智能电网的意义精选(九篇)

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第1篇：智能电网的意义范文

【关键词】智能电网 县级 自动化

1 县级智能电网自动化建设的重要意义

1.1 有利于供电可靠性的提升

在县级智能电网自动化中，利用线路上自动化开关可减少停电时间，缩小停电范围，保证供电的稳定性和可靠性；在“手拉手”联络开关的作用下，可根据实际用电需求对负荷进行转移转带，并准确定位故障地点；智能电网中，主站具备监测功能，可对电网运行状况进行实时监测，及时发现和排除故障隐患。由此可以看出，智能电网具备供电稳定的优势，能够有效改善用户用电条件，提升配网供电能力，更好地满足生产、生活的用电需求。

1.2 有助于促进供电企业的发展

县级智能电网自动化的实行，可实现负荷的自动化调整，有利于减少电量损失和线损，降低电网损耗，保证电网运行的经济性。同时，智能电网运用先进的技术，进一步提升了电网的自动化控制水平，并且还可以降低维护费用，节约资金支出，有利于增强供电企业生产运行的稳定性，提高供电企业的经济效益。

1.3 能大幅度提高经济效益

通常情况下，停电会引起相应的电费损失，其计算公式如下：

在式（1）当中， 代表停电造成的损失（元/年）； 代表平均损失1kWh电量折合人民币的价值，可以取20； 代表负荷功率（单位：kW）； 代表断路器故障率（老式油开关的故障率设定为0.5次/km・年）；L代表线路长度；t表示停电检修持续时间（取4h）。

以某县级配网中12km长的线路为例，其负荷为8000kW（假设平均分布）。实现智能配网自动化后，在10kV线路上加装3台自动重合器，使整条线路分为4个区段，每段的负荷功率为2000kW，自动重合器的应用使平均故障率降低到0.1次/（km・年），检修持续时间缩短至2h，设备故障断电或是检修停电均为某一段，长度为3m。未实施自动化前，该线路每年因停电造成的电费损失为3840000（元/年）。智能电网实现自动化后，该线路每年因停电造成的电费损失为24000（元/年），可降低电费损失381.6万元/年，由此所产生的经济效益非常巨大。

2 县级智能电网自动化建设的合理化建议

2.1 自动化建设的总体思路

在架空线路或混合线路的主干线上采取就地式馈线自动化建设，并将故障自动定位技术应用到架空线路或混合线路的第一级分支线上，实现近期建设目标，即通过就地式馈线自动化与故障自动化定位相配合，构建“二遥”综合系统；充分考虑基建配电网新建情况，或配电房、开关站的改造情况，在此基础上配套进行电网自动化改造，建设起“三遥”综合系统；对不在配电网改造计划范围内的开关站、配电房、电缆分接箱，以及纯电缆线路，可先应用故障自动定位技术，而后再逐步扩大自动化建设范围。

2.2 自动化的实现途径

（1）主站。县级配网自动化主站可以采用集中采集、分区应用的模式进行建设，该模式具体是指在地方供电局的调控中心内建设配电自动化主站，对辖区范围内所有配电设备的运行数据进行集中采集和处理。同时可在县供电公司建设远程工作站，对辖区范围内配电设备的运行状况进行实时监测。地方供电局的配网自动化可以就地式馈线自动化为主，主站可选择集成型主站，这样能够满足未来的发展需要，减少重复建设；软件根据简易型的原则进行配置，先实现故障快速定位功能，逐步实现馈线故障自动化处理、事故反演、网络重构等功能。（2）馈线自动化选型。就地馈线自动化较为常用的方式有两种，一种是电压时间型，另一种是电压电流型，这两种类型的就地馈线自动化均适用于架空线路和混合线路，前者采用的是自动化负荷开关，能够实现对故障区段的快速隔离和非故障区段的快速复电，但在故障发生时，变电站出线断路器需要完成两次重合闸，并且要承受故障电流的冲击，这样容易对站内电气设备的运行造成影响；后者是在主干线上设置分段断路器，其不仅能够减少变电站出线断路器的跳闸次数，从而降低对站内电气设备运行的影响，同时还能使故障停电范围缩小，有助于确保线路的供电可靠性。通过两种方式的对比，建议在县级智能配网自动化的建设中，采用电压电流型就地馈线自动化。（3）故障自动化定位。根据馈线自动化开关布点，合理选择故障指示器的安装位置。在10kV线路中，可将自动化故障指示器分别设置在4个不同分支线上。若在线路T接处安装故障指示器，则应多设置一套指示器；选择主站架空线路中分支线路与主干线的连接处，设置一套自动化故障指示器；采用太阳能板和电池混合供电的方式，为故障指示器提供电源，满足通信终端工作的用电需要；在10m范围内，故障指示器可与一套通信终端实现无线通信，通过通信终端向主站上传送遥测信息。

3 结语

总之，在智能电网的发展进程中，配电网自动化是一个主流趋势，通过配网自动化的实现，不但能够使供电可靠性进一步提升，而且还能提高供电企业的经济效益，有利于促进企业稳定、持续发展。鉴于此，应当加快县级智能电网自动化的建设速度，提高县级电网的自动化水平，这对于促进县级电力事业的发展具有非常重要的现实意义。

参考文献：

[1] 颜志强.智能配电网与配电自动化的分析[J].科技创新与应用，2014（12）：69-70.

[2] 阮春华.县级电网自动化升级改造的建设方案分析[J].科技经济市场，2014（12）：52-54.

第2篇：智能电网的意义范文

关键词 电力工程技术；智能电网；建设；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

现在因为人口的逐渐增长，能源供应问题变得越来越突出，同时对电力工程技术无论是需求还是要求均变得越来越高。智能电网能够有效的实现电网的可持续发展，同时智能电网具有自愈能力强、顽强、坚固、实用性强、经济性高等特点，已经受到越来越多人的青睐。电力工程技术是智能电网建设常用的技术，可以有效的提高输电的稳定性，可以支持大多数智能电网中的设备电源等。智能电网建设已经越来越离不开电力工程技术。

1 智能电网的特点

1.1 智能电网有非常好的自愈能力

电网所使用的智能系统，可以在其出现问题时对其进行很好的“自我疗伤”，也就是自愈。智能系统的分析能力以及安全评估能力本身就非常强，再加上具有极高的预防以及预警的功能，能够在不同的运作情况下，自动的诊断故障出现的部位，然后对该部位进行隔离或者是系统自我恢复等。

1.2 智能电网的实用性强、经济性高

电力市场的运营离不开智能电网的支持。智能电网可以有效的帮助电力市场以及电力交易的开展，最大限度的优化资源配置；同时通过智能电网的运作，可以降低电网的损耗率。

1.3 智能电网非常顽强、坚固

电网系统是非常庞大的，一旦其出现故障或者是受到干扰，由于电网主要是被智能所控制，则电网仍旧可以正常持续的为电能用户稳定的供应电力，防止出现大面积的停电情况，降低由于停电而导致的经济损失；如果出现自然灾害或者是非常恶劣的气候条件，智能电网仍旧可以维持电力系统大范围持续、安全运行。所以说，智能电网是非常的顽强以及坚固的。

2 在智能电网建设时电力工程技术的总体应用

2.1 电力工程技术在智能电网电源的应用体现

电力工程技术可以支持大多数智能电网中的设备电源，比如说使用频率较高的恒频交流电源、蓄电池需要使用的直流电源以及变电所需要使使用的交流电源等等。具体的技术功能可以在智能电网电源电能的质量提高方面得以体现。通过对电能的质量等级进行建立或者是划分，以及对电能质量常用的评估方法进行分析，并与供电实际的经济性要求相结合，可以建立起用户经济性以及技术质量等级划分标准体系，同时根据相关法律法规，对智能电网建设的各个方面进行有效的提高，以尽可能的加强该电网的经济性。

一般来说，调谐滤波器技术（连续型）可以有效的提高电能质量。该技术不但能够加强电能的质量，同时还可以提高经济性能、减少成本，市场前景极为广阔。

2.2 电力工程技术在智能电网输电方面的应用体现

因为智能电网所要求使用的电网工作状态要持续稳定、电能质量要高，上述内容的实现是离不开无功补偿技术以及谐波抑制技术这两项电力工程技术的配合以及支撑的。在一些国家，由于输电工程的输电的容量非常大或者是线路比较长，通常会使用直流电这种输电方式来完成。我国现在的输电线路的建设，特别是一些输电线路，比如说高压直流电，一般送电以及受电两端的逆变阀装置或者是整流阀装置会采取晶闸管变流装置。上述设备的应用，不但使得智能电网的输送的容量变大、稳定性变强。而且正是由于这些装置的应用，有效的防止甚至是避免了智能电网出现电压的突然闪变或者是降低，与突然停电的情况，大大加强了供电的质量以及效果。

3 在智能电网建设时电力工程技术的具体应用

3.1 柔流输电技术

大部分的清洁度比较高的新能源等输送到智能电网中的技术会使用柔流输电技术。该技术主要是利用电子技术、微处理技术以及控制技术等形成可以灵活控制交流输电的技术。由于现在阶段我国主要是使用电压比较高的输变电进行智能电网建设，而且在建设时需输入部分新的清洁能源，以达到隔离能源的目的。柔流输电技术可以更好地满足上述要求，同时该技术在智能电网建设过程的需求正在不断的提高。把电力工程技术有机的结合各种控制技术，能够达到控制以及调节电网参数的目的，使电网可以稳定运行，有效降低输电的损耗。

3.2 高压直流输电技术

现在很多的直流输电系统环节均在使用交流电这种输电方式，然而输电的过程却是采取直流电这种方式。该技术的使用可以对换流器进行合理的控制使用，更好地进行逆变或者是整流。部分直流输电系统，如重量较轻的系统，其换流器通常使用一些能够关断的元件组合而成的，其不仅经济性能强，而且还可以加强输送的稳定性，同时其还可以应用在一些如海岛供电等比较孤立的地域，以及距离较短的直流输电工程之中。直流输电技术（高压）一般会应用在远距离输电中，其未来将会应用在容量更大、距离更远的输电工程中。

3.3 电力工程技术在智能电网中的重要意义

在电力系统方面，能够降低总发电所需要的燃料费用，这样就能够在一定程度上降低成本，减少建设投资，电网的输送效率也会有所提升。

在用电客户方面，可以提供比较便捷的服务，不仅终端能源的利用效率大大的提高，而且电量消费也能够节约利用，供电可靠性和稳定性也会大幅度的提高，电能的质量也会有所改善。

在环境与节能方面，可以在提高能源转换效率，节能减排的同时，促进清洁能源的创新与开发，除此之外土地的整体利用率也会有所提升。

其他方面，主要就是对我国社会生活以及国家经济的有利影响，能够促进我国经济的协调可持续发展，同时拉动就业，缓解就业压力，有利于社会的稳定。能源供应方面也能够保障其安全性，能源转换效率也会有所提高，交通运输压力就会相应的减轻。

实际上我国还是一个发展中国家，就技术而言，还需要有很大的提升，所以在经济全球化的今天要真正的发展技术，提高我国的智能电网建设质量，就需要充分利用经济全球化这把双刃剑，充分利用国际国内两种市场两种资源，有效地规避不利因素来发展自己。只有电力工程技术不断地发展和创新，才能够促进我国电力事业的进步。当然专业性的人才也是必不可少的，不仅要加强我国的教育事业，培养动手能力比较强，理论知识比较丰富的实干人才，同时也要引进国外具有丰富经验的国际人员，为我国的智能电网建设提供比较新鲜的元素，促进我国智能电网的健康发展。

4 总结

电网建设作为社会设施建设的基础项目之一，随着我国当前的电网运行环境逐渐的发生改变，社会各行业对于电网的需求量越来越高。由于智能电网具有自愈能力强、顽强、、实用性强、经济性高、坚固等特点，可以有效的推动现代社会的建设。电力工程技术作为智能电网建设的基本技术，在我国现在智能电网的建设中有着非常好的发展前景。

参考文献：

[1]田科峰.电气设备智能化技术在智能变电站的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2010（3）.

[2]王正风，高涛.智能电网调度运行面临的关键技术研究[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011（S1）.

[3]田建伟，胡兆光，吴俊勇，周景宏.远距离大容量风水互补系统的优化调度[J].北京交通大学学报，2011（5）.

第3篇：智能电网的意义范文

关键词：电网规划；智能辅助决策；设计与实现

中图分类号： TU994 文献标志码 A

在新时期，我国的电网规划面临着如下的几个问题：如何研究从整体把握电网规划，确保电网以及电源建设的协调发展；如何有重点的针对电网抗灾能力；电网不完善的评估体系如何优化；提高电网规划智能化，达到统一的平台的支持。鉴于以上方面，本文设计了新的决策系统，将多种技术的最新成果引入电网规划。如今，该技术以得到实际的应用。

一、建立电网规划智能辅助决策系统的意义

电网是供电系统各级电压电网的统称。他是现代化城市建设的最基础设施，也是电力系统的负荷中心，是城市规划的重要基础，也是一个地区总体规划设计的重要部分。决定着城市规划的水平的总体质量。城市电网规划的总体水平，反映了城市规划中电力系统的建设水平，它也关系到城市的政治、经济等其他领域，因此科学的建设电力基础设施，科学有效地规划城市电网，对城市建设具有重大的社会意义和经济意义。

对城市电网的科学规划，要求我们不仅要了解和掌握负载和负载分布的现状，也要清楚知道负载和负载分布的相关历史数据。同时我们还要掌握这一地区的近年来数据，包括土地面积、人口数量和分布、大型企业分布、城市主干道路情况等等。在掌握第一手数据后，我们要利用计算机等工具对上述数据资料进行分析整理推衍，得出相关分析结果的报表。虽然使用的计算机，但仍然仅仅停留在手工操作阶段。方法传统，需要大量的人力物力和财力支撑。分析的方式也是依靠以往经验和相关数据的人工比较完成的。对于这个复杂、多变、多因素的电网规划问题，现有的方式方法亟待改善。因此就要求我们建立一个电网规划的智能辅助决策系统。替代传统方式，解放出大量人力物力。利用该系统得出的数据，经相关专家进行分析整理得出更加科学高效的电网规划方案。这是摆在我们面前的重要课题。

鉴于此，研发电网规划辅助决策系统，就可以有效地摆脱能传统手工方式的繁杂工作。利用系统得出的分析数据，合理地规划设计，充分利用资源。使我国电网得到快速高效地发展，适应经济和社会发展的需要。

二、我国电网规划发展现状

目前，我国电网处于高速发展阶段，建立特高压电网网架、建设智能电力网络、有效分配电力资源，开展清洁能源建设等多项工作是我们现阶段的重要任务。这对我国电网规划工作的开展提出了很高的要求。因此我们需要制定能够适应我国电力网络未来发展的、抵御各种挑战的、拥有智能电网特性的电网规划方案和体系，实现“智能化”的电力网络。

2.1电网规划的概念

电网规划也叫做输电系统规划，他是在负荷预测和电源规划的基础上开展的。开展电网规划工作可以确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，从而达到规划周期内所需要的输电能力，达到在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。保持电网的可持续发展。城市电网规划是城市电网发展和改造的总体计划。它是城市总体规划中的重要组成部分，也是各层次规划的一个重要内容，在城市总体规划、分区规划、专项规划和控制性详细规划中都能得到充分体现。城市电网规划是一项复杂的系统工程，他是在大量城市发展的历史数据的基础上，还需要对现状网络进行深入的分析，同时，也要对城市的未来发展情况有比较全面的了解。

2.2我国电网规划的现状及存在问题

我国的电力市场改革才刚刚起步，当前我国的电力产业厂网已经彻底实现了分离，但零售环节仍然与输配电网络捆绑在一起。综观西方发达国家电力工业的市场化改革，无一例外地都引入用户对电力供应商的自由选择权，在发电市场和零售市场两个市场上同时引入竞争。通过公平竞争，用市场手段优化电力资源配置，从而提高整个电力工业的效率，降低电价。当前我国正在深化电力改革，应该认真分析研究其他国家成功的电力改革进程经验和应对问题的解决策略，为我国的电力市场改革进一步构建完整的竞争性零售市场提供有益的借鉴。如今，我国电网规划主要存在如下问题：一是规划不协调，配置混乱，导致部分地区供电不足，事故频发；二是需要健全分析和评估机制。

2.3电网规划系统层级分析

电网规划辅助决策系统采用混合架构，并大致分为多个层级，多个层级分别为数据、分析、应用、评价等。数据层一般采用大型数据库建立而成，完成与电力系统的程序接口，建立数据平台；分析层会对数据层进行数据挖掘，并将关键信息提取出来；应用层则是根据分析结果辅助完成方案设计；评价层是对电网规划方案进行全方位的综合评价；决策层会根据相应的评估指标来选择最优化的规划方案。

到目前为止，我国的电网工作正在以飞快的速度前进，这就对电网规划提出了全新的要求，同时随着我国电网规划的不断深入，也使得传统的规划方式得到了改进，目前，主要讨论的问题主要包含了电网脆弱性、稳定性等，并对这些问题予以解决，从而帮助电力规划打下基础。随着电网的发展，如今我国电网已经进入了大电厂、远距离输电的新时代。面对这样一个超、特高压的特大电网，如何保证系统的稳定运行就成为了我们面前的重大课题。

三、智能辅助决策系统的建立及主要特点

3.1电网规划智能辅助决策平台的建立

我们建立了基于GIS的电网规划平台。借助GIS平台，系统能够同时实现按时间和方式规划的展示信息，建立满足不同层次，不同分析的结果数据，由此来满足日常规划工作的需求。本文所提出的电网规划智能辅助决策平台，是将计算机分析软件、复合预算等多种功能进行整合，以“智能化”设计理念作为业务流程的导向，并提供以平台设计为基础的解决方案，将科学计算和数据集成进行一体化，建立电网规划智能辅助决策平台，从而使电力系统可以得到强大的平台支持。

3.2利用决策系统实现电气计算的可视化

GIS是计算机图形学、测量与遥感等多种技术的结合产物。决策系统将充分发挥GIS平台强大的图形展示功能，可提供丰富的视图展示手段，为规划人员提供了一套可视化的认知和操作平台。该系统对同一套规划数据提供地理接线图与电气接线图两种可视化交互展示模式，并实现了由地理接线图自动生成电气接线图的功能，支持地理接线图、电气接线图的双视图显示以及同步操作。此外，针对规划所需变电站内部连接情况辅助以站内主接线图进行展示，能够满足规划领域不同层面分析决策以及规划日常化工作的需求。

3.3电网规划方案更加可靠

建立更加细致全面的电网规划评估体系，电网规划分析完成后，GIS会生成大量的报表和规划文本。并对最终的规划结果进行汇总管理，并打印出相应的文本。此外，系统还提供了多种形式的自定义报表功能，都由设备直接更新和生成。我们只需操作计算机就可实现所有信息的导入和导出及信息的更新，使规划人员摆脱了日常工作中最繁琐部分。使得电网规划数据更加可靠。

3.4电网适应性更加智能

电网规划工作的开展，是在分析电网现状了解电网拥塞、分配不均等现象的基础上，进行分析整理，得出改善电网结构的结果，以增强适应性，使其更加智能。以经济性为准则，能够在一定负荷与装机容量基础上，对电网输送能力进行智能评估，促进电网的有序快速发展。

3.5实现了电网规划的有效决策

不同的规划方案对于电网的经济性都有着不同程度的影响。当存在资金瓶颈时，应先确定项目投资的顺序，这是电网企业的首要问题。智能辅助决策系统，引入投资优先级，能够为项目的安全和经济效益考虑，从而实现有效条件下的投资排序。

四、电网规划智能辅助决策系统的功能

本系统应是建立在大量理论数据基础上，能够为决策提供技术支撑等功能。

4.1预测功能

系统建立了平均、综合预测等多种预测模型。可以对某地区每年或者每个月的最大电量进行预测，并提供可信的数据，使得用户可以对模型进行筛选，并形成预测报告。

4.2投资优先级决策功能

在已有基础上，建立投资优先级决策模型，对规划项目进行分析，了解负荷情况，计算各个项目故障情况及对系统的影响度，影响度大的则投资优先。

4.3多种电网规划方案对比功能

不同规划方案的对比是比较不同方案的技术，经济，客观条件下的优缺点和可行性。比较内容包括技术参数、规模，预算等等。而电网规划方案本身非常复杂，并具有不确定性，因此方案的对比也是非常复杂的。不仅需要做地区之间的比较，而且要做不同年份，不同情况下的比较，也即横向和纵向的比较。不同方案的可行性和必要性比较由为重要，然后在从设计上比较不同方案的优缺点。本系统可以代替人工决策， 减轻规划人员工作量，进一步增强了规划的科学可信度。

4.4智能化全方位评估功能

这个功能的原理是基于电网基础，考虑线路输送极限以及不考虑线路输送极限的两种情况下，分别计算发电机组的处理，比较两种情况，潮流变化率大的效益则较高，反之效益较低。适应性评估模型中包含有两个模型，分别为火电机组处理优化模型以及潮流评估模型。前者采用逐台投入的方式，确定最经济的处理情况，直到全部满足为止。

在电网的建设过程中，可以将能够反应规划方案特性的指标进行组合，并建立包括线路与电量分析等大数据在内的评估体系，例如，在电网建设中，可以再评价体系当中加入环保指数，这就可以体现当前电网建设中低碳的要求。

五、电网规划智能辅助决策系统的功能实现

决策系统覆盖电网规划工作的全过程，可以在系统中完成规划，同时具有对电网的适应性进行决策的功能。可进行投资优先级决策，可视化电气计算项目管理等。是面向电网规划人员的智能辅助决策系统，根据电力规划流程的需要，我们将系统设计为以下模块，并就主要模块进行阐述。

其中基础信息模块为这种系统对电网中线路、机组等设备，以及电量、经济等信息进行导入和维护。现状分析模块为通过与GIS结合，展示电网负载率等相关指标，同时给用户提供适应。对电量、国民经济等多方面进行多层面分析，帮助用户了解市场状况，实现对电力市场的分析。市场预测部分为以完备的预测方法为基础，对电力电量实现多时间的预测，并可根据需要，选择预测的方式，对多级电网的预测进行有效地平衡与协调。电源规划为对指定的年份进行电力平衡计算，充分考虑水电特性，以确定系统是否满足需求。这种功能模块有效的提高了工作效率。电网规划部分为直接获取电力预测结果，分电压等级进行决策，并根据GIS上发电厂情况进行网络规划，实行不同方案的分别管理。

我们也可以实现无电源规划方案、多种电网接线方案的调度模拟。可以得到系统检修计划、可靠性指标以及环保型指标等计算结果。可以实现不同电源规划方案的多种组合，可以实现不同方案之间的比较及对不同符合水平的敏感校核等。

如今，人工智能已经用于各个领域当中，但电力系统复杂庞大，如何有效的利用人功能，增强系统的智能型，依然十分的漫长。但在研究出气，可以尝试针对某一时间，比对系统给出的方案和实际的调整方案，修正结论。

参考文献：

[1] 周鲲鹏，方仍存，颜炯，康重庆，林海英，刘秀坤. 电网规划智能辅助决策系统的设计与实现[J]. 电力系统自动化. 2013（03）

[2] 黄映，李扬，翁蓓蓓，马淑萍. 考虑电网脆弱性的多目标电网规划[J]. 电力系统自动化. 2010（23）

[3] 电力工业部电力规划设计总院. 电力系统设计手册[M].北京：中国电力出版社，1998

[4]黄映，李扬，翁蓓蓓等.考虑电网脆弱性的多目标电网规划[J].电力系统自动，2010，34（23）

第4篇：智能电网的意义范文

关键词：智能电网；监测；集成平台；信息模型

中图分类号：TM727 文献标识码：A

随着信息化时代的到来，在配电工作当中应用计算机设备已然成为主流，数字电网能够极大地降低能源损耗，减少气体排放量，为企业带来可观的经济效益。通过针对智能电网展开深入的研究工作，不但可以促进电网调度调配能力的全面提升，减小输配耗损率，同时还可产生出巨大的经济效益与社会效益。因此，就展开相关的研究工作便具有极其重要的作用与价值应当引起人们的重视与思考，据此下文将就智能电网的监测集成平台统一信息模型展开深入地分析与探讨。

一、智能电网概述

智能电网即为在传统能源网络当中应用以现代化的信息技术手段，进而促使电网的可控性与可观性得到极大的提升，从而实现对传统电力系统所长期存在的能源利用率不高、互动性不足、安全稳定分析难度大等问题予以有效改善；并且在对能量流进行及时调控的过程中，更有助于分布式新能源发电以及储能系统的接入与应用。智能电网最为显著的一个特征即为具备良好的可观性，也就是应用网络信息技术，对电力系统当中的各个节点状态能够进行实时性的监控。其另一项主要的特征是在发电、用电两方的动态互上，即：采用实时所获得的用户用电信息与电网发电信息来对电力能源的供应及配给情况进行适当的优化处理。由电力输送的末端用户角度来看，智能电网的目的即为对整体电力资源的全面统筹调度，最终向用户提供以低廉且稳定的电力能源。

二、监测集成平台设计

监测集成平台重点就包括了控制中心、远动通信以及变电站监测系统等几部分所共同构成。在这当中，变电站之中主要就涵括了站控层、间隔层与一次设备。（1）站控层。主要进行对所测得的数据收集、存储及初步判断，同时将实时所获取到的信息内容发送至远动通信服务器。控制中心进行CIM模型统一编程，对数据I型逆袭进行整理、获取，同时采用系统结构来进行状态评估、问题诊断等。（2）间隔层。对本层数据进行实时性的采集；推动操作闭锁功能；对统计计算采取优先控制、数据采集及命令控制；承担着上下级之间的通信功能，也就是同步达成了和过程层以及站控层当中的网络通信功能。在此方面便重点涵括了主变压器监测LED装置、红外成像监测LED装置以及容性监测LED装置等。（3）一次设备。这一部分是电力系统的核心构成部件，承担着生产、运输以及配置电力能源的功能。一次设备有：发电机、变压器、电缆、断路器、输电线路、隔离开关等。

三、统一信息模型在监测集成平台中的应用

基于所构建起的监测信息模型，来将SCL模型转换为CIM模型。在此过程当中其适配流程为：（1）利用LED配置工具及系统工具来将SCL当中的LED信息文件转变成为内容，并促成对SCL文件的配置；（2）采用智能转换模块来进行模型转变，将SCL转换为CIM或XML文件。（3）利用EMS系统来针对已经转换完成的SCL文件予以理；其中若存在有记录信息，则先行检查其有无出现改变，若存在改变情况则降至存储到数据库内，若没有明显改变，便可直接存储到数据库系统当中，通过其余模块来针对所监测的信息与记录内容采取分析与处理。图1为文件转换模块的流程图。应用监测模型以及映射规则，采取智能转换模块可促使对模块实现智能化的转换，并且能够实现将SCL文件转换成为CIM或XML文件，从而也就使得IEC61860以及IEC61980两项标准针对典型设备所产生出的模型异构问题迎刃而解。

结语

总而言之，作为智能电网当中的一项核心构成要素，电网监测工作可以实现对输变电设备状态的监测，分析数据通信及有关数据信息，并可为输变电设备出现故障问题后作出相应的预测与补救措施，对于降低设备维修费用及减小损失意义重大。而随着计算机技术的发展电网发展也越来越趋向于智能化，在本次研究中重点就智能电网的监测集成平台统一信息模型展开了深入的研究工作，提出了一种有效的监测统一信息模型。最终希望借助于本文的研究工作，能够为有关的智能电网建设提供一些可供参考的内容。

参考文献

第5篇：智能电网的意义范文

关键词：智能电网；电力调控；一体化

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）11-0099-01

调控一体化运行模式就是把电力的监控和调试合二为一，使用先进的技术把对电网的控制提升到自动化、智能化的效果上来。如果真正在一线进行了落实，对变电站的监控就可以完全自动化，不需要有人值班，而维修操作人员值班的人数将大幅度减少，除此之外，监控中心不需要人员监管，系统会在全天进行监督管理，发生问题自动报警。

1 电力调控中面临的问题

1.1 电网管理有很大的局限性

随着城市化发展速度的加快，在大城市进行电网架设中已经开始从架空线向电缆转变，也就是在未来配网线路要实现电缆化，在现在运行的配电网络中，都是用单条输电线混合使用，因此在进行电网的管理中，主要包括对电缆、架空线、开关站的管理，因此给管理人员带来了很大压力。如果依然使用旧的管理制度，不仅操作流程出现问题，而且人员协调也会带来麻烦，因此必须使用现代电力调控一体化的上层建筑的管理机制，改变原有的工作流程，整合过去的配电资源，对电网实施效率化和集约化管理，从根本上提高电力事业的经济效益。但是就目前而言，大多数的配网维护部门非常分散，外行人感觉各司其职，能有效的进行管理和控制，但实际上在管理中，由于协调不流畅，很多管理数据容易丢失，最终导致管理上出现问题，反而增加了工作量和工作难度。

1.2 电力调控人员管理方法不正确

工欲善其事，必先利其器，但是如果只有好的管理工具，没有科学的管理方法也是不够的，在现阶段的管理工作中，不同的地区有各自的电站管理部门，由于电网设备非常大，而且电网覆盖面积非常广，如果仅仅利用这些人员进行管理，那么工作量将是巨大的，根本不符合实际情况。除此之外，电力调控人员在管理上有很多弊病，例如没有结合故障的情况选派维修人员，有些故障严重的地点派遣的人员少，而有些1到2个人就能完成的工作，却派遣了很多人，导致人员分配严重不合理，工作量分配不均匀，最终保证不了很好的工作质量。长此以往的继续下去，将会打消一线员工的积极性，在管理上没有做到物尽其用，人尽其能。很多电网设备操作环节非常复杂，因此员工要有很丰富的经验，操作上才比较快捷，如果派遣新人进行检查维修，那么极大的降低了工作效率，这都是有待解决的问题。

1.3 盲目调控导致混乱

电力调控中的人力调控有很大盲目性，再加上管理分散，达到不了很好的管理质量和管理目标，在日常的调控操作上分析，还使用着过去的方法和经验，没有与时俱进，在管理中没有体现信息化，智能化，因此很难提高工作效率，也实现不了电网的可持续发展。进行配网架空线路的开关变更操作时，基本上都会发生意外，这些是很难进行调控的，另一方面，配网的运行部门在调控前，需要上交一张电网或数张单馈路图，没有上交区域性的电网图，调控人员的意识比较局限，其没有认清整体框架结构，因此单方面调控有很大局限性。

2 智能电网的电力调控一体化建设

2.1 提高电网的管理模式

配网调控一体化建设比较复杂，因此在建设之初就应该统一管理模式，同时制定一个合理的参考标准，让系统有一个很好的操作性和互换性，建立配网调控一体化时，一定要让人和设备很好的结合，结合绿色电力相关细则和要求，确保电网运行的可靠性。在主网中有很多变电设备，输电电缆，如果不严格管理，将会给企业造成非常大的损失，主网线运行时一定要确保设备的安全性，让其达到有关的技术标准。管理中从实际出发，合理的调整人员，给能力突出的员工一个舞台，如果能力不足，就进行学习和培训，实践操作达不到要求就进行淘汰。

2.2 有关GIS的配网调控一体化技术

配网调控一体化就是把SCADA系统的智能指数进一步升级，例如在原来的监控隔离、配电网调度状态下，可以对配网线路进行远程监控，而对于那些没有安装自动化设施的线路，就只能继续使用手工图册翻阅进行管理。如果建立基于 GIS 的配网调控一体化模式，就有效摆脱了传统方式的困窘。该模式可以在自动化配网管理方式下，进行自动化信息的接入，对配网进行一体化调度，对配电网络进行全天监控。

除此之外，还可以在GIS平台上建立电子地图，能够显示具体的地理位置，对配网设备进行分层分类的管理，该技术可以再现现场事故，在管理中非常直观有效。配网如果发生故障，各个班组能迅速进行维修，避免了盲目配调的问题。SCADA技术比较成熟，在实际使用中可以进行监控操作、在线分析等。监控中得到的实时配网信息可以在 SCADA系统作用下，实现图像的展示，让管理的工作人员观看更直观。处理SCADA 和GIS的数据时，避免出现电网数据差异、重复录入电网数据、二次绘制图形界面等问题。在使用先进技术进行科学管理的同时，也要加强电力企业集团管理团队的建设，积极培养这方面的人才，充分调动员工的工作积极性，让其各尽所能，让个人价值都充分发挥出来。

2.3 提高配网的管理能力

为了提高配网线路的管理能力，解决盲目配调问题，一定要结合配网的管理特点，将SCADA和 GIS系统进行互容，这样就互相弥补了各自的缺陷，同时也让二者的优势相得益彰。把SCADA 所具备的功能移植到GIS中，实现对配网调控的一体化设计，结合国家的电网规定，为了保证配网数据的完整性，同时在未来GIS电网平台要频繁的和生产管理、用电营销等系统进行数据交换，因此设计时可以把 GIS电网平台和其他的各系统集成数据进行结合，这样数据交换的过程会更加稳定可靠。由于地理位置不同在一定程度上会影响配电网络的运行，因此要加强对配电网络的管理，实现自动化设备的接入是一个捷径。为实现一致性维护电网结构模型与设备台账，管理中应该结合设备的静态参数、运行信息、位置信息、空间关系，保证运行过程中有效的进行设备管理。除此之外，还应该建立科学的集成机制，挖掘SCADA系统和GIS电网平台的优点，对不必要的环节进行消除。例如在GIS电网平台上，对虚拟图形展现出的电网部分重新建立一个一体化的数图模型。另一方面，经过唯一的设备标识，其他有关的系统能够进行设备查询和设备统计。利用这种业务集成模式，GIS不仅可以发挥很好的服务功能，还可以提供图形应用集成框架。 封装GIS集成的应用功能，GIS应用框架在其他系统的配合下，能够进行大范围的集成操作，如果由框架不能达到有关的功能，使用集成经过GIS 服务可以直接调用实现。

3 结 语

构建完善的调控一体化系统，可以保证我国电网运行的安全稳定，如果发生故障也可以及时的进行维修和管理，因此在以后的工作中，有关企业必须在自动化、智能化、一体化方面加大研究力度，突破技术瓶颈，进一步完善管理方法和配网调度中存在的问题，推动我国能电网的电力调控一体化发展，提高企业的竞争力。

参考文献：

第6篇：智能电网的意义范文

【关键词】智能光网络 电力通讯 应用 实践

随着社会的发展，对于电力通讯的安全性、稳定性、快捷性等提出了更高的要求。尤其是在经济全球化的形势下，电力通讯技术的改造升级变得越来越重要。电力通讯是电力系统的一个重要组成部分，是确保电网安全稳定运行的基础性设施，也是社会发展的基础保障设施。在电力通讯技术不断改造升级的过程中，智能光网络应运而生。智能光网络是一种专门针对信令网的新型组网技术，它能够自动进行光网络连接和交换，解决了传统网络中存在的安全和使用率低、灵活性差、扩展性差等缺点，更加符合现代社会电力网络通讯的实际要求，因此值得推广应用。

1 智能光网络的概念和特点

光网络指的是使用光纤作为主要传输介质的广域网、城域网以及其他大范围局域网的网络结构。智能光网络（ASON）也称自动交换网络，是光网络的发展。是一种由用户动态发起业务请求，网元自动计算并选择路径，并通过信令控制实现连接的建立、恢复、拆除，融交换、传送为一体的新一代光网络。智能光网络在各种传送技术之上增加了独立的控制平面，因此可以支持目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性的业务。此外，该网络还能够在两个客户网元之间提供具有固定带宽的传输通道。

将智能光网络引入电力通讯中，是因为它有以下几个方面的优势：

1.1 智能光网络提高了网络宽带的利用率

在传统的光传输网络中，为了保护网络的稳定性通常会预留百分之五十的宽带，这在一定程度上就降低了宽带的使用率以及网速的流畅性，造成了资源的浪费。而智能光网络具有动态保护机制，在无须预留宽带的情况下仍能够起到保护网络稳定性的作用，且流畅性比较高，降低了资源的浪费，提高了网络宽带的利用率。

1.2 智能光网络具有保护恢复机制

相比于传统的光网络，智能光网络增加了控制平面，因此具有智能、多样化的保护恢复机制。智能光网络主要通过使用一个预先分配好的备用资源来代替已经失效的信息资源，当发生故障的时候能够快速恢复，保障正常的工作运行。此外，智能光网络还具有独立完成保护工作的作用，能够和传送平面、控制平面协调完成信息资源的恢复工作，从而保护信息资源。

1.3 智能光网络能够简化网路结构，节省运行维修成本

传统的光网络往往需要多套ADM系统叠加运行，这虽然提升了运行效率，但需要扩大机房面积，配置很多的维护人员，从而也就增加了维护成本。而智能光网络在各个骨干节点都设置了OCS大容量设备，因此可以有效避免ODF的转接，不需要扩大机房面积，也不需要更多的维护人员，从而降低了网络运输维修压力和费用。

此外，智能光网络还降低了对用于新技术配置管理的运行支持系统软件的要求，只须维护一个动态数据库，减少了人工出错机会。

2 智能光网络在电力通讯中的应用实践

从技术的角度讲，在电力通讯系统中采用智能光网络首先要充分的利用网络资源，保证投资条件，从而能够投少产多。其次要坚持网络技术的标准，坚持网络的兼容性，并将信令的协议标准放到首位。第三，要根据自身实际情况以及网络发展需要开展智能光网络新业务。从而逐渐完善智能光网络。具体来说智能光网络在电力通讯中的具体应用主要包括以下几个方面：

2.1 站点的选择

在电力通讯系统中要使用智能光网络技术首先必须选择好智能光网络的站点。要对站点的业务流向、流量、机房状况、承载业务种类、光纤等多方面进行综合考虑，然后选择那些业务发展好、机房条件好、光纤物理的路由便利的站点作为智能光网络的站点。此外，站点的选择以及站点数量的选择，还要考虑智能光网络的实际运行需要、特点分级、投资成本、光缆等实际情况。理论上说，站点越多，越能够发挥网络的优势。

2.2 网络结构的设计

网络结构设计是智能光网络应用的一个重要环节。智能光网络的网络结构是由软件计算以及人工调试计算出来的。在设计网络结构的时候要根据实际需要确定好站点中的光缆数量，网络分层以及网络分域。一般来说，光缆数量在4根以上才能充分发挥智能光网络的优势。就目前我国电力网络通讯来说，在城域中的智能光网络骨干层一般采用“网状网”的结构方式。

2.3 新旧网络功能定位

受目前我国电力通讯系统发展的限制，在一段时间内不能完全实现智能光网络覆盖每一个地方，智能光网络和传统网络在很长的时间内是需要共同存在的，因此要对新旧网络进行正确的功能定位。对于传统网络原有的业务，要依据不同地方的实际情况采取一步到位或者逐步到位的方式进行分级管理。对于新建立的智能光网络，要根据不断增长的数据业务的实际需求，为客户提供快速、可靠、稳定的新型业务，并对这些业务实施动态管理。

3 结语

综上所述，智能光网络是一种由用户动态发起业务请求，网元自动计算并选择路径，并通过信令控制实现连接的建立、恢复、拆除，融交换、传送为一体的新一代光网络，它能够自动进行光网络连接和交换。智能光网络在各种传送技术之上增加了独立的控制平面，因此可以支持目前传送网可以提供的各种速率和不同信号特性的业务。将智能光网络引入电力通讯中，是因为它具有保护恢复机制，能够提高网络宽带的利用率，简化网路结构，节省运行维修成本。智能光网络在电力网络通讯中应用的时候要选择好站点，做好光网络结构设计，为新旧网络功能正确定位，从而充分发挥智能光网络的优势，促进电力网络通讯得到更好更快的发展。

参考文献

[1]姜瑜.智能光网络在电力通讯中的应用[J].通讯世界.2013，（09）：116-117.

[2]何青林，芦振波，李国强.智能光网络在电力通讯中的应用初探[J].科技风.2014，（03）：27.

[3]蒋丽.智能光网络在电力通讯中的应用初探[J].电子制作.[J].2014，（20）：199.

[4]姜海泉.智能光网络在电力通信系统中的应用[J].数字技术与应用.2014，（09）：33.

第7篇：智能电网的意义范文

【关键词】智能电网；智能三相电表；Profibus通讯技术

1.引言

智能电力仪表是一种用于中低压系统智能化装置，它集数据采集和控制功能于一身，具有电力参数测量及电能计量为一体，提供通讯接口与计算机监控系统连接。其操作方式人性化，操作者能在短时间内掌握，阅读数据和参数设置等操作将变得简单易行。广泛用于中、低压变配电自动化系统，工业自动化系统、智能型开关柜、楼宇自动化系统、负控系统、能源管理系统、工厂电量考核管理等。

中国电力科学研究院相关人士透露，国家对智能电网的建设规划具体思路为：在2020年之前分三个阶段实施，第一个阶段为2009-2010年，主要是研究和试点；第二个阶段是2011-2015年，智能电网将大规模实施；第三阶段是2016-2020年，实现整体的完善和提升。国家电网公司正在加紧制定的我国智能电网技术标准包括近200项。由此可见，国家电网提出要建设坚强统一智能电网，其中，坚强主要依靠一次设备完成，而智能要靠二次设备实现，统一则体现了技术标准的统一。反映到设备商身上，二次设备将成为智能电网的主要受益方。而本文中所要论述的智能电力仪表正是构成智能电网的一部分，其对智能电网的建设有着十分重要的作用，综上所述，对于智能仪表的各种功能的研究和开发具有迫切性和必要性以及广阔的前景。

2.智能电力仪表的作用以及设计原理

2.1 基于智能电力仪表的电网监控结构与作用

随着各类精密仪器被越来越多的应用到工业生产过程中，这类精密生产设备对其电网要求也十分高，若是由于雷击等突发状况电网出现不稳定时，会对这些生产设备的正常工作产生负面影响，甚至会损坏这些设备，导致很大的经济损失[5,6,7]。本文设计的智能三相电表适用于集成在提供给工矿企业的控制电网中，其能够很好的服务于智能电网的建设完善，其作用如图1如示：

（1）实时监控电网动态，将电网的检测数据通讯给上位机，再由上位机与供电系统进行通讯，从而有效及时的保证电网的稳定；

（2）当出现雷电等突发状况出现时，电网出现波动异常，智能三相表将异常反馈给上位机，上位机能够根据情况及时对电网供电设备进行控制盒保护，防止出现生产中断以及设备损坏的情况产生；

（3）智能三相表能够掌握电网中设备的用电状况，提供大量数据，企业可以根据这些数据制定更加经济环保的用电计划。

2.2 智能电力仪表的设计原理

设计的智能三相表能够测量电压有效值，电流有效值，有功功率以及有功能量，无功功率以及无功能量等参数的测量。

（Ⅰ）电压\电流有效值

其通过对电压\电流采样值进行平方，开方以及数字滤波等一系列运算得到。

（Ⅱ）有功功率以及有功能量

根据有功功率的公式P=，通过对去直流分量的电流电压信号进行乘法加法以及数字滤波等一系列数字信号处理后可得到有功功率。

（Ⅲ）无功功率以及无功能量

根据无功功率的计算公式，其计算与有功功率相似，区别只是电压信号采用移相后90°后的信号。

无功能量的计算与有功基本一致，在此不再赘述。

除了上述的内容之外，本文设计的智能三相表还能测量视在功率以及视在能量，电压线频率，电压电流相角，电压夹角，电压电流相序检测等，由于篇幅原因，就不一一介绍了[6]。

3.智能电力仪表的硬件实现

如图2所示，在我们设计的智能电力仪表中通过传感器及采样电路对电力信号进行采集、变换并送往计量专用芯片，由计量专用芯片得到各电力计量基本参数，CPU可通过通讯获取所需基本参数，并进行分析、计算，最终得到各电力真实值，例如三相电的线电压，相电压，相序等等。然后这些数据会通过显示电路进行显示或发给rofibus专用芯片，该芯片会根据Profibus通讯协议完成和上位机的通讯。

如图3所示，ATT7022B是我们所选用的计量专用芯片。ATT7022B是一颗高精度三相电能专用计量芯片，其能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数，充分满足三相复费率多功能电能表的需求，同时ATT7022B还提供一个SPI接口，方便与外部MCU之间进行计量参数以及校表参数的传递，所有计量参数都可以通过SPI接口读出，其内部电压监测电路可以保证加电和断电时正常工作。因此，该芯片完全满足我所需要的设计要求。

如图4所示，是CPU和Profibus之间的连接。

其中CPU选用的是ATmega128/128L,而Profibus专用芯片选用的是SPC3。Atmega128是一款基于AVR RISC结构的低功耗CMOS 8位单片机通过在一个时钟周期内执行一条指令ATmega8可以取得1MIPS/MHz的性能。

而SPC3集成了OSI模型的第一层（特别是模拟传输RS485驱动器）和第二层的执行总线FDL以及接口服务和管理协议。余下的第二层功能如用户接口、数据管理等、就需要通过软件来实现[1,2]。

4.智能电力仪表的软件实现

本次设计中主要需要完成的软件设计包含以下几个部分：（1）对于ATT7022B计量芯片的编程，以此来达到计算出电力参数的目的；（2）对于CPU的程序设计，本文中主要介绍对于其接收和输出参数的软件结构；（3）对于SPC3的程序编写，本文中会介绍其与上位机的通讯实现以及数据交换诊断的实现。本文中重点介绍Profibus的应用，因此以下重点介绍的是关于CPU的数据交互的实现，以及Profibus专用芯片的数据交互的实现。

（1）ATmega128/128L接收和输出参数的程序实现

图5主要是ATmega128/128L接收计量芯片发出数据的软件实现框图，而图6是ATmega128/128L向SPC3发送数据的示意图。当CPU需要进行数据的交换时，就会调用上述两种中断程序，当数据交换完毕后，完成中断，回到主程序。

（2）SPC3的通讯程序实现

图7主要是设计中SPC3与上位机进行数据交换和诊断的软件实现。

5.结语

本设计中的智能电力仪表，能够在波特率范围9.6KBd~12MBd下，通过Profibus总线和上位机进行通信，Profibus总线技术具有高效，可靠等特性。因此解决了原先企业产品中使用普通电力仪表带来的监控滞后以及误差等问题。同时，又由于本设计中的电力仪表使用的计量芯片和CPU也具有高效的计算速度，因此可以使计量的速度更加快，计量中的误差更加小，从而进一步增强的智能电力仪表的可靠性。通过在实际产品中的测试，本设计中的智能电力仪表能够在恶劣的工业环境中良好的景象工作，符合设计要求，并满足工矿企业的实际需求，到达了我们的设计目的。

目前由于形势的需要，国家政府的大力推动，智能电力仪表的开发与生产正在国内广泛的开展，并且涌现出大量的企业以及科技单位来从事研究这些项目，可见这个领域具有十分广阔的空间和市场。但是，由于我们开拓这块领域的时间相比国外还有滞后，因此我们的技术水平还有待提高，我们还需要进一步摸索和学习，但是相信前景是美好和光明的。

参考文献

[1]SPC3. Siemens PROFIBUS Controller User Description,Siemens,1996.

第8篇：智能电网的意义范文

要】经济的迅猛发展促使智能电网的革新速度也越来越快，最主要体现在智能电力仪表的普遍开发与应用中，同时Profibus通讯技术也为智能电力仪表的技术进步奠定了坚实的基础。本文主要论述了智能电力仪表在智能电网中的应用原理，并从软件和硬件两方面介绍了智能电力仪表的具体应用，以期能够为相关的实践提供些许理论依据。

【关键词】Profibus；智能电力仪表；智能电网；具体应用

Profibus是指可以不依赖于设备生产商的过程现场总线标准，具有开放的使用特点，并且在国际上通行的使用标准，在制造业自动化，流程工业自动化等领域中的应用性能颇高，它以国际标准EN50170作为系统运行的根本保证，通过实际的使用增强了其在操作过程中的普遍性。

一、Profibus背景下智能电力仪表在智能电网中的应用概述

智能电力仪表在智能电网中的应用得到越来越多的重视，对智能电网的开发与应用起到良好的促进作用。一般来说，智能电力仪表大多用于中低压系统的智能化装置中。智能电力仪表在进行数据采集的时候同时可以对其常用功能采取必要的控制措施，在这一过程中，不仅可以准确测量所有电力参数的具体情况，还可以对电能计量进行记录与评估。智能电力仪表的操作程序也比较简单，通常情况下技术人员不用花费太多的时间就可以全面掌握操作的技巧，读取数据和对参数的设置等也比较简单容易，所以可以在多种领域中使用，尤其在智能电网的规划中应用的价值非常高。

南方电网提出要进一步加强智能电网的建设规模与科技化水平，其中最主要的构成部分就是智能电力仪表，它对智能电网的建设具有非常关键的提升作用，所以现阶段对智能电力仪表的研究与开发工作已经成为行业中的重点工作事项，本文主要介绍的是智能三相电表的应用。

在Profibus背景下设计的智能三相电表可以对智能电网实施动态的监控，及时查看电网运行的情况，可以为上位机提供智能电网的检测数据，然后经过上位机再将信息传送给供电系统，这样就可以大幅度提高电网的稳定性与安全性。

如果智能电网由于遭到雷击而出现异常的时候，则智能三相电表就会把异常情况及时反映到上位机那里，上位机可以依据具体的问题对电网供电设备实施有效的控制措施，避免设备发生损坏，延长了设备的使用寿命。另外智能三相电表可以对电网中的具体用电状况进行全面的了解，为电力部门提供相关的用电信息，根据这些数据信息，用户可以对其用电量加以控制，达到经济节约的目的。

智能电表的设计原理主要包括对其电压和采样得到的电流值进行平方所得，然后再经过数字滤波等的一系列运算得到的。南方电网对智能电网的精密度要求越来越高，这也使得智能电力仪表中的科技力量的投入越来越多，标准也越来越高，现阶段的南方电网技术标准已经规定了由200项内容，建设统一的智能电网的力度不断增大。

二、Profibus背景下智能电力仪表在智能电网中的具体应用

智能电力仪表在智能电网中的应用主要体现在以下两个方面：

从硬件的应用上来说，在对智能电力仪表的设计中，进行信息采集与整理的部分主要是传感器和相应的采样电路，将收集来的信息加以整理和变换，然后发送到特定的计量专用芯片上来，这些计量专用芯片可以获取电力计量过程中的基本电力参数，同时CPU也可以经过相应的程序获取准确的信息参数，并将这些参数加以分析和计算，最后可以得出各电力的真实数值，有助于电力系统的调整。智能电力仪表的相电压、相序等的数值经过显示器再传送到Profibus的专用芯片上，这些芯片可以依据Profibus的相关通信协议与上位机进行及时的沟通，完成预定的通信流程。例如通常选用的计量芯片是ATT7022B，它具有非常高的精度，是三相智能电力仪表的专用计量芯片，在实际应用中可以准确测量各相和合相的有功功率、无功功率，还可以测量无功能量和有功能量等，对电压的有效值以及功率因数也可以进行准确的测量，能够最大限度地满足三相复费率多功能电表的需要。在硬件的设计上，ATT7022B另外设置一个SPI接口，极大地方便了和外部的MCU之间的联系，也提高了计量参数与校表参数之间的传递效率。

从软件的设计方面来说，智能电力仪表的设计过程中包含的软件主要有以下几个部分：一是对ATT7022B的专用芯片进行程序的设计，为了实现准确计算出计量参数的目的，二是要科学合理地设计CPU的运行程序，特别是在接收和输出参数的计算方面要加强对其结构的分析，三是要对SPC3的运行程序进行科学的设计，从而可以保证SPC3与上位机的通信及数据信息交换的准确程度。在CPU需要将数据信息进行必要的交换的时候，使用中断程序就可以完成整个运行的过程，在所有的数据信息都完成的预定的交换指令的时候，CPU就可以重新回复到主程序的运行上。

在智能电力仪表的设计中，通过Profibus总线和上位机进行连接，不仅可以大大提高Profibus技术实施的可靠性和高效性，还可以降低系统中因使用普通电力仪器带来的一些问题，缩小系统的误差，提高智能电力仪表的使用质量和使用期限。在该智能电力仪表中使用的计量芯片也具有很高的配置，同时CPU的计算速度也非常高，所以也可以大大增强各项检测的准确性，并且此种智能电力仪表可以在运行环境比较差的情况下也可以发挥出应有的功效而不会受到客观条件的制约，各种配件的设计都满足智能电网的运行要求，所以受到各个行业的青睐。

结束语

综上所述，在Profibus技术不断发展的现阶段，智能电力仪表的设计水平得到力很大的提升，在智能电网中的应用也不断加强，为很多企业以及事业单位的电力运行带来了很大的便利，智能电力仪表的发展与研究空间非常广阔，从现阶段的实际情况来看，与国外的技术相比，我国在这领域中的技术投入还处于比较低的水平，为了适应市场经济发展的需要就要根据我国的国情和具体的行业状况增加资金与科技含量，这也是推动智能电网不断完善的必要途径。

【摘

要】经济的迅猛发展促使智能电网的革新速度也越来越快，最主要体现在智能电力仪表的普遍开发与应用中，同时Profibus通讯技术也为智能电力仪表的技术进步奠定了坚实的基础。本文主要论述了智能电力仪表在智能电网中的应用原理，并从软件和硬件两方面介绍了智能电力仪表的具体应用，以期能够为相关的实践提供些许理论依据。

【关键词】Profibus；智能电力仪表；智能电网；具体应用

Profibus是指可以不依赖于设备生产商的过程现场总线标准，具有开放的使用特点，并且在国际上通行的使用标准，在制造业自动化，流程工业自动化等领域中的应用性能颇高，它以国际标准EN50170作为系统运行的根本保证，通过实际的使用增强了其在操作过程中的普遍性。

一、Profibus背景下智能电力仪表在智能电网中的应用概述

智能电力仪表在智能电网中的应用得到越来越多的重视，对智能电网的开发与应用起到良好的促进作用。一般来说，智能电力仪表大多用于中低压系统的智能化装置中。智能电力仪表在进行数据采集的时候同时可以对其常用功能采取必要的控制措施，在这一过程中，不仅可以准确测量所有电力参数的具体情况，还可以对电能计量进行记录与评估。智能电力仪表的操作程序也比较简单，通常情况下技术人员不用花费太多的时间就可以全面掌握操作的技巧，读取数据和对参数的设置等也比较简单容易，所以可以在多种领域中使用，尤其在智能电网的规划中应用的价值非常高。

南方电网提出要进一步加强智能电网的建设规模与科技化水平，其中最主要的构成部分就是智能电力仪表，它对智能电网的建设具有非常关键的提升作用，所以现阶段对智能电力仪表的研究与开发工作已经成为行业中的重点工作事项，本文主要介绍的是智能三相电表的应用。

在Profibus背景下设计的智能三相电表可以对智能电网实施动态的监控，及时查看电网运行的情况，可以为上位机提供智能电网的检测数据，然后经过上位机再将信息传送给供电系统，这样就可以大幅度提高电网的稳定性与安全性。

如果智能电网由于遭到雷击而出现异常的时候，则智能三相电表就会把异常情况及时反映到上位机那里，上位机可以依据具体的问题对电网供电设备实施有效的控制措施，避免设备发生损坏，延长了设备的使用寿命。另外智能三相电表可以对电网中的具体用电状况进行全面的了解，为电力部门提供相关的用电信息，根据这些数据信息，用户可以对其用电量加以控制，达到经济节约的目的。

智能电表的设计原理主要包括对其电压和采样得到的电流值进行平方所得，然后再经过数字滤波等的一系列运算得到的。南方电网对智能电网的精密度要求越来越高，这也使得智能电力仪表中的科技力量的投入越来越多，标准也越来越高，现阶段的南方电网技术标准已经规定了由200项内容，建设统一的智能电网的力度不断增大。

二、Profibus背景下智能电力仪表在智能电网中的具体应用

智能电力仪表在智能电网中的应用主要体现在以下两个方面：

从硬件的应用上来说，在对智能电力仪表的设计中，进行信息采集与整理的部分主要是传感器和相应的采样电路，将收集来的信息加以整理和变换，然后发送到特定的计量专用芯片上来，这些计量专用芯片可以获取电力计量过程中的基本电力参数，同时CPU也可以经过相应的程序获取准确的信息参数，并将这些参数加以分析和计算，最后可以得出各电力的真实数值，有助于电力系统的调整。智能电力仪表的相电压、相序等的数值经过显示器再传送到Profibus的专用芯片上，这些芯片可以依据Profibus的相关通信协议与上位机进行及时的沟通，完成预定的通信流程。例如通常选用的计量芯片是ATT7022B，它具有非常高的精度，是三相智能电力仪表的专用计量芯片，在实际应用中可以准确测量各相和合相的有功功率、无功功率，还可以测量无功能量和有功能量等，对电压的有效值以及功率因数也可以进行准确的测量，能够最大限度地满足三相复费率多功能电表的需要。在硬件的设计上，ATT7022B另外设置一个SPI接口，极大地方便了和外部的MCU之间的联系，也提高了计量参数与校表参数之间的传递效率。

从软件的设计方面来说，智能电力仪表的设计过程中包含的软件主要有以下几个部分：一是对ATT7022B的专用芯片进行程序的设计，为了实现准确计算出计量参数的目的，二是要科学合理地设计CPU的运行程序，特别是在接收和输出参数的计算方面要加强对其结构的分析，三是要对SPC3的运行程序进行科学的设计，从而可以保证SPC3与上位机的通信及数据信息交换的准确程度。在CPU需要将数据信息进行必要的交换的时候，使用中断程序就可以完成整个运行的过程，在所有的数据信息都完成的预定的交换指令的时候，CPU就可以重新回复到主程序的运行上。

在智能电力仪表的设计中，通过Profibus总线和上位机进行连接，不仅可以大大提高Profibus技术实施的可靠性和高效性，还可以降低系统中因使用普通电力仪器带来的一些问题，缩小系统的误差，提高智能电力仪表的使用质量和使用期限。在该智能电力仪表中使用的计量芯片也具有很高的配置，同时CPU的计算速度也非常高，所以也可以大大增强各项检测的准确性，并且此种智能电力仪表可以在运行环境比较差的情况下也可以发挥出应有的功效而不会受到客观条件的制约，各种配件的设计都满足智能电网的运行要求，所以受到各个行业的青睐。

第9篇：智能电网的意义范文

时间同步系统是智能化变电站的关键设备，同时也是通信支撑网的重要组成部分。目前电网的时钟同步设备存在着分散独立、缺乏统一标准和精度低误差大等问题，制约着智能电网的发展，需要加大力度开展高精度统一时钟系统的技术研究。

【关键词】时钟系统 高精度 切换 传递 误差修正

时间同步系统给智能电网的运行、维护、计费确立统一的时间基准，为向用户提供更优质的服务打下良好的基础。对于智能电网生产系统，精确统一的时间可以保证与时间有关的设备的良好运行；对于智能电网电量计费系统，精确统一的时间可以保证计费的准确，避免与客户的纠纷；对于智能电网维护部门，精确统一的时间有利于定位系统的故障原因分析，为解决问题提供准确的资料；对于智能电网电力试验部门，精确统一的时间可以保证试验结果的有效性和完整性。

高精度统一时钟系统是电力行业近年来重点发展和推广的关键技术，目前电力系统已开始分层次分阶段构建全网时间同步系统，在发电厂、变电站、控制中心、调度中心建立集中和统一的电力系统时间同步系统，且要求系统能基于不同的授时源建立时间同步并互为热备用，实现统一的全网时间基准，以保证电力系统自动化装置和系统的正常运行和作用的发挥，保障电力系统的安全、稳定、可靠运行。

1 高精度统一时钟的需求

高精度统一时钟系统是电网智能电子设备对高精度统一时钟的需求：

1.1 故障录波、事件顺序记录和故障定位

采用统一时钟同步技术之后，全网就可以维持一个统一的时间基准。这样通过收集分散在各个变电站的故障录波数据和事件顺序记录，可以在全网内更好地重现事故发生发展的过程，监视系统的运行状态。对故障录波和事件顺序记录来说，对时精度不宜低于1ms。基于卫星同步时钟的电网故障定位系统可以通过检测个变电站接收到故障反馈信号的精确时间、对比不同站点的时差关系来定位故障发生的位置。理论上讲，对时精度达到1uS时，测距精度可以达到300m。

1.2 同步相量测量

同步相量测量技术及以其为基础的广域监测系统已在电网的实时监测中得到了应用。目前投入运行的同步相量测量装置都以GPS作为同步时钟源。相量测量的可靠性依赖于GPS的可用性以及授时信息的准确度，要求全网对时精度达到1uS。

1.3 两个变电站间的同步试验

可以利用卫星同步时钟在线路两侧进行故障暂态同步试验，来检验线路纵联保护装置，包括相差保护、电流差动保护、高频距离保护、高频方向保护装置的特性。对于距离保护和方向保护，由于主要采用就地信息，线路两端只交换逻辑信号，对时精度在几个mS内就可以了；但是差动保护、相差保护因为要比较两侧的模拟量，要求对时精度应达到uS级。

2 建设高精度统一时钟系统的关键技术

2.1 高精度网络授时技术

高精度网络授时是未来电力系统特别是智能电网的发展方向。目前，电力系统网省调、地市中心和厂站的装置，普遍采用NTP授时；由于NTP/SNTP授时精度为1毫秒～100毫秒量级，已经不能适应电力系统的新需求，基于1588协议的PTP高精度网络授时是实现全网高精度时间同步的核心。

高精度网络授时技术包括网络授时协议、接口、网络授时精度和网络管理等，为满足高精度网络授时的需求，高精度的时间戳处理技术和采用的网络授时协议尤其重要。目前主要采用基于硬件层时间戳处理技术，时间戳精度达100纳秒量级，采用IEEE1588 V2 高精度网络授时协议。

2.2 通过E1业务或开销通道传输时间，通道1+1保护

目前电网SDH网络已经覆盖所有地调、县调、220KV及大多数110KV变电站。由于全网时间同步系统所占用的E1资源很少，可以通过E1业务通道或开销通道利用一条E1通路或n*64k通道等传输时间。

在基于E1传递时间信息的过程中，要特别注意通道倒换、环路自愈问题对时间传递精度的影响。当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度后，线路保护倒换功能将将主用传输自动转到备用传输通道；环形网保护是当前传输链路断或性能劣化到一定程度后，所引起的通道倒换。因此，在SDH传输中，通道倒换和环路自愈时将重新选择一条传送通路，从而产生较大的抖动时延；通过采用双向法在SDH网络中传递时间信号时，常用SDH环形结构由于不能满足任意两个网元间收发路径的对称性，无法实现高精度的时间信号传递，可通过采用PTP精确时间传输协议来解决SDH网络传递路径不对称的时延传输问题。

2.3 各级间的时间基准传递与传输时延误差修正

当利用SDH网络传输时间基准信号时，SDHW络传递时间的通道特性将直接影响时间的传递质量，包括授时精度、时间可用率等指标。因此，在实施地面时间传递时，需要对通信通道进行专门的研究，通过分析通道的特性，提出时间传递技术的自适应补偿方法；通过分析时间传递的特殊要求，选择合适的传输通道，以满足高精度时间传递的需求。其中，SDH网络的传输时延包括：传输时延和网元节点的处理时延。

线缆传输的时延修正：在全网时间同步系统中，SDH传送网络的光缆、电缆的长度、温差等变化将对时间的传递影响较大，线路固定的传输时延基本上是固定值。因此，在时间传递过程中必须要对传输线缆产生的时延进行误差修正。目前普遍采用的是双向时间比对法，通过收发端的高精度时间戳比对、自适应滤波等手段，基于PTP时间处理技术，可有效的自适应消除线路传输时延，传输时延修正误差达百纳秒量级。

SDH网元的时延抖动误差修正：电力SDH网络是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络，其传输网络和网元引起的时延误差，主要包括因指针调整、映射处理等产生的时延抖动变化。通过双向传输时间比对、自适应时延滤波等手段，完全可以消除因指针调整、映射处理等产生的时延抖动影响。

2.4 多时钟源切换技术

高精度统一时钟系统的时间基准源通常包括北斗、GPS时间源，以及来自地面链路传送过来的地面时间源，各级的时间源融合、选择和近似无损切换尤其重要。

北斗、GPS及地面链路多时间源自动切换技术：由于北斗与GPS系统存在系统差，双系统切换时保证相位连续性技术难度很大。通过对北斗与GPS系统授时性能长期分析，提出了自主的北斗和GPS双卫星系统秒时差处理模型。地面链路与卫星系统间存在较大的相差，通过高精度标示北斗、GPS、地面链路的授时系统差，采用自主完好性监测与智能估计、训练等算法，通过对多时间基准源实时的相差统计、比对，实时修正多时钟源的相差，能较好地解决了多时间基准源的授时融合难题。

3 结束语

开展智能电网高精度统一时钟系统研究，解决目前时间同步技术应用情况混乱、技术水平参差不齐、技术方案不规范等问题，可满足目前电网和未来智能电网的时间统一需求和对全网时间同步系统的管理要求，提高时间同步技术应用和运行管理水平。