步鋪開智能網絡，最終實現農村電網的智能化建設。

作者：賀軍 單位：國網安徽廬江縣供電有限責任公司

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【關鍵詞】配電網；智能；發展；技術

作為電網的重要環節，配電網擔負著電力系統與用戶聯系，向用戶供應電能和分配電能的重要功能，在電力系統及其自動化管理中有著重要的地位。但隨著社會經濟的發展和人民生活水平的改善，傳統配電網規劃模型滿足不了實際配電網要求的可靠性，環保，占地，線路走向等多種屬性。配電網的規劃出現的復雜性、不確定屬性增加和決策主體多元化等新情況，迫使我們必須加大配電網新建設的力度，發揮配電網建設最大的綜合投資效益，逐步改造成結構合理，建設可靠性高，自動化程度高，電壓質量好，可遠程實時監測的智能配電網。

1 我國配電網現狀

由于歷史遺留、配網規劃不合理等原因，我國配電網存在諸多問題，配電網架結構不夠堅強，中壓變電站普遍存在單線單電和負荷過載的問題，低壓供電半徑較長，供電質量較差。老舊設備依然大量存在，損耗高且運行指標低。給我國城區經濟發展、居民安全用電和城市美觀帶來了一定的影響。根據配網“十二五”規劃，我國各地都在加大投資進行配網結果的改造工作。

據了解，2009-2012年國家電網公司電網總投資將達到3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占電網總投資的11.1%，再加上特高壓“三縱三橫一環網”的建設，未來10年，我國電網將迎來建設黃金期。而在配電領域，市場前景廣闊。未來10年，配電領域智能化投資規模達892億元，占智能化總投資的23.2%，預計到2020年，所有地級城市將全面建成配電自動化和配網調控一體化智能技術支持系統，前景廣闊。

2 智能配電網

2.1 智能配電網的概念

智能配電網就是在配電網的高級自動化技術的基礎上，通過應用、融合先進的測量、傳感技術、控制技術、計算機和網絡技術、信息與通信技術，且利用智能化的開關設備、配電網終端設備，在堅強電網架構和雙向網絡的物理支持以及各種集成高級應用功能的可視化軟件支持下，允許可再生能源和分布式發電單元的大量接入和微網運行，鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網互動，以實現配電網絡在正常運行狀態下完善的監測、保護、控制、優化和非正常運行狀態下的自俞控制，引導用戶科學、合理用電、提高電能使用的經濟性和安全性。

2.2 智能配電網的功能特性

智能配電網是智能電網中配電網部分的內容，與傳統的配電網相比，具有以下功能特性。

2.2.1 自愈能力

所謂自愈，就是指自我預防和自我恢復能力，主要體現兩個方面：1）預防控制為主要的控制手段，實時監測，及時發現，診斷和消除故障隱患；2）具有故障情況下維持系統連續運行的能力，不造成系統的運行損失，并且通過自治修復功能從故障中盡可能恢復供電。自愈是智能配電網最突出的特點。

2.2.2 提高更高的電能質量

智能配電網能夠實時監測并控制電能質量，使電壓有效值和波形符合用戶的要求，即能夠保證用戶設備的正常運行并且不影響其使用壽命。

2.2.3 具有更高的安全性

能夠很好地抵御戰爭攻擊，自然災害等，避免大面積停電，具有一定的抵抗能力，對電力運行進行實時預測和故障智能處理，最大限度減少配電網故障對用戶生產、生活的影響。

2.2.4 集成化程度高

實現實時和非實時信息的高度集成、共享和利用，為運行管理展示全面、完整和精細的電網運營狀態信息，同時提供相應的輔助決策支持、控制實施方案和應對方案。

2.2.5 互動能力強

這是智能化配電網區別與傳統配電網的一大新特征，使用戶由被動的電力消費者變為電網運行管理的積極參與者。應用智能電表，實行分時電價、動態實時電價，讓用戶自行選擇用電時段，在節省電費的同時，為降低電網高峰期負荷作出貢獻，允許并積極創造條件讓擁有DER的用戶在用電高峰期時向電網送電。

3 配電網智能化的建設內容

3.1 用電信息采集

建設內容為涵蓋公變、專變采集；單、三相居民用戶采集；提供多種繳費方式。建設目標位實現用電信息采集的自動化和互動化，實現用電信息實時監測、預警及多種自助繳費方式。

3.2 智能臺區

臺區裝設智能配電箱或智能配變終端，將用戶用電信息采集信息和臺區信息通過光纖、無線公網、無線公網、無線專網等通信方式上傳到統一數據采集與集中監控平臺。

3.3 配變自動化

實現農村配電網的運行監視和控制的自動化系統，具備配電SCADA、饋線自動化、電網分析應用及與相關應用系統互連等功能，主要由配電主站、終端、配電子站和通信通道等部分組成。有簡易、實用、標準、集成、智能型之分。利用自動化裝置或系統，監視配電線路的運行狀況，及時發現配電線路故障，迅速診斷出故障區間并將故障區間隔離，快速恢復對非故障區間的供電。分為全自動、半自動、智能分布、重合器四種方式。

目前，在我國配網中使用較多的電力配網自動化EPON通信系統具有突出的特點。EPON由于使用經濟而高效的結構，從而成為連接城市配電網環網柜內監測單元的最有效的通信方法，使得配電自動化系統更為先進更為高效。電力用戶用電信息采集系統的全面建設，可實現對所有電力用戶和關口的全面覆蓋，計量裝置在線監測和用戶負荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，從而為智能電費結算等營銷業務策略的實施提供技術基礎，為企業經營管理各環節的分析、決策提供支撐，提升快速響應市場變化、快速反映客戶需求的互動能力。

4 配電網智能化技術支撐

配電網智能化需要先進的電力新技術作為支撐才能平穩、有效的運行。智能配電網將諸多的先進電力技術有機集成、融合成了一個統一的整體。

4.1 自愈控制技術

自愈控制主要解決“供電不間斷的問題”，也就是在無需或者需少量人為干預情況下，監測電網的實時運行狀態，及時發現、快速診斷和消除故障。

4.2 智能微網技術

通過采用先進的電力技術、通信技術、計算機技術和控制技術在實現微網現有功能的基礎上，滿足微網對未來電力、能源、經濟環境的更高發展需求。

4.3 用戶服務和需求側響應技術

在傳統配電網中，用戶只是被動接收供電，絕大部分用戶不熟悉電力零售市場和電能生產過程。在智能配電網中，用戶的用電模式和行為將發生變化，它能夠幫助電力系統平衡電力供需。

4.4 電能質量和綜合節能技術

變壓器經濟運行技術，通過合理配置變壓器、優化選擇運行方式、經濟調整變壓器負載，最大限度降低變壓器的電能損耗。電能質量監測與治理，電能質量監測及治理技術；動態電壓恢復器有效解決諧波、三相不平衡、跌落、浪涌和穩態電壓質量等問題；寬幅有載調壓變壓器；電力有源濾波器對變化的諧波和無功功率都能動態補償。線損分析與管理技術，有效降低農網供電企業線損，提高經濟效益。

4.5 自動化技術

縣級電網調度自動化，對電網運行進行實時監視、控制和分析的一種集成自動化系統，由主站、通道、廠站端設備構成。配電自動化，實現配電網正常運行及事故時監測、保護、控制和管理。調配控一體化，是采用一套系統，在同一數據平臺上，實現調度、集控、配網三大功能的整合。

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【關鍵詞】智能化電網 繼電保護技術 運用

隨著全球科技技術的發展，建設智能化電網成為全球多個國家電力事業發展的必然要求，有效的智能化電網建設能夠提高國家電網運行的安全性與穩定性、方便居民的生活和生產活動。在進行智能化電網建設的過程中，繼電保護技術的運用在極大程度上提升了電網運行的效率，并保障了電網運行的安全性和有效性。在新的歷史時期，通過不斷的創新和探索，加強繼電保護技術在智能化電網中的運用，是我國電網事業發展的新要求。

1 我國智能化電網建設概述

智能化電網的建設即是將智能化化建設電網，一般來說，是通過架設電網網架，協調各級電網結構，促成智能化電網的建設。在我國現階段，通過結合計算機技術、信息通訊技術，在智能化電網的建設過程中融入多種學科的理論和實踐成果，在不斷探索中實現互動性較強、自動化程度較高的統一的電網系統的建立。而在實際的運行中，智能化電網能夠在出現故障問題時以最快的速度診斷故障點并盡快回復運行狀態，使故障問題帶來的負面影響降至最低，在降低電網維護成本的同時，提升運行效率，保障居民和工廠用電需求。

智能化電網的建設和使用，在極大程度上提高了我國電力生產的安全性和可靠性，并進一步保障著電力輸送的質量和效率。同時，智能化電網的建設能夠有效降低能量損耗，符合可持續發展的戰略要求。此外，創新的電網應用平臺能夠更加方便用戶使用時的接入和退出，有效健全電力的建設和輸送機制，從而加強國家電網的整體運行和服務水平。

2 繼電保護技術的功能和特征

繼電保護技術是指通過對電網系統的設備和元器件的監測和保護，防止異常或短路狀況的出現，達到對整個電力系統的保護。在實際的工作過程中，電力系統的各個設備和元器件都受到繼電保護的監測，繼電保護技術利用其實時監測的功能，在第一時間發現和診斷故障問題，并通過設定的保護機制解決故障點，在最快時間內恢復電網運行狀態，在必要的情況下，繼電保護技術還能夠發揮報警功能，提示工作人員盡快采取相關措施。

由于繼電保護技術具有多種有效功能，因此繼電保護技術的特征也十分明顯，例如反映靈敏、可靠性強、速動性高等，在繼電保護技術的不斷改進、發展及運用中，智能化電網的系統和設備運行狀態都得到了顯著的提升。

3 ^電保護技術在智能化電網中的運用

繼電保護技術的發展在智能化電網的建設中面臨著新的挑戰，在新的時期，智能化電網中繼電保護技術的運用也成為電力事業發展中新的工作內容。智能化電網的建設需要多學科理論和技術的交叉應用，對于繼電保護技術的運用同樣具有較高要求，在服務于智能化電網的實際運行保護中，繼電保護技術呈現出多元化和復雜化的發展形態，通過對信息通訊技術、計算機網絡技術等多種技術的綜合音樂，不斷健全自身電力保護功能，進一步保障電網整體的運行水平。

隨著社會經濟形勢不斷變化、科學技術的創新成果不斷涌現，智能化電網中繼電保護技術的運用方式也在跟隨環境的變化而變化，例如，繼電保護裝置需要負責實時進行電流保護和距離保護，并良好適應于電力運行狀況；與此同時，需要結合電網運行的具體方式，及時調整和改進繼電保護裝置的作用范圍和功能；此外，還要加強智能化電網中的信息監測，利用設備中的傳感器收集的數據，調整電網設備的運行功率，在此過程中應當關注線路符合保護定值的變化，防止其超過安全范圍。

隨著智能化電網對多種先進技術的交叉運用，例如高級算法、遺傳算法和人工智能化等，繼電保護技術在智能化電網中的運用也越來越深入，并不斷突破自身發展，在深入運用的基礎上解決了許多復雜的非線性問題，繼電保護技術水平在智能化電網中不斷向高層次發展，繼電保護技術的應用范圍和方式也得到了巨大的拓展。

此外，隨著繼電保護技術在智能化電網中被有效運用，自適應繼電保護技術應運而生，并在智能化電網的建設中迅速被運用，這種創新的技術能夠在電網運行期間使得繼電保護裝置在短時間內隨著電力系統運行狀態的變化而變化，提升繼電保護技術的適應能力，加強電網運行的可靠性，在實現對電網系統與設備保護的同時，降低電網運行維護的成本，提高國家電力系統的經濟效益。

4 結束語

智能化電網是國家電力事業的重要發展方向，是實行可持續發展戰略的重要要求，在智能化電網的建設過程中，繼電保護技術的有效運用在極大程度上提高了電網運行的安全性和可靠性，并在不同層次上保障了居民生活和生產實踐活動的用電需求，提升國家環境、社會和經濟效益。隨著科技的進步，繼電保護技術還將在不斷地實踐和探索中，創新技術能力，為國家電網系統建設做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]楊紅.探析繼電保護技術在智能化電網中的應用[J].電子世界，2013（08）：62-63.

[2]賀方，劉登.智能化電網建設中的繼電保護技術應用研究[J].中國新技術新產品，2013（14）：137-138.

[3]王濤.基于智能化電網特性的繼電保護技術的應用分析[J].中國新技術新產品，2014（12）：87-88.

篇6

關鍵詞：農村；配電臺區；智能化；改造；建設

由于個別農村地區配電臺區的設備配置較低，其功能單一、安裝設計過于簡單、形式多樣，并且也實現了計量與配電等基本簡單的功能，但是卻無法滿足農村智能化建設的根本需求。所以，進行農網智能化配電臺區的改造建設，才能實現智能化的綜合管理，以此來提高供電的可靠性與質量。

1 實現農網智能化升級改造

1.1 應用架空絕緣材料

架空絕緣導線的應用可以避免外力破壞，規避樹線矛盾，將接地故障和相間短路減少。這樣也能夠降低支持件本身的絕緣要求，將線間的距離減小，同時還可以將同桿本身架設需要的回路數提升。一般而言，低壓干線的導線截面積不得低于120mm2，并且還有分段開關在低壓干線設置，可以用于配電變壓器布點連鎖開關的增加，這樣就可以準備備用接線方式。而低壓分支導線截面積需超過70mm2，而下戶線截面積應選擇超過35mm2的耐候線，進戶線則選擇截面積超10mm2的的束導線。在使用絕緣材料進行線路改造時，需要選擇新型材料，如復合懸式絕緣子、防雷復合式絕緣子；引落線、耐張線、開斷線等則選擇絕緣穿刺線夾，并且在線路的首尾兩個位置做好接地掛環的裝設，其絕緣護套需要根據順序進行裝設，才能夠滿足真正絕緣的需求[1]。

1.2 應用復合絕緣材料的跌落式熔斷器

在進行農網升級改造中，可以選擇RW11-10/100型號的熔斷器，這樣不僅可以保證相互之間良好的接觸，同時其絕緣水平也能滿足需要。在安裝過程中，其底部的相對地面高度不得低于4.5m，且熔斷器還需要與地面保持相互之間75°的傾斜角，且跌落動作應該靈活可靠，相互保證緊密的接觸。高壓熔絲的大小需要按照配電變壓器的容量來進行選擇，在配電變壓器中使用跌落式熔斷器，應該放置在電力電容器的一側，用于保護短路故障或者是過載故障，并且在安裝過程中還應該與橫擔保持15°～35°的水平夾角，如果超出了100kVA的容量配電變壓器，則選擇的額定電流應該在1.5～2倍，但是當配電變壓器低于100kVA，其選擇按照2～3倍的額定電流進行，并且還要考慮到其本身的機械強度[2]。

1.3 跌落式硅橡膠絕緣金屬氧化物避雷器

使用這一類型的避雷器可以確保不停電，就實現避雷器的完全拆除，且也可以開展預防性的試驗，其使用方便，且操作安全。另外，考慮到所使用的材料包含了硅橡膠以及環氧樹脂等，所以，就可以避免惡性的爆炸事故出現在絕緣避雷器之上。此外，由于雷電侵襲的影響，線路還會有自動跌落的出現，這樣就可以與線路之間形成相互的斷開點，確保落雷故障點被準確的找出，如此也可以確保設備整體的安全性，提升其供電可靠性。

1.4 非晶合金配電變壓器

由于非晶合金本身的軟磁物理特性，所以，其本身擁有良好的磁滯性能，本身的磁化功率偏小，所以，其在空載狀態下的損耗也非常小，相比節能型S9系列的配電變壓器，其空載損耗會降低74%～77%左右，能夠將配電變壓器的損耗控制在一個可以接受的范圍之內。配電變壓器的容量可以按照用電負荷的實際大小來進行選擇，以此來滿足用電5到10年的整體需求。

1.5 無功自動跟蹤補償裝置

在無功集中補償方面，可以選擇電壓綜合控制功能以及相應的功率因數，這樣就能夠實現分組無觸點的自然投切，因此，在最高峰的負荷功率上，補償容量能夠達到0.9以上。無功自動補償控制器主要使用在低壓配電系統的電容器補償裝置當中，可以實現自動的調節，這樣也可以確保用電設備的功率因素以及電力系統功率因素都滿足既定預期值的要求，這樣才有利于用電設備以及電力變壓器效率的提高，同時也可以降低整體的線路損耗，改善供電電壓質量，如此還能夠提升供電系統設備本身的利用率，且可以在一定程度上減輕負擔，滿足效益方面的要求。

2 農村智能化配電臺區的功能建設

2.1 信息監測

對于農網信息監測而言，智能化配電臺區建設發揮了至關重要的作用，不僅可以將配電臺區的模擬量監測實現，同時也可以滿足環境監測、狀態量監測以及數字量監測的實際要求。在監測配電臺區的模擬量時，所以，針對智能終端采集模擬量的管理與保存，就可以實現數據類型或者是時間區間這一類別的信息查詢。在信息數據當中，配電臺區主要包含了電流、電壓以及功率這一些方面。對于數字量的監測，主要是對采集好的數字量的整理與保存處理，其中總電能量和中電能示值是最核心的數據。狀態量的監測數據包含了開關狀態、計量設備信息以及配電監測終端等幾個方面，而變壓器的油溫、濕度以及溫度，就來自于外部環境的監測，這也直接聯系到配電臺區的數據信息。

2.2 安全防護功能

農網智能化配電臺區的安全防護主要體現在信息的采集、管理、防盜等方面。智能化配電臺區系統可以將實時的監測重要設備的功能實現，并且可以將相關的信息及時地反饋給工作人員，特別是在遇到設備異常時，將信息及時地傳達給工作人員，就可以讓工作人員在最短地時間內找到問題所在。另外，對于配電臺區的用電情況也可以進行在線監測，及時處理個別非常規用電，可以避免竊電現象。而硬件的安全配備則需要符合國家給出的標準，確保其安全性、準確性以及可靠性。在管理這一方面，可以考慮到接入的無線連接，以便實現維護員工與用戶之間數據的相互交流，進而將電價方案制定出來，如此也有利于規范化的用電方式以及用電結構的形成，最終將電能的利用效率提升至最高[3]。

2.3 發揮異常警報功能

進行農網智能化配電臺區的建設，可以控制安全事故發生率，但是前提條件需要實現報警功能。這包含了電壓越限警報、電流越限警報等相關的方面。一旦將智能化配電臺區實現，就需要選擇好控制方式，做好電壓越限定值參數的管理與設置，然后再按照終端進行相關的投入與解除命令。在進行電壓控制執行環節，需要做好控制參數以及命令的下發處理，并且做好相對應的操作記錄。在配電臺區之中，需要進行分段定值的設定，以此來針對用戶的電量功率因素，并且對于時間、異常情況、最大值和最小值都需要做好相應的分析統計，才可以控制好其事故發生率。對于缺相警報而言，則需要運用日常的配電變壓器來實現數據的設置，這樣不僅實現了變壓器本身的缺相警報，同時，也可以將命令通過終端將其控制輸入，這樣就能實現集中的命令控制，做好缺相補充，控制參數、開關動作以及命令下達，最終改善相應操作。

3 結束語

總而言之，對于配電臺區的觀念、機制以及管理等，農網智能化配電臺區都能夠起到促進作用，并且也是農網的安全性與穩定性運行的有效保障。在社會經濟快速發展的現今環境之下，農網智能化配電臺區建設步伐正在不斷加快，這樣也有利于農網通信能力的提升，滿足農村經濟發展水平的要求。

參考文獻

[1]唐巍，趙云軍.農村電網智能化建設的思考[J].電力科學與技術學報，2010，4：31-35.

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【關鍵詞】智能電網 配電網規劃體系 探討

智能電網的配電網是基于傳統電網的一種改進和提升，其目的就是提高電能配送效率，適應我國目前的經濟發展需求。在智能電網的配電網中，需要做的工作有很多，不僅有技術上的要求，還有設施設備的要求，所以要想發展智能電網，必須對配電網的體系進行科學合理的規劃，這樣設計完成的智能電網才能適應時代的要求，完成自己的使命。

1 智能電網定義

智能電網就是電網的智能化，他是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎之上的，并且通過先進的傳感和測量技術，利用先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術，以此來實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足二十一世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的介入、啟動電力市場以及資產的優化高效進行。

2 傳統電網的規劃的問題

傳統的電網存在著諸多問題，首先就是傳統電網受人為因素的影響比較大，數據的一致性比較差。因為人為的操作方法不盡相同，所以人為的操作很難得到一致的數據。其次就是電力電量平衡和網架結構中，一般不考慮分布式電源，因為分布式電源是在智能電網的架構中提出的，所以在傳統電網中都是不考慮分布式電源接入的。

3 智能配電網的重要技術

3.1 分布式儲能

分布式儲能指的是模塊化、能快速組裝、接在配電網上的能量存儲和轉換裝置。分布式儲能按照儲能形式的不同，可以進行多種劃分，但是分布式儲能的主要目的就是方便電能的利用，不像傳統的電網，一旦電源中斷，電能就不能利用。分布式儲能利用其他形式將電能存儲，提高了電能使用的便捷性。

3.2 柔性配電技術

柔性配電技術是柔流輸電技術在配電網中的延伸，包括電能質量和動態潮流控制兩部分內容。柔性配電技術主要運用于的是電能的配置和控制，是對電能輸送的一種統一管理方式。

3.3 故障電流限制技術

故障電流限制技術主要指的是利用電力電子、高溫超導技術限制短路電流的技術。在電網和電力輸送中，由于受到可靠性、電壓質量、耗損等因素的影響，系統限制電流的作用有限，所以必須采用故障電流限制技術。在實際操作中，由于系統限制電流技術的缺陷，往往會造成一些不必要的損失，而故障電流限制技術，則是將損失降到最低，將能源損耗降至最小的技術。

4 智能電網的影響因素

4.1 分布式電源影響

隨著我國新能源利用率的顯著提高，用于發電的能量除了水能、火能、還有風能、太陽能等等。隨著這些能量在發電上的利用，我國的電能使用方式出現了明顯的改變。像太陽能和風能這樣的清潔能源，不僅儲量豐富，而且利用方便，在農村地區特別適合安裝分布式小容量太陽能和風能。分布式電源不僅影響電力電量的平衡，而且對于我國各級的供電設施配置和網架結構都是有一定影響的。

4.2 短路容量影響

故障電流技術的發展，可以使得中壓線路實現閉環運行方式，這就使得接線模式在選擇上更加的具有靈活性。也正因為如此，在智能電網規劃體系中，短路容量的影響可以由系統的規劃來進行調整，而不像傳統電網，短路容量只能受系統的控制。由于接線模式的靈活性選擇，電網的智能化將更加的可靠。

5 智能配電網規劃體系

5.1 科技專項規劃

科技規劃主要指的是提出符合本地需求的智能電網建設等需求的專項規劃。在科技專項規劃里，一般包括幾部分的內容，分別是柔性配電技術、故障點限制技術和高級配電自動化技術的應用規劃。一般科技專項規劃都有確定的時間周期，這樣更有利于規劃的實施，所以一般科技專項規劃的時間為五年。

5.2 電源規劃

電源規劃是電網規劃體系中的重要內容，因為電源是整個電網的核心因素，沒有電源，電網也無從構建。所以在電源規劃時，一定要充分了解當地的自然環境和相關政策，以便于制定當地分布式新電源規劃。電源規劃主要包括兩個內容，即傳統的熱電聯產和儲能裝置。傳統熱電聯產的規劃目的是保證當地日常用電，而對于儲能裝置的規則就是要以備不時之需，所以傳統熱電聯產和儲能裝置是互補的。

5.3 電力設施布局規劃

電力設施布局規劃是對智能配電網規劃的成果和電源規劃、二次專項規劃等內容的規劃，主要目的是科學的分配電網結構中的電力設施，使得電力設施能在電網結構中有充分的利用。電力設施的布局規劃也有周期的限制，一般為5年甚至更長。

5.4 規劃中注意的問題

在智能電網的規劃中，一定要按照規劃原則進行科學的分析，所以在規劃中應該注意三個問題，首先是要關注智能電網的發展趨勢，使得智能電網的架設和當地的經濟、電網的特點相結合。其次就是要充分利用好存量電網資產，并且仔細探索基于情景分析和柔性約束規劃的配電網靈活規劃方法。最后就是重視基于可靠性的配電網規劃，適時開展基于智能電網規劃的規劃數據平臺的建設，以信息化來進行配電網的規劃。

6 結論

智能電網的架構，是未來電網發展的必然之路，但是就目前的智能電網體系來看，在規劃中還存在著一些問題。所以未來的智能電網規劃，一定要以前瞻性的眼光來看待，用科學的分析手法和統籌兼顧的措施來做好智能電網的體系規劃，為未來智能電網的發展清除障礙。

參考文獻

[1]劉壯志.含微電網的智能配電網規劃理論及其應用研究[D].華北電力大學，2013.

[2]吳耀文.三級電網體系結構智能規劃的若干關鍵問題研究[D].武漢大學，2012.

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關鍵詞：10千伏配電網；智能化網絡；應用；設備要求

Abstract: the modern era, as China's power demand of business for the improving of the electric power system, the effective planning has become a national power department work focus. And in the current information technology to develop social environment, the power system of the trend of future development will surely toward the direction of the intelligent transformation. In our country's current power supply of the city is concerned, our power department in order to solve city established distribution network is not perfect, the current situation of the 10 kv to gradually city power grid planning and construction of the implementation of the intelligent. This article from 10 kv power grid planning and construction of the intelligent Angle, through the analysis of the distribution network in China now city network structure condition, talked about 10 kv intelligent distribution network planning implementation of the related problems.

Keywords: 10 kv power distribution network; Intelligent network; Application; Equipment requirements

中圖分類號：U665.12文獻標識碼：A 文章編號：

目前我國城市化發展速度迅猛，城市生活對于電力系統的應用需求不斷提升，城市供電狀況中的問題逐漸凸顯出來。而就當前我國城市供電工作中呈現的問題而言，城市配電系統的建設滯后的問題尤為重要。我國為了改善城市的供電狀況，近年來在信息技術大力發展的前提下，逐漸實施了對于城市10千伏電力系統的智能化配電網絡建設。本文從城市的10千伏電力系統配電網絡的智能化角度出發，通過分析目前我國城市配電網絡的網絡結構現狀，談論了為城市10千伏電力系統實施智能化配電網絡規劃建設的相關問題。

一、城市配電網絡的網絡結構現狀分析

近幾年來，隨著信息科技發展水平的大幅度提升，我國城市用電對配電網絡規劃建設的要求不斷增加，城市配電網絡實現智能化建設已經成為當今時期必然的一個趨勢。而目前計算機運行可靠程度的加強，以及計算機微處理技術的應用，使得電器元件朝向智能化發展成為了可能，電氣管理系統的智能化建設進程也開始逐漸加快。

但是，就我國城市當前的配電網絡結構而言，10千伏的電力系統保護措施主要是依靠綜合保護以及系統監控的電力系統來實現，而其直接與客戶端相連的電力設備卻在一定程度上存在著起步遲緩的問題。此外，10千伏電力系統的智能化配電網絡監控系統也大多數是在綜合監控系統的基礎上實施優化升級的，它只具備基本的一些監控功能，而無法充分地滿足10千伏電力系統的配電網絡要求及特點。這樣一來，10千伏配電系統的要求就產生了一定的延誤，從而阻礙了其作用的發揮。

為了解決城市10千伏配電網絡結構的智能化需求，近年來，我國開始引進美國的能源控制公司研發的智能化配電網絡管理系統。這種管理系統具有更高的安全性能，而且配備了高端的微機保護裝置以及智能管理系統，對于城市的10千伏配電網絡需求是一種很好的滿足。目前，這種智能化的配電系統逐漸在我國城市10千伏的配電網絡結構中應用起來，對我國的城市供電需求起到了極大的助益作用。

二、智能化的配電網絡系統的相關問題

當今時期，在我國城市供電需求的推動下，配電網絡的優化要求不斷提升，再加上信息技術的發展完善，配電網絡系統實現智能化規劃已經是勢在必行的一項工作，而我國引進的智能化的配電網絡系統模式逐漸在城市供電中應用起來。本文接下來就談論一下有關智能化的配電網絡系統的相關問題，希望能夠推動智能化配電網絡系統在城市供電中的更好應用。

1、10千伏的電力系統智能化配電網絡

智能化的電力系統配電網絡是具備通信功能的一種智能化設備，它經過數字通信技術與計算機的網絡系統連接起來，從而推動變電站的相關電力設備實現智能化的管理及運行。它的智能化元件從功能方面可以分為開關、電動機的保護及控制，以及電能質量檢測等幾類，而且這些設備都可以脫離系統獨立工作，從而極大地加強了電力設備運行的安全及實用性能。這種電力系統可以實現信息實時采集、數據故障分析、數字通信，以及定期的設備維護和設備遠程操作及控制等，還能夠對各種報表及信息進行記錄和處理，從而有效的幫助電力系統實現智能化的運行。10千伏的電力系統具有復雜的配電網絡，而且這種網絡分布廣泛，子設備多且容易出現故障，而智能化的配電網絡則可以通過自身的智能化運行，對這些問題加以徹底的解決，從而完成電力系統的分散控制，保證電力系統的快速安全運行。

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【關鍵詞】電力通信;電網智能化;支撐

隨著世界經濟的發展以及能源危機的日益突出，建設堅強智能電網已經成為去全世界的共識。2009年，我國國家電網公司提出建設堅強智能電網的規劃，在我國掀起了建設“綠色、節能、環?！彪娋W的新篇章。

電力通信在電網運行中起到感知、傳輸、交互的作用，是為電力工業的發展提供保障的重要基礎設施，被成為智能電網的“神經系統”。

智能電網的發展將建設特高壓電網，大量電力電子元器件將應用到電網領域，同時，大量分布式能源的應用、一次設備的智能化等新的特征，使得智能電網的接入環境更加復雜、接入方式更加靈活多樣，新設備和新技術的發展都給電力通信的發展帶來了新的機遇和挑戰。

下文中，就將結合智能電網的特征以及對電力通信的新需求，對電力通信技術在智能電網中的發展展開研究。

一、建設堅強智能電網的提出

2007年，華東電網公司率先啟動智能電網可行性研究項目。2008年，國家電網公司開始推行電力用戶用電信息采集系統，踏出智能電網技術探索的第一步，2009年，國家電網公司正式提出建設堅強智能電網的計劃。

隨著我國電力技術的不斷發展，智能電網已經成為總體的發展趨勢，也成為近年來電力通訊的研究熱點。

從智能電網的各個發展階段可以看出，在智能電網的建設過程中，信息化、自動化、互動化的基本保障就是現代通訊技術和信息技術。

二、電力通信技術在智能電網中的應用

在電網的建設中，包括發電、變電、送電及用電在內的各個環節均離不開高效的電力通信服務，電力通信擔負著自動化控制、商業運作及現代管理服務的責任。電力通信是電力系統的重要組成部分，只有保證優質可靠的通信，才能確保電網的安全穩定運行。

智能電網需要建立高速、雙向、實時、集成的通信系統，為智能電網的保護和控制提供有效而準確的數據。近年來，以光纖通信為代表的通信方式在智能電網的建設中獲得了極大發展，另外，計算機技術、電力線通信（BPL）、無線通信等技術也得到了極大普及。

為了加強電力通信在電網智能化中的支撐作用，應加大對電網通信的資金投入，完善相關配套設施，建立綜合性的配套網絡，對電力通信的通道建設和環境管理及維護進行可靠升級。

進而充分發揮先進的計算機技術、網絡通信技術等的推動作用，為建設智能電網打下堅實基礎。

1.我國電力通信的發展現狀分析

在電力通信的發展初期，我國電網中，主要采用的通信方式是電力線載波與微波通信，這兩種方式的規模相對較小，技術也相對簡單。

隨著電力需求的不斷增長，電力系統的規模不斷增大，電力系統的傳輸質量及通道容量等具有更高要求，原來電話指揮已無法滿足安全用電要求，另外，電力系統中的調度管理技術也日益復雜。在此背景下，光纖通信日益成為電力通信的基礎網絡。

經過多年建設，國網公司的骨干通信網基本建成了覆蓋各級電網主網架、滿足電網安全穩定運行需要的“三縱四橫”通信傳輸網。光纜總長度近40萬公里，基本覆蓋各級變電站。

在配網通信系統的建設中，綜合利用光纖、無線、電力線通信等多種方式，通信網規模小，覆蓋率低（不到15%）。用戶側通信方面，建設用電信息采集通信系統，在部分城市開展了用戶寬帶接入試點工作，尚未形成具有電力特色的服務模式。

隨著智能電網的興起，電力通信經歷了從明線與同軸電纜發展到光纖傳輸、從橫交換發展到程控交換、從模擬網發展到數字通信等發展階段，而隨著計算機和網絡通信技術的發展，電力通信已經日漸成為智能電網的神經中樞，成為智能電網的業務交流的基礎，有效支撐智能電網的發展。

2.電力通信的智能化發展方向

智能電網的電力通信發展，可以分為三個體系，具體如下：

（1）發展基礎設施體系，例如網架、裝備等基礎設施。

（2）技術支撐體系，例如國外已采用的成熟技術、信息通信行業的新發展等。

（3）應用體系，包括發電領域、輸電領域、變電領域、配電領域、用電領域、調度領域等。

下文中，將從智能電網的各應用體系和領域出發，并展開分析，提出智能電網電力通信網絡建設的具體發展方向。

（1）發電領域

通信在發電領域中，主要用于電力市場交易、水情預報與水庫調度、運行監控和新能源的接入等。智能電網應能有效消納新能源，并對新能源的安全接入等方面展開研究，最終解決好新能源并網問題。

具體表現在以下兩個方面：

1）新能源并網接入的研究，包括：通信接口相關標準的制定，接入后的電能質量、功率、電壓等方面的自動調節。

2）新能源發電控制技術研究，包括：新能源的啟動、停機、有功功率控制、無功/電壓調節、低電壓穿越能力等的控制。

（2）輸電領域

通信在輸電領域中，主要用于繼電保護和安穩裝置等實時數據傳輸、調度控制以及應急、可視化監測和巡檢、輸電監測和安全預警等。

智能電網將建設特高壓骨干網架，進行電力遠距離、大容量、低損耗輸送，促進我國電力工業的不斷優化升級。智能電網的建設對輸電領域的要求主要集中于對輸電線路輸送能力的挖掘和狀態監控。

采用科學合理的信息通信方式，實現不同單位、機構、裝置的實時監測信息靈活接入，方便進行數據融合與統一，是智能電力通信對輸電網的建設要求。

（3）變電領域

通信在變電領域中，主要用于智能變電站自動化、可視化運行、遠程監視控制、巡檢等。

近年來，智能變電站在全國范圍內興起，成為智能電網的重要內容，智能變電站對智能電網的建設提供數據和控制對象，多種先進的通信和控制保護技術也應用于智能變電站中。

智能變電站采用先進的傳感、信息、通信、控制、智能等技術，以智能化一次設備、網絡化二次設備、規范化信息平臺為基礎，因此，開發新的電力通信技術，實現變電站實時全景監測、自動運行控制、智能調節、與站外系統協同互動等功能，建立變電可靠性高、人工干預少、能支撐電網安全運行等目標的變電站，電力通信在我國大有可為。

（4）配電領域

通信在配電領域中，主要用于配網自動化、配電管理巡檢、分布式能源和儲能系統的接入、電源質量監測等。

智能配電網的建設是電網智能化的重要環節。智能配電網具有系統集成互動、自愈、兼容、優化的特點，它集成了現代計算機與通信、高級傳感和測控等技術，具有靈活可靠且高效的配電網網架結構，并建立在高可靠性、高安全性的通信網絡基礎上，可以支持分布式電源及儲能裝置的接入，具有較高的電能質量。

（5）用電領域

通信在用電領域中，主要用于智能用電信息采集、高級計量管理、互動營銷管理、智能小區、智能化需求側管理等。電力通信的應用應集中于合理選擇適用的通信方式，集成應用無源光網絡技術、電力線載波、短距離無線和無線公網技術，構建智能用電通信網絡。實現用電信息的采集、電網與用戶的互動服務。

（6）調度領域

通信在調度領域中，主要用于管口電量采集、實時監控與預警、節能調度發電、可視化全景調度等。

通信在調度的應用將集中于基于 SDH 技術建設繼電保護通道專線、提供高可靠、低時延繼保、安穩信號傳輸要求?；赥DM技術構建的SDH/MSTP電力調度數據網，提供電網調度、安穩、PMU等電網生產控制業務。

三、結語

隨著我國電網規模的進一步擴大，容量進一步提升，以光纖通信為代表的電力通信將具有更加廣闊的發展空間。未來，電力通信將在傳輸介質、傳輸技術、傳輸網絡、骨干通信方式等方面發生更大的變革，電力通信的技術將不斷進步，在智能電網中的應用前景持續良好的發展態勢。

參考文獻

篇10

1 現場總線技術概述

現場總線技術是一種工業數據總線，可以有效解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信，以及這些現場控制設備與高級控制系統之間的信息傳遞問題。現場總線技術最初起源于20世紀80年代中期，于2002年以后傳入我國。作為一種通信總線，現場總線技術的產生和發展給傳統的自動控制領域帶來了巨大的變革，形成了新型的網絡集成及全分布控制系統。現場總線技術的特點主要表現在：①開放性。在現場總線系統中，通信協議是公開的，不同生產廠家的設備可以相互連接并實現信息交換，這不僅便于系統功能的擴展，而且用戶也可以根據自身的需求，將來自不同供應商的產品隨意組合。②智能性。在現場總線技術中，可以將各種不同的功能，例如補償計算、工程量處理與控制、遠程測量等分散到不同的現場設備中來實現，這樣就減少了相應的附加設備，只依靠現場設備就可實現對系統的自動控制?，F場的監測終端還可以隨時判斷設備的運行狀態。③適應性。現場總線是專門針對現場工作環境設計的，支持同軸電纜、雙絞線、光纜、射頻、電力線等，抗干擾能力強，適用范圍廣，安全性高，可以采用兩線制實現送電與通信功能。④數字化。現場總線采用的是數字信號通訊，可以有效提高系統的測量和控制精度。在實際運行中，各種模擬信號和開關量會就近轉變為數字信號，從而避免了信號的變形和衰減，同時，也可以實現多站點之間的雙向高速通信。

2 在智能化配電系統中的應用

2.1 LonWorks現場總線

LonWorks是又一先進的現場總線技術。它利用相應的技術，對網絡通信設計進行了簡化，只需要依靠參數設置就可以實現相應的功能，而且使最高通信速率和最大通信距離得到了極大的提升，最高速率可以達到1.5 Mbps，最大通信距離可達2.7 km（78 kbps，雙絞線）。不僅如此，這種現場總線技術還可以同時支持雙絞線、光纖、射頻、電力線、紅外線等不同的通信介質，并具備相應的安全防護措施，被譽為“通用控制網絡”。

在LonWorks網絡聯接中，每一個節點可以分為三個部分，包括：①節點功能部分，例如FTU、TTU等；②神經元芯片，是作為節點與網絡進行信息交換的接口；③網絡驅動器，包括光纖驅動器、雙絞線驅動器等，用于驅動信道媒介。

LonWorks技術在智能化配電系統中的應用主要體現在饋線自動化方面。為了適應工業現場實際應用的需求，在網絡中，通常會采取1.5 kV直流隔離變壓器等設備，以提升系統的抗干擾能力和抗振動性能，確保其能夠在相對極端和惡劣的環境中正常運行。到目前為止，并沒有任何證據表明LonWorks網絡會因外部干擾而產生誤動的情況。

2.2 PROFIBUS現場總線

PROFIBUS是一種國際化、開放式的現場總線標準，主要應用于工廠自動化車間級的監控，以及現場設備層數據的通信與控制，基本上不依賴設備生產商。與其他現場總線系統相比，PROFIBUS技術最為顯著的特點和優勢，就是使用的是相對穩定的國際標準，安全性更高，而且適用范圍廣，便于普及和推廣。PROFIBUS現場總線的技術含量高，而且背后有國際著名自動化技術裝備的生產廠商提供支持，產品質量擁有可靠的保障。

PROFIBUS依據國際通用的ISO7498標準，參考開放式系統互聯網絡，構建了屬于自己的協議模型。模型一共可以分為7層，其中，第1層為物理層，第2層為數據鏈路層，第3～6層未使用，第7層為應用層。其定義方式如下：①FIBUS—DP。對模型的第1，2層以及用戶接口進行了定義，對于第3～7層，則沒有進行詳細描述。在用戶接口定義中，明確了用戶、系統和不同設備可調用的應用功能，并對各種不同設備的設備行為進行了規范。②PROFIBUS—FMS。針對模型的第1，2，7層進行了定義，指出應用層應該包括現場總線信息規范和相應的低層接口。FMS包括了應用協議，并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務。LLI協調不同的通信關系并提供不依賴設備的第2層訪問接口。③PROFIBUS-PA。PA的數據傳輸采用了擴展的PROFIBUS—DP協議。另外，PA還描述了現場設備行為的PA行規。根據IECll58—2標準，確保其本征的安全性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。目前，PROFIBUS在綜合自動化站中有較多應用，在饋線自動化中，國內有少量應用。

3 結束語

總之，現場總線技術作為新一代分布式控制系統的核心技術，受到了社會各界的普遍關注，在多個領域也得到了廣泛的應用，并且發揮著非常重要的作用。對此，電力技術人員應加強對各種現場總線技術的研究，并結合實際情況，對其進行有效的應用，以不斷推動我國智能化配電系統的發展。

參考文獻