智能电网研究方向精选(九篇)

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第1篇：智能电网研究方向范文

关键词 智能电网；概念；特征；关键技术；发展

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0004-01

电网是关系到国民经济命脉的基础产业和公用事业。随着市场化改革推进，现代电网的发展已经迎来机遇与挑战并存的关键期。人们开始提出一种新的现代化电网，这种电网需要更加适应多种能源类型的发电方式以及高度市场化的电力交易。这就是现在研究很热的“智能电网”，智能电网将成为我国电力行业发展的必经之路。

本文通过描述智能电网在国内外的发展现状，对其概念及特征进行了具体说明，同时研究分析了智能电网的关键技术，并对我国智能电网未来的发展前景做出了展望。

1 智能电网的发展现状

1.1 国外发展情况

美国的电力科学研究院于2001年开始研究智能电网；2003年美国能源部“电网2030计划”，致力于电网现代化建设；2007年颁布《新能源法案》，美国电力企业积极展开试点研究。2009年奥巴马提出了智能电网计划重点，通过对现行电网系统进行升级换代，以提高能源的利用效率。

欧洲在2005年成立了“智能电网欧洲技术论坛”，并《欧洲未来电网的远景和策略》等报告，对智能电网建设和发展引起重视。欧洲的智能电网建设更加关注电网运行、可再生能源的接入，以及对需求侧的影响等研究。

日本高度重视电网的通信功能，东京电力公司的电网则被认为是世界上唯一接近智能电网的系统。日本主要倾向于微型电网研究与智能电网的有机结合。

1.2 国内发展情况

我国的坚强智能电网是以特高压建设为基础的。2000年，我国开始进行变电站综合自动化方面的改造，2008年，国家电网公司在特高压国际大会上，公布了分三个阶段推动坚强智能电网的建设：第一阶段规划试点（2009年-2010年），重点开展智能电网的发展规划工作，进行设备研制关键技术研发，以及各环节试点工作；第二阶段全面建设（2011年-2015年），加快建设特高压电网和城乡配电网，装备和关键技术实现重大突破和广泛应用；第三阶段引领提升（2016年-2020年），全面建成统一的坚强智能电网，装备和技术达到国际领先水平。

2 智能电网的概念及特征

2.1 智能电网的概念

国家电网公司提出的智能电网概念最具代表性：坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。

2.2 智能电网的基本特征

1）安全可靠。在电网自身发生故障或人为破坏时、在非正常自然气候条件下电网仍能安全运行；具有抵御计算机病毒入侵、保障信息安全的能力。

2）自治自愈。具有在线实时的安全分析和评估能力，强大的预警控制能力，系统自动故障诊断和自我恢复的能力。

3）优化管理。采用高科技手段实现设备优化管理，延长设备运行寿命，提高资源的利用效率；降低投资成本和运行维护成本。

4）经济高效。实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高电力设备利用效率，使电网运行更加经济和高效。

5）友好互动。鼓励用户参与电力系统的运行和管理，实现与用户的高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供增值服务，实现需求侧响应功能。

3 智能电网的关键技术

3.1 坚强灵活的网络拓扑

随着电网规模的扩大、互联大电网的形成，对主网架结构的规划设计要求也相应地提高了。系统在经历故障时，需把故障影响局限在最小范围内，并迅速恢复供电。只有灵活的电网结构才能应对突发灾害性事件对电网安全的影响。

3.2 标准集成的通信系统

智能电网的通信系统将集成各种通信技术，采用开放式的通信网架，具有高速、集成、兼容、双向的特质，可以动态响应实时信息与功率交互，使智能电网具有实时监视和分析系统当前状态的能力。

3.3 先进的电网设备技术

电网一次设备主要包括电源和储能技术、输配电技术、电力电子技术、高效能源材料技术4大类。具体包括高压、特高压直流输电和灵活交流输电技术等，是智能电网实现的物理

基础。

3.4 先进的控制技术

先进的控制方法用于智能电网中分析、诊断和预测系统状态，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。包括集中控制系统的协调、分布控制系统的自适应、事件启动的快速仿真、故障隔离的网络重构等。

3.5 先进的决策辅助系统

决策支持系统可识别和确定电网中的实时问题及发展趋势，然后运用知识库和科学推理方法进行分析，以提出解决问题和决策支持的方案。可用于需求侧管理系统和用户的需求响应。

4 未来智能电网的发展前景

未来坚强智能电网的建设有以下几个重点发展方向。

1）提高电网输送效率，保障供电安全可靠性，打造坚强可靠电网。

2）提高资源利用效率，提高电网运行输送能力，打造经济高效电网。

3）合理配置我国能源结构，促进可再生能源的发展与利用，打造绿色环保电网。

4）促进电网与用户交互运行，打造灵活互动电网。

5）实现信息透明同享，打造开放友好电网。

5 结束语

智能电网是经济和技术在电力能源上发展的必然趋势，也是现在世界能源领域研究的热点。中国特色的智能电网建设是一项高度复杂的系统工程，开展智能电网的研究和应用对我国社会经济发展具有重大意义。

参考文献

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[4]李乃湖.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术，2010，4（3）.

作者简介

第2篇：智能电网研究方向范文

本书提供了智能电网通信与网络发展所涉及的比较全面的内容，包括智能电网通信与网络研究中的最新理论、关键策略、协议、应用、部署以及实验。本书的20个章节涵盖了从智能电网通信与网络架构和模型到混合动力汽车与电网安全性的融合等内容，全书分为六部分：第一部分智能电网通信结构和模型，含第1-4章：1.讲述了智能电网的概念模型，智能电网基础设施及其重要性、安全和隐私问题，以及存在的问题与将来发展方向；2.网络控制中存在的经典问题，以及这些问题与创建一个新的智能电网能量分配构架模型时存在的挑战之间的关系；3.几种基于智能定价的、可以提高传统电网效率的需求管理方法；4.汽车到电网系统，重点讲述了可靠安全的通信与网络基础设施对于汽车到电网系统的重要性。第二部分智能电网物理数据通信、接入、检测和评估技术，包含第5-8章：5.不同的通讯与接入技术以及他们在智能电网中的应用；6.智能电网中出现的机器与机器通信实例；7.智能电网广域监控、控制和保护过程中快速、鲁棒的状态评估中存在的问题；8.分布式电网系统状态评估问题解决方法；第三部分智能电网和广域网，包含第9-10章：9.广域测量系统中网络构架和协议的性能评估；10.应用于不同智能电网的无线网络的通信服务质量（QoS）和流量需求。第四部分智能电网的传感器和执行器网络，包含第11-14章：11.无线传感器网络在智能电网中的潜在应用和面临的挑战；12.智能电网传感器网络的传感器技术和网络协议；13.智能电网中传感器和执行器网络设计存在的主要挑战；14.智能电网无线传感器网络实施及其性能评估。第五部分智能电网通信和网络的安全性，包含第15-19章：15.智能电网的网络攻击影响分析框架；16.智能电网的电力市场操纵的干扰及其解决方法；17.电力系统SCADA系统状态估计安全、攻击和保护方案；18.智能电网安全体系结构层次；19.安全智能电网的应用驱动设计方法。第六部分现场试验和部署，包含20章：20.近期的智能电网现场实验的案例，并总结了这些实验的经验教训。

本书为从事智能电网的研究人员提供了该领域重要信息，也为电力系统工程师优化智能电网通信系统提供重要的参考资料，是从事智能电网研究的研究人员以及电力系统工作的工程师们，以及相关专业在校研究生重要的参考书。

作者Ekram Hossain是加拿大曼尼托巴大学电气和计算机工程系的教授，他目前的研究方向是无线/移动通信网络、智能电网通信、认知和绿色无线电系统的设计，分析和优化。他曾获得多个奖项，包括2010年马尼托巴大学优异奖（研究及学术活动）和2011年IEEE通信学会Fred W.Ellersick论文奖。

第3篇：智能电网研究方向范文

摘 要：近年来，人们对电能的需求趋向于更高的品质，传统的配电网已不能满足人们的需求，主动式配电网应运而生。本文阐述主动配电网的概念及特点，分析主动配电网发展的重要性等。

关键词：主动配电网 发展 意义

0 引言

目前，随着我国人口数量不断增长，我国经济的可持续发展受到环境污染和能源紧缺的束缚。电力行业要适应社会发展就必须要改变以往的配电模式。当前电力市场具有开放性，驱使着电网朝着高效、智能、灵活和可持续方向发展，以适应不断进步的技术需求。可持续性是未来电网发展趋势，主要表现为分布式电源尤其是可再生能源规模化的接入与应用。但是大量分布式电源的接入会对传统配电网造成很大的影响；主动配电网具有组合控制各种分布式能源的能力，提高配电网对可再生能源的接纳能力、提升配电网资产的利用率，提高用电用户的用电质量和电网供电的可靠性，这是未来配电网发展的主要模式。

1 主动配电网的概念

主动配电网的内部具有分布式或分散式能源，也具有控制和运行能力，它能够综合控制分布式能源、能够利用灵活的网络技术，从而实现潮流的有效管理。

根据2008年国际大电网会议（CIGRE）的定义，主动配电网是能够利用先进的信息、通信及电力电子技术，主动管理分布式资源，自主协调控制发电、储能装置和响应负荷，并积极消纳可再生能源。主动配电系统可以实现发电、负荷以及配电网的协调优化控制，便于满足客户需求侧响应，其发展满足可再生能源并网消纳瓶颈的重大需求和符合国家的能源发展战略部署。

2 主动配电网与传统配电网的比较

主动配电网是由微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的配电系统；而传统的配电网的运行、控制和管理模式都是被动的。传统配电网由大型发电厂生产的电能，流经输电网（高压），通过配电网（MV和LV）输送给用电用户，中低压（LV）配电网是电力系统的“被动”负荷，因此配电网被称为被动配电网。在中国，即使采用配电自动化，其核心控制思路依然是被动的，在无故障的情况下，一般不会进行自动控制。现有的配电网分析计算，无论损耗、电压和可靠性，都是基于最大负荷条件或平均负荷条件而做的分析计算。因此，传统配电系统不是为大量接入分布式能源而O计的，所以大量分布式能源（DER）接入配电网后可能会带来不良的影响。

3主动配电网发展的意义

近年来，我国新能源、电动汽车、分布式电源等快速发展，都对配电网规划建设、配电网运营管理提出了新要求。对于用电用户来说，接入主动配电网意味着提高了的供电可靠性和供电质量。分布式电源和电网供电可以互为备用电源，在故障时可以减少停电时间、缩小停电面积、提高终端能源的利用效率；对电网企业来说，主动配电网的投运将大大降低运营成本。主动配电网的高效运行可以提高电能传输效率并带来节能效益，多电源协同供电可有效解决地区输配电能力不足等问题，保证电网可靠、稳定的运行，而且还可以进行有效的移峰填谷，如精准的控制负荷，减少电力系统故障率等。主动配电网的投运还可以可解决可再生能源的消纳问题，它的投运将提高地区清洁能源和可再生能源的占有比率，实现可再生能源全部消纳，改善环境，并推动智能楼宇等一系列智能电网相关技术的建设和发展。我国目前风力发电、光伏发电等分布式电源在配电网中的比率日趋升高，这些波动性较大的且大规模间歇式能源给电网的稳定、安全带来较大影响，但是电网并不排斥这些分布式能源。主动配电网能够满足绿色可再生能源的充分利用以及实现配电网双向潮流灵活控制的主动配电网络，从根本上解决配电网高度兼容分布式能源的有效技术手段。

4 结语

分布式电源、高品质供电需求的出现改变了传统配电模式，产生一系列新的问题。快速发展的通信技术与现代配电网的紧密结合，产生了主动配电网。在能源紧缺、环境恶化的背景下，对主动配电网技术进行研究与应用将是未来电网的发展方向。

主动配电网是智能配电网的一种高级阶段，其理论和实践才处于初始阶段，其规划、运行、控制以及市场交易等多领域都有很多的问题需要我们深入研究，由于分布式能源的比率不断提高，主动配电网孕育了一个全新的市场机遇，不仅电网公司而且电力用户以及能源供应企业都有机会从主动配电网的发展中获利。充分利用主动配电网的可控资源，实现主动配电网高电能品质、高运行可靠性、清洁能源的高比率的运行目标，为主网提供更多电能与备用服务。

参考文献：

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第4篇：智能电网研究方向范文

关键词：智能电网；分布式发电；电网规划

1 前言

现代社会对电力系统提出了新的任务：要求电网更高效、更洁净、零排量。智能电网能够满足这样的要求，它能满足用户对电力的需求，能优化资源配置，更好提高电力系统的可靠性和经济性，同时能满足保证电能质量和环保约束，适应新形式下电力市场化发展等任务。智能电网日益成为现代电力系统规划的主流。

2 智能电网的概念

智能电网在我国又称“坚强-智慧电网”。它是以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网，它能够实现可观测（能够监测电网所有设备的状态）、可控制（能够控制电网所有设备的状态）、完全自动化（可自适应并实现自愈）和系统综合优化平衡（发电、输配电和用电之间的优化平衡），从而使电力系统更加清洁、高效、安全、可靠。

3 智能电网的关键技术

3.1 发电、输入配电与储能技术

在电能生产、输配、使用等这几个重要过程中，电能生产环节是整个电力系统中减少污染排量最主要的一步，智能电网更多地采用无污染可再生的风电、水电等多种新能源进行分布式发电。分布式发电技术生物质能发电技术、有风力发电技术和地热发电技术等。输配电技术发展流方向是特高压输电技术和高温超导输电技术，特高压输电技术可以实现大功率、长距离输送电能，极大地提高了电网输电能力，同时可实现远距离各大电网互相联接。

高温超导输电技术主要包括高温超导电缆的结构与输电方式和超导电气设备等，是智能电网的输配电发展方向，随着高温超导体材料技术的进步，这种新的输电技术比传统输电技术有环境污染少、电能损耗小等优点。

分布式储能装置有飞轮储能、电池储能、压缩气体储能、抽水蓄能等，超导储能等。智能电网更多使用新能源、洁净能源和可再生资源，能极大地改善环境，特别是减轻温室效应有积极作用，同时缓解了我国传统能源分布不平衡问题，所以该技术被广泛应用。

3.2 电网通信技术

智能电网的多种数据传递、保护和控制信号都需要大量信息流量，需要创建高速、双向、集成、实时的通信系统，是实现智能电网的基础。通信网络和电网一同分布到每家每户，这样就形成了两个紧密联系的网络-电力网络和通信网络，只有这样才能实现高速、双向、集成、实时的通信网络使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力信息交换互动的大型公共基础设施。当这样的通信网络建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的各种攻击，从而提高电网稳定性。这样的通信系统是迈向智能电网的关键之一。

3.3 固态表针量测技术

智能电网不再使用现有电网中的读取系统及其电磁表计，取代它们的是可以使用户与电力生产单位之间进行双向通信的智能固态表计系统。基于微处理器的智能表计系统有更丰富的功能，如可以计量每天不同时段电能的使用量和电费，还可储存电力部门下达的高峰电力价格信息及电费费率，并通知用户实施何种费率政策。更先进的功能有用户根据费率政策，编制优质的用电计划，自动控制用户内部电力使用的策略。

电力参数量测技术是智能电网中最基础的组成部件，高级的电力参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息流，以供智能电网的各个系统调用。根据各种数据信息评估电网设备的健康状况和电网的发展趋势，进行智能固态表计系统的读取、防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户及时沟通。

4 智能电网在电力系统规划中的发展前景

4.1 当前电网规划存在的问题

我国存在着电源与电网发展不协调、不平衡的问题。我国各大电网互联输电能力不完善，电网之间的互济与跨电网补偿能力还有待优化改进。由于各种因素，目前我国要实现大容量、远距离输送电能还较难满足需求。所以国内电力系统的电网规划很重要。

4.2 智能电网在电力系统规划中的优势

智能电网的显著优点是能够利用洁净的、新型的、可再生的资源进行间歇性发电，实现保护环境、减少资源损耗，对于当今时代所提倡的发展低碳经济，建设美丽中国有积极作用，符合可持续发展。智能电网实现智能化、优化调度，进行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能。在未来电网的发展中，有望实现智能电网与电信网络、电视网络的深度融合，具有美好的发展前景。

智能电网对国内电力系统的规划提供了新的思路，电网规划需要更加注重电网的动态运行特点，电网规划需要注重用户侧的特性，电网规划需要更加注重资源战略计划的发展。

4.3 我国智能电网规划应用

驱动我国发展智能电网的主要因素是国民经济的持续快速发展，而我国能源分布不平衡，火电、水电、风能等能源基地与负荷中心相距甚远，这就使得我国以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网建设成为发展智能电网的物质基础。智能电网规划在输电领域多项研究应用已达到国际先进水平，在配用电领域，智能化应用研究也正在积极探索。明确提出：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网；通过电力流、信息流、业务流的高度一体化融合，实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用，极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带动电力行业及其他产业的技术升级，满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求。

5 结束语

智能电网是电网规划发展中一种新前景，建设中国特色的坚强-智慧电网，规划中国新型的智能电网发展战略，是我国当前电网规划的奋斗目标，也是发展前景。

参考文献

[1]蔡丹君，胡婧.智能电网的三个关键词[J].国家电网，2009，（9）：42-43.

[2]赵志芳.现阶段我国输配电价总水平管制模式探究[J].华东电力，2011年05期.

第5篇：智能电网研究方向范文

关键词：智能配电网；继电保护方式；电流差动保护；电流速断保护；判据方式

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0134-03

智能配电网的发展可以说是迅速推进的。智能配电网不但能够实现对配电网运行质量与运行水平的合理提升，同时还能够与我国现阶段清洁型能源发展的目标相契合，对于推动整个电网运行系统的升级式发展有着重要意义。大量的实践研究结果表明：智能配电网的应用表现出了极为显著的交互性以及自愈性特征。与此同时，在分布式电源接入技术以及微网运行技术等智能化技术的应用过程当中，传统意义上的保护及控制方式早已呈现出明显的不适应性。从这一角度上来说，研究面向智能配电网的保护与控制方法，在合理选取保护方式、确定保护判据的基础之上，实现对实际工作的指导，已成为整个电网建设行业领域的研究热点。本文试对其做详细分析与说明。

1 智能配电网继电保护方式的选取分析

输电网对于电流差动保护的应用极为频繁。这是由于：在当前技术条件支持下，电流差动保护方式被证实能够以可靠性、稳定性的动作响应速度，防止输电网继电保护的运行受到电力系统振荡因素的影响。更为关键的一点在于：随着现代意义上配电网光纤化发展与智能化转型的建设与应用，智能配电网在有关继电保护方案的选取方面多以电流差动保护为主。然而，不容忽视的一点问题在于：传统意义上的电流差动保护为确保其相对于整个智能配电网的继电保护优势能够得到稳定发挥，要求在每段线路的两侧位置均配备有独立运行的电流互感器以及断路器设备，此项措施也在很大程度上导致了整个智能配电网的投入成本显著增加。从这一角度上来说，现阶段面向智能配电网的保护与控制工作应当将研究与实践的重点放在对传统电流差动保护的合理改进基础之上。与此同时，考虑到相对于高电阻接地故障状态下，智能配电网的差动保护性能发挥可能出现严重阻滞，引发极为明显的拒动动作。与此同时，在将电流差动保护作为整个智能配电网继电保护方式的过程当中，传输通道所对应的保护数据信息传输难度也明显增加。特别是对于智能配电网中较长的电线线路而言，即便电流速断保护动作的响应速度发挥到最高水平，仍然无法完全解决因网络不畅通因素而引发的保护延时问题。基于以上分析，建议在面向智能配电网的保护与控制过程当中，实现对电流差动保护工作模式以及电流速断保护工作模式的充分融合与应用。将上述两类保护工作模式作为整个智能配电网的主保护配置，同时将传统意义上的电流差动保护工作模式视作整个智能配电网的后备保护。在此种保护模式作用之下，电流差动保护与电流速断保护同时进行输出运算，按照此种方式获取与之相对应的保护输出数值，从而最大限度地保障智能配电网运行的安全性与稳定性。

2 智能配电网保护与控制的判据方式分析

传统意义上的电流差动保护确定母线指向线路的方向参照电流正向延伸方向。具体的判据方式如下所示：

①|M节点电流向量+N节点电流向量|-制动系数|M节点电流向量-N节点电流向量|≥差动门槛定值

②|M节点电流向量+N节点电流向量|≥差动门槛定值

上述判据方式中有关差动门槛定值的确定参照：避让节点MN线路电容电流与不平衡电流的整合参数。

而对于经过改进后的电流差动保护而言，指定对于电流正向延伸方向的判定参照整个系统电源指向线路末端的方向予以确定。按照电流的延伸方向，可将与系统电源间隔距离较短的开关定义为上游开关，同时将与系统电源间隔距离较长的开关定义为下游开关。特别需要注意的是：在此种划分方式作用之下，也存在一部分不存在下游开关的开关，将其定义为边界开关。这也正是在整个配电网保护控制过程中需要重点关注的问题之一。具体而言，针对边界开关以及上/下游开关而言，保护过程中应采取的判据方式存在一定的差异性。

③对于边界开关位置而言，继电保护选取为电流速断保护工作模式，具体的判据为：实际短路电流≥保护启动电流=保护可靠系数×最小运行状态下，保护线路末端位置两相短路故障所对应短路电流（保护可靠系数取值为1.2）。

④对于上/下游开关位置而言，继电保护选取为电流速断保护与电流差动保护相结合的保护方式。这也就使得判据方式也存在一定的差异性。首先，对于电流速断保护判据而言，具体的判据方式应当为：实际短路电流≥保护启动电流=可靠系数=最大运行状态下，保护线路末端位置三相短路故障所对应短路电流（保护可靠系数取值为1.3）；其次，对于电流差动保护判据而言，具体的判据方式应当为：开关m电流相量-以（开关m连接下游开关序列数量）为上界，自n序列取值至上界标准×开关m下游第n序列开关所对应的电流相量≥差动门槛定值。特别需要注意的一点是：差动门槛定值的取值应当在传统电流差动保护所对应取值范围的基础之上，涵盖引出负荷的负荷电流参数。

3 智能配电网的保护与控制实例分析

下图1即为建立在分布式电源接入基础之上的10kV智能配电网，在整个智能配电网当中，断路器10#设定为开环点。与此同时，各分段开关位置均配备有独立运行的IDT装置，按照此种方式形成一个独立的。

结合图1，在BC段线路中k1节点发生运行故障的情况下，1#能够将所检测到的流经1#开关位置的电流参数予以提取，与此同时，2#能够将所检测到的流过2#开关位置的电流参数予以提取，并传输至1#位置。通过对上述两个开关位置所对应电流参数的合理比较，来判定整个智能配电网在此种运行状态下是否符合上游/下游开关所对应的电流差动保护以及电流速断保护判据（如上文中所述④判据式）。在判定实际运行情况与判据④不相符合的情况下，指令1#不执行保护动作。在此基础之上，2#能够将所检测到的流过2#开关位置所对应的电流参数与由3#所检测到的3#开关位置对应电流参数进行综合比较，分析其是否能够与上文中所述④判据式相吻合。按照上述方式，不难确定：整个智能配电网的运行故障出现BC段线路2#下的保护动作。

同样如图1，在CD段线路中k2节点发生运行故障的情况下，1#～5#均不会执行相应的保护动作。而对于6#而言，其能够将所检测到的6#开关位置电流参数与自7#所传输的有关7#开关位置电流参数进行综合比较。在判定其符合智能配电网运行故障判据条件的情况下，将智能配电网的运行故障范围定义在CD线路当中。还需要特别注意的一点是：结合图1来看，考虑到6#以及7#开关均属于分段式开关，从而导致其在整个智能配电网的实际运行过程当中，无法实现对故障电流的可靠性分段处理。按照此种方式，6#能够直接面向4#发送直跳操作指令，从而将4#断路器控制位断开状态，由此使得整个智能配电网中的其他保护均无法满足上述②、③、④中对于动作保护及控制的判据要求，从而避免其他保护发生误动动作。

从上述分析当中不难发现：对于建立在分布式电源接入基础之上的整个智能配电网而言，无论是涉及到本线路段或是相邻线路段的运行故障而言，电流差动保护及速断保护优势均能够得到可靠性发挥，从而确保智能配电网的运行安全。

4 结语

配电网的智能化发展可以说是现阶段电网建设的主流性发展趋势。对于我国而言，如何实现智能配电网的高效性、经济性、综合性以及系统性发展，已成为现阶段相关工作人员最为关注的问题之一。为最大限度地保障智能配电网在运行过程中的安全性与稳定性，就要求提高保护与控制的工作质量。总而言之，本文针对有关面向智能配电网的保护与控制相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

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[5] 张青杰，陆于平.基于故障相关区域自适应划分的分布式保护新原理[J].电力系统自动化，2008，32（7）：39-43、52.

第6篇：智能电网研究方向范文

1.1储能

由于微电网的结构决定了微电网的分布式发电电源是间歇性发电且能量分布极不均匀的电源。这就需要在微电网中加入足够容量的储能装置来进行能量的储存以及应对潮流等问题。这就对储能装置提出了几项基本的要求：（1）大容量，通常要求在100F的数量级或以上；（2）充放电能力强，即通过电流的能力要强，以满足快速补偿的需求；（3）工作寿命长，维护简单，使用安全，成本较低。近年来发展了许多储能方式，如飞轮储能装置，燃料电池，超级电容等。其中以超级电容的技术发展最快，同时以其快速的反应能力也拥有较好的前景。

1.2控制

由微电网的结构分析可看到，微电网如此灵活的运行方式与高质量的供电服务，离不开完善的服务与控制系统。控制问题也正是微电网研究中的一个难点问题。其中一个基本的技术难点在于微电网中的微电源数目太多，很难要求一个中心控制点对整个系统做出快速反应并进行相应控制，往往一旦系统中某一控制元件件故障或软件出错，就可能导致整个系统瘫痪。因此，微电网控制应该做到能够基于本地信息对电网中的事件做出自主反应，例如：对于电压跌落、故障、停电等，发电机应当利用本地信息自动转到独立运行方式，而不是像传统方式中由电网调度统一协调。具体来讲，微电网控制应当保证:①任一微电源的接入不对系统造成影响；②自主选择运行点；③平滑地与电网并列、分离；④对有功、无功进行独立控制；⑤具有校正电压跌落和系统不平衡的能力。目前已有3类经典的微电网控制方法：（1）基于电力电子技术的“即插即用”与“对等”的控制思想；（2）基于功率管理系统的控制；（3）基于多技术的微电网控制方法。

1.3预测

随着各种新能源发电机组装机容量逐渐增大，由于这些能源的间歇性和不可预知性，并入电网后的发电容量是不确定的。这一方面会导致供电系统不能稳定运行，另一方面需要增加旋转备用容量来保证电网可靠运行，但旋转备用容量的增加又间接增加了电网的整体运营成本因此，需要对微电网的每一个单元输出功率进行短期和中期预测，以便进行能量的管理和调度，保证电网的坚强性。目前对于风能或太阳能等发电的输出功率的短期预测主要分为：（1）物理方法:即通过天气预报进行短期预测；（2）统计方法:对长期累积的大量数据进行统计进行中期预测；（3）智能学习方法:使用智能算法随时修改更新预测模型。

2当前比较重要的研究方向

2.1孤岛检测与保护

正常运行情况下，由主供电系统及DG共同向周围的负荷供电，而在主配电系统故障或检修的情况下，在与之相关的开关设备断开后，由DG独立向负荷供电。主配电系统断开后，DG与当地负荷一起组成一个小的孤立电网，称为孤岛（Island）。在孤岛运行方式下，要求孤岛内电源与负荷的容量必须是平衡的，如果功率（有功及无功）不平衡，孤岛内的电压和频率将无法维持稳定，所以也就无法持续运行。从运行模式上，孤岛分为计划性和非计划性孤岛。非计划孤岛运行是指因主配电系统侧故障跳闸且DG带非匹配负荷运行的情况。一般来说，在与主系统分开以后，非计划孤岛内的功率是不平衡的，若长时间运行，必然会导致孤岛系统中电压和频率的严重偏离，造成DG及其周围负荷用电设备的严重损坏。此外，在主配电系统侧故障，配电系统侧保护装置动作跳闸后，非计划孤岛系统中的DG仍有可能继续向故障点提供短路电流，使故障得以维持，绝缘无法恢复，将会导致系统侧重合闸、备自投或故障后配网重构等无法正确运行。因此，需要配置孤岛保护，在非计划性孤岛时控制DG退出运行。

2.2微电源的响应时间问题

由于微电源瞬时功率跟踪能力弱，而逆变器接口电路本身又不能提供任何形式的储能，孤岛运行时，若不外加能量储存装置而突加负载，微电源的实际功率输出不能及时满足负荷功率需求，必然造成暂态功率缺额，引起负载电压暂态降落。响应时间问题常见的解决方案是在微电源直流母线处加装储能装置。储能装置的形式有蓄电池、飞轮等，储能装置本身的控制也是微电网控制研究方向之一。

2.3微电源的并联问题

微电网孤岛运行时，会出现几个微电源互联的情况，很难对它们进行联合P－Q控制。为防止微电源间出现大的无功电流环流，对各个微电源进行本身电压调节显得十分必要。当微电源产生的无功电流变为容性时，微电源输出电压设定值应减小；相反，当微电源产生的无功电流变为感性时，微电源输出电压设定值应增大。当临近的两个微电源输出电压设定值相差较远时，Q－E控制可使两个微电源实际输出电压值更接近，从而避免大的无功电流环流。

3结语

第7篇：智能电网研究方向范文

关键词：继电保护配置 可视化 智能匹配

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0235-01

1 背景技术

赣州电网继电保护配置采用人工表格模式，工作量大，易用性查，保护和调度人员不能方便地查询或调阅。另一方面，目前也是依赖于保护人员的经验和记忆来编制保护变更内容。随着赣州用电需求日益增加，电网越来越复杂，给保护人员和调度员的工作Ю锤大挑战，对专业知识依赖程度很高，劳动强度大，工作效率低，且容易出现人为疏忽，对电网运行造成薄弱环节，存在安全隐患。国内已有实现继电保护定值可视化配置和浏览功能的平台型软件，主要问题是整体平台功能复杂，人机交互差，且不能跨平台运行。其次，未见基于判断电网一次运行方式的保护定值智能匹配、展示、输出保护变更内容的报道。因此，赣州电网联合武汉华大鄂电电气设备有限公司共同设计并开发了继电保护配置可视化软件。

2 软件介绍

2.1 开发环境

赣州电网继电保护配置可视化软件开发环境为Windows 2012操作系统，SQL Server 2012数据库，开发工具为Qt5.6，编译环境为Windows/Lunix/Unix主流版本操作系统。

2.2 软件架构

赣州电网继电保护配置可视化软件采用模块化设计思想，包括数据存储层、业务支撑层和高级应用层三层架构。数据存储层包括数据库和文件。数据库基于动态链接库设计，支持不同型号和版本的数据库，实现自动建库和更新，包括静态库和仿真库。文件包括电网模型、保护变更内容模板及历史版本。业务支撑层包括电网建模、网络拓扑、专家系统和系统管理。高级应用层包括保护定值配置可视化、保护定值智能匹配与自动输出。

2.3 运行环境

赣州电网继电保护配置可视化软件运行环境为Windows/Lunix/Unix主流版本操作系统，Oracle/SQL Server/MySQL主流版本数据库。

2.4 主要功能

电网建模实现电网接线图和台账维护功能。网络拓扑实现电网一次运行方式的准确判断。专家系统实现保护定值自动匹配规则制定。系统管理实现用户管理、运行设置。保护定值配置可视化实现基于可视化图形界面的定值配置与浏览。保护定值智能匹配与自动输出实现人工模拟调整电网一次运行方式、自动判断并自动匹配定值、以及自动输出保护变更内容。

2.5 软件流程

第一步，电网建模，一次接线图绘制与台账录入，形成电网静态模型；其次，保护定值可视化配置，基于一次接线图可视化环境，应用专家系统，录入保护定值配置方案，形成保护定值图形专家库，实现定值可视化配置和图形化浏览；最后，保护定值智能匹配，基于电网静态模型，人工手动（或自动接驳调度自动化系统获取实时数据进行网络拓扑）调整电网运行方式，应用网络拓扑，实现电网运行方式准确判断，形成电网仿真模型；基于保护定值图形专家库，自动匹配保护定值并在电网仿真模型一次接线图上显示，自动输出保护变更内容，并自动保存案例软件流程图见图1所示。

3 应用分析

赣州电网继电保护配置可视化软件自2015年10月投入试运行，已经达到预期目标。继电保护配置可视化软件保证了保护人员和调度员保护变更分析和决策的准确性，防范因人为因素造成的安全隐患，提高电网运行安全性和供电可靠性，经济效益和社会效益明显。其次，赣州电网继电保护配置可视化软件可以显著提高保化人员和调度员的工作效率，降低劳动强度，同时降低对专业要求，适应电网规模扩大、结构复杂和方式变更频繁的局面，提高技术管理水平，管理效益显著。最后，赣州电网继电保护配置可视化软件填补目前赣州电网调度自动化EMS系统与调度运行管理OMS系统之间的保护变更智能决策空白，推动行业相关技术发展。

收稿日期：2016-07-29

第8篇：智能电网研究方向范文

[关键词]智能配网 技术研究 发展建议

中图分陈类号：P9；M7T33T 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0215-01

智能配电网的应用和发展，改变了目前和未来电力系统的面貌，全球各国都开始重视电网的功能，我国也采取了一系列的措施，以促进智能电网的进一步发展和应用。智能电网包括两种主要类型，一种是智能输出电网；另外一种则是智能配电网。其中，配电在电力系统中属于最后一个环节，关系着用户的用电质量。加强智能配网技术的研究、促进智能配网的完善，是我国目前的研究重点。

一、智能配网技术研究和应用现状

经分析可发现，当前，智能配电网技术的自愈性、安全可靠性以及兼容性等，都在不断提升，不仅为用户提供了更加优质的服务，而且更好地促进了我国社会的和谐发展以及经济的进步。下文主要对智能配网的关键技术展开论述。

（一）配电网自愈控制

配电网的自愈控制时指的是通过对数学以及控制理论的应用，建立完善的自动判别算法以及服务指标体系，通过对电网运行状态进行评估和预测，制定出科学合理的处理和控制方案，优化电网的运行和自愈，从而提升供电的可靠性和高效性，实现系统运行的灵活性和开放性。而配电网自动控制的实现要满足多个条件，其中包括智能化的开关设备和供电终端设备、多电源、灵活的拓扑结构以及优质的通信网络。

（二）分布式发电与智能微网技术

在我国的资源消耗结构中，石油、煤炭等不可再生资源依然占据着主要结构，这种现实对于我国经济、自然以及社会的可持续发展很不利，也不符合我国智能配网技术的发展。因此开发和发展可再生资源（包括风能、生物能、太阳能等）成为缓解和有效解决这一问题的途径。而微网技术则实现了可再生资源发电与储能技术的结合，促进了电网的发展，满足了用户的需求。

（三）高级量测系统

高级量测系统在数据通信、测量点的自登记和注册、公司清算系统与停电系统和其他系统之间内部联系等方面具有重要的应用，有效地提升了电网运行效率，实现了资源的优化配置。

（四）配电网快速仿真与模拟技术

该技术有效的实现了配电网的自愈，其通过对数学分析技术和先进的预测技术的应用，对配电网的运行状态和潜在事件进行估计和预测，并根据相关运行问题提供决策建议和服务。

二、智能配网技术研究面临的问题

（一）智能电网综合规划问题

我国大部分智能电网对于配电网自身以及其自动化的规划是独立进行的，而实现配电网自动化则需要配电网的一次网络的匹配性，因此对智能电网进行综合规划中需要对配电网自身以及配电网的自动化进行统一考虑。

（二） 配电网自动化建设模式

配电网自身的建设规模非常庞大，尤其是我国需要电网覆盖面积广大，工作量更是非常之大，因此在进行配电网自动化建设中，需要分阶段展开，建设完成一部分之后，就应该保证这一部分的应用价值，并产生良好的效果，更好的服务于社会。此外，在配电网自动化建设过程，还应该注重阶段化的成果分析，逐步推进电网的建设、运行和调度，在实现方式选择过程，可以考虑实时与离线数据相结合这种方法。

（三）配网技术的智能化实现

我国智能电玩建设并不完善，受限于技术研究水平以及我国区域发展特点，仅仅对部分区域实现了实时监控，并且缺乏分析和决策能力。此外，在智能电网可靠性上还有待提升，需要在完善的同时，提升配网的社会效益和经济效益。

（四）分布式能源建设

目前我国智能配网分布式能源建设方面缺乏详细的规划，难以实现有效的推广，并且缺乏具有示范性的工程项目。

三、智能配网技术发展建议

智能配电网技术的完善和发展对于网络技术的稳定性和可靠性、提升信息技术的应用具有重要的意义。我国不仅要积极引进新的技术，而且要加大配网技术的相关研究，针对其中存在的问题，采取完善化措施，从而实现智能配网系统有效性的提升。

（一）提高智能配网的自动化水平

智能配网技术自动化水平的提升，需要从配电系统的快速模拟和优化措施方面着手，对配电网的运行状态进行估计和监视，对其应用效果进行评估和优化，形成定期和不定期集合的预测仿真机制，提升智能配网系统的性能，降低其运行的风险性。

（二）重视智能配电终端关键技术的应用

智能配电终端关键技术包括对各种先进传感技术的引用，对各种提升系统安全性、降低能耗性等特性开关设备的应用，以及对调控电压以及潮流控制器的应用，从而从各方面提升智能配电系统的稳定性和可靠性。

（三）促进分布性电源的建设

促进分布性电源建设应该从多个方面进行入手，首先，充分利用和发挥可再生能源的作用，例如风电等，从而拓展智能电网系统运行中可选择资源的范围，满足用户用电的多种需求，这也符合社会可持续发展以及与自然和谐相处的要求；其次，提升分布式资源的接纳程度，有效的节约能源消耗，提升资源的利用效率；再者，在风电开发的基础上促进农村的电气化建设，提升智能配网技术的覆盖程度。最后，采取有效措施，提升电网的抗灾能力。

四、结束语

智能配电网是我国电网建设的重要组成部分，对于我国社会发展具有重要的意义和价值。我国应该根据我国智能配电网存在的问题，采取有效的措施，提高智能配网的自动化水平，重视智能配电终端关键技术的应用，促进分布性电源的建设，推进我国智能电网蓝图的实现。

参考文献

[1] 夏清，贾曦，陈新宇，董旭柱，饶宏，段卫国，刘怡，吴俊阳.智能电网的产业发展战略和政策建议[J].电力科学与技术学报.2012（03）

[2] 邓玲慧，王志新，沈剑鸣，邹建龙.智能配电技术及其应用[J].电网与清洁能源.2012（03）

[3] 李建芳，盛万兴，孟晓丽，宋晓辉.智能配电网技术框架研究[J].能源技术经济.2011（03）

姓名：殷玉萍

出生年月：1975-02

性别：女

民族：汉

籍贯：山西省太原市

研究方向：控制理论与控制工程

作者单位：国网太原供电公司

第9篇：智能电网研究方向范文

【关键词】智能电网 关键技术 分析与探讨

智能电网就是电网的智能化即更坚强、更智能，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感测量技术、信息通信技术、先进的设备、先进的决策控制方法以及自动控制技术和能源电力技术支持系统的应用，与电网基础设施高度集成的可靠、安全、经济、高效和环境友好的新型现代化电网。随着全球信息化、数字化的不断发展，以及全球气候变暖、环境恶化等现象， 可持续发展、节能减排已经成为首要的焦点问题。依靠着电网的信息化、数字化，智能电网的发展成为了必然的发展趋势。智能电网的提出符合快速发展的现代社会对电力的迫切需求，实现电力网络 系统运行更加可靠、经济、环保这一根本目标。

一、智能电网的优势

智能电网与传统电网相比，传统电网是一个刚性系统， 电能量的传输和电源的接入与退出等缺乏弹性，没有可组性和动态柔性，系统自愈和恢复能力完全依赖于实体，而且多级控制机制反应迟缓，服务简单单向，缺乏信息共享不能构建可重组、可配置的系统。由于信息的不完善和共享能力弱等特点，使得传统电网系统中是局部的、孤立的自动化系统，不能构成一个有机统一整体。对比起来，智能电网的信息就有完整、正确、精确时间断面的、标准化信息等特点。以坚强、可靠的实体电网信息交互平台为基础，可以生产需求全过程服务，实时生产和运营信息共享，对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化，来最大程度地实现及时、准确、的电网运行和管理。

二、智能电网与传统电网比较所具有的特点

虽然每个国家对智能电网的理解以及研究思路等存在差异，但是他们都有着建设电网的驱动却一致，都考虑到了市场机制与电网安全性能、电能质量以及周围环境等因素。因此，与传统电网相比，智能电网有以下七项特点：

（一）自愈特点

自愈特点是对智能电网能够安全运行有重要的影响，因此，它是电网系统中较为显著的特点。自愈特点表现在智能电网受到各种影响时，不需要或是仅需较少的人为采取干预措施，就可以隔离电力系统中的故障元件或是将故障元件转变成正常元件，而保障电力系统正常工作。

（二）兼容特点

智能电网可以将风能、电能、太阳能等可再生的清洁能源应用其中，并且具有实现分布式发电与微电网同时作用的优势。其中，它还具有“即插即用”功能，兼容各式各样的电源与储能装置，在很大程度上可以实现用户对电力不同层次的需求。

（三）交互特点

智能电网具有在运行过程中实现用户设备和行为交互的特点。这种特点能够发挥电力用户作用，减少对环境污染，并且可以完善需求侧管理。

（四）协调特点

智能电网的协调特点能够实现电力市场的对接，并且市场设计合理化，在一定程度上可以促进电力系统高效运行。

（五）高效特点

现代信息技术的有效应用在电力系统中，可以整合资源，优化电网运行速度，减少电网系统在运行时所需投入的资金。

（六）优质特点

在市场经济中，电力用户使用的电力质量存在差别定价。

（七）集成特点

该特点可以对电网进行标准化管理，集成电网信息，共享资源。

三、智能电网的关键技术

（一）灵活的网络拓扑

我国的资源分布因地理位置而呈现出不均衡状态，并且在很久以前，我国采取了西电东送方针只为充分利用资源，改善资源现状。而随着国家电网的规模与形式发展越来越快，国家相关部门越来越重视电网系统运行时的稳定性及安全性。在主网架构标准增加的同时，电网结构应采取灵活的网络拓扑结构保证其在极度恶劣的天气条件下也能正常运行。

（二）集成的通信系统

智能电网是新时代下的一种新型的电力系统，它有着较高的安全性及稳定性等，并且智能电网在建设过程中应该加入故障预测能力以及故障处理能力。智能电网具备实时监测能力，能够全面的监测电网设备以及外延应用支撑等的状态。

（三）智能调度技术和广域防护系统

智能电网建设中一般都会应用到智能调度技术，并且在智能调度研究领域该项技术支撑系统尤为重要，并且它具有多种功能，比如，它具有优化资源的功能，对电网系统进行科学调控能力等。此外，它还能够有效的提升调度系统，并且具备驾驭大型的电网能力，并为电力系统提供一定的技术基础。 实现调度智能化能够将网络保护与一些先进的技术有效结合，促进系统形成较强的安全防御防线，提高系统运行时对故障的灵敏度。

（四）高级电力电子设备

电力电子设备在能量转换系统中占有重要角色，它能够改善用户使用的电能质量，满足其需求。电子电力技术在智能电网中应用范围较大，几乎所有的电子设备与系统中都涉及到了该项技术的应用。比如，拓扑系统与有源滤波器等。

四、结束语

随着信息技术的发展，电力系统的发展取得了一定的进步。因此，智能电网建设不仅要结合现代信息技术发展状况，使电力系统拥有现代信息技术含量，还应该从国家实际国情与经济实力出发，立足该阶段社会对电力系统的需要，着眼未来电力系统的发展趋势，而进行合理的研究。

参考文献：

[1]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2011（34）.