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智能電網的基本概念范文1
【分類號】F426.61；TM715
一、概述
新世紀我國經濟持續快速發展，電力需求快速增長。作為一次能源的最大使用者，電力行業在降低能耗，減少溫室氣體排放等方面肩負責任。未來電網必須提供安全可靠的電力，適應多種能源類型發電方式的需要，客戶用電需求多樣性。
二、智能配電網概述
2.1 智能電網的主要技術與結構
智能電網（Smart Power Grids），即電網的智能化，是建立在集成的、高速雙向通信網絡基礎上，通過先進傳感和測量技術、設備技術、控制方法以及決策支持系統技術應用，實現電網的可靠安全、經濟高效、環境友好目標。其主要包括自愈、激勵、抵御攻擊、多發電形式接入、啟動電力市場、資產優化，最終實現智能電網成本效益。如下圖示[1]：
智能電網結構：高級量測系統（Advanced Metering Infrastructure ，AMI），高級配電運行（Advanced Distribution Operation ， ADO），高級輸電運行（Advanced Transmission Operation ，ATO），高級資產管理（Advanced asset Management ， AMM）。
2.2 智能配電網絡發展
2.2.1 傳統配電網絡
由于歷史等原因，我國配電網建設明顯落后于發電、輸電。目前用戶95%以上故障是由配電系統故障引起，電網電能損耗主要在配電網端。調查表明：目前我國10kV配電線路和變壓器年平均載荷率低于30%，10kV配電資產利用率比美國低很多。
2.2.2 智能配電網基本概念
智能電網可分為智能輸電網STG（Smart Transmission Grid）和智能配電網（Smart Distribution Grid ， SDG）[ 2-3]。 SDG集成了大量新技術，是實現智能電網建設的重要部分。國內外不少文獻都介紹智能電網的基本概念及其技術[4]，將SDG定義為一個集成了傳統和前沿配電工程技術、高級傳感和測控技術、現代計算機與通信技術的配電系統。支持分布式電源（Distributed electric Resource ，DER）的大量接入，并為用戶提供擇時用電服務的配電網絡。包括智能表計（Smart Metering）、智能網絡（Smart Networks）和智能運行（Smart Operations）3個部分。
SDG具有以下功能特征：
1） 高電能質量，高安全性。高效抵御自然災害等對電網的破壞與影響。
2） 自愈能力強。能夠及時檢測出已發生或正在發生的故障并進行相應的糾正性操作，包括故障重合閘等引起的瞬間斷電。
3） 高資產利用率。利用完善的實時監控，提高系統容量利用率，減少一次設備投資，通過優化潮流分布，減少線損，提高電網運行效率。
4） 對配電網及其設備進行可視化管理。
5） 配電管理與用電管理的信息化。通過配電網實時運行與離線管理數據高度融合、深度集成，達到設備管理、檢修管理、停電管理以及用電管理的信息化。
3 智能配電網的關鍵技術
3.1微網
微網是一種新的分布式能源組成形式，為可再生能源接入電網提供便利，通過需求側響應、需求側管理實現能源利用效率的最大化。微網的基本內涵：
1） 以分布式發電為基礎，綜合智能控制、保護、儲能的集合體；
2） 工作方式有并網運行模式和孤島自治兩種；
3） 通常與配電網和終端負荷聯系緊密，滿足用戶用電多樣性的需求；
微網電源組成由不同類型的分布式電源如風能、太陽能，各種電負荷和熱電負荷的用戶，以及燃料電池、儲能元件、光伏電池等。
微網既具小型電力系統特點，也具有配電網中一個虛擬電源和獨立用電負荷的特征；微網有并網運行和孤島自治兩種工作模式，如圖（2）示：
圖2 微網運行狀態
3.2 電力需求側管理
電力需求側管理PDSM（Power Demand Side Management）是為減緩資源消耗速度、降低損耗和減少環境污染而進行的用電管理活動?，F在美歐等都已將需求響應引入電力市場領域，并且發展到需求側競價（DSB）階段，優化電網運行的效益極為明顯，保證了供電可靠性性價比。
配電建設、用電側與需求側管理薄弱，已經成為我國緩解電力供需矛盾的主要問題。企業構建智能配電網推動電力需求側管理，能有效減少能耗、環境壓力，推動經濟健康持續發展。
3.3通訊技術
隨著信息化技術的不斷發展，市場競爭的加劇，時間因素已成為影響企業競爭力的主要因素。企業進入即時生產、即時定制生產模式（ Instant Costomerization，IC），一種基于時間競爭的生產管理模式，追求快速滿足顧客個性化需求，增強企業的市場競爭能力。
企業智能配電網作為智能電網的重要組成部分，可以通過網絡通訊技術實現用電信息的互動，量測設備和通信設備相輔相成，共同為系統運行、保護以及設備監測和維修提供依據，做到電網信息的采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全實時監控。
4 結語
智能配電網是智能電網的主要組成部，有利于提高電網質量。結合我礦瓦斯發電制冷聯供項目的實施，運用現代的智能配電系統的相關技術，通過利用瓦斯進行發電并反饋礦井電網，減少電能的消耗，充分利用抽采的瓦斯氣體，減少有害氣體的排放，收到了很好的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
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智能電網的基本概念范文2
關鍵詞：智能電網、信息技術、新型系統、有力保障
Abstract: along with the sustainable development of social economy, the power demand is in grow with each passing day, resulting in a shortage of electricity in the social phenomenon, the original grid resources cannot meet the needs of society, we need to conduct a reasonable power network intelligent planning to solve the social contradiction. The new power of smart grid is now based on advanced information technology and the integration of the electrical equipment, intelligent power grid planning is the main development direction of current power system. Smart grid planning according to the new planning system of geographic information, computer information technology, intelligent power grid planning theory research and practical work of power planning organically. Visualization, information, interactivity and intelligence are the advantages of smart grid, it can adapt to the environment factors are changing social demand and uncertain, so as to improve the present power grid planning scientific and applicable, but also provides a strong guarantee for the construction of a new generation of smart grid.
Keywords: smart grid, information technology, new system, guarantee
中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A文章編號：
一、智能電網規劃基本概念和功能特點
（一）智能規劃現狀。智能電網規劃主要的研究時間始于上世紀的90年代，當時的研究僅僅限于配電網規劃領域。輸電網的規劃和配電網的規劃思路和實施方法等方面都與現在有較大的區別。當時由于電壓等級較低，涉及的因素也沒有現在這么復雜，電網架構也較為簡單清晰等特點，當時的配電網更容易實現智能化，實施難度也相對小很多。隨著規劃技術日趨成熟，在實際運用中也取得了良好的開端。理論方面，電網規劃研究主要體現在智能工程、優化、風險評估等，電網規劃實際問題中，主要研究規劃核心問題中優化算法，但這僅是理論方面的，在實際運用中尚在探索狀態，運用不是太全面。
隨著SG186工程的不斷深入，華北、華東等網省公司已經運用計算機信息技術投入到實際電網規劃工作中，搭建合理的軟硬件平臺，用以實現傳統人工規劃所不能達到的弊端。其中，華東電網公司首次提出了電網智能規劃體系概念，并具體的進行了電網智能規劃體系研究工作，并作為建立統一堅強智能電網的重要部分，該研究從實際研究出發，分析解決現在面臨的各種問題，具有很大的發展前景。
（二）智能規劃擁有的功能特點。根據目前電網智能規劃發展方向，我們認為電網智能應該具有5個功能特點，分別是地理信息系統（GIS）平臺、電網規劃信息系統、交互性、智能化、可視化。
二、建設統一堅強智能電網
（一）智能規劃是實現建設統一堅強的智能電網的重要手段。當我們在實施中，應當將站點、線路、設施設備信息、氣象、履冰區、雷區等地理信息歸入電網規劃中考慮的重要地理因素，這些信息具有廣域分布和信息量大等特點，也同時在地理上決定了我國電網規劃具有明顯的地理分布等特點?，F各地區由于沒有規劃單位對該地區的電網信息進行歸納統計管理，導致規劃資源不集中，規劃力量難以得到應用的效果，許多的電網設施也存在重建的現象，這就很難發揮公司的集約性優勢。智能電網規劃本來就意味著所有該地區的電網信息的集中收集儲存、規范化交互。運用智能規劃系統和現在先進GPS導航，能有效地打破地理屏障，實現規劃統一，發揮集約性優勢，用以提高規劃合理科學性。
（二）智能規劃是建設高壓電網的前提。合理規范的電網規劃設計是保證電力系統正常運行的前提條件，同時也是保證電力有效的運用創造更大的經濟效益。隨著社會環境的日趨嚴峻化，能源、土地資源、自然災害等各種環境問題，電網智能規劃需要在規劃中應該重點考慮這方面因素，一方面是傳統集中式在規劃中很難適應這種快速的環境變化，導致一些工程負載過輕，不能達到預先的經濟效應，也有一些工程因為不能滿足日益增長的負荷，使得電網設施承擔了較大的風險。
根據電網智能規劃信息化、交互性特點，所以在規劃過程中應該隨著實際情況、電網的發展方向，最大地滿足負荷快速增長的需求，從根本上體現電網智能規劃的應用目的，達到資源優化，從而形成更加科學的低風險網架，為建設特高壓電網提供有效的堅實基礎。
（三）智能規劃和智能電網設計相結合。電網規劃是對現有的電網設施進行改造擴展，這種規劃必須建立在現有的電網和設施運行情況有很深的了解的基礎上。智能電網建設能為智能規劃提供大量的信息數據，另一方面，智能規劃能快速適應外界的環境變化，對收集新技術新能源有了最基礎的基本數據，從側面的加快了智能電網的建設，從此看出智能規劃系統和智能電網是相輔相成的。
三、實現電網智能規劃中面臨的問題
（一）平臺多樣化，數據格式統一性差。由于智能電網技術日趨成熟，造成各單位的信息系統實現平臺多樣化，數據格式也會存在多樣化，各自管理方式管理流程也存在一定的差異。在建設上和實現功能方面，有重復建設，也有高低區分。由于數據格式的多樣化，各單位之間的數據交互造成了很大的困難，增加了工作量。
（二）電網地理信息安全問題。信息是否安全是建設智能電網并實現智能規劃的前提之一。應對電網中信息安全問題，可以從2個方面解決，一是管理，一是技術。隨著電網技術的發展，在管理制度上有了很大的提高，在此基礎上加大信息安全技術的運用力度是整個智能電網規劃有力進行的前提保障。
（三）規劃理念和模式進一步的轉變。由于電網規劃考慮的綜合因素很多，所以在電網規劃中不但要高級計量裝置和各類監測系統中的監測數據，還需要大量人工總結的經驗數據。為了建立建設統一堅強智能電網，在電網規劃平臺、研究基礎上，還需創新新的管理模式，提高各類數據的質量用于電網規劃中。
隨著電力技術和計算機信息技術的發展，傳統的電網規劃已經不能滿足現在生活水平需求，切實的實施好智能電網規劃是現在面臨一個急需解決的問題?？茖W性、合理性、適用性的電網規劃是促進社會進步、促進科學發展的重要組成部分。
參考文獻：
[1]嚴勝,姚建國,楊志宏,高宗和.智能電網調度關鍵技術[J].電力建設,2009,(09):1-4.
智能電網的基本概念范文3
關鍵詞：智能電網；現狀；建設
中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0173-03
1 概述
受到2008年世界性經濟危機的影響，部分國家為了擺脫經濟困境、刺激經濟復蘇，均試圖通過增大基礎設施建設投資來拉動經濟。美國率先提出智能電網理念，并宣布將投巨資進行智能電網（Smart grid）的建設，由此引發了全世界對于智能電網的關注，各國紛紛提出自己對于智能電網概念的看法。雖然各國對于智能電網的定義理解不盡相同，但卻有很多共同點，即大多強調提高配電端的使用效率和信息交互的重要性。隨著美國率先在智能電網領域邁出的實踐，電力工業新紀元的輪廓已經依稀可見輪廓。世界范圍內，電力工業迎來一次新的革命-信息技術與傳統電力工業融合。
2 什么是智能電網
2.1 智能電網基本概念
按照能源專家吳建東先生的描述，將“智能電網”稱為“智能互動電網”或“互動電網”或許更加準確。這意味著智能電網的一個重要特點是能夠實現電力供應者與電力消費者之間的“互動”，正是這一特點使智能電網得以優化配電端使用效率，提高資源優化配置能力。綜合各國際組織對于智能電網概念的定義，本著客觀的態度加以綜合歸納，我們認為：智能電網是以先進的信息、控制、傳感、新型儲能和輸電技術為依托，以深度信息化、全面互動化、電能清潔化、資產高效化為特征，具備全方位、全過程、全要素的智能檢測、診斷、通信、控制、決策與自愈能力的新型電網。它能夠承載大規模可再生能源并網發電，促進全社會低碳經濟的發展和大規模的節能減排，促進建設更加有效地電力市場，提高電網資產率、輸電和用電能效，全面實現電網的安全、清潔、高效、優質的運行。
2.2 建設智能電網的意義
規劃并建設智能電網對于當今世界具有重大意義，其影響范圍將極大地超出電力工業。首先，智能電網規模巨大，其新建、改造費用需要依靠大量的政府投資。以此來拉動內需，增加資本市場的活躍度。其次，智能電網的建設將提高社會資源的利用效率，在低碳、安全、效率方面對電網進行升級，提高本國的勞動生產率，增強國家的競爭力。從長遠的經濟角度考慮，由于智能電網的“削峰填谷”效果，僅在美國未來就可以減少50%的高峰用電量。這意味著發電廠可以減少很大一部分備用裝機容量的建設，從而減少了重復投資。與此同時，智能電網帶動的相關產業的繁榮還將創造出數以百萬計的“綠領就業機會”。
智能電網的發展將創造新的、高價值的永久性職位，并將使眾多電力企業、制造業公司受益。比如在硬件制造方面的蓄電池產業和智能電表、插充式電動汽車，以及在軟件方面的神經網絡、智能停電管理以及網絡安全保護等等。電力科學家認為，智能電網的最新發展趨勢是智能住宅和智能城市。在智能住宅階段，僅在中國的電表改造一項我們就要為數以億計個家庭安裝新的智能電表。按照每塊電表一千元的價格計算，這就將帶動我國一個千億元的制造業的崛起。這還不考慮線路的重新改造和控制系統的接入。美國電力科學家認為，在智能住宅初步建成后的智能城市建設階段，需要安裝并整合數以萬計的在家控制裝置和可調度分布式發電單元。這就將是一個更加宏大的工程。
總之，新的智能電網所具有的性能將使電能以更高的效率、更安全可靠、更便宜的價格保質保量地輸送到用戶處，是電力行業在發展過程中必然經歷的一次新革命。而其所帶動的各項社會產業格局的變化則將深遠的影響人類社會。同愛迪生1882年在紐約發明電力系統，西屋1895年第一次采用交流輸電技術一樣，具有重要的意義。
2.3 外界對于智能電網的規劃、建設理念
說到底，智能電網是一個“殼兒”，不同國家立足各國國情的不同，智能電網的概念亦有所不同，因此規劃、建設的手段必然不同，最終達到的效果，受益群體也必然不同。目前關于智能電網具有代表性的概念主要由美國、歐洲、中國和日本提出。下面將對美國、歐洲和日本不同概念分別加以敘述。在此基礎上再提出其對于我國智能電網戰略的指導意義。
2.3.1 美國
美國全國范圍內存在3個交流輸電網，設備古老技術陳舊。因此美國在智能電網的建設中更加關注電力網絡基礎架構的升級更新。2003年，時任美國總統的布什就提出“電網2030規劃”。2007年，美國頒布“能源獨立與安全法案”，確立了國家層面的電網現代化政策。由于美國電網建設主要是在五六十年代完成的，因此設備陳舊，線路改造難度極大。電網的改造尤其是線路的調整涉及沿線居民的切身利益，因此推廣起來困難重重。實施智能電網的建設是有利于美國政府排除民間壓力對自身的電力系統進行改造。
綜上所述，美國的智能電網并非對以往電網概念的徹底顛覆與脫胎，而是希望在迅速彌補與新興國家電網建設差距的基礎上實現技術上的超越。
2.3.2 歐洲
歐洲為了應對氣候變化，對能源進口依賴日益嚴重等挑戰，向客戶提供可靠便利的能源服務，同樣對于智能電網給予了高度的重視。可以說，歐洲的智能電網規劃是最有異于傳統電網的，并且最受到環保工作者和可持續發展人士擁簇的。其正在著手制定的能源政策全面覆蓋電源側、輸電側和用戶端，最為深入的貫徹了可持續發展、低能耗經濟發展的思想。歐洲在發展智能電網的過程中將可再生能源放在中心目標的位置，因此將分散式電源作為發展的必然方向。圖1 清晰地表示了丹麥由集中發電向分布式發電轉變后電源分布的變化。由幾個集中的大電源變成了無數的分散小電源對本地供電。
當然，歐盟關于智能電網的認識也絕非一日之功。其前身是EU2006的綠皮書文件，《歐洲可持續的、競爭的和安全的能源策略》。其中提到過，歐洲已經進入一個新能源時代，能源政策最重要的目標必須是供電的可持續性、競爭性和安全性。后面歐洲對于電網建設的進一步要求包括靈活性、可接入性、可靠性和經濟性。
2.3.3 日本
針對美國提出的智能電網，日本經濟產業部副部長指出，美國脆弱的電網系統無法與日本堅強的電網系統無法單純地進行比較，日本將根據自身國情，主要圍繞大規模開發太陽能等新能源，確保電網系統穩定，構建智能電網。
2.3.4 歸納小結
縱觀美國、歐洲、以及日本的智能電網規劃我們可以看出，各國對于智能電網的理解是基于本國實際情況的。其中歐洲電網由于完全由二戰之后建立起來的，技術裝備都比較先進，水平比較高。由于社會發展水平較高，人民素質也比較高，對于環保、可持續發展比較重視。社會資本充裕，可以投資向新技術發展。歐洲國家普遍面積偏小，船小好調頭卻難以集中力量辦大事兒，利益集團結構較為簡單，因此選擇的途徑最具有突破性但也顯得比較溫和。美國電網技術水平較低，國家較大，利益集團結構復雜，因此相對較為固守陳規，以“彌補不足”為基礎，側重網絡框架的重新架構。美國一貫以高科技進步拉動經濟增長，此次亦不例外，在智能電網的構建中不采用溫和的已有的成熟技術，而堅持采用高新技術的應用，力圖以此拉動相關高科技產業的。包括智能電表，智能調度等一系列相關內容。至于日本，由于國家資源及其貧瘠，而已有電網設備十萬發達而堅強，因此在智能電網階段主要側重新能源的接入。這就在本質上偏向于歐洲的模式，但由于日本在國民精神上危機意識極強，因此其側重點僅在于防范，而并非保護環境等等高尚的想法。
2.4 中國建設智能電網的國情
2.4.1 中國電力行業格局及現狀
2002年電力改制之前，中國的電力行業一直是一個從發電、輸電到配電各機構統一部署的而且帶有濃厚的行政色彩的龐大部門。上面的單位有電力部，下面地方有各省、市供電局。2002年，國家為了在電力行業內部引入競爭機制，實現中國的電力體制改革。從上至下的對其進行體制改革。將其進行公司化改造后再次進行拆分，形成了11個新的電力公司，包括：國家電網公司、中國南方電網有限公司，中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司等五家發電公司，以及中國電力工程顧問集團公司、中國水電工程顧問集團公司、中國水利水電建設集團公司和中國葛洲壩集團公司等四家輔業公司。從分割的情況來看。從宏觀上講實現了廠網分離，但沒有輸配分離。在發電側新成立了五家發電公司，因此引入了充分的競爭。而在輸配方面國家電網與南網分開，引入競爭的力度很小。成立了投資公司、顧問公司實現了主輔分離。為了對電力企業進行有效的監管，國務院還成立國家電力監管委員會，按照垂直管理體系，向區域電網公司電力交易調度中心派駐代表機構。監管委員會的主要職責是制訂市場運營規則，監管市場運行，維護公平競爭；向政府價格主管部門提出調整電價建議；監督電力企業生產標準，頒發和管理電力業務許可證；處理電力糾紛；負責監督社會普遍服務政策的實施。
從技術上講，中國在改革開放之后，隨著GDP的急速增長，對于電力容量的需求也急速擴大。因此中國的電網骨架、發電廠以及底層配電設施大多是新建的，采用了相對較新的技術，是比較堅固的。在制度上講，中國電力企業普遍脫胎于過去的行政機構。因此屬于半軍事化管理體系。高級別單位對資源的掌控往往是絕對的。因此效率要高于美國或者歐洲等國家。在電力行業改革之后，各機構的發展運作還不很成熟。
2.4.2 要建O堅強智能電網
中國電科院副總工程師胡學浩指出，西方國家的電網架構趨于穩定、成熟，現在側重于智能配電網，而我國則在輸電網部分還需加強。在一些歐美國家比如美、英等國，天然氣發電已經初具規模，而先對比中國目前卻仍受制于燃料短缺。歐洲和日本在傳統發電企業已經成熟之際大力發展家庭太陽能發電裝置，在中國，這種裝置可能更多地作為一種不得已的手段安裝在西部沙漠地區。
2020年，中國發電總裝機容量將超過16億千瓦，煤、水、風等能源資源與生產力布局很不平衡，這決定了中國必須走大規模集中開發、遠距離外送電之路。這意味著，未來中國電力的發展、穩定與輸電網絡骨架的性能密切相關，中國智能電網的建設必須對輸電網絡骨架的性能予以更大的重視。
中國電力行業專家陳文龍認為，智能電網應當是涵蓋整個發輸配供用各個環節的，絕非僅僅與客戶相連的“最后一千米”。發達國家對于智能電網的強調往往過于突出配電網絡，這是與發達國家輸電網絡較為完善、國家面積較小等現實聯系在一起的，并不適用于幅員遼闊的中國。每個國家發展計劃宏大的智能電網，應該選取適合自身的應用模塊。中國的輸電網發展較快，因此我國的智能電網研究應關注這一領域，并非只專注于配電網。
從電力工業成熟度來看，中國電力市場目前僅存在于發電和輸電之間，尚形成不了以電價為反饋信號的電網與客戶的互動機制，配電和客戶側難以單純形成有效的智能電網。這句更意味著中國的智能電網不能夠照搬歐洲、日本模式。作為參照，我們可以看下面一個例子：2002年，美國電科院開展了世界上第一個智能電網框架研究項目，當時配電和客戶側是其研究重點。然而，目前最早提出智能電網的美國電科院開始將智能電網的提法向輸電側轉移。
3 結束語
中國智能電網的建設必須與中國本國的國情結合起來。我國是一個社會主義國家，處于并將長期處于社會主義初級階段。這意味著兩點，第一就是我們的行動具有集中力量辦大事兒的優越性，第二就是我們的工業發展目前仍然處于一個比較薄弱的追趕階段。在此階段，處于制度和技術雙重的不同，我們決不能照搬歐美、日本的智能電網建設思路方針。我們智能電網的建設工作要服從于國家的宏觀戰略，服務于優化社會資源、更好的服務于人民、構建和諧社會的重要方針。
國家電網公司和南方電網公司目前作為中國能源行業的領軍者，有責任，也有能力擔當起發展智能電網的重任。其中尤其是國家電網公司提出的建設堅強智能電網的發展思路，在規劃上已經比較成熟，并且也獲得了廣泛的國際認可。在搞好中國智能電網規劃建設的同時為廣大的發展中國家做好一個樣板。自國家電網公司提出智能化電網理念的近十年來，在祖國大地上，一批智能變電站已經拔地而起，一批智能電網設備器材廠家做大做強，都充分驗證了堅強智能電網理念在這片土地上的適應性。隨著國家電網公司貫徹“走出去”戰略，海外并購速度的加快，更提出“全球能源互聯網”的理念。相信智能電網將在世界的范圍內，服務更多國家和地區的人民以及經濟建設。
相信堅強的智能電網將在未來的日子里為世界長久的強勁的發展提供更加強大的能源支持。
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智能電網的基本概念范文4
關鍵詞:物聯網;智能電網;智能巡檢;智能用電
1引言
隨著互聯網技術以及無線傳感技術的飛速發展，物聯網技術成為新一代技術引擎，受到政府、科研單位越來越多重視，通過以物聯網為主的信息技術與其他產業相互融合，實現經濟可持續增長。而隨著國家經濟形勢的發展，用電需求持續增加，如何優化能源結構以實現可持續發展成為電力工業研究的熱點，智能電網憑借高效特性成為電力工業應對未來挑戰的選擇。物聯網與智能電網作為目前高新技術產業，已經上升到國家戰略，物聯網技術憑借其強大的信息分析、處理能力，極大推動智能電網技術發展，因此，把物聯網技術與智能電網技術深度融合，可以全方位提升智能電網信息感知深度，實現電網智能化管理。
2物聯網與智能電網概念
2．1物聯網概念
國際電信聯盟最先正式提出物聯網(InternetofThings)的概念。該聯盟認為，物聯網是互聯網應用的一種拓展，是物與物相連的互聯網;而本質上，物聯網是物理世界和網絡信息世界融合的產物［1］。隨后，歐洲聯盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物聯網技術是通過RFID(射頻識別技術)、傳感器技術、智能定位技術等互聯網傳輸手段，獲得客觀物體的相應信息，以方便對這些標識性個體信息在全球網絡范圍內實現智能化的識別管理［2］。
2．2智能電網概念
2008年，中美在可再生清潔能源會議上首次提出"SmartGrid"概念。2009年，國家電網公司在國內提出“堅強智能電網”的理論。該理論認為，堅強智能電網是以各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以特高壓電網為骨干，以通信信息平臺為支撐，具有自動化、信息化、互動化的特征，堅強智能電網涵蓋了電網系統中發電、變電、輸電、用電等各個環節，覆蓋了所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合，具備經濟高效、清潔環保、堅強可靠、友好互動和透明開放內涵的現代電網［3－5］。
3物聯網技術在智能電網中體系架構
通信技術是制約當前智能電網技術發展的關鍵，物聯網作為智能電網的傳輸網絡，在面向智能電網的體系架構上分為三層:感知層、傳輸層、應用層。具體結構如圖1所示。通過將物聯網技術植入智能電網平臺，實現智能電網的智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電。
3．1面向智能電網的感知層
物聯網面向智能電網的感知層主要包涵控制子層和通信延伸子層。在控制子層，主要通過智能傳感器、Rubee、無線射頻識別(RFID)芯片、智能采集設備、電子代碼(EPC)等手段，對智能電網關鍵環節的電量信號、非電量信號進行采集。通信延伸子層則是通過WI－FI無線保真技術、無線自組織網絡(Ad－hoc)、超寬帶(UWB)、近場通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理實體鏈接到網絡層和應用層［1，6］。物聯網面向智能電網的感知層實際上是對"物"的識別技術。
3．2面向智能電網的傳輸層
以電力光纖網為主的傳輸層又稱為網絡層，該層屬于中間層，用來接收來自感知層的信息，并在一定范圍內通過電力通信網來傳遞這些數據信息。為了安全可靠、實時性的傳遞電網數據信息，電力系統需要構建局部電力通信網，并在大范圍內依托公共電信網，以實現在全社會范圍傳遞數據。無線傳感器網絡(WSN)憑借其設置靈活，可以與互聯網進行無線或有線連接的優點［7］，成為構建電力通信網的一種新的發展趨勢。無線傳感器網絡是分布式傳感網絡，由大量小型傳感器節點構成，每個節點除了收集處理本地信息，還會對其他節點信息進行管理、融合。在無線傳感器網絡中，ZigBee技術是新興的無線通信技術。憑借其近距離、低成本、低功耗、高容量、高安全、短時延的優點，ZigBee技術已開始應用于創建智能電網的局部電力通信網。在電力通信網中，感知層中的智能傳感器對電網關鍵狀態、信息進行采集，采集到的信息在本地節點進一步融合，隨后，融合后數據在網絡中傳輸，并由無線收發器完成數據的接收。具體結構如圖2所示。物聯網面向智能電網的應用層是以GIS(ge-ographicinformationsystem)數據、結構數據、非結構數據、實時數據等構成的電力綜合信息平臺為基礎，搭建面向用戶的各種電力應用平臺。針對智能發電、智能輸電、智能配電、智能調度、智能用電等不同的應用方向，有不同的應用內容。比如在智能輸電環節中，通過對導線狀態分析、氣象條件分析、桿塔狀態分析，實現對輸電設備預警診斷和實時監控，以確保電力安全運行;在智能配電環節中，通過物聯網技術對配電網小電流故障進行定位、有效隔離、重構，以實現配電自動化。在智能用電環節中，通過智能電表準確預測用戶負荷需求，實現電網與用戶的雙向互動。在能量儲存方面，引入電動汽車實現能量儲存，并以Web為中心實現可互操作通信以及云計算。
4物聯網技術在智能電網中關鍵應用
物聯網技術在堅強智能電網中具有廣闊的發展空間，建設堅強智能電網，不僅要對傳統電網進行升級改造，而且要使用戶、電網、電廠三者間互動，通過提高電網信息化水平，促進電網自動化、互動化、信息化建設。
4．1在智能配電巡檢系統中的應用
在智能電網配電環節，配電設備數量眾多、分布廣泛，因此對配電設備巡檢提出更多更高要求，基于GIS(地理信息系統)和RFID(射頻識別技術)的智能配電巡檢系統是物聯網技術在智能電網中重要研究方向之一。將配電網中開關站、架空線路、配電室、分支箱、環網柜分成五個單元，每個單元安裝若干電子標簽，電子標簽選擇中頻段無源只讀式標簽，該標簽通過二進制編碼對配電設備進行唯一標識。采集器(手持式智能終端)采集到配電設備RFID電子標簽上設備履歷、設備標識、設備臺賬及狀態信息后，直接上傳檢查結果至服務器。智能配電巡檢系統網絡架構如圖3所示。基于物聯網RFID及GIS技術的智能巡檢系統能夠通過電子地圖實現桿塔管理、利用GPS信號自動定位桿塔、可在地圖上計算任意兩點間實際距離、記錄缺陷并實現無線數據同步。相較于傳統的巡檢系統，基于物聯網技術的新型巡檢系統能更有利于變電設備精細化管理、有效避免漏檢、漏巡，提高了電網巡檢系統的工作效率。
4．2在智能用電系統中的應用
基于物聯網技術的智能電網，有效整合了電力資源，提高了電力信息化水平。而智能用電系統是堅強智能電網在用戶側的體現。目前，智能電網用戶側通常包括傳統型居民用戶、工業大用戶、新型電動汽車充電系統等用戶。傳統用戶、新型用戶的具體需求由公共互聯網傳輸至95598第2期王金鵬等:物聯網技術在智能電網中應用研究35電力互動網站，而用戶定制服務由電力主站通過電力通信網發送至用戶側。智能用電系統網絡結構如圖4所示。針對傳統型用戶，通過智能電表方便用戶了解用電信息，用戶根據分時電價信息，及時調整自己的用電模式。同時，電力公司可在線監測異常用電情況，實時監測電網狀態，實現電網與用戶雙向交互。對于電動汽車充電系統等新型用戶，首先在電動汽車電池中安裝RFID電子標簽，當電動汽車進入充電站，安裝在充電站的采集器會首先檢測電池電量情況，并及時反饋給調度中心，調度中心通過電力通信網將充電車位及行駛路線發送至車主，提供車主最優選擇。物聯網技術的應用使電動車充電系統更加高效。
5結論
隨著電網規模不斷擴大，以及用戶對電力服務質量要求的逐漸提高，電網正面臨前所未有的挑戰。將物聯網技術應用到電網的發電、輸電、配電、用電、調度等環節，有利于電網進一步整合電力資源，提升電網監測、預警能力，從而改善電網的信息安全，同時也極大推動了電網的信息化建設、智能化建設，有利于實現電網可持續發展。
參考文獻:
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智能電網的基本概念范文5
關鍵詞：智能電網；智慧城市；發展
中圖分類號：TU984文獻標識碼： A
1、概述
智慧城市是城市發展的新形態，是城市信息化建設的新階段。從2008年IBM提出“智慧地球”到2009年IBM與迪比克市合作建立美國第一個智慧城市，全球興起了智慧城市建設的熱潮，對智慧城市的認識也不斷深化。在IBM初步界定智慧城市四個基本特征的基礎上，北京大學等單位專家撰寫的《創新2.0視野下的智慧城市》進一步講智慧城市定義為新一代信息技術支撐、知識社會下一代創新環境下的城市形態，其四大特征是全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以人為本的可持續創新。
2、智慧城市的概念框架
2.1、技術層面的理解：信息化
智慧城市技術層面的理解是城市的“信息化”，包括更透徹的感知、更全面的互聯和更豐富的信息，也就是“智慧城市＝數字城市＋物聯網”。
物聯網作為建設智慧城市的關鍵技術，具有與當年互聯網一樣的可以推動新一輪全球科技和經濟發展的潛力，借助物聯網的發展，人類可以提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然之間的關系。全面感知、可靠傳遞和智能處理是物聯網的3個基本特征，在獲取位置、態勢和身份等信息的基礎上，物聯網利用地理信息系統將水、電、氣、交通和環境等基礎信息與特定時空下的城市事件緊密關聯、實時融合，將全面滿足城市中人與物的聯通、管理和響應的需要，實現人與人、人與物、物與物之間按需進行信息獲取、傳遞、存儲、認知和決策?？梢哉f物聯網和智慧城市之間是一種相輔相成和相得益彰的關系：智慧城市是目標，需要物聯網技術支撐；物聯網是途徑和技術手段，為智慧城市建設提供服務。
2.2、應用層面的理解：智能化
智慧城市應用層面的理解是城市的“智能化”，包括面向需求的更深入的應用、認識本質的更科學的分析和解決問題的更智能的決策，這種智能化主要體現為云計算技術的應用，也就是“智慧城市＝數字城市＋物聯網＋云計算”。
云計算是一種基于網絡的支持異構設施和資源流轉的服務供給模型，可以實現資源的按需分配、按量計費，達到按需索取的目標，最終促進資源規?；头止I化，有利于降低單位資源成本，促進網絡業務創新。智慧城市是以多應用、多行業、復雜系統組成的綜合體，各個不同的應用系統需要共同抽取數據綜合計算和呈現綜合結果，要從根本上支撐龐大系統的安全運行，需要考慮基于云計算的網絡架構，建設智慧城市的云計算數據中心。在滿足上述需求的同時，云計算數據中心具備傳統數據中心和應用系統建設無法比擬的優勢：隨需應變的動態伸縮能力以及極高的性能投資比。
2.3、社會層面的理解：人本化
智慧城市社會層面的理解是城市的“人本化”，包括3個目標：通過管理服務精細化實現高效的政府、通過規劃發展科學化營造優美的環境、通過生活生產現代化給人們增添幸福，也就是“智慧城市＝全面信息化＋可持續發展”。
智慧政府是推動智慧城市建設的抓手，而智慧社會是智慧城市建設的落腳點。利用現代信息技術，建設高效電子政務系統，逐步形成統一的經濟發展、城市建設、社會管理、環境保護、公共安全、應急處理等方面的數據庫系統與信息網絡平臺，提高政府信息的利用水平和政策科學的制訂水平，促進城市信息資源的共享與開發利用，同時在交通、公共安全等領域推廣使用物聯網等技術，推進教育、文化和衛生等社會領域的智慧化管理，提高居民生活質量和便利程度。
3、智能電網的支撐技術
3.1、我國智能電網的基本概念
智能電網是以堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，具有信息化、自動化和互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度六個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合。
堅強智能電網的內涵包括堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動五個方面。堅強可靠是指具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應；經濟高效是指提高電網運行和輸送效率，降低運營成本，促進能源資源和電力資產的高效利用；清潔環保是指促進可再生能源發展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費中的比重；透明開放是指電網、電源和用戶的信息透明共享以及電網的無歧視開放；友好互動是指實現電網運行方式的靈活調整，友好兼容各類電源和用戶的接入與退出，促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。
3.2、智能電網支撐智慧城市發展
為了給智慧城市的建設提供支撐，實現智能電網項目與智慧城市建設思路的良好對接，國家電網各網省公司結合試點智慧城市特點，精心設計、合理安排智能電網支撐項目。智能電網項目給智慧城市的支撐主要體現在以下的幾個方面。
（1）智能電網支撐社會服務互動友好
智能電網通過智能用電管理、雙向互動服務平臺等方式實現社會服務互動友好。智能小區和樓宇綜合利用通信、計算機、控制等技術，基于智能用電運營平臺，通過小區配電自動化、用電信息采集等手段對用能設備進行監測與控制，實現用戶側能效智能管理和服務雙向互動，為用戶提供更便捷、更優質的用電服務。另外，95598等雙向互動服務平臺也大幅提升了用電服務的互動友好性。
（2）智能電網支撐城市資源高效利用
智能電網通過通信平臺的建設，協助打造城市神經網絡，實現城市資源的高效利用。電力行業的通信平臺，不僅可以服務于電能生產、輸送、轉換和消費的全過程，也可以服務于其他行業的信息通信需求，使得資源高效利用。電力光纖到戶還可以有效承載電信網、廣播電視網和互聯網信號，推進“三網融合”，減少重復建設，通過資源共享，實現合作共贏。
（3）智能電網支撐城市發展清潔低碳
智能電網通過開展大規模清潔能源并網、電動汽車等項目，實現電源側的清潔替代和終端側的電能替代，提高清潔電能在城市能源消費體系中的占比，使得城市發展清潔低碳。對于清潔能源的利用，智能電網一方面通過開展特高壓、大規模風電、光伏發電的功率預測及運行控制等項目建設，提升電網對清潔能源的消納能力，將遠離城市的清潔能輸送到城市；另一方面通過開展分布式能源接入配電網的項目，實現能源就地平衡，推進新能源利用。電動汽車的大規模應用，使原來污染較大的燃油方式轉變為清潔用電方式，大大減少了二氧化碳的排放，促進城市交通綠色發展。
（4）智能電網支撐城市信息資源充分利用
通過電力骨干通信網、電力光纖到戶和電力無線虛擬專網的建設，實現高效的電力專網，助推“三網融合”，協助打造城市公共網絡平臺；發揮電力信息資源價值潛能，建立智能電網數據信息價值分析平臺，支撐智慧城市的政府宏觀決策、工業生產管理、居民生活服務。
總之，智慧城市以人與自然和諧發展為基本理念，通過整合多種先進技術，促進城市各部分功能協同運作，使得管理更高效、服務更優質、環境更清潔、生活更舒適。智能電網是智慧城市建設的基礎和重要組成部分，在城市的能源基礎設施、公共服務平臺等方面提供了有力支撐，對智慧城市發展具有重要推動作用。
參考文獻
[1]王倩,李強,孫芊.智能電網支撐智慧城市發展[J].河南電力,2013,04:5-7+4.
智能電網的基本概念范文6
關鍵詞：智能電網，云計算，資源池，云桌面
中圖分類號：TP311.52
隨著智能電網技術的不斷發展，未來電力系統中數據和信息將呈現爆炸性地增長， 這無疑為系統的運行和高級分析帶來巨大的挑戰。電力系統現有的硬件設施和計算能力已難以適應未來電力系統在線分析和實時控制所要求的計算能力和存儲要求。因此， 迫切需要引入新的計算技術，在維持現有硬件設施不變的情況下，充分整合系統內部的計算能力和存儲資源，提高電網的在線分析和實時控制能力，為智能電網提供有效的技術支撐[1，2]。
作為一種嶄新的計算模式， 云計算將一組分布式計算機系統相關的能力以透明服務的方式提供給用戶或應用，允許用戶或應用在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下，通過網絡獲取所需的服務[3]。
由于云計算具有分布式的計算和存儲特性，易擴展和管理，特別適合解決智能電網技術帶來的一系列新問題， 因此， 在智能電網技術領域引入云計算， 在保證現有電力系統硬件基礎設施基本不變的情況下，對當前系統的數據資源和處理器資源進行整合，從而大幅提高電網實時控制和高級分析的能力，為智能電網技術的發展提供有效的支持， 無疑具有極其重要的研究價值和意義[1]。
1 云計算概述
云是一種容器，它能夠存放各類IT資源（如服務器、存儲等）并對外提供統一入口，且無需用戶關心其具體細節（如存放模式等），這樣既能保證資源大小可動態伸縮，又降低了使用資源的成本。云計算是將廣義上的計算資源（硬件設備、軟件平臺、應用系統）放入云中，使資源使用者在不關心這些資源具體形態（物理集中或邏輯集中）的情況下，可以按自己的需要去使用它們，保障資源的利用率得到最大化的體現，同時使整個IT架構變得更加的柔性。一般認為，云有3種形態：私有云、公有云和混合云。私有云，是大型集團企業按照云計算的模式搭建信息系統架構，面向企業內部需求提供云計算服務；公有云，是面向外部用戶需求，通過開放網絡向一般大眾或中小企業群體提供云計算服務；混合云，是私有云和公有云的結合，企業信息資源一部分滿足內部業務需求，一部分用于為公眾提供服務?；旌显浦械膬炔糠詹糠趾屯獠糠詹糠种g通過安全裝置進行隔離，以保護企業信息的安全。
云計算自下而上分為三層，分別是基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務SaaS），實現其中一層或幾層都是云計算的體現。云計算的核心是虛擬化。虛擬化允許云計算系統根據服務提供商和客戶之間協商好的服務等級協議動態提供計算資源。本質上，云計算就是將數據，應用和服務存儲在云端，充分利用一組內部互連的虛擬機組成的并行和分布式計算系統強大的計算能力，實現用戶業務系統的自適應性。
2 基于云計算的電網信息化建設
對于電網企業而言，智能電網以及集中式數據中心等重點發展方向都對云計算提出了大量的需求，總體來說就是要通過云計算的虛擬化、分布式、并行計算等技術手段來打造更加柔性、簡便、安全的信息化支撐平臺，實現硬件、軟件向集中服務方向逐步演進。
2.1 云的構建
建成內網云（企業私有云）與公共服務云，對內實現企業軟硬件資源集約化管理，對外為社會公眾提供電網業務服務。首先在企業內網建設內網云，整合電網內部信息資源，發揮集團化規模效益；然后逐步建設電力營銷、客服中心、電子商務、電動汽車網絡運營、電網規劃計算等公共服務，實現公共服務云。
一是實現IT基礎架構的革新：基礎設施即服務方面，整合企業的硬件資源，以硬件資源池形式支撐IT系統的資源需求，具備根據需要分配資源和彈性擴展的能力；平臺即服務方面，實現開發工具等基礎平臺組件的統一，提升其服務能力，按需為業務應用的開發測試提供公共服務；軟件即服務方面，實現業務應用系統集中部署與運行，為企業業務人員提供服務；二是提升IT服務創新的能力：基于云計算，實現IT基礎設施、軟件平臺和業務應用的服務化，實現業務應用的快速開發與統一融合；基于智能電網互動化服務需要，快速構建各類電網增值服務，打造電網特色公共服務體系。
2.2 云計算的應用
2.2.1 信息系統硬件資源池
數據（災備）中心的服務器、存儲、網絡等硬件資源進行虛擬化和整合，實現硬件資源的集中管理和按需分配，提高硬件基礎設施的利用效率和業務承載能力，減少未來30%至40%的硬件采購投入，同時實現快速響應業務上線或擴容的需求。
2.2.2 云桌面
為員工配備瘦終端設備，推廣建設基于瘦終端的云桌面，替代傳統的PC桌面機，通過遠程利用硬件資源池中的服務器資源為員工提供桌面資源。所有辦公數據全部保存在資源池服務器上，并通過行為安全審計實現操作升級。進一步實現硬件集中，提高信息安全保障機制，實現桌面部署、使用、運維的標準化、規范化。
3 結束語
云計算是分布式計算、并行處理和網格計算的進一步發展，是基于互聯網的計算，是能夠向各種網絡應用提供硬件服務、基礎架構服務、平臺服務、軟件服務、存儲服務的系統。云計算技術的引入，通過改造、新建進行有效的資源整合，有效提升了系統利用率、擴展性與集成應用能力，降低研發、建設與運營成本，增強了電網公司研發設計創新能力、生產集約化和管理現代化水平，以支撐智能電網時代所帶來的業務和數據壓力，為建成電網公共服務體系，實現公共事業企業增值服務提供了強有力的技術支持。
參考文獻
[1]潘睿，劉俊勇，郭曉鳴.電力系統云計算初探[J].四川電力技術，2010（03）：71-76.
