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時(shí)間：2024-01-12 14:47:38
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篇智能電網(wǎng)的基本特點(diǎn)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
一、前言
智能電網(wǎng)是目前全球電力工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，引領(lǐng)著電網(wǎng)的今后的發(fā)展方向，涉及從發(fā)電到用戶的整個(gè)能源轉(zhuǎn)換和輸送鏈，而智能電網(wǎng)的技術(shù)屬于新型的電力技術(shù)，具備更安全、可靠的性能和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用于全球先進(jìn)國家的電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展中。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的智能電網(wǎng)，能夠有效有效降低電力傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生線損的風(fēng)險(xiǎn)，維持電力運(yùn)行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。本文主要對(duì)當(dāng)前智能電網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展趨勢進(jìn)行相應(yīng)的研究。
二、智能電網(wǎng)呈現(xiàn)出的基本功能特征
（一）自愈性特點(diǎn)
縱觀電力運(yùn)行的整個(gè)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)可以看做是屬于“自愈型”的電網(wǎng)，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(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定以及電力供應(yīng)的安全性提供必要的技術(shù)保證，這也是智能電網(wǎng)重要的基本特征。這類型的電網(wǎng)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的全程實(shí)現(xiàn)對(duì)自我的實(shí)時(shí)監(jiān)測，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測，確保對(duì)電力故障的發(fā)生時(shí)刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潛在問題以及故障時(shí)，必須立即采取有效的處理對(duì)策，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)督和控制?！白杂浴钡墓δ芴攸c(diǎn)在維持電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定以及安全，確保電力行業(yè)電能提供的質(zhì)量保證具有積極的作用。
（二）兼容性特點(diǎn)
屬于智能電網(wǎng)的運(yùn)行系統(tǒng)能夠支持多種形式發(fā)電能源的聯(lián)合使用，滿足分布式的發(fā)電形式以及微電網(wǎng)運(yùn)行的并網(wǎng)要求，實(shí)現(xiàn)“即插即用”，具備較高的兼容性，能夠兼容不同類型的發(fā)電電源，和相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備裝置，以適應(yīng)電力用戶對(duì)多元化的電能需求。
（三）綠色環(huán)保性特點(diǎn)
智能電網(wǎng)具備綠色環(huán)保性的特點(diǎn)主要是體現(xiàn)在它能夠?qū)⒕嚯x較遠(yuǎn)地域的綠色能源連續(xù)性地輸送至電力負(fù)荷的中性，為本地的電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)和環(huán)保的能源選擇。根據(jù)不同輸送形式和性質(zhì)，能夠?yàn)殡娏τ脩籼峁┏毕?、太陽能等多樣化的綠色能源，以減少電力行業(yè)對(duì)客觀環(huán)境造成的危害。另外，這類型的電網(wǎng)還可將過多的綠色能源輸送至別的城市和地區(qū)，以緩解國內(nèi)能源供應(yīng)緊張的局面。
（四）交互性特點(diǎn)
智能型的電網(wǎng)又被作“交互式的電網(wǎng)”，這主要受其呈現(xiàn)出的交互性特點(diǎn)所影響，它能夠?qū)崿F(xiàn)不同電力用戶同供電企業(yè)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(shù)條件[2]。處于這類型的電網(wǎng)中，供電企業(yè)能夠按照不同電力用戶的多樣化需求以及系統(tǒng)的負(fù)荷程度協(xié)調(diào)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡。另外，電力企業(yè)能夠按照本企業(yè)具體的電力需求，對(duì)電能進(jìn)行有效的規(guī)劃與分配，降低高峰期對(duì)電力需要的內(nèi)部開支，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
三、當(dāng)前智能電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀分析
（一）發(fā)電及儲(chǔ)能
電能的產(chǎn)生離不開對(duì)各種能源的開發(fā)和生產(chǎn)，在實(shí)現(xiàn)將能源系列轉(zhuǎn)化成電能的環(huán)節(jié)中，發(fā)電流程對(duì)外界環(huán)境構(gòu)成的危害是最為嚴(yán)重的，但是也正是該環(huán)節(jié)具備較廣的節(jié)能空間，這才為多樣化形式的電能連接至智能電網(wǎng)的重要原因。分布式的能源涵蓋發(fā)電與儲(chǔ)能兩大內(nèi)容，其中分布式的發(fā)電必須依賴的技術(shù)有風(fēng)力、潮汐能以及太陽能等多種發(fā)電技術(shù)；相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置涵蓋機(jī)械裝置、超導(dǎo)材料以及蓄電池等儲(chǔ)能裝置[1-2]。當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛地就是這類型得分布式電源，因?yàn)檫@類型的電源同電力負(fù)荷的中心位置較為接近，這樣能夠避免電網(wǎng)大范圍的擴(kuò)展，以保障供電的質(zhì)量和安全，有助于降低溫室氣體對(duì)地球的大氣環(huán)境的傷害程度。由于我國疆域遼闊，不同的地理?xiàng)l件呈現(xiàn)出明顯的位置差異，多數(shù)的風(fēng)能以及太陽能聚集于西部地區(qū)，并且呈現(xiàn)出分布較散的特點(diǎn)，且發(fā)電質(zhì)量易受天氣條件的直接影響，想要實(shí)現(xiàn)順利接入電網(wǎng)需要面臨長距離的建設(shè)，這對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展是較大的挑戰(zhàn)。
（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(yuǎn)、損耗低、占地少等突出優(yōu)勢，隨著電力系統(tǒng)與輸電規(guī)模的擴(kuò)大，世界高新科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)特高壓輸電技術(shù)的研究[3]。針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的最早研究始于上個(gè)世紀(jì)六十年代，主要研究的內(nèi)容有如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力輸送和不同大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)等，前蘇聯(lián)、美國以及日本等多個(gè)國家，先后開展了基礎(chǔ)性的理論研究、實(shí)用技術(shù)的實(shí)踐研究以及設(shè)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(shè)備[2-3]。
（三）電力電子
隨著電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展的深入，要求更高的技術(shù)作為運(yùn)行支撐，而電子技術(shù)在電力各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用則是恰好適應(yīng)了電力系統(tǒng)發(fā)展對(duì)技術(shù)的需求。電力電子是新興應(yīng)用在電力領(lǐng)域的一項(xiàng)電子技術(shù)，它主要是通過使用電力電子器件（如GTO及IGBT等）對(duì)電能進(jìn)行變換和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的優(yōu)化[1-3]。
（四）智能調(diào)度
推進(jìn)智能電網(wǎng)的構(gòu)建與發(fā)展中，對(duì)智能調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)的構(gòu)建是十分必要的，該系統(tǒng)在整個(gè)電網(wǎng)構(gòu)建中起著關(guān)鍵性的作用。該系統(tǒng)是當(dāng)前運(yùn)行電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中心的延伸，主要利用調(diào)度技術(shù)為支撐，以合力提高控制系統(tǒng)中心對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的控制能力，以及提升對(duì)電網(wǎng)各項(xiàng)資源的整合與分配能力，為實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的高效化、規(guī)范化管理和調(diào)度奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、智能電網(wǎng)今后的發(fā)展方向
智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展方向和趨勢大致呈現(xiàn)出以下幾點(diǎn)：一是以MAS為前提條件的分布協(xié)調(diào)。以該項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)而構(gòu)建形成的Agnet系統(tǒng)擁有特殊的功能，能夠?yàn)闃?gòu)建超規(guī)模、光分布以及強(qiáng)適應(yīng)的綜合性系統(tǒng)指明新的研究方向，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同系統(tǒng)間的功能進(jìn)行操作與連接，以高效利用和保護(hù)各項(xiàng)電網(wǎng)資源。二是分布式的能源系統(tǒng)，這涵蓋發(fā)電、儲(chǔ)能以及需求提供能源三大內(nèi)容，其中需求提供資源方面，主要是指該智能電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶需求資源的快速集成，以備不同情況下對(duì)電能需求的協(xié)調(diào)配置，然而達(dá)成該功能必須以DSB市場多元化的功能、軟件以及技術(shù)作為支撐條件[2-3]。三是開發(fā)便捷仿真決策的技術(shù)，為智能電網(wǎng)的運(yùn)行、決策和調(diào)度等方面提供必要的信息支持。四是綜合決策的運(yùn)行系統(tǒng)，主要為從大量繁雜信息中快捷地獲得能夠支撐決策的數(shù)據(jù)，為做出科學(xué)的綜合性決策提供依據(jù)。
五、結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)步入轉(zhuǎn)型的新時(shí)期，電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展也需要相應(yīng)地提高到新的高度，為了加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，必須依賴于推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用以及提高應(yīng)用的層次和水平。針對(duì)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)更好更快的發(fā)展，智能電網(wǎng)多樣化的技術(shù)為此奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)提供了更大的可能性。
參考文獻(xiàn)
Abstract: in the current smart grid development, many projects are in planning and improving, including smart electricity is a major focus of smart grid research. This article describes how interactive design elements of the smart electricity system, how do residents in analysis in power system of household appliance manufacturers and bi-directional transfer of network interconnection and information, implementing dynamic electricity price intelligent, interactive family electricity and services.
Keywords: smart grid power system structure and characteristics
[中圖分類號(hào)] TM 771[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]
一、智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)其含義就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的前提基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，來達(dá)到和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21 世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接人、啟動(dòng)電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。在智能電網(wǎng)中，用戶將是電力系統(tǒng)不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。從智能電網(wǎng)的角度來看，用戶的需求完全是另一種可管理的資源，它將有助于平衡供求關(guān)系，確保系統(tǒng)的可靠性;從用戶的角度來看，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)的選擇，通過參與電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，修正其使用和購買電力的方式，從而獲得實(shí)實(shí)在在的好處。在智能電網(wǎng)中，用戶將根據(jù)其電力需求和電力系統(tǒng)滿足其需求的能力的平衡來調(diào)整其消費(fèi)。同時(shí)需求響應(yīng)(DR)計(jì)劃將滿足用戶在能源購買中有更多選擇的基本需求，減少或轉(zhuǎn)移高峰電力需求的能力使電力公司盡量減少資本開支和營運(yùn)開支，降低線損和減少效率低下的調(diào)峰電廠的運(yùn)營，同時(shí)也提供了大量的環(huán)境效益。
二、互動(dòng)式居民智能用電系統(tǒng)構(gòu)成和特點(diǎn)
1.系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)由智能家電、家域網(wǎng)(HAN)、表計(jì)和通訊基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)、表計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)和后臺(tái)應(yīng)用五大部分組成。其中，表計(jì)和通訊基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)由智能電表、抄表局域網(wǎng)、集抄器、廣域網(wǎng)共同組成，與家域網(wǎng)(HAN)工程形成了本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
2.系統(tǒng)特點(diǎn)
目前，市場上一些智能用電系統(tǒng)主要是機(jī)房電源智能分配器、路燈開關(guān)智能控制器等，主要用于專業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能和自動(dòng)化控制。智能家居系統(tǒng)國內(nèi)外已經(jīng)研究并開發(fā)多年，實(shí)現(xiàn)了家電的網(wǎng)絡(luò)化和集中控制。系統(tǒng)供電企業(yè)為了減員增效，前幾年也陸續(xù)開展低壓集中抄表系統(tǒng)的試點(diǎn)和建設(shè)，但由于低壓電力線載波受噪聲大和衰減快影響一次抄表成功率不高，廣域公網(wǎng)傳輸速率慢和租用費(fèi)高等原因，沒有進(jìn)行太大規(guī)模的應(yīng)用。以上這些技術(shù)和應(yīng)用，未解決電網(wǎng)與居民家電的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和信息傳遞，電網(wǎng)企業(yè)也不能將電力供需平衡、峰谷電價(jià)以及欠費(fèi)、停電等服務(wù)信息發(fā)送到居民客戶和家電，家電也不能根據(jù)電力供應(yīng)和峰谷電價(jià)信息自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)智能用電和服務(wù)。但計(jì)算機(jī)、通信、計(jì)量等技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)應(yīng)用的推廣，為智能電網(wǎng)條件下的互動(dòng)式智能用電系統(tǒng)的研究打下了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。為配合智能電網(wǎng)的建設(shè)，互動(dòng)式智能用電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
(I) 電網(wǎng)將動(dòng)態(tài)電價(jià)和電力供需平衡信息直接對(duì)智能家電下達(dá)，智能家電據(jù)此進(jìn)人相應(yīng)的節(jié)能和限電模式運(yùn)行，引導(dǎo)客戶改變用能方式，節(jié)約電費(fèi)。(2)客戶通過安裝在家里的終端實(shí)時(shí)自動(dòng)接收電網(wǎng)發(fā)送的停電通知、欠費(fèi)信息和供需平衡信息、電壓合格率等電能質(zhì)量信息，享受到供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)。(3)智能電表與智能終端、家電通過家庭區(qū)域網(wǎng)互聯(lián)后，集成到智能家居系統(tǒng)，客戶可以通過智能家居系統(tǒng)或者智能終端查看家電用電數(shù)據(jù)，表碼、用電量數(shù)據(jù)，所處的電價(jià)階梯。(4)電網(wǎng)可遠(yuǎn)程采集電表數(shù)據(jù)和居民家電的用電信息，便于統(tǒng)計(jì)和掌握居民家庭用電規(guī)律和高峰負(fù)荷，便于進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，制定電力供需平
__n__衡方案。(5)電網(wǎng)完成遠(yuǎn)程抄表算費(fèi)的同時(shí)，更能通過家電用電數(shù)據(jù)與電表數(shù)據(jù)的采集和對(duì)比，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防竊電功能。(6)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)購電功能，客戶通過電話、網(wǎng)站、手機(jī)充值后，電網(wǎng)后臺(tái)的服務(wù)平臺(tái)及時(shí)遠(yuǎn)程對(duì)電表下達(dá)購電額度，余額不足自動(dòng)通過電話、短信或智能終端進(jìn)行催費(fèi)。(7)遠(yuǎn)程控制客戶的停送電，達(dá)到停電催費(fèi)的目的。
三、典型的互動(dòng)式居民智能用電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.整體方案
(1)主站系統(tǒng)。采用分布式架構(gòu)，主站建設(shè)在地市公司或縣公司。(2)遠(yuǎn)程信道。采用無線公網(wǎng)和公網(wǎng)有線寬帶相結(jié)合的方式，預(yù)留光纖專網(wǎng)接口。(3)本地信道。采用RS485 有線布置。(4)采集終端。低壓集抄城區(qū)以集中表箱配置RS485 接口電表為主，采用集中器、電表的二層結(jié)構(gòu)，通過無線寬帶VPN 接入或3G 無線公網(wǎng)調(diào)高傳輸速率和穩(wěn)定性。
2智能電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)
智能電網(wǎng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中，利用高速雙向通信通道進(jìn)行信息傳遞，并利用傳感器技術(shù)、測控技術(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和指令的執(zhí)行?？偟膩碚f，智能電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)如下。
2.1自愈功能
智能電網(wǎng)的自愈功能是指當(dāng)電網(wǎng)在遭受突發(fā)事故破壞時(shí)，例如雷擊、地震、火災(zāi)或其他自然災(zāi)害以及人為破壞后，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行診斷、定位、隔離以及修復(fù)，以自身能力對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。自愈功能發(fā)揮作用的基礎(chǔ)是系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)控和掌握，能夠在盡可能少的人工干預(yù)下，進(jìn)行備自投、故障隔離等操作，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自我恢復(fù)。
2.2較高的兼容性和集成性
智能電網(wǎng)的標(biāo)志之一是較好的兼容性和較高的集成性。智能電網(wǎng)的兼容性首先表現(xiàn)在數(shù)據(jù)格式的兼容，能夠提供不同的數(shù)據(jù)格式的支持;其次，表現(xiàn)在設(shè)備的兼容性上，不同廠家、不同標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備能夠與智能電網(wǎng)進(jìn)行互通和運(yùn)行;智能電網(wǎng)的兼容性還表現(xiàn)在對(duì)于不同用戶的用電需求能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制，滿足不同用戶的需求。高度集成的系統(tǒng)對(duì)于信息采集、處理以及信息安全的保障具有重要作用。
2.3安全性
智能電網(wǎng)的安全性除保證電網(wǎng)的供電安全外，還包括與變電站、客戶、終端設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息安全，智能電網(wǎng)通信技術(shù)目前應(yīng)用較為廣泛的是光纖通信，數(shù)據(jù)流量大，通信質(zhì)量有保障。
3智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)關(guān)鍵問題
當(dāng)前，智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)的研究熱點(diǎn)，主要集中在通信技術(shù)、信息安全以及通信體系標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面，這些關(guān)鍵技術(shù)的革新，將會(huì)給智能電網(wǎng)的建設(shè)及發(fā)展帶來飛速發(fā)展的契機(jī)。
3.1通信技術(shù)問題
通信技術(shù)及通信網(wǎng)絡(luò)，是智能電網(wǎng)信息輸送的動(dòng)力源泉以及大動(dòng)脈，對(duì)于智能電網(wǎng)終端信息采集、數(shù)據(jù)傳輸以及保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)控制等意義重大。解決通信技術(shù)及通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)問題，是發(fā)展智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)保障。當(dāng)前，以光纖通信為代表的信息通信技術(shù)是該領(lǐng)域的主流。
3.1.1光纖通信技術(shù)問題
光纖通信技術(shù)是以光纖作為信息傳遞的通道和載體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通的技術(shù)。一般而言，光纖通信技術(shù)可以借助MPLS(Multi－ProtocolLabelSwitching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)技術(shù)將傳統(tǒng)光纖由2M帶寬擴(kuò)容到100M，可有效降低成本。目前智能電網(wǎng)光纖通信技術(shù)的主要問題是在架設(shè)以及更換加掛時(shí)光纜型式的選擇。智能電網(wǎng)通常采用OPGW、OPPC、ADSS等光纜進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。OPGW光纜在敷設(shè)時(shí)具有以下兩種優(yōu)勢:第一，OPGW光纜在敷設(shè)時(shí)與地線可復(fù)用架設(shè)，能夠減少工程量，降低成本。第二，OPGW光纜能夠?qū)⑿盘?hào)在傳輸過程中的損失控制到較小的程度，適用于智能電網(wǎng)長遠(yuǎn)距離信息傳輸使用，以確保通信質(zhì)量。其主要缺點(diǎn)是易受雷擊，需附設(shè)防雷擊裝置以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。而ADSS光纜相較于OPGW而言，在防雷擊方面具有明顯優(yōu)勢;且由于其采用低密度材料，在敷設(shè)時(shí)更加便于施工，對(duì)輸電線路影響更小;此外，該光纜敷設(shè)采用桿塔添加形式，維修和線路優(yōu)化工作便于展開。該光纜應(yīng)用的主要缺點(diǎn)在于電腐蝕情況較為明顯。OPPC光纜目前主要在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用，其主要特點(diǎn)是能夠與相導(dǎo)線復(fù)合使用，借助相導(dǎo)線的高壓對(duì)光纜形成天然的保護(hù)，成為OPGW以及ADSS光纜敷設(shè)盲區(qū)的最佳替代品。三者相比，OPPC以及OPGW光纜主要適用于新建線路中，而ADSS光纜則主要用于老舊線路加掛時(shí)使用。
3.1.2電力通信技術(shù)問題
電力通信技術(shù)目前主要問題有兩種:第一，電力線纜本身的射頻干擾以及載波頻率過低，都對(duì)其尋找合適的替代品帶來較大難度，另外，新材料應(yīng)用的技術(shù)難題也困擾著電力通信技術(shù)的發(fā)展。第二，互聯(lián)網(wǎng)通用的TCP/IP協(xié)議無法兼容與電力線通信，許多新技術(shù)難以得到應(yīng)用。針對(duì)目前電力通信技術(shù)的主要問題，一方面可以從開發(fā)新型信息承載材料入手，解決電力線纜的使用弊端;另一方面，BPL標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的發(fā)展，將為未來電力線兼容互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議提供標(biāo)準(zhǔn)體制上的極大助力。
3.2信息安全技術(shù)問題
智能電網(wǎng)從自身分布式的系統(tǒng)以及終端獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，因而，信息傳輸?shù)陌踩c否直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的安全，甚至能夠影響國家戰(zhàn)略部署和社會(huì)安定。因此智能電網(wǎng)ICS/MCS系統(tǒng)的安全問題顯得愈發(fā)重要。ICS/MCS系統(tǒng)的安全問題主要包括物理安全、運(yùn)行安全以及信息安全三個(gè)方面。而由于智能電網(wǎng)的數(shù)字化程度高，易遭受網(wǎng)絡(luò)惡意代碼的攻擊，對(duì)電網(wǎng)造成極大威脅，這類威脅主要分為主觀威脅和客觀威脅兩類?？陀^威脅主要來自電網(wǎng)內(nèi)部，包括自身電力設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞或故障，由于工作人員的疏忽帶來的威脅也屬于客觀威脅;而主觀威脅則主要來自系統(tǒng)外部，主要包括商業(yè)間諜、犯罪分子以及網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊。智能電網(wǎng)信息安全防護(hù)的重點(diǎn)在于保證信息的完整性以及及時(shí)性，一旦信息完整性被破壞，無法及時(shí)進(jìn)行傳遞，會(huì)造成整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的控制指令的錯(cuò)誤甚至電網(wǎng)癱瘓。而傳統(tǒng)信息安全中所指的私密性在電網(wǎng)信息安全中反而處于較低的優(yōu)先級(jí)。為保證智能電網(wǎng)信息安全，需建立完整的信息安全方案，主要目的是:①設(shè)備接入控制:防止除系統(tǒng)許可的各類電氣設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等之外的設(shè)備接入系統(tǒng)。②數(shù)據(jù)信息認(rèn)證:確認(rèn)系統(tǒng)接收信息來源的合法性和信息完整性。主要技術(shù)手段可采用:第一，對(duì)終端各設(shè)備進(jìn)行離線注冊(cè)并分別分配密鑰，并采用基于IBE策略的訪問控制及認(rèn)證，確保終端設(shè)備接入的合法性。第二，采用基于HASH函數(shù)的信息完整性確認(rèn)技術(shù)，確保系統(tǒng)接收到信息的完整性。
3.3標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建問題
目前，對(duì)智能電網(wǎng)的繼續(xù)發(fā)展形成掣肘的主要問題之一便是標(biāo)準(zhǔn)體系遲遲未能完善。智能電網(wǎng)的建設(shè)牽涉到種類繁多的電氣設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，類型多樣，需要構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系來確保各設(shè)備之間協(xié)調(diào)運(yùn)行，形成這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系的主要組成包括通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。其中通信協(xié)議主要包括互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP通信協(xié)議，而通信標(biāo)準(zhǔn)除了包括BPL標(biāo)準(zhǔn)外，還包括BACnet、IECTC57、IEC61400－25、IEEE802和1588等。從電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、配電、送電和用電五大環(huán)節(jié)中，前三個(gè)環(huán)節(jié)目前在我國基本形成了比較完善的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)體系，以IEEE體系作為基本標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電網(wǎng)廣域時(shí)間進(jìn)行同步，同時(shí)借助PTP等協(xié)議對(duì)發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。但是，在送用電環(huán)節(jié)，由于涉及到的用戶較多，用電設(shè)備種類覆蓋面積大，因此尚未與電氣生產(chǎn)商達(dá)成廣泛共識(shí)，形成統(tǒng)一的送用電標(biāo)準(zhǔn)體系，該項(xiàng)工程將會(huì)是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)。
很早之前我國就多次出現(xiàn)電力緊張的問題,國家也加快了電力建設(shè)的速度。但是由于由于各種新能源的融入,現(xiàn)在的電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜,為了提高電網(wǎng)的高效、可靠的運(yùn)行和控制,電網(wǎng)引入了不同級(jí)別的智能手段,在電網(wǎng)安裝大量的傳感器和執(zhí)行元件以采集電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行與控制所需的智能信息。從此我國智能電網(wǎng)的產(chǎn)生。
1我國智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀
目前,我國輸電線路骨干網(wǎng)架是由220kV、330kV、500kV交流輸電線路與數(shù)條500kV直流輸電線路組成的。在全國范圍形成5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。其中,華東、華北、華中、東北4個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的主網(wǎng)架是500kV直流輸電線路,西北電網(wǎng)以330kV網(wǎng)架為基礎(chǔ),在2005年9月26日成功的建成了第一條750kV的官亭-蘭州東輸變電示范工程并投入運(yùn)行。與此同時(shí),北、中、南三大電網(wǎng)之間
可以局部地區(qū)相互連接。但是,由于我國地域縱深較大,各地區(qū)發(fā)達(dá)程度不一,市場經(jīng)濟(jì)體制不完善,地方保護(hù)主義,相關(guān)管理機(jī)制不合理,用電價(jià)格過高或過低等原因的制約,都會(huì)波及以上聯(lián)網(wǎng)的發(fā)揮。
2國外智能電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r
2.1美國
2006年,美國IBM公司以及全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作提出了“智能電網(wǎng)”解決方案。2008年4月,美國科羅拉多州波爾得市成為全美第一個(gè)建成智能電網(wǎng)的城市。2009年1月,美國政府了《經(jīng)濟(jì)復(fù)興計(jì)劃進(jìn)度報(bào)告》,指出將陸續(xù)鋪設(shè)或更新約4800km輸電線路,并將為4萬多個(gè)美國家庭更換智能電表。坐落在科羅拉多州首府丹佛西北40km的小城波爾得(Boulder),已經(jīng)成為美國第一個(gè)智能電網(wǎng)城市。
2.2日本
日本結(jié)合自身國情,由美國開發(fā)的智能電網(wǎng)解決方案,并主要圍繞大范圍利用太陽能等新能源,保證電網(wǎng)工作穩(wěn)定,形成智能電網(wǎng)。日本政府與其電力公司合作,著手在孤島試驗(yàn)構(gòu)建大范圍的智能電網(wǎng),主要驗(yàn)證在電網(wǎng)中大范圍使用太陽能提供電力的條件下,怎樣統(tǒng)一控制剩余電力以及頻率波動(dòng)、蓄電池等問題,其中,比較受關(guān)注的是關(guān)于可再生能源與電力系統(tǒng)相怎樣融合的“智能電網(wǎng)項(xiàng)目”。
2.3歐洲
歐洲的可再生能源有限,這要求建立跨區(qū)的能源交易和輸送體系來解決其戰(zhàn)略生存。目前,英、法、意等國均在快速促進(jìn)智能電網(wǎng)的使用和革新,歐盟有關(guān)圓桌會(huì)議還進(jìn)一步明確將依靠智能電網(wǎng)技術(shù)把北海和大西洋的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽能并入歐洲電網(wǎng),來完成可再生能源大范圍集成的跨越式發(fā)展。
3我國智能電網(wǎng)建設(shè)的基本原則
根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)以后電網(wǎng)的需求,中國智能電網(wǎng)必須包括相面五個(gè)方面的基本內(nèi)涵:堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)。
堅(jiān)強(qiáng)可靠的實(shí)體電網(wǎng)系統(tǒng)是我國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)構(gòu)建的物理基礎(chǔ),是完成國家宏觀能源戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置大范圍資源、確保國家能源安全的基石,并且也是防止多重故障、外力破壞、信息攻擊、防災(zāi)抗災(zāi)的基礎(chǔ)。
經(jīng)濟(jì)高效是對(duì)中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展的基本要求。清潔環(huán)保是經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本訴求。
透明開放是中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展理念。這種理念即智能電網(wǎng)可以為市場化電力的搭建提供透明、開放的操作空間,以公開、透明的市場原則來為電源與用戶實(shí)施管理、提供服務(wù)。同時(shí),還能夠滿足用戶多元化、個(gè)性化的需求,充分利用電網(wǎng)資源,以開放的形態(tài)為社會(huì)提供其他附加增值服務(wù),并充分利用社會(huì)公共資源提升綜合資源利用率,從而大大提高電力行業(yè)和其它產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
友好互動(dòng)是中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的主要運(yùn)行特征。
4目前我國智能電網(wǎng)的建設(shè)情況
2007年10月,華東電網(wǎng)有限公司正式進(jìn)行智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目,在緊密跟蹤國外先進(jìn)電力企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)智能電網(wǎng)的研究成果,同時(shí)考慮華東電網(wǎng)的目前的條件以及將來發(fā)展的要求之下,提出了三個(gè)階段的發(fā)展目標(biāo)和行動(dòng)計(jì)劃。在2008年底,華北電網(wǎng)有限公司、山東電力集團(tuán)公司、遼寧省電力公司、中國電力科學(xué)研究院等電力企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)也開始相繼進(jìn)行智能電網(wǎng)的研究工作。
中圖分類號(hào)：TN915.853-34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1004-373X(2011)01-0020-03
Application of WiMax-based 3G Technology in Smart Power Grid
HUANG Shuo
(Dept. of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
Abstract： Smart power grid is required to achieve the instant transfer and wide share of information. To realize the purpose, a method of wireless access based on a new 3G standard-WiMax is introduced. The basic communication architecture of the grid is proposed in terms of the characteristics of smart grid. According to the architecture and features of WiMax, a corresponding WiMax communication program is put forward, which can facilitate the transfer and share of information through wireless access and hierarchical management mode, and drastically promote the automation and interaction of the grid. Examples of application of this method in electricity system are analyzed. The prospect and some anticipated problems are discussed.
Keywords： WiMax technology; 3G technology; smart power grid; power communication; broadband wireless access
0 引 言
智能電網(wǎng)這一名詞一經(jīng)提出就在社會(huì)上引起了極大地關(guān)注。智能電網(wǎng)［1］建立在集成的、高速的雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定和高效使用。智能電網(wǎng)要求以完備的信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，以信息化、互動(dòng)化以及自動(dòng)化為主要特征。由此可見，先進(jìn)的通信方式對(duì)智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)起著關(guān)鍵性的作用。
傳統(tǒng)的電力通信系統(tǒng)因其在成本、實(shí)時(shí)性和可靠性等方面不能滿足智能電網(wǎng)的要求，所以亟需新的電力通信方式來進(jìn)行更新，而如今迅猛發(fā)展的3G無線通信技術(shù)正可以滿足以上要求，為智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
當(dāng)下，世界各國對(duì)智能電網(wǎng)的廣泛關(guān)注也為先進(jìn)的無線通信技術(shù)與電網(wǎng)的結(jié)合提供了良好的機(jī)遇。美國能源部在美國電網(wǎng)改革綱領(lǐng)性文件《GRID 2003》中提出了建立一個(gè)電力通信一體化的21世紀(jì)現(xiàn)代化電網(wǎng)的目標(biāo)；在2009年召開的特高壓國際會(huì)議上，國務(wù)院副總理張德江也表達(dá)了中國對(duì)于建設(shè)智能電網(wǎng)的強(qiáng)烈愿望;還有，國家電網(wǎng)公司公布了分階段建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的方案。此時(shí)，把握住這一良好契機(jī)，對(duì)先進(jìn)無線通信技術(shù)如何在智能電網(wǎng)通信中的運(yùn)用進(jìn)行分析與研究就顯得十分必要了。
1 3G技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的可行性與必要性分析
1.1 智能電網(wǎng)的基本要求
智能電網(wǎng)作為一個(gè)新興的概念，在很多國家和地區(qū)都對(duì)它有不同的理解，就我們國家當(dāng)今發(fā)展情況來看，我們所發(fā)展的智能電網(wǎng)應(yīng)具有堅(jiān)強(qiáng)、兼容、經(jīng)濟(jì)、互動(dòng)等特征。
堅(jiān)強(qiáng)
堅(jiān)強(qiáng)性是針對(duì)目前大容量、特高壓、長距離傳輸?shù)墓╇娦枨笏岢龅?，它要求電網(wǎng)在發(fā)生大的擾動(dòng)或故障時(shí)，仍能盡量保證用戶的供電，減小大面積停電的可能性，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷并消除故障，使電網(wǎng)恢復(fù)原來的運(yùn)行狀態(tài)(即自愈性)。
兼容
能允許新能源的合理接入，適應(yīng)分布式發(fā)電機(jī)和微電網(wǎng)的接入，使需求側(cè)管理功能更加完善，滿足電力與自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及人類文明的和諧發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)
通過信息采集與分析，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行與維護(hù)等全生命周期環(huán)節(jié)的優(yōu)化，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行安排合理，資源利用率高，運(yùn)行成本低等目標(biāo)，支持電力市場的有效開展，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)籌規(guī)劃與合理配置。
互動(dòng)
通過數(shù)據(jù)與信息的雙向流動(dòng)與即時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的智能互動(dòng)，把最穩(wěn)定、最經(jīng)濟(jì)的電能提供給用戶。同時(shí)，讓用戶也參與到電力市場的運(yùn)營中來，更好地激勵(lì)電力市場的發(fā)展，使其滿足最廣大用戶的要求。
1.2 3G技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢
根據(jù)以上所列智能電網(wǎng)的要求，新興無線通信技術(shù)――3G技術(shù)恰能夠使之得到滿足。3G技術(shù)［2］是┮恢知支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)，3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百Kbps以上。它的主要特點(diǎn)如下：
(1) 傳輸速度快，而且可以滿足移動(dòng)性對(duì)高比特率可變速率的要求，快速移動(dòng)下，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到1.44Kb/s。
(2) 提供了多種新業(yè)務(wù)與新技術(shù)，如寬帶業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等。
(3) 具有良好的兼容性與高度的靈活性，具有多功能、多環(huán)境適應(yīng)能力以及多操作方式、多頻段運(yùn)行能力。
(4) 語音與視頻質(zhì)量高，可保證語音及圖像的高保真?zhèn)鬏敗２⑶?，?shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性能好。
(5) 采用根據(jù)數(shù)據(jù)量、服務(wù)質(zhì)量和使用時(shí)間為收費(fèi)參數(shù)，而不是以距離為收費(fèi)參數(shù)的新收費(fèi)機(jī)制。
基于以上所述，經(jīng)過對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，3G技術(shù)的特點(diǎn)可以很好地滿足智能電網(wǎng)的要求，因此，將兩者進(jìn)行合理的結(jié)合，可使智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)有可靠保障。
2 WiMax應(yīng)用于智能電網(wǎng)的優(yōu)勢
WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互聯(lián)接入)［3-5］是一種新興的3G標(biāo)準(zhǔn)。2007年10月19日，國際電信聯(lián)盟在日內(nèi)瓦舉行無線通信全體會(huì)議，經(jīng)過多數(shù)國家投票通過，WiMax正式被批準(zhǔn)為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四個(gè)全球3G標(biāo)準(zhǔn)。
WiMax是基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50 km，峰值傳輸速率高達(dá)70 Mb/s。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，WiMAX將逐步實(shí)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的移動(dòng)化。
將WiMax在智能電網(wǎng)中應(yīng)用，具有以下優(yōu)勢：
(1) 傳輸速率快，覆蓋范圍大。
WiMax可提供高速的無線寬帶接入，而且還具有移動(dòng)通信能力，滿足了電網(wǎng)通信的即時(shí)性要求。此外，WiMax技術(shù)的傳輸距離長，達(dá)到了覆蓋范圍廣的效果，對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)的信息傳輸提供了保障。
(2) 靈活性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的多樣性。
WiMax系統(tǒng)具有豐富的業(yè)務(wù)接口，可使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的多樣性。為適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的QoS保證機(jī)制，802.16MAC層設(shè)計(jì)了對(duì)無線鏈路進(jìn)行高效管理的功能，通過對(duì)無線資源的使用進(jìn)行調(diào)度并根據(jù)不同業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS保證。
(3) 擴(kuò)容便利，具有可升級(jí)性。
新增扇區(qū)簡易方便，靈活的通信通道規(guī)劃使容量達(dá)到最大化，并且允許運(yùn)營商根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況擴(kuò)容或升級(jí)網(wǎng)絡(luò)。
3 WiMax技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)通信的設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用舉例
3.1 智能電網(wǎng)基本通信體系架構(gòu)
智能電網(wǎng)的信息流伴隨著能量的傳遞，涉及電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，電網(wǎng)信息流具有很明確的層次結(jié)構(gòu)，包括電網(wǎng)設(shè)備層、通信架構(gòu)層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理層和數(shù)據(jù)運(yùn)用層。各層次信息體系是實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的可靠保證。
在各層次信息體系基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)通信整體體系得以實(shí)現(xiàn)，該體系涉及電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，包括發(fā)電、輸電、配電以及用電等環(huán)節(jié)。綜合通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用于發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)，主要傳輸控制、保護(hù)等信息；用戶側(cè)則使用用戶端通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)用戶端的需求進(jìn)行管理，并與發(fā)配電端進(jìn)行信息交互。
3.2 基于WiMax的電網(wǎng)通信方案
電網(wǎng)通信系統(tǒng)主要服務(wù)于綜合信息網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也包括綜合信息網(wǎng)絡(luò)與用戶端網(wǎng)絡(luò)的信息交互。它主要分為中心控制層、控制終端以及用戶終端。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 電網(wǎng)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
與此結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的WiMax無線接入方案［6］，其在控制終端和配電終端均設(shè)置WiMax終端接入，WiMax終端接收配電終端信息，同時(shí)提供負(fù)荷控制、電網(wǎng)監(jiān)控等功能。在一定區(qū)域內(nèi)再設(shè)置一定數(shù)量的WiMax基站接入WiMax終端，構(gòu)成二級(jí)控制中心，WiMax基站通過電網(wǎng)通信接入電網(wǎng)控制中心，得到的數(shù)據(jù)通過智能電網(wǎng)綜合信息平臺(tái)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管理。
3.3 無線技術(shù)在智能電網(wǎng)中具體功能應(yīng)用舉例
3.3.1 電網(wǎng)負(fù)荷管理
通過WiMax技術(shù)，使電網(wǎng)中的信息實(shí)現(xiàn)高度共享，在電能供給或負(fù)荷需求出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，可以調(diào)動(dòng)多方信息，加強(qiáng)信息的傳輸和流動(dòng)，對(duì)電能進(jìn)行統(tǒng)籌調(diào)配，從而得出最優(yōu)化的解決方案，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少對(duì)用戶的影響［7-8］。
3.3.2 電力線路巡檢
針對(duì)目前大容量、特高壓、長距離傳輸?shù)墓╇娦枨螅娏€路的巡檢工作將異常繁重，耗費(fèi)大量的人力物力。利用WiMax技術(shù)的寬帶移動(dòng)化，利用條碼掃描技術(shù)、RFID掃描技術(shù)等方法，巡檢人員可將線路信息即時(shí)傳送給控制中心，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的維護(hù)水平，使巡檢工作的效率得到較大提高。
3.3.3 電網(wǎng)視頻監(jiān)控
利用3G技術(shù)的視頻傳輸功能，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)傳輸，滿足電網(wǎng)檢測的要求。將3G移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)［9-10］與電力系統(tǒng)已有的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，可以在有線寬帶不能覆蓋的區(qū)域安裝移動(dòng)視頻監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控；同時(shí)，控制人員、維護(hù)人員可使用移動(dòng)PC機(jī)實(shí)時(shí)了解運(yùn)行狀況，對(duì)故障做出快速的反應(yīng)。
4 結(jié) 語
針對(duì)無線城域網(wǎng)領(lǐng)域開發(fā)的WiMax技術(shù)，具備諸多用于智能電網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢，是一種有效的綜合移動(dòng)寬帶接入技術(shù)。電力行業(yè)有必要給予其足夠關(guān)注，抓住無線通信在智能電網(wǎng)中發(fā)展的機(jī)遇，做好WiMax技術(shù)組網(wǎng)的研究與推廣應(yīng)用，為智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供可靠保證。
參 考 文 獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的必要性
國家電網(wǎng)的重要組成部分之一即是農(nóng)村電網(wǎng)，新時(shí)期的農(nóng)電工作新目標(biāo)任務(wù)是建設(shè)以堅(jiān)強(qiáng)、智能為特征的新型農(nóng)網(wǎng)，同時(shí)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)與各級(jí)電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)發(fā)展的基本要求。加快建設(shè)農(nóng)網(wǎng)，推進(jìn)農(nóng)電企業(yè)完成可持續(xù)發(fā)展，把農(nóng)網(wǎng)建設(shè)成智能化水平較高的供電網(wǎng)絡(luò)，使農(nóng)網(wǎng)更快、更好地為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)及新能源發(fā)展服務(wù)，是新時(shí)期農(nóng)電工作新的主要任務(wù),也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)與各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然要求。農(nóng)村電網(wǎng)的智能化建設(shè)對(duì)現(xiàn)階段農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有不可替代的作用。
大規(guī)模開發(fā)和利用太陽能、風(fēng)能、生物能等清潔能源將由農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)提供堅(jiān)強(qiáng)的保證，由于智能電網(wǎng)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、安全水平高等很多優(yōu)勢，可以使農(nóng)村新能源發(fā)電等各類間歇性、隨機(jī)性電能接入和消納需要得到滿足[1]。在我國農(nóng)村，農(nóng)村電網(wǎng)智能化升級(jí)一定要與當(dāng)?shù)匦履茉窗l(fā)展的實(shí)際情況相結(jié)合，不能觀望不動(dòng)，更不能盲目樂觀，應(yīng)該適當(dāng)超前，只有這樣，加快農(nóng)村智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐才不是空話，農(nóng)村的下一個(gè)新經(jīng)濟(jì)建設(shè)才會(huì)提前來到。
2智能化農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)的路徑
（1）因地制宜，合理建設(shè)
建設(shè)農(nóng)村智能電網(wǎng)首先要因地制宜，根據(jù)本地電網(wǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，應(yīng)先做好當(dāng)?shù)刂悄茈娋W(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)工作。首先，農(nóng)村智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)上，其次農(nóng)村智能電網(wǎng)是通過領(lǐng)先的設(shè)備技術(shù)、決策支持系統(tǒng)技術(shù)、控制方法、以及傳感和測量技術(shù)的應(yīng)用，來完成電網(wǎng)的使用安全可靠、經(jīng)濟(jì)、高效及環(huán)境友好的目標(biāo)。利用這些發(fā)達(dá)的技術(shù)，可以大幅提高農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及可靠性，可以把高質(zhì)量、穩(wěn)定的電能帶給我國的農(nóng)民用戶，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮不可估量的作用。
（2）重視規(guī)劃編制
農(nóng)村智能化電網(wǎng)的中長期發(fā)展與規(guī)劃編制工作是首當(dāng)其沖要認(rèn)真完成的。繼續(xù)從國家智能電網(wǎng)試點(diǎn)和相關(guān)科研技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目中不斷吸取成功經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)穩(wěn)定的跟進(jìn)上級(jí)電網(wǎng)的發(fā)展步伐，在構(gòu)建統(tǒng)一規(guī)劃工作體系、推進(jìn)生產(chǎn)管理集約化、支持清潔能源發(fā)展、促進(jìn)調(diào)度管理一體化、加快電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、強(qiáng)化人才支撐能力等很多方面下足功夫，不斷修訂發(fā)展規(guī)劃，持續(xù)扎實(shí)的推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，一步步完成和上級(jí)電網(wǎng)智能化、數(shù)字化的完整銜接 [2]。
（3）對(duì)技術(shù)工作進(jìn)行梳理，發(fā)揮資源集約化的優(yōu)勢
充分發(fā)揮農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢，持續(xù)利用智能化電網(wǎng)的應(yīng)用成果，來完成技術(shù)的不斷創(chuàng)新，依照國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)典型設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的要求，促進(jìn)生產(chǎn)管理集約化，做到電網(wǎng)建設(shè)在發(fā)展中進(jìn)步，在進(jìn)步中發(fā)展[3]。充分發(fā)揮集約化的優(yōu)勢，認(rèn)真完成智能化電能表的推廣應(yīng)用和配套設(shè)施工程。智能電網(wǎng)的重要組成部分是利用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)工程，是全社會(huì)體驗(yàn)和感知智能電網(wǎng)建設(shè)主要成果的主要途徑之一，是用戶與智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的具體體現(xiàn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電網(wǎng)規(guī)劃、安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作中全面應(yīng)用到了電信息采集成果，達(dá)到電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)，做到建有所成，真正提高運(yùn)用效果。必需依照“因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理，整體規(guī)劃、分步實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)先進(jìn)，”的建設(shè)基本原則才能實(shí)現(xiàn)。
（4）遵循“三統(tǒng)一”原則，突破重點(diǎn)、難點(diǎn)
國家電網(wǎng)公司“三統(tǒng)一”（統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一實(shí)施）原則必需嚴(yán)格遵守，充分利用電網(wǎng)智能化領(lǐng)域所取得的卓越成果，汲取智能化電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，組織試點(diǎn)工程建設(shè)，持續(xù)推進(jìn)低壓與中壓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一條龍技術(shù)的應(yīng)用，因地制宜地做好配電網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的選型、采購與招標(biāo)，杜絕發(fā)生電網(wǎng)二次改造以免浪費(fèi)資源，循序漸進(jìn)地為在建工程提供更加智能化的設(shè)備。因地制宜的尋找智能電網(wǎng)建設(shè)的重中之重點(diǎn)，找出它們的突破口。要使智能電網(wǎng)建設(shè)步伐大大加快，必須解決了其本身智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，組織一切攻關(guān)力量，借助科研院所、高校的科研力量幫助解決問題，以提高科研成果的轉(zhuǎn)化能力。
（5）注重實(shí)效，善于創(chuàng)新
農(nóng)村智能化建設(shè)目標(biāo)，首先要解決好農(nóng)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)水平低下、網(wǎng)架不結(jié)實(shí)、通信系統(tǒng)不完備等最基本的問題。農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)最主要的是打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不要急功近利，一定要扎扎實(shí)實(shí)，基礎(chǔ)沒有打好，一切就等于空話。要此一步步滿足農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)要求，就必需要求農(nóng)電企業(yè)盡自己最大能力地保護(hù)和發(fā)揮農(nóng)網(wǎng)已經(jīng)現(xiàn)有的先進(jìn)和實(shí)用技術(shù)成果，去其糟粕取其精華，不斷的去完善、去創(chuàng)新。，
（6）借鑒較好的經(jīng)驗(yàn)和做法
作為農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)試點(diǎn)浙江海鹽縣通元鎮(zhèn)韓家橋港社區(qū)已初見成效。海鹽縣供電局不會(huì)因?yàn)樘鞖鈵毫映霈F(xiàn)用電緊張的狀況，因?yàn)樗麄兝蔑L(fēng)電、太陽能相互協(xié)調(diào)家用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)給用戶供電，這種相互協(xié)調(diào)家用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)節(jié)能效果也極為顯著。同有也有部分地區(qū)把農(nóng)村智能電網(wǎng)客戶服務(wù)系統(tǒng)分為智能家庭網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、自動(dòng)抄表系統(tǒng)、綠色能源系統(tǒng)、居民服務(wù)增值系統(tǒng)、營銷自助式服務(wù)終端系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)。這樣，農(nóng)村智能化電網(wǎng)就基本能夠完成故障自動(dòng)定位，可以根本解決以前人工查詢故障、恢復(fù)供電速度慢、一有故障便全線停電等出現(xiàn)的問題，農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)就可以取顯著的成效。
3結(jié)束語
農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)不僅能讓管理、調(diào)度、運(yùn)行人員隨時(shí)掌握電網(wǎng)的運(yùn)行情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題同，更是帶來了更大、更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。大幅提高了農(nóng)村電網(wǎng)的技術(shù)含量，不但提高了電壓質(zhì)量，而且縮短了停電的時(shí)間，不但提高了供電優(yōu)質(zhì)的服務(wù)水平，而且提高了農(nóng)村供電可靠性，通過不斷地努力，農(nóng)村電網(wǎng)將達(dá)到集信息化、數(shù)字化、互動(dòng)化、自動(dòng)化于一身的的智能配電網(wǎng)，農(nóng)村智能化電網(wǎng)建設(shè)的前景將是一片光明。
參考文獻(xiàn)：
智能電網(wǎng)無可比擬的優(yōu)勢使它在電網(wǎng)發(fā)展過程中成為了必然趨勢，各項(xiàng)的優(yōu)勢為建設(shè)高性能的電網(wǎng)帶來了新設(shè)備以及新技術(shù)的不斷更新。它隨著智能電網(wǎng)不斷深入的研究也進(jìn)入到了快速發(fā)展的新階段，智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)是由繼電保護(hù)裝置廣泛的應(yīng)用范圍以及功能提供的。本文對(duì)二者相互之間的關(guān)系進(jìn)行應(yīng)用分析、探討，并提供有效參考價(jià)值。
1 繼電保護(hù)裝置技術(shù)
1.1 目前繼電保護(hù)裝置的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，超高壓電壓和大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，在發(fā)展過程中一項(xiàng)重要的研究課題就是繼電保護(hù)可靠性、選擇性、靈敏性以及快速性的有效提高?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是由電能產(chǎn)生、輸送、分配以及用電環(huán)節(jié)而組成的，這是經(jīng)過了許多電力技術(shù)人員的不斷實(shí)踐、研究并利用累積的大量經(jīng)驗(yàn)而得到的。
1.2 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)與基本特性
繼電保護(hù)是為了避免電力系統(tǒng)中元件發(fā)生異?；蚨搪返默F(xiàn)象，并利用這些情況來達(dá)到電氣量變化的保護(hù)措施。繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常的時(shí)候，通過對(duì)各種電力設(shè)備進(jìn)行完整的監(jiān)控來保證設(shè)備能夠安全正常的運(yùn)行，在發(fā)生故障的時(shí)候能夠及時(shí)的切除故障部分來保證其他設(shè)備正常的工作，并在發(fā)生故障時(shí)候能夠及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，使相關(guān)人員能夠及時(shí)對(duì)故障部分進(jìn)行處理。值班人員能夠依據(jù)繼電保護(hù)在這過程提供的可靠運(yùn)行依據(jù)來工作。
在運(yùn)行過程中繼電保護(hù)裝置的基本特征十分明顯，包括可靠性、速動(dòng)性、靈敏性以及選擇性等。如今技術(shù)水平愈發(fā)先進(jìn)，智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中其繼電保護(hù)的多種性能也得到了進(jìn)一步的強(qiáng)化，更具有有效性與合理性。
2 智能電網(wǎng)的相關(guān)認(rèn)識(shí)
2.1 智能電網(wǎng)的含義
電網(wǎng)的智能化就是智能電網(wǎng)，它進(jìn)行雙向信息處理的基礎(chǔ)是集成系統(tǒng)且高速通行的，采用電子傳感技術(shù)，統(tǒng)一收集、處理電網(wǎng)信息時(shí)其管理手段快捷有效，控制方法十分靈敏，使其運(yùn)行時(shí)高速、安全。整個(gè)電網(wǎng)的信息化、互動(dòng)化、數(shù)字化都屬于智能電網(wǎng)的范圍，利用先進(jìn)技術(shù)使變電站網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)設(shè)備的具體問題得以解決，電能供應(yīng)達(dá)到高質(zhì)量、高性能的目標(biāo)，將高起點(diǎn)、快發(fā)展的基礎(chǔ)提供給繼電保護(hù)。
2.2 繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)中的發(fā)展
分布式發(fā)電與交互式供電都是智能電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也影響了繼電保護(hù)系統(tǒng)。如今信息化技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用廣泛，智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)原理也十分完善，智能傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電、輸電、供電和配電系統(tǒng)。整理、分析、審核全部監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)后可對(duì)設(shè)備的整體運(yùn)行情況有所了解，起到保護(hù)作用。將新的方法與技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)中，可使繼電保護(hù)的相關(guān)軟件與整體配置適對(duì)于智能電網(wǎng)的新需求適應(yīng)得更快。繼電保護(hù)技術(shù)因智能電網(wǎng)數(shù)字化特性而達(dá)到了信息傳輸方式與測量手段的數(shù)字化，因網(wǎng)絡(luò)化特性使有關(guān)信息達(dá)到了以智能數(shù)字信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，繼電保護(hù)服務(wù)可以收集、處理廣域信息，其安全自動(dòng)裝置性能得到提高。
3 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
如今出現(xiàn)了智能電網(wǎng)，因此繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的研究與發(fā)展應(yīng)當(dāng)受到重視，在建設(shè)智能電網(wǎng)時(shí)，很難掌握應(yīng)用繼電保護(hù)的過程，其應(yīng)用技術(shù)包括許多專業(yè)的優(yōu)勢，例如控制技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等，只有融合這些技術(shù)并進(jìn)行一定的創(chuàng)新，才能使繼電保護(hù)裝置發(fā)展的更好。
在智能電網(wǎng)中應(yīng)用繼電保護(hù)裝置首先應(yīng)對(duì)其運(yùn)行方式的靈活性與潮流流向的不確定性進(jìn)行綜合考慮，完成電流保護(hù)原理與距離保護(hù)時(shí)需要實(shí)時(shí)調(diào)整，使定值的適應(yīng)功能得到保證。另外以運(yùn)行方式的變化為依據(jù)適當(dāng)調(diào)整保護(hù)功能、保護(hù)范圍、保護(hù)裝置的定值。利用電網(wǎng)中散布的傳感器智能電網(wǎng)可以得到信息監(jiān)控輸線路的最及時(shí)的容量與溫度，對(duì)功率進(jìn)行合理調(diào)整，使其與運(yùn)營極限相接近，同時(shí)對(duì)輸電線路的負(fù)荷保護(hù)定制加以調(diào)整，進(jìn)而對(duì)容量與溫度變化的影響可更加適應(yīng)。另外繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上是由智能電網(wǎng)數(shù)字化與信息化特性所推動(dòng)的，繼電保護(hù)領(lǐng)域中應(yīng)用了許多人工智能技術(shù)，例如模糊邏輯、遺產(chǎn)算法等，使大量麻煩的非線性問題得以解決。繼電保護(hù)系統(tǒng)中以電氣故障狀態(tài)的變化與電力系統(tǒng)運(yùn)行方式為依據(jù)對(duì)保護(hù)定值、性能與特性等進(jìn)行改變的技術(shù)就是自適應(yīng)控制技術(shù)，是繼電保護(hù)中的一種新技術(shù)。應(yīng)用該技在短時(shí)間內(nèi)使繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)中的變化加以適應(yīng)，使智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的運(yùn)行更加可靠，保護(hù)作用加強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益得到提高。
4 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮的作用
4.1 預(yù)保護(hù)功能
在智能電網(wǎng)的運(yùn)行中注意其子系統(tǒng)的不平衡功率，以及控制系統(tǒng)的狀態(tài)，可以對(duì)可能發(fā)生的事故起到預(yù)防作用，進(jìn)行事故預(yù)警和保護(hù)，達(dá)到智能電網(wǎng)的新需求。
4.2 使輸電斷面的安全性提高
在輸電線路中全面發(fā)展其過負(fù)荷保護(hù)措施，可對(duì)連鎖過載跳閘進(jìn)行自動(dòng)預(yù)防，避免停電事故大范圍發(fā)生，對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)力度進(jìn)行強(qiáng)化?，F(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用可使電網(wǎng)的運(yùn)行安全得到最大程度的滿足，使繼電保護(hù)裝置在智能電網(wǎng)中發(fā)揮作用，提高輸電斷面的安全性。
4.3 使智能電網(wǎng)安全、有效運(yùn)行
繼電保護(hù)技術(shù)中包含的體系十分完整，可以分析電力系統(tǒng)中的故障，明確繼電保護(hù)技術(shù)的原理與實(shí)現(xiàn)方法，設(shè)計(jì)繼電保護(hù)、保證其運(yùn)行、完善維護(hù)技術(shù)，因此繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以降低電氣元件的故障發(fā)生率，使智能電網(wǎng)保持正常運(yùn)行。
4.4 雙重保護(hù)智能電網(wǎng)
電力領(lǐng)域中應(yīng)用的信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因智能電網(wǎng)智能化特點(diǎn)的應(yīng)用而得到有效促進(jìn)，將智能傳感器在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用，可以做到智能化處理收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，繼電保護(hù)裝置在智能電網(wǎng)中一方面發(fā)揮其繼電保護(hù)的基本功能，另一方面還可以對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行智能化診斷，使系統(tǒng)自我恢復(fù)，并在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)隔離。
4.5 促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展
繼電保護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)是全方面的，能夠與智能電網(wǎng)信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)相呼應(yīng)，并且在不斷發(fā)展中逐漸具備了自動(dòng)整定技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化等特點(diǎn)，裝置性能也得到提高，使智能電網(wǎng)在傳輸電器量信息時(shí)更加便利。與互聯(lián)網(wǎng)相互連接的繼電保護(hù)系統(tǒng)使智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置具備智能化特性。
5 結(jié)語
電網(wǎng)的最終發(fā)展方向就是智能電網(wǎng)，在其發(fā)展過程中繼電保護(hù)也會(huì)隨之發(fā)展，將先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備提供給智能電網(wǎng)。而且繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的推動(dòng)下也會(huì)逐漸變得信息化、計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)據(jù)通信、測量、保護(hù)、控制一體化，在運(yùn)行中更加穩(wěn)定、安全。對(duì)電力控制系統(tǒng)與電網(wǎng)故障中的繼電保護(hù)裝置的隔離功能進(jìn)行強(qiáng)化，可以使電力系統(tǒng)發(fā)揮保護(hù)作用時(shí)更具可靠性、穩(wěn)定性與安全性，為建設(shè)智能電網(wǎng)打下牢固的基礎(chǔ)，使我國繼電保護(hù)的管理水平提高。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）17-0002-02
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)資源的需求也在日益增加。輸配電、信息化和數(shù)字化等現(xiàn)代技術(shù)的升級(jí)，為我國智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2011年，江蘇省無錫的西涇變電站正式投入運(yùn)營，成為我國的首座220千伏的智能變電站。西涇變電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)對(duì)我國智能變電站的建設(shè)起到了良好的指導(dǎo)和示范作用。然而，我國智能電網(wǎng)仍然處在初級(jí)階段，如何安全、可靠地將其應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)和居民生活領(lǐng)域中還需要進(jìn)行一個(gè)長期地探討。
1 智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵
智能電網(wǎng)指的是電網(wǎng)的智能化運(yùn)作過程?，F(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程中，各個(gè)國家都在結(jié)合自身電力工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng)過屢次地研究和實(shí)踐，從而形成了具有本國特色的發(fā)展道路和技術(shù)路線?，F(xiàn)階段各種信息技術(shù)應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大的背景下，智能化已經(jīng)逐漸成為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢和潮流。
智能電網(wǎng)，也稱為知識(shí)型電網(wǎng)或現(xiàn)代電網(wǎng)，主要是通過先進(jìn)的傳感量測技術(shù)和分析以及其他能源電力技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備形成高度集成狀態(tài)。智能電網(wǎng)以電子終端作為信息模式構(gòu)建平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息資源的共享，達(dá)到電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、高效、安全運(yùn)行的目標(biāo)?，F(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)必須能夠從根本上促進(jìn)國家能源的可持續(xù)發(fā)展以及資源的優(yōu)化配置。因此，我國在電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)過程中必須投入相關(guān)的技術(shù)，才能夠促進(jìn)電網(wǎng)智能化的實(shí)現(xiàn)。
2 智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征及優(yōu)勢
相比于傳統(tǒng)的電網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)的發(fā)展具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢。
2.1 智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征
從我國現(xiàn)有的智能電網(wǎng)發(fā)展情況來看，智能電網(wǎng)的建設(shè)具有以下特點(diǎn)。
2.1.1 高效運(yùn)行和管理
目前，電網(wǎng)在運(yùn)行中往往會(huì)出現(xiàn)一些問題。例如電網(wǎng)需要被動(dòng)地適應(yīng)負(fù)荷，很多設(shè)備和輸電網(wǎng)的利用效率還有待提高。同時(shí)，由于許多配電網(wǎng)的使用年限較久，很多設(shè)備和運(yùn)行還有待進(jìn)一步優(yōu)化。智能電網(wǎng)在運(yùn)行中能夠有效地解決這些問題。其在科學(xué)合理規(guī)劃基礎(chǔ)上，充分地發(fā)揮了信息技術(shù)管理系統(tǒng)和監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢，提高了電網(wǎng)投資的效率，從而極大地增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.2 電力交易的便捷性
電力交易的便捷性要求電網(wǎng)能夠在每一個(gè)交易機(jī)制精確地進(jìn)行處理。智能電網(wǎng)能夠有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。首先，智能電網(wǎng)能夠營造一個(gè)公正、合理、有序的電力市場，并且能夠快速、及時(shí)地處理各種電力交易。其次，智能電網(wǎng)還能夠?qū)Ω鞣N業(yè)務(wù)進(jìn)行快速、簡單地結(jié)算，提高電力系統(tǒng)的工作效率。然后，智能電網(wǎng)可以根據(jù)市場和用戶的要求，建立科學(xué)的響應(yīng)機(jī)制和服務(wù)平臺(tái)。最后，智能電網(wǎng)還可以適時(shí)地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化更新升級(jí)，以適應(yīng)現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.1.3 電網(wǎng)極強(qiáng)的兼容性
傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)主要是以遠(yuǎn)端集中式發(fā)電方式為主，智能電網(wǎng)則能夠?qū)Ω鞣N不同類型的電源及其裝置具有極強(qiáng)的包容性。由于電網(wǎng)涉及的行業(yè)領(lǐng)域非常廣泛，尤其是發(fā)電、環(huán)保以及制造等領(lǐng)域，對(duì)電網(wǎng)的要求更高。因此，智能電網(wǎng)以一個(gè)開放、兼容的網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的健康發(fā)展。
2.1.4 經(jīng)濟(jì)清潔
智能電網(wǎng)在電力市場和電力交易的有效執(zhí)行下，能夠極大地提高資源的利用效率。通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，改善各種輸電設(shè)備和變電站的運(yùn)行狀況。同時(shí)，智能電網(wǎng)還能夠積極地適應(yīng)大型且集中式的多種電源設(shè)備共同介入。尤其是大型風(fēng)力發(fā)電和太陽光等可再生能源。智能電網(wǎng)在電力生產(chǎn)過程中還能夠有效地減少對(duì)環(huán)境的破壞和污染以及抑制溫室氣體的排放，從而滿足能源可持續(xù)發(fā)展的要求。
2.2 智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
目前，智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)配電結(jié)構(gòu)所不能支持的幾個(gè)基本功能。
1）智能電網(wǎng)能夠綜合地考慮各種電力調(diào)節(jié)設(shè)備和分布式電源以及用戶電量管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，從而有效地優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性能。因此，智能電網(wǎng)不僅能夠保障電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且還能夠極大地提高電力能源的質(zhì)量。
2）智能電網(wǎng)還能夠支持一些比重較高的分布式電源，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)的整體性和靈活性。通過集中發(fā)點(diǎn)和分散發(fā)電模式的結(jié)合，以及各種可再生能源的介入，使得整個(gè)電網(wǎng)與自然環(huán)境和諧發(fā)展。尤其是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，智能電網(wǎng)能夠準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行定位，利用分布式電源進(jìn)行局域性供電。
3）智能電網(wǎng)技術(shù)還能夠建立一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)。智能電網(wǎng)在采集數(shù)據(jù)信息時(shí)能夠?qū)﹄娫垂芾砀鱾€(gè)單元、故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地整合。同時(shí)，智能電網(wǎng)還能夠通過在線決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)的自治和自愈。
3 我國智能電網(wǎng)技術(shù)的研究分析
3.1 基于MAS的分布協(xié)調(diào)技術(shù)
MAS系統(tǒng)主要是包括MAS終端、 MAS服務(wù)器和MAS管理平臺(tái)三個(gè)方面。其中MAS終端主要是通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供多種多樣的服務(wù)。因此，在實(shí)際的智能電網(wǎng)建設(shè)中可以根據(jù)需要，自定義安裝客戶端。MAS服務(wù)器主要是用于用戶或者企業(yè)內(nèi)部。通過廣域網(wǎng)絡(luò)以及MAS服務(wù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資訊的共享。MAS管理平臺(tái)則是指內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與各大子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流，從而對(duì)信息數(shù)據(jù)有效地整合。
隨著各種智能電子設(shè)備的不斷發(fā)明與應(yīng)用，智能電網(wǎng)也開始積極地探索。面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用顯示了無可比擬的優(yōu)越性。服務(wù)體系結(jié)構(gòu)通過充分地發(fā)揮業(yè)務(wù)、技術(shù)和管理三者的優(yōu)勢，對(duì)電力企業(yè)的應(yīng)用建立三維模型，從而大大地增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的高效性、技術(shù)的靈活性以及管理的有效性。MAS系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中具有很強(qiáng)的伸縮性，并且為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互操作留有足夠的空間，進(jìn)而從根本上對(duì)用戶資源進(jìn)行有效保護(hù)。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)控制系統(tǒng)，MAS的分布協(xié)調(diào)能夠廣泛地應(yīng)用于智能電網(wǎng)的各個(gè)層級(jí)之間的分布協(xié)調(diào)控制。
3.2 電力設(shè)備相關(guān)技術(shù)
電力設(shè)備是電網(wǎng)運(yùn)行的有效運(yùn)作的基礎(chǔ)。電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中的電力設(shè)備主要包括輸電配電技術(shù)、高效能源材料技術(shù)以及電子電力技術(shù)等。
輸電配電技術(shù)主要是在電網(wǎng)的建設(shè)中不僅需要利用容量較大、距離遠(yuǎn)、損耗低等輸電技術(shù)，而且還需要探討相關(guān)的分布功能技術(shù)以提高電網(wǎng)整體運(yùn)行效率。因此，輸電配電技術(shù)側(cè)重于對(duì)微型電網(wǎng)、特高壓絕緣等方面。
高效能源材料技術(shù)主要是指在智能電網(wǎng)中發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢以及新型技術(shù)和工藝的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)清潔、高效、可持續(xù)生產(chǎn)。智能電網(wǎng)的發(fā)展需要借助先進(jìn)材料技術(shù)作為支撐，提高能源材料的利用效率。
電子電力技術(shù)是優(yōu)化智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，因此需要引起高度重視。目前，電網(wǎng)建設(shè)中的電子電力技術(shù)主要包括具有耐高壓性的電流電力電子器件、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器以及統(tǒng)一潮流控制器等。此外，智能電網(wǎng)作為一個(gè)信息化高度集中的系統(tǒng)，做好網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全工作顯得尤為重要。因此，智能電網(wǎng)技術(shù)還包括地網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全維護(hù)方面的技術(shù)。例如對(duì)安全數(shù)據(jù)和信息的存儲(chǔ)和備份功能；網(wǎng)絡(luò)病毒的維護(hù)和查殺功能；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生存性的及時(shí)防護(hù)等。
3.3 分布式能源的系統(tǒng)集成技術(shù)
智能電網(wǎng)中分布式能源主要是指分布式發(fā)電和分布式儲(chǔ)電以及需求響應(yīng)資源。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)的電網(wǎng)發(fā)電具有很大的區(qū)別。智能配電網(wǎng)不需要親自參與發(fā)電。智能電網(wǎng)由許多的分布式電機(jī)組成，因此在運(yùn)行中不僅可以和主網(wǎng)相互連接，而且還可以獨(dú)自運(yùn)行。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中往往會(huì)由于技術(shù)因素和自然因素，小型的分布式發(fā)電機(jī)難以長期地穩(wěn)定運(yùn)行。所以需要針對(duì)不同的問題，對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行智能控制。
眾所周知，可再生能源具有不穩(wěn)定性。因此，分布式儲(chǔ)能能夠有效地克服這一缺陷。未來的智能電網(wǎng)發(fā)展需要在儲(chǔ)能技術(shù)方面進(jìn)行積極地研究。例如化學(xué)電池盒超大容量的電容器以及燃料電池等，都具有高效和高密度的優(yōu)勢。分布式發(fā)電和蓄電池是組成分布式儲(chǔ)能的主要部分，因此需要電網(wǎng)從主網(wǎng)和本地微電源上獲取功率。因此，隨著電網(wǎng)的用戶數(shù)量不斷地增多，智能電網(wǎng)需要安裝相關(guān)的電能質(zhì)量調(diào)整器。智能電網(wǎng)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)資源的系統(tǒng)集成，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。因此，智能電網(wǎng)需要對(duì)各種輔助設(shè)備和供電合同以及現(xiàn)貨市場等進(jìn)行研發(fā)和調(diào)查。
4 結(jié)束語
綜上所述，電網(wǎng)是我國現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各大領(lǐng)域的協(xié)調(diào)發(fā)展具有積極意義。智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將成為我國發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的有效途徑。發(fā)展智能電網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今各個(gè)國家共同探討和關(guān)心的話題。因此，我國在智能電網(wǎng)技術(shù)研究方面還有待于提高，從而為增強(qiáng)我國的綜合國力奠定基礎(chǔ)。
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
目前，宜春政府已經(jīng)高度認(rèn)識(shí)到電網(wǎng)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平提高的緊密聯(lián)系，意識(shí)到加快推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)與改造勢在必行。江西省電力公司與宜春市政府共同推進(jìn)宜春電網(wǎng)發(fā)展，“十二五”期間，省電力公司規(guī)劃投資55億元用于宜春電網(wǎng)建設(shè)，宜春政府加大對(duì)電網(wǎng)建設(shè)支持力度，將電網(wǎng)工程納入重點(diǎn)工程管理，協(xié)調(diào)解決宜春電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)過程中的重大問題。
一、110kV智能變電站技術(shù)概述
智能變電站由先進(jìn)、集成、環(huán)保設(shè)備組成，將信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、通訊平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化作為基本要求，具有自動(dòng)測量、采集、控制、計(jì)算信息等功能，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、互動(dòng)協(xié)同、在線分析等高級(jí)功能，其技術(shù)特點(diǎn)如下：
1高度可靠性
高度可靠性是電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用智能變電站技術(shù)的最基本要求。不僅要求變電站本身及其設(shè)備具有高度可靠性，還要求變電站具備自我診斷和治愈功能，并能夠提前防范設(shè)備故障，在故障發(fā)生時(shí)迅速做出反應(yīng)，有效減少故障造成的供電損失。
2 強(qiáng)大的交互性
智能變電站技術(shù)要為智能電網(wǎng)提供準(zhǔn)確、可靠、完整、實(shí)時(shí)信息。為了滿足電網(wǎng)的控制和運(yùn)行需要，智能變電站要及時(shí)采集數(shù)據(jù)信息并實(shí)現(xiàn)全站共享，與電網(wǎng)的高級(jí)應(yīng)用程序互動(dòng)，為智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠經(jīng)濟(jì)提供基本保障。
3高度集成
智能變電站技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和傳感測量技術(shù)等進(jìn)行高度融合，兼容虛擬電廠和微網(wǎng)技術(shù)，能夠簡化智能變電站的數(shù)據(jù)采集方式，形成統(tǒng)一的信息支持平臺(tái)。
4低碳、環(huán)保
智能變電站采用光纖替代傳統(tǒng)電纜，站內(nèi)設(shè)備應(yīng)用功耗低、高度集成的電子元件，由電子互感器替代傳統(tǒng)充油互感器，不僅減少資源消耗，降低建設(shè)成本，而且減少了輻射、噪聲、電磁干擾和污染，凈化了電磁環(huán)境，優(yōu)化了變電站性能。
二、110kV智能變電站技術(shù)在宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1 110kV智能變電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.1智能化升級(jí)一次設(shè)備。宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中對(duì)變電站進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，是電網(wǎng)建設(shè)節(jié)能降耗的有效技術(shù)措施。在進(jìn)行變電站一次設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)時(shí)，需要滿足數(shù)學(xué)化、可視化、交互性和一體化的要求。智能化升級(jí)一次設(shè)備時(shí)，需要在主要變電器中設(shè)置智能終端機(jī)器配套合并單元。分布在主變線間隔、出線間隔內(nèi)安裝智能終端。建立對(duì)全站和核心設(shè)備的后臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，能夠獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和匯總，提供相應(yīng)的檢修和調(diào)整方案。采用一對(duì)一方式將過程層設(shè)備與間隔層設(shè)備連接，結(jié)合設(shè)備的自我描述和檢測功能，通過信息模型和通信協(xié)議，與主站控制層進(jìn)行信息的互動(dòng)交流。
1.2網(wǎng)絡(luò)化布局二次設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)化布局二次設(shè)備即通過通信協(xié)議和光纖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分布式控制，代替總線方式，提高了信息傳輸?shù)呢S富性和標(biāo)準(zhǔn)化程度，有效保證對(duì)變電站實(shí)行的全景式監(jiān)控。根據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，智能變電站中由主站控制層、過程層和間隔層構(gòu)成其自動(dòng)化系統(tǒng)，形成分布分層的開放系統(tǒng)。智能化升級(jí)主站控制層，建立管控中心，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站的集中和遠(yuǎn)程控制。每一分層設(shè)備利用智能終端能夠掃描并上傳數(shù)據(jù)信息，從而完成對(duì)所有設(shè)備的自動(dòng)控制管理；在間隔層的數(shù)字接口位置配置專門的保護(hù)性控制和監(jiān)測設(shè)備，能夠管理間隔層設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)，執(zhí)行全站統(tǒng)一的通信協(xié)議，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自我檢測和描述。此外，該層設(shè)備也具備基本的分析和傳輸數(shù)據(jù)功能；對(duì)過程層設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，同樣通過統(tǒng)一通信協(xié)議，能夠完成獨(dú)立自檢，二次設(shè)備能夠接收合并器采集信息；其保護(hù)裝置能夠利用智能終端與總線接口實(shí)現(xiàn)一對(duì)一通信。
2 110kV智能變電站技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用
2.1硬件集成技術(shù)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了描述硬件語言的出現(xiàn)，使硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備自動(dòng)化、集成化、模型化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了有針對(duì)性的功能模塊設(shè)計(jì)，固化智能設(shè)備的邏輯處理過程，將過去軟件實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)化為硬件功能。這種設(shè)計(jì)為邏輯處理的準(zhǔn)確、可靠和時(shí)效性提供了保證，能夠解決傳遞信息過程中的問題，同時(shí)促使設(shè)備集成化，有效節(jié)省投資，此外，模塊化設(shè)計(jì)也有利于檢修、升級(jí)、更換智能設(shè)備。
2.2軟件構(gòu)件技術(shù)。軟件構(gòu)件技術(shù)的實(shí)質(zhì)是對(duì)一組代碼在不同粒度進(jìn)行組合并封裝，實(shí)現(xiàn)多功能特定服務(wù)，進(jìn)一步向用戶提供接口。與對(duì)象技術(shù)相比，構(gòu)件技術(shù)具備高度的抽象性。構(gòu)件技術(shù)是彈性靈活軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)嵌入式軟件集成功能的重要手段。其應(yīng)用依賴于軟件結(jié)構(gòu)的可靠。在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用軟件構(gòu)件技術(shù)，可以減少變電站開發(fā)和集成功能軟件活動(dòng)中的重復(fù)勞動(dòng)，提高軟件質(zhì)量和效率，減少開發(fā)成本；此外也增強(qiáng)了系統(tǒng)功能操作的交互性，保證變電站中系統(tǒng)功能的靈活分布，有效提高系統(tǒng)自愈性和可靠性。
2.3信息優(yōu)先傳輸和就地儲(chǔ)存技術(shù)。信息系統(tǒng)的高度集成和信息平臺(tái)的統(tǒng)一提高了智能變電站的經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性，為信息共享、動(dòng)態(tài)分配、擴(kuò)展提高了良好平臺(tái)。信息的分級(jí)優(yōu)先傳輸和就地儲(chǔ)存技術(shù)，保證信息傳輸及時(shí)、準(zhǔn)確、高效；就地儲(chǔ)存非關(guān)鍵信息，能夠降低傳輸網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，并為設(shè)計(jì)決策提供可靠信息依據(jù)。在宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，必須確保電力系統(tǒng)中信息的安全，對(duì)信息采取必要的防護(hù)措施。分層管理信息技術(shù)能夠分析并評(píng)估電力信息，并根據(jù)信息等級(jí)設(shè)計(jì)不同的安全策略，增強(qiáng)了信息系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，最大限度保證電網(wǎng)信息的權(quán)限和安全。
結(jié)語
綜上所述，智能變電站是電網(wǎng)建設(shè)和改造中轉(zhuǎn)換和控制能源的核心平臺(tái)，110kV智能變電站技術(shù)不僅能為電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為智能電網(wǎng)的高效和自愈提供了技術(shù)支持。針對(duì)目前阻礙宜春城網(wǎng)建設(shè)和改造的突出矛盾，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用110kV智能變電站技術(shù)，能夠促進(jìn)宜春電網(wǎng)建設(shè)和改造的規(guī)范化，為國家電網(wǎng)的智能化發(fā)展提供支持。
參考文獻(xiàn)
智能電網(wǎng)與需求響應(yīng)（簡稱DR）是當(dāng)今電力行業(yè)極為感興趣而且重視的研究內(nèi)容。作為21世紀(jì)有著重大科技改革的智能電網(wǎng)，在不知不覺中正與DR競爭市場共同發(fā)展、進(jìn)步、完善，并開始相輔相成地交融在一定的科學(xué)領(lǐng)域。智能電網(wǎng)作為當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇，有著最先進(jìn)、最科學(xué)、最系統(tǒng)的技術(shù)，而DR在市場環(huán)境當(dāng)中的成長，已經(jīng)成為了智能電網(wǎng)的最佳應(yīng)用選擇之一.并逐步成為智能電網(wǎng)的主流選擇。
一、智能電網(wǎng)概論
（一）智能電網(wǎng)的基本含義
由于智能電網(wǎng)是電力科學(xué)當(dāng)中提出的一種新的電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此在對(duì)其定義方面還存著一定爭議。但從智能電網(wǎng)安全可靠、先進(jìn)技術(shù)的角度來看，智能電網(wǎng)通過廣泛的寬帶通信并憑借智能模式控制的自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)能夠保證電網(wǎng)系統(tǒng)中的各個(gè)成員之間進(jìn)行有效的互動(dòng)與使用，并能夠完成傳統(tǒng)電網(wǎng)難以完成的高質(zhì)量任務(wù)。
（二）智能電網(wǎng)的特點(diǎn)
1、高度智能化：當(dāng)電網(wǎng)當(dāng)中的部分系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，智能電網(wǎng)能通過一定的自我修復(fù)功能和安全分析功能對(duì)其他未受害地區(qū)的電網(wǎng)進(jìn)行繼續(xù)傳送，而不會(huì)導(dǎo)致其他用戶的供電質(zhì)量受到影響。
2、良好的兼容性：智能電網(wǎng)不僅對(duì)集中式發(fā)電的模式能夠通過自我調(diào)節(jié)進(jìn)行有效的兼容，同時(shí)，對(duì)分布式發(fā)電模式也同樣能適應(yīng)。
3、強(qiáng)大的整合性：智能電網(wǎng)通過高端統(tǒng)一的電網(wǎng)平臺(tái)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，并以最佳的電能質(zhì)量和供電可靠性來激勵(lì)電力市場的安全管理，從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)的可操控性。
二、智能電網(wǎng)與DR的關(guān)系
（一）DR的定義
簡單來說，DR就是電力需求響應(yīng)的簡稱。DR作為需求側(cè)管理的解決方案之一，可以讓電力用戶根據(jù)市場的價(jià)格情況或者相關(guān)供電部門做出的誘導(dǎo)性方針來改變自身原本的用電習(xí)慣，從而避免在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)電價(jià)上漲或某段時(shí)間內(nèi)的用電量過大等問題。
（二）有關(guān)DR的智能電網(wǎng)技術(shù)
智能電網(wǎng)技術(shù)一方面可以讓DR項(xiàng)目變得更加容易實(shí)施和推廣，另一方面還能讓電力用戶選擇最佳用電方案來提升用電效率?！爸悄茈姳怼弊鳛橹悄茈娋W(wǎng)技術(shù)當(dāng)中重要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不僅改善了傳統(tǒng)電表的可操作性低、容易發(fā)生故障等諸多問題，還在原有基礎(chǔ)上結(jié)合DR項(xiàng)目，使用戶可以更加了解自己的用電情況，改變一些不好的用電習(xí)慣。另外，雙向通信、用戶門戶、家域網(wǎng)、計(jì)量數(shù)據(jù)管理、客戶服務(wù)的改進(jìn)都是與DR密切相關(guān)的智能電網(wǎng)技術(shù)。他們同智能電表一樣從根本上改變了電力用戶的用電習(xí)慣，形成了更為科學(xué)、系統(tǒng)的用電環(huán)境。
（三）智能電網(wǎng)與DR合作的意義
通過智能電網(wǎng)與DR的相互合作，不僅可以使電力用戶更為直接有效地參與到DR項(xiàng)目中來，還能讓用戶本身更加直觀地理解DR項(xiàng)目與智能電網(wǎng)之間的關(guān)系，從而選擇更合理的用電方式以降低自身的用電成本。另外，通過智能電網(wǎng)的尖端技術(shù)，可以在一定程度上刺激電力市場的發(fā)展，并借助DR資源，尋找到更為科學(xué)的新型運(yùn)作模式，大大優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)體系。
三、智能電網(wǎng)與DR的未來發(fā)展
（一）智能電網(wǎng)的研究方向
由于我國在智能電網(wǎng)方面還沒有比較成熟的系統(tǒng)法規(guī)，因此在智能電網(wǎng)技術(shù)方面還有待進(jìn)一步提高。雖然在個(gè)別發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)采用了智能電網(wǎng)模式，并在一定程度上結(jié)合了DR項(xiàng)目的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，但依舊需要更多實(shí)踐性的探索。根據(jù)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，我們可以先從分布式能源的接入點(diǎn)這一塊進(jìn)行深入研究，并找到適合我國電力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的智能電網(wǎng)體系，從而進(jìn)一步探索、研究“多網(wǎng)合一”的關(guān)鍵技術(shù)。智能電網(wǎng)的最終目的是希望能夠在輸配用電的安全性與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的持久性方面做出本質(zhì)上的提高，而我國的智能電網(wǎng)研究才剛剛起步，未來的發(fā)展路程任重而道遠(yuǎn)。
（二）DR項(xiàng)目的未來構(gòu)想
DR項(xiàng)目作為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系中不可或缺的一項(xiàng)重要元素，關(guān)系著智能電網(wǎng)的整體優(yōu)化，因此，對(duì)DR項(xiàng)目的改善需要政府部門、供電方通力合作，并進(jìn)一步加大力度來完善相關(guān)政策體系，使DR項(xiàng)目能夠做到有法可依，避免用電管理的混亂。另外，由于DR項(xiàng)目與智能電網(wǎng)的實(shí)施或許會(huì)減少電力部門的收入，因此為了鼓勵(lì)相關(guān)部門的投入積極性，政府在條件允許的情況下應(yīng)該加大資金投入量，切實(shí)保證電力部門的正常運(yùn)行。
（三）智能電網(wǎng)與DR合作設(shè)想
智能電網(wǎng)要充分利用DR項(xiàng)目的能動(dòng)性大力宣傳智能電網(wǎng)的互動(dòng)性、高效性、科學(xué)性，使大家對(duì)智能電網(wǎng)能有一個(gè)正確的理解和認(rèn)識(shí)。另外，相關(guān)部門要有意開展一些宣傳教育活動(dòng)，使智能電網(wǎng)與DR項(xiàng)目能夠深入到群眾中去，讓群眾感受到兩者合作能夠帶來的好處。其次，智能電網(wǎng)與DR內(nèi)部要通力合作，相輔相成，在智能化技術(shù)與市場運(yùn)作手段方面進(jìn)一步加深相互的了解，使兩者能夠?qū)⒅悄芑娋W(wǎng)進(jìn)行更大范圍的普及。
四、結(jié)束語
綜上所述，智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為全世界電力行業(yè)共同進(jìn)步的需要，其智能化的手段與全新的管理模式都將給世界帶來新一輪的電力變革。從DR的視角來看，我國需要在傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)統(tǒng)籌兼顧的思想，改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的單一性，優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)的操作手段，改善電力結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并結(jié)合國內(nèi)外成功的優(yōu)秀方案來建設(shè)出具有中國特色的智能電網(wǎng)，并同時(shí)促進(jìn)DR項(xiàng)目的實(shí)施，讓企業(yè)參與到市場運(yùn)作的實(shí)踐中來，努力實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化操作，從而保證智能電網(wǎng)高速的發(fā)展。
中圖分類號(hào)：TN828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）34-0050-02
1 概述
4G通信是第四代移動(dòng)通信總體的稱呼，其自身在通信過程中顯示出的通信質(zhì)量明顯高于3G通信，在傳播過程中體現(xiàn)出了更加快速的傳播速率，圖像在經(jīng)過4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳播之后收到的視頻和圖像能夠更加清晰，4G通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于直播和視頻通話等服務(wù)中。各種新型技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用到電網(wǎng)智能化發(fā)展中，并取得了良好的成果，以4G通信技術(shù)在電網(wǎng)智能化發(fā)展過程中的應(yīng)用為例，現(xiàn)今4G通信技術(shù)在我國電網(wǎng)中的運(yùn)用還處于實(shí)踐的初級(jí)階段，應(yīng)用尚停留在傳統(tǒng)電力通信技術(shù)的功能范疇，不能充分體現(xiàn)4G通信的技術(shù)優(yōu)越性，現(xiàn)今的4G通信技術(shù)較先前的3G技術(shù)以及電網(wǎng)傳統(tǒng)運(yùn)用的通信方式都有很大程度的提高。本文分析了4G通信技術(shù)的應(yīng)用和我國電網(wǎng)智能化發(fā)展的現(xiàn)狀，就4G通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開了討論，為今后4G通信技術(shù)在我國電力系統(tǒng)中普及指明了方向。
2 4G通信技術(shù)的特點(diǎn)
4G通信技術(shù)的最主要特征是開放式高速移動(dòng)傳輸，擁有傳播速度快和傳播方便的特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域中都展示出了自身的重要價(jià)值，特別是在對(duì)圖片和視頻進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，能夠保證視頻以及圖片在傳輸之后不失真，4G通信過程中對(duì)音頻以外的信息的處理也能夠在語音環(huán)境下快速完成；4G通信技術(shù)在信息傳輸?shù)倪^程中還展示出了自身的定位查找功能，為遠(yuǎn)程監(jiān)控以及實(shí)地監(jiān)測提供了良好的網(wǎng)絡(luò)條件，在對(duì)地震的預(yù)測過程中也能夠發(fā)揮出自身的重要作用。
4G通信技術(shù)的另一個(gè)基本特點(diǎn)是無縫互聯(lián)，是以IP為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)功能的重要體現(xiàn)，其供段IP和到端IP在全過程的服務(wù)都能夠得到核心網(wǎng)的滿足。若單從無縫互聯(lián)的特點(diǎn)來看，其自身擁有開放的結(jié)構(gòu)，各種空中接口都能夠和核心網(wǎng)相連接；能夠?qū)⑿畔⒀杆俜蛛x，使傳輸過程、業(yè)務(wù)的處理以及控制和管理都能夠以獨(dú)立的方式進(jìn)行。
隨著4G功能不斷得到完善，其通信容量顯著擴(kuò)大，其傳播速度不斷提升，并且整體信息服務(wù)質(zhì)量也得到強(qiáng)化，我國4G通信技術(shù)中在OFMD、MIMO以及核心網(wǎng)和智能天線等核心技術(shù)上緊跟世界潮流，部分技術(shù)還走到了業(yè)界領(lǐng)先，但是，也應(yīng)該清醒地看到，我國4G網(wǎng)絡(luò)還有很多技術(shù)不夠成熟，現(xiàn)今我國的4G技術(shù)仍處于發(fā)展初級(jí)階段，其自身還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。
3 4G通信技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)過程中的重要意義
現(xiàn)今，世界各國都在建設(shè)具有本國特色的智能電網(wǎng)。我國的國家電網(wǎng)也在建設(shè)的過程中制定出了具體的規(guī)劃方案，目前，我國電網(wǎng)智能化發(fā)展逐漸加快了發(fā)展速度，進(jìn)入到了一個(gè)新的發(fā)展階段。對(duì)信號(hào)的感知、對(duì)指令的傳達(dá)以及交互是4G通信技術(shù)在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中的主要作用，電網(wǎng)在網(wǎng)站過程中若能夠得到4G通信技術(shù)的支持，發(fā)展將變得更加迅速，智能電網(wǎng)也能夠因?yàn)?G通信技術(shù)的運(yùn)用變得更智能化，從某一方面來講，4G通信技術(shù)在整個(gè)電網(wǎng)中是以“中樞神經(jīng)”的身份存在。4G通信技術(shù)能夠促使電網(wǎng)在發(fā)展的過程中，將更多待建設(shè)的電網(wǎng)建設(shè)在電網(wǎng)領(lǐng)域中展開建設(shè)。在電網(wǎng)中應(yīng)用4G通信技術(shù)之后，使先前電網(wǎng)復(fù)雜的接入方式變得更加簡單，在加入過程中也能夠有更加靈活的接入方式?，F(xiàn)今我國電網(wǎng)正朝著智能化電網(wǎng)發(fā)展，也是我國電網(wǎng)發(fā)展的基本目標(biāo)，近幾年在電力通訊的深入研究中，4G通信技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用是其中主要研究項(xiàng)目之一。從電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，在電網(wǎng)智能化發(fā)展的過程中接入現(xiàn)代通訊技術(shù)是電網(wǎng)智能化發(fā)展的重要保障。
4 4G通信技術(shù)在智能化電網(wǎng)發(fā)展過程中的實(shí)際應(yīng)用
4.1 電力通信在我國電網(wǎng)中的發(fā)展
在我國電網(wǎng)電力通信發(fā)展的初期，電力載波以及微波通信是應(yīng)用最為普遍的電力通信方式，這兩種方式自身都有規(guī)模小的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中使用的專業(yè)技術(shù)也比較簡單。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)電力的需求也有了更高的要求，促使電網(wǎng)在不斷發(fā)展的過程中必然擴(kuò)大自身的規(guī)模，使整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)信息傳輸全過程的要求也更高，先前那種電話指揮系統(tǒng)運(yùn)營的方式已經(jīng)不能滿足智能化電網(wǎng)的迫切需求。為了滿足電網(wǎng)智能化發(fā)展的基本要求，電力通信需要更完善的通信系統(tǒng)來滿足發(fā)展過程中的迫切需要。
隨著現(xiàn)今智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，電力通信在整個(gè)發(fā)展過程中歷經(jīng)了從電纜傳輸發(fā)展到光纖傳輸階段，隨著現(xiàn)今不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，電力通信在智能電網(wǎng)中已經(jīng)成了必不可少的“神經(jīng)系統(tǒng)”，也是現(xiàn)今智能電網(wǎng)行業(yè)交流過程中必然會(huì)使用到的重要基礎(chǔ)，電力通信在電力系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。
4.2 4G通信在智能電網(wǎng)的應(yīng)用展望
4.2.1 4G通信在配網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。配網(wǎng)自動(dòng)化的特點(diǎn)是點(diǎn)多面廣、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展、變動(dòng)頻繁。目前采用的主要通信方式有兩種：一是電力線載波，雖然成本低廉、建設(shè)方便，但存在信號(hào)翻越變壓器困難、信號(hào)易受環(huán)境干擾、不穩(wěn)定等致命缺點(diǎn)。二是光纖通信，分ADSS光纜和OPPC光纜（相線復(fù)合光纜），雖然這種方式信號(hào)傳輸質(zhì)量很高，但建設(shè)維護(hù)困難，尤其網(wǎng)絡(luò)調(diào)整頻繁對(duì)運(yùn)行影響很大。4G通信很好地避免了上述缺點(diǎn)，安裝維護(hù)方便，不受網(wǎng)絡(luò)調(diào)整影響，成本相對(duì)低廉，還保持了高速、高質(zhì)量優(yōu)點(diǎn)，必將在配網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
4.2.2 4G通信在風(fēng)電場的應(yīng)用。風(fēng)能作為清潔能源，在全世界都受到廣泛關(guān)注，在我國，風(fēng)能發(fā)電更是方興未艾，但是，作為高山風(fēng)電場，其通信解決方案一直是個(gè)難題。首先，傳統(tǒng)的載波通信受通信速度、質(zhì)量限制，已基本退出服務(wù)；其次，光纖通信如果采用OPGW光纜，則無法解決重覆冰融冰問題，如果采用ADSS光纜，除了無法解決重覆冰融冰問題，還面臨風(fēng)“舞動(dòng)”困難，如果采用地埋，則因山高林密，施工、維護(hù)十分困難，而且建設(shè)成本驚人。因此，擺脫了帶寬束縛的4G通信在風(fēng)電場的應(yīng)用應(yīng)該是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
4.2.3 4G通信在智能變電站站內(nèi)通信領(lǐng)域的應(yīng)用。智能變電站因站內(nèi)通信普遍采用網(wǎng)絡(luò)通信方式，為確保傳輸質(zhì)量，避免相互干擾，目前普遍采用光纖通信方式，該方式需要在站內(nèi)狹小的場地里，敷設(shè)大量短距離光纖，初步統(tǒng)計(jì)，一個(gè)220kV變電站站內(nèi)光纜超過1000芯，龐大的施工、維護(hù)工作量讓建設(shè)運(yùn)維人員苦不堪言。解決了傳輸帶寬與加密傳輸問題的4G通信勢必能在此領(lǐng)域發(fā)揮良好的
作用。
4.2.4 4G通信在遠(yuǎn)程稽查領(lǐng)域的應(yīng)用。目前的安全管控主要通過專人現(xiàn)場稽查方式，效果雖然很好，但是受限于人力物力，不可能每個(gè)現(xiàn)場都能稽查管控到位，尤其對(duì)于一些地處偏僻的現(xiàn)場，管控難度相當(dāng)大，采用4G通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視屏稽查將是一個(gè)不錯(cuò)的解決辦法，只需要在現(xiàn)場配備便攜式音視頻采集裝置，本部設(shè)置監(jiān)控主站，安排少人值班或者開通網(wǎng)上查詢功能，幾名專職或者兼職管理人員就能對(duì)所有現(xiàn)場實(shí)施有效稽查管控，效率大大提高。
5 結(jié)語
本文對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)在智能化電網(wǎng)中的應(yīng)用，僅僅參照傳統(tǒng)電力通信技術(shù)功能領(lǐng)域作了應(yīng)用展望，4G通信作為跨代式通信技術(shù)，對(duì)其更多新功能并未全面分析，對(duì)應(yīng)用中存在的問題，因尚缺乏實(shí)際應(yīng)用案例，而沒有深入討論。總而言之，4G通信技術(shù)在電網(wǎng)中應(yīng)用，是電網(wǎng)智能化發(fā)展中必然面臨的新趨勢，現(xiàn)今存在與電網(wǎng)發(fā)展過程中的諸多問題在實(shí)踐過程中都能夠通過4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用得到良好的解決，應(yīng)用中也不可避免會(huì)遇到很多新問題，因此對(duì)4G通信技術(shù)在我國電網(wǎng)中應(yīng)用的深入研究，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的發(fā)展都有重要的意義，4G通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用必定會(huì)成為今后電力系統(tǒng)通信發(fā)展的重要方向。文章主要分析了4G通信技術(shù)的應(yīng)用和我國電網(wǎng)智能化發(fā)展的現(xiàn)狀，就4G通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開了討論，以期起到拋磚引玉的作用，讓我們共同期待4G通信技術(shù)在不久的將來成為智能電網(wǎng)核心支撐技術(shù)。
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