導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇智能電網(wǎng)建設(shè)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

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一、微電網(wǎng)--智能電網(wǎng)的高效補充

微電網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。

微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的有機(jī)組成部分，是對智能電網(wǎng)的有力補充。目前，世界上通行的微電網(wǎng)發(fā)電主要依靠太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、燃料電池發(fā)電及地?zé)?、潮汐能、波浪能、溫差能和鹽鹽能發(fā)電等。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的《中國微電網(wǎng)行業(yè)深度調(diào)研與可行性分析報告（2012版）》分析指出，與傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)相比，微電網(wǎng)具有許多優(yōu)勢，如微電網(wǎng)接近負(fù)荷，線損顯著減少，建設(shè)投資和運行費用較??；分布式能源具備發(fā)電、供熱、制冷等多種服務(wù)功能，可實現(xiàn)更高的能源綜合利用效率；發(fā)展微電網(wǎng)有利于各類可再生能源（太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等）的利用，減少了排放總量、征地、電力線路走廊用地和高壓輸電線的電磁污染，緩解了環(huán)保壓力；微電網(wǎng)可以解決部分調(diào)峰和備用問題，做到與季節(jié)性和地域性的電力需求變化相適應(yīng)，使得電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性達(dá)到最佳平衡；微電網(wǎng)可以提高供電可靠性、供電質(zhì)量和電網(wǎng)的安全性；發(fā)展微電網(wǎng)技術(shù)可形成和諧多元化的電網(wǎng)格局。

值得注意的是，微電網(wǎng)的最大優(yōu)勢是提高了電力系統(tǒng)面臨突發(fā)災(zāi)難時的抗災(zāi)能力。大電網(wǎng)中超大型電站與微電網(wǎng)中分散微型電站的結(jié)合，可以減少電力輸送距離、降低輸電線路的投資和電力系統(tǒng)的運營成本，確保電力系統(tǒng)的運行更安全和更經(jīng)濟(jì)。

目前，我國微電網(wǎng)主要分為城市片區(qū)微電網(wǎng)和偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)。

城市片區(qū)微電網(wǎng)一般按照居民小區(qū)、賓館、醫(yī)院、商場及辦公樓等建設(shè)，正常情況下主要通過大電網(wǎng)供電。大電網(wǎng)故障時，將城市片區(qū)微電網(wǎng)斷開，進(jìn)入孤島運行模式，用以保證所接重要負(fù)荷的供電可靠性和電能質(zhì)量。一般接在10kV中壓配網(wǎng)，容量為數(shù)百千瓦至10MW等級。

偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)主要指農(nóng)村微電網(wǎng)和企業(yè)微電網(wǎng)。目前，在農(nóng)村、草原等偏遠(yuǎn)地區(qū)，供電困難，居民無法用電。解決的方案是不延伸電力系統(tǒng)，以較低的成本利用當(dāng)?shù)乜稍偕茉垂╇姟Ｆ髽I(yè)微電網(wǎng)一般接在10kV及以上中壓配網(wǎng)，容量在數(shù)百千瓦至10MW。企業(yè)微電網(wǎng)一般分布在城市郊區(qū)，如石化、鋼鐵等大型企業(yè)，利用傳統(tǒng)電源滿足企業(yè)內(nèi)部的用電需求。

自從我國開始注重新能源的發(fā)展，促進(jìn)光伏、風(fēng)能等新興產(chǎn)業(yè)的政策不斷出臺，“光明計劃”、“金太陽計劃”等各種計劃陸續(xù)施行。無論是新農(nóng)村建設(shè)，還是在城市供電網(wǎng)路中，微型電網(wǎng)正扮演一個越來越重要的角色，并成為中國可持續(xù)發(fā)展中電網(wǎng)的一個重要方向。

目前，我國規(guī)模最大、海拔最高也是我國首座兆瓦級水光互補微電網(wǎng)電站――玉樹州“金太陽”水光互補微電網(wǎng)發(fā)電工程已竣工發(fā)電。該工程太陽板8700多塊，蓄電池8200多塊，該工程利用太陽能發(fā)電后，并入水電網(wǎng)，形成有益的互補。

2011年，在水電出力下降、電煤供應(yīng)緊張、電源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)失調(diào)、跨區(qū)輸電不足、電力需求增長較快等因素綜合作用下，全國共有24省級電網(wǎng)相繼缺電，最大電力缺口超過3000萬千瓦。中電聯(lián)預(yù)測，2012年全國電力供需仍然總體偏緊，區(qū)域性、時段性、季節(jié)性缺電仍然較為突出，最大電力缺口達(dá)3000萬-4000萬千瓦。

近年來頻發(fā)的“電荒”現(xiàn)象，導(dǎo)致部分省市拉閘限電，企業(yè)遭受嚴(yán)重?fù)p失，尤其是能耗較大的企業(yè)，遭遇限電措施更加頻繁。為應(yīng)對“電荒”局勢下的限電措施，許多企業(yè)應(yīng)自備電源，但企業(yè)采用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電成本高昂，經(jīng)濟(jì)效益大打折扣。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院微電網(wǎng)行業(yè)研究員歐陽凌高指出，在面臨巨大電力缺口的背景下，發(fā)展微電網(wǎng)成為工商企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。而發(fā)展農(nóng)村微電網(wǎng)不僅是解決無電地區(qū)的可行方案，也是眾多可再生能源豐富的偏遠(yuǎn)地區(qū)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效方案。

東方證券也研究報告稱，電力系統(tǒng)輸電主網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本形成，未來電網(wǎng)建設(shè)投資的重心將轉(zhuǎn)向配、用電環(huán)節(jié)，因此，微電網(wǎng)相關(guān)投資有望在未來成為智能電網(wǎng)投資結(jié)構(gòu)性變化中的新亮點。

二、微電網(wǎng)普及推廣難題

當(dāng)前，我國微電網(wǎng)系統(tǒng)還處在研究示范階段，部分項目已成功投運，運行情況良好表明我國微電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)是可行的。微電網(wǎng)的優(yōu)異性，使得其在工商業(yè)區(qū)域、城市片區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)都存在極大的應(yīng)用潛力。我國在微電網(wǎng)方面應(yīng)加大研究力度，加快研究進(jìn)程，盡快普及微電網(wǎng)系統(tǒng)，助推智能電網(wǎng)的發(fā)展。

2011年7月29日，國家電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院承擔(dān)的“微電網(wǎng)技術(shù)體系的研究”項目在南京通過國家電網(wǎng)公司驗收，這標(biāo)志著我國微電網(wǎng)的發(fā)展達(dá)到一定階段，但截至目前，我國微電網(wǎng)項目的發(fā)展與推廣仍然存在許多亟待研究和攻克的技術(shù)難題，主要包含新能源發(fā)電技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲能技術(shù)和通信技術(shù)等。

從微電網(wǎng)自身的發(fā)展過程來看，微電網(wǎng)的控制、保護(hù)和接入標(biāo)準(zhǔn)等，成為促進(jìn)微電網(wǎng)健康可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。

首先是微電網(wǎng)的控制問題。

微電網(wǎng)靈活的運行方式與高質(zhì)量的供電服務(wù)，離不開完善的穩(wěn)定與控制系統(tǒng)?？刂茊栴}也正是微電網(wǎng)研究中的一個難點問題。其中一個基本的技術(shù)難點在于微電網(wǎng)中的微電源數(shù)目太多，很難要求一個中心控制點對整個系統(tǒng)做出快速反應(yīng)并進(jìn)行相應(yīng)控制，往往一旦系統(tǒng)中某一控制元件故障或軟件出錯，就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。因此，微電網(wǎng)控制應(yīng)該做到能夠基于本地信息對電網(wǎng)中的事件做出自主反應(yīng)，例如，對于電壓跌落、故障、停電等，發(fā)電機(jī)應(yīng)當(dāng)利用本地信息自動轉(zhuǎn)到獨立運行方式，而不是像傳統(tǒng)方式中由電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

具體來講，微電網(wǎng)控制應(yīng)當(dāng)保證任何微電源的接入不對系統(tǒng)造成影響，自主選擇運行點，平滑地與電網(wǎng)并列、分離，對有功、無功進(jìn)行獨立控制，具有校正電壓跌落和系統(tǒng)不平衡的能力。

其次，微電網(wǎng)的保護(hù)是關(guān)鍵，也是難點。

微電網(wǎng)具有潮流的雙向流通性，因此，微電網(wǎng)的保護(hù)問題與傳統(tǒng)保護(hù)有著極大不同，且微電網(wǎng)在并網(wǎng)運行與獨立運行兩種工況下，短路電流大小不同且差異很大。因此，如何在獨立和并網(wǎng)兩種運行工況下均能對微電網(wǎng)內(nèi)部故障做出響應(yīng)以及在并網(wǎng)情況下快速感知大電網(wǎng)故障，同時保證保護(hù)的選擇性、快速性、靈敏性與可靠性，是微電網(wǎng)保護(hù)的關(guān)鍵，也是微電網(wǎng)保護(hù)的難點。

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2智能電網(wǎng)建設(shè)過程中中所運用的電力技術(shù)

在我國智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中運用到的電力技術(shù)主要用一下幾個方面第一是儲能技術(shù)，其二是基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)，第三是柔流輸電技術(shù)；第四是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；第五是太陽能發(fā)電技術(shù)；第六是高壓直流輸電技術(shù)。這六門技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中發(fā)揮著重要的作用，下面筆者就這六項技術(shù)展開簡單的分析與研究。

2.1在電力系統(tǒng)中,實現(xiàn)智能電網(wǎng)受到各種技術(shù)因素的影響,還受到環(huán)境因素的影響?；谥悄茈娋W(wǎng)相關(guān)技術(shù)的分析,結(jié)合戰(zhàn)略的發(fā)展趨勢本文進(jìn)行了討論。摘要因為太陽能與風(fēng)能能夠直接連接到電網(wǎng)上，對與電池如何迅速地進(jìn)行放電與充電問題，如何有效進(jìn)對智能電網(wǎng)上的電池進(jìn)行管理，成為了我們應(yīng)該積極考慮的問題?；谏鲜龅目紤]，我們在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，采用能源的存儲技術(shù)，這種技術(shù)可以使上述的問題得到解決。在該技術(shù)中，最重要的組成技術(shù)就是飛輪的儲能技術(shù)，這種技術(shù)借用電機(jī)作用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械能與能源間的轉(zhuǎn)換。也就是說當(dāng)電網(wǎng)需要的時候，電機(jī)就可以成為發(fā)電機(jī)，其和飛輪的機(jī)械能可以快速轉(zhuǎn)換為所需的功率,傳輸?shù)诫娋W(wǎng)系統(tǒng)。飛輪的制成材料是高強(qiáng)度的玻璃纖維，其通過一對磁懸浮軸實現(xiàn)懸浮在空氣中的,因此我們說在飛作的過程中，幾乎不會損失能量。而且風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速能到40000r/min以上，這更提高了整個裝置的轉(zhuǎn)行效率。

2.2基于電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)在靈活的直流電壓源逆變器的基礎(chǔ)上,在立足電壓源換流器以及脈沖寬度調(diào)制調(diào)制的基礎(chǔ)上，形成了兩種技術(shù)組合成的一種新型直流技術(shù)。智能電網(wǎng)中的運用電壓源換流器的柔性直流輸電技術(shù)，不僅解決了直流和交流傳動加載點之間的問題,還簡化了設(shè)備,也有一個低得多的成本。

2.3柔流輸電技術(shù)所謂的靈活交流輸電技術(shù),是一種集成電力電子技術(shù),它可以靈活使用、方便快捷。這種技術(shù)可以有效而廣泛地對當(dāng)前的范圍進(jìn)行控制。而且在電力傳輸?shù)倪^程中，柔性的交流輸電技術(shù)還可以改善線傳輸能力,可以減少備用發(fā)電機(jī)組容量,提高電源智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

2.力發(fā)電技術(shù)當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的市場上，主要采用的主流發(fā)電機(jī)組都是雙向感應(yīng)發(fā)電機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)等設(shè)備。也就是說風(fēng)力發(fā)電的過程中,可以根據(jù)風(fēng)力轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率、速度，有效地實現(xiàn)控制發(fā)電機(jī)組有功功率和無功功率額目的,利用讓風(fēng)力渦輪機(jī)的多級智能電網(wǎng)變速的特點，提高風(fēng)能利用率，但是永磁同步發(fā)電機(jī)只能借助于全功率變頻器才可以。因此我們說,在智能電網(wǎng)中運用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，可以更好的利用自然資源與能力，節(jié)省更多的人力物力與財力，節(jié)能環(huán)保。

2.5太陽能發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電也叫光伏發(fā)電，因為在智能電網(wǎng)中，太陽能經(jīng)常使用一個光伏陣列或一個數(shù)字光伏模塊和逆變器,蓄電池互連線，其是借助光伏陣列形成的。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,是基于一定的互連的當(dāng)前值,因此在當(dāng)前的調(diào)整中,在電池的幫助下，控制器對蓄電池組進(jìn)行雙向的充電和放電控制,實現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠運行穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

2.6高壓直流輸電技術(shù)所謂的高壓直流輸電,是使用的穩(wěn)定直流沒有感抗,容抗也不工作,不同步問題,實現(xiàn)的。高壓直流輸電技術(shù)運用的遠(yuǎn)距離大公路的直流輸電方式，這種方式在輸電的過程中，電容量非常大，而且比較文星。尤其是在架空線路和電纜遠(yuǎn)距離輸送傳統(tǒng)電力,這種技術(shù)也同樣適用于通信系統(tǒng)要求獨立場合的連接。在智能電網(wǎng)中使用高壓直流輸電技術(shù)提高了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能。

3電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)活動中發(fā)揮作用

綜上所述,電力技術(shù)在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,在這一點上,總的來說是很容易的。電力技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的影響具體的來說不外乎一下幾點：第一改善和提高電網(wǎng)運行水平和控制能力；第二滿足用戶對電能質(zhì)量的需求,和改善電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量；第三優(yōu)化了電網(wǎng)資源配置能力；第四確保和提高電網(wǎng)互聯(lián)的風(fēng)能和太陽能系統(tǒng)容量；第五對大中型城市電網(wǎng)容量和電流的提高,有效促了信息社會的發(fā)展。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.174

在城市經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的現(xiàn)代化建設(shè)中，智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)發(fā)揮著重要作用，不但是智能電網(wǎng)信息化建設(shè)的重要組成部分，還是人們生活水平進(jìn)一步提升的重要保障。因此，對智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)有比較全面的了解，對于推動我國市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展有著重要意義。

1 智能配電自動化系統(tǒng)的概述

根據(jù)相關(guān)研究和調(diào)查可知，從配電容量、規(guī)模等方面進(jìn)行分類，智能配電自動化系統(tǒng)主要有小型、中型和大型三種，而配電自動化主要是指站房總和自動化、相關(guān)自動化設(shè)備、調(diào)度中心到終端站房的安全監(jiān)控、故障預(yù)警與保修、自動化抄表和各種信息數(shù)據(jù)采集等。因此，智能配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)，需要根據(jù)類型、實際要求、目標(biāo)、未來發(fā)展規(guī)劃等選擇合適的規(guī)模，并保證其經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)展性和安全穩(wěn)定性等，才能更好的滿足不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的供電需求。目前，智能配電自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用有著如下幾個方面的優(yōu)點：一是，靈活性比較好，在實際進(jìn)行建設(shè)時，可以根據(jù)配電自動化系統(tǒng)的類型選擇子站、主站和終端等，并且，在以后的擴(kuò)建中，只需要增加一定量的主站系統(tǒng)，則可以滿足更多用戶的用電需求。二是，自動化程度較好。在實際運行過程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并加強(qiáng)操作技能提升，則能保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2 智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)

在實踐過程中，智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)主要包括如下幾個方面：

（1）初級階段需要注重系統(tǒng)供電穩(wěn)定性、安全性和可靠性的有效提高。首先，注重雙電源環(huán)網(wǎng)供電模式的合理應(yīng)用。在進(jìn)行初級階段的智能電網(wǎng)配電自動化建設(shè)，需要連接好相鄰兩條線路，并通過兩個電源來構(gòu)成一個環(huán)網(wǎng)供電模式，才能使配網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到合理優(yōu)化，從而保證配電網(wǎng)手拉手供電方式的實際效果。在這個系統(tǒng)中，需要使用的變電站出線保護(hù)開關(guān)，在結(jié)合微機(jī)的情況下有著多次重合功能、自動操作功能、遙控操作功能等，并且，通信與遠(yuǎn)動設(shè)備、事故信息和監(jiān)控系統(tǒng)等操作也能由微機(jī)控制完成。例如：裝置和線路如果出現(xiàn)故障問題，則會通過RTU將信息迅速傳遞到微機(jī)控制中心，這時主站系統(tǒng)會對其進(jìn)行自動化判斷，并確定故障的發(fā)生范圍，以便根據(jù)現(xiàn)場的實際情況采取斷開故障段開關(guān)的操作。其次，注重自動符合分段器應(yīng)用模式的合理應(yīng)用。在進(jìn)出變電站出線的安裝時，通過自動重合閘開關(guān)發(fā)揮保護(hù)作用，可以在線路上安裝多字自動配電開關(guān)，并同時安裝電壓檢測設(shè)備，對于提高整個配電網(wǎng)的運行安全性有著極大作用。如果配網(wǎng)系統(tǒng)的某個線路段出現(xiàn)故障，自動重合分段器會自行進(jìn)行判斷，并確定關(guān)合故障的時間。由此可見，根據(jù)供電部門的實際情況，選擇合適的操作方式，不但能降低智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)的成本，還能大大提高配電半自動化操作的安全性和可靠性。

（2）注重系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化，減少線損情況。在結(jié)合微機(jī)進(jìn)行操作和控制的情況下，智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)需要注重整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化，并有效建設(shè)線損情況，才能真正提高配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，從而保障各個方面的用電需求。在實踐過程中，首先，需要注重數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建和完善。通過GSM公眾無線通信網(wǎng)短信息服務(wù)，可以實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)程傳輸，因此，在輸電線路上安裝合適的電壓檢測設(shè)備，對于降低線損程度有著極大作用。其次，注重負(fù)荷管控系統(tǒng)的不斷推廣和應(yīng)用。通過GPRS、GSM等移動通信網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建基礎(chǔ)通訊平臺，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶的有效管理，并提供高效的服務(wù)，從而達(dá)到遠(yuǎn)程自動抄表、有序用電、監(jiān)控符合和檢測電能智能的目的。最后，合理采用檢測終端。在充分利用監(jiān)測終端的情況下，各種數(shù)據(jù)信息可以得到及時、有效、全面的采集和整理，并且，變壓器的運行情況也能得到全面監(jiān)控，以在加強(qiáng)無功補償和三相平衡的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)配網(wǎng)運行方式的優(yōu)化管理，從而降低故障問題帶來的影響，對于提升智能電網(wǎng)的配電自動化水平有著重要影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，由于我國不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平存在一定差異，因此，智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)，需要對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況、配網(wǎng)建設(shè)需求、未來發(fā)展規(guī)劃等進(jìn)行全面分析，才能真正提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)的自動化程度。因此，在我國市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，加強(qiáng)智能電網(wǎng)的配電自動化建設(shè)，需要采用分階段建設(shè)的方式，才能增強(qiáng)區(qū)域配電網(wǎng)能力，對于提升我國綜合國力有著極大作用。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0164-01

能源對于人類來說，永遠(yuǎn)是匱乏的。隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。能源問題越來越突出，以火電為主的電力結(jié)構(gòu)給環(huán)境保護(hù)帶來了沉重的壓力。目前，關(guān)于智能電網(wǎng)的研究主要集中在建設(shè)規(guī)劃、關(guān)鍵技術(shù)、運行策略等方面。在電網(wǎng)中長期發(fā)展階段中，大量不同形式的嵌入式發(fā)電方式的引入，尤其是大規(guī)模的間歇性可再生能源的應(yīng)用，使得整個系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性成為需要解決的主要問題。隨著儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，它將會在分布式發(fā)電接入電網(wǎng)方面起到重要的作用。

1.儲能技術(shù)在分布式發(fā)電中的作用

儲能技術(shù)在分布式發(fā)電中的作用大致可以概括為以下三個方面：

（1）由于風(fēng)力、光伏等可再生能源發(fā)電設(shè)備的輸出功率會隨環(huán)境因素變化，此時儲能裝置可以及時地將儲存的能量釋放出來，保證供電的持續(xù)性和可靠性。

（2）改善電能質(zhì)量，維持系統(tǒng)穩(wěn)定。在風(fēng)力發(fā)電中，風(fēng)速的變化會使原動機(jī)輸出機(jī)械功率發(fā)生變化，從而使發(fā)電機(jī)輸出功率產(chǎn)生波動而使電能質(zhì)量下降。應(yīng)用儲能裝置是改善發(fā)電機(jī)輸出電壓和頻率質(zhì)量的有效途徑，同時增加了分布式發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)并網(wǎng)運行時的可靠性。

（3）分布式發(fā)電系統(tǒng)可以與電網(wǎng)連接，實現(xiàn)向電網(wǎng)的饋電，并可以提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)。而一些可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)，受環(huán)境因素的影響較大，因此，無法制訂特定的發(fā)電規(guī)劃。如果配置能量儲存裝置，就可以在特定的時間提供所需的電能，而不必考慮此時發(fā)電單元的發(fā)電功率，只需按照預(yù)先制定的發(fā)電規(guī)劃進(jìn)行發(fā)電。

目前實用的儲能技術(shù)有電池、超導(dǎo)儲能、飛輪儲能、燃料電池等，其中電池儲能技術(shù)歷史悠久、應(yīng)用廣泛，技術(shù)非常成熟。不過也存在運行維護(hù)復(fù)雜、工作環(huán)境要求高、壽命短等顯著缺點。超級電容是近年來出現(xiàn)的一種新型儲能元件，與電池儲能相比具有許多顯著的優(yōu)勢，在特定應(yīng)用場合已經(jīng)顯示出取代電池的趨勢。

2.超級電容儲能系統(tǒng)的優(yōu)點

超級電容也稱為電化學(xué)電容，它具有優(yōu)良的脈沖充放電和大容量儲能性能，是一種介于靜電電容器與電池之間的新型儲能元件。超級電容最大充放電性能由活性物質(zhì)表面的離子取向和電荷轉(zhuǎn)移速度控制，因此可在短時間內(nèi)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移，得到很高的放電比功率；同時，由于電極上沒有發(fā)生決定反應(yīng)速度與限制電極壽命的活性物質(zhì)的相應(yīng)變化，因此它具有很好的循環(huán)壽命。超級電容器存儲的能量可達(dá)到靜電電容器的100倍以上，同時又具有比電池高出10-100倍的功率密度。與靜電電容器相比其優(yōu)點是能量密度非常高，但是它耐壓較低，受制于電解液的分解電壓，漏電較大，容量隨頻率顯著降低，因此適于低頻使用。從其發(fā)展趨勢來看，超級電容主要是用來取代或部分取代電池。與電池相比，超級電容具有許多電池?zé)o法比擬的優(yōu)點。

（1）具有非常高的功率密度。電容器的功率密度可為電池的10-100倍，可達(dá)到10 kW/kg左右，可以在短時間內(nèi)放出幾百到幾千安培的電流。這個特點使得電容器非常適合用于短時間高功率輸出的場合。

（2）充電速度快。超級電容器充電是雙電層充放電的物理過程或電極物質(zhì)表而的快速、可逆的電化學(xué)過程，可以采用大電流充電，能在幾十秒到數(shù)分鐘內(nèi)完成充電過程，是真正意義上的快速充電。而蓄電池則需要數(shù)小時完成充電，即使采用快速充電也需幾十分鐘。

（3）使用壽命長。超級電容器充放電過程中的發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)具有很好的可逆性，不易出現(xiàn)類似電池中活性物質(zhì)那樣的晶型轉(zhuǎn)變、脫落、枝晶穿透隔膜等引起的壽命終止的現(xiàn)象，碳基電容器的理論循環(huán)壽命為無窮，實際可達(dá)100000次以上，比電池高10-100倍。

（4）低溫性能優(yōu)越。超級電容充放電過程中發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移大部分都在電極活性物質(zhì)表面進(jìn)行，所以容量隨溫度的衰減非常小。電池在低溫下容量衰減幅度卻可高達(dá)70%。

由于分布式發(fā)電導(dǎo)致的電能質(zhì)量問題往往具有持續(xù)時間短、出現(xiàn)頻繁的特點，應(yīng)用超級電容作為儲能設(shè)備進(jìn)行快速補償是理想的技術(shù)方案。雖然目前超級電容單位容量制造成本高于蓄電池，但在短時間應(yīng)用領(lǐng)域，超級電容的性能和綜合成本均優(yōu)于電池及其它儲能技術(shù)。

3.儲能仿真

儲能技術(shù)最重要的作用之一就是保持系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定，為了更好的說明和驗證儲能技術(shù)的這一特點，本文使用PSCAD軟件對超級電容儲能技術(shù)進(jìn)行了仿真研究。從仿真波形可以看出，在系統(tǒng)于3- 3.05秒鐘期間中斷輸出后，系統(tǒng)輸送的有功和無功中斷，但此時由于儲能裝置的存在，系統(tǒng)母線電壓和電流并未變化。由于直流母線電壓的穩(wěn)定、穩(wěn)健，其逆變并網(wǎng)時就不會給電網(wǎng)帶來波動沖擊，電能質(zhì)量就會大大提高。

4.結(jié)論

儲能技術(shù)在分布式發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，超級電容由于其自身具備的一些優(yōu)勢，將有廣闊的應(yīng)用前景。本文介紹了超級電容的特點，以及其作為儲能裝置在分布式發(fā)電系統(tǒng)中所起到的作用，并通過PSCAD仿真加以了驗證。仿真說明，當(dāng)系統(tǒng)電源出現(xiàn)短時斷供時，超級電容儲能裝置能保持系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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[3] 陳習(xí)坤，湯雙清，劉剛.飛輪儲能電池在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]，機(jī)械與電子 ，2005. （3）.

篇5

中圖分類號：U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

我國配電網(wǎng)的發(fā)展明顯滯后于發(fā)電、輸電，在供電質(zhì)量方面與國際先進(jìn)水平也有一定差距。目前，用戶遭受的停電時間，絕大部分是由于配電系統(tǒng)原因造成的。配電網(wǎng)落后也是造成電能質(zhì)量惡化的主要因素，電力系統(tǒng)的損耗有近一半產(chǎn)生在配電網(wǎng)，我國配電網(wǎng)的自動化、智能化程度以及自愈和優(yōu)化運行能力遠(yuǎn)低于輸電網(wǎng)，因此智能配電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)成為我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

一、智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)即以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全生、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的電力供應(yīng)不增值服務(wù)。

智能電網(wǎng)是人類面對電力供需平衡、新能源的接入、電網(wǎng)可靠性以及信息安全挑戰(zhàn)的一種必然選擇。它的核心內(nèi)涵是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化。它代表了電網(wǎng)將來進(jìn)化的一種愿景結(jié)合先進(jìn)的自動化技術(shù)、信息技術(shù)以及可控電力設(shè)備，支持從發(fā)電到用電的整個電力供應(yīng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，尤其是新能源的接入以及電網(wǎng)的安全運行。

二、智能配電網(wǎng)發(fā)展要求、面臨的問題及挑戰(zhàn)

1、智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展要求

（1）綜合考慮總體配電系統(tǒng)控制與終端用戶控制，實現(xiàn)配電系統(tǒng)性能的優(yōu)化，取得最優(yōu)的電能質(zhì)量和最可靠的穩(wěn)定性。

（2）支持分布式電源高比重的并入，使系統(tǒng)的效率、靈活性、整體性能夠得到有效提高，以利用分布式電源可靠的優(yōu)化系統(tǒng)性能；配電系統(tǒng)故障時，可利用分布式電源局部供電。

2、配電網(wǎng)急需解決以下問題

（1）配電網(wǎng)自愈控制問題和運行優(yōu)化問題；

（2）配電網(wǎng)運行中，大量分布式電源的并網(wǎng)，對配電網(wǎng)的影響問題；

（3）支持電力市場運行和可再生能源發(fā)電的政策問題；

（4）現(xiàn)代化的充放電設(shè)備對配電網(wǎng)的影響問題；

（5）配電網(wǎng)卡脖子問題；

（6）對于用戶參與配電網(wǎng)需求側(cè)管理問題；

（7）負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)峰問題。

智能配網(wǎng)改變了傳統(tǒng)配網(wǎng)的一些特性，也必然給電網(wǎng)發(fā)展帶來一些挑戰(zhàn)。比如分布式電源接入，可能會對電網(wǎng)電壓造成影響，或者不經(jīng)意造成短路甚至引起配網(wǎng)孤島化等問題。最近幾年，微電網(wǎng)這個話題在世界范圍引起熱議。分布式電源接入可以借助微電網(wǎng)的發(fā)展獲得一些優(yōu)勢，變得更加穩(wěn)定。如果能夠由一個先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)來控制分布式電源，通過先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行監(jiān)控，分布式電源接入電網(wǎng)可能帶來的種種問題將會得到有效解決。智能配電及分布式電源接入是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。但是，風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、電動汽車充換電站、儲能設(shè)備及微網(wǎng)等新型電源及負(fù)荷直接接入配電網(wǎng)，給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的技術(shù)問題和挑戰(zhàn)。因此，配電網(wǎng)急需發(fā)展新的技術(shù)和工具，增加配電網(wǎng)的可靠性、靈活性及效率。目前，各國都在積極開展許多相關(guān)研究，開發(fā)實用有效的技術(shù)解決方法，從而應(yīng)對新的挑戰(zhàn)。

三、智能配電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

1、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運行研究

第一，結(jié)構(gòu)方面，首先，在分析制約配電網(wǎng)智能化的政策及技術(shù)因素基礎(chǔ)上，規(guī)劃配電網(wǎng)走向智能的策略與步驟，其中，需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)等約束，分析系統(tǒng)長期供需狀況，目的是確保資金投入和新產(chǎn)品、技術(shù)有序進(jìn)入，并考慮如何構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的電子商務(wù)式的未來電網(wǎng)；其次，進(jìn)行分散電源規(guī)劃研究，包括準(zhǔn)入條件(地點、費用)分析，采用含成本、可靠性等多種因素的多目標(biāo)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行投資規(guī)劃及其影響因子分析，含有分散電源的配電網(wǎng)新型潮流、GIS及可靠性分析，分散電源運行管理、風(fēng)險及DR對運行影響分析等。第二，運行方面，為實現(xiàn)完美電力目標(biāo)，支持系統(tǒng)應(yīng)包含自動儀表測量、用戶用電管理、配電網(wǎng)運營優(yōu)化、設(shè)備故障預(yù)測、停電管理及恢復(fù)、峰荷管理等功能模塊。

2、分散電源、分布存儲及DR研究

①DR市場建設(shè)。首先，提出包括智能儀表、智能電器、智能樓宇、分散電源、分布存儲、熱電聯(lián)產(chǎn)、市場交易平臺、用戶管理、用戶分析及決策、數(shù)據(jù)管理、結(jié)算及賬單管理、爭議處理、通訊等各種要素在內(nèi)的DR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；其次，針對不同用戶，分別確定參與DR的運作模式、容量以及評價體系；最后，應(yīng)適時建設(shè)示范小區(qū)。

②分布存儲設(shè)備設(shè)計。首先，需確定它與電網(wǎng)間的接口，包括安裝地點、數(shù)據(jù)流及其控制、管理系統(tǒng)；其次，進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性分析，并實施現(xiàn)場測試；最后，需研究存儲設(shè)備提供輔助服務(wù)的能力及其實時性能。值得一提的是，電動汽車近年來得到廣泛應(yīng)用，它一般選擇在負(fù)荷低谷時段進(jìn)行快速充電，這類負(fù)荷十分分散，且隨機(jī)性強(qiáng)，如果大量存在，將對電網(wǎng)的控制及電能質(zhì)量帶來新的挑戰(zhàn)，同時，它也是一個移動電源，用戶可以選擇在負(fù)荷高峰，實時電價高的時段向電網(wǎng)注入多余電能以獲取利潤，這對未來市場的運行也必將產(chǎn)生巨大的影響，以上兩方面的問題都需要做深入研究。

③智能儀表選擇。DR離不開間斷式測量且提供雙向信息服務(wù)的自動智能儀表及其開放式管理系統(tǒng)，需要定義其通訊網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)原型、數(shù)據(jù)格式與功能模塊。此外，眾多智能儀表的產(chǎn)品供應(yīng)商多來自IT領(lǐng)域，其更新?lián)Q代速度快，會帶來相互間不兼容、系統(tǒng)更換頻繁的問題，需要采取統(tǒng)一模型和標(biāo)準(zhǔn)以及模塊化設(shè)計生產(chǎn)等措施。

④運行分析。一是能根據(jù)電價及天氣情況實時預(yù)測分散電源的電量輸出；二是在市場環(huán)境下，進(jìn)行包括隨機(jī)潮流及短路電流等在內(nèi)的穩(wěn)態(tài)分析；三是考慮分散電源運行間斷性的經(jīng)濟(jì)調(diào)度和機(jī)組組合；四是包括分散電源、DR用戶、分布存儲設(shè)備、電力電子元件及其控制系統(tǒng)的暫態(tài)時域及頻域分析，以確保系統(tǒng)運行的安全可靠；最后，由于分散電源通常由電力電子元件接入電網(wǎng)，因此，需要研究電力電子設(shè)備及通訊系統(tǒng)的可用性及其可能的運行模式。

⑤開發(fā)基于分散電源、DR用戶、分布存儲設(shè)備

等元素在內(nèi)的新型能量管理系統(tǒng)。這需要有嶄新的理念、工具和技術(shù)保證手段，重點是研究如何利用這些元素建立自愈網(wǎng)絡(luò)、如何利用遠(yuǎn)方控制協(xié)調(diào)這些分散元素以及如何確保電網(wǎng)電能質(zhì)量等。

3、配電設(shè)備優(yōu)化管理

首先，研究設(shè)備實時狀態(tài)監(jiān)視及診斷的高級模型、算法與工具；其次，從可靠性、電能質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)支撐等方面進(jìn)行設(shè)備管理風(fēng)險及社會、經(jīng)濟(jì)效益分析；再次，大力研究如何應(yīng)用新型導(dǎo)體及絕緣材料提高線路熱極限，如何更好地實現(xiàn)網(wǎng)間互聯(lián)，如何進(jìn)一步發(fā)揮超導(dǎo)等在控制潮流和預(yù)防阻塞方面的作用，如何充分應(yīng)用可視化系統(tǒng)、安全限制下的最優(yōu)潮流等分析工具，使配電設(shè)備更具使用效率。

4、不同類型能源間的相互作用研究

除電力外，還包括天然氣、供熱、水等其他形式的能源系統(tǒng)，它們相互作用，需要建立互聯(lián)模型，并進(jìn)行規(guī)劃及運行層面上的全局優(yōu)化，以減少彼此冗余度，進(jìn)而提高整體效率，達(dá)到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境上的最佳狀態(tài)。

結(jié)束語

智能配電網(wǎng)是建設(shè)有中國特色堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分,是應(yīng)對我國未來能源危機(jī)、環(huán)境污染、氣候變化等問題的重要措施,是提升配電網(wǎng)運營指標(biāo)、提高配電自動化水平、解決分布式電源大量接入對電網(wǎng)造成的負(fù)面影響、增強(qiáng)用戶與電網(wǎng)的互動能力及電網(wǎng)的運掌控能力的有效手段。

參考文獻(xiàn)

篇6

中圖分類號：TM769

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-2374(2011)27-0132-03

2010年上海世博會旨在展示人類未來的美好生活，期間推廣的一些全新的技術(shù)項目己成為全世界的共識。其中一項叫做“智能電網(wǎng)”的技術(shù)吸引了人們的目光，整個世博園都成了它的實驗場，也成為中國首個智能電網(wǎng)的示范區(qū)。智能電網(wǎng)離我們其實并不遙遠(yuǎn)，舉例來說，上海世博園的能量中心是110kV蒙自變電站主變壓器，不僅承擔(dān)了浦西園區(qū)的電力供應(yīng)，而且實現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的信息采集和處理。再如，貼近百姓生活的智能電網(wǎng)應(yīng)用就是分時電表，這是近年來為適應(yīng)峰谷分時電價的需要而提供的一種電能表。它可按預(yù)定的峰、谷、平時段的劃分，分別計量高峰、低谷、平段的用電量，從而采用不同的電價，發(fā)揮電價的調(diào)節(jié)作用，以合理使用電力資源，發(fā)揮最大效益。智能電網(wǎng)所涉及和覆蓋的范圍相當(dāng)廣，本文旨在探討智能電網(wǎng)的概念、特征及其關(guān)鍵技術(shù)。

一、智能電網(wǎng)的概念及主要特征

智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。從概念上說，智能電網(wǎng)(smartpower grids)就是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、決策分析技術(shù)和控制技術(shù)，與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)，即電網(wǎng)的智能化，也叫做“電網(wǎng)2．0”。

智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測和控制電網(wǎng)運行，可以及時發(fā)現(xiàn)和診斷運行故障，能夠有效實現(xiàn)電網(wǎng)的自我恢復(fù)，避免大面積停電，最大程度地減小損失。同時，智能電網(wǎng)具有更高的安全性，能夠?qū)υ诓煌闆r下造成的擾動自動進(jìn)行辨識和反應(yīng)，保證人身和電網(wǎng)設(shè)備的安全。另外，智能電網(wǎng)的智能性突出表現(xiàn)在對電力供應(yīng)的平衡能力上，能夠進(jìn)行及時的調(diào)度，平衡缺口，實現(xiàn)最佳的供電數(shù)量和質(zhì)量。智能電網(wǎng)的特征主要有以下幾點：

1．白愈性。白愈性是智能電網(wǎng)最重要的特征。智能電網(wǎng)使用在線不間斷評估方式進(jìn)行自我監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)預(yù)備發(fā)生和正在發(fā)生的問題，并能夠自動采取修復(fù)措施，將危害降低到最低。智能電網(wǎng)的白愈性最大限度的減少了供電服務(wù)的中斷，保證穩(wěn)定的供電服務(wù)。

2．鼓勵和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運行和管理。智能電網(wǎng)的另一個革新是將用戶也納入到管理系統(tǒng)中來，從而更有助于平衡供求關(guān)系，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。通過智能電網(wǎng)，用戶可以時時獲知自己的電力消費情況，以及供電服務(wù)信息，并制定自己的使用方案。

3．?dāng)?shù)字化和信息化?，F(xiàn)代信息通信技術(shù)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、芯片技術(shù)等數(shù)字化數(shù)據(jù)采集、控制裝置和手段將在智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，具備專有自主分析功能的數(shù)字化芯片嵌入電力裝置中，電網(wǎng)進(jìn)入數(shù)字化信息時代。

4．全過程智能化。智能電網(wǎng)是全過程的智能化。發(fā)電上，主要是新能源的接入與智能化的協(xié)調(diào)。用戶端，則與供電方實現(xiàn)智能化的互動協(xié)調(diào)，整體上實現(xiàn)“實時的需求響應(yīng)”，用戶將根據(jù)自己的電力需求，以及電力系統(tǒng)滿足自己需求的能力，來調(diào)整自己的電力消費，從而獲得實實在在的好處。

二、建設(shè)智能電網(wǎng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)

(一)堅強(qiáng)而靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

智能電網(wǎng)的推進(jìn)離不開信息通信，離不開堅強(qiáng)而靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。一個布置科學(xué)合理的配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詻Q定智能電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)劣。配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪桥潆娮詣踊虳MS高級應(yīng)用功能的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲谐Ｒ姷姆治龇椒ㄊ青徑泳仃嚪ê蜆渌阉鞣?。鄰接矩陣法和搜索分析法同時應(yīng)用于配電網(wǎng)的拓?fù)浞治?。鄰接矩陣法?yīng)用在廠站分析中，適用于所有的主接線形式。鄰接矩陣法應(yīng)用于廠站的拓?fù)浞治鰰r，用節(jié)點消去法代替鄰接矩陣的自乘運算，能夠提高廠站的拓?fù)溆嬎闼俣取?/p>

(二)高級計量體系和需求側(cè)管理

由于能實現(xiàn)帶有時標(biāo)的多種計量，智能電表實際上成為分布于網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)傳感器和量測點。因此，高級計量體系不僅能為電力公司提供遍及系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施，也能提供系統(tǒng)范圍的量測和可觀性，被視為是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的第一步。它既可以使用戶直接參與到實時電力市場中來，又可為系統(tǒng)的運行和資產(chǎn)管理帶來巨大效益。

高級計量體系由安裝在用戶端的智能電表、位于電力公司內(nèi)的計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)和連接它們的通訊系統(tǒng)組成。近期，為了加強(qiáng)需求側(cè)管理，該體系又延伸到了用戶住宅之內(nèi)的室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(HAN)。這些智能電表，能根據(jù)需要同時實現(xiàn)多種計量(如kw?h，kvar，kw?V等)，設(shè)定計量間隔(如5min，15min，1h等)，并具有雙向通訊功能，支持遠(yuǎn)程設(shè)置、接通或斷離、雙向計量、定時或隨機(jī)計量讀取。同時，有的也可以作為通向用戶室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，起到用戶端口(Customer Portal)的作用，提供給用戶實時電價和用電信息，并實現(xiàn)對用戶室內(nèi)用電裝置的負(fù)荷控制，達(dá)到需求側(cè)管理的目的。

(三)開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)

通信支撐是智能電網(wǎng)的重要組成部分，而通信接入是智能電網(wǎng)通信支撐的關(guān)鍵。由于EPON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌蚺c電力配電網(wǎng)環(huán)形、鏈形結(jié)構(gòu)完全吻合，能夠節(jié)省光纖，能夠?qū)崿F(xiàn)站點到配電終端之問鏈路的1+1保護(hù)功能并且實現(xiàn)50ms保護(hù)切換，能夠?qū)崿F(xiàn)單纖雙向高帶寬業(yè)務(wù)承載，全程無源，能夠完全滿足智能電網(wǎng)堅強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的要求，因此EPON是智能電網(wǎng)通信接入的最佳技術(shù)選擇，基于EPON技術(shù)組網(wǎng)是配電、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)的理想通信方式并將在智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。

(四)高級電力電子設(shè)備

電力電子技術(shù)是使用電力電子器件(如晶閘管、絕緣柵雙極晶體管等)對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。智能電網(wǎng)的一個重要技術(shù)基礎(chǔ)就是大功率電力電子，以滿足智能電網(wǎng)所要求實現(xiàn)的特性。這項技術(shù)具有明顯的節(jié)能效果，還能提高系統(tǒng)的運作效率，使系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。電力電子設(shè)備是弱電控制強(qiáng)電的媒介，也是設(shè)備連接到計算機(jī)的途徑。

(五)可再生資源接入

可再生資源主要包括太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物質(zhì)能。如今，電力和能源的供應(yīng)緊張已成為制約我國國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。從建設(shè)成本和資源保護(hù)的角度出發(fā)，通過新增發(fā)、輸、配電設(shè)備來滿足日益增長的高峰負(fù)荷的需求變得越來越困難。此外，電力生產(chǎn)過程的連續(xù)性，要求發(fā)電、供電和用電之間必須隨時保持平衡，電力系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電容量和設(shè)備均需要具備相應(yīng)的備用容量。電力系統(tǒng)對大規(guī)模電能儲存技術(shù)提出了現(xiàn)實需求，大規(guī)模的電能儲存技術(shù)可用于電力的“削峰填谷”，改善電力的供需矛盾，提高發(fā)電設(shè)備的利用率。

目前，各個國家普遍認(rèn)為，太陽能和風(fēng)能是解決 能源問題的根本途徑，以下數(shù)字對此進(jìn)行了說明：

每年流向地球的太陽能：5．46×1024J

每年全球的可利用風(fēng)能：2．5×1021J

全世界石油總儲量：1．89×1022J

全世界天然氣總儲量：1．57×1022J

全世界每年能量消耗量(2007年)：5．0×1020

每年流向地球的太陽能的0．01％或風(fēng)能的20％就足夠全世界的能量消耗。根據(jù)德國太陽能工業(yè)協(xié)會Bundseverband solarwirtschaft的預(yù)測，在本世紀(jì)中葉以后，太陽能和風(fēng)能，特別是太陽電池發(fā)電，將成為主要的能源。

(六)智能調(diào)度和廣域保護(hù)系統(tǒng)

1．系統(tǒng)快速仿真與模擬。己開發(fā)的DTS是一個較復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，其核心包括四個部分：(1)電力系統(tǒng)模擬子系統(tǒng)(Power System Model，簡稱PSM)。它模擬實際的電力系統(tǒng)的運行狀況，即電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及各種設(shè)備的靜態(tài)和動態(tài)響應(yīng)。PSM包括模型生成和算法求解，電力系統(tǒng)仿真模型包括網(wǎng)絡(luò)模型、負(fù)荷模型、變壓器模型、發(fā)電機(jī)模型、繼電保護(hù)和自動裝置模型和外網(wǎng)等值模型等。仿真算法技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?jié)點優(yōu)化，穩(wěn)態(tài)潮流計算，故障計算，暫態(tài)過程計算，動態(tài)全過程仿真計算，操作處理方法等。(2)教員控制子系統(tǒng)。包括培訓(xùn)教案制作，培訓(xùn)過程控制和培訓(xùn)綜合評估。它提供故障的設(shè)置，可進(jìn)行暫停、恢復(fù)、快照、恢復(fù)初態(tài)、恢復(fù)事故前的狀態(tài)、重放等。(3)SCADA／EMS仿真子系統(tǒng)，即圖形支撐系統(tǒng)。要求與在線系統(tǒng)在顯示內(nèi)容與畫面風(fēng)格上一致，也就是與實際SCADA／EMs圖形一體化，DTS可以共享SCADA的廠站圖、系統(tǒng)圖。將描述SCADA／EMs系統(tǒng)的廠站圖和系統(tǒng)圖的圖形數(shù)據(jù)文件經(jīng)過數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)換處理，DTS系統(tǒng)的圖形支撐系統(tǒng)可直接調(diào)用顯示。(4)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)。它是DT8數(shù)據(jù)管理的中心，也為DTS其它核心模塊提供了數(shù)據(jù)通信的平臺。DTS數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案采用了大型商用數(shù)據(jù)庫與實時共享庫相結(jié)合的辦法。用ORACLE數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)維護(hù)模擬EMS數(shù)據(jù)庫、圖形庫和培訓(xùn)教案庫，而用實時共享庫仿真實際SCADA實時數(shù)據(jù)庫。

2．智能預(yù)警技術(shù)。智能預(yù)警系統(tǒng)主要起到對無人值守變電站的安全維護(hù)作用，對于影響設(shè)備運行狀態(tài)的各種因素及時進(jìn)行預(yù)警，例如水災(zāi)、火災(zāi)、設(shè)備異常、煙霧、電纜溝異常等。智能預(yù)警技術(shù)通過在線監(jiān)測，提早發(fā)現(xiàn)故障并及時處理，大大提高了變電站的安全運行水平。

3．優(yōu)化調(diào)度技術(shù)。智能電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)是指綜合運用多種技術(shù)對整個電網(wǎng)進(jìn)行智能控制。一體化調(diào)度管理技術(shù)體現(xiàn)了智能化調(diào)度中心高效和規(guī)范運轉(zhuǎn)。一體化調(diào)度計劃運作平臺和大型可再生及分布式能源接入控制技術(shù)體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性與靈活性，符合國家節(jié)能減排的政策，也利于資源的大規(guī)模配置，同時也為靈活的大規(guī)?？稍偕c分布式能源的接入提供技術(shù)支撐。

4．預(yù)防控制技術(shù)，如電網(wǎng)故障智能化辨識及其恢復(fù)。由高速計算機(jī)處理的準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)使得專家診斷來確定現(xiàn)有的、正在發(fā)展的和潛在的問題的解決方案，并提交給系統(tǒng)運行人員進(jìn)行判斷。智能電網(wǎng)通過實時通信系統(tǒng)和高級分析技術(shù)的結(jié)合使得執(zhí)行問題檢測和響應(yīng)的自動控制行動成為可能，它還可以降低已經(jīng)存在問題的擴(kuò)展，防止緊急問題的發(fā)生，修改系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)和潮流以防止預(yù)測問題的發(fā)生。

篇7

中圖分類號：TN915文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

對智能電網(wǎng)內(nèi)涵的解讀不同國家各有不同，各國建設(shè)智能電網(wǎng)的側(cè)重點也不盡相同，但最基本的內(nèi)容是一致的，國際能源大會對智能電網(wǎng)的定義是：智能電網(wǎng)是建立在高度集成的雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感、測量技術(shù)以及先進(jìn)的控制、決策支持系統(tǒng)，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的目標(biāo)。智能電網(wǎng)是IT產(chǎn)業(yè)與能源產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，它通過用戶與電網(wǎng)公司之間的網(wǎng)絡(luò)互動實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向，從而優(yōu)化電網(wǎng)管理，提高電網(wǎng)運行效率。 

智能電網(wǎng)的概念最早是由美國推出的。美國電網(wǎng)是世界上最大的電網(wǎng)，在時間和空間上都很復(fù)雜，具有強(qiáng)非線性及不確定性。隨著風(fēng)能、太陽能等可再生能源入網(wǎng)規(guī)模的增大，電網(wǎng)的不穩(wěn)定性問題日益突出。2003年美國大停電后美國努力提高電網(wǎng)運行的可靠和效率，在電網(wǎng)安裝大量的傳感器以采集電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行與控制需要的信息，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。

一、智能配電網(wǎng)的概念 

在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過程中，各國結(jié)合其電力工業(yè)發(fā)展的具體情況，通過不同領(lǐng)域的研究和實踐，形成了各自的發(fā)展方向和技術(shù)路線，也反映出各國對未來電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理解。近年來，隨著各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，發(fā)展智能配電網(wǎng)已在世界范圍內(nèi)形成共識［1］。從技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的角度看，世界各國、各領(lǐng)域的專家、學(xué)者普遍認(rèn)同以下觀點：智能配電網(wǎng)是將先進(jìn)的傳感量測技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)、自動控制技術(shù)和能源電力技術(shù)相結(jié)合，并與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng)。 

智能配電網(wǎng)是實現(xiàn)全社會低碳發(fā)展的關(guān)鍵。在發(fā)電端應(yīng)用智能配電網(wǎng)技術(shù)可以提升接納清潔能源的能力，還可提高傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)的效率；在電網(wǎng)環(huán)節(jié)可以降低線路損耗，提高輸電效率，提升電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施資源利用率和供電可靠性，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的；在深入千家萬戶的配電端，通過智能電表，可將用電信息反饋給用戶，提高用電效率，用戶還可通過智能配電網(wǎng)將自家太陽能發(fā)電賣給電網(wǎng)，實現(xiàn)智能互動和綠色節(jié)能。 

二、我國智能配電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題 

（一）配電自動化 

目前國內(nèi)配網(wǎng)自動化的建設(shè)風(fēng)風(fēng)火火，但很多建設(shè)者對于要達(dá)到的目標(biāo)和實施路線不明確。由于配網(wǎng)自動化的投資很巨大，必須“好鋼用在刀刃上”，不應(yīng)全面鋪開，針對不同級別的供電區(qū)域有差異化的實施方案。目前國內(nèi)的配電網(wǎng)一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較薄弱，單電源供電較多，不能滿足N-1原則，無法實現(xiàn)饋線自動化這一重要功能。未來應(yīng)聚焦在A類和B類供電區(qū)域?qū)崿F(xiàn)饋線自動化功能，對一次網(wǎng)架進(jìn)行改造，滿足N-1原則，對于過于復(fù)雜的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也給予簡化。主站系統(tǒng)遵循IEC61970/61968標(biāo)準(zhǔn)是實現(xiàn)智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵之一，在業(yè)務(wù)功能上，可先考慮實現(xiàn)不含可再生能源發(fā)電的饋線自動化，以提高供電可靠性。一次設(shè)備技術(shù)相對成熟，為了滿足遙控的需要，要進(jìn)行電控化，甚至智能化的改造。自動化終端設(shè)備實現(xiàn)分布式智能處理還需要實踐檢驗其成熟度［2］。通信平臺的建設(shè)至關(guān)重要，目前主要考慮采用光纖、無線、載波等通信技術(shù)的混合使用，但在具體的選擇上還未達(dá)成共識。海量的配網(wǎng)自動化設(shè)備維護(hù)，對供電局的人員配置和技術(shù)水平提出了更高的要求。 

（二）可再生能源、儲能及微網(wǎng)能量管理 

未來城市內(nèi)實現(xiàn)高密度可再生能源發(fā)電，會根據(jù)發(fā)電規(guī)模的大小在配電網(wǎng)或用電網(wǎng)層面實現(xiàn)并網(wǎng)運行。為了消抑太陽能光伏發(fā)電的間歇波動特性，會配套建設(shè)儲能裝置。受城市內(nèi)占地和投資金額的限制，清潔能源及儲能目前的建設(shè)規(guī)模都不大。微網(wǎng)能量管理作為智能電網(wǎng)重要研究課題，目前還處在研究階段。2010年12月31日，河南財專分布式光伏發(fā)電及微網(wǎng)運行控制試點工程聯(lián)調(diào)成功，進(jìn)入試運行階段。光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量為380千瓦，通過試點工程建設(shè)，旨在研究分布式光伏電源對配網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)損、潮流、電能質(zhì)量、繼電保護(hù)等方面的影響，掌握分布式發(fā)電、儲能接入與微網(wǎng)運行控制技術(shù)，積累微網(wǎng)運行經(jīng)驗；研究光伏發(fā)電技術(shù)接入要求和原則，為清潔電源發(fā)展提供規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)。 

（三）汽車充電 

我國寄希望于電動汽車能帶動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)“彎道超車”。但電動汽車整個行業(yè)的運營模式還有待研究討論，目前國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)都已確定了以換電為主，充電為輔的運營模式，但汽車廠家希望全部以充電為主，畢竟電池在整個電動汽車中占有很大一部分利潤。在換電模式方面，究竟是以就地集中充換電為主，還是配送換電為主，也存在著較大爭議。單臺充電設(shè)施的功率可達(dá)幾千瓦，大規(guī)模充電設(shè)施與主電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行和有序充電控制，是電動汽車發(fā)展中不可忽視的技術(shù)難題，國家863計劃中專門立項對此進(jìn)行研究［3］。2011年1月10日，國家電網(wǎng)公司智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)浙江示范工程在杭州順利通過中電聯(lián)的科技成果鑒定。鑒定專家組認(rèn)為，這一項目是國際上首個實現(xiàn)城際互聯(lián)的電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。目前，杭州已建成10座充換電站，今年還將開工建設(shè)兩座大型集中充電站，建成12座充換電站，同時還將建設(shè)30座動力電池配送站以及600個充電樁。但是，到目前為止，對于電動汽車的有序充電和電池?fù)Q電標(biāo)準(zhǔn)等問題尚未解決。 

三、我國智能電網(wǎng)建設(shè)分為三個階段：2009-2010年為規(guī)劃試點階段，主要進(jìn)行智能電網(wǎng)規(guī)劃、研究開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)、制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、開展試點；2011-2015年為全面建設(shè)階段，加快特高壓和配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)的服務(wù)體系；2016-2020年為提升階段，全面建成統(tǒng)一的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。 

我國建設(shè)中國特色智能電要兼顧供電安全可靠性、可持續(xù)發(fā)展性及市場競爭性等諸方面，全面規(guī)劃，協(xié)調(diào)發(fā)展。我國今后發(fā)展智能電網(wǎng)應(yīng)注意以下幾點： 

（一）智能電網(wǎng)建設(shè)一次性投入大，政府要給予資金、財稅政策的支持。 

（二）智能電網(wǎng)建設(shè)在世界上還處于起步階段，有很多關(guān)鍵技術(shù)需要進(jìn)行科技攻關(guān)，我國應(yīng)加大人力、物力投入，搶占智能電網(wǎng)發(fā)展的先機(jī)。 

（三）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。制定統(tǒng)一的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定建設(shè)與運營、通信、信息等方面的標(biāo)準(zhǔn)。2009年國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會組織成立的智能電網(wǎng)國際戰(zhàn)略工作組提出了與智能電網(wǎng)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)列表，對我國制訂智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系有借鑒作用。 

（四）建設(shè)統(tǒng)一的電力信息平臺。實現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化、集成應(yīng)用一體化，完善全網(wǎng)的動態(tài)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度。還要防范信息安全的風(fēng)險，保障信息采集安全、通信安全和數(shù)據(jù)安全，防止黑客的入侵和病毒的攻擊。 

（五）建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)電網(wǎng)，提高遠(yuǎn)距離輸電能力，這是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。 

（六）在終端用戶側(cè)安裝智能電表，實時監(jiān)控、反饋用電側(cè)信息。實現(xiàn)信息交互、自動控制等。 

（七）強(qiáng)化配電網(wǎng)的自動化建設(shè)，建設(shè)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)功能的智能變電站。 

（八）發(fā)展儲能技術(shù)，研制各種儲能設(shè)備。推廣分布式能源需要有能量和功率密度大、儲能效率高、響應(yīng)速度快、壽命長的高效儲能裝置做配套，儲能裝置有可充電蓄電池、超導(dǎo)儲能、超級電容等。目前，大容量的儲能系統(tǒng)主要是抽水儲能。 

參考文獻(xiàn)： 

篇8

現(xiàn)階段，隨著電網(wǎng)信息行業(yè)的飛速發(fā)展，智能化已逐步取代傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，但隨之而來的安全問題逐漸成為研究熱點，因而信息安全問題成為保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。電力作為國家發(fā)展、生活生產(chǎn)必不可少的動力來源，其影響甚大，隨著社會用電量的逐漸提高，智能電網(wǎng)技術(shù)已成為發(fā)展必然趨勢，因此需要充分加強(qiáng)該系統(tǒng)的信息安全控制，具體分析如下。

 

1 智能電網(wǎng)信息安全現(xiàn)狀分析

 

1.1 智能電網(wǎng)發(fā)展

 

現(xiàn)階段，全球各國均在執(zhí)行智能電網(wǎng)建設(shè)，充分表明了智能電網(wǎng)的優(yōu)勢價值，相應(yīng)技術(shù)、規(guī)劃體系建設(shè)需要相應(yīng)的安全防護(hù)機(jī)制。國內(nèi)對智能電網(wǎng)的定義為，特高壓條件下，通過集合先進(jìn)通訊技術(shù)、信息控制技術(shù)實現(xiàn)自動控制、互動良好的智能電網(wǎng)?，F(xiàn)階段，電網(wǎng)公司已經(jīng)出行相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，并針對配電設(shè)備的規(guī)范化、數(shù)字化發(fā)展提出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，一定程度上促進(jìn)了電力設(shè)備供貨商的技術(shù)研發(fā)工作。我國智能電網(wǎng)發(fā)展起步較晚，發(fā)展尚處于初級階段，發(fā)展空間較為廣闊。

 

1.2 智能電網(wǎng)信息安全控制

 

智能電網(wǎng)控制中一般采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備的運行狀態(tài)、廠區(qū)環(huán)境等信息采集后進(jìn)行傳輸，景觀分析處理后進(jìn)行決策控制。智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，信息采集、傳輸、處理等環(huán)節(jié)均會受到外來威脅影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)受損、信息破壞，進(jìn)而形成整個管理系統(tǒng)的巨大漏洞，針對上述現(xiàn)象，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中需要加強(qiáng)安全防御體系建設(shè)，充分研制出安全保護(hù)技術(shù)，進(jìn)行充分有效的實時防護(hù)控制，避免數(shù)據(jù)受損、惡意攻擊等現(xiàn)象。另一方面，需要充分加強(qiáng)信息安全體系的建設(shè)管理，提高信息的私密性保護(hù)、真實性、完整性控制。

 

1.3 電力行業(yè)信息安全分析

 

現(xiàn)階段，國家將信息安全問題逐漸提升到新一層次高度，使得智能電網(wǎng)下的信息安全問題逐漸成為關(guān)注熱點。2003年，某地區(qū)智能電網(wǎng)曾出現(xiàn)安全問題導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，進(jìn)而導(dǎo)致突發(fā)性事故，警報數(shù)量過大導(dǎo)致整體預(yù)警系統(tǒng)癱瘓，無法避免的大規(guī)模停電對當(dāng)?shù)鼐用竦纳钌a(chǎn)造成了惡劣影響。智能電網(wǎng)實行最近幾年，多次發(fā)生系統(tǒng)漏洞、病毒侵襲、故障事故等狀況，是相應(yīng)安全防護(hù)手段不完善、核心技術(shù)不完善的宏觀體現(xiàn)，為此，電力行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者需要加強(qiáng)信息安全控制工作。

 

2 信息安全防護(hù)系統(tǒng)建設(shè)

 

2.1 智能電網(wǎng)的信息采集安全

 

信息采集作為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)中的信息采集一般借助傳感器實現(xiàn)，經(jīng)短距離總線傳輸實現(xiàn)信息識別工作，現(xiàn)階段，國內(nèi)主要以有線方式為主。有線傳輸下的信息采集首先需要保證數(shù)據(jù)的精確性不受影響，目前對于常規(guī)環(huán)境下的溫濕度、電流電壓、煙感紅外信息等技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，傳感器的準(zhǔn)確度也比較高，但對于特殊環(huán)境下，例如高溫、高電磁環(huán)境、高海拔下的傳感器準(zhǔn)確度仍是應(yīng)不斷研究解決的問題。

 

為了保證信息采集的安全性，需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)終端控制工作，一般采用加密方法實現(xiàn)安全控制，密鑰分為對稱、非對稱兩種算法，非對稱密鑰的安全系數(shù)更大。主站控制為了保證安全防護(hù)等級較高，一般采用國家密碼管理機(jī)構(gòu)認(rèn)可的加密手段，對于采集端、集中器一般借助硬件安全模塊得以控制，為了保證安全防護(hù)的穩(wěn)妥性，需要充分結(jié)合對稱、非對稱密鑰同時進(jìn)行。

 

2.2 智能電網(wǎng)的信息處理安全

 

信息處理安全一般體現(xiàn)在以下幾方面：首先是數(shù)據(jù)存儲、備份等方面，需要充分保證信息處理過程中的存儲安全問題，本地存儲中通過加密法進(jìn)行，如身份認(rèn)證實現(xiàn)訪問;網(wǎng)絡(luò)存儲借助防火墻實現(xiàn)控制。其次，數(shù)據(jù)備份中一般根據(jù)相關(guān)信息的安全等級進(jìn)行不同級別的備份，現(xiàn)階段技術(shù)支持同步、異步備份工作，加強(qiáng)備份過程在信息完整性控制。再者，信息防御系統(tǒng)需要加強(qiáng)對攻擊的抵抗性，將算法實現(xiàn)在協(xié)議棧的最底層，降低整個運算代價，一般實現(xiàn)技術(shù)包括：攻擊識別、協(xié)議分析、主機(jī)識別、概率統(tǒng)計、反向探測、指紋識別等方式，其中常用的算法有流量梯度算法、參照物判斷法、TCP協(xié)議反向探測算法、UDP指紋識別算法等。

 

2.3 智能電網(wǎng)的信息傳輸安全

 

智能電網(wǎng)中，信息傳輸安全一般指傳輸數(shù)據(jù)的安全控制，需要針對各種形式的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全控制，包括有線、無線及移動通信網(wǎng)絡(luò)。

 

現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)一般采用有線傳輸進(jìn)行，作為常規(guī)傳輸技術(shù)，有線傳輸一般要借助虛擬技術(shù)，加強(qiáng)設(shè)備之間的通訊能力，滿足GOOSE協(xié)議要求，充分加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)有效分隔作用，保證不同虛擬網(wǎng)上可以實現(xiàn)相應(yīng)信息的交流作用。設(shè)備上僅需要在端口設(shè)置相應(yīng)的虛擬網(wǎng)VLAN，加強(qiáng)智能電子設(shè)備的控制管理工作，充分避免黑客攻擊，智能電子設(shè)備需要足夠大的信息處理能力，可以充分支持相應(yīng)的虛擬網(wǎng)標(biāo)簽技術(shù)。另一方面，針對現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的通訊技術(shù)，需要加強(qiáng)攻擊問題控制檢測工作，一般采用入侵檢測系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證及時發(fā)現(xiàn)外部攻擊，第一時間做出相應(yīng)處理。

 

通過上述措施的充分落實，實現(xiàn)信息系統(tǒng)的安全保護(hù)，避免數(shù)據(jù)被盜、篡改等狀況，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，降低運行工況的事故發(fā)生率，減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，從而充分實現(xiàn)國家電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)的全面防護(hù)、健康安全發(fā)展。

 

3 結(jié)語

 

篇9

Abstract: better and faster rural construction, promote enterprise to realize the sustainable development achievements, the construction of rural into a strong and intelligent level higher power supply network, to better meet the socialism new rural reconstruction and the needs of the development of new energy, have important practical significance and long-term strategic sense keywords: new rural, intelligence, and power grid construction

中圖分類號：U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

建設(shè)以“堅強(qiáng)、智能”為特 征的新型農(nóng)網(wǎng)，是新 時期國

家對農(nóng)電工作提出的新 的目標(biāo)任務(wù)， 也是實現(xiàn) 農(nóng)網(wǎng)與各

級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然 要求。 目前我國農(nóng)村電 網(wǎng)存在著

科技含 量低、管 理水平粗 放、投 融資體 制不順 、應(yīng)對 農(nóng)村

多元化和個性化需求能 力弱等亟待解決的問 題， 這些問

題的存在與當(dāng)前農(nóng)村的 快速發(fā)展極不相適應(yīng) ， 一定程度

上制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展。 因此未來十年，更好 、更快地

建設(shè)農(nóng)網(wǎng)，推動農(nóng)電企 業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，把 農(nóng)網(wǎng)建設(shè)成

比較堅強(qiáng)且智能化 水平較高的供電網(wǎng)絡(luò)， 更好地 滿足社

會主義新農(nóng)村建設(shè)和新 能源發(fā)展的需要， 具有重 要的現(xiàn)

實意義和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

1 目前我國農(nóng)村電網(wǎng)存在的問題

（1） 一直以來存在重視城網(wǎng)建 設(shè)，輕視農(nóng)網(wǎng)建 設(shè)的觀

念。 由于我國長期存在的電力瓶頸制約，所以在電力發(fā)展

上一 直存 在著 注重 外延 發(fā) 展和 發(fā)電 能 力建 設(shè)的 指導(dǎo) 思

想，由此 也形成 了電力系 統(tǒng)長期 存在的 “重視 城網(wǎng)、 輕視

農(nóng)網(wǎng)”的傳統(tǒng)觀念。

（2 ）農(nóng)村 能源問 題。 我 國農(nóng) 村能源 短缺且 農(nóng)村 用電

難，導(dǎo)致農(nóng)村生活用能 過度依賴生物質(zhì)能，且 以直接燃燒

為主，熱效率低，污染嚴(yán)重。 對于供電企業(yè)來說，則存在損

耗高，竊電多，收費難等問題 。

（3 ）農(nóng)村電 網(wǎng)結(jié)構(gòu) 薄弱， 設(shè)施 老化、 發(fā)展不 平衡 等問

題突出。 農(nóng)村電網(wǎng)多為輻射網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)供電范圍小，10kV 饋

線較長，通常達(dá)到十幾 千米，且以架空線為主，支 線多，電

力負(fù)荷分散，負(fù)荷密度 小，負(fù)荷受季節(jié)影響大 。 其中最主

要的是設(shè)備老化和超負(fù)荷運行。有資料表明，2009 年農(nóng)網(wǎng)

調(diào)查的樣本中有 20.3%的公用配電變壓器 超載運行，31%

的中低壓配電線路過載運行。

（4 ）農(nóng)網(wǎng)建 設(shè)資金 缺乏， 尚未 建立一 種長效 、穩(wěn) 定的

投資機(jī)制。 農(nóng)村電網(wǎng)一般是 3～5 年進(jìn)行改造建設(shè)，目前國

家取消了供電貼費的收 取， 各個省級電力公司 還貸壓力

比 較重，難以拿出大量資金 投入農(nóng)網(wǎng)改造；而縣級 供電企

業(yè) 經(jīng)營的核定原則是“保本 微利”，企業(yè)利潤空間很 小，自

我投資發(fā)展的能力較弱 。

2 新型農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的對策

新型 農(nóng) 網(wǎng)智 能化 建設(shè) 應(yīng) 立足 農(nóng)村 供 電的 特點 和 需

求 ，研究 解決智能 化建設(shè) 中的投資 、營銷 、配電 網(wǎng)及 調(diào)度

管理模式等關(guān)鍵性問題。 農(nóng)村配電網(wǎng)與城市電網(wǎng)相比，在

網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)、 一次設(shè)備和自動化技 術(shù)的應(yīng)用上都有 很大的

差距。 因此，農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)不能完全照搬城市智能電網(wǎng)

模式，必須根據(jù)客觀條件的不同選擇其智能模式。

2.1實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)配電自動化

配電 自動化是指利用現(xiàn)代電子 技術(shù)、 通信技術(shù) 及計

算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備 相結(jié)合， 將配電網(wǎng)在正 常及事

故 情況下 的監(jiān)測、 保護(hù)、 控制、計 量和供電 企業(yè) 的管 理工

作 有機(jī)地融合在一起。 提高供 電質(zhì)量， 與用戶建 立更密

切 、 更 負(fù)責(zé)的關(guān)系， 以合理的價格 滿足用戶要求 的多樣

性 ，力求供電經(jīng)濟(jì)最好，企 業(yè)管理更為有效。 現(xiàn)階 段我國

縣 級配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)一 般采用就地控制模式 、 計算機(jī)

集 中監(jiān)控模式、 就地與遠(yuǎn)程監(jiān)控 混合模式等 3 種 應(yīng)用模

式。 其中就地控制模式通過變電站重合器與分段器配合，

在 線路發(fā)生故障時， 按原來設(shè)定 的程序完成對故 障區(qū)域

的 隔離，恢復(fù)對非故障區(qū)域 的供電；計算機(jī)集中監(jiān) 控模式

即 設(shè)立控制中心， 饋線上各個 自動終端采集的信 息通過

一定的信 息通道傳回主站。 當(dāng)發(fā)生故障時，由主站根據(jù)采

集 信息進(jìn)行分析判斷， 將故障段 切除并實施恢復(fù) 供電方

案 ；就地與遠(yuǎn)程監(jiān)控混合模 式采用了斷路器、智能 型負(fù)荷

開關(guān)等設(shè)備，且各自動化開關(guān)具有遠(yuǎn)程通信能力。 該方案

可 以及時準(zhǔn)確地切除故障 ，恢復(fù)非故障段供電，同 時還可

以 接受遠(yuǎn)方監(jiān)控， 配電網(wǎng)可以積 極參與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 調(diào)整和

非正常方式下的集中 控制。

2.2信息通道的建設(shè)

配電通信網(wǎng)是發(fā) 展智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)條件 。

智能配電

安排的依據(jù)，具體 包括農(nóng)村電力市場需求預(yù) 測、農(nóng)網(wǎng)改造

通信網(wǎng)的建設(shè) 目標(biāo)是利用經(jīng)濟(jì)合理，

技術(shù) 成熟的通信技

升級的目標(biāo)和任務(wù)、投資規(guī)模、資金來源及電價測算。

術(shù)，

滿足智能配電 網(wǎng)發(fā)展各個階段對電力 通信網(wǎng)絡(luò)的需

由此可見，

中央政府從制 度上對農(nóng)村電網(wǎng) 改造升級

求，支持各類業(yè) 務(wù)的靈活接入，為電力 智能化系統(tǒng)設(shè)備提

供強(qiáng)有力的通信保障。

根據(jù)智 能配電網(wǎng)通信 業(yè)務(wù)需求 ，如圖 1 所 示.其主要

是以光纖通信 實現(xiàn)重點保障，無線通信實 現(xiàn)廣泛覆蓋，載

波通信作為補充方案。 其中 110kV 變電站、 縱聯(lián)保護(hù)裝

置、配電網(wǎng)自動 化檢測節(jié)點、分布式能 源站、獨立儲能站、

重要負(fù)荷管理 節(jié)點需要覆蓋光纖通信 ， 實 現(xiàn)裝置之間和

到配電調(diào)度 之間的光纖通信通道。 智能 電表臺區(qū)集中點

和設(shè)備運行狀 態(tài)檢測節(jié)點在光纖通道 之外的節(jié)點采用寬

帶無線通信或 租用公共無線通信方式 。 智能電表到臺區(qū)

集中根據(jù)距 離遠(yuǎn)近，采用載波等方式 靈活接入，實現(xiàn)智能

電表的廣泛接入。

配電調(diào)度中心

光纖網(wǎng)

絡(luò)通信

項目的 管理過 程中將會 遇到的 一些問 題進(jìn)行 了規(guī)范 ，這

為新一輪的農(nóng)網(wǎng)改 造建設(shè)提供了資金保障 ， 是 建設(shè)新型

智能化農(nóng)網(wǎng)的堅強(qiáng)后盾之一。

2.4大力發(fā)展分布式發(fā)電技術(shù)

分布式發(fā)電是指發(fā)電 功率在 30～50 兆瓦以 下的小型

模塊化 、分散式 、布置 在用戶附 近的高 效、可 靠的發(fā) 電單

元。 分布式發(fā)電的優(yōu) 勢在于可以充分開發(fā)利 用各種可用

的分散存在的能源 ， 包 括本地可方便獲取的化 石類燃料

和可再生能源，并提高能源的利用效率。 分布式發(fā)電的電

源主要 包括微 型燃?xì)廨?機(jī)、燃料 電池、 功率較 小內(nèi)燃 機(jī)、

可再生能源如太陽能發(fā)電的光伏電池和風(fēng)力發(fā)電等。

在農(nóng)村地區(qū)，各住戶一 般是獨立居住，比較 理想的分

布式電源是光伏發(fā) 電和風(fēng)力發(fā)電,如圖 2 所示。 雖然 這 2

項技術(shù)還不是很成 熟，距離實際應(yīng)用還有 一段距離，但它

們是利用可再生清 潔能源發(fā)電， 而且國家正在 大力發(fā)展

這 2 項技術(shù)，并出臺了相應(yīng)的扶持政策，前景很被 看好。

圖 1

智能配電網(wǎng)通信方案示意圖

圖 2

光伏、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)示意圖

2.3

深化融資體制改革，暢通資金渠道

2010 年 11 月 10 日， 國家發(fā)改委辦公廳發(fā) 布關(guān)于印

3

結(jié)束語

發(fā)《 農(nóng)村電網(wǎng) 改造升 級項目 管理 辦法》 的通知 ，其中明確

了農(nóng)村電網(wǎng)改 造的范圍、 投資資金來源及 投資計劃的實

廣 大農(nóng) 村是 我 國未 來經(jīng) 濟(jì) 增長 的重 點 地區(qū) ，

同 時

施。

《辦法》規(guī)定 ，農(nóng)網(wǎng)改造升級項目建設(shè) 資金按照“企業(yè)

也是 用電 負(fù)荷 大 幅增 長的 潛 力地 區(qū)，

具有 很大 的 發(fā)展

為主 、政府支 持”的原 則多渠 道籌集 ，中西部 地區(qū) 項目資

空間 。

近 年來 ，隨 著我 國經(jīng) 濟(jì)的 快 速增 長， 農(nóng)村 電 力需

金原則上由 國家安排，

東部地區(qū)項目資本 金由項目法人

求增 勢強(qiáng) 勁，用電 量年增 長在 10％～15％，經(jīng) 濟(jì)發(fā)達(dá) 地區(qū)

農(nóng)村 用電量 甚至達(dá) 到 20％～30％。 面 對這樣 的高速 增長

自籌。

《辦法》提 出，農(nóng)村電網(wǎng)改造升級是指 變電站、線路

等農(nóng)村 電網(wǎng)設(shè) 施的新建 ，以及對 已運 行農(nóng)網(wǎng) 設(shè)施 局部或

整體就 地或異地建設(shè) 、增容、更 換設(shè)備等。 《辦 法》還明確

提出,表箱和 電能表改造投 資納入投資 計劃，表 后線及設(shè)

施由 農(nóng)戶提供 合格產(chǎn) 品或出資 改造?！掇k法 》提出 ，各省

（區(qū)、市 ）農(nóng)網(wǎng)改造 升級規(guī)劃將由省級發(fā)改委組織編制，報

國家發(fā)改委審 批。 省級規(guī)劃將作為申報 投資計劃和項目

趨勢，農(nóng) 村電網(wǎng)面臨巨 大的供電 壓力。 構(gòu)建網(wǎng) 架堅強(qiáng)、網(wǎng)

絡(luò)智 能的 農(nóng) 網(wǎng)， 可 以 有效 解決 目 前農(nóng) 網(wǎng)普 遍存 在 的網(wǎng)

架結(jié) 構(gòu) 相對 薄弱 ， 供 電能 力 不足 、 自 動化 水平 低 等問

題。 我國智能電網(wǎng)的建設(shè)給農(nóng)網(wǎng)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，農(nóng)

篇10

中圖分類號：S7520 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0069-01

智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向，是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。所以，智能電網(wǎng)在迅速發(fā)展的過程中，相應(yīng)的配備也應(yīng)融入智能的元素。變電站作為國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，經(jīng)過長久的傳統(tǒng)運營后，是時候轉(zhuǎn)變成智能化的變電站。為此，應(yīng)首先建設(shè)變電站智能運營平臺，搜集較多的資料與數(shù)據(jù)，豐富平臺的功能，提高日常工作效率及工作質(zhì)量，建設(shè)全新的工作體系。在此，本文主要對面向智能電網(wǎng)的變電站智能運營平臺建設(shè)展開分析。

一、 變電站智能運營平臺需求

對于變電站而言，不僅承載著大量的電力調(diào)配工作，同時在信息、數(shù)據(jù)的收集方面，也非常的龐大。為此，固有的運營平臺已經(jīng)不堪重負(fù)，必須建立全新的智能運營平臺，以此來實現(xiàn)工作效率的提升和工作量的降低。綜合而言，變電站智能運營平臺的需求，主要集中在以下幾個方面：第一，智能電網(wǎng)及其信息平臺研究。當(dāng)下的工作非常講究效率，當(dāng)用戶的供電中斷時，必須第一時間派遣人員修復(fù)。但是，以往的電力故障處理工作，都是靠用戶自己撥打電話報修的，而且維修速度并不快。今后需加強(qiáng)智能電網(wǎng)及其信息平臺的建設(shè)，提高電力故障的維修速度。第二，3D-GIS平臺的建設(shè)需求。相對以往的平臺而言，變電站智能運營平臺，還應(yīng)該在3D-GIS平臺的建設(shè)上努力。由于客觀的數(shù)據(jù)和信息，僅僅能夠達(dá)到分析的效果，而通過建設(shè)3D-GIS平臺，則可以真正的了解到當(dāng)時的情況，通過畫面分析和周邊情況的討論，能夠得到更加精確的結(jié)果，實現(xiàn)工作水平的更大進(jìn)步。

二、 變電站智能運營平臺建設(shè)

（一）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

變電站智能運營網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)，要比傳統(tǒng)變電站運營平臺的建設(shè)更加復(fù)雜。由于很多系統(tǒng)都要重新設(shè)置，在結(jié)構(gòu)上也要迎合社會的需求，因此，為了保證變電站智能運營平臺的完美實現(xiàn)，首先需要在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上努力。在大量的討論和研究后認(rèn)為，可利用統(tǒng)一的信息模型和平臺架構(gòu)，將各種與電網(wǎng)相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、社會、人文信息，以及電網(wǎng)廣域?qū)崟r信息作為系統(tǒng)輸人，融合調(diào)度、搶修、客戶服務(wù)、故障診斷與運行監(jiān)控、集中抄表與營配信息等多重異構(gòu)數(shù)據(jù)資源，達(dá)到電網(wǎng)動態(tài)全景可視化展示，為面向智能電網(wǎng)的“三集五大”（三集：人、財、物集約化管理；五大：大規(guī)劃、大建設(shè)、大運行、大生產(chǎn)、大營銷）體系建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實時信息管理平臺。例如，國網(wǎng)蕪湖供電公司智能變電站設(shè)備檢測模擬平臺的研究科技項目技術(shù)規(guī)范書明確規(guī)定，其技術(shù)路線有以下幾點：第一，實現(xiàn)ET通信測試功能使測試儀應(yīng)實現(xiàn)在對合并單元同步后，模擬ECT/EVT發(fā)送數(shù)據(jù)給合并單元，合并單元能夠正確識別數(shù)據(jù)，并顯示相應(yīng)的電壓電流數(shù)據(jù)。滿足發(fā)送的模擬數(shù)據(jù)有效值、相位、頻率可更改要求。第二，實現(xiàn)精度測試功能使測試儀實現(xiàn)在合并單元同步后，模擬ECT/EVT發(fā)送數(shù)據(jù)給合并單元，同時接收待測合并單元輸出的IEC60044-7/8報文或IEC 61850-9-1/2/2LE報文，計算兩組數(shù)據(jù)的比差、角差，得出測試結(jié)果。測試結(jié)束后，能夠保存和顯示合并單元輸出的一分鐘的報文數(shù)據(jù)內(nèi)容和時標(biāo)精度測試等。由此可見，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建設(shè)，是非常重要的，在今后的工作中，必須引起足夠的重視。

（二）系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織

變電站智能運營平臺在日常的應(yīng)用中，除了要保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性之外，還應(yīng)該在系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織上努力，實現(xiàn)客觀的工作保證。無論是故障保修還是日常的數(shù)據(jù)分析，都應(yīng)獲得較大的提升。為此，系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織應(yīng)在以下幾項工作中努力：第一，系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫應(yīng)包含較多的內(nèi)容，包括存儲設(shè)備、運行、用戶、改造等等，防止工作中出現(xiàn)疏漏。第二，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，應(yīng)存放電網(wǎng)地理地圖以及眾多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便于普通用戶的訪問。第三，需要對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的更新，對錯誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，防止造成不必要的矛盾。綜上所述，面向智能電網(wǎng)的變電站智能運營平臺建設(shè)工作，還需進(jìn)一步努力，除了上述的工作外，還應(yīng)該在系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)上努力，健全技術(shù)體系和實施方案，為將來的發(fā)展提供更多的保障。

總結(jié)：本文對面向智能電網(wǎng)的變電站智能運營平臺建設(shè)展開討論，由于現(xiàn)階段的社會需求較為強(qiáng)烈，因此很多工作的進(jìn)度仍然不理想。但是，從現(xiàn)有的工作成果來看，變電站的智能運營平臺已經(jīng)得到了實施，部分功能確實為變電站帶來了很大的積極影響，用戶的認(rèn)可程度較高，以往的矛盾有了很大的減少。在未來的工作中，還需要通過多項技術(shù)工作，實現(xiàn)變電站智能運營平臺的全面建設(shè)，以此來創(chuàng)造更多的收益。

參考文獻(xiàn)

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