智能电网发展现状范文

导语：如何才能写好一篇智能电网发展现状，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】智能电网；通信技术；电子技术

一、智能电网发展现状及挑战

美国智能电网发展里程碑：2001年，美国电力研究院开始智能电网Intelligrid研究；2003年，美国能源部Grid 2030能源发展战略；2004年美国能源部启动电网智能化项目Grid Wise，并与美国国家能源技术实验室合作发起了现代电网研究MGI；2005年研究机构、信息服务商和设备制造商与电力企业合作，纷纷推出各自的智能电网方案；2009年1月奥巴马将智能电网提升为美国国家战略，5月美国宣布了智能电网建设的第一批标准。美国发展智能电网的驱动力和挑战：（1）现有电网基础设施的升级和更新，提高供电的可靠性；（2）将其突飞猛进的信息技术、通信技术和计算机技术与传统电网紧密结合；（3）利用先进的表计基础设施和需求响应等技术，实现电力公司与用户之间的双向互动，促进电力公司在不断开发的电力市场中更好的为客户服务。欧洲智能电网发展里程碑：2005年成立智能电网欧洲技术论坛；2006年提出智能电网目标，了《欧洲未来电网的远景和策略》、《战略性研究议程》、《战略部署文件》。欧洲发展智能电网的驱动力和挑战：（1）供电安全性问题，包括一次能源的缺乏、提高供电能力、供电可靠性和电能质量；（2）环境问题，包括实现京都协议，关心气候变化，保护自然环境；（3）国际市场问题，包括提供低廉的电价和提高能效，进行创新和提高竞争力，有关垄断的管制规程等。我国电网面临的挑战：（1）适应新能源发电接入要求。风电等新能源发电加速发展，大量不稳定电源、分布式电源需要接入电网；（2）提高电力设备利用率。近年来，我国电力负荷峰谷差逐年加大，积极引导用户合理分时段用电减少峰谷差，提高电力设施利用率；（3）满足客户自主选择的需要。电力市场定价方式将从单一电价过渡到可变电价，电网在满足客户对电能质量和供电可靠性要求的同时，应能实现与客户的智能互动，以友好的方式适应客户的自主选择。

二、智能电网的特点及分析

发展智能电网的主要技术管理方向：（1）通信技术；（2）先

进的相量测量和广域测量技术；（3）先进的三维动态可视化电

网调度自动化技术；（4）可再生能源的接入和并入网技术；（5）

先进的表计基础设施和自动抄表系统；（6）支持配电系统“自

愈”功能的先进配电自动化；（7）分布式发电、微电网技术以及储能技术；（8）需求侧管理。建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成两张紧密联系的网络——电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。我们可以直接使用电力线路进行通信，同时在配电、用电、量测端加装调制解调器，但是由于输电线路的干扰较大，给调制解调带来很大困难。先进的表计基础设施是实现智能电网自动化管理检测的关键，没有先进的表计基础设施和自动抄表系统，就不能实现电网的智能自动化。参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测及时获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个功能部分使用。测量参数用来评估电网设备健康状况，线路检修，表计读取，进行合理计价收费，防止窃电以及与用户沟通等。未来智能电网将取消所有电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以是电力公司与用户进行双向通信的智能表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有存储电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策编制时间表，自动控制用户内部电力使用策略，甚至支持用户向电网供电。对电力公司来说先进的表计参数测量技术给电力系统运行和规划人员提供更多的数据支持。智能电网要广泛应用先进的技术设备，极大地提高输配电系统的性能。未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术已经大容量储能技术。先进的控制技术可以对智能电网状态进行分析、诊断和预测并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动。

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关键词：智能电网，现状，发展

Abstract: This paper briefly explains the meaning and characteristics of the smart grid, introduces the development of smart grid and its development trend in China and other countries in the world, the great significance of the development of smart grid on the aspects of social, economic, power system, energy-saving emission reduction.

Keywords: smart grid, current situation, development

中图分类号： U665.12 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

意义 概述：智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网 2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测 量技术、 先进的设备技术、 先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用， 实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征 包括自愈、 激励和包括用户、 抵御攻击、 提供满足 21 世纪用户需求的电能质量、 容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 智能电网的主要特征： 智能电网的主要特征： （1）坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而 不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电 网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。 （2）自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和 预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。 （3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网 的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供 对用户的增值服务。 （4）经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配 置，降低电网损耗，提高能源利用效率。 （5）集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实 现标准化、规范化和精益化管理。 （6） 优化。优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。1.世界主要国家的智能电网发展现状

1.世界主要国家的智能电网发展现状

1.1 美国的智能电网发展现状 美国的智能电网发展现状 美国已开始向部分家庭安装带有通讯功能的智能电表（SmartMeter）， 目标是以家庭为单位，随时监测电力消费和管理，更加有效地实现输电和供 电。为此，对企业及地方团体实施的 100 个项目给予财政援助，计划 2013 年前在 2600 万个家庭安装智能电表，相当于 09 年 3 倍。奥巴马总统强调说，“现在是建设绿色能源高速公路的时代”。新能源产 业有望创造 43000 个就业岗位，环保产业将成为拉动未来美国经济的重要支 柱之一。

1.2 日本的智能电网发展现状 日本的智能电网发展现状 东京电力和西电力等电力公司开始投资构建第二代智能电网 （SmartGrid），目标除在所有家庭安装智能电表（SmartMeter）外，还计划 加强送变电设施及蓄电装置建设。2020 年前相关电力设施投资预计超过 1 万亿日元。 智能电表作为第二代智能电网的核心设备，主要测量每个家庭电力消费 情况及随时掌握太阳能发电量等信息。东京电力 2010 年起主要面向家庭安 装 2 千万部。 西电力 2010 年 3 月底前在 40 万个家庭安装， 并计划更换 1200 万部。预计 2020 年前日本智能电表需求量约 5 千万部，每部成本近 2 万日 元，共计约 1 万亿日元。 日本智能电网与欧美不同，主要特征是积极地利用家庭进行太阳能发电。 太阳能发电长期目标是 2020 年发电 2800 万千瓦，相当于现在 20 倍；2030 年发电 5300 万千瓦，相当于现在 30 倍。为此，需要增设电压调整装置和变 压器，预计 2030 年前追加投资 6 千亿日元。

1.3 欧洲的智能电网发展现状 欧洲的智能电网发展现状 英国目标是 2020 年在全国所有 2600 万个家庭安装智能电表，此项工作 主要通过电力公司完成。并且已正式进行了适应风力发电等可再生能源的智 能电表等相关实验。 法国 09 年秋天也了将再生能源纳入智能电网的计划，并开始征集 相关企业参与。 德国制定了“EEnergy”计划，总投资 1 亿 4 千万欧元，09 年至 2012 年 4 年时间内，在全国 6 个地点进行智能电网实证实验。

1.4 中国的智能电网发展现状 近年来，我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势， 着力技术创新，研究与实践并举，在智能电网发展模式、理念和基础理论、 技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。 2009 年 5 月，在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上，国家 电网公司正式了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月，国家电网公司 启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专 项研究和试点工程等一系列工作。 在 2010 年 3 月召开的全国“两会”上，总理在《政府工作报告》 中强调：“大力发展低碳经济，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再 生能源，加强智能电网建设”。这标志着智能电网建设已成为国家的基本发 展战略。

2.我国智能电网的发展趋势

2.我国智能电网的发展趋势电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。同时，电 网也在不断吸纳工业化、信息化成果，使各种先进技术在电网中得到集成应 用，极大提升了电网系统功能。

2.1 智能电网是电网技术发展的必然趋势。 智能电网是电网技术发展的必然趋势。 近年来，通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用， 并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术 与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持， 使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展， 为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和 用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新 技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成，智能电网应运而生。

2.2 发展智能电网是社会经济发展的必然选择。 发展智能电网是社会经济发展的必然选择。 为实现清洁能源的开发、 输送和消纳， 电网必须提高其灵活性和兼容性。 为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰，电网必须依靠智能化手段不断提高 其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本，促进节能减排，电网运行必 须更为经济高效，同时须对用电设备进行智能控制，尽可能减少用电消耗。 分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展，改变了传统的供用电模式， 促使电力流、信息流、业务流不断融合，以满足日益多样化的用户需求。 电力技术的发展， 使电网逐渐呈现出诸多新特征， 如自愈、 兼容、 集成、 优化， 而电力市场的变革， 又对电网的自动化、 信息化水平提出了更高要求， 从而使智能电网成为电网发展的必然趋势。

3.智能电网发展的重要意义 智能电网发展的重要意义智能电网是我国电网发展的必然趋势，它将谱写电网建设的新篇章。其 重要意义体现在以下几个方面：

3.1 给人们的生活带来的好处 坚强智能电网的建设，将推动智能小区、智能城市的发展，提升人们的 生活品质。①让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器 等智能家电的实时控制和远程控制；又可以为电信网、互联网、广播电视网 等提供接入服务；还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功 能。②让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电 等装置，并推动电动汽车的大规模应用，从而提高清洁能源消费比重，减少 城市污染。③让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变，使其兼 有用电和售电两重属性；能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台，帮助 用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用能费用支出

3.2 产生的社会经济效益 坚强智能电网的发展，使得电网功能逐步扩展到促进能源资源优化配置、 保障电力系统安全稳定运行、提供多元开放的电力服务、推动战略性新兴产 业发展等多个方面。作为我国重要的能源输送和配置平台，坚强智能电网从 投资建设到生产运营的全过程都将为国民经济发展、能源生产和利用、环境 保护等方面带来巨大效益。 （1）在电力系统方面。可以节约系统有效装机容量；降低系统总发电 燃料费用；提高电网设备利用效率，减少建设投资；提升电网输送效率，降 低线损。 （2）在用电客户方面。可以实现双向互动，提供便捷服务；提高终端 能源利用效率，节约电量消费；提高供电可靠性，改善电能质量。 （3） 在节能与环境方面。 可以提高能源利用效率， 带来节能减排效益； 促进清洁能源开发，实现替代减排效益；提升土地资源整体利用率，节约土 地占用。 （4）其他方面。可以带动经济发展，拉动就业；保障能源供应安全； 变输煤为输电，提高能源转换效率，减少交通运输压力。

3.3 对于电力系统的意义 （1）能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强 大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的 情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。 （2） 实现电网可持续发展。 坚强智能电网建设可以促进电网技术创新， 实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推 动电网科学、可持续发展。 （3）减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特 点，通过智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电 价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。 （4）降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网，可以满足煤电基地 的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；同时，通过降 低负荷峰谷差，可提高火电机组使用效率，降低煤耗，减少发电成本。 （5）提高电网设备利用效率。首先，通过改善电力负荷曲线，降低峰 谷差，提高电网设备利用效率；其次，通过发挥自我诊断能力，延长电网基 础设施寿命。 （6）降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大 大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实 时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；同时，分布式电源的建设与 应用，也减少了电力远距离传输的网损。

3.5 对于能源资源配置的意义我国能源资源与能源需求呈逆向分布，80%以上的煤炭、水能和风能资 源分布在西部、北部地区，而 75%以上的能源需求集中在东部、中部地区。 能源资源与能源需求分布不平衡的基本国情，要求我国必须在全国范围内实 行能源资源优化配置。建设坚强智能电网，为能源资源优化配置提供了一个 良好的平台。 坚强智能电网建成后， 将形成结构坚强的受端电网和送端电网， 电力承载能力显著加强， 形成“强交、 强直”的特高压输电网络， 实现大水电、 大煤电、大核电、大规模可再生能源的跨区域、远距离、大容量、低损耗、 高效率输送，显著提升电网大范围能源资源优化配置能力。

3.6 对于清洁能源发展的意义 目前，风能、太阳能等清洁能源的开发利用以生产电能的形式为主，建 设坚强智能电网可以显著提高电网对清洁能源的接入、消纳和调节能力，有 力推动清洁能源的发展。①智能电网应用先进的控制技术以及储能技术，完 善清洁能源发电并网的技术标准，提高了清洁能源接纳能力。②智能电网合 理规划大规模清洁能源基地网架结构和送端电源结构，应用特高压、柔性输 电等技术，满足了大规模清洁能源电力输送的要求。③智能电网对大规模间 歇性清洁能源进行合理、经济调度，提高了清洁能源生产运行的经济性。④ 智能化的配用电设备，能够实现对分布式能源的接纳与协调控制，实现与用 户的友好互动，使用户享受新能源电力带来的便利。

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关键词：智能电网；特征；现状；发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.139

在提倡绿色节能，实现又好又快发展，最大限度的开发电网系统的能源效率的时代号召下，智能电网应运而生。智能电网的发展也和国家安全，经济发展及环境的保护息息相关。目前，包括美国、欧盟为代表的不同国家和组织均将智能电网视为21世纪电力网络的发展方向，提出建设具有灵活、安全、清洁、经济、友好等特征的智能电网。

国内外相关的电力行业已经迈开了探索和建设智能电网的步伐，本着从实际出发，实事求是的原则，不同国家和地区采取了不同的实践方式，制定了适合本国的智能电网的发展蓝图。

1 智能电网概述

智能电网是什么？美国电科院是这样定义的：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有电网的运作；具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信构架，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠和经济的电力服务。可见，智能电网融合了信息、数字等多种前沿技术的输电和配电系统。

2 智能电网特征

2.1 自愈性

智能电网的自愈是指能够实时掌握电网的运行状态，能够及时发现、诊断和消除故障，在尽量少的人工干预下，快速隔离故障，自我恢复，避免出现大面积停电，从而提高系统运行的稳定性。

2.2 互动性

在智能电网中，实现电网和批发零售电力厂商之间的平稳连接，从而完成电网和客户的智能互动。电能交易的方法和定价方式正逐步改变，供需双方在市场中的互动也愈加频繁，这就要求电网必须能够灵活支持各种电能的交易与往来。

2.3 可靠性

智能电网能够更好地应对包括自然和人为因素在内的各种干扰，在出现扰动后，能够迅速地采取一系列措施，使人身、电力设备以及电网的安全得到保障，最大限度的减少干扰带来的影响，并能快速恢复正常供电。

2.4 兼容性

智能电网的兼容性是指允许不同类型的电力系统友好接入，涵盖了分布式发电和集中式发电，可以解决日益增长的电力需求和环境保护这一时代主题的矛盾。集中式发电厂可实现远距离输送电能，分布式电厂可减少对其他能源的依赖性，满足社会和谐、友好发展的要求。

2.5 经济性

智能电网通过市场机制的运用，采取推动节能减排、供需互动等措施，实现对资源的合理规划、建设、投入运行和后期维护的良好管理，可提高发电的效率，降低网络损耗，来解决负荷率不高以及设备闲置等现存问题。可见，智能电网可有效提高资产的利用率，降低运行成本，减少投资，为更好实现经济性运行提供了可能。

3 现阶段我国智能电网的发展情况

近年来，我国已经迈开了智能电网发展的步伐。2007年，华东电网首当其冲开展了我国智能电网的研究，并提出了“三步走”的战略：2010年初步建成高级调度中心；2020年全面转型，建成具有初步智能特性的数字化电网；2030年将建成具有自愈能力的智能电网。2009年，国家电网公司首次公布了我国智能电网的发展计划。

但基于我国资源分布不均，电网基础设施较薄弱等因素的影响，我国智能电网的建设还处于发展不平衡的初级阶段。并存在以下问题：（1）对智能电网缺乏准确的定义，对其发展方向尚不明朗。（2）实现智能电网的许多关键技术还没有得到解决。（3）配电网自动化水平较低，许多新技术应用尚待提高（4）用电的营销模式目前仍以人工为主，相对落后（5）我国的调度系统不能满足当代能源建设以及特高压电网的需求。（6）我国电能具有电源和负荷相对较远的特点，故需采用大容量高电压的输电，这也意味着对输电线路的更高要求。

4 智能电网的发展趋势

随着经济社会的发展，由于智能电网将会使电能的利用更加安全、环保、高效，所以被越来越多的国家和地区所接受和认可。基于不同的国情和发展侧重点，其制定的发展战略也各具特色。

我国的智能电网应在总结西方发达国家的技术经验之上，结合我国的具体国情，从实际出发，积极推动智能化电网的研究和建设。目前，我国已将智能电网纳入国家的发展战略并推进实施，可以预见，我国智能化电网将步入快速发展阶段，正在迈向另一个新时代。

从社会发展的长远角度来看，新技术的出现和经济的发展是智能电网产生的先导条件。智能电网的发展是提升电力系统的安全性与可靠性的内在需求，发展智能电网是实现可持续发展的重要举措，智能电网的发展也能够调动市场经济的发展，实现相关电力企业利润的最大化。智能电网的发展势必会带动社会的巨变。

参考文献：

[1]王振.智能电网技术现状与发展趋势[J].企业科技与发展，2011（06）.

[2]吴疆.对智能电网若干基础性问题的思考[J].中国能源，2010，32（02）.

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【关键词】智能电网技术；现状；趋势

一、前言

智能电网是目前全球电力工业发展领域重点关注的内容，引领着电网的今后的发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链，而智能电网的技术属于新型的电力技术，具备更安全、可靠的性能和经济性，应用于全球先进国家的电网建设发展中。应用这项技术的智能电网，能够有效有效降低电力传输环节发生线损的风险，维持电力运行系统的安全性和稳定性。本文主要对当前智能电网的技术应用现状以及今后的发展趋势进行相应的研究。

二、智能电网呈现出的基本功能特征

（一）自愈性特点

纵观电力运行的整个系统，智能电网可以看做是属于“自愈型”的电网，这主要是由于其本身具备较高的“免疫”和“自愈”功能，为维持电力运行系统的稳定以及电力供应的安全性提供必要的技术保证，这也是智能电网重要的基本特征。这类型的电网能够在系统运行的全程实现对自我的实时监测，对系统运行环节可能发生的故障进行预测，确保对电力故障的发生时刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潜在问题以及故障时，必须立即采取有效的处理对策，实现实时的监督和控制。“自愈性”的功能特点在维持电力系统运行的稳定以及安全，确保电力行业电能提供的质量保证具有积极的作用。

（二）兼容性特点

属于智能电网的运行系统能够支持多种形式发电能源的联合使用，满足分布式的发电形式以及微电网运行的并网要求，实现“即插即用”，具备较高的兼容性，能够兼容不同类型的发电电源，和相应的存储设备装置，以适应电力用户对多元化的电能需求。

（三）绿色环保性特点

智能电网具备绿色环保性的特点主要是体现在它能够将距离较远地域的绿色能源连续性地输送至电力负荷的中性，为本地的电力用户提供更加优质和环保的能源选择。根据不同输送形式和性质，能够为电力用户提供潮汐能、太阳能等多样化的绿色能源，以减少电力行业对客观环境造成的危害。另外，这类型的电网还可将过多的绿色能源输送至别的城市和地区，以缓解国内能源供应紧张的局面。

（四）交互性特点

智能型的电网又被作“交互式的电网”，这主要受其呈现出的交互性特点所影响，它能够实现不同电力用户同供电企业两者间的双向沟通，为更加高效和便捷地提供电力提供了必要的技术条件[2]。处于这类型的电网中，供电企业能够按照不同电力用户的多样化需求以及系统的负荷程度协调供电系统的稳定和平衡。另外，电力企业能够按照本企业具体的电力需求，对电能进行有效的规划与分配，降低高峰期对电力需要的内部开支，以提高企业的经济效益。

三、当前智能电网应用技术的现状分析

（一）发电及储能

电能的产生离不开对各种能源的开发和生产，在实现将能源系列转化成电能的环节中，发电流程对外界环境构成的危害是最为严重的，但是也正是该环节具备较广的节能空间，这才为多样化形式的电能连接至智能电网的重要原因。分布式的能源涵盖发电与储能两大内容，其中分布式的发电必须依赖的技术有风力、潮汐能以及太阳能等多种发电技术；相应的储能装置涵盖机械装置、超导材料以及蓄电池等储能装置[1-2]。当前应用较为广泛地就是这类型得分布式电源，因为这类型的电源同电力负荷的中心位置较为接近，这样能够避免电网大范围的扩展，以保障供电的质量和安全，有助于降低温室气体对地球的大气环境的伤害程度。由于我国疆域辽阔，不同的地理条件呈现出明显的位置差异，多数的风能以及太阳能聚集于西部地区，并且呈现出分布较散的特点，且发电质量易受天气条件的直接影响，想要实现顺利接入电网需要面临长距离的建设，这对于智能电网的建设和发展是较大的挑战。

（二）特高压的输电

特高压交流输电是指1000千伏及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势，随着电力系统与输电规模的扩大，世界高新科学技术的应用发展，推动了对特高压输电技术的研究[3]。针对该项技术的最早研究始于上个世纪六十年代，主要研究的内容有如何实现远距离的电力输送和不同大范围的电网互联等，前苏联、美国以及日本等多个国家，先后开展了基础性的理论研究、实用技术的实践研究以及设备研制，获得显著性的研究成果，并制造出一系列的特高压输电的专门设备[2-3]。

（三）电力电子

随着电力系统的建设和发展的深入，要求更高的技术作为运行支撑，而电子技术在电力各个环节的应用则是恰好适应了电力系统发展对技术的需求。电力电子是新兴应用在电力领域的一项电子技术，它主要是通过使用电力电子器件（如GTO及IGBT等）对电能进行变换和控制，进而实现对电能的优化[1-3]。

（四）智能调度

推进智能电网的构建与发展中，对智能调度运行系统的构建是十分必要的，该系统在整个电网构建中起着关键性的作用。该系统是当前运行电网调度控制系统中心的延伸，主要利用调度技术为支撑，以合力提高控制系统中心对整个电网的控制能力，以及提升对电网各项资源的整合与分配能力，为实现对电网系统的高效化、规范化管理和调度奠定坚实的基础。

四、智能电网今后的发展方向

智能电网在今后的发展方向和趋势大致呈现出以下几点：一是以MAS为前提条件的分布协调。以该项技术为基础而构建形成的Agnet系统拥有特殊的功能，能够为构建超规模、光分布以及强适应的综合性系统指明新的研究方向，该系统能够实现对不同系统间的功能进行操作与连接，以高效利用和保护各项电网资源。二是分布式的能源系统，这涵盖发电、储能以及需求提供能源三大内容，其中需求提供资源方面，主要是指该智能电网能实现对用户需求资源的快速集成，以备不同情况下对电能需求的协调配置，然而达成该功能必须以DSB市场多元化的功能、软件以及技术作为支撑条件[2-3]。三是开发便捷仿真决策的技术，为智能电网的运行、决策和调度等方面提供必要的信息支持。四是综合决策的运行系统，主要为从大量繁杂信息中快捷地获得能够支撑决策的数据，为做出科学的综合性决策提供依据。

五、结束语

随着我国经济社会步入转型的新时期，电网的建设和发展也需要相应地提高到新的高度，为了加强电网运行系统的稳定和可靠，必须依赖于推进智能电网技术的应用以及提高应用的层次和水平。针对实现智能电网更好更快的发展，智能电网多样化的技术为此奠定了良好的技术基础，为实现该目标提供了更大的可能性。

参考文献

[1]余东明.对智能电网技术现状与发展趋势探讨[J].科技视界，2013，5（31）：117-119.

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关键词：新形势；智能电网技术；应用

智能电网技术是未来我国电网应用发展趋势，实现智能化的发展目标，就能保障整体电力系统的良好运行，从而更好的促进经济的发展。通过从理论层面加强智能电网的技术应用研究，对深化理论就比较有益，为智能电网就似乎的进一步发展打下理论基础。

一、新形势下智能电网发展现状和智能电网技术特征

（一）新形势下智能电网发展现状

我国的科学技术在近些年也有着迅速提高，在智能电网的建设发展方面的进步比较快。进入到新的发展时代，对能源的需求也进一步增加，解决电力的应用需求就显得比较重要。构建低能耗以及低投资和安全性的电力系统，就成为电网改造的重要发展目标[1]。进入到新世纪的初期，我国成立了国家电网，随后在电网工程的建设工作上如火如荼的进行，对特高压直流输电电网工程建设也在进一步发展，在技术上得到了显著提升，从而为智能电网的进一步发展打下了基础。

（二）新形势下智能电网技术特征

第一，智能电网自愈性特征体现。新的发展形势下，智能电网技术的特征也比较鲜明，在自愈性的特征上表现的比较突出，自愈性是电网安全可靠运行的重要功能，对电网运行的连续性以及实时性有着保障，对电网的故障自我诊断以及隔离和恢复的功能作用发挥比较突出，是提高电网系统的整体运行效率的重要功能。第二，智能电网交互性特征体现。智能电网交互性主要是能供需双方同时参与电力交换，对用户的参与比较重视。在智能电网的应用下，对电力系统的优化设计目标能得以有效实现。智能电网当中对智能表的应用就是互联路由器供电部门远程检查获得信息的装置，对和用户的交互以及高效互动就有着积极作用。第三，智能电网兼容性特征体现。智能电网技术的特征还体现在兼容性特征上。智能电网是集中多种发电模式的，不同类型发电以及电力储存能适应集中发电和分散式发电模式，这对电力系统的运行可靠安全性就能加强，能最大化减小电力的损耗，对电力能源的充分利用有着保障作用[2]。第四，智能电网的集成性特征体现。智能电网的实际应用过程中，信息系统集成性比较突出，在控制以及监视和维护等诸多资源的信息系统集成，对信息的整体利用效率得到了提高，能有效实现对电网信息的统一规范化的收集处理，提高智能电网的整体信息应用作用。

二、智能电网技术应用问题和主要技术应用

（一）智能电网技术应用问题

智能电网技术在当前电力系统建设中所发挥的作用是巨大的，但是对智能电网技术的应用还存在着一些不足之处。智能电网技术标准综合框架方面还存在着不足，我国在智能电网技术标准综合框架上虽然实现了统一性，但是在机制方面还有着不足，在标准闭环性方面没有得到有效优化，在组织措施上没有发挥其积极作用，对其他领域积极参与目标方面没有得到有效实现，缺少国际惯例的整合等，这就在实际的发展过程中，不能全面满足实际的需求。智能电网技术的实际应用当中，在对电力资源应用和电负荷的分布方面还没有实现均衡化。由于我国的地域比较辽阔，经济条件有着不同等，在智能电网技术的应用上以及用电负荷的分布上都没有实现均衡化的发展，这些都从整体上影响了智能电网技术的应用效率[3]。还有是清洁能源的比重相对较低，对环境污染还比较严重，这些都是需要紧迫解决的问题。

（二）智能电网主要技术应用

第一，智能电网参数量测技术应用。智能电网的技术应用中，涉及到的应用技术比较多，其中的参数量测技术就是比较重要的技术之一。在参数量测技术的应用中，获得数据和转换信息的能力比较强，能将这些信息提供智能电网各应用层面，对智能电网的应用设备以及电网的完整性评估就有着积极作用。参数量测技术的应用，对电力系统的工作人员以及规划人员，也能提供比较有价值的数据支持，其中的电能质量以及功率因数和关键元件的温度等，都是比较重要的数据内容，对优化智能电网建设有着积极意义。第二，智能电网调度技术应用。智能电网的智能化，在实现自动调度方面得到了充分体现，这也是智能电网建设当中比较重要的环节，在智能电网调度技术的应用下，对电网资源的优化配置能力就能大大提升，在风险的防御功能上也能充分发挥。第三，智能电网通信技术应用。智能电网的技术应用系统当中，通信应用技术是比较关键的技术，在对智能电网的完善建设当中，对高速以及实时和集成的信息收集以及存储和分析提供了方便[4]。智能电网发展当中的信息获得以及处理和传输等，都需要通信技术的支持，对电网运行的实时信息以及电力交换互动都能发挥积极作用，能有效保障电网的供电可靠安全性，对资产利用效率能有效提高。

三、结语

综上，面对新的发展形势，智能电网的技术应用就愈来愈重要，只有充分重视新技术的应用，对优化电力系统才能发挥积极作用。希望能通过此次的理论研究，对智能电网技术的科学应用提供理论依据。

参考文献

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[2]曹华伟.电力系统自动化中计算机技术的运用[J].电子技术与软件工程.2015(17)

[3]孙雨竹.计算机在电网管理中的应用分析[J].硅谷.2014(17)

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伴随着我国经济建设的不断发展，电网行业的建设也取得了骄人的成绩。随着电力需求的变化，智能电网的日益壮大，电力行业在发展过程中越来越注重加强电网的智能化管理。结合智能电网的优点和特色，在当前形势下只有从强化营销概念着手，转变营销管理方式，才能不断实现营销工作的市场化、法制化、现代化的变革基调，切实满足电力营销的改革和发展的方向。

本文就相关的营销管理概念以及在实际的营销改革中的一些应用进行讨论，积极促进智能电网的快速发展，促进生产经营管理的可控、能控、在控。

一、电力营销概念介绍

电力营销主要是指当前形势下，供电企业如何做到将电力资源送到客户的手中，并且达到共赢的过程。在此过程中，供电企业要不断适应环境的改变，从市场、消费客户的变化上能够做出积极的反应，并且在营销过程中要实现成本的最小化，还要确保速度和质量，切实的满足客户需求，将营销管理工作实现技术与经营的统一。电力营销在其实际功能中有具体的思路和内容，主要有业扩包装、业务扩展、电费电价、电能计量、用电监察、用电规范以及用电资料管理等。

我国电力系统实现智能网络的营销管理，首先需要采用先进的数字技术，并且从电网的营运以及用户的具体需求出发，实现智能电网社会效益的不断提高和市场的互动性。实现智能电网营销模式革新，就要做到安全、经济、环保的管理模式，要求电力商品在销售过程中注重电力的安全性、实时性、环保性。而对于电网安全性能的要求，就要从高级的配置运行与高级配网自动化的自愈能力着手，在智能化电网中实现恢复功能以及抵御攻击的能力。按照需求的特性不断结合经营的动态形式对测算中的符合特性进行属性的分析，以此来满足并且优化销售的电力需求，随意智能的营销在结构上还需要进行转换，为实现整体营销管理的改革而不断努力。

二、电力营销发展现状以及问题分析

按照智能电网的职责层面进行分类，智能电网下的市场营销管理主要的职责在于市场培训、销售服务、电能销售以及相应电力系统的管理工作。另外从其主要的业务层面进行分类电力营销主要有客户服务层、营销工作管理层、营销业务层以及决策层，在此分类过程中对其进行逻辑属性的分析。我国的电力营销的发展伴随着科学技术的进步，营销的途径也在不断更新，一般情况下对于日常的营销管理主要是根据计算机系统的相关管理进行，主要有电力营销管理信息系统、自动抄表系统、客户服务技术支持系统、银行实时收费账务管理系统以及配电荷负荷管理系统。但这些传统计算机管理系统在智能化电网的发展中，会存在着思维习惯以及市场不断变化，其中人员素质和现行体制等因素影响造就了现在的发展现状。

我国电力系统营销的问题在存在很多的方面，主要包括：我国的居民用电市场开拓上存在着难度，而且面对现在的工作压力，电费的回收也存在着难度。由于我国电力系统的发展迅速造成了电力队伍建设素质的不足，需要亟待加强，并且对于一些热点的服务问题不能够进行及时的解决，在进行营销管理的过程中对于信息管理系统的风险存在着不足。

三、智能电网对于营销管理的影响探究

（一）传统营销模式与现代的区别概述

电力营销在传统的意义上讲，主要包含三个部门：抄表、核算、收费。这与快速的现代电力营销相比有着很大的区别。相比于传统营销的单一模式，现代营销管理主要有业扩报装、电能计量、电力业务的扩展工作，电价和电费的管理以及用电监察管理。虽然和传统的模式有所不同，但是电能计量仍然是电力营销管理的基础，而且在进行计量管理的过程中，还是一项长期性的工作，就智能电网的优势来讲，其在传统的营销模式中的三个部门能够很方便的完成，在此过程中实现了综合利用以及智能化。

（二）智能电网下的营销管理分析

智能电网下，转变营销管理理念能够减少电力企业的营运费用。随着智能电表的普及，逐渐形成电能信息采集自动化、用电管理有序化、用电检查智能化和运营指标实时化，并且能够实现故障的快速定位，减少事故的误差报告，还可以为用户提供更加准确的消费清单。在营销管理改革时，可从改善计费过程来提高用户的满意度，在电表计量的时候要从其所读指示数来进行远程诊断，以此来改善对用户的服务。面对当代科学技术，智能电网下的营销管理不仅可以实现接通和关闭的功能，而且还能够对用户实现有效的管理。电力企业要制定出一套完整的改造计划，从减少电能的支出出发，切实为电网的网络状态提供大量的信息。另外在故障的处理方面，需要工作者做到允许范围内符合测量的系统性，不断优化电力系统的设备，增加设备的寿命，从优化和维护以及管理的费用上准确定位电网的故障处理方式，此外还要从改变电能的质量问题出发，减少违约用电和窃电行为。各方面力求实现业务处理流程化、操作记录无笔化、台帐管理电子化、信息传递网络化，达到业务处理快捷、准确和规范的目的，

总结语

随着我国电力行业的不断发展，电网智能化也在迅速发展，因此在智能电网下开展营销管理改革，需要对其现状以及营销管理进行分析，以确保在智能化电网下，能够实现对整个电力系统的管理。根据国内现状，在智能电网背景下对电力营销既是一次机遇，同时又是一次挑战，所以本文依托智能电网的发展，对营销管理的现状分析，并提出改革措施，总结出相应的经验，以供从业同仁借鉴。

参考文献

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[3]苏芳.刍议电力营销智能化体系[J].电子世界，2012年17期.

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关键词：智能电网；智能用电；互动服务；系统结构设计；关键技术

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0025-02

随着全球能源危机与环境污染的日益加剧，发展智能电网被世界各国认为是保障能源持久安全、推动后危机时代经济转型、发展低碳经济的有效途径，受到广泛关注。智能用电是智能电网发展过程中的重要环节，是用户侧实现“电力流、信息流、业务流”整合统一的主要载体。作为先进智能用电技术成果的集中示范区，智能用电社区被赋予新的特征与内涵，逐渐受到广泛关注。

智能用电社区综合运用了现代通信技术、计算机技术、高级量测技术、自动控制技术等关键技术，实现了电网实时信息的监测、采集以及用户与电网的双向交互响应，激励用户广泛参与需求侧响应，提供优质、多样化的用电服务，实现用户侧能效管理，满足电动汽车、分布式电源和储能装置等多种新能源形式的规模化接入需求，提高终端能源利用效率，构建“友好互动、清洁环保、安全可靠”的现代居住示范区。

1 国内外智能用电社区的发展现状

1.1 国外智能用电社区的发展概述

随着智能电网关键技术的突破，世界各国有关智能用电社区的研究与应用迅速发展。推动清洁能源的综合利用，提高居民终端能源利用效率，促进节能减排，实现电网与居民用户之间的良性互动，成为了世界各国发展智能用电社区的共同目标。基于上述目标，世界各国立足于本国实际，积极参与智能用电社区的研究与实践，呈现出不同特点。

2008年，美国Xcel Energy公司宣布在博尔德（Boulder）建设美国首个智能用电社区，为社区内每户家庭安装智能电表，可直观地了解实时电价信息，引导用户合理安排用电时段。此外，社区内鼓励分布式清洁能源接入，用户可以根据实时电价信息，优先选用清洁能源发电。从2001年起，意大利ENEL公司共投资21亿欧元改造、安装智能电表，是世界上最大规模的智能电表安装项目，为智能用电社区的前期建设打下了良好的基础。2008年，荷兰启动阿姆斯特丹智能用电社区的建设工作，其中包括智能供电系统、照明路灯改造、智能电表、智能楼宇、电动汽车等17类示范工程项目。法国、比利时、德国等欧盟国家相继开展了针对1 000户家庭住宅的“Econ Home Project”的住宅节能示范项目。日本针对本国实际，基于家庭能效管理目标，规划建设100个智能用电社区，开展家庭节能的相关技术研究，包括智能电表、家庭节能管理系统、清洁能源接入、电动汽车等。

1.2 国内智能用电社区的发展概述

智能用电社区建设是我国在智能用电领域的初期实践之一。20世纪90年代，基于智能用电理念的智能社区规划与建设逐步开展起来。2000年，建设部开展社区智能化标准的编制工作，批复了广州汇景新城、上海怡东花园等7个社区为国家家居示范工程智能化社区。2003年，建设部了《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》、《居住区智能化系统配置与技术要求》，明确了技术指导要求和相关标准。

自2009年以来，国家电网公司在全国各地广泛开展智能用电社区的试点工作。目前，国家电网公司确定了在北京、天津、江苏、浙江、吉林、福建、河南、重庆、四川、宁夏等14个省市开展智能用电社区及电力光纤到户试点项目建设。

2 智能用电社区系统架构设计

智能用电社区采用先进通信技术，打造通信网络社区全覆盖，通过用电信息采集、双向互动服务、配网自动化、电动汽车充电、分布式电源协调控制、智能家居等关键技术，通过智能电表对用户供用电设备、分布式电源、公共用电设施等进行实时监测，提高终端能源利用效率，为用户提供优质便捷服务，支持“三网融合”服务，可实现对小区安防等设备和系统进行协调控制。

根据国内外智能用电社区的发展现状及相关技术分析，结合我国智能电网规划建设实际，考虑智能电网环境下用户侧互动服务需求，归纳总结智能用电社区系统的基本逻辑架构主要分为三层，分别为通信网络层、信息采集层和业务应用层。它们对应着多个工作子系统，分别为先进通信网络系统、用电信息采集系统、双向互动服务系统（平台）、配网自动化系统、分布式电源管理系统、电动汽车充电管理系统、智能家居服务系统等。

①通信网络层是智能用电社区系统架构中至关重要的环节，是联接电网与用户的桥梁，是各工作子系统的生命线。通信网络层主要由电力和公用业务相关通信网络构成，其中电力通信网络主要负责用电信息采集、双向互动服务、配网自动化、分布式电源、电动汽车以及储能装置的充放电管理，区间段覆盖到变压器出口至用户侧智能电表、电动汽车充电桩、分布式电源以及公共用电设施；公用业务通信网主要负责电话、有线电视、互联网、智能家居设备的通信管理。其中电力通信网络是专网通信形式，主要包括230 MHz无线窄带通信、电力光纤通信以及同步码分多址无线宽带通信。

②信息采集层是对用户用电信息进行实时采集和监控的系统，位于用户侧，通过智能电表和智能终端计量设备，结合应用社区电力光纤、电力线缆及无线等通信技术，实现传感测量、信息实时采集、信息监测与处理、异常用电分析等功能，为其他子系统提供基础用电信息支撑，满足智能服务需求。同时，整合电动汽车充电、分布式电源及储能装置接入的信息采集与监控系统，将其统一管理，协调调度，为智能用电社区提高基础用电信息，有效地服务居民用户多样化的用电需求。电动汽车充电、分布式电源及储能装置监控系统完成电量计量、监控管理功能，主要包括有序充电管理、分布式电源与储能并网实时监控、运行监控，与营销业务管理系统进行信息交互，完善用户档案管理。

③业务应用层是电网与用户互动的有效载体，主要以双向互动平台为基础，有效融合营销业务、用电信息采集、配网自动化、95598等工作子系统的多样化业务，提供常规用电服务、智能用电服务和社会增值服务等业务应用。智能用电子系统通过家居智能终端、95598网站等途径给用户提供灵活、多样的双向互动服务，为用户提供信息查询、智能控制、用电辅助决策等服务，实现智能用电的增值服务。配电自动化子系统完成社区低压配电系统的设备监测控制、用户故障自动报修，提高供电可靠性和停电抢修的及时性，满足用户高质量的用电需求。智能家居子系统通过自助用电服务终端缴纳电费，通过95598网站进行信息交互，实现电力光纤到户，支持三网融合。

3 智能用电社区关键技术应用

智能用电是智能电网发展的客观要求，也是低碳智慧城市的外在表现。随着经济社会的快速发展，人民生活水平的日益提高，居民用户期望居住社区能提供更低碳、节能、环保、便捷的供电服务，智能用电社区应运而生。然而，现阶段的智能用电社区试点中，存在运行管理技术滞后、设备集成技术不成熟等问题，无法满足用户多样化的用电需求。因此，需要从技术内涵的角度对智能用电社区的先进通信设计、互动服务技术、智能家居技术、分布式电源技术等关键技术进行深入研究。

①先进通信技术。先进通信系统是智能用电社区建设的关键环节，是智能用电社区的骨架。先进通信技术是为系统安全、可靠运行提供信息传输通道和技术保障。当前的通信技术主要存在光纤复合低压电缆技术、电力线宽带通信技术、基于以太网方式的无源网络光通信技术。通过运用先进通信技术，实现了电网与用户的双向互动，获取用户侧实时数据，有效引导用户参与电网移峰填谷，提高终端用户能源利用效率。

②互动服务技术。互动性是智能电网的重要特征之一。互动服务系统是电网与用户友好交流的信息汇集地，也是构建智能用电服务体系的关键环节。智能用电社区双向互动服务技术包含自助用电服务终端技术、95598互动服务技术以及智能交互终端技术。通过运用互动服务技术可以提升现有用电服务水平，开展智能化用电业务应用，为第三方开展其他社会增值服务提供有效的技术支撑。

③智能家居技术。在智能用电社区范围内，智能家居技术主要包括智能家电、智能插座、智能终端技术等。通过安装智能交互终端、智能家电、智能插座、智能手机、计算机等设备，实时采集家用电器的用电信息，针对异常用电信息，进行数据检测与分析，并上报处理信息。通过智能交互终端连接通信网络，运用95598网站、智能家居服务系统（平台）完成智能家居用电信息的双向远程管理任务，优化居民用户的生活方式，提升家居生活的舒适性与安全性。

④分布式电源技术。智能用电社区是有效接纳清洁能源的载体。智能用电社区允许多种不同类型的发电与储能系统无缝接入，实现用户侧分布式电源的即插即用，从而形成微电网模式，具有并网运行和孤岛运行两种运行方式。智能用电社区内分布式电源（微电网）的关键技术主要有实时通信、能量管理、电力电子、故障检测与继电保护等技术。智能用电社区的微电网模式可以提高供电可靠性、电能质量以及清洁能源的利用效率，还可以实现定制电力服务。

4 结论与展望

智能用电社区在实现双向互动服务，满足电动汽车、分布式电源规模化接入需求，提高终端用户能源利用效率等方面表现出很好的效益。世界各国立足于本国国情，积极开展着智能用电社区方面的研究。我国智能用电社区的研究从互动服务促进低碳发展的角度出发，通过关键技术研发，实现了提高能源利用效率、促进清洁能源发展的目标，但是现阶段仍存在一些问题，需要进行相关技术、政策、管理等方面的研究与实践，探索出适合我国国情的发展道路，促进智能用电社区在我国的规模化推广应用。

参考文献：

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一、引言

物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，通过各种有线和无线网络与互联网融合，综合应用海量的传感器、智能处理终端、全球定位系统等，实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。智能电网是物联网的重要应用，将物联网技术应用于发电、输电、变电、配电和用电环节,使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率,提高可靠性，以期充分整合电网信息资源，实现电网信息的精细化、模型化和可视化[1,2]。输变电设备物联网是智能电网的重要组成部分，它不仅具有通用物联网的感知、识别、定位、跟踪和管理能力，而且具备对输变电设备的在线监测、故障诊断、状态评估、维修决策与资产优化管理等功能。输变电设备物联网是智能电网促进精益化资产管理的应用要求，以及对输变电设备运维与管控提出的新要求。输变电设备物联网是通过物联网技术的手段使输变电设备状态监测和全寿命周期管理实现智能化、自动化[3,4]。本文首先介绍了输变电设备物联网的体系结构，然后分析了输变电设备物联网在智能电网的两个重要组成部分“设备智能监测”和“全寿命周期管理”的应用。

二、输变电设备物联网

输变电设备物联网以状态可视化、管控虚拟化、平台集约化、信息互动化为目标，实现设备运行状态可观测、生产全过程可监控、风险可预警的智能化信息系统。输变电设备物联网的体系结构主要由感知层、网络层和应用层组成。输变电设备物联网感知层包括各种二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器和M2M 终端、传感器网络和传感器网关等。感知层又分为感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器，通信延伸子层是将物理实体连接到网络层和应用层的通信终端模块或延伸网络。智能电网通过感知控制子层实现各环节电气量、非电气量、微环境等信息的采集，并通过通信延伸子层接入到物联网的网络层。

网络层包括接入网和核心网，实现感知层与应用层间信息的传递、路由和控制。鉴于智能电网对数据安全、传输可靠性及实时性的严格要求，物联网的信息传递、汇聚与控制主要依托电力专用通信网实现，在不具备条件或特殊条件下可以借助公网，但必须做好相应安全防范措施。

应用层是将物联网技术与智能电网的需求相结合，实现电网智能化应用的解决方案。智能电网通过应用层最终实现信息技术与智能电网的深度融合，对智能电网的发展具有广泛的影响。应用层的关键在于在信息化的过程中，能满足电网系统的各个环节，进行智能交流，实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全，节省用电成本目标中各信息元的需求分析以及信息的内部共享。

三、输变电设备物联网在设备智能监测中的应用

输变电设备物联网在智能监测中应用的关键是传感器技术。状态监测感知层主要利用各种传感器实现变压器、GIS设备、容性设备以及环境动力等关键状态数据的采集。

以变电站为例，在变电站内对高压电气一次设备监测参量的节点主要有：

1.变压器：油中溶解气体、局部放电、绕组变形、油中微水、绕组热点温度、侵入波、振动波谱等；

2. 电流互感器，电压互感器：泄漏电流，介质损耗和电容量

3.电容型设备：电容量及介质损耗；

4.断路器：局部放电、气体含量、微水含量；

5.避雷器：阻性泄露电流，局部放电；

6.高压母线：温度。

针对以上监测对象与状态参数，基于传感器技术，研制出智能传感器和一体化智能监测装置，可以有效地提取高压电气一次设备的状态信息，并实现输变电设备物联网智能感知层的一体化管理和控制。

网络层以站内通信网络为主，主要技术为无线传感网络技术。随着各种传感系统的应用，无线通信网络应用越来越多，对无线通信空中通信接口、通信协议进行规范，将实现无线通信资源的共享。

应用层主要体现在输变电设备状态监测系统平台，平台除了实现数据的采集、分析及可视化展示外，加强与SCADA系统等其他应用系统的信息综合能力，实现数据的多方位综合分析，将提高物联网技术在输变电环节所起的作用。

四、输变电设备物联网在全寿命周期管理中的应用

输变电设备全寿命周期管理是指利用物联网技术，通过各类传感器监测电力设备的全景状态信息，并与设备本体属性进行关联，评估设备状态并预估寿命，为周期成本最优提供辅助决策等功能。实现电力资产全寿命周期管理，将大大提高设备诊断与评估的实时性和准确性，有利于在制造、物流、安装、运维、报废等各个阶段实现科学规划和管理。输变电设备物联网的全寿命周期管理系统主要包括：

1.基于输变电设备全景信息集成平台，针对包含规划、设计、运行、维护、检修和退役阶段的输变电设备全寿命周期优化管理，在输变电设备的状态评估完成输变电设备的状态评估、风险评估、动态预警、智能决策等方面的应用。

2.输变电设备的状态诊断方法和综合评估模型，建立输变电设备缺陷的因果关联模型和状态转换时序模型，完善基于环境信息、地理信息和多状态信息的输变电设备状态评价指标体系，研究输变电设备状态诊断方法和评估模型的地域性（海拔、地形地貌）和季节性修正方法。

3.输变电设备风险评估及动态预警策略：全景信息下输变电设备寿命终结或退役的界定及表征技术，基于绝缘材料老化、设备缺陷、历史故障的剩余寿命评估方法，考虑环境因素和地理因素的风险影响因素及其评价指标的量化、风险评估方法，建立输变电设备风险预警模型、风险评估技术指标体系及其流程。

参考文献

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[2]李乃湖,倪以信,孙舒捷等.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术,2010,4（3）:1-7.

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近年以来，智能家居的发展已经为我国智能建筑市场的主流，但由于价位过高，家庭内部网络布线较为困难等多方面原因，使得智能家居在普通家庭用户家庭无法普及。而本次研究目的为利用P2P的网络结构使具备计算能力、感知能力、执行能力的各类设备互相通信，将普通的家庭物理空间变成一个基于知识表达和推理，能够为家居环境中的各类实体提供必要的环境信息和技术支持的有机整体。本文通过阐述家庭智能网关在国内外的发展现状以及研究的意义，对关键技术进行研究，并依据家庭智能网关的需求砩杓蒲芯浚以供读者参考。

【关键词】家庭智能网关 网络布线 设计研究

1 研究背景

1.1 国内外发展现状

截至目前，国外对于家庭智能网关等方面的研究已经比较深入，一些知名的科研机构都对这个领域进行着开发和探索，其中，麻省理工学院成立的人工智能实验室曾经建立了一个较为清晰的架构，通过最底层的Vision与用户直接接触并且判断用户的行为举止；位于第二的Agent层上为更多的应用提供了接口；第三层是提供特殊应用的应用层，从而实现用户通过语音来控制演讲的图片以及演示文稿等。除此之外，东京大学的Intelligent Space项目研究、斯坦福大学的Interactive Workspaces项目研究等，都是国际上较为出名的相关研究。

在上世纪90年代末，国内的一些高校与企业也参与到智能家庭网关相关的项目研究，其中较有代表性的就是清华大学人机交互集成研究所自主设计的智能空间管理平台（Smart Platform），其主要提出了智能环境空间中的服务与依赖关系；另外国内也有一些学者以及研究机构在网络资源管理上下了不少功夫，曾经提出在互联网资源聚合模型、机制方面的虚拟计算方法，在网络资源共享与利用上的质量与可信程度也有着一定的成就。

1.2 研究内容的意义

本研究分析了家庭智能网关的发展现状，借鉴前人提出的相关优秀理论和成果，并立足于实现家庭智能网关的移动互联，通过使用拓扑结构对其性能进行验证和测试。本研究通过分析抽象的智能家庭网关中的软、硬设施资源，构建更广泛的家庭智能网关，并通过其与云计算的相契合，开拓家庭智能网关得新研究领域。

2 关键技术探究

2.1 P2P技术综述

P2P技术是一种早在二十世纪六十年代末的网络出现时就已经采用的对等网络技术，这种技术以环境共享网络的分布资源为目标，规定了系统的一些基本原则。从而真正的能够实现“互帮互助”的资源共享。传统的C/S架构成为了家庭智能网关应用与发展的短板，而在对等网络的系统中，每台主机即是客户端又是服务器，可以自主的进行资源交流，因此，P2P结构网络中的各个主机都是对等的地位。

2.2 家庭智能网络相关协议的研究、分析

在我国家电网络智能网关尚未有较为统一的行业标准，而国内外一些厂家所联合制定的标准都是基于各自不同的优势产品而制定，选取的角度和针对点不尽相同，所以这些标准都只是覆盖了一部分的领域，现存的一些家庭智能网络协议主要有X-10、IEEE1394、HomeRF、BlueTooth等。

其中，X-10协议是指将电力传输线作为传输介质的远程控制通信协议，在住宅仪表以及电器控制中多为使用，这是最简单也是历史最长的一个协议，但是这个协议中的控制系统方案并不完善，由此会引发出传输效率较低以及通信媒介单一的情况，其抗干扰性能也不是特别高；而所谓BlueTooth，就是人们常说的蓝牙技术，在短距离间通过无线电来传播，它不同于一般的设备互联、识别协议，应用至今已经较为广泛，包括人们的移动电话、无线蓝牙耳机、笔记本电脑等一些家用电子产品，在车载系统中也有应用，蓝牙技术融合了TDMA以及FH等多种先进技术，甚至可以异步数据通信。其余相关的协议也各有优势劣势，由于篇幅所限，此处不再赘述。

3 家庭智能网关的需求分析

为了进一步的实现家庭网络内外部的移动互联，需要有一种特殊的传输设备作为其中间体，对于根据不同网络协议的网络进行解析协议、互助通信，因此本文引入了智能家庭网关的概念，使其除了一般的路由和转发功能外还架设起家庭内网与公共网络的桥梁，成为家庭网络的接入节点，从而真正的能够实现“互帮互助”的资源共享。更深层次的来说，智能家庭网关位于外网与内网的街入口处，对外要有着独立的IP地址，对内要能够对设备进行协调与管理。

4 家庭智能网关研究与设计

随着互联网用户不断增加，对于各种生活应用的需求不断上升，传统的服务器无法很好地满足人们的需求，或者需要耗费巨大的资源才能使用，所以，传统的C/S架构成为了家庭智能网关应用与发展的短板，因此我们提出基于对等P2P技术的网关新架构，来负责服务共享，也为以后的智能网关发展打下基础。按照P2P网络的拓扑结构我们可以将其划分为有一定结构的对等网络以及没有一定结构的对等网络，在对等网络的系统中，每台主机即是客户端又是服务器，可以自主的进行资源交流。研究表明，前者在路由算法以及信息杂乱等方面都有着较大的优势。

5 小结

截至目前，国际上对于家庭智能网关等方面的研究已经比较深入，一些知名的科研机构都对这个领域进行着开发和探索，并取得了较为优秀的成就。在上世纪90年代末，我国一些高校与企业也开始参与到智能家庭网关相关的项目研究，也在网络资源管理上下了不少功夫，在网络资源共享与利用上的质量与可信程度也有着一定的成就。目前在我国家电网络智能网关尚未有较为统一的行业标准，而国内外一些厂家所联合制定的标准都是基于各自不同的优势产品而制定，选取的角度和针对点不尽相同，通过阐述家庭智能网关在国内外的发展现状以及研究的意义，分析部分关键协议，提出适当的家庭智能网关需求，其余方面仍有待进一步的研究。

（指导老师：梁楠楠）

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关键词 智能变电站；在线监测系统

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）100-0199-02

电力是现代社会生产生活中不可或缺的基础行业，随着我国社会经济的快速发展，在迅速积累物质财富的同时，社会的生产生活方式也得到巨大的改变。在人们的日常生活的衣食住行中，以汽车为代表的交通工具、家用电器、照明用具、电子终端产品等等电子电器化生活用品的出现；在工业生产中大规模、大功率、高度集成的电子电器化和自动化的现代化生产设备；如此种种都对电力供应的规模、功率以及综合性能提出了更高的要求。从过去的电力技术的规模化到如今的集成化、智能化发展趋势，智能电网已经成为了电力技术的发展新动向，立足于新希通讯技术、传感器技术、控制技术的日趋成熟，智能化已经完全覆盖了从发电、输电、变电、配电、储电以及用电的整个电力供应流程，实现了高效、安全和协调兼容的电力控制的特点。在电力管理中，变电站是保障电网运行的关键环节，由于变电站操控的技术复杂性和高风险性，对变电站的状态监控成为了确保变电站安全稳定运行的技术保障，对于技术集成程度更高的智能化变电站，进行实时性和跟随性更好的在线状态监测，已经成为了智能变电站控制技术的主要技术手段。

1 当前变电站的状态监测的发展现状

传统的变电站的状态监测系统是独立于电站控制管理的自动化系统的，主要是通过停机检修以及计划检修等方式实现对变电站设备的状态控制和监测，具体工作原理是通过多通道的监测单元以现场总线的方式汇总到状态监测中心处理器，再通过局域以太网的形式上传到主服务器，进行实时数据和分析和处理，可以清晰的看出，这种状态监测模式存在以下几点缺陷：1）设备臃肿，集成化程度低，针对不同规模和不同技术性能的变电站，监测系统需要铺设大量的状态监测单元，加之数据传输和数据处理模块，整个监测系统组件繁杂，不仅难以管理，也给系统的排查检修制造了相当的困难；2）接口信息处理能力差，变电站内的监测目标众多，不同的监测系统之间的通信接口标准不一，难以进行数据的串行和数据共享，这给数据通信设备的检修和数据共享带来了极大的不便，也直接增大了电力企业的管理成本；3）监测系统和自动化控制系统的兼容性较差，由于状态监测系统和主机自动化控制系统，属于两个并行控制系统，两者之间的兼容性较差，数据和资源难以实现共享，控制指令的传达也需要中间处理模块，不仅增加了管理工作量，也大大延缓了控制效率。

2 智能变电站在线监测系统研究

智能变电站是信息数字化技术、功能集成化技术、结构模块化技术和状态可视化技术的应用综合，通过在线监测的控制技术平台，可以实现包括在线测量、计量、状态监测分析、控制操作、保护策略以及其他各项实时控制功能。总的来说在线监测系统可以以组件、模块以及一体化的构造方式进行系统建设。具体的在线监测的内容主要体现在以下几个方面：

2.1对于变电处理过程设备的在线监测

变电处理是一个联动过程，具体涉及到的电力设备包括：变压器、继电器、断路器、电容器以及气体绝缘组合电器等等，对于变压器、高压断路器等等设备的在线监测已经取得了较好的实际应用成果，监测精度也得到了进一步提高，因此，对于智能开关和电气绝缘设备的在线监测成为关键问题。基于成熟的动量因子分析法，构建相应的状态分析模型，以智能开关中的控制回路断线情况、弹簧储能时间、开关工作时间和开合次数、开关温度、闸线线圈电压电流数值，以电气绝缘组件的局部放电情况、气压、气体含水量、避雷效果等为实际的监测对象，建立实时的在线监测系统，获取开关性能和绝缘性能的实时数据，在异常工况下进行报警指令。

2.2对运行环境的在线监测

高压、强压的智能变电站属于无人操作的远程监控系统，因此，对于变电操作室的在线监测应该包括视频监控和安保工作，对异常入侵情况要进行防盗报警、灾害报警和出入口控制；由于电力设备的性能要求，对于控制室的环境温度、湿度以及室外的气候变化情况也要进行实时监测，因此，在变电站的环境监测中，以单片机控制技术、温度湿度和烟雾感应器技术以及红外感应等等为技术支撑，对于控制室内可能出现的温度湿度变化、漏电放电异常、烟雾明火情况、以及异物入侵、设备进水等等环境变化情况进行综合监测，通过信息通讯系统将实时的监控视频和实时数据进行上传，以待后续评估处理。

2.3对电缆及开关柜实时温度的在线监测

变电站的变压器、断路器、电容器等等装置之间以电缆相连接，由开关柜控制所有设备的工作状态，因此，电缆和开关柜的工作状态至关重要，电流电压过载或者开关开合频次过快都会导致电缆和开关柜过热的现象出现，具体故障原因而言：开关柜接头接触不良、结合处不对中等情况会导致开关过热，甚至出现起弧过烧；高压电缆接线处接触不良等现象会导致电缆过热，绝缘层加速老化甚至于被烧穿。通过在电缆和开关柜的疑似过热点，装设红外温度感应器和红外成像仪，可以实现温度实时监控；对于开关柜内部像断路器、倒闸连接点等地方的温度监测，则需要采用基于光纤布拉格的准 分布式光纤光栅测温方法，保障监测装置的耐高压和耐热特性，提高监测效率和监测装置的有效使用时间。

3结论

智能变电站是变电技术的发展趋势，也体现出了巨大的适应能力和经济效益。本文以智能变电站的在线监测为分析课题，简述了在线监测的基本原理和我国当前的智能变电站在线监测的发展现状。立足于成熟的信息通信技术、数据采集技术和数据分析处理技术，提出了从变电处理设备、变电控制环境和电缆开关柜等等方面进行在线监测工作的展开，对变电设备的实时工作状态的环境状态进行跟踪和监测，及时发现险情并及时调整和检修，为智能变电站的进一步发展提供了新的技术思路。

参考文献