智能電網發展方向匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇智能電網發展方向范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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中圖分類號：TN913.6文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）03-0000-00

1、前言

智能電網（smart power grids）,就是電網的智能化，是指在現有供用電系統的基礎上提高供用電網運行的可靠性和經濟性；在公用電網上方便地接入各種分布式可再生能源，達到降低碳排放，改善人類生存環境，增強抗外界干擾沖擊的能力；把供用電管理理念轉變為主動服務理念，做到優質服務，指導電力用戶科學用電，節約用電。在智能電網的建設中，用電信息采集系統的建設是其中重要的一環，它建立在集合的、穩定的、高速雙向通信網絡的基礎上。目前主要分為兩種：一種方式是需要建立專門的通信信道，這種方式費用較大，還給用戶帶來不便，在實際工程中難以推廣。另一種方式是基于低壓電力線載波數據通信技術，充分利用現有的電力線路實現數據傳輸。

2、低壓電力載波通信技術介紹

低壓電力線載波通信（PLC，Power Line Communication）是指利用已有的低壓配電網作為傳輸媒介，即高頻的通信信號與電力工頻電流通過占用不同的頻段來實現數據傳遞和信息交互的一種技術。低壓電力線載波通信主要應用于居民供電臺區，通過居民家庭供電線路進行數據傳輸，廣泛應用于低壓集抄系統。基本通信原理如圖1所示，由信號處理器、調制解調器、信號放大電路、信號耦合電路、低壓電力網絡幾部分組成，下面對各部分功能簡單說明。

(1)信號處理器：向電力線發送一連串數字控制信號，并且能夠接收識別電力線返回的數字代碼信號。

(2)調制解調器：通過調制，不僅可以進行頻譜搬移，把調制信號的頻譜搬移到所希望的位置上，從而將調制信號轉換成適合于信道傳輸或便于信道多路復用的已調信號。由于從消息變換過來的原始信號具有頻率較低的頻譜分量，這種信號在許多信道中部適宜直接進行傳輸，因此在通信系統中通常需要有調制的過程，而在接收端則需要有反調制的過程，也就是解調的過程。

(3)信號放大：電力線衰減非常大，提高的載波通信的性能的最有效的手段就是將信號進行幅度放大，以此保證接收端的可靠接收。

(4)信號耦合電路：將已調信號通過信號耦合電路耦合到電力線上，能夠將載波發送接收電路與電力網隔離，可提高系統得抗干擾能力。

(5)低壓電力網絡：對低壓電力載波通信而言，低壓電力網絡是載波模塊之間傳輸的通道。

3、低壓電力載波在我國智能電網中的應用情況

隨著電力線載波通信技術的日趨成熟，電力線載波應用研究也逐漸成為熱點。由于電力線載波通信技術具有無可比擬的方便、免維護、可靠性、經濟性、即插即用等優勢，在用電信息采集系統得到大范圍應用，目前國內廣泛應用載波芯片廠商為：青島東軟、青島鼎信、北京福星曉程、深圳力合微、深圳瑞斯康。

青島東軟在調制方式上采用63位直序列擴頻通信FSK技術，中心頻率為270K，自適應數字信號處理和模糊處理技術，具備前向糾錯功能，幀中繼轉發機制。目前在網運行的多為東軟3代、3.5代和4代產品。其中東軟3代在2008年底推出，2009年開始批量使用，在2代的基礎上改進了網絡層協議，支持7級中繼，應用層支持DL/T645-1997/2007；電路板改成了MOS管發送，提高了電路的可靠性。東軟3.5代芯片在3代的基礎上進行了網絡層協議修改，符合Q / GDW376.2―2009 標準要求，同時修改了支持上電自動讀取表號作為MAC地址，路由方式支持洪泛方式。東軟4代在2011年底推出，所應用的載波芯片PLCI38-IV，內部集成了低噪聲放大器和BFSK數字解調單元，不需要使用AFE4361模擬前端，芯片的集成度更高，采用三相解調、三相同發同收、過零發送接收，同時通信速率可調，支持300bps、400bps、600bps、800bps。

青島鼎信在調制方式上為BFSK，中心頻率為421 KHz，產品主要特點：軟件相關器和匹配濾波器，80位正交碼序列；擴頻通信技術；高效率前向糾錯；BFSK調制、半雙工通信。目前在國網使用的為TCC081，TCC081C，TCC082C表端、采集器端載波芯片。其中 TCC081為鼎信低速芯片，僅支持50bps、100bps低速模式，TCC081C支持鼎信高速模式，速率可達到600bps、1200bps。TCC082C提供對于采集器不帶地址模式的支持，專用于國網采集器可帶、可不帶采集器地址模式的采集器載波方案。近期，鼎信公司推出了TCRS081C路由芯片，集成了TCS081C以及TCR300，路由板硬件采用三相硬過零電路，不再強調A相必須供電。

北京福星曉程于2000年前后推出載波ASIC芯片，最初產品為PL3105，后繼推出了PL3106（CEP2002AC），PL3201(CEP3001AC): CEP2002EX系列芯片，采用PSK調制直序擴頻方式，載波頻率為120 KHz，速率500bps。由于曉程芯片采用數字解調、解擴，抗干擾性能優于青島東軟，在實際使用中物理層的通信距離較好，傳輸速率較快。但是由于其最早開發的產品載波芯片實際上是一個帶載波MODEM的單片機，只有物理層、鏈路層，應用層需要各廠家自己開發，缺乏路由組網及中繼算法的研究，同時由于存在多個廠家基于曉程載波芯片進行鏈路層開發，出現了同是采用曉程芯片也未必能互聯互通的局面，限制了其產品的通用性。

深圳力合微最早采用OFDM調制方式，推出了LME2210載波芯片， 內置MCU及FLASH程序存儲器, 采用先進的正交四載波調制解調技術， 具有載波頻率可選， 自動差錯控制， 內置可變增益接收放大器， 靈活方便的MCU數據接口。隨后又推出了LME2980載波芯片，調制方式：1280子載波OFDM；載波中心頻率：352K；最大載波帶寬：96KHZ；通信速率：20kbps。在網絡路由方面采用了盲中繼動態路由，支持最大中繼級數為7級。近年來，力合微又分別推出了中心頻率為421 KHz的吉林方案（鼎信低速方案）以及中心頻率為390 KHz的新的OFDM方案。

深圳瑞斯康成立于2004年，隨后推出了智能網絡系統芯片（SoC）:Rise3301,3501.載波通訊中心頻率為132KHz，通訊速率最高達5480比特/秒，BPSK調制；具有物理層N節點通信時避免數據包碰撞的CSMA防沖突機制，為分布式網絡奠定基礎。在網絡路由方面采用了分布式路由。

4、低壓電力載波通訊技術未來發展方向

對于低壓電力線載波通訊技術未來的發展方向，盡管各廠家目前所采用的技術方案不盡相同，但針對各載波廠家產品更新換代情況以及國家智能電網建設中的進一步要求，有以下幾方面仍是有跡可循的：

(1)進一步提高電力線載波通訊速率，滿足數據采集及遠程拉合閘的實時性要求，滿足電網公司在遠程預付費方面的應用。

(2)降低載波發射功率，采用過零發送等手段避免連續發送對電網造成的干擾，防止出現因載波應用導致用戶繼電保護開關誤動作事件。

(3)部分用電現場載波干擾源的存在以及長距離架空線路、地埋線路對載波通訊的影響，載波抄表的瓶頸依然存在。通過電力線載波通訊技術與微功率無線通訊技術的融合，電力線載波通信技術與光纖通訊技術的融合成為載波廠商需要考慮的內容。

(4)鑒于目前窄帶調制方式FSK,PSK的中心頻率高于歐洲標準以及寬帶電力線載波通訊技術的發展，OFDM方案仍是下一步的研究重點，同時會進一步加強對G3標準的研究。

(5)集中式路由是目前路由算法的核心，但分布式路由以及盲中繼路由方案的研究仍將繼續開展。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.129

0 引言

現代化的智能電網取代傳統電網是時代和社會發展的必然結果，其極大提升了我國電力系統的運行效率，緩解了電力供應的巨大壓力。然而，原有電網繼電保護技術并不能應用在智能電網當中，加強新型繼電保護技術研發，成為電力企業和相關研究者的工作重點。在當前廣泛應用的繼電保護技術基礎上進行有效改革和創新，才能為智能電網長足穩定運行提供重要保障。

1 智能電網環境下繼電保護的重要意義

我國人口基數較大，且總體數量在上升當中，電力用戶數量也在不斷增加。同時，城市化發展速度越來越快，城市用電需求急劇增加，這樣一來，電力企業面臨的供電壓力也就空前巨大。為緩解供電網絡的巨大壓力，提升電網運行效率，電力企業著力于智能電網的開發應用，已經取得了較大突破。

然而，智能電網同樣存在故障和失效問題，通過繼電保護技術這一有效防御手段的保障，才能確保電網運行的安全性和穩定性。繼電保護技術會在電網發生故障時自動進行故障設備切除，并向相關工作人員發出報警信息，以提醒其盡快發現并解決故障，恢復智能電網的正常運行。繼電保護極大提升了智能電網的運行安全，使得用戶用電需求得到保障，電力企業也能最大限度避免巨大經濟損失。

2 智能電網系統構成分析

相較于傳統的電網系統，智能電網系統的功能性和效率性更加突出，但其系統組成也更加復雜。除電網技術體系和電網基礎體系外，智能電網還包括電網規范體系和智能服務體系。智能電網系統不僅實現了電能的有效管理和輸送，還能通過通信技術確保供電企業對系統運行狀況的實時掌控。在建設智能電網系統時，除強化技術和管理外，還應擁有智能服務體系，以不斷提升供電服務品質，使得用戶在享受基本電能服務的基礎上，能夠獲得增值性和智能化的其它服務。

3 智能電網環境下的繼電保護技術探析

3.1 廣域保護技術

所謂廣域繼電保護技術，指的是以子域作為分析單位，對子域內繼電保護信息進行有效采集，并對其進行域內和域外的綜合判定。廣域保護技術的主要優勢在于其能實現自動化控制，在確保智能電網運行安全性上有著巨大優勢。同時，廣域繼電保護技術極大加快了保護動作實施時間，且顯著提升了其與電網的保護配合，使得繼電保護效率大大提升。其較強的自適應判斷能力和保護能力，使得其在電網診斷和恢復上更加智能和高效。

3.2 保護重構技術

保護重構技術的主要作用是對繼電保護系統進行在線配置和重組，確保其與電網結構相符合，大大優化了繼電保護效果。同時，保護重構技術能夠對繼電保護系統元件進行實時監測和診斷，及時發現存在的隱性問題和故障，并在發現失靈故障后自動進行替代，以恢復繼電保護系統的運行，達到自我發現和自愈功能。這樣一來，有效避免了繼電保護故障問題導致智能電網故障，大大提高的智能電網運行的穩定性。

4 智能電網環境下的繼電保護技術發展方向

4.1 向著數字化方向發展

隨著電力服務升級需求的不斷加大，智能電網需進行有效升級，繼電保護技術也必然要進行相應的發展和優化。未來繼電保護技術的重要發展方向之一即數字化。首先，測量主要通過數字接口配合電子互感器實現，使得測量走向數字化；其次，未來的信息傳輸將通過光纖網絡進行，其不僅速度更快，且準確性大大提高。因此，信息傳輸數字化也將是繼電保護技術數字化發展的重要體現。

4.2 向著網絡化方向發展

網絡技術的便捷性已經體現在人們日常生活的方方面面，繼電保護技術的未來發展也將充分與網絡技術結合起來。通過網絡進行信息的傳遞和共享，繼電保護人員將相關信息通過網絡技術進行傳遞，不僅準確性大大提高，且其時效性也顯著提升。同時，變電站的網絡化變革將促進繼電保護信息的網絡化，設備間的網絡聯系使得信息傳輸更快，繼電保護系統所涵蓋的范圍也將更加廣泛。

4.3 向整定自動化方向發展

自動化是現代科技研究的重點之一。當前電網中繼電保護技術僅實現對被保護線路的控制和保護，其影響范圍相對較小，且其保護整定值也存在著一定的偏差和不足。未來的繼電保護技術將實現其整定自動化，能夠實現電力系統被保護線路的有效控制，還能對系統中所有部分運行信息進行收集和整合，其保護范圍得到顯著擴大，且保護的協同性顯著提升，對于智能電網的保護效果也實現其實時性和準確性。

4.4 向著廣域化方向發展

除目前已經應用的廣域保護技術外，繼電保護技術還將向著廣域化方向繼續發展。廣域保護即對于系統設備進行多點和多類型信息采集，其反應速度更快，保護范圍也得到極大擴展。除分布式和集中式外，通過站域內兩者結合下的方式，廣域保護對于系統故障的檢測范圍更加全面，即便電力系統出現運行方式的改變，也能夠實現全面檢測和準確檢測，大大提高電網運行的安全性和可靠性。

5 結語

我國智能電網建設速度加快，繼電保護技術也應進行同步升級和更新。電力企業在充分認識到繼電保護技術對于智能電網運行重要作用的同時，加強技術研發和應用，并在實踐中進行有效優化，以滿足智能電網不斷增加的運行需求，確保電網運行的安全和穩定性。

參考文獻：

[1]郝文斌，洪行旅.智能電網地區繼電保護定值整定系統關鍵技術研究[J].電力系統保護與控制，2011（02）：80-82+87.

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中圖分類號：C39文獻標識碼：A

隨著人們環保意識的增強，在發展的過程中更加注重經濟效益和生態效益的雙贏，在這種背景下，電網朝著智能化的方向改革就勢在必行。智能電表是智能電網建設的基礎，本文就以此為切入點，對智能電表的應用和今后發展方向進行分析。

一 智能電表的簡單分析

智能電表是具有國際化技術水平的電子儀表，其是根據工業用戶的實際耗電情況進行研究設計而成，應用數字采樣處理技術和表面組裝技術，能夠滿足當前智能化電網的發展需求。智能電表既能夠準確的測量四象限無功電能以及組合無功電能之外，還能夠準確的對正向、反向以及組合有功電能進行測量，并且能夠實時的掌握有功功率、頻率以及電壓等數據。除此之外，智能電表還能夠利用其輸出的信號對斷路器進行有效的控制，以便能夠更好的達到負載通斷的目的，保證用戶能夠先付費再用點。

智能電表還能夠利用費率的多樣性保持電網的負載平衡，增強用電的科學性和合理性，既能夠節約電量，又能夠充分的提升電能的使用效率。智能電表能夠在用電的過程中實現雙向互動，能夠有效的滿足我國智能電網建設的需求。

二 智能電表的應用研究

在電網中，智能電表的應用有多方面，具有表現在以下幾個方面。首先表現在電能的計量上。和傳統的電能表相比，智能電表是能夠編程的電表，其功能也不僅局限在傳統的電能表所能夠達到的范圍內，它不僅能夠計量電能，而且能夠測量和存儲更多的數據，具有更強大的功能。智能電表能夠根據預先設定好的時間間隔進行進行定時測量，并且將有用的電能電量數據進行分類存儲，并且能夠通過相關的團建編程實現組合。同時，智能電表在計量電能時，還具有正反向有功和四象限無功電能的計量功能，這樣能夠使得電能的計量數據更為精確化和智能化。加之智能電表具有分時計量的功能，能夠按照相應的時間段累積并且存儲各階段電能的數據，這一優點是其能夠更好的應用在電網中。

其次表現在數據的管理應用中。智能電表能夠根據實際需要選擇記錄相關的數據，這樣能夠保證數據的簡單性和精確性。智能電表在應用的過程中需要記住六組數據，即電流電壓和頻率、無功功率和有功功率、有工總電能和無功總電能、當前需量、功率因數、四象限無功總電能這六組數據。在記錄的過程中，負荷記錄間隔時間可以根據具體的規定進行設置，記錄的數據帶有時標。

再次表現在最大需量的測量應用中。智能電表具有強大的測量功能，能夠測量雙向和分時段最大需量，并且能夠準確的顯示出測量的時間和日期，存儲帶有時標的數據。在這個過程中，最大需量值能夠手動清零，或者是通過抄表器進行清零，需量清零的過程中需要有相應的變密碼限制和編程開關。在應用智能電表進行最大需量測量的過程中可以采用滑差的方式，周期和滑差的時間要根據具體的情況進行設定。如果發生電壓線路上電或者是時鐘調整的情況時，智能電表需要從這一時段開始按照需量的周期進行需量測量。

最后表現在智能化需求側管理方面。需求側管理指的是電力的供求雙方一起對用電市場進行監督和管理，用此種方式來提高供電的可靠性和科學性，最大限度的提升電能的利用率，減少能源的消耗，節約供求雙方的消費支出的一種新型管理模式。利用智能電表，能夠對電網的運行狀態進行實時監測，并且可以跟蹤和檢測用戶用電的全過程，根據數據的反饋和城市實際用電的情況制定出最優的電網運行狀態和負荷的控制計劃，以此來優化用電方案，提升電能的使用效率。通過智能電表的監督，能夠規范電力用戶的用電方式，實現節電的目標。

除了上述四點主要的應用之外，智能電表的應用還表現在監控電能表的運行狀態、提高配電網負荷預測的準確性、服務電力客戶以及費控功能的應用上，本文就不一一贅述。

三 智能電表的發展方向

上文中從四個主要方面分析了智能電表在電網中的具體應用情況，隨著智能電網的發展，技術的不斷進步，智能電表領域也有著廣闊的發展前景。

首先，智能電表的功能設置向著模塊化的方向發展。隨著技術的進步，智能電表在今后的發展中，其功能的設置必須要實現模塊化的運作，同時要支持可更新的理念，在功能設置中以模塊化為原則，并且要不斷的進行完善和發展。智能電表的實際運行中，需要結合具體情況，進行遠程設置，或者是修改智能電表的功能，確保其運行的穩定性和安全性，確保其能夠長遠的發展。

其次，要實現產業化運作模式，為智能電表的發展提供更為廣闊的空間。智能電表的發展需要有良好的環境作為依托，要形成完善的產業體系，才能夠更好的發揮其作用。智能電表屬于高科技的產品，因此說其生產和運行必須要實現一體化，并且要具有全方位的監督和管理系統。因此說，在今后的發展過程中，智能電表的結構和功能設計、專業化的制造和今后的推廣維護，都要在統一的系統中進行，這樣才能夠使智能電表的發展具有更好的市場。需要注意的是，在智能電表的設計和研發過程中，需要運用先進的技術，需要結合我國的電網運行狀況，形成獨具特色的核心技術，這樣能夠為智能電表的發展提供更好的空間。

再次，要實現智能電表向著集中遠傳自動抄表系統的方向發展。當前，電力系統的發電、配電以及輸電的環節基本上實現了網絡化和智能化的管理，但是用戶終端則獨立于這一網絡系統之外，這樣將會從一定程度上影響到了系統功效的發揮，所以說作為供電部門，要進一步完善智能電表的發展方向，使集中遠傳自動抄表系統更快的應用到居民小區當中，這是今后智能電表在具體應用中的一個發展方向。

最后，智能電表的檢測模式要進一步的優化升級。普通電能表的檢測工作較為復雜，在檢測的過程中存在著很多問題，這樣就會影響到電能表功能的發揮，因此說，智能電表在今后的發展中一定要改變傳統電能表的檢測模式，優化檢測方式，實現檢測的自動化和智能化。根據筆者的工作經驗，一般智能電表的弱電接口的種類繁多，檢測的過程中則需要進行頻繁的切換，這樣加劇了檢測的強度，同時也會降低檢測的準確性和檢測效率，所以說今后智能電表要向著接口一體化的方向發展，以變革當前存在的各種問題。

結束語：在技術高速發展的今天，智能電表的應用能夠最大限度的滿足智能電網發展的需要，并且能夠通過使用智能電表實現電網、發電廠以及用戶之間的互動，最大限度的實現經濟效益。本文結合工作經驗，在對智能電表進行簡單分析的基礎上，對于在電網中的應用進行論述，并指出了在新形勢下智能電表今后的發展方向，希望通過本文的論述能夠為今后智能電表的發展起到一定的幫助。

參考文獻：

[1] 高恒東 淺談預付費電表的應用與發展 江西電力職業技術學院學報，2010年第02期

[2] 高莉 淺談預付費電能表的推廣應用 華中電力，2013年第8期

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目前我國智能電網的發展方向是“堅強智能電網”，這要求我們需要結合我國的電網發展情況將特高壓電網作為主要網絡，將各級網絡作為基礎網絡，并且需要通信網絡等平臺的支撐，促進我國電網向自動化、信息化等方向更好地發展。那么接下來，筆者將對智能電網當中的智能變電技術方面的問題進行簡要的分析。

1 關于智能電網

1.1 我國智能電網的定義

智能電網就是將電網智能化，我們還稱之為“電網2.0”，它的建成需要建立在集成、高速通信網絡的基礎之上，再通過先進的設備技術、先進的測量傳感技術、先進的決策支持系統技術的應用及先進的控制方法的施行來將電網的安全性、可靠性、經濟性、高效性、環境友好性和使用安全性的目標實現。

1.2 國際上關于智能電網的相關內容

世界上有很多國家都已經結合自身電網的特點、結構和相關的技術水平對職能電網進行了大量的研究和實踐，特別是歐美等國家表現的最為突出。因為每個國家的電網結構都是毫不相同的，所以每個國家對于智能電網的定義和理解也是存在著差異的。美國能源局對智能電網做出這樣的研究報告，智能電網需要具備七個特性，分別是激發電力用戶主動參與電網運營、自我修復能力、有效抵御災害的襲擊、兼容多種發電蓄電形式、提供高質量電能、利于構建繁榮電力市場、優化電網運行。

2 智能電網中的智能輸電技術

2.1 特高也輸電技術

特高壓輸電技術主要包括兩個種類，一種是特高壓交流輸電技術，一種是高壓直流輸電技術。特高壓交流輸電技術是1000kV或1000kV以上等級的電壓交流輸電工程及其相關的技術。輸送容量、輸送距離、節約占地走廊和降低線路損耗是特高壓交流輸電技術的優勢和特點。它的關鍵技術大概有五個方面：①可以對過壓電的深度進行控制，一般都是采用斷路器、并聯電抗器、高性能的避雷器等；②應用了有機外絕緣這種新技術，采用了高強度瓷、玻璃絕緣子、特高壓復合絕緣子等；③有效控制電磁環境，這可以將噪聲的影響，電磁輻射的影響、電暈損失等有效地降低；④大規模仿真運算特高壓穩定的水平，它可以對電網的運行性能進行評估，對電網的運行策略進行制定；⑤特高壓交流專用設備的應用。比如高壓并聯電抗器、特高壓專用單體式單相變壓器等。

2.2 柔性輸電技術

關于柔性輸電技術，它也包含交流方面和直流方面的輸電技術兩種。柔流輸電的一個主要特點就是對電子設備的大量采用，比如它對晶閘管控制串聯電容器、可控并聯電抗器、靜止無功補償器等的采用都可以說明這個問題。采用電力電子器件或設備能夠將其無功補償和電能質量方面的優勢突出地體現。柔性直流輸電系統的基礎性技術是PWM技術和VSC技術，它是新型的直流輸電技術，引入了目前比較先進的電力電子設備。在轉換和控制這兩個方面，將它的優勢體現的十分突出。比如，柔性直流輸電系統能在無需外加的環相電壓和無源環流方式下進行工作，它一方面可以對有功功率進行精確地控制，另一方面還能夠對無功功率做出有效的控制，是一種非常理想的輸電技術。

3 智能電網中的只能變電技術

3.1 智能感應技術的運用

如果想要對智能電網這樣復雜而又龐大的系統進行有效的控制，首先我們需要對全局進行有效的觀測，其次要獲得有效的設備信息和準確的運行狀況。目前有很多先進的感應器，諸如無線感應器、智能感應器、光纖感應器等等。這些感應器都智能電網所必須的技術支持，可以在智能變電站的多種設備運行環境之下發揮出重要的作用，并且能夠根據設備的需要，將變電器所需要的各種相關的信息獲取出來。

3.2 智能設備和智能裝置的運用

智能電網需要廣泛采用智能設備和智能裝置這一方面的裝備。這是智能電網能夠有效工作的一個必然選擇。對于智能設備和智能裝置的采用，主要覆蓋了整個電力系統配電、發電、輸電、變電等各個環節的應用。但是采用智能設備和智能裝置最多的卻是智能變電站。在智能變電站方面，其各個元件都是一個獨立的節點，這些節點又成為了智能電網的組成部分。將網絡化、數字化、可視化、功能一體化等功能結合起來就是智能設備所需要的性能，當然還需要將控制器和傳感器的部件和本體做出一體化的設計。變壓器、斷路器和互感器也要做出一體化的設計，還有控制、保護、設計、測量、計量等也是這樣。這些都是新技術優越性的體現，也是智能電網變電技術的必然要求。

4 結語

在本研究當中，筆者主要針對智能電網當中的智能變電技術方面的相關問題作出了簡要的分析。雖然在國際上，對于智能電網的理解和定義方面的問題還存在著不同的解釋，但是有一個共同的特點，那就是都強調了電網智能性的特點。我國的智能電網將我國電網的結構特點和技術水平有機結合了起來，我們有自己的發展方向，也有自己的發展基礎。目前，我國智能電網中的輸變電技術已經涵蓋了很多方面的技術，但是其關鍵技術還是一個有待解決的問題。所以，為了更好地促進我國電網技術的發展，筆者認為相關的工作人員還需要進一步加大研究的力度。

參考文獻

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[3]袁瑤，劉昕，王曉曦，張龍斌.我國智能電網規劃現階段研究與應用[J].長春工程學院學報（自然科學版），2010，18（04）.

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一、前言

智能電網是目前全球電力工業發展領域重點關注的內容，引領著電網的今后的發展方向，涉及從發電到用戶的整個能源轉換和輸送鏈，而智能電網的技術屬于新型的電力技術，具備更安全、可靠的性能和經濟性，應用于全球先進國家的電網建設發展中。應用這項技術的智能電網，能夠有效有效降低電力傳輸環節發生線損的風險，維持電力運行系統的安全性和穩定性。本文主要對當前智能電網的技術應用現狀以及今后的發展趨勢進行相應的研究。

二、智能電網呈現出的基本功能特征

（一）自愈性特點

縱觀電力運行的整個系統，智能電網可以看做是屬于“自愈型”的電網，這主要是由于其本身具備較高的“免疫”和“自愈”功能，為維持電力運行系統的穩定以及電力供應的安全性提供必要的技術保證，這也是智能電網重要的基本特征。這類型的電網能夠在系統運行的全程實現對自我的實時監測，對系統運行環節可能發生的故障進行預測，確保對電力故障的發生時刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潛在問題以及故障時，必須立即采取有效的處理對策，實現實時的監督和控制。“自愈性”的功能特點在維持電力系統運行的穩定以及安全，確保電力行業電能提供的質量保證具有積極的作用。

（二）兼容性特點

屬于智能電網的運行系統能夠支持多種形式發電能源的聯合使用，滿足分布式的發電形式以及微電網運行的并網要求，實現“即插即用”，具備較高的兼容性，能夠兼容不同類型的發電電源，和相應的存儲設備裝置，以適應電力用戶對多元化的電能需求。

（三）綠色環保性特點

智能電網具備綠色環保性的特點主要是體現在它能夠將距離較遠地域的綠色能源連續性地輸送至電力負荷的中性，為本地的電力用戶提供更加優質和環保的能源選擇。根據不同輸送形式和性質，能夠為電力用戶提供潮汐能、太陽能等多樣化的綠色能源，以減少電力行業對客觀環境造成的危害。另外，這類型的電網還可將過多的綠色能源輸送至別的城市和地區，以緩解國內能源供應緊張的局面。

（四）交互性特點

智能型的電網又被作“交互式的電網”，這主要受其呈現出的交互性特點所影響，它能夠實現不同電力用戶同供電企業兩者間的雙向溝通，為更加高效和便捷地提供電力提供了必要的技術條件[2]。處于這類型的電網中，供電企業能夠按照不同電力用戶的多樣化需求以及系統的負荷程度協調供電系統的穩定和平衡。另外，電力企業能夠按照本企業具體的電力需求，對電能進行有效的規劃與分配，降低高峰期對電力需要的內部開支，以提高企業的經濟效益。

三、當前智能電網應用技術的現狀分析

（一）發電及儲能

電能的產生離不開對各種能源的開發和生產，在實現將能源系列轉化成電能的環節中，發電流程對外界環境構成的危害是最為嚴重的，但是也正是該環節具備較廣的節能空間，這才為多樣化形式的電能連接至智能電網的重要原因。分布式的能源涵蓋發電與儲能兩大內容，其中分布式的發電必須依賴的技術有風力、潮汐能以及太陽能等多種發電技術；相應的儲能裝置涵蓋機械裝置、超導材料以及蓄電池等儲能裝置[1-2]。當前應用較為廣泛地就是這類型得分布式電源，因為這類型的電源同電力負荷的中心位置較為接近，這樣能夠避免電網大范圍的擴展，以保障供電的質量和安全，有助于降低溫室氣體對地球的大氣環境的傷害程度。由于我國疆域遼闊，不同的地理條件呈現出明顯的位置差異，多數的風能以及太陽能聚集于西部地區，并且呈現出分布較散的特點，且發電質量易受天氣條件的直接影響，想要實現順利接入電網需要面臨長距離的建設，這對于智能電網的建設和發展是較大的挑戰。

（二）特高壓的輸電

特高壓交流輸電是指1000千伏及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠、損耗低、占地少等突出優勢，隨著電力系統與輸電規模的擴大，世界高新科學技術的應用發展，推動了對特高壓輸電技術的研究[3]。針對該項技術的最早研究始于上個世紀六十年代，主要研究的內容有如何實現遠距離的電力輸送和不同大范圍的電網互聯等，前蘇聯、美國以及日本等多個國家，先后開展了基礎性的理論研究、實用技術的實踐研究以及設備研制，獲得顯著性的研究成果，并制造出一系列的特高壓輸電的專門設備[2-3]。

（三）電力電子

隨著電力系統的建設和發展的深入，要求更高的技術作為運行支撐，而電子技術在電力各個環節的應用則是恰好適應了電力系統發展對技術的需求。電力電子是新興應用在電力領域的一項電子技術，它主要是通過使用電力電子器件（如GTO及IGBT等）對電能進行變換和控制，進而實現對電能的優化[1-3]。

（四）智能調度

推進智能電網的構建與發展中，對智能調度運行系統的構建是十分必要的，該系統在整個電網構建中起著關鍵性的作用。該系統是當前運行電網調度控制系統中心的延伸，主要利用調度技術為支撐，以合力提高控制系統中心對整個電網的控制能力，以及提升對電網各項資源的整合與分配能力，為實現對電網系統的高效化、規范化管理和調度奠定堅實的基礎。

四、智能電網今后的發展方向

智能電網在今后的發展方向和趨勢大致呈現出以下幾點：一是以MAS為前提條件的分布協調。以該項技術為基礎而構建形成的Agnet系統擁有特殊的功能，能夠為構建超規模、光分布以及強適應的綜合性系統指明新的研究方向，該系統能夠實現對不同系統間的功能進行操作與連接，以高效利用和保護各項電網資源。二是分布式的能源系統，這涵蓋發電、儲能以及需求提供能源三大內容，其中需求提供資源方面，主要是指該智能電網能實現對用戶需求資源的快速集成，以備不同情況下對電能需求的協調配置，然而達成該功能必須以DSB市場多元化的功能、軟件以及技術作為支撐條件[2-3]。三是開發便捷仿真決策的技術，為智能電網的運行、決策和調度等方面提供必要的信息支持。四是綜合決策的運行系統，主要為從大量繁雜信息中快捷地獲得能夠支撐決策的數據，為做出科學的綜合性決策提供依據。

五、結束語

隨著我國經濟社會步入轉型的新時期，電網的建設和發展也需要相應地提高到新的高度，為了加強電網運行系統的穩定和可靠，必須依賴于推進智能電網技術的應用以及提高應用的層次和水平。針對實現智能電網更好更快的發展，智能電網多樣化的技術為此奠定了良好的技術基礎，為實現該目標提供了更大的可能性。

參考文獻

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1引言

在新的社會環境下，電網的運行面臨著嚴峻的挑戰，在網絡的促進下，智能電網應運而生。在新能源的運用成為主流的今天，智能電網很好地解決了傳統電網耗能嚴重的問題。智能電網可謂是新世紀的一項重要的科技創新。

2智能電網建設

2.1智能電網的本質

智能電網的建設普遍以原有的物理電網為建設基礎，打好底子，再輔以“計算機技術”“信息技術”“傳感技術”等對傳統電網的各個環節進行聯通，從而建立起結構優化的智能電網系統[1]。智能電網的建設，對電網運作輸送的電量及電能質量等都能有所保障，對提高電網運作的安全性、可靠性更是功不可沒。

2.2智能電網的優勢

智能電網擁有實時在線監測系統，能及時發現故障隱患，并將故障進行隔離，從而將故障控制在最小范圍，隨后在較短時間內通過自我修復處理故障，使系統恢復正常運作。智能電網運用了先進的計算機技術和信息技術，將原有的系統進行了優化，在運行中，有效提高了電網的工作效率，并降低了運營成本。

2.3我國智能電網的建設

我國智能電網的建設主要由國家電網公司主持進行，以建設“堅強的智能電網”為口號，聯合各級電網協同發展，建設以特高壓電網為基礎的、數字化、全自動化、人機交互的高科技堅強智能電網，從而從基礎上改變現有的電網供電系統存在的問題，為社會的發展需要，以及居民用戶等提供優質、高效并且節能的電力資源。智能電網整體規劃如圖1所示。

3智能電網建設與電力市場的關系

3.1智能電網建設增加電力網絡的可靠性

智能電網運用了新的電力技術，彌補了現有電網技術的漏洞，對電網的運作運行能夠進行準確的監督，從而減少設備的故障機率，也就降低了效能損失。因此，智能電網的應用對電力市場的發展是一種強有力的支撐，對電力市場的可持續發展有著非常重要的作用。同時，智能電網的建設對當下電力市場的革新也起到了一定的推動作用，促進了我國電力事業的快速發展[2]。

3.2智能電網建設提高電力市場改革效益

通過智能電網信息的實時傳遞，能及時地反饋給電力市場中的各方，對維護市場各方的利益有著積極的作用。智能電網系統能實時監控電力系統內用電量的“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。智能電網利用新型可再生資源進行發電，在電能傳輸方面又能降低能耗，因此，在環保節能方面智能電網更勝一籌，從長遠可持續發展的角度上看，智能電網的建設對電力市場的改革存在積極的作用[2]。

3.3智能電網建設增進電力市場的產業化進程

智能電網的建設改變了傳統電力行業的模式，同時也集合了不同的行業。智能電網的建設是需要各方的積極參與的，智能電網集合了“計算機技術”“信息技術”“新型設備”等，不論技術方面，還是電網所用的設施設備，都需要其他行業的支持，使電力市場的產業鏈逐漸向其他方向延伸和拓展。智能電網的建設，使電網內的電能從輸送到入戶，形成了高效快捷的產業鏈。鏈條上整合了“互聯網產業”“新能源產業”“家電業”“交通運輸業”等行業，使電力市場在縱深上進行發展，促進了智能電網產業的發展進程，促進電力市場逐步走向市場化和產業化。

3.4智能電網建設為電力市場帶來發展新方向

智能電網的建設目標是“低碳、環保”，改變了傳統的電力行業的產業路子，在原本只追求經濟效益的發展道路上，增加了對環保效益的追求。今后的電力市場將向綠色環保方面逐步轉變，不斷向建設綠色的電力市場方向發展。

4我國電力市場的發展方向

我國國家電網在主持進行電力行業改革工作時，根據我國的基本國情，以建設“堅強的智能電網”為口號，聯合各級電網協同發展，建設以特高壓電網為基礎的、數字化、全自動化、人機交互的高科技堅強智能電網，從而從基礎上改變現有的電網供電系統存在的問題，為社會發展的需要，以及居民用戶等提供優質、高效并且節能的電力資源。具體來說，我國電力市場的發展方向包括以下幾點：（1）通過智能電網的建設，完成提高電網運作效率和傳輸能力的任務，增加電網運作的安全性和可靠性；（2）不斷完善電網的設施設備，提升電能源的利用率，使電網在運作過程中保持穩定高效的狀態，增加經濟效益；（3）對于新能源的開發力度要進一步加大，整合新能源資源，盡一切可能高效地運用新能源進行電力生產，逐步形成綠色環保的新型電力市場。

5結語

電力市場始于傳統的電力行業，智能電網的產生為電力市場注入了新鮮血液，隨著智能電網的普及應用，電力市場也逐步走向市場化，電力市場的改革隨之穩步向前。電力行業有其固有的自身特點，依靠這些特點，在今后的發展中與智能電網逐步融合，二者必將相互促進，共同發展，共同為電力行業帶來新的氣象。

作者:張宏宇 單位:國網吉林大安供電有限公司

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引言

所謂電力調度自動化系統，具體來講即是數據采集監控系統，其作用是直接為電網運行服務；在電網的安全運行中，該系統發揮著支柱性的作用。隨著電網改革的不斷深化和高新科技不斷被引入到電網中，電網的運行管理也在發生著翻天覆地的變化。研究分析電力系統調度自動化，把握其正確的發展方向對于電網的發展來說有重要的現實意義。

1、電力調度自動化的功能介紹

在電力調度自動化系統中，計算機技術、網絡技術以及通訊技術等都得到了應用。其完成的主要功能包括：采集數據、處理信息、實現統計和計算、完成遙控、處理報警事項、實施安全管理和數據庫以及歷史庫管理、實現報表的生產和打印、實現對畫面的編輯和顯示等等[1]。對于重要的節能點，該系統采用的是雙機熱備用，以此來提高整個電力系統的穩定可靠性。當系統中的一臺服務器出現故障時，之前保存在該服務器上的全部數據將會自動進入到另一臺服務器上，實現系統的正常運行。在電力調度自動化系統中，權限管理功能十分健全。對于本系統的故障能夠實現平穩快速的切除，并且在故障切除過程中系統其它正常節點的工作不會受到影響。在監控管理系統中，最為核心的部分是調度主站；調度主站能夠實現對整個系統的監視和控制，對電網的運行狀態進行分析，并且對變電站中的RTU進行協調，保證整個網絡處于最佳的運行狀態。

2、常見的電力調度自動化系統

2.1 變電站綜合自動化系統

變電站綜合自動化系統利用的是先進的計算機設備以及網絡管理技術，實現對所有二次設備的統籌運行管理。就目前來看，變電站綜合自動化系統已經將電子技術、通信技術以及信息處理技術等結合起來；在過去，變電站系統的管理范圍和內容主要是繼電保護、控制以及測量等，如今，其功能還包括有：對故障的錄波、相應的裝置實現了自動化等。變電站得到了創新和升級，對運行狀況的管理更加靈活；二次設備的接線方式變得更加簡單，運行成本得到了降低[2]。

2.2 220kV綜合變電站自動化系統

目前，我國的變電站綜合自動化系統包括兩大部分：站控層和間隔層。其中，前者是整個變電站的控制中心，同時也是管理中心，組成部分包括：主機、操作員站、遠動裝置以及繼電保護工作的相關設備等；這些部分相互作用和合作最終實現了變電站的控制以及調度。后者屬于直接的控制層，其組成部分包括：測控裝置、繼電保護裝置以及相關的網絡設備[3]。

2.3 縣級電力調度自動化主站系統

在我國的縣級電力調度自動化中，主站系統的主要功能是：數據采集與監視控制，它對各變電站和電廠的數據進行搜集和整理，通過對這些數據的分析來實現對運行狀況的判定。其次，在數據的處理上，縣級電力調度自動化主站系統主要是處理遙信、遙測以及電度量等相關信息和數據；同時在發生各類事件時，該系統會將整個過程進行詳細的記錄和整理。當電網中出現異常情況時，該系統主站會將相關情況及時的匯報給相關單位。再次，對于遠方控制和操作來說，該系統主站可以實現遠程遙控和操作，保證電網的安全。另外，該系統還具有畫面生成、編輯以及顯示等功能。隨著電力系統中各設備的不斷發展，調度自動化系統的相關功能也應該得到不斷豐富。

3、電力調度自動化的發展方向

對電力調度自動化的發展方向進行研究，主要有以下幾個方面：1）模塊化和分布式發展。在電力系統調度自動化系統軟件的設計中，模塊化以及分布式是最為重要的兩個指導思想。在標準實施中，組件技術是基礎，它在實現分布式體系結構中具有重要作用；2）面向對象技術。對電網運行中的實時信息進行及時準確的獲取是電力系統調度自動化的本質目的。在解決這一問題中，面向對象技術具有重要作用，但是在實現上具有一定難度；3）綜合自動化的實現。在電力調度自動化的未來發展中，要盡可能的全面建立調度數據庫系統，將調度的綜合管理水平提到新的高度，不斷優化電力系統的運行，要避免電力系統出現崩潰事件，保證不發生大面積停電事故；要建立和完善電氣事故的處理體系，將事故停電的時間降到最低；4）實現無人化值守。在未來，要建立無人值班綜合監控系統，它能夠實時監控電網的運行狀態，對其安全性進行分析，對其運行狀態進行估計，預測其負荷等。一旦系統出現故障將會自動發出報警信號，調度人員也會在第一時間內對事故進行處理，從而將故障引起的損失降到最低；5）智能化發展。在未來的電力系統中，智能化是必然的發展方向。就智能調度來說，它采用的是調度數據集成技術，能夠實現對電網運行的實時信息的及時有效的獲取，并且對電網實施監測和優化；同時，在預警以及預防上能夠實現智能化的控制，對故障實現智能化的判斷以及智能化的恢復，這種智能作用使電力系統的運行管理實現了全面、精細和最優化。6）可視化發展。計算技術、網絡技術等的快速發展，使得電力系統調度自動化也朝著可視化的方向發展。在離線信息的表達中，傳統的方法是采用數字、文字以及表格等方式進行的；但在可視化技術中，則是運用先進的圖形技術和顯示技術，它們能夠實現圖形信息的直觀表達，調度人員能夠更加方便的實現對電網的監控，對各類故障的判別也會更加準確，在措施的采取上更加科學合理。

4、結束語

隨著電力系統的不斷市場化，對電力調度自動化系統提出了更高的要求，如：要求其能夠進行信息上報以及信息查詢等。為順應電力系統的發展，調度自動化也應該實現相應的轉變。本文針對電力調度自動化的發展方向進行探討，首先介紹了電力系統調度的主要功能，對常見的電力調度自動化系統進行了介紹，依據現有的技術對其發展方向進行了展望，以期能夠為相關人員提供指導。

參考文獻

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智能電網在我國應用廣泛，規模和數量已經增加了很多，是電力系統中最重要的防御方式，因此在繼電保護技術方面有了更好的技術需要。繼電保護技術就是為了保護國家電網，和優化電網的結構和功能。在為了智能電網快速發展的同時還要不斷深入研究繼電保護系統，保證智能電網可以更加安全有效的運行下去。

1 我國智能電網的具體含義以及特點

智能電網簡單的說就是將電網智能化，我國建設的智能電網大多是采用的都是電網的網架，通過對各級電網共同協調發展下去。目前，將信息技術、高科技通信技術納入到智能電網的應用中，從而形成一個自動化和互動性的統一系統。智能電網在現實中使用，目的就是在電網出現事故或者問題的時候能在最短時間內回復電力的正常供應，同時將電力故障造成的不良影響以及后果降到最低，減少造成的損失。智能電網的特點主要為，可以快速的輸送電力，供電能力更加安全以及可靠，有效的減少了能源的消耗和浪費，減少污染物的排放量，環境因此而得到了有效的保護，提高了國家電力的經濟效益。智能電網的運行平臺更加智能化，更加靈活的對用戶進行調整，方便用戶的接入以及退出，可以將用戶信息、電源以及電網的所有信息共享，幫助信息公開化更加透明化。

2 智能電網中應用繼電保護技術

保護電力網以及保護有關設備以及檢測等技術屬于繼電保護的功能，目前，我國計算機信息技術、計算機通訊技術以及網絡不斷智能化的快速發展，智能電網和有關的先進技術不斷應用起來，將傳統的電力網系統應用狀態完全改變，讓智能電網保護技術能夠更加長久的發展下去。智能電網中使用新型技術，對系統的反應速度以及安全方面都有很大的提高。

2.1 傳統電網中繼電保護的具體組成方式

傳統使用的電網中，繼電保護的電源點電流流向都是一定的，按照一定的順序，從中輸出的主要電氣量有三相電流中的電流與電壓。只有正確的檢測電氣量，并對其進行評判才能發揮出繼電保護的主要功能和作用。從而可以降低由于操作上的問題導致有關方面的功能不能正常的實現。

2.2 構成智能電網繼電保護的結構以及系統升級

交互式與分布式這兩種方式是智能電網的主要發電方式，因此增大了繼電保護對電網的保護。在信息化技術以及通信技術的快速發展和推動之下，智能電網中采用數字化技術已經成為了新的發展方向，因此要對新的繼電原來進行保護和挖掘。智能電網中引進了傳感器設備，可以讓電力系統在發電和供電時都采用實時監控，將設備在運行期間的的各種數據進行整合再做分析，對其中缺陷和漏洞的地方做到即時的修補。

智能電網在一定周期內要進行升級，由于目前數字化以及網絡化的快速普及。數字化傳感器的主要功能為將繼電保護的整體性快速提高，將原來的輔助功能不斷簡化，讓電氣量信息在傳輸的過程中更加真實，對繼電設備的裝置也進行有效的保護，更加完善。網絡技術的快速發展并帶動傳統電路系統不斷的現代化，因此采用的繼電保護在獲得信息方面也采用了數字化 以及信息化的方式進行，實現網站內部所有信息可以共享，將繼電保護裝置更加簡單化，也是未來智能電網的發展方向，其中有很多技術值得研究。

2.3 智能電網中繼電保護的主要原理

設備在運行中，正在發電、輸入輸出電力、對用戶進行供電和配電等多種運行環節，在智能電網運行中使用傳感器對其做更加高效的控制和管理，獲得更多信息再將所有信息整個起來進行分析，讓智能電網的運行狀態和動態監護更好的起到保護作用。 智能電網整個系統中，繼電保護啊是對功能上的保護，同時也能夠保護傳感器可以按照正確的方式開始運行，在運行中的信息以及設備的信息都做到有效保護作用。這些都需要資源的準確性才能讓信息共享，一旦保護設施出現問題，在不需要人工進行維修的情況下可以通過系統讓其恢復正常，降低了由于大面積出現故障對企業和人民造成麻煩，讓智能供電系統在運行中具有穩定性以及有效性。

3 未來智能電網中采用繼電保護技術的發展方向

目前，我國智能電網繼電保護技術不斷的走向自動化、數字化、網絡化以及自動化，因此對繼電保護裝置進行測量和控制的數據實現一體化。

3.1 繼電保護技術向智能化的發展和應用

智能電網在實施中，大多數主要采用遺傳算法和神經網絡的方法，電力作為基礎的情況下降智能化的方式更好的進行應用。非線性中存在的弊端可以通過神經網絡來解決，人工神經網絡采用人工神經的方式對設備實施保護，并對其中的故障進行判斷，電力系統中使用繼電保護有了很大的效果。神經網絡的方法將出現故障的所有信息做了全面的分析，采用最科學的方式找到故障的地方，并對其進行解決，效率高，速度快。

3.2 繼電保護中綜合性的自動化應用設備

現代科技帶動網絡技術的快速發展，繼電保護被當做為一種功能種類多的計算機裝置設備，對網絡的智能終端進行指導。從互聯網上通過繼電保護裝置得到電力系統中出現問題和故障的信息以及最新數據，再將數據通過網絡傳遞給電力系統的網絡中心。目前，智能電網的電力系統也在不斷的完善，走向綜合性的自動發展方向，實現了變電站中的多項功能，讓電力系統可以更加健康的發展下去。

3.3 繼電保護技術使用范圍擴大

人們生活水平不斷提高，生產和生活中都會電有很大的需求，因此電網的電壓等級也提高了很多。更多的是要求在高壓下輸入電力，一旦供電的穩定性比較差就會造成出現故障和問題的幾率比較高。由此可見，智能電網想要得到發展必須提高信息技術和通信技術，采用廣域測量的技術作為電力系統中的核心技術，可以輸送電力并對電力進行保護，讓系統的自動化性能得到提高，降低出現故障率，讓電力系統更加穩定和安全。

4 繼電保護以及維修工作人員的專業素養和職業技術

繼電保護技術的目的就是為了防智能電網更加穩定安全的運行，人們正常生活，企業正常生產都離不開電力系統，因此工作人員有很大的責任，因此在此工作人員的業務水平要不斷提高。對維修和保障安全的工作人員按照一定的時間開展技術培訓工作，做一些關于電力設備方面的知識競賽，儲備更多的人才。制定工作人員的考核標準，提高個人素質，上崗之前進行培訓工作，建立起一批高素質高技能的綜合性素質人才隊伍，讓繼電保住技術得到發展。

5 結語

我國的現狀為，智能電網還在建設和發展的階段，信息技術的發展和通訊技術的提高已經在電網系統的建設中體現，對繼電保護裝置的功能也有更高的要求，能夠不斷的成為自動化、數字化以及自動化的方向發展。因此，需要工作人員在工作的同時再總結和積累一些經驗，對自身的專業知識加強，提高個人素質，對新技術的學習能力強，工作人員對繼電保護在工作時的重要性要有一個更加深入的認識，讓智能電網可以更加安全，效率更快，同時穩定性高，可靠性不斷增強。

參考文獻：

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中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0004-01

電網是關系到國民經濟命脈的基礎產業和公用事業。隨著市場化改革推進，現代電網的發展已經迎來機遇與挑戰并存的關鍵期。人們開始提出一種新的現代化電網，這種電網需要更加適應多種能源類型的發電方式以及高度市場化的電力交易。這就是現在研究很熱的“智能電網”，智能電網將成為我國電力行業發展的必經之路。

本文通過描述智能電網在國內外的發展現狀，對其概念及特征進行了具體說明，同時研究分析了智能電網的關鍵技術，并對我國智能電網未來的發展前景做出了展望。

1 智能電網的發展現狀

1.1 國外發展情況

美國的電力科學研究院于2001年開始研究智能電網；2003年美國能源部“電網2030計劃”，致力于電網現代化建設；2007年頒布《新能源法案》，美國電力企業積極展開試點研究。2009年奧巴馬提出了智能電網計劃重點，通過對現行電網系統進行升級換代，以提高能源的利用效率。

歐洲在2005年成立了“智能電網歐洲技術論壇”，并《歐洲未來電網的遠景和策略》等報告，對智能電網建設和發展引起重視。歐洲的智能電網建設更加關注電網運行、可再生能源的接入，以及對需求側的影響等研究。

日本高度重視電網的通信功能，東京電力公司的電網則被認為是世界上唯一接近智能電網的系統。日本主要傾向于微型電網研究與智能電網的有機結合。

1.2 國內發展情況

我國的堅強智能電網是以特高壓建設為基礎的。2000年，我國開始進行變電站綜合自動化方面的改造，2008年，國家電網公司在特高壓國際大會上，公布了分三個階段推動堅強智能電網的建設：第一階段規劃試點（2009年-2010年），重點開展智能電網的發展規劃工作，進行設備研制關鍵技術研發，以及各環節試點工作；第二階段全面建設（2011年-2015年），加快建設特高壓電網和城鄉配電網，裝備和關鍵技術實現重大突破和廣泛應用；第三階段引領提升（2016年-2020年），全面建成統一的堅強智能電網，裝備和技術達到國際領先水平。

2 智能電網的概念及特征

2.1 智能電網的概念

國家電網公司提出的智能電網概念最具代表性：堅強智能電網是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，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、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。

2.2 智能電網的基本特征

1）安全可靠。在電網自身發生故障或人為破壞時、在非正常自然氣候條件下電網仍能安全運行；具有抵御計算機病毒入侵、保障信息安全的能力。

2）自治自愈。具有在線實時的安全分析和評估能力，強大的預警控制能力，系統自動故障診斷和自我恢復的能力。

3）優化管理。采用高科技手段實現設備優化管理，延長設備運行壽命，提高資源的利用效率；降低投資成本和運行維護成本。

4）經濟高效。實現資源的優化配置，降低電網損耗，提高電力設備利用效率，使電網運行更加經濟和高效。

5）友好互動。鼓勵用戶參與電力系統的運行和管理，實現與用戶的高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求并提供增值服務，實現需求側響應功能。

3 智能電網的關鍵技術

3.1 堅強靈活的網絡拓撲

隨著電網規模的擴大、互聯大電網的形成，對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。系統在經歷故障時，需把故障影響局限在最小范圍內，并迅速恢復供電。只有靈活的電網結構才能應對突發災害性事件對電網安全的影響。

3.2 標準集成的通信系統

智能電網的通信系統將集成各種通信技術，采用開放式的通信網架，具有高速、集成、兼容、雙向的特質，可以動態響應實時信息與功率交互，使智能電網具有實時監視和分析系統當前狀態的能力。

3.3 先進的電網設備技術

電網一次設備主要包括電源和儲能技術、輸配電技術、電力電子技術、高效能源材料技術4大類。具體包括高壓、特高壓直流輸電和靈活交流輸電技術等，是智能電網實現的物理

基礎。

3.4 先進的控制技術

先進的控制方法用于智能電網中分析、診斷和預測系統狀態，并確定和采取適當的措施以消除、減輕和防止供電中斷和電能質量擾動。包括集中控制系統的協調、分布控制系統的自適應、事件啟動的快速仿真、故障隔離的網絡重構等。

3.5 先進的決策輔助系統

決策支持系統可識別和確定電網中的實時問題及發展趨勢，然后運用知識庫和科學推理方法進行分析，以提出解決問題和決策支持的方案。可用于需求側管理系統和用戶的需求響應。

4 未來智能電網的發展前景

未來堅強智能電網的建設有以下幾個重點發展方向。

1）提高電網輸送效率，保障供電安全可靠性，打造堅強可靠電網。

2）提高資源利用效率，提高電網運行輸送能力，打造經濟高效電網。

3）合理配置我國能源結構，促進可再生能源的發展與利用，打造綠色環保電網。

4）促進電網與用戶交互運行，打造靈活互動電網。

5）實現信息透明同享，打造開放友好電網。

5 結束語

智能電網是經濟和技術在電力能源上發展的必然趨勢，也是現在世界能源領域研究的熱點。中國特色的智能電網建設是一項高度復雜的系統工程，開展智能電網的研究和應用對我國社會經濟發展具有重大意義。

參考文獻

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1、超導電力技術簡介

工業界對超導電力技術的研究開發和產業化非常重視。可以認為：超導電力技術將是21世紀具有經濟戰略意義的一種高新技術。我國一直重視超導技術的研究，超導電力技術涉及多學科、多領域、多工業背景，其研究內容紛繁復雜。超導電力技術的應用，包括輸電電纜、限流器、電動機、發電機、變壓器、超導儲能系統等在內的一系列高溫超導產品，對提高電網容量、電能質量、供電可靠性和安全性具有重要意義，將給電力技術的發展、智能電網的結構和特點產生深遠的影響。

2、超導技術在未來智能電網的應用

2.1提高電力系統暫態穩定性

智能電網所具有的自治和自愈能力從根本上保證大電網的運行的安全穩定性，未來智能電網的能量流動的雙向性，決定了必須有新技術、新設備的應用以緩和甚至消除電力系統擾動所造成的影響，以適應未來電網發展的要求。與現有大電網穩定裝置（如電氣制動等）相比，有響應速度快、過剩能量能回收等優點，能適應智能電網對暫態穩定的要求，提升了電網的暫態穩定性。為了降低短路電流，目前方法不管是從電網結構還是從運行方式上或者在電氣設備方面考慮，費用均非常高，容易導致電力系統運行的不穩定：超導故障限流器是近年來發展起來的限制短路電流的新技術裝備，超導故障限流器，利用超導體的超導，常態轉變特性．由零電阻迅速轉變為高阻值，從而達到降低系統的短路電流的目的。

2.2提高電力系統小于擾穩定性

我國未來智能電網雖然有可再生能源的加入，但仍然遵循著大電網、大機組的發展發向，遠距離大容量輸送電能不可避免，降低了系統運行的動態安全性。如果在輸電系統中，能對功率越限部分進行實時補償，在功率過高時吸收功率，在功率過低時釋放功率，以平穩聯絡線功率，則能有效提高系統小干擾穩定性。但是在特高壓中，特別是傳輸大容量電能的電纜，在設計和制造上存在很多技術上的難點，對絕緣和對空間使用有很苛刻的要求。

2.3提升電網的抗打擊能力

智能電網的防御能力是指電網抵御外部破壞的能力，其目的是電網在遭受一系列的外部打擊后，仍能維持穩定運行并向關鍵負荷穩定地輸送電力。超導電纜技術可以在比常規電纜較低的運行電壓下將巨大的電能利用超導電纜傳輸而進入城市負荷中心。超導儲能能量備用技術和超導電纜大容量能量輸送技術均能有效增強智能電網的防御能力，對于應付極端情況有積極的應用前景。

2.4對可再生能源的包容性

可再生能源是未來電力能源的重要組成部分，要使這種能源得到充分有效的利用，必須采用新的技術措施改善其品質并使其能更為有效地與大電網聯結，能與其它能源系統互動，實現動態綜合優化平衡，提高能源系統的總體效率。智能電網所具有的兼容性是指電力系統能夠開放性地兼容各種類型能源的能力，也正是契合了可再生能源的發展要求。

2.5提升電網的電能質量

在信息化社會，電網電壓和頻率的波動會帶來信息系統發生故障的嚴重后果，同時對工業產品質量產生致命的影響。智能電網所具有的優質和友好性能力，是指電網與需求側、發電商、環境和諧相處的能力，也是電網能充分滿足負荷側的要求，對于大功率遠距離輸變電系統，可以通過大型超導儲能裝置提升電網電能質量。超導儲能可以瞬時吸收和釋放能量，避免頻率的波動；同時超導儲能通過電壓，無功支持，可使電壓極為穩定，波動很小。在配電層面，對于中小型超導儲能，特別是微型超導儲能，可利用其高速調節有功、無功特性來改善功率因數，穩定電網頻率，控制電壓的瞬時波動，平衡電網次諧波振蕩，大大改善了供電質量，滿足軍事、工業、民用電力的需要。在改善電能質量時，超導儲能系統的儲能容量不一定需要很大，但功率容量一般很大。

2.6建立“集約型”電力系統

智能電網所具有的高效性，是指電網提高設備利用率、減少線損、降低運營成本的能力，通過新型技術和設備的應用以提高網絡的經濟性。超導電纜使用無阻和高臨界電流密度的高溫超導線材作導體，極大的提高了電流能量傳輸能力。超導電纜具有結構緊湊的特點，能夠在不增大電纜尺寸和不增大損耗的條件下增加傳輸功率。

3、超導技術在智能電網的研究方向

與傳統電力裝置相比，超導電力裝置具有許多完全不同的特性，這種特性必會對電力系統特性產生影響。

因此，必須從系統角度出發，對超導電力系統理論開展研究。研究方向主要包括：

(1)超導電力裝置的動力學建模研究。由于超導電力裝置具有許多完全不同的特性，特別表現在時間尺度和動作特性等方面。

(2)超導電力系統的分級建模和控制。超導電力應用大功率電力電子能量變換、控制裝置，其動態行為和模型具有其特殊性，在裝置級和系統級兩個層次上對建模和控制提出更高的要求。

(3)含超導電力裝置的智能電力系統建模理論。超導電力裝置對電氣運行方式、溫度、電磁環境等非常敏感，其狀態變換也非常迅速，而傳統的電力系統理論已不適應，需要擴展至超導電力裝置理論體系才能滿足超導技術在智能電網應用要求。

(4)超導電力裝置與智能電網的協調運行。超導電力裝置特性可能對電力系統具有完全陌生的環境。

(5)超導電力系統智能控制策略。智能電網決策與控制的實時性、易用性和互操作性都大大提高，要求超導電力系統滿足其控制要求，包括故障的快速檢測、判斷和預測、電能質量和系統實時同步跟蹤等。