智能电网关键技术及核心概述-期刊

论文导读：
摘要：阐述了国内外对于智能电网的不同定义以及智能电网区别于传统电网的特点，重点详述了智能电网的关键技术组成及各项技术的研究重点与难点，最后分析介绍了目前智能电网的国内外核心标准。
关键词：智能电网关键技术组成核心标准
1007-9416(2012)07-0179-02
1、引言
当前，节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。人类能源发展面临的第一挑战，是以可再生能源逐步替代化石能源，创新能源利用体系，以信息技术彻底改造现有的能源利用体系，最大限度地提高电网体系能源效率。因此期望通过一个数字化信息网络系统，将能源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务及蓄能等过程与能源终端用户的各种电气设备以及其它用能设施连接在一起，通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能，将能源利用效率和能源供应安全提高到全新水平，将污染与温室气体排放降低到环境可接受程度，使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。这就是智能电网的思想。智能电网，是经济和技术发展的必然结果。
本文阐述了国内外对于智能电网的不同定义以及智能电网区别于传统电网的特点，重点详述了智能电网主要关键技术组成及研究重难点，最后介绍分析了目前智能电网的国内外核心标准，以飨读者。

2、智能电网的概念

2.1 智能电网的含义

由于各国的社会发展、电网发展现状、资源分布等情况不同，不同地区智能电网发展的思路、路径和重点也各不相同，不同领域专家的研究角度不同，对智能电网的研究方法、理解状况也存在一定的差别。因此，目前，智能电网尚未形成世界性的统一定义。
我国国家电网目前分别提出了智能电网和坚强智能电网的概念，智能电网：是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。坚强智能电网：是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。
虽然智能电网尚未形成世界性的统一定义，但从本国资源分布摘自：7彩论文网本科毕业论文致谢www.7ctime.com
和需求入手，以经济发展和电力发展的实际状况为基础，是当前各国开展智能电网建设的基本原则。

2.2 智能电网的特点

同传统电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合等显著特征，其主要特点为：
(1)坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。
(2)自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
(3)兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
(4)经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。
(5)集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。
(6)优化。优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。

3、智能电网关键技术组成及研究重难点

3.1 高级量测体系（AMI）

AMI 主要功能是使系统同负荷建立起联系，使用户参与电网运行，其技术组成和功能主要包括：
(1)智能仪表(Smart Meter)。具有双向通信功能,支持远程设置、接通或断离、双向计量、定时或随机计量读取。同时，也可作为通向用户室内网络的网关,起到用户端口(Customer Portal)的作用,提供给用户实时电价和用电信息,并实现对用户室内用电装置的负荷控制,达到需求侧管理目的。与传统电能表相比，智能电能表除了基本计量功能外，还具备以下功能：1)有功电能和无功电能双向计量，支持分布式能源用户的接入；2)具备阶梯电价、预付费及远程通断电功能，支持智能需求侧管理；3)可以实时监测电网运行状态、电能质量和环境参量，支持智能用电用能服务；4)具备异常用电状况在线监测、诊断、报警及智能化处理功能，满足计量装置故障处理和在线监测的需求；5)配备专用安全加密模块，保障电能表信息安全储存、运算和传输。
(2)通信网络。基于开放体系并高度集成的通信系统，实现对系统中每一个成员的实时控制和信息交换, 使得系统的每一部分都可双向通信采取固定的双向通信网络，能把采集的数据信息实时地从智能电表传到数据中心，是所有高级应用功能的技术基础。
(3)计量数据管理系统（MDMS）。带有分析工具的数据库，通过与AMI 自动数据收集系统的配合使用，处理和储存电表的计量值。
(4)用户室内网（HAN）。通过网关或用户入口把智能电表和用户户内可控的电器或装置（如可编程的温控器）连接起来，使得用户能根据电力公司的需要，积极参与需求响应或电力市场。

3.2 高级配电运行体系（ADOI）

ADOI的技术组成和功能主要包括：
(1)高级配电自动化（ADA）。智能电网实现自愈的基础，包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互（如负荷管理、量测和实时定价）。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行，ADA既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率，也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。
(2)配电快速仿真与模拟（Fast Simulation and Modeling，F）。是ADO 的核心软件，其中包括风险评估、自愈控制与优化等高级软件系统，为智能电网提供数学支持和预测能力，以期达到改善电网的稳定性、安全性、可靠性和运行效率的目的。配电快速仿真与模拟（DF）需要支持4 个论文导读：主要的自愈功能：1)网络重构；2)电压与无功控制；3)故障定位、隔离和恢复供电；4)当系统拓扑结构发生变化时继保再整定。上述主要功能相互联系，致使DF变得很复杂。源于：7彩论文网论文网站www.7ctime.com上一页12
主要的自愈功能：1)网络重构；2)电压与无功控制；3)故障定位、隔离和恢复供电；4)当系统拓扑结构发生变化时继保再整定。上述主要功能相互联系，致使DF 变得很复杂。源于：7彩论文网论文网站www.7ctime.com