智能電網(wǎng)的應(yīng)用
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智能電網(wǎng)的應(yīng)用范文第1篇
[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 微電網(wǎng) 新能源 分布式能源 智能住宅 混合電力智能調(diào)配
中圖分類號(hào)：TU123 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）16-0210-01
前言：
氣候變暖、能源短缺是迄今人類所遇到的最大范圍的公共危機(jī)，向低碳綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)，節(jié)能減排、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展等課題逐漸成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。各國(guó)政府已開(kāi)始認(rèn)識(shí)到智能電網(wǎng)在促進(jìn)開(kāi)發(fā)低碳技術(shù)方面的重要意義，越來(lái)越把智能電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)作一項(xiàng)戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施投資。卓有成效的推進(jìn)新能源和智能電網(wǎng)的技術(shù)融合與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高能源效率和可再生能源使用效率、減少溫室氣體排放，是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，一個(gè)可以融合分布式可再生能源的智能電網(wǎng)是國(guó)家能源戰(zhàn)略的方向，是改革能源布局的必由之路。
正文：
（一）智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)就是將先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)，它具有提高能源效率、減小對(duì)環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少電網(wǎng)的電能損耗、實(shí)現(xiàn)與用戶間的互動(dòng)和為用戶提供增值服務(wù)等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，其先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：
（1）具有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到鞏固和提升。
（2）信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。
（3）柔/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲(chǔ)能、配電自動(dòng)化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運(yùn)行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動(dòng)汽車(chē)充放電設(shè)施的接入。
（4）通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運(yùn)用，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。
（5）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息的高度集成、共享與利用，為運(yùn)行管理展示全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)圖，同時(shí)能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實(shí)施方案和應(yīng)對(duì)預(yù)案。
（6）建立雙向互動(dòng)的服務(wù)模式，用戶可以實(shí)時(shí)了解供電能力、電能質(zhì)量、電價(jià)狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)
（二）微電網(wǎng)
微電網(wǎng)是由各種分布式電源、儲(chǔ)能單元、負(fù)荷以及監(jiān)控和保護(hù)裝置組成的集合；具有靈活的運(yùn)行方式和可調(diào)度性能，能在并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種模式間切換；通過(guò)相關(guān)控制裝置間的協(xié)調(diào)配合，可同時(shí)向用戶提供電能和熱能。根據(jù)實(shí)際情況，系統(tǒng)容量一般為數(shù)千瓦至數(shù)兆瓦，通常接在配電網(wǎng)中。對(duì)大電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，微電網(wǎng)可作為一個(gè)可控的“細(xì)胞”，是一個(gè)簡(jiǎn)單的可調(diào)度負(fù)荷；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，微電網(wǎng)可作為一個(gè)可定制的電網(wǎng)。
微電網(wǎng)是對(duì)智能電網(wǎng)的強(qiáng)力補(bǔ)充和支撐，分布式能源電力歸于智能電網(wǎng)產(chǎn)生的波動(dòng)，故障或者安全性問(wèn)題都將被微電網(wǎng)吸收消化，能夠抵抗一定的物理和網(wǎng)絡(luò)攻擊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。另外，微電網(wǎng)具有強(qiáng)大的備用功能，由于其可對(duì)分式式電能進(jìn)行小范圍的分配，調(diào)度，可保障一定區(qū)域內(nèi)電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行。另外微電網(wǎng)具備極強(qiáng)的兼容性，可接入不同的發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)，自身實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。
（三）新能源與智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)的聯(lián)系
智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是建設(shè)節(jié)能、環(huán)保、高效、可靠、穩(wěn)定的現(xiàn)代化電網(wǎng)，其核心內(nèi)容之一是解決分布式能源中各種新能源發(fā)電的接入和有效調(diào)配以及安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題。解決智能電網(wǎng)與分布式能源的融合問(wèn)題，是擺在全世界電力行業(yè)的一個(gè)“心病”。這是因?yàn)轱L(fēng)能和太陽(yáng)能光伏等可再生新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定、可調(diào)度性低、接入電網(wǎng)技術(shù)性能差和對(duì)電網(wǎng)諧波管理的影響等一系列問(wèn)題有待解決，都認(rèn)識(shí)到以分散方式構(gòu)建組成微網(wǎng)并接入配電網(wǎng)就地平衡，加強(qiáng)用戶側(cè)互動(dòng)與管理，可推進(jìn)分布式電源利用，促進(jìn)智能住宅的發(fā)展，加速智能電網(wǎng)和互動(dòng)服務(wù)體系建設(shè)。
可以說(shuō)，未來(lái)智能電網(wǎng)的重要角色之一的終端用戶，是指在新型電力市場(chǎng)中，以利用風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等分布式電源為目的的單一電網(wǎng)用戶者。其追求的目標(biāo)是將自有的發(fā)電設(shè)備容量在幾百瓦至幾百千瓦之間，單機(jī)容量在100千瓦以下，自發(fā)自用，多余電量自行調(diào)配出售或出售給電網(wǎng)，在配電網(wǎng)低壓側(cè)（或用戶側(cè)）自行組網(wǎng)或并網(wǎng)，由智能控制器自動(dòng)控制組網(wǎng)或并網(wǎng)條件，當(dāng)滿足組網(wǎng)或并網(wǎng)條件時(shí)自動(dòng)組網(wǎng)或并網(wǎng)，反之，則隨時(shí)脫網(wǎng)。對(duì)于發(fā)電設(shè)備容量在幾百瓦至幾千瓦之間的家庭用戶，可通過(guò)220V插座“即插即得”。
新能源、微電網(wǎng)、智能電網(wǎng)之間是流水線式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分布式新能源電能通過(guò)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換，將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的微電網(wǎng)通過(guò)智能電網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來(lái)，相互支援、相互調(diào)劑，就是分布式電網(wǎng)，也可以叫電力分布式能源網(wǎng)。三者緊密聯(lián)系，發(fā)展上追求速度同步，理論同步，設(shè)備同步，必須有相匹配的系統(tǒng)構(gòu)造。
（四）太陽(yáng)能，風(fēng)能發(fā)電并網(wǎng)的設(shè)想
以太陽(yáng)能發(fā)電為例，目前有兩種作法，一是并網(wǎng)發(fā)電，蓄電――變電――輸電，進(jìn)電網(wǎng)后還要二次變電和經(jīng)過(guò)配電后供給用戶；另一種方式，就是孤島形式，一戶一系統(tǒng)，自裝自用，難以擺脫靠天發(fā)電，靠天用電的限制，為了改善應(yīng)用效果，只有加大投資，增大太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，增加蓄電池容量，這樣的結(jié)果是好天時(shí)浪費(fèi)，壞天氣又不夠用，而且，用電大時(shí)不夠用，不用電時(shí)還需要放電，對(duì)用戶用電來(lái)說(shuō)沒(méi)有保證。另外，太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電受天時(shí)，地理，環(huán)境的影響很大，極度不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的，斷續(xù)的電能進(jìn)入電網(wǎng)，會(huì)造成諧波、增大損耗、降低電能質(zhì)量，為此特提出以下設(shè)想：
1.設(shè)置智能檢測(cè)裝置，時(shí)刻檢測(cè)電能量，過(guò)大時(shí)自動(dòng)中斷發(fā)電或者將多余電能傳送給持續(xù)耗能裝置，保證電能的穩(wěn)態(tài)輸出，利用適當(dāng)?shù)碾娏ο到y(tǒng)，濾除劣質(zhì)電能，保證電力質(zhì)量。
2.開(kāi)發(fā)新的中小型電能存儲(chǔ)設(shè)備，將新能源發(fā)出的電全部存儲(chǔ)，再儲(chǔ)能裝置內(nèi)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚?，達(dá)到穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)后，一次性輸入電網(wǎng)，投入大規(guī)模使用。
3.將太陽(yáng)能發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電結(jié)合起來(lái)，兩者相輔相成，互相補(bǔ)充，揚(yáng)長(zhǎng)避短，在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)量時(shí)，輸給風(fēng)力發(fā)電機(jī)，保證風(fēng)力發(fā)電的連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性。風(fēng)能對(duì)于太陽(yáng)能也能達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的作用。
4.大規(guī)模試用和改進(jìn)混合電力智能調(diào)配技術(shù)”，從技術(shù)上和實(shí)踐上都很好地實(shí)現(xiàn)多能源電力輸入，多電源電力輸出，智能化節(jié)點(diǎn)，數(shù)字化互連，節(jié)點(diǎn)間自由互連，資源自動(dòng)調(diào)配與共享，自動(dòng)構(gòu)建形成微網(wǎng)且可多微網(wǎng)互連、互通；也可以作為電網(wǎng)單一可控的獨(dú)立用戶系統(tǒng)很好的與大電網(wǎng)相連，解決了分布式能源接入電網(wǎng)的難題，實(shí)現(xiàn)電能互補(bǔ)，增強(qiáng)大電網(wǎng)和微網(wǎng)兩個(gè)方面的性能魯棒性及改善黑啟動(dòng)能力。
結(jié)束語(yǔ)：
伴隨著能源的枯竭，新能源的開(kāi)發(fā)和利用必將成為未來(lái)資源發(fā)展的主流，新能源將以不同的方式轉(zhuǎn)換為電能支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大規(guī)模地發(fā)展新能源經(jīng)濟(jì)，智能電網(wǎng)與微電網(wǎng)將逐步取代傳統(tǒng)電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源統(tǒng)一集中的調(diào)度，三者的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，必須著力因地制宜地開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)更科技、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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智能電網(wǎng)的應(yīng)用范文第2篇
近幾年來(lái)，我國(guó)智能配電網(wǎng)的建設(shè)正如火如荼的進(jìn)行，我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化和智能化技術(shù)也得到深入發(fā)展和加強(qiáng)，智能配電網(wǎng)為我國(guó) 電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了活力，是我國(guó)未來(lái)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)決定了其主要應(yīng)用層面。本文主要對(duì)智能配電網(wǎng)的發(fā)展做出詳細(xì)闡述，并對(duì)其功能和應(yīng)用進(jìn)行探討分析，介紹了智能配電網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理和對(duì)輸配電力損失的有效控制，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 配電自動(dòng)化 發(fā)展與應(yīng)用
智能配電網(wǎng)是一個(gè)包涵發(fā)電、輸配電、變電、調(diào)度等多個(gè)重要環(huán)節(jié)的完整體系，不同的環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)智能配電網(wǎng)都有著不同的作用和影響，配電網(wǎng)是電網(wǎng)供應(yīng)鏈的終端環(huán)節(jié)，也是是最重要的一部分。經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展導(dǎo)致人們對(duì)電場(chǎng)供電服務(wù)提出了更高的要求，實(shí)現(xiàn)配電智能化的推廣和深層次發(fā)展勢(shì)在必行。
1 智能配電網(wǎng)的發(fā)展
1.1 智能配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)配電網(wǎng)在早期經(jīng)歷了投資嚴(yán)重不足的情況，制約了智能配電網(wǎng)的發(fā)展，但目前在智能電網(wǎng)發(fā)展投資力度加大，解決了配電網(wǎng)建設(shè)滯后的問(wèn)題，智能配電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，事實(shí)證明，智能配電網(wǎng)具有良好的自愈能力，在電網(wǎng)系統(tǒng)和城市的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
1.2 智能配電網(wǎng)的主要技術(shù)及特點(diǎn)分析
智能配電網(wǎng)中應(yīng)用的主要技術(shù)包括：故障電流限制技術(shù)、配電靈活交流輸電（DFACTS）技術(shù)、DER并網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)的控制保護(hù)技術(shù)和傳感測(cè)量技術(shù)、以及高級(jí)測(cè)量體系和高級(jí)配電自動(dòng)化技術(shù)。
通過(guò)這些先進(jìn)技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)短路電流的有效限制、電能質(zhì)量的有效控制、對(duì)用戶用電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和對(duì)電路故障的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。
智能配電網(wǎng)在傳統(tǒng)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上做出了很大的改進(jìn)，采用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)用電管理和配電管理信息化；用戶信息的及時(shí)反饋和與用戶之間的有效互動(dòng)實(shí)現(xiàn)了資源利用的高效化；可視化的管理模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了電網(wǎng)的安全性能；智能配電網(wǎng)良好的自我修復(fù)能力提高了電能的質(zhì)量和用戶的滿意度；對(duì)用戶電路復(fù)合的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和對(duì)線路故障的快速準(zhǔn)確定位，不僅有利于電網(wǎng)的調(diào)度管理，還保證了用戶的用電安全，使電網(wǎng)管理工作趨于系統(tǒng)、規(guī)范和高效化，實(shí)現(xiàn)雙贏。
1.3 智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐
配電調(diào)控一體化是智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)供電范圍分析、負(fù)荷信息分析、框架系統(tǒng)圖的生成和輸出等多種功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)于建設(shè)配電自動(dòng)化和用戶信息采集等有著重要意義。解決了聯(lián)絡(luò)線開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)的負(fù)荷遙測(cè)及開(kāi)關(guān)的遙控問(wèn)題。配電調(diào)控一體化在電網(wǎng)模型中的應(yīng)用中，對(duì)負(fù)荷管理和配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)并通過(guò)配電調(diào)度與配電GIS系統(tǒng)雙向接口，實(shí)現(xiàn)地理位置圖與系統(tǒng)圖的切換調(diào)用，為實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2 智能配電網(wǎng)的應(yīng)用
2.1 配電網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)終端應(yīng)用
在實(shí)際操作中，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的不同，配電網(wǎng)智能檢測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)：①實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測(cè)功能；②數(shù)據(jù)報(bào)表及存儲(chǔ)功能；③開(kāi)關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制功能；④數(shù)據(jù)通信和傳輸功能；⑤故障檢測(cè)及報(bào)警功能；⑥設(shè)備診斷及自恢復(fù)功能；⑦本地設(shè)置與數(shù)據(jù)顯示功能。這些功能的實(shí)現(xiàn)方便了主站對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和對(duì)故障信息的收集處理、對(duì)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期儲(chǔ)存、使設(shè)備能完成小故障的自我檢測(cè)和自我修復(fù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常工況，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的全面檢測(cè)和控制。
2.2 智能配電遙測(cè)功能的應(yīng)用
相比于過(guò)去的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，智能配電網(wǎng)的遙測(cè)功能實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)分組，這種功能的實(shí)現(xiàn)合理地調(diào)配了電網(wǎng)負(fù)荷，有效地節(jié)約了電能，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。遙測(cè)功能對(duì)用戶用電信息的記錄方便了能源管理，采用更先進(jìn)的狀態(tài)傳感器可以向主站及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)異常工況的詳細(xì)信息，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)突發(fā)故障進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，方便維修人員及時(shí)到位，保障廣大居民的用電安全。
2.3 智能配電網(wǎng)具有良好的自愈功能
可視化管理在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用保證了對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)異常工況或者突發(fā)故障能做出快速、有效的反應(yīng)，并采取有效的措施排除故障或者將故障隔離，實(shí)現(xiàn)線路的自我診斷和自我修復(fù)功能。這種功能的實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了故障的處理程序，縮短了故障處理的時(shí)間，將用戶的停電范圍控制到最小，改善了恢復(fù)送電延遲的問(wèn)題，對(duì)配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行提供了有力的保證，提高了用戶滿意度，給人民的生活帶來(lái)真正的實(shí)惠。另外，在設(shè)備管理、停電管理以及用電管理等方面，智能電網(wǎng)的應(yīng)用都可對(duì)其提供科學(xué)有力的保障。
2.4 智能電網(wǎng)在客戶服務(wù)方面的優(yōu)化
智能電表在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)終端和用戶之間的交流互動(dòng)，一方面達(dá)到了對(duì)用戶以及企業(yè)用電情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的，另一方面還方便了用戶對(duì)自家用電量的實(shí)時(shí)了解和對(duì)用電計(jì)劃的調(diào)整、安排。最終達(dá)到節(jié)約資源的效果。另外，用電信息采集系統(tǒng)可根據(jù)用戶的用電情況對(duì)用戶提出余額提醒和繳費(fèi)提示，避免了電力的無(wú)故浪費(fèi)和突然斷電對(duì)用戶正常生活產(chǎn)生的影響。
智能電網(wǎng)的信息遠(yuǎn)程傳送功能可將電表故障對(duì)電力部門(mén)的及時(shí)反應(yīng)，同時(shí)方便企業(yè)或用戶根據(jù)自己的用電情況自主選擇用電時(shí)段，方便企業(yè)的經(jīng)營(yíng)，提高其經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減少我國(guó)電廠的整體運(yùn)營(yíng)成本和電費(fèi)支出，降低能耗，響應(yīng)“節(jié)能減排”的號(hào)召。
智能配電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展對(duì)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)揮著很大的作用，不僅方便了人們的生活，還實(shí)現(xiàn)了資源的高效利用和對(duì)電網(wǎng)的綜合高效管理，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)不發(fā)的加快，智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展必將更上一層樓。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
楊澎蓁（1989-）男，巴彥淖爾市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為內(nèi)蒙古電力公司巴彥淖爾電業(yè)局助理工程師。研究方向?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)。
楊倩玉（1969-）女，巴彥淖爾市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為內(nèi)蒙古電力公司巴彥淖爾電業(yè)局助理工程師。研究方向?yàn)橹悄芘潆娋W(wǎng)。
智能電網(wǎng)的應(yīng)用范文第3篇
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能電網(wǎng)；LED路燈；節(jié)能控制
中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）08-0070-03
0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)最先起源于1999年麻省理工學(xué)院（MIT）自動(dòng)識(shí)別中心提出的網(wǎng)絡(luò)無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)[1-2]。2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念，并了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng) 》。ITU報(bào)告中指出將任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、連接任何人，擴(kuò)展到連接任何物品，萬(wàn)物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)[3]。
物聯(lián)網(wǎng)被提出之后引起了廣泛地關(guān)注，研究人員對(duì)其做了大量研究。從技術(shù)角度來(lái)看，文獻(xiàn)[4]針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)問(wèn)題，提出了一種面向物聯(lián)網(wǎng)傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)構(gòu)架IoT-ClusterDB，為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢處理提供了一種可行的解決方案[4]。文獻(xiàn)[5]研究物聯(lián)網(wǎng)的安全與隱私問(wèn)題，利用可信計(jì)算技術(shù)和雙線性對(duì)的簽密方法提出了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸模型，滿足了物聯(lián)網(wǎng)的ONS查詢及物品信息傳輸兩個(gè)環(huán)節(jié)的安全需求[5]。從應(yīng)用角度來(lái)看，文獻(xiàn)[6]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)，大大提高了工作效率，為了顧客節(jié)省等待時(shí)間[6]。文獻(xiàn)[7]將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車(chē)電池高效有序的管理[7]。文獻(xiàn)[8]提出基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能家居控制系統(tǒng)，將家居中的電器產(chǎn)品連入網(wǎng)絡(luò)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化[8]。文獻(xiàn)[9]針對(duì)多車(chē)道復(fù)雜車(chē)輛行駛狀況，借助物聯(lián)網(wǎng)解決方案提出利用改進(jìn)邊緣勢(shì)場(chǎng)函數(shù)來(lái)描述車(chē)輛行駛中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生威脅關(guān)系的方法[9]。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，路燈系統(tǒng)的功能越來(lái)越完善，智能化程度越來(lái)越高。而路燈系統(tǒng)所使用的傳感器如光強(qiáng)度傳感器、微波車(chē)輛檢測(cè)傳感器，不需要在所有的路燈上都安裝或者不需要安裝在路燈上。路燈節(jié)點(diǎn)與在其周?chē)植嫉膫鞲衅飨嗷ネㄐ牛瑯?gòu)成一個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，適合用物聯(lián)網(wǎng)方案來(lái)解決。
1 物聯(lián)網(wǎng)路燈體系構(gòu)架
物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)分為四層：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層[10]。在物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)中，路燈節(jié)點(diǎn)（包括其中的各種檢測(cè)、報(bào)警裝置）、光傳感器、微波車(chē)輛檢測(cè)器、攝像頭構(gòu)成了傳感層。ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)層。管理服務(wù)層包括數(shù)據(jù)中心、控制中心服務(wù)器、智能手機(jī)、平板電腦等。綜合應(yīng)用層包括智能電網(wǎng)、智能交通網(wǎng)絡(luò)、智能路燈。
在感知識(shí)別層中，光傳感器用于檢測(cè)光照強(qiáng)度，對(duì)路燈進(jìn)行光控。由于相鄰路燈的光照強(qiáng)度基本相同，不需要每盞路燈都安裝光傳感器，系統(tǒng)中將路燈覆蓋區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，每區(qū)中安裝一個(gè)光傳感器即可。凌晨時(shí)車(chē)輛很少，系統(tǒng)用微博車(chē)輛檢測(cè)器檢測(cè)車(chē)輛的出現(xiàn)，然后適時(shí)開(kāi)啟路燈。路燈上的攝像頭采集道路交通信息，為智能交通提供數(shù)據(jù)支持。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層主要利用ZigBee、GPRS接入Internet。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和路由器將信息發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232與GPRS模塊連接，GPRS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息上傳給服務(wù)器。
管理服務(wù)層包括服務(wù)器、手機(jī)、平板電腦，通過(guò)這些設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效可靠地組織起來(lái)，為上層應(yīng)用提供支持平臺(tái)。
在綜合應(yīng)用層中，物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)與智能電網(wǎng)進(jìn)行交互，按照智能電網(wǎng)能耗要求進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)；同時(shí)系統(tǒng)將傳感器和攝像頭采集到的信息傳遞給交通管理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)處理后用于交通管理。圖1為物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的構(gòu)架圖。
2 物聯(lián)網(wǎng)路燈控制策略
凌晨車(chē)輛較少時(shí)，路燈系統(tǒng)不需要像傍晚車(chē)流量大時(shí)全功率開(kāi)啟工作，無(wú)車(chē)時(shí)可以以最低亮度進(jìn)行照明；而當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)時(shí)，由于車(chē)輛很少，也可以以低于標(biāo)準(zhǔn)的亮度進(jìn)行照明以節(jié)約能源。本文綜合考慮照明亮度和智能電網(wǎng)的節(jié)能要求，提出了物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的照明策略。
2.1 系統(tǒng)工作流程及相關(guān)參數(shù)計(jì)算
（1）確定節(jié)能要求
系統(tǒng)首先由智能電網(wǎng)根據(jù)城市節(jié)能要求提出路燈系統(tǒng)期望能耗要求W，然后根據(jù)城市歷史車(chē)流量情況確定時(shí)刻t。在t之前車(chē)輛較多，路燈常亮；在t時(shí)刻之后車(chē)輛較少，路燈智能調(diào)節(jié)亮度。最后根據(jù)道路照明要求確定路燈常亮?xí)r的亮度A，并通過(guò)轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算出能耗aA。
（2）智能調(diào)節(jié)時(shí)期期望能耗計(jì)算
t時(shí)刻之前路燈亮度不變，能耗也不變，路燈節(jié)能主要是在智能調(diào)節(jié)時(shí)期。定義W1為智能調(diào)節(jié)期間期望總能耗，定義T（n1，n2）為n1～n2時(shí)刻之間的時(shí)間長(zhǎng)度。
（3）單車(chē)期望能耗計(jì)算
定義P為單車(chē)期望能耗，N為智能調(diào)節(jié)期間歷史平均車(chē)流量，Ni為第前n天智能調(diào)節(jié)時(shí)期總車(chē)輛數(shù)目。根據(jù)智能調(diào)節(jié)時(shí)期期望總能耗W1和車(chē)輛歷史數(shù)據(jù)，可以確定智能調(diào)節(jié)期間每輛車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)期望的能耗。
（4）單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗計(jì)算
每天智能調(diào)節(jié)時(shí)期經(jīng)過(guò)的車(chē)輛一般與歷史平均數(shù)據(jù)不同，若車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)以單車(chē)期望能耗對(duì)應(yīng)的亮度照明，最終無(wú)法達(dá)到智能電網(wǎng)的能耗要求，所以要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)節(jié)路燈亮度。調(diào)節(jié)思想是，若當(dāng)天智能調(diào)節(jié)時(shí)期車(chē)輛較多，路燈亮度就低一點(diǎn)（不能低于下限）；若車(chē)輛較少，路燈亮度就高一點(diǎn)，用第n輛車(chē)出現(xiàn)的早晚來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)天車(chē)流量的大小。定義Q1為路燈亮度下限所對(duì)應(yīng)的能耗，即出于安全考慮，路燈亮度不能低于Q1所對(duì)應(yīng)的亮度。定義Q為單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗，Δ為波動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，tn為第n輛車(chē)出現(xiàn)的時(shí)刻。用當(dāng)天的T（t， tn）與歷史平均數(shù)據(jù)TN （t，tn）比較，預(yù)測(cè)當(dāng)天車(chē)流量情況。若當(dāng)天車(chē)輛較多超出了歷史數(shù)據(jù)，則超出的車(chē)輛以Q1對(duì)應(yīng)的亮度進(jìn)行照明。定義n{TN（t，tn）}為T(mén)N（t，tn）所對(duì)應(yīng)n的值。
車(chē)輛數(shù)目不超過(guò)歷史數(shù)值
車(chē)輛數(shù)目超過(guò)歷史數(shù)值
2.2 能耗曲線
對(duì)于通過(guò)PWM方式調(diào)光的LED光源，其能耗正比于亮度，假設(shè)比例系數(shù)為a，智能電網(wǎng)對(duì)路燈系統(tǒng)能耗的要求為W，路燈從傍晚18點(diǎn)鐘點(diǎn)亮，一直持續(xù)到第二天早晨6點(diǎn)。18點(diǎn)到t點(diǎn)由于車(chē)輛較多，路燈以標(biāo)準(zhǔn)亮度A持續(xù)照明，t點(diǎn)到6點(diǎn)車(chē)輛很少路燈采取動(dòng)態(tài)照明。當(dāng)W、A、t確定后，t到6點(diǎn)時(shí)間段內(nèi)的能耗也可確定。無(wú)車(chē)時(shí)路燈以αA的亮度照明（α為無(wú)車(chē)狀態(tài)亮度下限系數(shù)，0≤α
3 實(shí)驗(yàn)與仿真
為測(cè)量物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)實(shí)際能耗與期望能耗之間的誤差，本文對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測(cè)試。N=30，并且由于在智能控制期間車(chē)輛出現(xiàn)的時(shí)刻完全是隨機(jī)的，認(rèn)為30天的平均數(shù)據(jù)汽車(chē)是等時(shí)間間隔出現(xiàn)的，則汽車(chē)出現(xiàn)的時(shí)刻為0.2，0.4，0.6，…，6。
每組實(shí)驗(yàn)需要產(chǎn)生2次隨機(jī)數(shù)，第一次產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)n，表示當(dāng)天智能控制期間出現(xiàn)的車(chē)輛數(shù)，25
4 結(jié) 語(yǔ)
本文提出的應(yīng)用于智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)能夠根據(jù)車(chē)流量和智能電網(wǎng)能耗要求智能地調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)驗(yàn)仿真顯示系統(tǒng)的累計(jì)誤差較小，能夠符合實(shí)際的工程要求。論文提出的單車(chē)動(dòng)態(tài)能耗計(jì)算公式中參數(shù)Δ取值分別為5%、10%、15%，后續(xù)的研究中可以嘗試對(duì)Δ進(jìn)行動(dòng)態(tài)取值，以求達(dá)到更好的調(diào)光和節(jié)能效果。仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，認(rèn)為30天平均歷史數(shù)據(jù)中汽車(chē)是等時(shí)間間隔出現(xiàn)，可能會(huì)與實(shí)際情況有所差別，接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)平均歷史數(shù)據(jù)汽車(chē)出現(xiàn)時(shí)刻進(jìn)行隨機(jī)模擬，以更好地貼近實(shí)際情況。
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智能電網(wǎng)的應(yīng)用范文第4篇
(一)智能配電網(wǎng)的概念智能配電網(wǎng)技術(shù)，實(shí)際上就是完全通過(guò)傳統(tǒng)形式的自動(dòng)化技術(shù)作為前提基礎(chǔ)，來(lái)使得更加先進(jìn)的通信工程技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都整合在一起，同時(shí)使用智能化的配電終端、開(kāi)關(guān)儀器等設(shè)備與電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)和高級(jí)的應(yīng)用技術(shù)軟件結(jié)合起來(lái)，促使各種不同形式用電著都能夠介入到電網(wǎng)運(yùn)行互動(dòng)中，最大限度的確保了監(jiān)護(hù)工作的自愈控制性，為用電者提供更加安全、可靠的供電服務(wù)。
(二)智能配電網(wǎng)的特征現(xiàn)代化的智能化配電網(wǎng)對(duì)于以往傳統(tǒng)形式的配電網(wǎng)體系來(lái)說(shuō)，呈現(xiàn)出的各方面優(yōu)勢(shì)極為明顯，詳細(xì)體系下以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：
1.提高供電質(zhì)量：利用供電質(zhì)量補(bǔ)償、電子技術(shù)、實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)τ谡麄€(gè)電網(wǎng)之中的電壓進(jìn)行有效的優(yōu)化控制，最大限度的減少輸電過(guò)程中所可能存在的損耗現(xiàn)象，保證電壓與關(guān)要求相符合，此外，在智能配電網(wǎng)技術(shù)的影響下，電網(wǎng)還能夠?qū)τ谝恍┕╇娰|(zhì)量反應(yīng)極為靈敏的設(shè)備提供高質(zhì)量的供電。
2.提高供電可靠性：智能配電網(wǎng)的使用，不僅能夠使得自然災(zāi)害、人為影響所帶來(lái)的電網(wǎng)破壞現(xiàn)象得以控制，還能夠更好的執(zhí)行電力故障處理，有效的避免了相關(guān)用電故障的出現(xiàn)，這對(duì)于用戶用電穩(wěn)定提供了保障；即便是在主電網(wǎng)發(fā)生斷電現(xiàn)象后，智能配電網(wǎng)也能夠?qū)稍偕茉础⒎植际桨l(fā)電形成的微網(wǎng)系統(tǒng)加以啟用，從而為重度用電依賴用戶提供保障。
3.提高了跟用戶的互動(dòng)能力：利用智能電表、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，來(lái)使得用電用戶的用電現(xiàn)象得以實(shí)時(shí)的反饋，而電力企業(yè)也同樣可以通過(guò)設(shè)備的投入，來(lái)使得具備了分布式發(fā)電功能的用戶，得以在用電高峰為配電網(wǎng)反向提供電能，那么在這一情況下，相關(guān)用戶也就擁有了更加豐富的服務(wù)權(quán)利，這是電力服務(wù)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩魹橹行暮蟮闹匾w系。
4.提高了用電的兼容性：智能配電網(wǎng)能最大限度的確保了中間環(huán)節(jié)與電網(wǎng)的無(wú)縫性，促使即插即用的相關(guān)功能得以實(shí)現(xiàn)，此外，這方面的技術(shù)使用也提升了配電網(wǎng)工作體系的靈活性，強(qiáng)化了用電工作呈現(xiàn)出的兼容性能。
二、智能配電網(wǎng)在電力營(yíng)銷(xiāo)中的應(yīng)用
(一)電力營(yíng)銷(xiāo)概述現(xiàn)如今，我國(guó)的電力系統(tǒng)也進(jìn)行著較大的改革，這對(duì)提升電力營(yíng)銷(xiāo)工作的質(zhì)量與效率也帶來(lái)了積極的影響作用。在當(dāng)前的電力市場(chǎng)中，電力營(yíng)銷(xiāo)已經(jīng)成為整個(gè)系統(tǒng)的工作重點(diǎn)，進(jìn)而在供求關(guān)系的平衡之下，促使用電用戶能夠享受到真正可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的電力商品，同時(shí)在這一過(guò)程中享受到其他的附加服務(wù)。伴隨著現(xiàn)階段城市化進(jìn)程的提升，電力營(yíng)銷(xiāo)工作實(shí)際上和配電網(wǎng)呈現(xiàn)出的各方面聯(lián)系越發(fā)的緊密，這也就對(duì)于供電服務(wù)的質(zhì)量水準(zhǔn)有了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。智能化配電網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)工作的實(shí)現(xiàn)，并非是對(duì)于技術(shù)上的升級(jí)，還同樣包含了工作形式的多元化轉(zhuǎn)變?？梢灶A(yù)見(jiàn)到的是，未來(lái)我國(guó)電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)將會(huì)具備以下功能：
(1)發(fā)電、輸電、配電、售電、用電信息都是基于因特網(wǎng)實(shí)時(shí)更新的；
(2)配電網(wǎng)具有較強(qiáng)的軟硬件支持，營(yíng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性強(qiáng)、拓展性高。
(二)智能配電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)目前而言，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要是選用配電自動(dòng)化通信網(wǎng)，并在該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上還共同使用了其他的如GPRS的通信網(wǎng)絡(luò)，這是因?yàn)檫h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在配電自動(dòng)化通信網(wǎng)涵蓋的區(qū)域可以選用配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，而在該網(wǎng)絡(luò)不在涵蓋的區(qū)域，就需要選用其他的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電力用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表，讓客戶享受周到滿意的服務(wù)
。(三)抄表智能化在智能配電網(wǎng)中，電力人員采用的是操作簡(jiǎn)單，并且攜帶方便的抄表設(shè)備，這種設(shè)備不但性能更加高效，而且計(jì)算結(jié)果也更加真實(shí)、準(zhǔn)確，其在工作的過(guò)程中安全性也更比較高。遠(yuǎn)程抄表設(shè)備主要是利用了先進(jìn)的通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行工作的，其可以采用的串口通信傳輸?shù)韧ㄐ欧绞?，其與智能電表共同使用，可以將采集的到的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)轿C(jī)后臺(tái)，從而更快的顯示出用戶的用電情況，這種設(shè)備還具有自動(dòng)計(jì)費(fèi)的功能，給用戶以及抄表人員帶來(lái)了很大的便利。
(四)智能儀表智能配電網(wǎng)中的智能儀器在采集用戶用電量時(shí)具有實(shí)時(shí)性以及高效性，其可以將采集到的數(shù)據(jù)及時(shí)的傳輸?shù)诫娏Σ块T(mén)中，增加了儀表的工作效率，這種儀表是在電力部門(mén)與用戶間建立起一個(gè)高效雙向的信息平臺(tái)，使采集的信息可以快速的傳輸?shù)接嘘P(guān)部門(mén)，發(fā)揮出更大的價(jià)值。這種儀器的安裝比較簡(jiǎn)便，而且操作也比較簡(jiǎn)單，這也為電力部門(mén)查找電力損壞的原因提供了幫助，通過(guò)智能儀表電力部門(mén)的相關(guān)人員可以更快的找出電耗存在的地點(diǎn)以及原因。同時(shí)還能防止某些不法分子偷電的行為，提高了電力部門(mén)的管理水平。
(五)營(yíng)配一體化信息通信平臺(tái)在企業(yè)統(tǒng)一的電網(wǎng)設(shè)備和客戶信息模型、基礎(chǔ)資料和拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上，營(yíng)配一體化信息系統(tǒng)是采用了現(xiàn)代化的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供電可靠性管理、客戶停電管理、線損管理、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝輔助管理以及配電網(wǎng)建設(shè)管理等功能的GIS標(biāo)準(zhǔn)化及一體化的信息平臺(tái)。營(yíng)配一體化信息通信平臺(tái)是采用以光纖為主，寬帶無(wú)線為輔的多種通信方式的混合組合。它的搭建必須根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備代碼規(guī)范，整合省內(nèi)信息管理系統(tǒng)，重新建立營(yíng)銷(xiāo)一體化多維信息平臺(tái)，并預(yù)留一定的高級(jí)拓展功能。
三、結(jié)語(yǔ)
智能電網(wǎng)的應(yīng)用范文第5篇
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)、人類生活的用電需求急劇增大，在這樣的環(huán)境下加強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)的改革，是時(shí)展的要求，同時(shí)也是電力企業(yè)發(fā)展的要求。積極構(gòu)建智能化的電網(wǎng)體系如今已經(jīng)成為我國(guó)電力企業(yè)發(fā)展的新方向，強(qiáng)調(diào)以風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源為主，并充分結(jié)合發(fā)達(dá)國(guó)家電力建設(shè)事業(yè)的發(fā)展路子，結(jié)合自身實(shí)際，從而構(gòu)建高壓電網(wǎng)來(lái)作為網(wǎng)絡(luò)骨干的新方向。而繼電保護(hù)裝置作為電網(wǎng)中的"衛(wèi)士"，能夠有效地將電網(wǎng)故障與系統(tǒng)隔離，從而防止大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生。因此，我們?cè)趪?guó)家智能化電網(wǎng)大力發(fā)展的同時(shí)，需要積極關(guān)注繼電保護(hù)技術(shù)的研究，保證電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行。
一、智能電網(wǎng)的定義和特點(diǎn)
目前，智能電網(wǎng)的構(gòu)建尚還處在初級(jí)階段，如何定義，仍是各國(guó)學(xué)者討論的焦點(diǎn)問(wèn)題，由于各國(guó)電力發(fā)展的規(guī)模、環(huán)境以及出發(fā)點(diǎn)都存在不同，所以對(duì)智能電網(wǎng)的理解也都是站在國(guó)家的角度。我國(guó)對(duì)于智能電網(wǎng)的定義是：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息、通信和控制技術(shù)，逐漸構(gòu)建以自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化、互動(dòng)化為主要特征的統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)的智能化電網(wǎng)。它要求系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，能夠有效地把故障的影響范圍降到最低，并在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電。
智能電網(wǎng)具有清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效、友好互動(dòng)、堅(jiān)強(qiáng)可靠等特點(diǎn)，具有強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的供電能力，能夠在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，有效地降低污染排放和能源的消耗，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)高效。此外，智能電網(wǎng)還可以在靈活調(diào)整用戶接入與退出、兼容各類電源、靈活調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)作方式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶、電源、電網(wǎng)三者信息的公開(kāi)透明與共享，從而做到透明公開(kāi)和友好互助。如今智能電網(wǎng)的建設(shè)雖然處在起步階段，但是各級(jí)電力公司都加快了智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐，從而使智能電網(wǎng)從一個(gè)"概念股"開(kāi)始向"熱點(diǎn)股"轉(zhuǎn)變。我們還需要注意的是，智能電網(wǎng)中的數(shù)字化變電站技術(shù)、電子式互感器、交直流靈活輸電、廣域測(cè)量技術(shù)等都會(huì)給電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)帶來(lái)影響，必須加強(qiáng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究。
二、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)原理
應(yīng)用傳感器在智能電網(wǎng)中對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，最后對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)定值和保護(hù)功能的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和及時(shí)修正。
對(duì)于繼電保護(hù)裝置來(lái)講，保護(hù)功能除了需要保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行信息，還需要相關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備的運(yùn)行信息。這就需要做好信息的共享工作，保證故障的準(zhǔn)確性時(shí)，在沒(méi)有或少量人工敢于的情況下，迅速隔離故障并自行自我恢復(fù)，從而避免大面積停電事故的發(fā)生，提高電網(wǎng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。因此，智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置在保護(hù)動(dòng)作時(shí)不僅僅要跳本保護(hù)對(duì)象，有時(shí)在跳本保護(hù)對(duì)象的同時(shí)，還得發(fā)出連跳指令，跳開(kāi)其他關(guān)聯(lián)點(diǎn)。
三、智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必朝著網(wǎng)絡(luò)化，智能化，計(jì)算機(jī)化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展。
（一）繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化的應(yīng)用
在現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，繼電保護(hù)裝置可以看作是一個(gè)多功能的計(jì)算機(jī)裝置，而在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以說(shuō)是一個(gè)智能終端。繼電保護(hù)裝置在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，先通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行以及故障的數(shù)據(jù)和信息，或者是先接到被保護(hù)原件的數(shù)據(jù)或者信息然后傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心。據(jù)此，我們可以看出，網(wǎng)絡(luò)條件下的繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行的情況下，自動(dòng)地獲取測(cè)量、控制通信數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、保護(hù)的一體化功能。而目前，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)條件已經(jīng)齊備，變電站客戶機(jī)會(huì)對(duì)保護(hù)信息進(jìn)行搜集以及信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸，還有調(diào)度終端服務(wù)器對(duì)EMS共享數(shù)據(jù)的讀取、故障分析以及穩(wěn)定分析的計(jì)算等難題，現(xiàn)在通過(guò)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化的應(yīng)用都已經(jīng)得到了妥善解決。如今，我們面臨的技術(shù)問(wèn)題就是應(yīng)該如何解決綜合繼電的調(diào)度、運(yùn)動(dòng)、保護(hù)、通信以及自動(dòng)化綜合變電站的建設(shè)等問(wèn)題，也涉及到如何更好地控制運(yùn)行的設(shè)備，如何做好設(shè)備的維護(hù)和管理工作。因此，在接下來(lái)的工作中，我們只要能妥善解決好管理問(wèn)題，就能夠保證繼電保護(hù)的自動(dòng)化技術(shù)得到順利實(shí)施。
（二）繼電保護(hù)技術(shù)的智能化應(yīng)用
繼電保護(hù)技術(shù)的智能化應(yīng)用目前已經(jīng)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用研究工作中拉開(kāi)了序幕。例如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等都已在電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效地解決很難用方程式來(lái)表示或者極難求解的非線性問(wèn)題，可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射方式來(lái)解決。而以生物神經(jīng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展最為迅速，具有分布式儲(chǔ)存信息、自組織等優(yōu)點(diǎn)。
目前，在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)其方向保護(hù)、故障距離判定、故障類型的判斷以及主設(shè)備保護(hù)的功能，例如在輸電線的兩端系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路，就是一個(gè)典型的非線性問(wèn)題，而通過(guò)距離保護(hù)的方法很難準(zhǔn)確判斷出設(shè)備故障的原因，給故障的排查帶來(lái)一定難度，也會(huì)造成拒動(dòng)或者誤動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。但是，假如我們使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，通過(guò)大量的故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本充分考慮各種情況出現(xiàn)的可能性，就能夠準(zhǔn)確判別故障發(fā)生的地點(diǎn)。同時(shí)像進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法等都具有獨(dú)特的魅力，能夠有效地幫助我們解決復(fù)雜的電力系統(tǒng)問(wèn)題。因此，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，我們只要能夠充分地運(yùn)用這些人工智能的方法，就可以極大地提高問(wèn)題的解決速度。
（三）繼電保護(hù)技術(shù)的數(shù)字化應(yīng)用
互感器故障的減少以及互感器傳輸性能的大幅提高，使繼電保護(hù)不再需要考慮二次回路斷線、電流互感器飽和、二次回路接地等常見(jiàn)的互感器故障問(wèn)題。同時(shí)，電氣量氣息傳輸?shù)恼鎸?shí)性強(qiáng)化了繼電保護(hù)裝置的性能，為工作效率的提高提供了有力保證。目前如何簡(jiǎn)化幾點(diǎn)保護(hù)裝置的輔助功能，使用數(shù)字傳感器來(lái)提高繼電保護(hù)裝置的整體性能，是我們未來(lái)加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置利用效率需要研究的核心問(wèn)題。
（四）繼電保護(hù)技術(shù)廣域化的應(yīng)用
隨著互聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的電壓等級(jí)也大幅提高，使得供電的不穩(wěn)定性和出現(xiàn)故障的可能性大大增加。對(duì)此，在電網(wǎng)信息化的進(jìn)程中，我們可以通過(guò)廣域測(cè)量技術(shù)WAMS網(wǎng)絡(luò)提供的廣域信息為后被保護(hù)服務(wù)，以此來(lái)提高自動(dòng)化裝置的性能，保證大型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，防治大面積停電事故的發(fā)生。
四、不斷提高繼電保護(hù)工作人員的技術(shù)和素質(zhì)
智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)是保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定的首道防線，安全責(zé)任重大，因此對(duì)工作人員的業(yè)務(wù)水平要求較高。近幾年，我國(guó)電力行業(yè)普遍開(kāi)展繼電保護(hù)專業(yè)知識(shí)和技能的競(jìng)賽活動(dòng)，以此來(lái)促使工作人員迅速適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)快速發(fā)展的要求，加快"兩個(gè)轉(zhuǎn)變"的推進(jìn)力度，強(qiáng)化人才強(qiáng)企的戰(zhàn)略，這對(duì)于進(jìn)一步提高繼電保護(hù)工作人員的崗位技能和技術(shù)水平都具有重要意義。
隨著各級(jí)電力公司繼電保護(hù)崗位人員隊(duì)伍的不斷壯大，加強(qiáng)對(duì)新進(jìn)員工的崗前培訓(xùn)工作顯得愈發(fā)重要。供電企業(yè)的在初進(jìn)人員上崗之前，一定要對(duì)其進(jìn)行崗前培訓(xùn)與考核，考核合格后持上崗證上崗。此外，還應(yīng)積極開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)競(jìng)賽，通過(guò)培訓(xùn)和競(jìng)賽，使繼電保護(hù)工作人員能夠較為全面地掌握繼電保護(hù)工作的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)其實(shí)踐技能，為今后的工作順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，各級(jí)供電企業(yè)還應(yīng)始終加快推進(jìn)"兩個(gè)轉(zhuǎn)變"，積極實(shí)施人才強(qiáng)企戰(zhàn)略，以人才發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展，以人才進(jìn)步來(lái)推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步。
結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)在不斷加快智能化電網(wǎng)的建設(shè)步伐，對(duì)其保護(hù)裝置的可靠性和動(dòng)作反應(yīng)速度也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)保護(hù)裝置的配合、裝置也提出了更高的要求，對(duì)保護(hù)裝置的功能的發(fā)展提出了更遠(yuǎn)大的目標(biāo)。相信隨著智能化電網(wǎng)的快速發(fā)展以及繼電保護(hù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，勢(shì)必會(huì)對(duì)保護(hù)定值的自適應(yīng)和保護(hù)功能做出更合理的調(diào)整?？傊覈?guó)的繼電保護(hù)技術(shù)會(huì)繼續(xù)朝著網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、保護(hù)、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化、智能化的方向發(fā)展。廣大電力系統(tǒng)的工作者也將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)工作，繼續(xù)努力提升繼電保護(hù)工作的高度，從而確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]王向東，吳立志.淺析智能電網(wǎng)框架下的繼電保護(hù)技術(shù)[J].機(jī)電信息，2011（18）.
