智能电网的主要特征精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇智能电网的主要特征范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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一、智能电网的系统及其组成情况

（一）智能电网的定义

智能电网就是电网的智能化（智电电力），也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

（二）电力使用安全性对低碳电力的要求

为了保证电力系统能够快速实现供电可靠的性能，必须确定一个电力系统的最优使用容量，也就是在可靠性供电与供电预算之间确立一个支撑点，使得预算成本与可靠性能之间可以相互衡量。对于我国来说，能够全面根据系统的边际容积来预测与估量供电时的可靠性能。因为电力系统中的发电构成一旦发生较大的转变，边际容量的数值与EEU之间的关系便会有一定的变化。所以，在研究供电可靠性的高水平发展期间，确定一套合理全面的可靠性测量技术对于实现低碳电力系统来说尤为重要，要想做到这些一定要保证在实行基础上满足一些固定的条件，比如：（1）需要一定数量的低碳发电机来供电，保证供电的可持续性；（2）准备充足的发电燃料，随时满足发电需要；（3）发电燃料尽量满足多样化，以保证发电燃料短缺时不会对发电系统造成威胁；（4）保证市场上的价格信号稳定且具体，使得系统的不平衡性尽可能的降低。

（三）智能电网的形成要素

智能电网主要特征要素归纳为六点，即具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。要想使得智能电网有效的支撑起电力系统，必须要保证其规划、技术、运行以及用电方面的机制得以全面确立，在此基础上要保证其环保性与智能性充分发挥出来。这几种机制的确定首先要从源头找出规划的目的，使得能源得以转变，加强环保与可再生的性能，使得低碳发展更加快捷迅速；然后从开展低碳技术作为出发点，在已知的条件下保证运行与推广更加广泛全面；最后，要保证大量低碳发电设备能够一齐运行，使得智能电网得到更好的发展。

二、智能电网对低碳电力系统的支撑意义及其实现方法

（一）智能电网对低碳电力系统的支撑意义

根据以上对智能电网目标的探究，我们可以看出，低碳电力系统实施的主要意义在于实施环保输电与用电，实现低碳化意识，使得电力系统能够得到更好的支撑作用。从具体角度分析，智能电网的环保作用主要分为直接阶段与间接阶段。直接阶段是指从根源处使得化石燃料消耗量减小；间接阶段是指通过提高终端能效、减少过程损耗所带来的节电量，进而使得源头能源使用量减小；直接减排效益是指由于减少源头能源使用所减少的CO排放量；间接减排效益是指通过优化投资，实施更多的能效项目，进而带来减排效益。

（二）实现低碳电力系统的方法

要想通过智能电网来探究实现低碳电力系统的方法，首先要清楚电力系统的发电、输电、配电以及用电四个环节。具体使用方法主要体现在以下几个层面：首先，要实现清洁发电，在发电过程中大量使用可再生能源，使得以往使用的化石能源大量减少，保证发电过程中的环保性能。其次，要实现优化调度，它主要表现在输电期间，合理的安排输电的环节，使得输电期间能够更加安全、经济与高效。然后，要实现合理用电管理，保证用户与电力系统之间的使用更加方便，服务水平有所好转，用电效率得以提高。最后，要实现投资优化，使得用户的电力负荷程度得以改善，减小电网的投资。

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关键词：变电站智能化；应用技术；对策

1 智能化变电站的概念

智能化变电站是在数字化的基础上发展起来的概念，其主要的特点就是在数字化的基础上再结合智能电网的一些需求，对变电站的自动化技术进行充实和完善，从而实现变电站的智能化的功能。剖析其主要的电网体系的机构可以看出，智能化的变电站关键点在于对智能电网运行的控制。智能化变电站通过采用比较先进的传感器、通信控制器等技术，并且在规范化的信息平台、数字化以及标准化参量的基础上来实现对变电站的实时、动态以及全景地监测和控制。

2 智能化变电站的主要特征

2.1 紧密连接全网

智能化变电站在智能化电网中起到举足轻重的作用，即智能化变电站应该在智能化电网中能起到加强全网中的各个环节之间的紧密联系的作用。这样就可以体现出智能化电网的统一性，从而在发生事故的时候就可以对其进行准确的预防以及紧急的控制。从而在不同的层面上实现统一的协调和控制，并且使得该装置形成为比较统一和坚强的智能化的电网中的纽带。

2.2 满足特高压输电网线高架的要求

目前，特高压的输电线已经成为了我国智能化电网中的最基本最重要的输电网架，而这样就一定会产生很多由于变压器的大容量以及特高级别的电压特征带来的技术问题。因此特高级的变电站应该可以可靠地解决设备的绝缘以及开关短路方面的问题，从而支撑特高压的输电线路的网架的形成。

2.3 支撑智能电网

为了要满足电网的可靠、安全以及经济、清洁、高效和环保等原则，智能化变电站的设计以及运行必须要满足和智能化电网保持一致的要求。此外，其主要的技术特点还包括允许接入分布式的电源、实现可视化远程的控制、以及标准化和模块化的装备设计等。

3 几种主要的智能化技术在变电站中的运用

要实现我国变电站的智能化，需要充分的实现各种设备的整合，并且对其功能进行强化、实现数据共享以及灵活的对其进行控制等。而这些目标的实现需要许多的技术作为支撑，以下是对其中几种比较关键的技术的探讨和简要分析。

3.1 智能化标准信息基础构建

要实现智能化在变电站中的完美使用，就必须要依靠一套比较完整、可靠的数字化的技术和各种信息标准的设施。而对这些基础设施进行研究的主要目的是为了对变电站中的信息进行明确性的标识，这样就可以为每一种信息都给予一种全网内的编码，这就可以为标准化和智能化的基础设计的构建提供统一的建模。

3.2 一、二次设备中使用的智能化技术

在一般的变电站的主要设备中，通常都会包含许多的一次和二次的设备，在一次设备中主要的元器件有变压器、互感器以及开关设备等。而二次设备中的主要元器件以后一些自动化系统、一些自动化的组件等。实现一、二次设备的智能化是智能化变电站的主要技术表现之一。该技术可以实现的转变是，可以将以前的各种处于分散运行状态下的设备转变成比较集中的、并且标准化的智能体的组合。

3.3 智能化变电站数据采集技术

数据流和信息流是变电站的运行根本，也是其运行的血液和支撑系统，实现了数据采集的智能化就可以为智能化变电站的运行提供比较好的基础，而智能化的数据采集的技术主要指的是要实现变电站的基础信息的标准化、一体化采集过程，从而有效的对变电站内部的信息流以及和业务数据的流动进行积极有效的整合。

4 综合集成的智能化变电站的架构

智能化的变电站的分布主要有两层，主要的有智能化的设备层以及变电站层。而智能化的设备层主要的设备有智能装置以及高压级别的一次设备，其间的连接采用的主要设备原件有电流电压互感器等。智能化的变电站层面的主要功能是，对各个CIID站级的管理和协调之间的应用，站级的一体化的数据管理以及远方的调度等进行信息交互以及管理中的协调控制等。其主要的架构图如图1所示：

5 结语

变电站的智能化是一项处于动态发展中的技术，要实现完全的智能化的变电站的架构和设计，需要的是对变电站运行的原理以及其在整个的电网中的作用和位置进行全面的分析。因此其为一项长期、艰巨并且浩大的工程。因此，需要电网相关的各种工作者在不断涌现的新技术地带动下持续进行创新和应用，这样才能为变电站的可持续发展提供技术支撑。

[参考文献]

[1]谢茹.浅析变电站一次设备智能化的相关问题[J].城市建设，2013，（6）.

[2]谢峰.变电站数字化与智能化研究分析[J].科技资讯，2011，（34）：116-116.

[3]陈燕群.浅议电子式互感器在智能化变电站中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（16）.

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【关键字】智能电网；电网系统；分布式能源；智能化

中图分类号： U665.12 文献标识码： A

智能电网包含了一个智能型电表基础建设，用于记录系统所有电能的流动。通过智能电表，它会随时监测电力使用的状况。智能电网包括超导传输线以减少电能的传输损耗，还具有集成新能源，如风能，太阳能等的能力。从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

1、 智能电网分布式能源的智能管理系统和高级的智能仪表体系

1.1分布式能源的智能管理系统

分布式能源是指分布在用户侧的以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近的系统，主要包括分布式发电、分布式储能、并网技术和具有潜在功率产品价值的需求，利用侧负荷响应能源梯级资源和可再生能源及资源综合利用设施，如以太阳能发电、风能发电、热电联产、沼气利用等。分布式能源直接安装在用户端，尽量减少中间输送环节的损耗实现对资源利用的最大化。分布式能源是智能电网的技术基础，既可独立运行，也可并网运行，而不管规模大小、使用什么燃料或应用的技术。

1.1.1分布式发电

分布式电网发电可以视为虚拟负荷的分布式发电设备直接由用户控制启停。即使接入配电系统，也可不参与自动发电控制，甚至在配网侧安装逆功率继电器，正常时不向电网注入功率。分布式发电系统自身的特点决定了它不是采用煤作为一次能源，而是大量采用环境友善的可再生能源。可以说，分布式发电技术是与新能源技术密切相关的。

1.1.2分布式储能

基于系统稳定性和经济性的考虑，分布式发电系统要存储一定数量的电能，这样既可以稳定供电，同时，又能提供备用电力以及提高分布式发电机组的可调度性。到目前为止，人们已经开发了多种形式的储能方式，主要分为化学储能和物理储能。然而，成本过高是限制很多储能技术在分布式发电中大量推广应用的问题，因此，提高能量转换效率和降低成本是今后储能技术研究的重要方向。

1.1.3并网技术

在电力系统中引入分布式电源所带来的运行上的问题包括：调压、继电保护、瞬态重合闸、电闪、谐波、变压器接地、孤岛检测等。依据分布式发电系统的特点与功能及其与传统电系统之间的关系，将分布式发电并网系统分为规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响。有关研究出了利用电抗器高阻抗值的特性，限制分布式电源提供的短路电流，从而有效地解决了分布式电源与保护之间的协调性问题。

1.1.4需求相应资源

对电网而言，分布式发电的启停可以看成是虚拟负荷的减少和增加。同样，负荷的减少和增加也可等效于虚拟发电的增减。随着电力市场的深入发展，负荷相当于潜在的功率产品的价值正在日益凸现。智能电网的任务在于实现需求响应资源的系统集成，使之在正常、紧急和恢复状态下协调运行。这除了需要研发有关电约束、供电合同、平衡市场以及现货市场外，还需要研发正常、紧急、恢复状态下的各种运行软件，诸如正常状态下的直接负荷控制、固定负荷消费水平、按通知减负荷、分布式发电参与负荷响应程序、缓解输配电阻塞，紧急状态下的频率控制、电压控制、备用和黑启动等。

1.2高级智能仪表体系及需求侧管理

智能电网是在物理的电网之上，建立基础的信息沟通平台，将相关的设备、装置、系统、用户、员工、电能等互动起来。通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析，从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理，以实现更高的安全保障、更可控的节能减排和可持续发展的目标。智能电网要广泛应用先进的设备技术，极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果，从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。

智能电网通过建立一个数字化信息网络系统将能源资源从开发到终端用户的各种电气设备和其它耗能设施结合起来，通过智能化控制实现供能的精确化、对应化、互助化和互补化，全面提高能源利用效率和能源供应安全水平，将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程序，使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。将形成覆盖电网各个环节的通信网络体系，实现电网数据管理、信息运行维护综合监管、电网空间信息服务以及生产和调度应用集成等功能，全面实现电网管理的信息化和精益化。

2、 智能电网的几点思考

基于每个国家对于智能电网概念的理解不同，需求不同。所以，我们不能用一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。

国外对智能电网的研究相对于我国来说更早，同时技术也更加成熟，深刻。所以我们要吸收他们的先进技术和经验，但是也不能全盘接收，应该发展中国特色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。这个观点对于智能电网的研究和发展同样适用。开放、统一标准，让更多的研究机构加入，就会有更多的新技术产生。

给用户提供更多的方便和实惠。人性化的电网概念是至关重要的，智能电网的设计除了在技术方面要深入研究之外，怎样最大限度的满足用户的需要，提供更加便捷的服务是很重要的。开放的市场。就如前面德国对于智能电网的发展一样。用户可以根据自己的需要进行“买电”和“卖电”，这样不仅能够在一定程度上促进电能的有效利用，也会增加用户对电的概念的理解和兴趣。减轻政府部门的工作量。

由于智能电网的研究利用尚处于起步阶段，各国国情及资源分布不同，发展的方向和侧重点也不尽相同， 国际上对其还没有达成统一而明确的定义。根据目前的研究情况，智能电网就是为电网注入新技术，包括先进的通信技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术和电力工程技术等，从而赋予电网某种人工智能，使其具有较强的应变能力，成为一个完全自动化的供电网络。

智能电网的发展就像一切事物的发展规律一样：总的趋势是向前的，但是在前进的道路上难免会遇到挫折和考验。这需要我们坚持信念和提高技术，将新的科技应用于实践。在国家政府的扶持下，智能电网必定会展现出其特有的生命力！

参考文献

[1 ]刘向阳，总后勤部某研究所，2009.11

[2] 刘琦琳．智能电网的现实意义[J].互联网周刊，2008．4

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关键词：电力市场环境；智能配电网；发展

引言

随着智能供电网络的不断开发与利用，不仅能为电力能源运输期间的安全稳定性提供保障，而且也能有效解决供电网络中存在的问题。针对智能供电网络的实际运行来讲，频繁发生故障点定位不明确，或者覆盖面广等问题，针对此现象，还需要相关工作人员结合实际情况，在后期工作中不断地对其进行完善与优化。由此可见，基于电力市场环境下，对智能配电网进行深入研究具有重要意义。

1 智能配电网的主要特征

智能配电网的主要特征是：第一，可靠性强。由于电力网络覆盖多在自然环境下，受外界环境因素影响比较大，在电力系统运行过程中，一些不可控因素很容易导致电力系统发生故障，传统电网运营模式下，就会发生大面积的停电状况，影响用户的用电。智能配电网供电能力强，即使发生电网故障，也不会导致大面积停电，在自然灾害或者是人为破坏的情况下，依然可以保证电网的安全运行。而且，智能配电网运用了现代计算机技术，保证信息安全的能力比较高。第二，自我评估及自我恢复能力强。智能配电网可以对电网的运行状态进行持续的评估，根据系统的运行参数来及时的发现故障、诊断故障，并消除故障隐患。当出现故障时，即使没有人为干预，分布式电源设备也可以实现自我恢复，能够快速的将故障隔离，避免一处故障发生，导致大面积停电的情况发生。第三，具有很强的互动性。智能配电网的系统运行和电力市场可以实现有效的对接，促进电力市场交易开展，实现资源的优化配置。通过市场交易又可以很好的激励市场主体参与电网管理，让电力系统的运行水平得到提高。第四，具有很强的兼容性。可以很好的实现与负荷侧的交互，同时也支持一些可再生能源的接入，让系统运行的调节范围扩大，实现了绿色发展模式。而且，可以将新能源发电以及其它分散式的电源连接起来，使用便捷，操作简单。

2 智能配电网目前存在的问题

对我国目前智能配电网进行分析，不仅要提高我国用户对于用电的整体体验感，同时还需要对配电网的整体管理力度进行提升，保障用电系统的科学合理性。但在对相关电力企业进行管理中发现，实际管理工作会存在较多的问题，主要有：① 我国各地区对于智能电网的建设工作有着较大差别，智能配电网的建设优势随着地区发展的优劣性会产生相应的影响，从而导致某些经济发展较为落后的区域智能配电网的建设存在一定落后性。② 配电网在自动化程度方面不如输配电网好，这也使得其供电质量和可靠性会受到一定影响。③ 对于部分智能配电网来说，其在建立过程中存在一定不科学性，在对这类智能配电网的分析中，如果其管理方式和规范有不足之处，就会导致电能利用过程中产生一定损失，使电力用户的正常用电受到一定影响。所以，在面对这些问题时，正确重视问题，并采取合理有效的解决方案，可以保障电网整体运行的平稳安全性，在对用户用电效率起到有效确保的同时为我国电力行业发展带来了有效支撑。

3 电力市场环境下智能配电网的发展举措

3.1 智能配电网与电力市场的相互促进发展

智能配电网和电力市场是相互促进发展的。首先，智能配电网的发展受电力市场的影响。电力市场的改革，使得电力用户有了更多的选择权，用户对供电方式的需求更加多元化，因此，在这种背景下，智能配电网以其独特的优势会得到快速发展。同时，构建完善的电力市场运行规则，让市场主体可以选择更加经济的运行方式，利用合理的价格机制合理的引导市场主体行为，更好的推动智能配电网的发展。从这个角度来看，电力市场是发挥智能配电网优势、促进其可持续发展的重要保障。此外，智能配电网的建设路径以及方式也会受电力市场的影响。其次，智能配电网的发展可以很好的推动电力市场的发展。智能配电网是电力市场发展的技术基础，可以为电力市场发展提供稳定的电力能源以及精准的信息数据，促进电力市场的高效运营。而且，智能配电网的发展运行比较灵活，信息比较全面，促进了传统的电力系统运行模式的改革，能够将电力商品的特性更好的表达出来，有利于电力市场机制以及交易模式的创新，同时，将市场资源的配置作用更好的发挥出来，推动电力市场不断的向前发展。

3.2 优化改进智能配电系统

随着我国经济的不断发展，用户的电力需求不断加大，对于智能配电系统提出了更高的要求，智能配电系统应该充分利用现代科学技术，整合电力资源，向科学化、智能化、自动化方向发展。相关的电力部门应该利用大数据、云计算等技术，科学的分析区域内的供电情况，根据用电实际，合理的分配电力资源，杜绝由于电力资源分布不均导致的资源浪费或者是供给不足等情况。需要注意的是，在智能配电网系统的改进过程中，要确保配电安全，将安全用电贯穿到智能配电网发展的所有环节。

3.3 建立完善的监督机制

建立健全的监督机制对任何一个组织一个项目的正常运行都起着非常重要的作用，多以在智能配电网的建设中，也需要这样的一套监督机制对所有的相关人员进行定期与不定期的监督与考察。同时加强对相关工作人员的监督，对施工建设要加强审核于突击检查，保证配电网建设始终是合法的，从而保证其建设的质量。于监督人员而言，要培养自己的洞察力，因为大部分的违规操作都存在暗箱操作。所以，所有监督人员都要时刻做到对工程建设的足够了解，以此降低建设的风险性，保证项目质量问题与施工人员的安全问题。

3.4 加强提升人才质量不断完善与优化管理机制

在智能配电网规划中融入电力大数据，应借助与之相匹配的技术和新型技术，在结合电力市场实际情况，采取切实可行的措施，建立健全的人才保障机制与运行机制。针对人才质量的提升来讲，可从几点入手：第一，供电企业在参考国内外各种成功的案例后，要综合考虑供电企业自身特点和缺点，拟定针对性的大数据运行管理机制，进一步提升数据信息的真实性。比如：供电企业应结合实际情况，拟定相应的保密制度，促使工作人员能够在对数据信息进行处理的过程中，通过切实可行的措施，避免数据信息出现泄漏的问题。第二，供电企业要定期组织培训活动，积极引进复合型人才，切实提升工作人员的工作能力与综合素质，充分挖掘电力大数据信息中潜藏的价值。

结束语

综上所述，电力市场的改革与智能配电网的建设发展二者发展的时代不同，但随着社会的发展会逐渐的实现融合，而且呈现出相互促进发展的态势。智能配电网的发展基础是科学技术，随着科技的进步以及产业的发展，智能配电网的内涵以及功能会不断的丰富。在电力负荷环境复杂的背景下，智能配电网要发挥科学技术的优势，提高供电的质量以及可靠性，同时，也会不断的促进电力市场的发展。

参考文献

[1]王天举.我国智能电网技术的现状[J].电力系统装备，2020 （10 ）：75-76.

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关键词： 智能电网；发展；经济效益

0 前言

智能电网是一个集能源资源开发、输送、存储、转换（发电）、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施于一体的综合数字化信息网络系统，通过该系统的智能化控制可实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能，将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平。我国在最近5年才开始智能电网的研究，智能电网将成为我国电网发展的一个新趋势。

1 智能电网的特征

智能电网主要特征为：坚强、自愈、兼容、互动、安全、经济、清洁、高效、集成、优化等。智能电网功能包括：互动实现双向互动智能传输数据，实行动态浮动电价制度，有效减少家庭、办公室和工厂电力消耗；自愈利用传感器对发、输、配、用电等关键环节的运行状况进行实时监控和数据整合，对电网实时监控和在线评估，预防、发现、快速诊断和消除故障隐患，通过全系统电源互助和需求响应解决供电安全，减少能量损耗，提高供电节能效率，改善供电质量；优化对资产进行持续监控，延长资产使用寿命，避免电力供应中断事件的发生，削峰填谷，平衡电力供需，提高终端响应能力，达到对整个电力系统运行的优化管理；兼容容纳风电等新能源大规模接入电网，通过供需互动解决分布式能源及可再生能源和资源综合利用设施的电力并网，实现分布式能源管理，支持分布式发电和插电式电动汽车即插即用；集成智能电表可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、宽带业务或转播电视信号，实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的集成，形成全面辅助决策支持体系。

2 国外智能电网的发展趋势

目前，欧美日等世界发达国家正在启动智能电网建设。由于各国国情不同，所处的发展阶段及资源分布不同，因而各国的智能电网在内涵、建设重点、发展方向等方面有着各自的特点。

美国的智能电网是以可再生能源为基础，可实现美国发电、输电、配电和用电体系的优化管理。通过统一智能电网可实现美国电网的智能化，并解决分布式能源体系的需要，以长短途、高低压的智能网络联结客户电源，营建新的输电电网，实现可再生能源的优化输配和平衡，提高电网的可靠性和清洁性，实现美国电网整体的电力优化调度、监测、控制和管理，同时解决太阳能、氢能、水电能和车辆电能存储以及电池系统向电网回售富裕电能等。

欧洲智能电网主要基于分布式能源系统和可再生能源的集成大规模利用，将广域电力输送网络与智能电网结合起来的广域，智能网络未来的欧洲能源系统，满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源快速发展的需要。欧洲各国的智能电网建设的侧重点是将可再生能源发电并入电网，在未来10年内建立一套横贯欧洲大陆的高压直流电网，法国、西班牙、德国和英国预计在未来10年内完成先进计量基础设施部署，到2020年，可再生能源在欧盟能源供应系统中的比例将达到20%。

日本智能电网的重点是发展新能源发电等分布式电源。日本根据自身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电网系统稳定。日本智能电网与欧美不同，主要是利用家庭进行太阳能发电。2020年前日本智能电表需求量约5000万部，太阳能发电达2800万kW·h。

3 我国智能电网的发展趋势

我国智能电网的计划2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网，2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。2009年初，国家电网公司启动了“坚强智能电网体系研究报告”、“坚强智能电网综合研究报告”和“智能电网关键技术研究框架”等重要课题的研究。我国的智能电网应涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，是一个闭环系统。智能电网首先应该是坚强的电网，能够实现能源资源的大范围优化配置，保障安全可靠的电力供应。智能电网实现手段有三步，一是数字化程度更高，有更多的传感器连接很多的资产和很多的设备以进行需求的采集；二是在共同的信息模式的基础上建立数据的整合体系和收集体系，目标是整合各系统中的数据；三是分析数据以优化运行和管理。比如现在的电表只是达到能自动的读取，如果将这种电表变成双方的、互动的交流，就能够对需求和供应有一个更好的平衡。在电力供应的高峰期，实时的数据显示超过供给的时候提高电价，或者在不同区域间进行及时调度，从而克服有的地方没电用有的地方电过剩现象。

我国与欧美等发达国家不同，国外智能电网研究更多地关注配电领域，而我们的首要任务是满足不断增长的电能需求，需要更多地关注智能输电网领域，结合特高压电网的建设和发展，提升驾驭大电网安全运行的能力，保证电网的安全可靠和稳定运行。应该统筹输电网发展和配电网信息化建设等工作。发展智能电网是一项长期的系统性工程，需要有相应的政策法规密切配合，还必须兼顾与现有系统的集成。

4 总结

建设智能电网是贵州电网公司的发展的趋势，是解决安全和服务等方面的问题，推动电网企业科学发展的实际需要，贵州电网将加快推动技术升级和滚里模式，走一条符合贵州经济发展和贵州电网实际情况的智能电网发展之路。

参考文献：

[1]谢开、刘永奇、朱治中等，面向未来的智能电网[J].中国电力，2008，41（6）：19-22.

[2]施婕、艾芊，智能电网实现的若干关键技术问题研究[J].电力系统保护与控制，2009（19）：1-4.

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【关键词】智能电网 继电保护 创新

新型的智能电网是通过发电、配点和输电等环节来对整合出的电网信息进行深入而细致的分析，使智能电网通过这些有效信息更好的进行决策。我国有关规定表明：“2010年到2015年是我国智能电网建设的全面建设时期”在这一阶段，我们要明确电网建设的标准，不断的根据实际情况来修订发展规划，确保智能电网的建设工程的顺利实施。在智能电网的建设过程中，继电保护系统作为电网的一道防线而吸引了更多人的关注。

1 我国智能电网的发展状况

自2010年9月我国浙江海盐的武原镇建立的第一个能够实现全覆盖、全费控和全采集的智能电网起，我国开始逐渐进入了“三全”的时代。率先进入“三全”时代的当然是浙江省海盐县武原镇的那36000户人家。自此，武原镇也被称作是“三全镇”。“三全”工程也成为了我国电网公司在进行智能电网的建设时的重要工程。2010年，我国的国家电网公司还设立了在北京、上海、河北等城市建立“智能小区”的计划。

智能电网的建设虽然在我国的起步较晚，发展的速度较慢，我国首次提出建设“智能电网”的概念还是在2009年由国家电网公司提出的。但随着经济的不断发展，社会的进步，我国逐渐加快了智能电网方面的发展步伐，智能电网已经有一个理想中的概念。

2 智能电网下的继电保护策略

继电保护系统的出现是为了保护电力网络系统和相关监测设备的。继电保护系统的长期发展趋势是向智能化、网络化以及集保护、测量和监控以及数据通讯为一体的全面发展趋势。根据我国的相关数据显示，到2006年底，我国已经对91.4%的220kV及以上的继电保护装置实现了微机化。此外，继电保护装置在发展的过程中多采用半导体处理器，实现了运算能力的高速化，存储能力的完善化以及算法的优化。我国的继电保护系统为了改善系统的响应速度和技术的可靠性，在装置中大规模的使用集成电路和较为成熟的模数转换技术。但在智能电网下的继电保护往往会因传统电力系统形态的改变和数字化变电站技术以及广域测量等技术的大量应用而发生改变。

2.1 智能电网下继电保护的构成

随着我国通信技术和信息技术的高速发展，智能电网也因分布式的发电和交互式的供电模式而对继电保护技术有了更高的要求。此外，数字化技术也逐渐在电力部门的应用中变得普及，为我们研究智能电网下的继电保护技术提供了理论上的支持。智能电网能够对于发电、配电以及各种供电设施进行实时的监控，是由于其充分利用了传感器的作用。然后，智能电网系统将监测到的数据通过一系列的整合和对比后，以达到对数据进行全面透彻的分析，并且可以远程监控保护功能和保护定值功能，一旦发现问题，及时给予修正。

此外，对于保护装置来说，除了要获取保护的对象的信息外，还要及时的了解与保护对象相关连的其他设备的信息。这是为了保证在检测到故障时能及时的应对，在确保少量人工干扰的情况下，快速的将故障隔离，使系统及时的进行自我修复，避免大面积停电事件的发生。

2.2 关于继电保护技术的升级

智能电网的在电力领域的不断发展逐渐改变了传统的传输电能过程中的特质，取而代之的数字化和信息化的特征已经使新的电能传输系统与传统的方式有了本质上的区别。就网络化的特征而言，数字化的变电站已经突破了传统继电保护装置对信息获取的方式和发送消息的媒介。为了提高主保护性能，它还主动利用其他网络上共享的电气元件的信息，甚至使用共享的控制信号的网络来将继电保护装置进一步简化。同时，这也引起了智能电网领域的研究。智能电网下的继电保护系统可以在全网联网的情况下实现自动整定技术，从最初的分散式保护变为协调的系统保护。而自动整定技术也很好的改善了传统保护装置不能运用全网的信息来进行定值调整的缺陷。在我国，智能电网也被称为电网的智能化，这是一种以集成和双向高速的通信网络为基础的，有多种先进的技术作支撑的应用。例如先进的调控方法和决策系统，先进的设备技术和传感技术。多种技术的相互协调后，形成了我国安全、高效、经济的智能电网。我国智能电网的主要特征是能够抵御供给，为群众提供高质量的电能，此外，智能电网本身还具有自愈的特性。同时还可以接入不同的发电形式，保证电力市场的高效运行。

2.3 提高业务人员综合素质

作为电力系统中的重要防线，继电保护系统的责任重大，对业务人员的素质要求也是极高的，因此我们要在工作的过程中时常开展一些竞技活动，不断提升技术人员的水平。在企业员工之间形成一种强烈的竞争意识，为工作在一线的人员提供展示自己的平台，提升自己的自信心和对工作的热情。我国近年来也有许多电力公司致力于智能电网技术的研究，其目的都是为了攻占高端电力科技，力争将自己的企业建设成为一个综合的信息化电力企业。可以提升自身驾驭特高压高海拔混合电网的能力以及实现复杂电网运行和高温超导技术的顺利运行。在这方面较为成功的一个例子就是云南省的电力公司，在这个电力公司中，前期重点建设的一些项目有智能电网的建设研究，关于智能微网的可行性研究等。此外，我国的电力企业的基层也要时刻注重人才的培养，提升自己企业的水平和技术，使企业逐渐适应这个时代的发展，重视对继电保护专业的人才的培养，以人才加强企业的实力。

3 总结

自2009年5月，我国开始提出启动智能电网的发展计划开始，我国电力部门就开始进行试点项目的研究，并且对发展智能电网过程中遇到的问题及时的讨论，快速的解决。近年来，我国逐渐取得了这方面的成就，也在智能电网下的继电保护系统充分发展，坚持以科学发展观指导研究的进行，建立起完善的继电保护技术。

参考文献

[1]刘强.智能电网继电保护技术探讨[J].江苏电机工程，2010（02）.

[2]邵宝珠，王优胤，宋丹.智能电网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术，2010（2）.

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关键词：智能电网；电网现代化；网络拓扑；电力电子设备；智能调度

中图分类号：TM769

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2011)27-0132-03

2010年上海世博会旨在展示人类未来的美好生活，期间推广的一些全新的技术项目己成为全世界的共识。其中一项叫做“智能电网”的技术吸引了人们的目光，整个世博园都成了它的实验场，也成为中国首个智能电网的示范区。智能电网离我们其实并不遥远，举例来说，上海世博园的能量中心是110kV蒙自变电站主变压器，不仅承担了浦西园区的电力供应，而且实现了数字化和智能化的信息采集和处理。再如，贴近百姓生活的智能电网应用就是分时电表，这是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种电能表。它可按预定的峰、谷、平时段的划分，分别计量高峰、低谷、平段的用电量，从而采用不同的电价，发挥电价的调节作用，以合理使用电力资源，发挥最大效益。智能电网所涉及和覆盖的范围相当广，本文旨在探讨智能电网的概念、特征及其关键技术。

一、智能电网的概念及主要特征

智能电网是电网技术发展的必然趋势，也是社会经济发展的必然选择。从概念上说，智能电网(smartpower grids)就是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、决策分析技术和控制技术，与物理电网高度集成而形成的新型电网，即电网的智能化，也叫做“电网2．0”。

智能电网能够实现实时监测和控制电网运行，可以及时发现和诊断运行故障，能够有效实现电网的自我恢复，避免大面积停电，最大程度地减小损失。同时，智能电网具有更高的安全性，能够对在不同情况下造成的扰动自动进行辨识和反应，保证人身和电网设备的安全。另外，智能电网的智能性突出表现在对电力供应的平衡能力上，能够进行及时的调度，平衡缺口，实现最佳的供电数量和质量。智能电网的特征主要有以下几点：

1．白愈性。白愈性是智能电网最重要的特征。智能电网使用在线不间断评估方式进行自我监测，能够及时发现预备发生和正在发生的问题，并能够自动采取修复措施，将危害降低到最低。智能电网的白愈性最大限度的减少了供电服务的中断，保证稳定的供电服务。

2．鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理。智能电网的另一个革新是将用户也纳入到管理系统中来，从而更有助于平衡供求关系，保证系统稳定。通过智能电网，用户可以时时获知自己的电力消费情况，以及供电服务信息，并制定自己的使用方案。

3．数字化和信息化。现代信息通信技术、现代电力电子技术、芯片技术等数字化数据采集、控制装置和手段将在智能电网中得到广泛应用，具备专有自主分析功能的数字化芯片嵌入电力装置中，电网进入数字化信息时代。

4．全过程智能化。智能电网是全过程的智能化。发电上，主要是新能源的接入与智能化的协调。用户端，则与供电方实现智能化的互动协调，整体上实现“实时的需求响应”，用户将根据自己的电力需求，以及电力系统满足自己需求的能力，来调整自己的电力消费，从而获得实实在在的好处。

二、建设智能电网所涉及的关键技术

(一)坚强而灵活的网络拓扑

智能电网的推进离不开信息通信，离不开坚强而灵活的网络拓扑。一个布置科学合理的配电网络拓扑可以决定智能电网系统的优劣。配电网络拓扑分析是配电自动化和DMS高级应用功能的基础。配电网络拓扑中常见的分析方法是邻接矩阵法和树搜索法。邻接矩阵法和搜索分析法同时应用于配电网的拓扑分析。邻接矩阵法应用在厂站分析中，适用于所有的主接线形式。邻接矩阵法应用于厂站的拓扑分析时，用节点消去法代替邻接矩阵的自乘运算，能够提高厂站的拓扑计算速度。

(二)高级计量体系和需求侧管理

由于能实现带有时标的多种计量，智能电表实际上成为分布于网络上的系统传感器和量测点。因此，高级计量体系不仅能为电力公司提供遍及系统的通讯网络和设施，也能提供系统范围的量测和可观性，被视为是实现智能电网的第一步。它既可以使用户直接参与到实时电力市场中来，又可为系统的运行和资产管理带来巨大效益。

高级计量体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统(MDMS)和连接它们的通讯系统组成。近期，为了加强需求侧管理，该体系又延伸到了用户住宅之内的室内网络(HAN)。这些智能电表，能根据需要同时实现多种计量(如kw・h，kvar，kw・V等)，设定计量间隔(如5min，15min，1h等)，并具有双向通讯功能，支持远程设置、接通或断离、双向计量、定时或随机计量读取。同时，有的也可以作为通向用户室内网络的网关，起到用户端口(Customer Portal)的作用，提供给用户实时电价和用电信息，并实现对用户室内用电装置的负荷控制，达到需求侧管理的目的。

(三)开放、标准、集成的通信系统

通信支撑是智能电网的重要组成部分，而通信接入是智能电网通信支撑的关键。由于EPON系统网络拓扑能够与电力配电网环形、链形结构完全吻合，能够节省光纤，能够实现站点到配电终端之问链路的1+1保护功能并且实现50ms保护切换，能够实现单纤双向高带宽业务承载，全程无源，能够完全满足智能电网坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的要求，因此EPON是智能电网通信接入的最佳技术选择，基于EPON技术组网是配电、用电、调度等环节的理想通信方式并将在智能电网中发挥重要作用。

(四)高级电力电子设备

电力电子技术是使用电力电子器件(如晶闸管、绝缘栅双极晶体管等)对电能进行变换和控制的技术。智能电网的一个重要技术基础就是大功率电力电子，以满足智能电网所要求实现的特性。这项技术具有明显的节能效果，还能提高系统的运作效率，使系统达到最佳状态。电力电子设备是弱电控制强电的媒介，也是设备连接到计算机的途径。

(五)可再生资源接入

可再生资源主要包括太阳能、风能、潮汐能、生物质能。如今，电力和能源的供应紧张已成为制约我国国民经济稳定、可持续发展的瓶颈。从建设成本和资源保护的角度出发，通过新增发、输、配电设备来满足日益增长的高峰负荷的需求变得越来越困难。此外，电力生产过程的连续性，要求发电、供电和用电之间必须随时保持平衡，电力系统内的发电容量和设备均需要具备相应的备用容量。电力系统对大规模电能储存技术提出了现实需求，大规模的电能储存技术可用于电力的“削峰填谷”，改善电力的供需矛盾，提高发电设备的利用率。

目前，各个国家普遍认为，太阳能和风能是解决 能源问题的根本途径，以下数字对此进行了说明：

每年流向地球的太阳能：5．46×1024J

每年全球的可利用风能：2．5×1021J

全世界石油总储量：1．89×1022J

全世界天然气总储量：1．57×1022J

全世界每年能量消耗量(2007年)：5．0×1020

每年流向地球的太阳能的0．01％或风能的20％就足够全世界的能量消耗。根据德国太阳能工业协会Bundseverband solarwirtschaft的预测，在本世纪中叶以后，太阳能和风能，特别是太阳电池发电，将成为主要的能源。

(六)智能调度和广域保护系统

1．系统快速仿真与模拟。己开发的DTS是一个较复杂的软件系统，其核心包括四个部分：(1)电力系统模拟子系统(Power System Model，简称PSM)。它模拟实际的电力系统的运行状况，即电力系统网络及各种设备的静态和动态响应。PSM包括模型生成和算法求解，电力系统仿真模型包括网络模型、负荷模型、变压器模型、发电机模型、继电保护和自动装置模型和外网等值模型等。仿真算法技术包括网络拓扑，节点优化，稳态潮流计算，故障计算，暂态过程计算，动态全过程仿真计算，操作处理方法等。(2)教员控制子系统。包括培训教案制作，培训过程控制和培训综合评估。它提供故障的设置，可进行暂停、恢复、快照、恢复初态、恢复事故前的状态、重放等。(3)SCADA／EMS仿真子系统，即图形支撑系统。要求与在线系统在显示内容与画面风格上一致，也就是与实际SCADA／EMs图形一体化，DTS可以共享SCADA的厂站图、系统图。将描述SCADA／EMs系统的厂站图和系统图的图形数据文件经过数据分析转换处理，DTS系统的图形支撑系统可直接调用显示。(4)数据库管理子系统。它是DT8数据管理的中心，也为DTS其它核心模块提供了数据通信的平台。DTS数据库设计方案采用了大型商用数据库与实时共享库相结合的办法。用ORACLE数据库管理系统维护模拟EMS数据库、图形库和培训教案库，而用实时共享库仿真实际SCADA实时数据库。

2．智能预警技术。智能预警系统主要起到对无人值守变电站的安全维护作用，对于影响设备运行状态的各种因素及时进行预警，例如水灾、火灾、设备异常、烟雾、电缆沟异常等。智能预警技术通过在线监测，提早发现故障并及时处理，大大提高了变电站的安全运行水平。

3．优化调度技术。智能电网的调度技术是指综合运用多种技术对整个电网进行智能控制。一体化调度管理技术体现了智能化调度中心高效和规范运转。一体化调度计划运作平台和大型可再生及分布式能源接入控制技术体现了智能电网的经济性与灵活性，符合国家节能减排的政策，也利于资源的大规模配置，同时也为灵活的大规模可再生与分布式能源的接入提供技术支撑。

4．预防控制技术，如电网故障智能化辨识及其恢复。由高速计算机处理的准实时数据使得专家诊断来确定现有的、正在发展的和潜在的问题的解决方案，并提交给系统运行人员进行判断。智能电网通过实时通信系统和高级分析技术的结合使得执行问题检测和响应的自动控制行动成为可能，它还可以降低已经存在问题的扩展，防止紧急问题的发生，修改系统设置、状态和潮流以防止预测问题的发生。

5．调度决策可视化技术。智能电网下的调度决策可视化系统一般有以下功能：(1)传输、交换、复用、交叉连接及综合业务接入等功能。(2)数字调度、行政电话、数字录音、环境动力监控功能，能提供话音、数据和图像等综合业务。(3)系统既可以单套使用，也可以根据需要组成星形网、树形网、网状网或总线型网，并提供全程全网的自动诊断、远程维护、集中监控功能。做到远程设备可无人值守。(4)系统传输通道提供完善的白愈保护、断电直通功能，以保证系统网络安全可靠性。(5)关键板件采用1+1热备份、分担负荷，其它板件提供N+1(N≥1)热备份功能。(6)对任意电路板均提供热备份、热插拔功能，提高了系统的安全性及可维护性。