時間：2022-06-25 11:05:57
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇智能技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的前提條件是實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的智能化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各種不同信息相互之間的聯(lián)系，通過這樣的一個智能化通信系統(tǒng)可以建立一個高度的智能電網(wǎng)。也就是說集成度高、靈敏性好，雙向快速反應(yīng)的通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，缺少這樣的通信系統(tǒng)的支持，也就無從談起電網(wǎng)的智能化。因此要建設(shè)智能電網(wǎng)，我們首先就必須的建立這樣的通信系統(tǒng)。
1.2參數(shù)量測技術(shù)
在智能電網(wǎng)基本的組成部件中參數(shù)量測技術(shù)顯得尤為重要，智能電網(wǎng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息可以通過先進(jìn)的參數(shù)量測技術(shù)獲得，這些信息可以在智能電網(wǎng)的各方面使用。智能電網(wǎng)中使用的是智能固態(tài)表計(jì)，智能固態(tài)表計(jì)的好處與作用是可以使電力公司與用戶進(jìn)行很好的雙向通信技術(shù)，提高包括功率因數(shù)、相位關(guān)系（WAMS）、電能質(zhì)量、表計(jì)損壞、設(shè)備狀況和故障的定位、線路負(fù)荷、變壓器和關(guān)鍵元件停電確認(rèn)、電能消費(fèi)、預(yù)測和溫度等數(shù)據(jù)。
1.3高級的電力電子設(shè)備
目前的電能損耗比較嚴(yán)重，其中電力電子設(shè)備的使用是其中原因之一，落后的電力電子設(shè)備會損耗相當(dāng)多的電能。而要提高電能的有效利用率的措施之一便是對電力電子設(shè)備的改善。高級、先進(jìn)的電力電子設(shè)備可以為用戶提供高質(zhì)量的電能，提高電能的利用率，能滿足各種不同的電力需求。高級、先進(jìn)的電力電子設(shè)備設(shè)備技術(shù)，可以極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能，提高功率密度和電力生產(chǎn)的效率。高級的電力電子設(shè)備有著重要的作用在發(fā)電和輸電以及配電、用電的過程中。
1.4先進(jìn)的電力電子技術(shù)
有關(guān)研究顯示先進(jìn)的電力電子技術(shù)的節(jié)能效果可達(dá)10%～40%，對電能的控制和變換不在采取傳統(tǒng)的方法，而是采取更先進(jìn)的電力電子器件進(jìn)行變換和控制。電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為電能的控制和變換提供了硬件條件。目前對電力系統(tǒng)運(yùn)行要求的不斷提高，導(dǎo)致電力電子技術(shù)大范圍的應(yīng)用于電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用等各個環(huán)節(jié)。當(dāng)前電力電子市場上出現(xiàn)了SVC為基礎(chǔ)的柔流輸電技術(shù)；高壓變頻電氣傳動技術(shù)；新型超高壓輸電技術(shù)；智能開關(guān)同步開斷技術(shù)和靜止無功發(fā)生器、動態(tài)電壓恢復(fù)器的電力技術(shù)等。
二、智能電網(wǎng)的展望
1.1發(fā)電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)
發(fā)電環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)主要是指新能源技術(shù)，包括新能源安全可靠運(yùn)行的保障技術(shù)和電網(wǎng)大規(guī)模的存儲技術(shù)兩大部分。新能源安全可靠運(yùn)行的保障技術(shù)是智能電網(wǎng)中可再生清潔能源電源安全可靠運(yùn)行必須解決的重大關(guān)鍵技術(shù)問題，首先針對大型的集中的可再生清潔新能源而言，主要研究其出力的隨機(jī)不確定性和突變等問題對智能電網(wǎng)的影響，并在此基礎(chǔ)上形成科學(xué)合理的智能電網(wǎng)構(gòu)架和電網(wǎng)運(yùn)行策略等方案；對于分布式的可再生清潔能源而言，主要研究其并網(wǎng)過程中的問題，通過對電網(wǎng)接受分布式可再生清潔能源的能力、分布式可再生清潔能源的供電可靠性等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，以此來制定配電網(wǎng)可靠性評估體系以及相關(guān)的故障檢修和運(yùn)行維護(hù)等方案。智能電網(wǎng)的大規(guī)模儲能新技術(shù)的應(yīng)用主要包括：電網(wǎng)的抽水蓄能技術(shù)、鋰離子電池儲能和超導(dǎo)儲能等。
1.2輸電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)
輸電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)主要是針對智能電網(wǎng)輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測技術(shù)，該環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)只要是依靠最近的信息集成技術(shù)，其中也存在著一定的技術(shù)難點(diǎn)需要解決。例如，輸電線路由于部分路段所處的自然環(huán)境比較惡劣，這會造成無限通信過程中存在一定的盲點(diǎn)，使得傳輸線路上的監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸存在障礙；智能電網(wǎng)傳輸線路的監(jiān)測設(shè)備通信規(guī)則不同意，給累輸電線路的監(jiān)測設(shè)備沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這也會造成能電網(wǎng)輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測存在一定的困難。
1.3變電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)
智能變電站是構(gòu)建智能電網(wǎng)的最重要的基礎(chǔ)和前提保障。智能變電站相對于傳統(tǒng)的變電站而言，有著可靠先進(jìn)和低碳環(huán)保的智能變電設(shè)備，同時其信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度高，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動控制和實(shí)時智能決策等高級功能。因此，變電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括系統(tǒng)分層和智能化的變電組件兩個方面。首先，由于智能變電站可以分成相對獨(dú)立的過程層、間隔層以及站控層三個部分，這三個相對獨(dú)立的子系統(tǒng)之間應(yīng)該實(shí)現(xiàn)實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)共享，實(shí)現(xiàn)智能變電站各智能設(shè)備之間的暢通無阻的互聯(lián)互通；變電站中智能變電組件是實(shí)現(xiàn)其智能變電功能的基本保障，主要包括測量、控制、狀態(tài)監(jiān)測以及相關(guān)的計(jì)量保護(hù)等功能，這些組建要具有數(shù)字化的測量、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控、可視化的運(yùn)行狀態(tài)以及信息的互動化等特征。
1.4配電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)
配電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括配電自動化和智能化、配電網(wǎng)的保護(hù)控制以及分布式新能源接入等方面，其中配電的自動化和智能化是該環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù)。在配電過程中，依靠最新的通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用智能的控制方式，對配電管理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的各狀態(tài)下的保護(hù)監(jiān)測、用電管理和配電管理的自動化。需要注意的是，配電網(wǎng)的保護(hù)和控制對智能電網(wǎng)中的配電網(wǎng)有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，可以在不同介質(zhì)和接口之間進(jìn)行信息傳輸，同時還要求實(shí)時監(jiān)控配電網(wǎng)的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)。配電網(wǎng)的保護(hù)和控制技術(shù)要求配網(wǎng)
1.5用電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)
用電環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)可以保障用戶可以使用智能電網(wǎng)的各項(xiàng)功能，其中主要包括用戶的用電信息采集和智能用電服務(wù)系統(tǒng)。用戶的信息采集要求可以實(shí)時地全面地采集用戶的用電信息，同時實(shí)現(xiàn)對所采集到的信息進(jìn)行各種分析和管理；智能用電服務(wù)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用電客戶和智能電網(wǎng)之間實(shí)時地交互，可以提高智能電網(wǎng)的綜合服務(wù)質(zhì)量。
1 B/S技術(shù)概述
B/S（Browser/server瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)技術(shù)是由美國微軟公司研發(fā)，是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器（Browser）是客戶端最主要的應(yīng)用軟件，這種模式統(tǒng)一了客戶端，將智能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的核心內(nèi)容集中到服務(wù)器（Server）上，簡化了系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)及使用成本。在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，教育界提出“面向教育信息化”的教學(xué)管理發(fā)展目標(biāo)。就本科畢業(yè)論文管理工作而言，以往論文寫作、指導(dǎo)模式主要是通過筆、墨、紙等傳統(tǒng)媒介實(shí)現(xiàn)，論文管理工作也主要是按照印發(fā)規(guī)章制度推行。這種管理模式在當(dāng)今信息技術(shù)已滲透教育管理各個層面的形勢下為高度依賴網(wǎng)絡(luò)交流手段的“90一代”的“電子學(xué)生”所排斥?？梢哉f基于B/S技術(shù)下的論文智能管理系統(tǒng)是應(yīng)人、應(yīng)時而生。
2002年B/S計(jì)算模式與C/S的計(jì)算模式并存混合計(jì)算模式的提出，預(yù)示著B/S架構(gòu)模式，跨入“大眾”門檻。我校引進(jìn)論文智能管理系統(tǒng)，也是基于此技術(shù)研發(fā)的。首先，它是基于JAVA跨平臺語言的B/S智能論文管理系統(tǒng)，具有使用隨時性和便捷性的特點(diǎn)，不僅無需安裝任何專門軟件，且系統(tǒng)操作方便，用戶通過瀏覽器，輸入系統(tǒng)管理員分配的用戶名和密碼（系統(tǒng)設(shè)置為教師工號或?qū)W生學(xué)號）就能很方便地登錄并使用系統(tǒng)。其次，該系統(tǒng)日常維護(hù)成本低廉，作為技術(shù)成熟產(chǎn)品它已考慮多種應(yīng)用環(huán)境，能針對不同的使用者身份設(shè)定權(quán)限，更可以讓用戶在不同的使用地點(diǎn)、以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）便捷訪問，無需后期額外開發(fā)。再次，該系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫也相對安全。
2 論文寫作質(zhì)量現(xiàn)狀
基于B/S技術(shù)下的論文智能系統(tǒng)優(yōu)化策略分析是筆者對南京曉莊學(xué)院2009-2012級畢業(yè)生（部分）進(jìn)行論文寫作模式、智能系統(tǒng)應(yīng)用缺陷及論文管理方式缺陷等問卷調(diào)查及跟蹤數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上提出，具有一定的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、應(yīng)用性及創(chuàng)新性特點(diǎn)。同時針對性指出“傳統(tǒng)模式”（紙質(zhì)材料為主要媒介）缺陷同時，也為論文管理的完善提供重要參考數(shù)據(jù)；強(qiáng)化智能管理系統(tǒng)與論文寫作之間融合度，以期幫助學(xué)生提高對論文寫作訓(xùn)練功效的認(rèn)知和對切實(shí)論文寫作總體質(zhì)量的提高提供有效數(shù)據(jù)。筆者依據(jù)對調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)目前論文寫作存在眾多問題：（1）論文重題問題不時發(fā)生；（2）論文抄襲現(xiàn)象普遍；（3）學(xué)生寫作素養(yǎng)較為薄弱；（4）部分導(dǎo)師指導(dǎo)能力有限；（5）論文管理人員工作方式傳統(tǒng)、單一和低效率。
在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的社會發(fā)展趨勢下，教育領(lǐng)域順應(yīng)時代潮流，逐步向全面信息化發(fā)展目標(biāo)邁進(jìn)，在數(shù)字信息技術(shù)普及應(yīng)用的當(dāng)下，單一、低效的傳統(tǒng)論文管理模式已嚴(yán)重滯后于時展和教育改革方向的要求。2012年教育部在《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中明確提出，“要強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，增加實(shí)踐教學(xué)比重，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理，提高實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量?！边@意味著畢業(yè)論文寫作要從質(zhì)量逐年降低的頹勢中解放出來，必須尋找由傳統(tǒng)模式向數(shù)字信息模式轉(zhuǎn)變的自救創(chuàng)新之路。受此發(fā)展趨勢影響，基于B/S技術(shù)架構(gòu)下的智能論文管理系統(tǒng)應(yīng)時而生，其特點(diǎn)與優(yōu)勢凸顯。雖然技術(shù)和時代優(yōu)勢明顯，但根據(jù)調(diào)出數(shù)據(jù)顯示：仍存在一些問題：（1）使用者對論文智能系統(tǒng)操作不熟練；（2）論文智能系統(tǒng)技術(shù)漏洞有待完善（文件支持版本格式太低、軟件兼容性問題等）；（3）功能設(shè)置與論文實(shí)際管理有較多矛盾點(diǎn)等問題需要解決。
3 智能技術(shù)深入應(yīng)用
3.1 B/S新模式與傳統(tǒng)模式的功能銜接
1999年國內(nèi)高校開始大規(guī)模擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)飆漲。論文傳統(tǒng)模式，歷史資料長期保存不易，參考時查詢異常困難，大量紙質(zhì)材料的存檔浪費(fèi)資源；工作程序繁瑣復(fù)雜需要耗費(fèi)人力、物力和時間來完成；受現(xiàn)有條件所困，師生交流互動受限等諸多問題，都從側(cè)面上反映出我國的高校管理工作需要盡快實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化新模式已迫在眉睫。B/S智能管理系統(tǒng)符合高校信息化發(fā)展特點(diǎn)，我們可以將一些先進(jìn)的管理技術(shù)、智能技術(shù)等應(yīng)用到論文系統(tǒng)應(yīng)用中，從而提高系統(tǒng)的智能化程度，更好地為論文管理服務(wù)。論文智能管理系統(tǒng)依賴的是B/S技術(shù)優(yōu)藎加以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化而來。但系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)是對論文傳統(tǒng)模式管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，兩者之間的是相輔相成，優(yōu)勢互補(bǔ)的關(guān)系。所以，在調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)出傳統(tǒng)模式的管理優(yōu)勢，看準(zhǔn)時機(jī)的融入到B/S智能管理系統(tǒng)中，達(dá)到新舊管理模式的和諧銜接。對此我們應(yīng)依據(jù)論文成果質(zhì)量和使用反饋的調(diào)查問卷為基礎(chǔ)，與軟件開發(fā)公司協(xié)調(diào)信息進(jìn)行功能性的技術(shù)彌補(bǔ)和進(jìn)一步完善，直至縮小智能系統(tǒng)與是實(shí)際論文管理間的距離或提高其相互間的融合度。
3.2 B/S架構(gòu)下論文智能管理系統(tǒng)的優(yōu)化
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)的不斷發(fā)展，論文智能化管理的手段也得到很大提升，水平也得到快速的提高，并逐漸為高校的師生創(chuàng)造了良好論文寫作與指導(dǎo)新環(huán)境。較之發(fā)展，論文管理雖然在智能化發(fā)展上取得了一定的突破。但是高校圍繞論文管理而展開的各項(xiàng)工作，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有集成到各個管理系統(tǒng)中（論文管理和教學(xué)并沒有緊密結(jié)合）所以，未來的論文智能管理系統(tǒng)的優(yōu)化應(yīng)該重點(diǎn)考慮各種管理系統(tǒng)的高度集成化，并且以教務(wù)管理中的論文管理和教學(xué)工作為優(yōu)化核心。同時，對于智能系統(tǒng)與實(shí)際管理中的時間節(jié)點(diǎn)、步驟安排、靈活機(jī)動等方面問題還需要進(jìn)一步的優(yōu)化及融合。
3.3 智能系統(tǒng)功能優(yōu)化，應(yīng)考慮不同學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)
對于B/S論文智能管理系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)用，應(yīng)考慮學(xué)生的不同院系、不同學(xué)科及專業(yè)性質(zhì)等情況，區(qū)別對待，合理開發(fā)應(yīng)用。根據(jù)學(xué)生所學(xué)學(xué)科，凡所學(xué)為基礎(chǔ)學(xué)科，考核標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)趨重理論，以培養(yǎng)學(xué)術(shù)人才為旨?xì)w的，論文考核標(biāo)準(zhǔn)就需要求嚴(yán)格；而學(xué)生所學(xué)學(xué)科為應(yīng)用學(xué)科范疇，考核標(biāo)準(zhǔn)英趨重實(shí)踐，以培養(yǎng)實(shí)用型為目標(biāo)，應(yīng)更看重大學(xué)四年平時考試或?qū)嵺`成績?yōu)榭己酥攸c(diǎn)。對于智能系統(tǒng)的管理應(yīng)將一定的權(quán)限劃分到二級學(xué)院，由他們根據(jù)專業(yè)教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置論文完成步驟的各要求（質(zhì)量、字?jǐn)?shù)、時間節(jié)點(diǎn)、評優(yōu)及考核標(biāo)準(zhǔn)等）為智能系統(tǒng)的“自”方面的技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用提供合理思路，增加智能系統(tǒng)的操作靈活性，強(qiáng)化系統(tǒng)的應(yīng)用體驗(yàn)。例如英語學(xué)科論文寫作中存在機(jī)器翻譯問題、語法問題等這方面系統(tǒng)功能并未有效開發(fā)，導(dǎo)致教師認(rèn)為智能系統(tǒng)并未真正體現(xiàn)“智能”不過是個重復(fù)工作步驟的“系統(tǒng)”而已。最大的優(yōu)勢就是把紙質(zhì)材料轉(zhuǎn)化成電子文檔，并未對論文指導(dǎo)工作的有效開展起到明顯作用，所以對于智能軟件的維護(hù)更新還應(yīng)進(jìn)一步多功能、多學(xué)科的角度進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)真正的智能。
4 結(jié)束語
在數(shù)字信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，本科論文管理走上信息化之路是必然趨勢。本研究開展過程中將隨時跟蹤本科畢業(yè)生論文撰寫各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)資源，進(jìn)行及時的動態(tài)分析，并向相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和論文指導(dǎo)教師以及學(xué)生及時反饋信息，從而對學(xué)生畢業(yè)論文寫作進(jìn)行全過程質(zhì)量控制。此項(xiàng)就如何運(yùn)用B/S技術(shù)論文智能管理系統(tǒng)以促進(jìn)畢業(yè)論文質(zhì)量大面積提高的研究只要各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確、分析方法得當(dāng)、對發(fā)現(xiàn)的問題能構(gòu)想出有效解決路徑，那么研究過程中累積的成果必然會促進(jìn)我院辦學(xué)質(zhì)量的提高，也會有向其他院校推廣的價值。同時，B/S架構(gòu)技術(shù)下論文智能管理系統(tǒng)的全面推廣應(yīng)用，能夠有效減輕管理人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率；豐富指導(dǎo)教師的論文指導(dǎo)方式，優(yōu)化工作流程，促動指導(dǎo)熱情的激發(fā)與提升；滿足學(xué)生他們對電子技術(shù)應(yīng)用教學(xué)模式的功能延續(xù)的“電子心理”。以上種種價值同時對促進(jìn)論文寫作、指導(dǎo)與管理模式的變革，調(diào)動學(xué)生的寫作積極性與指導(dǎo)教師的工作積極性都有積極影響作用。最終為本科畢業(yè)論文質(zhì)量的提高創(chuàng)造了機(jī)會和新途徑。
參考文獻(xiàn)
智能化電網(wǎng)的中心點(diǎn)是設(shè)計(jì)和運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化運(yùn)行的關(guān)鍵是借助高速集成的雙向通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用傳感技術(shù)、測量技術(shù)、控制方法、決策系統(tǒng)等，使電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行。從整體上說，其運(yùn)行特點(diǎn)主要如下：第一，智能電網(wǎng)具備自愈功能。通過對運(yùn)行各種影響因素的分析與處理，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行恰當(dāng)?shù)陌踩栽u估。一旦電網(wǎng)在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)有不正常的情況，它便會直接將相關(guān)信息反饋給控制人員，而且還可以通過其自身的智能技術(shù)對來診斷、隔離和修復(fù)系統(tǒng)故障，即使是智能電網(wǎng)中出現(xiàn)的故障或者干擾比較嚴(yán)重的情況，它依舊可以進(jìn)行自我隔離。智能電網(wǎng)自愈功能架構(gòu)運(yùn)行圖見圖1。圖1智能電網(wǎng)自愈功能架構(gòu)運(yùn)行圖第二，智能電網(wǎng)具備良好的兼容性和集成性。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，智能電網(wǎng)通過使用相關(guān)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的兼容，最終實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的綜合處理能力，滿足不同數(shù)據(jù)需求和多樣化用電需求。通過使用高科技的信息及通信技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)對信息的高度集成和共享，整合和調(diào)控各種數(shù)據(jù)，保障了用戶接收信息的完整性。第三，智能電網(wǎng)具備良好的安全性。實(shí)際應(yīng)用過程中，其信息與通信網(wǎng)絡(luò)主要包含面向用戶服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)與電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，涉及到的相關(guān)技術(shù)主要有無線擴(kuò)頻、光纖通信、電力線載波等,以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了電力線路的實(shí)時監(jiān)則，并能夠較好的進(jìn)行電力調(diào)度以及設(shè)備防盜監(jiān)控等。
2智能電網(wǎng)應(yīng)用信息及通信技術(shù)的關(guān)鍵問題
從智能電網(wǎng)當(dāng)前實(shí)際使用情況來看，見表1，其運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)就是信息和通信。因此，智能電網(wǎng)的建設(shè)部門應(yīng)結(jié)合智能電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，加大力度從信息和通信技術(shù)入手進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，從而不斷完善我國智能電網(wǎng)。表1智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)建設(shè)內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)
2.1層次模型的構(gòu)建以及標(biāo)準(zhǔn)體系的設(shè)計(jì)
智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建是一項(xiàng)極具復(fù)雜性的工作，如圖2所示，要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與信息技術(shù)和通信技術(shù)順利結(jié)合，就必須構(gòu)建合理的層次模型和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系。一方面，構(gòu)建人員要對電網(wǎng)的各個模塊進(jìn)行詳細(xì)的分析及劃分，并對每一個模塊的功能以及運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行研究。另一方面，要想使智能電網(wǎng)的運(yùn)行始終保持高效狀態(tài)，必須不斷對智能電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，保證電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的運(yùn)行始終處于最佳的狀態(tài)。因此，在與信息技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用結(jié)合前，還必須預(yù)先設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)體系。圖2向我們清晰的展示了本文研究的智能電網(wǎng)的具體設(shè)計(jì)層次，包括應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知延伸層三大層次。
1）應(yīng)用層主要是各應(yīng)用平臺的運(yùn)行，包括現(xiàn)有電力平臺和用戶互動平臺。通過應(yīng)用層，管理者可以在電力應(yīng)用管理平臺上，管理電力生產(chǎn)、傳輸，營銷等各項(xiàng)事務(wù)，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)有效管理；在感知互動平臺上，用戶可以登錄系統(tǒng)管理自己專屬賬戶，核查自己的賬戶信息，了解電力的政策、運(yùn)營狀況，查詢反饋意見，管理當(dāng)前的個人電力需求等，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)與用戶的雙向交流。
2）網(wǎng)絡(luò)層主要是涉及傳輸中的網(wǎng)絡(luò)，即電力通信主干網(wǎng)、電力接入專網(wǎng)以及具體應(yīng)用的電力光纖網(wǎng)和寬帶無線網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)。電力通信主干網(wǎng)用來遠(yuǎn)距離傳輸各城市間電力調(diào)度信息，生產(chǎn)、行政管理命令等信息。電力光纖網(wǎng)和寬帶無線通信用來傳輸各類信息，包括行政管理、調(diào)度控制、狀態(tài)監(jiān)測、繼電保護(hù)、安全防護(hù)等多種信息。通信傳輸主干網(wǎng)主要使用光纖，遠(yuǎn)距離傳輸光纖具有明顯的優(yōu)勢。互聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)則主要用來查詢信息，了解當(dāng)前的電力政策，跟蹤市場前沿動態(tài)，學(xué)習(xí)最新電力技術(shù)知識等，當(dāng)然感知延伸層部分信息數(shù)據(jù)也可通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸。
3）感知延伸層向上連接各專業(yè)網(wǎng)絡(luò)，向下連接感知使用對象，主要用來采集狀態(tài)信息、圖像信息、電表度數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，傳輸智能家居、水、氣、熱等控制指令，實(shí)現(xiàn)智能管理。該層主要利用PLC短距離無線通信、多功能傳感器、紅外通信、射頻、網(wǎng)絡(luò)路由等技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對各智能設(shè)備的感知。通過這些技術(shù)，提高其感知水平，擴(kuò)展智能電網(wǎng)的覆蓋范圍，使智能電網(wǎng)的物理網(wǎng)絡(luò)得到極大的拓展。
2.2各通信技術(shù)模塊的開發(fā)
（1）電力線通信技術(shù)：這是一項(xiàng)傳統(tǒng)的技術(shù)，分別為窄帶和寬帶電力線通信技術(shù)，后者傳輸速度更快，可達(dá)100Mbit/s。但無法使用TCP/IP通信協(xié)議，進(jìn)而不容易實(shí)現(xiàn)與其他通信網(wǎng)絡(luò)的連接；同時存在信號衰減強(qiáng)烈、用電負(fù)荷大、負(fù)載圈亢隨機(jī)變化、載波頻率低的問題。因此，如何設(shè)計(jì)通信標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)轉(zhuǎn)換接口，實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)的有效互聯(lián)，提高通信傳輸質(zhì)量和速度等問題將是電力線通信技術(shù)的研究主要方向。隨著科技的發(fā)展，我們對未來家庭插座可以通過寬帶布線通信,實(shí)現(xiàn)即插即用。
（2）光纖以太網(wǎng)通信技術(shù)：一是光纖復(fù)合架空地線（OPGW）技術(shù)，二是自承式光纜技術(shù)（ADSS）。OPGW是電力通信系統(tǒng)的一種新型特種光纜，在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中將光纖單元復(fù)合在導(dǎo)線中，主要優(yōu)勢是比較容易進(jìn)行施工,避免了在路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾；目前在電力通信主干網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)得到了應(yīng)用,并逐漸向智能電網(wǎng)主要通信方式發(fā)展。ADSS優(yōu)勢在于其較低的安裝費(fèi)用，但是，在進(jìn)行架空作業(yè)過程中，需要使用配套固定掛件，更適合于已架設(shè)好輸電線路上,避免電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)重復(fù)停電作業(yè)的情況。
（3）無線通信術(shù)模塊的開發(fā)?，F(xiàn)在，基于多載波調(diào)制、碼分多址技術(shù)、異步傳輸技術(shù)的3G技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了圖像、語音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息的提供。無線網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵問題是信息碼格式、通信速率、傳輸環(huán)境和單片機(jī)干擾。其中接收模塊已受到單片機(jī)時鐘頻率的倍頻干擾，其中，51系列的干擾較大,PIC系列較小。所以，需要在單片機(jī)中加入隔離電路并降低其工作頻率，降低干擾。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，已作為防風(fēng)防汛等應(yīng)急通信的一種重要手段，浙江、江蘇等地電網(wǎng)開始使用無線通信的嘗試。
2.3信息與通信安全
為了保障智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及高效性，就要采取措施優(yōu)化電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，結(jié)合智能電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際制定相關(guān)保障其安全性的措施。對此，筆者認(rèn)為應(yīng)該做到以下兩點(diǎn)：首先，事先為智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行制定可靠的安全保護(hù)措施，制定信息安全規(guī)章制度，從而做到避免安全問題的發(fā)生。其次，從圖2的智能電網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析，通過傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)對感知對象的實(shí)時控制，采用最新的移動無線通信技術(shù)，保證通信網(wǎng)絡(luò)能夠連接到控制終端的計(jì)算機(jī)信息處理平臺，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)科學(xué)的、及時的處理；同時需采用接入控制驗(yàn)證技術(shù)和信息加密技術(shù)，防止接入端的網(wǎng)絡(luò)入侵，多重攻擊，病毒傳播等網(wǎng)絡(luò)安全問題。
2.4電網(wǎng)不穩(wěn)定
從目前智能電網(wǎng)中電力通信的運(yùn)行和應(yīng)用現(xiàn)狀分析,電網(wǎng)不穩(wěn)定也是最常見的問題之一。在電力通信的應(yīng)用中,造成電網(wǎng)不穩(wěn)定的主要原因是物理系統(tǒng)中潛在存在的功率不平衡問題,為了確保電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行,就需要找到一個相對穩(wěn)定的平衡點(diǎn),這其實(shí)是負(fù)荷母線上節(jié)點(diǎn)功率方面的平衡問題,節(jié)點(diǎn)無功功率、負(fù)荷耗能無功功率,可實(shí)現(xiàn)該種平衡,同時平衡點(diǎn)也能夠起到有效抑制擾動的作用。
二、智能電網(wǎng)技術(shù)在用電營銷中的應(yīng)用
（一）智能化抄表
隨著我國智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化抄表不斷應(yīng)用于我國電力營銷中，有效提高了我國用電營銷效率。遠(yuǎn)程抄表和抄表設(shè)備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現(xiàn)。遠(yuǎn)程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊，采用低壓配電線、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線以及串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ嵓夹g(shù)，遠(yuǎn)程自動抄錄、統(tǒng)計(jì)用戶智能電表用電表數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行自動計(jì)費(fèi)。對于一些未能實(shí)施遠(yuǎn)程抄表的地區(qū)，抄表人員可以攜帶準(zhǔn)確可靠、便于操作的智能化抄表設(shè)備進(jìn)行實(shí)地抄表，及時掌握用戶的用電信息。
（二）智能化自動配電系統(tǒng)
智能化自動配電系統(tǒng)即是綜合運(yùn)用微機(jī)控制技術(shù)、電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建用電營銷智能化系統(tǒng)，提升用電營銷效率。目前，我國用電營銷中的智能化自動配電系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監(jiān)控實(shí)時性強(qiáng)的優(yōu)勢，同時為遠(yuǎn)程抄表提供了信息交流基礎(chǔ)。目前，我國智能化自動配電系統(tǒng)在功能方面不斷完善，已能夠兼容GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)，同時也有效實(shí)現(xiàn)了用電營業(yè)管理信息系統(tǒng)與自動抄表系統(tǒng)之間資源共享，有效提升了我國用電營銷管理水平。
（三）營配信息通信一體化平臺
營配信息通信一體化平臺即是在拓?fù)潢P(guān)系、基礎(chǔ)資源、客戶資料模型以及電網(wǎng)設(shè)施的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)現(xiàn)代化信息傳輸技術(shù)，構(gòu)建用戶停屈媛媛國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院陜西西安710000電管理、供電穩(wěn)定性管理、報(bào)裝業(yè)擴(kuò)輔助以及線損管理和電網(wǎng)CIS一體化的信息服務(wù)平臺。主、輔、補(bǔ)充相結(jié)合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道，該傳輸線路以光纖為主要通道，寬帶無線網(wǎng)絡(luò)為輔助通道，并在傳輸過程中采用公共信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效補(bǔ)充。目前，我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸?shù)恼_性、完整性以及及時性，同時也便于電力企業(yè)對電力營銷的實(shí)時監(jiān)控和維護(hù)，推動了我國電力營銷的不斷發(fā)展。
（四）智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網(wǎng)絡(luò)將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關(guān)部門傳遞的設(shè)備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道，電力相關(guān)部門能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地跟蹤和監(jiān)控電力傳輸和營銷，對于電力運(yùn)輸及儲存過程中出現(xiàn)的耗損情況和環(huán)節(jié)能夠及時發(fā)現(xiàn)，同時采取相關(guān)解決措施，有效避免電網(wǎng)出現(xiàn)盜電現(xiàn)象。
一、引言
我們知道，天線有很多種，但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達(dá)、聲納以及軍事通信中，完成空間濾波和參數(shù)估計(jì)兩大任務(wù)。當(dāng)陣列天線應(yīng)用到移動通信領(lǐng)域時，通信工程師喜歡用“智能天線”來稱謂之。智能天線根據(jù)方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類，采用固定形狀方向圖的智能天線，且不需要參考信號;第二類，采用自適應(yīng)算法形成方向圖的智能天線，需要參考信號。
本文在以下提到的智能天線都是指第二類，即(自適應(yīng))智能天線，這也是目前智能天線研究的主流。
二、智能天線的技術(shù)現(xiàn)狀
在分析研究智能天線技術(shù)理論的同時，國內(nèi)外一些大學(xué)、公司和研究所分別建立了試驗(yàn)平臺，用實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證理論研究的成果，得出相應(yīng)的結(jié)論。
(1)在美國
在智能天線技術(shù)方面，美國較其它國家要成熟的多，并已開始投入實(shí)用。美國ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置，有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用，現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。
(2)在歐洲
歐洲通信委員會(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計(jì)劃中實(shí)施了第一階段智能天線技術(shù)研究，稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure)，由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項(xiàng)目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?995年初開始現(xiàn)場試驗(yàn)，天線陣列由8個陣元組成，射頻工作頻率為1.89GHz，陣元間距可調(diào)，陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀脭?shù)字波束成形的方法實(shí)現(xiàn)智能天線，采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作為中央控制。
(3)在日本
ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣，射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數(shù)變換后，進(jìn)行快速付氏變換(FFT)處理，形成正交波束后，分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，數(shù)字信號處理部分由10片F(xiàn)PGA完成，整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。
我國目前有部分單位也正進(jìn)行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中，信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列，射頻工作于1785~1805MHz，采用TDD雙工方式，收發(fā)間隔10ms，接收機(jī)靈敏度最大可提高9dB。
三、智能天線的優(yōu)勢
智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術(shù)，歸納起來，智能天線具有以下幾個突出的優(yōu)點(diǎn)。
(1)具有測向和自適應(yīng)調(diào)零功能，能把主波束對準(zhǔn)入射信號并適應(yīng)實(shí)時跟蹤信號，同時還能把零響點(diǎn)對準(zhǔn)干擾信號。
(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然，采用多天線陣列將截獲更多的空間信號，也即是獲得陣列增益。
(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波，具有較強(qiáng)的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對系統(tǒng)性能的影響。
(4)增強(qiáng)系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力，因?yàn)樘炀€陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。
(5)可以利用智能天線，實(shí)時監(jiān)測電磁環(huán)境和用戶情況來提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。
(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益，從而較好地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。為移動臺的進(jìn)一步簡化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接，從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù)，可以實(shí)時地測量和記錄移動臺的位置和速度，為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。
四、智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較
為了進(jìn)一步理解智能天線的概念，我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。
(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較
智能天線與自適應(yīng)天線并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，只是由于應(yīng)用場合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消，一般地，雷達(dá)接收到的干擾信號具有很強(qiáng)的功率電平，并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無線通信系統(tǒng)中，由于多徑傳播效應(yīng)到達(dá)天線陣列的干擾數(shù)目遠(yuǎn)大于天線陣列單元數(shù)，入射角呈現(xiàn)隨機(jī)分布，功率電平也有很大的動態(tài)變化范圍，此時的天線叫智能天線。對自適應(yīng)天線而言，只需對入射干擾信號進(jìn)行抵消以獲得信干噪比(SINR，SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言，由于到達(dá)陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數(shù)是隨機(jī)變化的，所以獲得的是統(tǒng)計(jì)意義上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較
空間分集是無線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認(rèn)為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進(jìn)一步發(fā)展。
但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關(guān)性，也即是不同路徑的多徑信號的弱相關(guān)性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進(jìn)行加權(quán)合并來形成空間濾波。一個根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個波長(一般取λ/2)，而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個波長。
(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較
小區(qū)的扇區(qū)化可以認(rèn)為是一種簡化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)。現(xiàn)在，我們來討論一個頗有爭議的問題。根據(jù)IS-95建議，當(dāng)采用120°扇區(qū)時系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論，扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實(shí)際的電磁環(huán)境，我們認(rèn)為對這一問題的回答是否定的。這是因?yàn)檎ㄊ邮盏降男盘柾怯稍S多相關(guān)性較強(qiáng)的多徑信號構(gòu)成的。一般情況下，各徑信號的時延擴(kuò)展小于一個chip周期。這時信號波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號的質(zhì)量達(dá)不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號，一旦該徑信號受到嚴(yán)重的衰落，則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外，過窄的接收波束在工程上是難以實(shí)現(xiàn)的，并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。
五、智能天線的未來展望
(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機(jī)地聯(lián)系起來，故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面，高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。
(2)采用高速DSP技術(shù)，將原先的射頻信號轉(zhuǎn)移到基帶進(jìn)行處理?；鶐幚磉^程是數(shù)字算法的硬件實(shí)現(xiàn)過程。
(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越，同時陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖，因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。
(4)在移動臺中(如手機(jī))采用智能天線技術(shù)。
(5)采用智能天線技術(shù)來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問題，以改善上下鏈路的性能。
鑒于上述交通管理工作中存在的種種不足和缺陷，為了更好的簡化交通管理系統(tǒng)流程，完善交通管理工作流程，在傳統(tǒng)管理模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算來實(shí)現(xiàn)適時、有效的交通管理控制體系顯然是不現(xiàn)實(shí)的。此時，我們需要將目光脫離傳統(tǒng)的交通管理流程，從新的技術(shù)角度入手去研究交通管理新流程，從而實(shí)現(xiàn)交通管理工作的有序、科學(xué)。面對這種情況，以智能交通系統(tǒng)為核心的交通控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，然而時至今日仍然有不少單位雖然看似引入了人工智能技術(shù)，但是面對復(fù)雜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備操作要求，不少工作人員就顯得有點(diǎn)無力了。但是事實(shí)證明，這種做法是成功的，它雖然在交通管理領(lǐng)域工作人員操作上存在問題，但是在系統(tǒng)應(yīng)用效果中有著巨大優(yōu)勢?；诖?，我們可以從下面兩個角度去分析智能協(xié)作技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用。首先，由于城市交通狀況本身有著復(fù)雜、非線性且瞬時多變的特征，同時交通管理人員又高度要求信息傳輸?shù)膶?shí)時性、瞬時性，這個時候?qū)φ麄€城市交通管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳控制顯然是不可能的，只能要求整個城市交通保持在最合理、最有序的狀態(tài)。其次，在智能協(xié)作技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用上，局部合理與整體合力并不存在相悖的問題，但是當(dāng)產(chǎn)生這種問題的時候我們可以從局部入手進(jìn)行協(xié)商，通過協(xié)作的方式來解決各種相悖問題，從而確保交通管理工作的有序開展。
2智能協(xié)作技術(shù)在交通管理中的具體應(yīng)用研究
通過對我國傳統(tǒng)交通管理工作存在的問題和特征研究，采用多個不同功能的智能技術(shù)來協(xié)作控制交通工作可謂是一種合理、有效的管理方法，這一技術(shù)是基于智能協(xié)作為核心的新型交通管理系統(tǒng)，具體應(yīng)用策略如下。
2.1系統(tǒng)建設(shè)
交通信號燈作為當(dāng)今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基礎(chǔ)管理措施，在整個城市交通控制系統(tǒng)中一直發(fā)揮著不可替代的重要作用。因此在這里研究中，我們主要以路通燈的控制為基礎(chǔ)來闡述智能協(xié)作技術(shù)的應(yīng)用情況。為了更好、更方便的敘述這一系統(tǒng)優(yōu)勢，我們這里不妨將信號燈的應(yīng)用設(shè)為如下情況。(1)路口是交通系統(tǒng)的基本控制單位。一個城市的交通系統(tǒng)主要由路口1,路口2,…,路口n共n個路口及連接這些路口的所有道路組成。(2)各方向紅綠燈基本周期相同,記周期開始時刻為t=0,1,2,…；(3)Li(t)為描述t時刻等候在i路口的車輛數(shù)量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分別表示t時刻等候在i路口的不同方向的等候車隊(duì)長度。Li(t)為狀態(tài)變量。(4)X′,Y′,…分別表示系統(tǒng)設(shè)定的不同方向等候車隊(duì)長度的閾值。一旦某方向的等候車隊(duì)長度超過閾值,則agent開始協(xié)商、協(xié)作以使等候車隊(duì)長度低于或盡量接近于此閾值。此閾值可根據(jù)具體情況動態(tài)修改。(5)g(t)為在t時刻開始的周期中綠燈亮所占的比例,此為控制變量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系統(tǒng)并非用于處理這種簡化假設(shè)—它恰恰是為了解決傳統(tǒng)交通控制過于簡化交通模型的問題而設(shè)計(jì)的;本文也不擬對此假設(shè)所涉及的變量進(jìn)行精確建模和計(jì)算。對于復(fù)雜的實(shí)際情況和更多的功能需求,可以相應(yīng)增加agent的知識庫內(nèi)容及感知器的復(fù)雜度。這些都不影響對系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和工作原理的闡述。
2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目前，雖然智能協(xié)作技術(shù)已經(jīng)在交通管理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是仍然有不少地方需要我們深入研究和探討。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不斷發(fā)生、交通問題越來越復(fù)雜的今天，建立健全交通管理機(jī)制勢在必行。在這里的智能協(xié)作技術(shù)應(yīng)用中，具體的設(shè)計(jì)策略如下。
2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)中包括兩類agent:一個區(qū)域控制主題(AreaControlAgent,簡記為ACA)和多個路口控制agent(CrossContro-lAgent,簡記為CCA)。其中,每個路口控制agent可與鄰近的agent通信,并與唯一的區(qū)域控制agent相連。下面分別對這兩類agent加以介紹。
2.2.2路口控制agent(CCA)
路口控制agent是典型的協(xié)同型agent,即所有的CCA有著共同的全局目標(biāo)—使得區(qū)域交通暢通,同時每個CCA也有與全局目標(biāo)一致的局部目標(biāo)—盡量使本路通暢通。城市中的每個路口有且僅有一個CCA。CCA的基本功能是:根據(jù)路通狀況動態(tài)調(diào)整g(t),即一個周期內(nèi)的紅綠燈配時方案,使得本路口的等候車隊(duì)長度Li(t+1)盡量取最小值,同時使Li每個分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系統(tǒng)設(shè)定的閾值。并每個周期向相鄰CCA及所從屬的ACA發(fā)送當(dāng)前路口狀態(tài)信息。當(dāng)Li的某個分量(如Xi)高于所預(yù)定的值閾X′時,該CCA根據(jù)其鄰近4個CCA及路口的狀態(tài),發(fā)出協(xié)作請求。例如:請求其上游路口i的CCA在t1時刻減少gi(t2),或請求其下游路口j的CCA在t2時刻增加gj(t2)等,以確保路口的暢通。當(dāng)CCA收到鄰近CCA的協(xié)作請求時,也可以根據(jù)自身狀況及當(dāng)前路口狀況,接受、協(xié)商或拒絕。此外,CCA還接受ACA所發(fā)出的控制指令和策略調(diào)整指令。路口控制agent的結(jié)構(gòu)如圖2所示:所有路口控制agent有著相同的結(jié)構(gòu)。包括控制模塊、推理機(jī)、感知器、執(zhí)行模塊、狀態(tài)欄、知識庫、路口模型等部分。
2.2.3區(qū)域控制
區(qū)域控制agent負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、指揮所管轄的CCA,并收集、分析、整理所轄CCA定期發(fā)送的路口狀態(tài)報(bào)告。在通常情況下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA對本路口的交通控制,以及CCA之間的協(xié)商協(xié)作行為。在具體的管理工作中，一旦發(fā)生如下情況，我們可以迅速的通過智能協(xié)作技術(shù)命令來實(shí)現(xiàn)交通管理工作。首先，突發(fā)事件的發(fā)生，比如有消防車、救護(hù)車等特殊車輛要通過某種特定的車道的時候，交通管理部門可以利用CAC強(qiáng)制命令該路段所有路口的交通燈全部亮綠燈，從而確保這類車輛的迅速通過。其次，發(fā)現(xiàn)區(qū)域路段出現(xiàn)嚴(yán)重負(fù)載不平衡現(xiàn)象的時候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的進(jìn)行修正與處理。
智能電網(wǎng)相對來說一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，環(huán)境、用戶等對電網(wǎng)系統(tǒng)提出了不同層次的要求，也就需要電網(wǎng)在原有基礎(chǔ)之上有更加的反應(yīng)與適應(yīng)能力，而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中表現(xiàn)最為突出了就是優(yōu)化電網(wǎng)，在特定條件下能夠滿足環(huán)境、用戶對電網(wǎng)系統(tǒng)提出的高層次要求。但是，就我國目前形勢而言，在電網(wǎng)架構(gòu)等方面掌握的技術(shù)同發(fā)達(dá)國家相比，我國還處在初級階段，從某種意義上也就證明智能電網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間，因此加大對電網(wǎng)的優(yōu)化力度具有迫切性。立足整體，從全面出發(fā)，智能化和自動化是電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢，而電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中也將成為一種必然趨勢。
1.2應(yīng)用電子電力技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢
能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題，電力企業(yè)要想在激烈的競爭中立于不敗之地，就必須依據(jù)自身實(shí)際情況制定出行之有效的開發(fā)研究智能電網(wǎng)計(jì)劃，從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的要求。電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問題，為促進(jìn)可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是，電子電力技術(shù)的應(yīng)用是新形勢下確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性的重要技術(shù)。
2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
伴隨著社會的迅猛發(fā)展，能源問題是我國乃至世界共同關(guān)注的話題，也正是在這種情況下，我國電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進(jìn)行創(chuàng)新和引進(jìn)新技術(shù)，做到同風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣，要想根本性提升其能源利用效率，就必須在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)電技術(shù)，例如：可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備等。以風(fēng)能發(fā)電為例，為了達(dá)到風(fēng)電機(jī)組變速運(yùn)行的目的，應(yīng)當(dāng)采用雙饋風(fēng)電機(jī)組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式，這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電，為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。
2.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
縱觀整個直流輸電系統(tǒng)中，在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯，而輸電環(huán)節(jié)又包括多個方面，可以將其簡單的分為：高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電，在無特殊情況下，在發(fā)電和用電這兩個環(huán)節(jié)使用的都是交流電，進(jìn)而對系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)能夠有效控制，再者，將各種先進(jìn)技術(shù)有效融合起來，可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用，在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時，在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗，進(jìn)而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。
2.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)了信息共享和交流，智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來。智能化變電站是綜合利用各項(xiàng)技術(shù)在原有數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，智能化體現(xiàn)在多個方面：數(shù)字采集和展示、信息共享，從某種意義上來說提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性，同時也節(jié)約了成本。例如：用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)一次設(shè)備被檢信號回路和操控驅(qū)動，使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路，為二次設(shè)備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件，從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來，為電力企業(yè)提升行業(yè)競爭力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.4電子電力技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術(shù)”這一概念，它是以用戶對電力安全可靠性和電能質(zhì)量為理論依據(jù)，將電子電力技術(shù)和配電自動化技術(shù)兩者有效結(jié)合起來，進(jìn)而為用戶提供高層次的電力供應(yīng)技術(shù)，能夠在最短時間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問題。當(dāng)然，智能配電網(wǎng)并不是簡單依據(jù)電子電力技術(shù)就能夠完成，它需要依賴于先進(jìn)傳感測量技術(shù)，在特定條件下通過通訊網(wǎng)絡(luò)等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在這個基礎(chǔ)之上實(shí)時監(jiān)視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標(biāo)便是提高電能質(zhì)量，依據(jù)實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的電能質(zhì)量評估方法，確保用戶質(zhì)量和用電安全。
二、智能ODN光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用研究
目前為止，我國的智能ODN光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚處于起步階段，并沒有真正的發(fā)展起來。國內(nèi)各個ODN廠家使用的技術(shù)和發(fā)展方向并不相同，彼此之間存在著較大的差異。如今，主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中的智能ODN智能標(biāo)簽有三種模式，分別是電子標(biāo)識模式、射頻標(biāo)識模式、二維碼模式。應(yīng)用智能ODN光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以提升光纖網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、提升業(yè)務(wù)調(diào)度效率，也可以提升光網(wǎng)投資效益。2011年初，上海貝爾、中興分別推出了SmartODN、EODN的智能ODN解決方案，并將其應(yīng)用于通信技術(shù)當(dāng)中，對ODN技術(shù)應(yīng)用投資，保證了ODN資源管理的準(zhǔn)確性，并且在工程施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，通過ODN技術(shù)實(shí)現(xiàn)了營運(yùn)維修核心問題的順利解決。1、提升光纖網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。智能ODN系統(tǒng)可以在局域網(wǎng)中加入光功率監(jiān)測單板，對外接光路進(jìn)行測試，并且根據(jù)實(shí)際情況將監(jiān)測結(jié)果反饋到智能ODN網(wǎng)管中，網(wǎng)管工作人員以此來進(jìn)行工作，保證光纖網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。此外，智能ODN技術(shù)還可以進(jìn)行故障排查，分析OTDR反射曲線，精準(zhǔn)定位光路故障位置，從而實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的快速維護(hù)，提升光纖網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。2、提升業(yè)務(wù)調(diào)度效率。系統(tǒng)的日常維護(hù)中，業(yè)務(wù)調(diào)度是十分重要的環(huán)節(jié)，業(yè)務(wù)調(diào)度對工作人員的要求很高，除了具有一定的經(jīng)驗(yàn)外，還要對數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)掌握。智能ODN光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到調(diào)度中，可以實(shí)現(xiàn)反饋信息的精確處理，提升調(diào)度效率，在很大程度上降低了調(diào)度成本。此外，智能ODN系統(tǒng)計(jì)算迅速，可以迅速恢復(fù)工作，通過備用路由保證業(yè)務(wù)正常工作，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)度效率整體提高。3、提升光網(wǎng)投資效益。在大規(guī)模的FTTx建設(shè)下，ODN已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)投資的主體，是FTTx建設(shè)當(dāng)中的重中之重。而ODN在FFTx的建設(shè)當(dāng)中，大多數(shù)ODN設(shè)備都安裝于戶外，受天氣影響變化較大，容易導(dǎo)致設(shè)備受損，最后難以辨認(rèn)。智能ODN光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以很好的解決這一問題，并且智能錄入光纖施工信息，提高生產(chǎn)效率，更好的促進(jìn)城市光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
2能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架分析
2.1能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成
構(gòu)建“能源互聯(lián)網(wǎng)”的主要目的是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)（更多應(yīng)用新能源）、提高能源效率（發(fā)揮不同能源優(yōu)勢和新型負(fù)荷的技術(shù)優(yōu)勢），從而改善用戶體驗(yàn)。優(yōu)化能源互聯(lián)網(wǎng)資源，首先需要確認(rèn)能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成要素，界定優(yōu)化范圍。根據(jù)文獻(xiàn)[1]和[2]描述，結(jié)合智能電網(wǎng)研究成果，圖1描述了能源互聯(lián)網(wǎng)總體構(gòu)成：電、供熱及供冷等形式的能源輸入通過與信息等支撐系統(tǒng)有機(jī)融合，構(gòu)成協(xié)同工作的現(xiàn)代“綜合能源供給系統(tǒng)”。該系統(tǒng)內(nèi)多種能源（化石能源、可再生能源）通過電、冷、熱和儲能等形式之間的協(xié)調(diào)調(diào)度供給，達(dá)到能源高效利用、滿足用戶多種能源應(yīng)用需求、提高社會供能可靠性和安全性等目的；同時，通過多種能源系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)，還有助于消除能源供應(yīng)瓶頸，提高各能源設(shè)備利用效率。不同能源對環(huán)境的影響不同，傳統(tǒng)能源供應(yīng)體系中，特定能源已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定的消費(fèi)市場，比如石油主要用于交通、化工、發(fā)電等行業(yè)；天然氣則主要于日常生活、供熱、發(fā)電、交通等領(lǐng)域。可再生能源目前幾乎全部用來發(fā)電。一次能源長期以來形成了自身的產(chǎn)業(yè)鏈條，不同種類能源間互相補(bǔ)充空間有限。但是，電能可以充當(dāng)不同能源間的橋梁。目前可再生能源絕大部分轉(zhuǎn)化為電能。如果通過電能用綠色可再生能源替換其他高污染一次能源，可以提高能源消費(fèi)的整體環(huán)境友好程度。要實(shí)現(xiàn)這種能源的優(yōu)化供給需要具備幾個條件：①要具備不同種類能源間的（供求關(guān)系等）信息互通；②要具備能源輸出互相替代的必要技術(shù)手段，即通過電能能夠滿足被替代能源消費(fèi)主體的需求；③要能夠給能源消費(fèi)者清晰、及時的引導(dǎo)信號，吸引能源消費(fèi)主體參與能源消費(fèi)優(yōu)化配置。具備以上條件，配合必要的技術(shù)手段，最終實(shí)現(xiàn)社會能源的整體優(yōu)化利用。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可以通過技術(shù)手段構(gòu)建“能源互聯(lián)網(wǎng)”。
2.2能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架
為了達(dá)到上述整體優(yōu)化目標(biāo)，在明確能源“互聯(lián)”范圍基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步研究合理的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)發(fā)揮多種能源與用戶互聯(lián)、互動的整體優(yōu)勢。這種能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架設(shè)計(jì)的唯一目的是發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，從技術(shù)角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市場和技術(shù)條件限制的前提下，設(shè)計(jì)滿足上述條件的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架模型，如圖2所示。圖2所示“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架”包括“市場環(huán)境”、“能源供給、轉(zhuǎn)化和消費(fèi)”、“信息支持”以及“調(diào)度控制”4個部分。市場環(huán)境包括能源供給側(cè)市場和能源需求側(cè)市場。其中，能源供給側(cè)市場負(fù)責(zé)不同種類能源的市場價格信號，調(diào)節(jié)市場能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)（可以在這個環(huán)節(jié)使用價格信號或補(bǔ)貼鼓勵使用清潔能源，減小環(huán)境污染）；能源需求側(cè)市場負(fù)責(zé)吸引可控負(fù)荷和具有反向送電（或其他能源形式）的“發(fā)用電聯(lián)合體”參與需求側(cè)調(diào)度控制的價格或其他激勵信號，以鼓勵負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)。能源供給、轉(zhuǎn)化及消費(fèi)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源流，也是整個技術(shù)框架的最終優(yōu)化協(xié)調(diào)對象。多種能源發(fā)出的電、熱、冷等能量形式通過輸電電網(wǎng)、管網(wǎng)或者運(yùn)輸通道最終抵達(dá)用戶側(cè)，滿足用戶的用能需求。能源互聯(lián)網(wǎng)框架在以上基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了對分布式電源和微電網(wǎng)的支持，同時應(yīng)用各種儲能以及電轉(zhuǎn)化為氣體等技術(shù)，結(jié)合信息共享和多種能源的成本對比，以電能為中心實(shí)現(xiàn)有目標(biāo)（優(yōu)化或降低污染、提高清潔能源比例等）的多種能源間的替代和轉(zhuǎn)換。消費(fèi)環(huán)節(jié)除了包括傳統(tǒng)用戶還增加了智能可控用戶以及可以反向供能的發(fā)用電聯(lián)合體等。信息共享支持是整個技術(shù)框架中的信息流?！案咚?、可靠和安全”的未來信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下大量數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析再到優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)條件。在信息技術(shù)支持下，為保障整個能源框架的安全優(yōu)化運(yùn)行，需要設(shè)置必要的運(yùn)營管理機(jī)構(gòu)，對能源進(jìn)行集中調(diào)度管理，這種調(diào)度管理可以采用與外部市場環(huán)境相適應(yīng)的商業(yè)運(yùn)營模式并根據(jù)能源管理范圍進(jìn)行分級設(shè)計(jì)。同時針對用戶側(cè)可控負(fù)荷和具有發(fā)電及其他供能（供熱、制冷等）能力的“發(fā)用電聯(lián)合體”在自愿的前提下可以直接參與或通過“負(fù)荷調(diào)度控制”，應(yīng)用“虛擬發(fā)電廠”技術(shù)參與能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度控制。這種基于信息共享的通過能源整體調(diào)度控制實(shí)現(xiàn)能源的整體優(yōu)化利用是能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的核心內(nèi)容。
2.3能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化控制概念模型
在上述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架內(nèi)能源消費(fèi)有如下特性。（1）能源供應(yīng)能夠“互聯(lián)”。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下不同能源間可以相互支持以及一定程度上的替代轉(zhuǎn)換。這種互聯(lián)可以通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向用戶最終需求的“應(yīng)用轉(zhuǎn)化”，也可以直接通過能源間的轉(zhuǎn)換與替代實(shí)現(xiàn)。（2）能源互聯(lián)后不影響用戶的使用。方便用戶安全高效使用，原來互相割裂的能源供應(yīng)“互聯(lián)”后應(yīng)提升用戶體驗(yàn)，不影響用戶的正常使用。（3）能源互聯(lián)后能夠優(yōu)化。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下的能源供應(yīng)應(yīng)該比“互聯(lián)”之前有更高的效率?？梢?，能源互聯(lián)網(wǎng)是一個以對能源進(jìn)行整體優(yōu)化為目標(biāo)的復(fù)雜能源供用系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化的目的，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。綜上所述，不同種類能源消費(fèi)行為的成本是變動的，同時，不同種類能源供應(yīng)對環(huán)境的影響不同。再考慮到新型負(fù)荷的可控性，建立如下能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化模型。以上模型的物理意義是在滿足能源總供給與需求之間平衡和能源與供給消費(fèi)約束的前提下，追求能源供應(yīng)總成本最低或者污染排放最小等優(yōu)化目標(biāo)。能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化模型根據(jù)不同市場運(yùn)營規(guī)則細(xì)節(jié)上將有所不同，這里討論的優(yōu)化模型是對能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的一種目的性描述，求解該模型需要確定不同能源的成本函數(shù)和其他約束條件，這些約束條件與具體的能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營規(guī)則和物理環(huán)境密切相關(guān)。
3能源互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀
上述“能源互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)框架是對未來能源整體供用體系的概念性設(shè)想，關(guān)于未來的能源發(fā)展，國內(nèi)外普遍開展了基于先進(jìn)信息通信技術(shù)的包含能源互動思想（包含能源間的轉(zhuǎn)化和替代）的相關(guān)研究。除了文獻(xiàn)[1]中關(guān)于“能源互聯(lián)網(wǎng)”的設(shè)想外，美國各大研究機(jī)構(gòu)和高校都在進(jìn)行相關(guān)研究。在用戶互動方面，美國在需求側(cè)響應(yīng)方面已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，電網(wǎng)中出現(xiàn)了專職的“調(diào)荷服務(wù)商”用于為電網(wǎng)提供負(fù)荷調(diào)度服務(wù)；能源的互聯(lián)與轉(zhuǎn)換方面，美國發(fā)電公司長期根據(jù)市場需要選擇出售天然氣與電力的比例。歐盟也在開展“智能能源的未來網(wǎng)絡(luò)”（FINSENY）項(xiàng)目，研究將能源與信息的整合，匯集了能源和ICT（信息通信技術(shù)）行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)以確定智能能源系統(tǒng)對ICT的要求，從而提供創(chuàng)新性的能源解決方案以優(yōu)化能源傳輸，改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)方式，減少CO2的排放，改善生活環(huán)境[3]。日本則在微網(wǎng)及分布式電源基礎(chǔ)上致力于研究冠名為“電力路由器”的電能控制技術(shù)及相關(guān)裝備[4]。在國內(nèi)，關(guān)于未來能源供應(yīng)技術(shù)的研究一直受到高度重視，國家電網(wǎng)公司明確“能源互聯(lián)網(wǎng)”是未來的智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)是承載第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)平臺，對第三次工業(yè)革命具有全局性的推動作用。目前，國家電網(wǎng)公司已積極開展、部署相關(guān)研究工作。北京市科委組織了“第三次工業(yè)革命”和“能源互聯(lián)網(wǎng)”專家研討會，并啟動了相關(guān)軟課題研究，以期形成詳細(xì)的能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研報(bào)告和路線圖。中國能源發(fā)展目前面臨總量供應(yīng)（石油、天然氣對外依存度高）、資源配置（能源與生產(chǎn)力分布不均衡）、能源效率（大量煤炭直接燃燒，整體能效偏低）、生態(tài)環(huán)境（土壤、水質(zhì)、大氣污染）四大問題。針對以上問題，可以采用增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架統(tǒng)一配置能源資源，從能源供給和使用2個方面進(jìn)行整體優(yōu)化，基于信息共享建立必要的市場調(diào)節(jié)機(jī)制，優(yōu)化引導(dǎo)能源的開發(fā)和使用，最終實(shí)現(xiàn)增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率，以電能為中心統(tǒng)一優(yōu)化配置能源資源；使能源發(fā)展方式由消耗型向可持續(xù)、可再生和更環(huán)保的發(fā)展軌跡過渡；實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)安全、清潔、環(huán)保與友好地發(fā)展[5-11]。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)，簡單的理解就是物與物之間相連的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是信息技術(shù)和工業(yè)化時展的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要由傳感技術(shù)、控制技術(shù)和信息通信技術(shù)融合而成，能夠借助互聯(lián)網(wǎng)將生活中的一切物品的識別、定位、遠(yuǎn)程控制和管理等通過專用的傳感器設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對互聯(lián)網(wǎng)的一種拓展和延伸，是一種在21世紀(jì)全面互聯(lián)互通的智能化網(wǎng)絡(luò)。在如今，由于不斷有各種不同領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)解決方案的形成，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。在智能建筑的能源管理中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，進(jìn)一步提升了建筑的能源管理能力，節(jié)約了更多的能源資源。
3智能建筑能源管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合
智能建筑作為信息技術(shù)在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用而產(chǎn)生的一種新型產(chǎn)物，主要是以建筑物為平臺，依靠相關(guān)的建筑設(shè)備和對象，借助智能化的技術(shù)，為人們提供一種全方位的舒適的建筑環(huán)境，體現(xiàn)了建筑的安全性、高效性、節(jié)能性和環(huán)保性。時代的發(fā)展，對于建筑智能化集成管理就必須對建筑的能源進(jìn)行管理，將各種系統(tǒng)進(jìn)行綜合、協(xié)調(diào)和控制，實(shí)現(xiàn)對建筑的統(tǒng)一管理，提升建筑內(nèi)整體的能耗水平的下降。在智能建筑中，能源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要為三層結(jié)構(gòu)，分別為現(xiàn)場層、網(wǎng)絡(luò)層和管理層。在現(xiàn)場層中，主要包含的是現(xiàn)場采用的各種設(shè)備，如傳感器、智能儀表等。在現(xiàn)場層中，通信一般采用的是現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)層則是現(xiàn)場層與管理層之間進(jìn)行有效通信的橋梁，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的采集指令的發(fā)送和采集信息的傳送功能。管理層則主要是實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備統(tǒng)一的監(jiān)視、控制和管理，并將現(xiàn)場采集到的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，此外，還具備報(bào)警功能。智能建筑能源管理系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)，對于實(shí)現(xiàn)智能建筑能源管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)場層能夠采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所需的各種智能化設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層能夠?qū)崿F(xiàn)不同方式的通信，滿足物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理需求。管理層能夠有效采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能建筑能源管理系統(tǒng)進(jìn)行良好融合的過程中，一方面需要對當(dāng)前智能建筑能源管理系統(tǒng)進(jìn)行分析然后采取措施進(jìn)行完善，另一方面需要將完善后的智能建筑能源管理系統(tǒng)接入到物聯(lián)網(wǎng)平臺，這樣才能有效發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)智能建筑能源管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理系統(tǒng)中的有效運(yùn)用實(shí)例
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)前最新型的技術(shù)，在智能建筑的能源管理系統(tǒng)中，目前已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。從前文論述可知，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠與能源管理系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的融合，在實(shí)踐過程中，也驗(yàn)證了上述說法。本文以某小區(qū)的能源管理系統(tǒng)為例，分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑能源管理系統(tǒng)中的有效運(yùn)用。
4.1能源管理應(yīng)用方案架構(gòu)
某科技園區(qū)的能源管理應(yīng)用方案進(jìn)行分析。其能源管理系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1所示。
4.2能源管理系統(tǒng)功能
在此能源管理系統(tǒng)中，能夠按照三層架構(gòu)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了如下幾個方面的工作。（1）能夠?qū)ㄖ飪?nèi)的各分項(xiàng)能耗進(jìn)行計(jì)量，例如對水、電、煤氣、溫度、濕度、冷熱流量等信息的采集。（2）對建筑能耗進(jìn)行公示。在數(shù)據(jù)采集之后，一方面將數(shù)據(jù)傳入能源管理系統(tǒng)供有關(guān)人員分析并提出合理的節(jié)能措施，另一方面，能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息借助顯示屏顯示，方便喚起公眾對建筑能耗的關(guān)注。（3）對建筑的環(huán)境以及重點(diǎn)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。引入相關(guān)的傳感器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對建筑內(nèi)的給排水、空調(diào)、照明、電梯等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，方便遠(yuǎn)程進(jìn)行節(jié)能診斷。（4）便于進(jìn)行能耗審計(jì)。（5）對節(jié)能效果進(jìn)行評估分析并遠(yuǎn)程控制有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。
