智能电网的概念精选(九篇)
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第1篇：智能电网的概念范文
本文首先介绍了不同国家对于智能电网概念的不同理解，然后介绍了智能电网的主要应用和特征，最后着重介绍了智能电网在国内外发展的现状和一些自己的思考，在科技引领社会变革的时代，智能电网必将展现出其特有的强劲的生命力。
【关键词】智能电网不同国家生命力
Abstract: Since twenty-first Century, save energy, reduce energy consumption and carbon emission, establish the mechanism that can develop continuously is current world each country development and the major problems facing the focus, the developed countries in Europe and America have developed a smart grid construction. This paper firstly introduces the different countries have different understanding of the smart grid concept, then introduces smart grid applications and characteristics, then introduces the smart grid in the domestic and foreign development present situation and the number of their own thinking, in science and technology to lead the social change of the times, the smart grid will show its strong vitality.
Key words: smart grid in different countries; vitality;
中图分类号：V242.3+1文献标识码：A 文章编号：
进入21世纪以来，节约能源、降低能耗和低碳排放，建立可持续发展的机制是当今世界各国发展面临的重要问题和关注的重要问题和关注的重要焦点。以可再生能源和绿色能源逐步代替化石能源和煤炭能源，建造新的能源使用体系，同时以信息技术改造现有的能源体系，采用先进的控制技术提高电网的能源效率是智能电网理念产生的源泉。目前国内外对智能电网还没有一个明确的概念，世界各国对智能电网的理解不一样。以下是一些企业、国家及专家对智能电网的理解和看法。
一、不同国家对智能电网的定义
不同的国家对智能电网的理解不同，定义不同，具体如下：
美国电科院（EPRI）：智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。快速相应电力市场和企业需求；利用现代通信技术，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务；具有快速诊断、消除故障的自愈功能。
欧洲则采用SmartGrid的称呼，欧洲在2006年推出了研究报告，全面阐释了智能电网的发展理念和思路。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。目前智能电网（SmartGrid）这个称谓被世界普遍采用。
日本电力中央研究所：智能电网是实现低碳社会必须的，能够确保安全可靠供电、使可再生能源发电能够顺利接入和得到有效利用、统筹电力用户需求实现节能和提高能效的综合系统。
国家电网公司：智能电网是以特高压电网韦骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的“统一坚强智能电网”。
南方电网公司等：当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中，但只能点味甘的概念已涵盖了提高电网科技含量，提高能源综合利用效率，提高点味甘供电可靠性，促进节能减排，促进新能源的利用，促进资源优化配置等内容，是一项社会联动的系统工程，最终实现电网效益和社会效益最大化。
二、智能电网的主要功能和特征
智能电网包括了以下八个方面的主要特征，这些特征仅从功能上描述了电网的特性，而不是最终应用的具体技术，它们形成了智能电网完整的景象。
1、智能电网是自愈电网。从本质上讲，自愈就是智能电网的“免疫系统”。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。以确保电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。
2、智能电网激励和包括用户。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。
3、智能电网将抵御攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应，以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。
4、智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量。电能质量指标包括电压偏移、频率偏移、三相不平衡、谐波、闪变、电压骤降和突升等。
5、智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。通过其先进的控制方法监测电网的基本元件，从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外，智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动，同时应用超导、材料、储能以及改善电能质量的电力技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。
6、智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。
7、智能电网将使电力市场蓬勃发展。智能电网通过市场上供给和需求的互动，可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量，降低潮流阻塞，扩大市场，汇集更多的买家和卖家。
8、智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。例如，通过动态评估技术以使资产发挥其最佳的能力，通过连续不断地监测和评价其能力使资产能够在更大的负荷下使用。
三、国内外智能电网的发展现状
1、我国的智能电网的发展现状
我国的智能电网建设目前主要关注与骨干网的建设，特别是超高压与直流输电的建设、智能化变电站的建设。目前，中国智能电网建设已取得一定成绩，已建成并投入使用多条超高压骨干输电线路及多个智能化变电站，并正在规划更多的骨干网及数字化变电站。计划在第十二个五年计划期间内，建设超过六千座数字化变电站。但是，随着智能电网的发展越来越大，我国智能电网的发展也遇到了一系列的问题。我国发展智能电网主要是由于能源资源分布不均，负荷增长过快；此外，电源结构以煤为主，调节能力不足，而且节能减排已经成为关注的重点，减小碳排放、保护环境、接纳风电及太阳能等大规模可再生能源成为亟待解决的问题之一。如何保证电网供电质量及安全性等等问题已浮出水面，需要智能电网产业链上各方共同努力，进而促进智能电网的发展。
2、国外智能电网的发展现状
国外很早就开始智能电网的规划与建设，比较重视的是美国与欧洲。
我们先来看一下美国。美国的智能电网建设注重用户端，主要针对用户的具体用电要求及变化来实施智能化管理，其实现方式包括智能电表、智能化抄表与以家庭为单位的规划用电管理，主要建设了基于无线方式的智能抄表及通讯网络。ADI公司直接参与部分州的智能电网的建设，在智能电表及无线网络建设上取得了不俗的成绩。
从欧洲的智能电网建设来看，更注重新能源的建设。从全球范围来看，欧洲目前是太阳能、风能发展最好的地区，其智能电网的建设引入了大量的新能源，对于并网的风能及太阳能的管理与控制，体现了欧洲智能电网的特色。ADI的贡献在于太阳能及并网设备的信号条例与控制。
四、电网发展面临的形势
经济社会的快速发展对作为重要基础性产业的电力工业发展尤其是电网发展，提出了更高的要求。我国大范围能源资源优化的配置和可再生能源的大规模集中接入，要求电网结构更加坚强合理，控制管理更加灵活便利。资源节约型、环境友好型社会建设要求电网在确保安全可靠的前提下，着重提升其运行效率和灵活管理能力。人们生活水平的不断提高，要求电网企业不断改善供电服务质量，丰富服务内容。国际社会对气候变化问题的高度关注，使优化能源结构和提高能源效率成为世界各国获得国际话语权、彰显国际竞争力和实现可持续发展内容。电网作为能源供应体系的重要环节，必然会在节能减排领域承担更加艰巨的任务。
基于每个国家对于智能电网概念的理解不同，需求不同。所以，我们不能用一种眼观来看待世界各国智能电网的发展。
国外对智能电网的研究相对于我国来说更早，同时技术也更加成熟、深刻。所以我们要吸收他们的先进技术和经验，但是也不能全盘接收，应该发展中国特色的智能电网。开放才会更快的促进科技的发展。这个观点对于智能电网的研究和发展同样适用。开放、统一标准，让更多的研究机构加入，就会有更多的新技术产生。
给用户提供更多的方便和实惠。人性化的电网概念是至关重要的，智能电网的设计除了在技术方面要深入研究之外，怎样最大限度的满足用户的需要，提供更加便捷的服务是很重要的。
开放的市场。就如前面德国对于智能电网的发展一样。用户可以根据自己的需要进行“买电”和“卖电”，这样不仅能够在一定程度上促进电能的有效利用，也会增加用户对电的概念的理解和兴趣。减轻政府部门的工作量。
参考文献：
[1]张铁峰,王江涛，苑津莎.智能配电网研究.电力系统通信，2007,28（181）
[2]刘振亚.建设坚强智能电网 支撑又好又快发展.电网与清洁能源，2009,25（9）
[3]李震杰，袁越．智能微网——未来智能配电网新的组织形式.电力系统自动化，2009,33（17）
[4]许晓慧．智能电网导论．北京：中国电力出版社， 2009．
第2篇：智能电网的概念范文
【关键词】 智能电表 通信系统 高级量测
随着市场改革在电力行业的推进，以及国家调整能源政策、环境监管愈发严格等多种因素，要求电网系统与市场、用户间能过紧密地协调，以提高电网配电效率和电能质量，并伴随着可再生能源发电资源与日俱增，传统电力系统及网络难以满足多维的发展需求，因而智能电网得到了大家的关注。智能电网以及AMI实现的过程具有一定的负责性及难度，客户端在电网配备过程中还必须依靠网络技术以及智能电表等设备及技术的配合。智能电表更是智能电网采集数据的最最基本设施之一，承担着多项基本任务。因而，研究智能电表的概念、功能及应用具有重要意义。
1 智能电表的概念
智能电表的概念早在上世纪九十年代就已经提出，当时静止式电表才刚刚问世，但其价格高昂近被少量大型用户使用。随着远程通讯电表的增加，开发新的量测系统以实现电表的数据管理及自动抄表已成为必然的趋势。因而，电网计量逐渐向配电网自动化系统转变。之后随着电网技术以及网络技术的进步，具有数据处理能力和数据存储能力的静止式电表能够实现大批量生产，并且能做到成本低廉。进而实现了一般小型用户都能使用，大大提高了电表智能化水平，而静止式电表由于其价格低廉具有一定的智能性，逐渐取代了传统电表，早期的智能电表出现。
对于智能电表的定义国际上还没有统一的概念，对于不同的国家可能有着不同的定义，这主要是由于各国家电网智能化发展程度不一，各国实际情况不同，对智能电表的定义也有所不同。
1.1 欧洲ESMA对智能电表的定义
欧洲ESMA通过电表的特征对智能电表进行定义：（1）能进行数据传输、使用、管理以及自动处理；（2）电表自动化管理；（3）表与表之间能够双向通信；（4）为系统内的用户提供实时能耗信息；（5）改善能源利用效率以及能源管理效率。
1.2 南非Eskom对智能电表的定义
智能电表不仅能够比传统电表提供更多、更详细的消费信息，还能实时得将这些信息经过专门的电力网络系统传输到特定服务器之中，进而实现了计量以及计费自动管理的目的。除此之外，还应包括：实时抄表；融入多项先进技术；进行断电记录；对电能质量进行监测。
1.3 美国DRAM对智能电表的定义
DRAM定义智能电表应该具有以下功能：（1）能够计量特定时段包括每小时以及规定时段的能源使用实时数据；（2）允许用户以及电力公司或者服务机构以不同电价进行交易；（3）提供更多其他信息及服务功能，进而提高服务质量并能过解决服务过程中遇到的问题。
1.4 国内对智能电表的理解
国内对智能电表的定义是，以微处理器为核心构件，能够存储测量数据，对结果进行分析、综合并有能力做出判断的仪器。它应具有自动测量、数据处理、单位换算、自动调零等功能，并能进行简单的故障提示，能够实现人机交互，同时配备可操作面板以及显示器，体现一定程度的人工智能性。
综合不同的定义，我们可以认为智能电表是以微处理器为核心，应用网络通信技术的智能化仪表，具备自动计量，自动抄表，数据存储、处理，双向通信等等功能的智能仪器。并能够以此为基础构建智能电网体系、及智能量测系统满足用户使用、能源利用、市场交易等多方面的需求。
2 智能电表的功能及应用
（1）结算与账务功能。智能电表能够做到对费用进行准确地、实时地结算及处理，大大简化了传统账务处理的流程。在当前电力市场的环境中能够使工作人员高效、快捷地进行能源零销商的转换，与此同时，用户更是能得到更加及时准确的账务信息。（2）对配电网电能质量以及供电可靠性进行监控。智能电表能够有效地对电能质量及其可靠性进行监测，及时了解到用户的困难，并采取一定的预防措施防止质量问题的出现。相比传统的电能质量监测分析方法，大大提高了工作的效率及有效性。（3）实时能效管理和监控。通过智能电表能轻松地实现将电能能耗信息传达给用户，使用户能够及时的了解自己的耗能情况，从而转变能源利用方式促进节能减排。智能电表甚至能为装有发电设备的用户合理的用电机发电计划，实现用户最大程度的节能，实现较高的效益。（4）负荷分析及预测。利用智能电表采集得到的水、热等能耗数据可以用于负荷分析及预测，并经过将其结果与负荷特性以及时间变化加以分析考虑，可预测能耗变化情况及其峰值需求，进而为配电工作人员提供诸多便利，促进合理地配电、用电，降低能耗并优化电网规划。（5）对用户进行能源管理。利用智能电表所提供的数据，并在其基础上构建用户能源管理系统，为不同的使用者提供管理服务，在满足需求的情况下尽可能地实现节能减排的目标。（6）节能。智能电表能为用户提供实时的能耗信息，有利于用户改善用电习惯，还能及时发现导致能耗异常的设备故障。智能电表还能为其使用者提供电力市场的最新产品和最新服务。（7）实现用户家庭智能化。智能电表可以实现将用户家庭中的各种电器设备等耗能机器联接到同一个网络中，而且能根据用户的需求、户外条件等对其进行有效地控制，实现智能家庭。它还能使用户家的供热系统、照明系统、报警系统、通风系统等互联，实现家庭内各个系统自动化管理及远程智能控制的目的。（8） 其他功能及应用。除上述功能及应用外，智能电表还能为用户实现电网故障分析、不当用电检测、电能质量监控、信息反馈、电费计价、用电方案推荐等多项功能和服务。
3 结语
智能电表的出现及广泛应用，不仅可以为配电网内的用户带来巨大的收益，提高用电安全性；同时也为电力公司带来巨大的收益，提高了电力计量工作的准确性及高效性，并带来巨大的市场收益。智能电表的推广不仅为诸多方面带来了很大的便利同时也为行业注入了更多崭新的活力。
参考文献：
第3篇：智能电网的概念范文
关键词：电力技术；电力系统；智能电网
在当今时代，面临着能源短缺的局面，可持续发展是当今社会发展的主流，所以在电力技术方面，现代社会对电力技术有着更高的要求：电力高效、洁净、零排量。新的电力技术极具市场前景，而智能电网正能够适应当今市场发展的需求，因为智能电网是“可靠、安全、经济、高效、环境友好”的，智能电网逐渐成为现代电网的主流。本文主要通过阐述智能电网的概念、内涵与特征、关键技术以及其智能化主要表现在哪些方面，来分析智能电网规划在电力技术及电力系统规划中的作用。
一、电力技术下智能电网技术的发展分析
（一）智能电网的基本概念分析。何谓智能电网呢？顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言，智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体，以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据，以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。
（二）智能电网的关键特征分析。第一，坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时，终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足，且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态，以此实现电力信息的安全保障；第二，自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系，还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障；第三，兼容性。智能电网与传统意义上的电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入，并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求，进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需；第四，经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持，它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗，不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。
（三）智能电网的智能表现。针对上述有关智能电网的关键特征分析，笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”，电网，肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性，电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上；其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系，同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时，智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。
（四）智能电网当中应用到的先进技术。相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支，是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言，当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。
1.高速双向通信技术。高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能，同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护，在这些电网系统事故发生之后，高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿，并及时从新分配潮流，以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大，进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。
2.智能固态表针。智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进，并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求，同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部，并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上，据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。
二、电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析
在当前技术条件支持下，我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响，短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题，再加上某些地区输电线路发展长期滞后，电站建设受到的关注度还远远不够，不仅电网建设工程周期无法得到满足，建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时，我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域，电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题，这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。
（一）首先，对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输，进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。
（二）智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上，有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中，并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性，将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心，逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。
三、总结
智能电网是电网发展中一种新前景，成为“全球工业与信息业的一次新产业革命、技术革命、管理革命”。在我国，投入较大量的人力、物理等资源建设中国特色的智能电网，并以智能电网为基础制定出中国较好的电网现代化发展战略，是我国目前的奋斗目标，也是发展前景。■
参考文献
第4篇：智能电网的概念范文
关键词 智能电网；技术；应用
中图分类号 TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0192-02
当前我国电力事业飞速发展，来源于多个方面的力量都成为电力事业发展的重要推动。这其中不仅仅包括了相应专业领域中多项电力技术的层出不同和逐渐成熟，相关其他技术，诸如监控系统和远程数据获取、数据库技术以及人工智能等也都成为推动智能电网进入应用领域的重要助力；与此同时，更为重要的是，对于我国的供电系统而言，更大的覆盖地域范围以及在电力生产和输送过程中所产生的庞杂设备，都从客观上要求着实现更为精准的管理。在这样的背景之下，智能电网应运而生。
1 智能电网的概念
智能电网（Smart Power Grids），即电网的智能化，美国能源部曾经定义其为：“一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。”欧洲技术论坛则将这一概念描述为“一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电力。”在国内，相对权威的定义方式当属中国科学院电工研究所的定义，该组织将智能电网表述为“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。”
电工研究所的定义中可以明确看出智能电网的若干特征。首先在于其可观测性，即能够有效获取到电网工作过程中参与工作的电气设备状态数据，以及相关的线路工作数据；其次在于其可控性，即能够针对电网中的设备展开必要的调节；其三则是自动化，重点关注整个供电网络中的系统综合平衡和优化，以及对于突发状况的调整和自愈等，除此以外，自动告警以及必要的趋势预测等功能也会随着相应的计算技术的逐步成熟而纳入到智能电网的相关职能属性中来。
2 智能电网的核心技术讨论
从技术角度看，参与到智能电网中的骨干技术主要包括空间信息技术、云计算、神经网络技术以及作为基础性的数据采集、数据库以及安全技术几个方面。
其中空间信息技术主要包括GIS、GPS技术系统，能够为智能网络提供足够的数据支持，并且帮助其采集到的数据实现逻辑化。我国电力供给网络庞大，枝节繁杂，如果不综合当地的地理数据进行考虑，就很难理解网络中反馈的数据含义。并且相应的地理数据库和卫星定位系统，还能够帮助智能电网实现对于故障的更为精准定位，在根据环境数据加强预测方面也有着突出贡献。对于云计算而言，当前智能电网环境复杂，微环境庞杂，并且很多故障如果不能够实现即时处理就会造成更大供电损失。因此分布式的数据处理环境已经成为发展的必然。在此基础上，云计算为智能电网的计算在资源上提供了更多可能，尤其是对于运行和监控以及数据深入处理的智能云技术，对改善数据拥堵，提升智能电网计算数据吞吐量都有着极大帮助。神经网络技术对于当前的智能电网而言仍然处于不断渗透的过程中，这种技术能够以人的思维方式使计算机理解更多知识。作为一种能够赋予计算机思考能力的技术，神经网络技术的成熟程度，直接关系着智能电网的智能成熟程度，神经网络技术越发达，智能电网就越能将地理信息与电网工作信息进行综合考虑，就越能发现供电网络中存在的问题。而从基础数据服务的角度看，数据库技术和安全问题已经相对成熟，当前的数据采集技术成为了发展的重点。更发达的数据采集技术，对于电网中的工作状态数据以及整个网络所面临的环境数据都能够有效吸收，而更为丰富的数据必然会提供更为坚实的决策基础，最终提供更为准确的决策支持，对于自动化的精准施行也会有所帮助。
3 智能电网的应用特征与结论
智能电网在应用领域与传统电网有着本质区别。这种以人工智能和高度自动化作为突出特征的信息化技术和供电网络结合的产物，从电力的产生到配送以及消费，各个环节都有着更优的表现。
对于电力生产环节而言，我国幅员辽阔，对于电力的需求也一直呈现出上升趋势，因此对于电力的生产而言，当前也多采用了多种途径进行开展。无论是常规的水力发电或者核电站，还是当前较新的风力发电站，都存在有独属于其自身的工作特征和产电量。智能电网的参与，能够帮助在稳定发电厂运行以及调节供电能力等方面有着调整，实现更大范围内，甚至整个系统中的稳定供电。
而对于电力的配给角度，更大的配给范围和更长的输电线路，以及在输电过程中所面对更为难多难以确定的环境因素，都会成为配电过程中的安全隐患，单纯是系统内线损一项，都会对配电效果造成不容忽视的影响。智能电网的参与能够更为精确的确定线路中可能存在的问题，并且对于变电系统的维护也能够达到更高的水平。
从电力消费环境看，智能电网获取了大量的电力消费数据，这样就可能会从两个角度影响电力的消费。其一在于帮助各个消费主体形成正确的消费观念和方式方法，在行业内部横向对比的基础上有的放矢的采取相应的宣传，可以达到节能和优化电力资源使用的目的。另一个方面对于电力消费状况的深入清晰了解，还能够帮助实现对于电力供给网站发展规划的更多认识，对于理智发展有着重要帮助。
参考文献
[1]马其燕，秦立军.智能电网发展状况及其实现建议[J].电力需求侧管理，2010（3）.
[2]陈树勇，宋书芳，李兰歇，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）.
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第5篇：智能电网的概念范文
关键词：智能电网；电网现代化；网络拓扑；电力电子设备；智能调度
中图分类号：TM769
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2011)27-0132-03
2010年上海世博会旨在展示人类未来的美好生活，期间推广的一些全新的技术项目己成为全世界的共识。其中一项叫做“智能电网”的技术吸引了人们的目光，整个世博园都成了它的实验场，也成为中国首个智能电网的示范区。智能电网离我们其实并不遥远，举例来说，上海世博园的能量中心是110kV蒙自变电站主变压器，不仅承担了浦西园区的电力供应，而且实现了数字化和智能化的信息采集和处理。再如，贴近百姓生活的智能电网应用就是分时电表，这是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种电能表。它可按预定的峰、谷、平时段的划分，分别计量高峰、低谷、平段的用电量，从而采用不同的电价，发挥电价的调节作用，以合理使用电力资源，发挥最大效益。智能电网所涉及和覆盖的范围相当广，本文旨在探讨智能电网的概念、特征及其关键技术。
一、智能电网的概念及主要特征
智能电网是电网技术发展的必然趋势，也是社会经济发展的必然选择。从概念上说，智能电网(smartpower grids)就是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、决策分析技术和控制技术，与物理电网高度集成而形成的新型电网，即电网的智能化，也叫做“电网2．0”。
智能电网能够实现实时监测和控制电网运行，可以及时发现和诊断运行故障，能够有效实现电网的自我恢复，避免大面积停电，最大程度地减小损失。同时，智能电网具有更高的安全性，能够对在不同情况下造成的扰动自动进行辨识和反应，保证人身和电网设备的安全。另外，智能电网的智能性突出表现在对电力供应的平衡能力上，能够进行及时的调度，平衡缺口，实现最佳的供电数量和质量。智能电网的特征主要有以下几点：
1．白愈性。白愈性是智能电网最重要的特征。智能电网使用在线不间断评估方式进行自我监测，能够及时发现预备发生和正在发生的问题，并能够自动采取修复措施，将危害降低到最低。智能电网的白愈性最大限度的减少了供电服务的中断，保证稳定的供电服务。
2．鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理。智能电网的另一个革新是将用户也纳入到管理系统中来，从而更有助于平衡供求关系，保证系统稳定。通过智能电网，用户可以时时获知自己的电力消费情况，以及供电服务信息，并制定自己的使用方案。
3．数字化和信息化。现代信息通信技术、现代电力电子技术、芯片技术等数字化数据采集、控制装置和手段将在智能电网中得到广泛应用，具备专有自主分析功能的数字化芯片嵌入电力装置中，电网进入数字化信息时代。
4．全过程智能化。智能电网是全过程的智能化。发电上，主要是新能源的接入与智能化的协调。用户端，则与供电方实现智能化的互动协调，整体上实现“实时的需求响应”，用户将根据自己的电力需求，以及电力系统满足自己需求的能力，来调整自己的电力消费，从而获得实实在在的好处。
二、建设智能电网所涉及的关键技术
(一)坚强而灵活的网络拓扑
智能电网的推进离不开信息通信，离不开坚强而灵活的网络拓扑。一个布置科学合理的配电网络拓扑可以决定智能电网系统的优劣。配电网络拓扑分析是配电自动化和DMS高级应用功能的基础。配电网络拓扑中常见的分析方法是邻接矩阵法和树搜索法。邻接矩阵法和搜索分析法同时应用于配电网的拓扑分析。邻接矩阵法应用在厂站分析中，适用于所有的主接线形式。邻接矩阵法应用于厂站的拓扑分析时，用节点消去法代替邻接矩阵的自乘运算，能够提高厂站的拓扑计算速度。
(二)高级计量体系和需求侧管理
由于能实现带有时标的多种计量，智能电表实际上成为分布于网络上的系统传感器和量测点。因此，高级计量体系不仅能为电力公司提供遍及系统的通讯网络和设施，也能提供系统范围的量测和可观性，被视为是实现智能电网的第一步。它既可以使用户直接参与到实时电力市场中来，又可为系统的运行和资产管理带来巨大效益。
高级计量体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统(MDMS)和连接它们的通讯系统组成。近期，为了加强需求侧管理，该体系又延伸到了用户住宅之内的室内网络(HAN)。这些智能电表，能根据需要同时实现多种计量(如kw・h，kvar，kw・V等)，设定计量间隔(如5min，15min，1h等)，并具有双向通讯功能，支持远程设置、接通或断离、双向计量、定时或随机计量读取。同时，有的也可以作为通向用户室内网络的网关，起到用户端口(Customer Portal)的作用，提供给用户实时电价和用电信息，并实现对用户室内用电装置的负荷控制，达到需求侧管理的目的。
(三)开放、标准、集成的通信系统
通信支撑是智能电网的重要组成部分，而通信接入是智能电网通信支撑的关键。由于EPON系统网络拓扑能够与电力配电网环形、链形结构完全吻合，能够节省光纤，能够实现站点到配电终端之问链路的1+1保护功能并且实现50ms保护切换，能够实现单纤双向高带宽业务承载，全程无源，能够完全满足智能电网坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的要求，因此EPON是智能电网通信接入的最佳技术选择，基于EPON技术组网是配电、用电、调度等环节的理想通信方式并将在智能电网中发挥重要作用。
(四)高级电力电子设备
电力电子技术是使用电力电子器件(如晶闸管、绝缘栅双极晶体管等)对电能进行变换和控制的技术。智能电网的一个重要技术基础就是大功率电力电子，以满足智能电网所要求实现的特性。这项技术具有明显的节能效果，还能提高系统的运作效率，使系统达到最佳状态。电力电子设备是弱电控制强电的媒介，也是设备连接到计算机的途径。
(五)可再生资源接入
可再生资源主要包括太阳能、风能、潮汐能、生物质能。如今，电力和能源的供应紧张已成为制约我国国民经济稳定、可持续发展的瓶颈。从建设成本和资源保护的角度出发，通过新增发、输、配电设备来满足日益增长的高峰负荷的需求变得越来越困难。此外，电力生产过程的连续性，要求发电、供电和用电之间必须随时保持平衡，电力系统内的发电容量和设备均需要具备相应的备用容量。电力系统对大规模电能储存技术提出了现实需求，大规模的电能储存技术可用于电力的“削峰填谷”，改善电力的供需矛盾，提高发电设备的利用率。
目前，各个国家普遍认为，太阳能和风能是解决 能源问题的根本途径，以下数字对此进行了说明：
每年流向地球的太阳能：5．46×1024J
每年全球的可利用风能：2．5×1021J
全世界石油总储量：1．89×1022J
全世界天然气总储量：1．57×1022J
全世界每年能量消耗量(2007年)：5．0×1020
每年流向地球的太阳能的0．01％或风能的20％就足够全世界的能量消耗。根据德国太阳能工业协会Bundseverband solarwirtschaft的预测，在本世纪中叶以后，太阳能和风能，特别是太阳电池发电，将成为主要的能源。
(六)智能调度和广域保护系统
1．系统快速仿真与模拟。己开发的DTS是一个较复杂的软件系统，其核心包括四个部分：(1)电力系统模拟子系统(Power System Model，简称PSM)。它模拟实际的电力系统的运行状况，即电力系统网络及各种设备的静态和动态响应。PSM包括模型生成和算法求解，电力系统仿真模型包括网络模型、负荷模型、变压器模型、发电机模型、继电保护和自动装置模型和外网等值模型等。仿真算法技术包括网络拓扑，节点优化，稳态潮流计算，故障计算，暂态过程计算，动态全过程仿真计算，操作处理方法等。(2)教员控制子系统。包括培训教案制作，培训过程控制和培训综合评估。它提供故障的设置，可进行暂停、恢复、快照、恢复初态、恢复事故前的状态、重放等。(3)SCADA／EMS仿真子系统，即图形支撑系统。要求与在线系统在显示内容与画面风格上一致，也就是与实际SCADA／EMs图形一体化，DTS可以共享SCADA的厂站图、系统图。将描述SCADA／EMs系统的厂站图和系统图的图形数据文件经过数据分析转换处理，DTS系统的图形支撑系统可直接调用显示。(4)数据库管理子系统。它是DT8数据管理的中心，也为DTS其它核心模块提供了数据通信的平台。DTS数据库设计方案采用了大型商用数据库与实时共享库相结合的办法。用ORACLE数据库管理系统维护模拟EMS数据库、图形库和培训教案库，而用实时共享库仿真实际SCADA实时数据库。
2．智能预警技术。智能预警系统主要起到对无人值守变电站的安全维护作用，对于影响设备运行状态的各种因素及时进行预警，例如水灾、火灾、设备异常、烟雾、电缆沟异常等。智能预警技术通过在线监测，提早发现故障并及时处理，大大提高了变电站的安全运行水平。
3．优化调度技术。智能电网的调度技术是指综合运用多种技术对整个电网进行智能控制。一体化调度管理技术体现了智能化调度中心高效和规范运转。一体化调度计划运作平台和大型可再生及分布式能源接入控制技术体现了智能电网的经济性与灵活性，符合国家节能减排的政策，也利于资源的大规模配置，同时也为灵活的大规模可再生与分布式能源的接入提供技术支撑。
4．预防控制技术，如电网故障智能化辨识及其恢复。由高速计算机处理的准实时数据使得专家诊断来确定现有的、正在发展的和潜在的问题的解决方案，并提交给系统运行人员进行判断。智能电网通过实时通信系统和高级分析技术的结合使得执行问题检测和响应的自动控制行动成为可能，它还可以降低已经存在问题的扩展，防止紧急问题的发生，修改系统设置、状态和潮流以防止预测问题的发生。
5．调度决策可视化技术。智能电网下的调度决策可视化系统一般有以下功能：(1)传输、交换、复用、交叉连接及综合业务接入等功能。(2)数字调度、行政电话、数字录音、环境动力监控功能，能提供话音、数据和图像等综合业务。(3)系统既可以单套使用，也可以根据需要组成星形网、树形网、网状网或总线型网，并提供全程全网的自动诊断、远程维护、集中监控功能。做到远程设备可无人值守。(4)系统传输通道提供完善的白愈保护、断电直通功能，以保证系统网络安全可靠性。(5)关键板件采用1+1热备份、分担负荷，其它板件提供N+1(N≥1)热备份功能。(6)对任意电路板均提供热备份、热插拔功能，提高了系统的安全性及可维护性。
第6篇：智能电网的概念范文
Abstract： Power transmission technology has the characteristics of large investment， high technical contents， long construction period， high degree of collaboration and strong system reliability. To meet the need of smart grid construction， power transmission technology is widely used in the practical work， including the quality optimization techniques， energy conversion technology， UHV transmission technology， flexible transmission technology， intelligent sensing technology， intelligent equipment and intelligent device technology， and plays an important role. In the future， in order to promote the better application of power transmission technology in the smart grid， it is necessary to take corresponding measures according to the actual work， pay attention to technical research and innovation， increase capital investment， cultivate professional talent team， and attach more importance to daily inspection and repair and ensure the equipment safety and reliability.
关键词： 输变电技术；智能电网；智能感应技术；特高压输电技术
Key words： power transmission technology；smart power grid；intelligent induction technology；UHV power transmission technology
中图分类号：TM721.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）05-0055-02
1 输变电技术的概念与特征
1.1 概念 输变电技术就是在电网日常运行中，输送电力，进行电压调节等各项技术措施的总称。通过输变电技术的应用，能更好满足用户的用电需求，确保电网供电稳定与可靠，实现对各种供电事故的有效预防，促进整个电网建设工作顺利推进。随着技术的发展与进步，输变电技术取得不断完善和革新，信息化程度也不断提高，从而有效保障输变电工作顺利进行，更好满足整个社会的用电需要。
1.2 特征 作为电网建设和发展中的一项重要技术措施，输变电技术具有自身显著特征，例如，资金投入大、技术含量高、建设周期长、协作程度高、系统可靠度强等。正是由于具有上述特点和优势，因而输变电技术的使用范围也比较广泛，在智能电网建设中有着广泛的应用空间，对推动智能电网建设，促进供电稳定、可靠具有积极作用。
2 智能电网的概念与特征
2.1 概念 智能电网就是将电网智能化，它是随着计算机技术发展和电力技术发展而出现。就其建设来看，它建立在集成、高速通信网络基础之上，是现代科学技术发展和进步的结果。通过利用先进的计算机技术、先进设备技术、测量传感技术、决策支持系统技术、先进控制方法等，更好促进供电工作顺利进行，从而实现电网安全、可靠、稳定、经济、效益、环保的目标。不仅满足人们用电需要，还对促进生产顺利进行、推动社会发展具有积极作用。
2.2 特征 智能电网重视现代科学技术应用，具有安全、可靠、稳定、经济、效益、环保的目标。正因为如此，世界上很多国家越来越重视智能电网建设工作，以促进智能电网取得更好发展，为人们日常生活和工作带来便利。例如，欧美等发达国家在这方面走在最前沿，它们结合自身电网特征、结构、技术水平等，对智能电网开展了大量的研究工作。目前，美国能源局经过研究和分析，它们在研究报告中指出，智能电网应该具备以下几个方面的特征：激发电力用户主动参与电网运营、具备自我修复能力、能有效抵御自然灾害侵袭、兼容多种发电蓄电形式、提供高质量电能、便于构建繁荣电力市场，优化电网运营。正是由于具备上述特征，因而智能电网越来越受到人们重视，相关研究和开发工作不断推进，以促进电网建设改进和完善，实现供电稳定，更好满足人们用电需求的目的。
3 输变电技术在智能电网中的应用
3.1 质量优化技术 质量优化技术在智能电网建设过程中，将电能分为不同的等级，然后应用评估判定的方法，掌握供电基本情况，并采取措施改进和完善，确保供电质量，形成完整的供电体系，促进供电工作顺利进行。在智能电网建设过程中，为促进各项技术措施得到有效应用，更好满足实际工作需要，要对电网的经济性、技术性、质量等进行全面分析和评价，确定供电、用电正确的接口方式，建立完善的评估体系，并改进电网技术，完善管理规章制度，促进供电技术发展和供电质量优化，取得更好的智能电网建设效果。
3.2 能源转换技术 传统电网以火电和水电为主，尤其是火力发电，对周围环境的污染和破坏比较严重。为改善和保护环境，低碳能源是今后能源的发展方向，它的利用能够有效改善周围生态环境，降低环境污染，取得更好的综合效益。而要想更好利用低碳能源，就必须采用先进能源转换技术，实现能源转换方式的有效改变，更好满足发电需要，也能有效提高能源利用效率。目前应用较为广泛的是太阳能发电和风力发电技术。
3.3 特高压输电技术 包括特高压直流和特高压交流输电两种技术类型，而特高压交流输电技术是指1000kV以上供电电压等级的交流输电技术。特高压输电过程中，主要应用的技术类型包括过电压控制、绝缘材料应用、高压稳定性仿真、专业设备使用技术等多种不同种类。该输电技术在输电量、输电距离、输电效率等方面具有较为显著的优势和特点，并且灵活、可靠，对整个电网运行具有重要意义。
3.4 柔性输电技术 包括交流柔性和直流柔性两种技术类型。交流柔性主要针对高功率大容器的电子器件，如SVC、CSR等，这些器件在输电过程中，能实现对无功作用的补偿，还能有效保障对电力质量的控制，确保输电顺利进行。同时柔性输电技术可以较好地保障电力输送，能实现快速无功调节，从而保证系统稳定性。但目前该技术还没有得到大力推广及应用，局限于应用到个别智能电网建设当中。今后应该进一步加强研究，推动该技术完善和推广应用。
3.5 智能感应技术 指的是智能变电站及相关技术类型，它是智能电网建设的重要组成部分。事实上，智能变电站采用大量的技术类型，以信息自动化技术为先导，可以对输电网进行高效的监测、调控、保护作业等工作，从而有效保障智能电网稳定与可靠运行。今后应该加强关联设备、通信技术与平台一体化建设工作、自动保护装置技术、相关控制技术等的研究，促进智能感应技术不断完善，取得更好的应用效果。
3.6 智能设备和智能装置技术 智能电网建设，离不开智能设备和智能装置应用，这是不能忽视的重要工作。主要将这些技术覆盖于电力系统配电、发电、输电、变电等环节。同时智能变电站也广泛采用这些技术，各个元件都是独立节点，通过科学技术应用，实现智能电网的网络化、数字化、可视化、功能一体化等功能。另外还要实现变压器、断路器、互感器，控制、保护、设计、测量、计量装置一体化设计，促进智能电网更好地运行和发展。
4 促进输变电技术在智能电网中更好应用的对策
4.1 注重技术研究和创新 供电企业和管理部门要注重技术研究，推动输变电技术发展和创新。进一步完善科研和相应的管理措施，把握输变电技术和智能电网建设的前沿问题，加大技术研究和攻关力度，促进新的成果不断涌现，切实解决当前输变电技术发展中存在的问题。让这些成果弥补技术应用中存在的问题与不足，并促进技术不断创新和发展，更好满足实际工作需要。同时还要重视先进技术成果的试验和推广应用，将其更好应用到实际工作中，促进其更好发挥作用，为智能电网建设作出更大贡献。
4.2 加大资金投入力度 不管是输变电技术的发展，还是智能电网建设工作，都离不开相应的资金投入和资金支持。因此，为促进输变电技术在智能电网建设中得到更好应用，必须加大资金支持力度。在技术研究、专业人才队伍培养、基础设施建设等方面加大资金支持力度，促进各项工作顺利进行。要重视资金的管理工作，制定完善的规章制度，确保各项资金得到有效落实，并促进资金利用效率提高。为推动输变电技术发展，促进智能电网建设工作顺利进行创造良好条件。
4.3 培养专业人才队伍 输变电技术的发展和智能电网建设，当然也离不开专业人才队伍的支持。要注重专业人才培养工作，丰富他们的专业技术水平，提高他们的科研能力和智能电网建设管理能力。相关单位应该重视专业人才引进工作，充实本单位的技术人员和管理人员，为推动各项工作顺利进行准备人才力量。建立完善的奖惩激励机制，完善管理工作、薪酬奖励机制，从而更好激发他们的工作热情，促进他们综合素质提升。另外还要对工作人员开展管理与培训，促进他们综合素质提升。从而更好掌握输变电技术和智能电网建设各项工作的要求和专业技能，为有效开展日常工作做好相应的准备。
4.4 重视日常检查和维修 管理人员应该严格按照管理规章制度做好对智能电网的巡视和检查工作，熟练掌握输变电技术的应用情况，对其中存在的不足进行改进和完善。要定期和不定期对施工现场进行检查和巡视，发现输变电技术和智能电网运行中存在不足时，应该有针对性的采取维修措施，促进其作用的有效发挥，避免因故障出现而影响输变电正常工作，为稳定供电创造良好条件。
4.5 确保设备安全与可靠 要重视对各项设备的更新和维护，加大在设备购置方面的投入，引进和使用先进的技术设备，为稳定供电提供保障。另外，做好各项设备的维护和保养工作，确保设备安全与可靠，对存在的不足也要采取措施进行改进和完善，为输变电技术在智能电网中更好应用创造良好条件，确保供电稳定与可靠，更好满足用电需求。
5 结束语
综上所述，输变电技术和智能电网都有自己的显著特征。并且在实际工作中，输变电技术满足智能电网建设需要，其应用领域也比较广泛，同时也越来越受到人们的普遍关注和重视。今后在日常工作中，为了推动输变电技术在智能电网中得到更好应用，需要从技术、资金、人才等方面加大支持力度，对目前存在的不足进行改进和完善。从而促进输变电技术在智能电网建设中得到更好应用，确保供电稳定与可靠，从而满足整个社会的用电需要，更好地推动经济发展与社会进步。
参考文献：
[1]唐学军.输变电技术在智能电网中的应用[J].低碳世界，2014（1）：67-68.
[2]梁森.解析智能电网中的智能输变电技术[J].企业技术开发，2013（23）：96-97.
第7篇：智能电网的概念范文
关键词：实时电价；智能电网；优化
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0121-01
1 智能电网的概念
智能电网，就是把高科技的传感量测技术、电力控制策略、电力高新技术结合起来，形成一个安全高效的电力能源网络。智能电网与传统电网相比，具有结构灵活、系统性能优良、质量较高等优势，能较好满足社会发展的需求。
2 智能电网现状分析
当前，由于用户自身的习惯不同、对于智能电网的概念不理解、不能掌握电网的现有信息等原因，用户的用电体验没有得到很大提升。相关机构根据用户参与方式的不同将系统分为基于激励和基于价格的两类。基于激励的模式指的是当电网的安全性不能达到一定的标准时，可以采用激励来刺激用户减少用电量。基于价格的需求响应是用户根据自身了解到的相关信息，对于需求进行适当的转变，在用电低谷期激励用户增加用电量，在高峰时期减少用电量，这样可以均衡各个时期的用电量，增强网络的安全性能，优化资源配置。实时电价就是其中的一种定价方式，具有很高的实用性能，对实时电价进行研究具有广阔的应用前景，受到社会的广泛关注。要提升电力的应用效率，就要转变传统的定价方式，实行实时定价，调整电力的供应与需求。
3 不同类型的智能电网用电调度
3.1 基于接纳控制的智能网用户用电调度
这一类型是指在实际电量供应满足不了用户需求下的智能电网用户用电调度。在这种类型下，每个用户的电表都有消费控制器，并且这个消费控制器能向相关部门传导用户信息。用户对于用电量的需求可以通过消费控制器被电力部门所了解。一天中不同的时刻、用户的用电习惯、实时电价等都对用户的用电需求有一定的影响。采用实时电价，一个基本前提是要保证用户总的用电量不能超出限额，其次还要尽可能满足每个用户的需求。在接纳控制的模式之下，每个用户都是理性人，会将获得的用电量和其最小用电额度进行比较，如果基本用电量可以得到保证，就能停止接纳控制算法；若是不能满足基本用电量，用户就不会继续使用电能，并向供电商传送这一信息，供电商通过分析这些信息，选取用电量和最小用电需求差别最大的用户停止供电并告知用户，用户再根据得到的信息进行用电量和最小用电额度的比较。这一基于接纳控制的智能电网用户用电调度，能总结供应商的实时电价计算方法，满足供需平衡，满足用户对于电网安全和质量的要求，也一定程度上节约了电能。
3.2 包含多个供电商的智能电网用户调度
这一类型是指当需要为多个供应商或者多个用户服务时的实时电价智能网络用户调度。同样，在这种类型下，也有用户与供电商交换信息的电能消费控制器。在这种模型之下，用户得知电价之后调整自己的用电量并告知供电商，供电商进行电价的调整并告知用户，实现了用户和供电商共同管理电量的分配和电价的制定。此外，还可以得出实时电价下电能利用效率高于固定电价下电能利用效率的结论，而且用户也能最大程度上减少自己的花费，提高用户的体验效果。
3.3 智能电网中家庭用户的智能电网调度
智能网络中用户家庭的用电调度考虑到了家庭中不同家用电器对于用电的影响。随着社会的不断进步，智能家电的普及也越来越广，相应，智能电网的功能也在不断扩大，性能在不断优化。在这种模型下，假设电价固定，对于两种不同类型的用电器进行性能分析，并对电量进行最优配置，实现电能花费和不认可程度的一种平衡。这种类型同其他两种类型的不同点在于电器分为可调度和不可调度两种，可以调度的一定程度上可以被电能消费控制器控制，而不可调度的就没有这一功能。用户要在电费和体验度之间进行最优选择，而这两者的目标往往是冲突的，这就需要用到微观经济的相关内容，实现总体收益的最大化，而实时电价的设立正好能帮助用户解决这一难题，同样也实现了资源的有效配置。
4 结语
智能电网是未来的发展趋势，具有广阔的前景。相关领域的工作人员要做出一定的努力，完善发展基于实时电价的智能电网用电优化调度，提高国家电网的运行效率，增强用户用电的安全性，增强用户的满意程度，实现资源的优化配置，一定程度上减缓资源稀缺的压力。本文论述了智能电网的概念及现状，分析了其三种主要的类型基于接纳控制的智能电网用户调度、包含多个供电商的智能电网用户调度、智能电网中家庭用户的智能电网调度，希望能对电力网络的完善和发展起到一定的积极作用。
参考文献
[1]马锴，姚婷，关新平，等.基于接纳控制的智能电网需求响应[J].控制与决策，2015，（1）：189-192.
第8篇：智能电网的概念范文
关键词：智能配电网；自愈；网络重构；可转移负荷
ABSTRACT: Self-healing is the core technology of Smart Distribution Grid. This paper puts forward the aim of self-healing in two aspects: comparing the transmission grid and distribution grid, the need of self-healing.Then, it analyses the course of parameter constraint, by a faulted grid. It raises a program of self-healing and network reconfiguration.
KEY WORDS: Smart Distribution Grid; Self-healing; Network Reconfiguration; Transferring Load中图分类号：U224.3+1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
0引言
电网自愈的概念最早出自美国电科院（EPRI）与美国能源部于1999 年启动的“复杂互动系统”研究计划。1999年，清华大学提出“数字电力系统”概念，此为智能电网的雏形，也为自愈技术打下了仿真技术的基础。
文献[1]以“2-3-6”为框架叙述自愈控制的概念和体系；文献[2]提出了适用于实时控制的配电网供电恢复计算方法；文献[3]提出了采用自愈速度和供电自愈率指标来评价配电网的自愈能力。
珠海供电局的琴韵变电站将作为广东电网的 “3C绿色电网”建设试点，其220kV/20kV电压等级是本地区首次引入20kV中压等级，同时也是珠海智能配电网发展的重要契机。
1智能配电网的自愈技术的技术需求分析
自愈技术是电网实现智能化的重要手段，目前对电网自愈的研究分成输电网与配电网两部分内容。由于发挥的作用、网络结构与运行方式等有着很大的差异，输电网与配电网对自愈功能要求也不同。本论文主要针对智能配电网自愈进行研究。
表1 智能化的输电网和配电网比较
Tab.1 Comparison between intelligent power transmission and distribution network
由上述比较可以看出智能配电网区别于输电网有两大特点。一是采用辐射型供电方式，而是在智能化过程中强调减少停电时间、杜绝安全越限。
为了实现自愈技术的分布自治性、工况适应性和广域协调性，智能配电网实现过程由响应层、协调层和决策层组成。单向流程如图2-1。反应时间都在秒级或者微秒级，非常迅速。这就需要自愈过程有固定的算法植入到快速仿真中，以决策出最佳的自愈方案。
图1 智能配电网自愈单向逻辑流程
Fig.1 Technological process of intelligent distributed network
满足智能配电网的两大特点和自愈技术的要求即为本论文的研究目标。
2 网络重构的优化目标
自愈技术的重要目标之一是故障隔离与恢复。而供电恢复是一个带约束的多目标优化问题，在故障隔离后，分段开关与联络开关的重新配合可看做对电力网络的重构，由于网络拓扑结构可能发生多种变化，快速的选择其中一种结构作为最优方案，能为智能配电网自愈技术发展提供有力的支持。图2-2为网络重构初始图：含六条馈线的配网接线。
为了简略起见，图中简略了各母线。
图2 含六馈线的配电网络图
Fig.2 Distributed network with six feeder lines
图中编号1-10为分段开关，一般情况下位于闭合状态；
编号-为联络开关，一般情况下处于开断状态；
对于整个系统的自愈过程而言，优化目标有两个。一是尽量减少开关的操作。因为操作的次数增加会导致系统稳定性减弱，且可能延误恢复时间，不利于迅速恢复供电；二是恢复对最多的失电负荷，所谓恢复是指正常供电，即不存在电流越限和电压越限[4]。
当1和2之间出现了故障，自愈系统会很快做出反应，在短时间断开分段开关1和2；
在故障隔离的一瞬间，分段2、3、4、7、9五个开关全部失电。自愈的目标是尽量用最优化的方法恢复供电。
基于以上的优化目标，确定自愈系统的评定体系中含有以下两个因素：
（1）开关的操作次数，用CZ来表示；
（2）未失电区负荷的转移量，用ZY来表示；意义为负荷的转移量与失电总负荷的比值表示；
本论文含有三个重要的指标，会在自愈过程中出现，现阐述如下：
（1）最大备用容量。从所给的图而言，为联络开关供电电源的是馈线F4，从到F4之间可能含有多个支路，设其为、....，每条支路每相的额定电流与支路的电流值即为（以a相为例），那么最大备用容量就是中最小的值。
（2）可转移负荷，即分段开关可向该联络开关转移的负荷量。就所给图而言，对于
分段开关5而言，可以向联络开关转移的负荷量是其下游母线集（粗线部分）的负荷总量。
图3 可转移负荷的概念阐述图
Fig.3 Conception of load transfer
（3）联络开关与发生电压越限（即超出电压允许值范围）的母线之间的电气距离。需要注意的是，当电压越下限的时候，某一联络开关的应该取电气距离中的最小值。这是因为此值的设定是为了运用此指标对联络开关进行排序，选择闭合合适的联络开关，消除电压越限。取最小值可以防止电气距离较小的母线在联络开关闭合后越上限。
3自愈过程的方案选取
第一步是选择闭合适当的联络开关恢复对失电区的供电。
候选开关应该首先考虑支持馈线的联络开关。对于馈线F1来说，馈线F2、F3和F4是支持馈线。而馈线F5、F6都是下一级馈线。当分段开关1、2之间发生故障，系统会断开1、2进行故障隔离。由图中可以看到满足要求的只有馈线F2、F3、F4。计算三者的最大备用容量。由图中可知,其次是开关。即联络开关的最大备用容量最大。于是选择闭合来恢复供电。若出现电流越限，将也闭合。
图4 有/无电流越限情况的网络图
Fig.4 Network with exceed(or not)current limit
第9篇：智能电网的概念范文
摘要：
近几十年来，智能电网吸引了大量电力市场参与者与研究人员，它被认为是能源可持续发展战略的重要组成部分。对可再生资源的整合、实时需求的及时响应及间歇性能源的配置管理，是智能电网工程的主要挑战。近年来，信息和通信技术的发展极大推动了当代智能电网的新成员--微电网技术的发展，但微电网的发展还需考虑到诸如系统性能优化、系统建模、实时监控、控制方法等问题。该文阐述了智能电网的概念和主要特征，简述了近年来国外主要微电网实验工程的发展概况。
关键词：
智能电网；微电网；分布式发电；微电源仿真
0引言
随着人们的焦点转向气候变化和能源安全，分布式发电(DG)变得越发引人注目。分布式发电大量采用环境友善的可再生能源，以能源利用最优化及环境效益最大化为目标，来确定分布能源的容量和发电方式[1]。此外，日益增长的全球资源环境压力与公众的节能减排意识，电力市场自由化进程的推进为分布式发电的发展提供了机遇。智能电网将成为促进经济发展的重要工具，它潜在经济与环境效益包括增加技术投资以促进就业、减少二氧化碳排放水平以及劳动与社会生产的发展[2]。智能微电网基于面向系统服务架构，它包含了系统建模、系统监测与系统控制，如图1所示[3]。研究人员提出了许多创新的概念和方法，这些对于建设智能电网中可持续电力系统具有重要价值。智能微电网的建设对实现可持续电力系统有着重要的意义，迄今为止，各国科研人员对智能微电网的建设提出了种种设想和思路，并在实验室中逐一测试和探索[4]。本文回顾了智能电网的特性，并对国外微电网实验工程做了简要介绍。
1智能电网系统概述
1.1智能电网的技术要求
智能电网是综合信息网络和电力网络的网络，即整合能量与通讯体系。在智能电网中，输电网和配电网上的潮流都是双向的，电网输电及配电线路上均有可靠的双向通信。所以，可靠快捷的通信技术对未来智能电网的项目成功实施至关重要。智能电网面临的主要挑战之一，就是将现有的传统的“被动配电网”升级到具有双向通信能力的“主动配电网”。对照智能电网的基本特性，传统电网升级到智能电网具有需要采取的措施如下[5]：
1)自愈性
电网需具有高可靠性，以及各个层次上具备固有安全性；
广泛使用传感器和控制设备，进行连续的评估自测，实现电网中问题部分的隔离及恢复。
2)经济性
资产的最优化利用以及采用应用响应需求和需求侧管理；
电力生产不再采用分层分布，使用消费驱动的分布式发电；
使用网络自动化技术减少人工干预。
3)低碳环保
对多种能源资源进行整合；
对污染物和二氧化碳的排放进行管理。
4)双向通信
在双向高速通信网络上使用智能设备传输信息；
电力消费者与供电公司可以双向沟通，电力消费者可以查询用电情况以及定制合适自身需求的消费方案。除此以外，降低输电网上的电能损耗及环境保护问题也是建设智能电网需要考虑的因素。
1.2从传统电网走向智能电网
智能电网是一种具备自愈性的先进数控输配电网，不仅实现了电网内部信息的数字化通信，还能够与电力市场和用户进行交互和实时响应[6]。在智能电网中，设想包含了成千上万的分布式微电源及大型电力生产企业，安装了分布式发电设备的家庭及个人用户甚至可以将自身富余的功率出售反馈给电网。它类似与互联网模式，无论自何种资源生产的电能，不论其生产方式，不管是传统能源还是可再生能源，都可在电网各处被生产及消耗。与智能电网相比，传统电网是一个刚性系统，没有动态柔性及可组性，主要表现在电源的接入和开出、电能的传输等方面。在传统电网中，电力企业垂直集成独立运作，多级控制机制反应迟缓，系统的实时性差，同时也不可重配制和重组；系统的自愈能力差；对客户服务内容少，信息交流单向；系统内部缺乏信息共享，使得系统中多个子系统被孤立，不能构成一个实时的有机统一整体[7]。智能电网与传统电网的比较详如表1所示。建立一个功能完整的智能配电网有着如下挑战：
1)对配电网所有关键元素安装智能传感器或计量设备，保证其与电网具有双向通信功能；
2)高级测量体系(AMI)系统与测量数据管理系统(M-DMS)及用户室内网(HAN)的集成和同步；
3)用户服务门户系统、企业能源计划系统、客户语音服务系统的建设；
4)智能的在线实时故障检测系统的建设；
5)根据用户响应制定、实行实时电价策略；
6)对高低压电网的SCADA系统进行整合。
2微电网技术的研究和智能电网工程
要实现进化智能配电网络的灵活和智能操作和网络控制，广泛的研究是必要的。电器可靠性技术协会(CERTS)成立于美国，目的是提高电力系统的可靠性，关注电力市场、监管制度与环境影响。CERTS最早提出了微电网的概念，得到了美国能源部的高度重视。微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、电力电子变换设备及监控保护装置有机结合在一起的小型发配电系统。分布式电源最有效的利用方式之一，就是通过微电网的形式接入配电网。利用微电网的形式将分布式电源接入配电网，将促进分布式发电技术的发展，对电网的性能具有较大改善，包括减少输配电损失，提高输配电容量，便于提高电压等级及电能质量。虽然采用分布式发电技术有着突出的优势，但目前在实际应用上仍有一些问题有待解决，例如，由于目前智能电网的建设并没有达到预期的水平，在正常情况下，“孤岛”运行方式一般只在主网受到扰动或故障时才会发生。当电网中接入间歇性能源进行分布式发电时，会出现从主网脱离而进入“孤岛”模式运行的情况。美国田纳西州库克维尔大学建立了一个微电网实验工程，开始对电网中这两种不同的孤岛模式的检测区分进行研究，通过本地检测和远程检测相结合实现了孤岛检测，将智能算法及模式识别引入孤岛检测是未来的研究方向之一[8]。在欧洲在各大实验室，微电网实验项目正在如火如荼的进行着。例如希腊的国立雅典理工大学(NTUA)的单相试验型微电网[14]，德国ISET研究所中DeMoTec实验室开发的采用太阳能技术作为分布式电源的微电网实验项目，曼彻斯特大学的分布式能源与飞轮储能技术试验系统。这些项目涉及了实验室规模的微电网的运行和模拟[9]。NTUA已经将多系统(MAS)，可控负载和综合监控系统成功整合至微电网实验项目中。MAS是一种适用于自治的多个智能之间行为协调的系统，随着智能电网建设进程的推进，电力系统的控制逐渐由集中式转向分布式，原有的以EMS系统为代表的集中式控制系统将被逐步取代。在NTUA的实验系统中，将复杂的电力系统结构简化为由4种不同的节点组成，包括电能生产单元、电能消费单元、电力系统及微电网中心控制器(MGCC)。DeMoTec微电网实验室将采用风机、光伏、热电连供等多种分布式电源供电，若使微电网成功运行在孤岛模式，系统中的储能设备是不可或缺的，因此系统配备了30KW的铅酸电池储能设备。该实验室证明了合理利用可再生能源进行微电网的系统设计可行可控的，更多的相关信息请参阅文献[10]。在日本，该国最主要的官办新能源开发机构NEDO于2005年开始在青森、爱知县和京都三个区域开展使用分布式可再生能源发电的电网项目。而这些项目侧重于发展与优化系统的控制与能源管理系统。尽管微电网的技术可行性已经在工程中多个实际测试项目中被证实，但是还是所带来的经济效益和环境改善还有待进一步研究[11]。马六甲马来西亚技术大学(UTEM)的电气工程系近期设想了一个实验室级的微电网系统。如图2所示[12]，该系统包含发配电网及数据网络，系统的潮流变化及运行状态都通过传感器和变送器读取，然后使用标准通信协议由以太网送至服务器进行处理，根据实验的需要，在服务器上可以使用自定义的控制算法。
3实验室中的微电源仿真
微电网中使用的电源包括太阳能电池阵列、微型燃气轮机、燃料电池、飞轮储能装置、小型风力发电机等。在实验室环境中直接使用可再生资源进行发电是不合适的，因为取得这些资源的投资是昂贵的，而且需要大量的安置空间。另一个不利因素是可再生资源的重生成是难以准确预测和不可控的。实验室中的微电源仿真对于了解微电源系统的动态特性十分重要，可作为其他研究的实验平台。以下对太阳能电池阵列、风轮机及微型汽轮机的模拟仿真做简要介绍。
3.1太阳能电池阵列的模拟
图3所示为一个太阳能电池模型伏安特性曲线，仿真器模拟直流电压输出的变化调整。光伏模拟器包含一套直流发电机(4000rpm，42V)及一台120V2KW的直流可调电源。
3.2微型涡轮机
微型涡轮机在分布式发电系统中广泛使用，并且在电热联产(CHP)系统中提供电源。微型涡轮机结构简单，是一种单循环燃气轮机，它可以驱动单轴和分轴机组。微型涡轮机可以用直流电机驱动一台同步发电机来模拟。
3.3风轮机模拟
图4所示为一种风轮机模拟的实施方案，它包含了3个部分：风速模拟器、发电机、电力电子转换器。直流电动机和异步电机都使用电力电子调速装置。
4未来研究的方向
智能电网的发展至今仍有许多问题有待解决，全面实现电网的智能化建设是一个循序渐进的过程。通过对更多更复杂的实验系统及对运行数据和并网与孤岛模式过渡的研究，智能电网的可靠性和安全性将进一步提高。下面简要介绍未来智能电网与微电网相关领域的研究方向。
4.1替代能源的管理
建设智能电网的最终目的是实现能源兼容与替代，智能电网使用的各种类型的可再生能源，如太阳能和风能等。丹麦在全球风能领域一直都位居世界前列，据丹麦政府公布的策略计划书，至2025年，丹麦风力发电比例将提高至50%以上[13]。加利福尼亚州州长杰瑞•布朗(JerryBrown)在2015年宣布了新的能源计划目标，在2030年之前将可再生能源电力的比例提高到50％，加利福尼亚州在光伏发电、太阳热发电和地热发电的引入上迄今一直走在美国的前列。由于分布式替代能源位置分散，难以实现大容量储能及系统具有随机性的特点，需要建立用以协调统一控制的虚拟电厂(VPP)，促进可再生能源未来的高效和可靠的发展，实现智能电网的集中调度和市场运营[14]。
4.2能源效率与需求响应
提高智能电网的能源效率，一方面是通过使用节能高效的仪表和通信设备，使同时具备通信的可靠性和时效性；另一途径是通过需求响应机制。需求响应要求客户改变他们的正常的消费模式，使供电部门和电力用户可以同时监控和调整用电行为，以响应系统的要求的变化。例如将尖峰时段的用电需求转移到低谷时段，显著提高系统的利用率。为了实现上述功能，需要开发从能源计量解决方案，到动态电网整合管理和可靠的通信系统一整套智能系统。
4.3自愈系统
在传统的电力网络中，自愈是难以实现的，在传统电网中的细小故障就可能会导致长时间大规模停电。随着智能电网的概念的提出，未来配电网将以更有效的方式来监测和处置故障，包括故障检测、故障定位和自我恢复。这些都需要强大的通信系统为电力安全提供保障，更重要的是对电网稳定控制体系及故障协调的模型和算法的研究，总结以往大停电事故的相关演化规律。
5结语
本文简述了智能电网的主要特征，总结比较了传统配电网与智能电网的关键技术及实现手段。此外，通过介绍美国、欧洲、亚太地区微电网实验项目的研究概况，能够对当今国外微电网研究进展及先进理念有更加直观的了解，这也是进一步研究和拓宽研究思路的有效途径。最后，本文对智能电网未来的研究方向作了简要的总结和展望。
参考文献：
[1]李树青,陈培育.分布式发电现状及发展趋势分析[J].甘肃科技,2014,30(16):68-71.
[6]陈德桂.智能电网促进了低压电器新品种的发展与新技术的应用[J].低压电器,2010,(23):1-7.
[7]张强.展望智能电网与智能电能表的发展[J].中国计量,2012,(8):38-40.
[13]陈柳钦.国内外新能源产业发展动态[J].河北经贸大学学报,2011,32(5):5-13.
