智能电网的作用范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了智能电网的作用范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

智能电网的作用

智能电网的作用范文1

关键词:智能电网;智能电表;电力系统

中图分类号:TM933 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)31-0095-02

由于我国是发展中国家,将不断地开发消耗能源和资源,为了实现我国资源节约型社会的建设目标,节约资源是我国可持续发展的重要之路。从2012年开始,开始在全国范围内推广阶梯电价和分时供应这一举措,为保护能源及合理的电力消耗等作用带来的划时代意义,同时是促进节能环保的一个重要的手段。目前,我国的智能电网建设飞速发展,同时引起智能电表越来越受到人们的关注,智能电表具有功能非常现代化,具有远程抄表、远程控制等功能,进一步提高了用电管理和服务水平,在其强大的功能上传统的电能表是无法比拟的。因此,对智能电网应用智能电表的作用分析以及前景的展望是十分重

要的。

1 智能电网中的智能电表简述

行业专家和学者提出了智能电表的概念即互联网技术和集成电路和其他电子设备组成的计量应用。在现时期,我国对智能电表的理解仍然没有达到与国际其他国家统一,各个国家基本都是根据智能电表具体特点而定义的,我国的智能电表的定义基本是:一种以微处理器为核心,具有存储测量信息功能,并且能够实时分析并且处理仪器的测量结果。国家电网对智能电表的概念做了如下总结:即从数据测量开始,数据经过处理,电子通信和其他结构单元,具有计量电能、数据信息处理、自动化的实时控制功能,并且具有信息交换功能,可以看出,我国对智能电表的定义充分地概括了其强大的功能及性能。目前,我国由于智能电表的发展应用和持续完善,它的功能比仅仅是单一的能量测量作用要大得多,结合目前国外和国内对智能电表的概述,现在,对智能电表进行更加全面系统的论述为:智能电表主要是为了适应智能电网发展需求,利用微处理、互联网、电子通信等核心技术,通过数据检测、处理和通信单元结构与电力数据测量,实现双向电能计量,实时电能质量监测,多种计算费率时段以及远程控制等综合功能的智能型仪器仪表。

2 智能电表在电网中的作用分析

2.1 费用核算

由于智能电表可以实时和准确地进行计费信息处理,使能源成本的复杂过程更加简单化,从而简化了平常的会计处理过程。以此同时,电力市场在当前的经济系统的背景下,工作人员通过智能电表的及时使用,快速地转换能源,以后有很大的可能实现自动化的切换。同时,用户可以利用智能电表的进行能耗数据和相关的计费信息分析,以更好地去节约能源,所以智能电表发挥作用是将工作流程简单化,从而进一步促进电力公司与用户的和谐

关系。

2.2 配电网络实时状态估测

由于受很多因素的影响使各个分销网络数据信息测试不够准确,追究其根本原因是信息网络模型建设,变电站的高压侧载荷估算值等综合处理后的影响。使用户端处增加测量点,可以减少负载数据损失和网络信息更加及时,将准确和有效的方式进行计算传递,避免了超负荷的电力设备运行和降低电力质量的情况发生。以此同时,将这些数据进行整理,可以实现为止数据的估计测量,将对已得到数据的准确性进行监测。

2.3 电力需求侧相应

电力需求相应主要包括以下两个方面:价格调控和载荷控制,其实本质是对用户用电负荷能力进行有效控制,以便更好地分布电力资源的目的。价格控制具体包含以下内容:限时定价、峰值电价和分时电价,这样的方法将满足不同人群和不同电力用户的需求,短期消费需求高峰负荷控制是由网络调度人员负责,根据实际网络运行情况,通过远程命令来访问或断开过载大,最终达到控制电力不超负荷工作。

2.4 管理作用

能源利用效率的监管和控制。智能电表可以为使用电能的用户提供有关信息,帮助广大用户可以有效地降低能源消耗,使剩余能源应用到需要的地方。通过使用分布式发电设备的用户,可以提出有效、合理的发电和用电建议,以更好地帮助用户取得最大的利益。

用户能源管理。随着智能电表不断提供的信息数据,在能源管理系统上创建用户服务功能的板块,针对不同类型的用户提供不同的能源服务,达到最低消耗的能源控制目标,这样一来会最大限度地减少能源损失,达到节约能源的作用。

智能电表的管理维护。这些措施主要包括以下内容:实施电表资产管理,定期反馈电表使用情况,电表数据库的升级,安装电表和使用管理制度,确保智能电表的信息和用户信息正确地保存在指定的位置,并积极宣传推广。

2.5 远程监控及非法用电检测

通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载,而且还对部分电力用户进行强制监督,电力公司通过使用控制开关按钮,远程控制一个特定的过载,智能电表能随时检测打开电表箱,使电表的软件更新升级,如果出现私自改线等现象,可以及时发现该情况,通过获取大量的仪表数据进行比较分析,是能够准确地检测私自篡改线路的情况,此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。

3 智能电网中智能电表的应用前景展望

我国在快速发展的时期就已经在应用智能电表了,而且智能电表的应用规模也比较大。我国电力公司对于智能电表的投入力度也是比较大的,最开始智能电表的投资就达到了十亿人民币之多,这还仅仅只是开发和研究的第一阶段。随着我国对于智能电表的广泛应用,我国也制定了智能电表相关的法律和法规,我国电力公司已经预测了在2015年左右,我国将会基本完成全面的智能电力管理模式。虽然目前来看,智能电表的各方面功能已经成熟,但长远的眼光来看,改进的空间依然很大,具体包括以下两个方面:

3.1 接口一体化

在未来的一段时间内,电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作,需要很大的人力和物力资源来协调工作,广泛地推广应用智能电表势在必行,必要对目前的安装检测模式进行变革,最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱,在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作,大大增加了测试的时间,而且占用太多的资源和管理成本,从而影响运营效率,导致过多的接口设置复杂,不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此,要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的,这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。

3.2 功能设置模块化

为了适应我国未来大规模的智能电网建设,满足电力用户不断增长的要求,智能电表必须支持更新和写入的功能和服务功能需求,模块化的功能是目前最基本要素,不断地对智能电表功能进行优化设置。在使用过程中,依照智能电网中智能电表的功能和需要解决问题方案进行远程设置,使实际操作过程和修改所有功能作为一个独立的程序,实现彼此独立地避免彼此之间的干扰,这是确保智能电表运行的安全性和可靠性保障环节,从而不断地增加智能电表,这样即使电网规模的扩大了,用户也并不需要更换智能电表。

参考文献

[1] 于中美,王栋.试论智能电表在智能电网中的应用与发展趋势[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2011,(28).

[2] 赵靖,潘俊民.基于STM32的具有谐波分析功能的智能电表设计[A].上海市电机工程学会、上海市电工技术学会第十一届学术年会论文集[C].2011,(11).

[3] 胡年平.智能电表在低压电网故障抢修的应用探究[J].世界电子元器件,2011,(6).

智能电网的作用范文2

1智能电网及无线通信技术概述

智能电网主要指电网向智能化及自动化的方向发展,智能电网建设过程中需要将高速及集成的通信网络作为基础,之后使用传感测量,智能控制设备以及智能决策系统等完成相关工作,智能电网的建设使智能操作及二十四小时监测的目标得以实现,其具有可靠性较高、高效性、经济性以及安全性等特点,为此各大电力企业对智能电网建设工作产生了更多的重视。无线通信技术主要借助电磁波信号能够在自由空间中进行传输的特质完成信息交换的一种通信方式,其具有安全性较高,覆盖范围广以及功能强大等特点,为此在各行业中应用较为广泛,在电力企业智能电网建设中应用较为突出。

2无线通信技术在智能电网中的应用分析

通常情况下会将智能电网中的电站甚至在不同的位置,为此对无线通信技术信息传输距离提出了多种要求,将传输距离作为主要依据时无线通信技术主要包括如下IEEE802.15无线个域网、IEEE802.16无线城域网、IEEE802.11无线局域网以及IEEE802.20无线广域网四种,其中城域网主要包括WiMAX、收集使用的2G、3G以及4G网等;Wi-Fi属于局域网;Zighee,无线UWB以及蓝牙技术属于广域网。下面对无线通信技术在智能电网中的具体应用进行分析。(1)通信技术及信息技术在智能电网中发挥着重要的作用,对两者进行合理应用能够最大程度的提升电网的智能化水平,并且能够工作人员实际工作提供更多的便利条件。目前BPL技术在电力企业供配电工作中应用较为广泛,主要将其应用至配网管控,用户双向通信机自动抄表等工作中,在使用此项技术后工作人员工作量大大降少,工作效率有所提升,并且能够对以往人为失误的情况进行规避。无线通信设备具有携带较为方便,射频,GPS定位,远程通讯及控制的功能,在使用后对智能电网管理工作向规范化的方向发展有较大的促进作用,能够为电力系统安全运行提供更多的保障,与此同时符合节能环保理念的要求。以往实际工作过程中工作人员需要亲自到现场进行检查及操作,需要耗费大量的时间,并且无法保证工作效果,在使用无线通信技术后使远程操作及控制的目标得以实现。电力无线通信工作内容包括用电管理,线路检修以及抄表等,下面以4g无线通信技术为例进行说明,其具有覆盖范围广,传输速度较快以及可靠性较高的优势,使用此种技术可以最大程度的满足智能电网各项业务的要求,在自动化配电,数据信息收集及监控工作中应用较多,在使用此项技术后能够对供配电过程提供更多的便利条件。(2)在智能电网中使用无线通信技术后使多种无线业务的目标得以实现,认知无线及动态频谱是两种常见的无线通信技术方法,在使用上述两种方法后即使在智能电网频谱较少的情况下使用频谱汇集、感知以及接入等方式亦可以实现对系统中的相关信息及数据的及时传输,对以往使用频谱仪的情况进行减少,降低成本,进而加快智能电网发展速度。(3)在智能电网建设完成后电力企业使用实时计费的方法完成电价的相关工作,上述方法能够对以往用电高峰期时智能电网稳定性降低的情况进行合理规避。当家庭或者企业中使用的家电为智能家电时应用无线通信技术对电表进行合理连接,同时在用电设备中增设智能化功能,在保证设备正常工作的情况下可以对用电量进行合理控制,对以往设备用电量过多的情况进行改善。(4)目前我国对智能城市建设工作的重视程度明显提升,智能电网对实现此目标有较大的积极作用,下面进行具体说明:电网无线通信技术在城市中的照明系统,交通系统以及安全监控中均有一定的应用价值,例如:在智能电网基础下能够将夜晚路面的实际情况作为依据对照明系统的亮度进行合理调整,在保证正常照明的情况下可以对以前照明系统浪费电能的情况进行减少,与此同时在照明系统中还可以对太阳能和风能等可再生能源进行合理应用,在白天对能量进行收集,在转换为电能后便可以在夜晚使用,符合节能环保的要求。除此之外在使用电网无线通信系统后可以实现不同小区之间用电信息共享的目标,工作人员能够根据每个小区不同时段的用电情况对当前供配电工作进行相应的调整,保证为人们提供充分且稳定的电能。

3结束语

通过上文可知无线通信技术在智能电网建设及后期使用过程中发挥着重要的作用,电力企业在实际工作过程中可以对文中内容进行借鉴和使用,提升智能电网建设的合理性,使其作用及价值得到充分发挥。此外电力企业需要根据自身实际情况及未来发展需求对无线通信技术进行更多的研究和分析,扩大应用范围,对当前应用过程中存在的局限进行不断打破,从而最大程度的提升电网的智能化及自动化水平,为各行业及人们生活提供更多的电能。

作者:李朝阳 单位:湖南高速铁路职业技术学院

参考文献

[1]张姣姣,于然,许鸿飞等.智能电网中无线通信技术的应用研究[J].电子技术应用,2015(01):224-226,228.

[2]陈旭东.无线通信技术在智能配电网中的应用研究[J].中文信息,2016(07):10-10,72.

智能电网的作用范文3

论文摘要 做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。本文对智能电网中计算 机网络系统的基本安全防护和安全监控及保密进行了介绍。

0 引言

我国随着近年来的智能电网建设,其计算机网络系统的安全问题也越来越突出,并且在多个方面均面临着可能的信息安全威胁,计算机网络系统的信息安全已经成为智能电网稳定运行和可靠供电的关键保障,也是电力企业管理、经营和生产的重要组成。而随着计算机网络系统信息安全形势的日益严峻,其信息安全的防护也还需要进一步的深入探讨和研究,做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。

1 智能电网中计算机网络系统的基本安全防护

1.1 防病毒系统

在计算机网络系统安全中,病毒问题一直是很严峻的问题。随着各种业务系统的推广和网络的建设和发展,计算机的病毒扩散也呈现出了新特征,所以在电网企业的内外网建设中,均不能忽视计算机病毒的防治问题,并且要联合其他的安全防护措施,一起构建出多维的防护体系。

1.2 防火墙

为了保障网络系统资源的安全,则电网企业应当采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防御,通过控制访问来防御攻击。配备防火墙对于提高内外网络和边界的安全能够起到重要的作用。而防火墙的选型也应根据业务安全性的要求和业务数据流量的不同来进行有针对性的处理。

1.3 入侵检测系统

作为系统安全检测最后的一道防线,入侵检测系统提供了监视、安全审计、反攻击和攻击识别等多项功能,能够对误操作、外部攻击和内部攻击进行实时的监控。而且入侵检测系统有着事后取证、事中防护和事前警告等特点,因此建议对其采用高级的分析技术,比如多个相关协议、相关事件的综合分析。而在入侵检测系统发现攻击时,能够自动记录该攻击,并通知网络系统管理人员,通过与防火墙的联动,来及时阻断攻击。

1.4 安全审计系统

通过对网络数据进行采集、识别和分析,动态、实时地监测网络流量、网络行为和通信内容,安全审计系统能够发现并捕获各种违规行为和敏感信息,开启实时报警,全面记录计算机网络系统当中的各种事件和会话,实现对系统安全的智能关联评估、分析及安全事件的全程准确跟踪定位,从而为整体的计算机网络系统安全的策略制定提供权威而可靠的支持。

2 智能电网中计算机网络系统的安全监控及保密

2.1 安全监控系统

作为一种防护性系统,安全监控系统就是为了在日常的工作当中对系统平台来进行安全方面有效地监控而建立。针对通用的操作系统环境下存在的各种安全隐患,通过主动的对操作系统行为进行监管的方法,利用智能软件技术、操作系统的底层技术和系统的引导固件技术等,设计且实现一个面对主流通用的操作系统安全管制与监测平台。并通过在操作系统的引导层、应用层、核心层等多个层面,来对操作系统的启动前、启动过程中和运行中的一系列操作行为来实行安全管制和监测,从而达到保障计算机网络系统安全的目标。其功能主要包括了远程主机的监测功能、对应用系统的完整性进行监管的功能、安全配置各信息监管的功能以及系统输入及输出的监管功能等。 转贴于

2.2 安全保密管理系统

安保管理系统能够提供自动化的安全规章和技术规范的管理、安全状态的管理、安全策略的管理和安全资产的管理等功能,并能有效增强内外电力网的可管理性和可控性。而其中,安全规章和技术规范的管理是通过安全规章管理体系的建立,对与电网企业相关的制度、法律、法规和技术规范来进行统一的管理,明确各项安全规章和有关环境、系统和设备的关系,并确保安全规章发生变化时能在安全策略当中及时得到体现;安全状态的管理是建立安全状态的管理系统,并对电网企业涉及到的网络和系统设施的安全状态及变化进行相应的管理;安全策略的管理是建立安全策略的管理系统,管理和维护内外电力网的各种安全策略;安全资产的管理是对内外电力网涉及到的安全设备进行数据库的建立,并自动化地管理各安全设备的操作规范、配置状况、与设备有关的人员信息和技术支持信息。

2.3 信息安全管控平台

信息安全的管控平台是电网企业的计算机网络安全防护系统当中的核心部分。而通过信息安全的管控平台,还可以对于电网企业的资产进行有效的管理;同时,也可以对于用户访问资产来进行有效的控制,对所有的访问行为来进行统一的日志管理,并对电网企业的网络系统安全服务来进行统一的管理和监控,又能对各类事件的反应机制进行统一的管理。最终将各种系统安全服务、资产、事件、响应都融合到平台中,从而为用户来提供统一的管理平台与手段。

2.4 信息加密系统

要保障网络系统的数据安全性,则在电网企业的计算机网络系统安全防护体系当中,其信息加密的技术是必不可少的安全保障措施,特别是在数据传输和存储等关键的阶段。对于智能电网来说,有大量的数据要进行传输,因而传输过程当中的数据安全性是极为重要的,这就必须采用可靠的传输手段来保障信息的传送安全。同时数据在关键节点、终端的保存,也需要安全可靠的措施,来保障数据得到安全的存储。因此在电网企业中,应用加密协议、数据加密传输与存储,就成为重要的环节。另外,将数据加密技术与个人身份识别相结合,可以避免同一机构的不同人员之间的数据不安全访问,从而实现分层的数据安全机制。

参考文献

[1]王继业.支撑智能电网的信息技术[J]电力信息化,2010(4).

[2]刘金长,赖征田,杨成月,李浩松.面向智能电网的信息安全防护体系建设[J]电力信息化,2010(9).

智能电网的作用范文4

关键词:智能电网;电子技术;能源

一、引言

我国正面临经济转型的关键时期,作为经济发展的血脉能源供应的安全和环保问题受到了国家严重关注,尤其是智能电网的建设,其实不仅是我国,早在2009年美国就投入百亿美元进行智能电网的建设,并将智能电网放在国家战略的核心地位。而我国幅员辽阔,人口众多,区域之间经济发展差异非常大,其中能源分布也极不平衡,而传统的电网建设存在很多成本浪费和能源损耗的问题,智能电网则能够通过先进的电子技术,集约化的管理模式,能够实现高度智能化的输变电、配电和通信,根据我国智能电网发展的战略规划,从2011年到2015年是全面建设阶段,其目标是能够形成初步的智能电网运行控制和互动。而2016年到2020年则是进阶阶段,实现从技术装备到智能电网运行控制能够达到国际先进水平。在这个整体的国家智能电网发展战略格局中,电子技术将扮演着至关重要的作用。

二、电子技术在智能电网中的作用分析

(一)柔流输电技术的应用

新能源以及清洁能源大规模并入智能电网系统的关键技术就是柔流输电技术,它综合了电力电子技术、微处理以及微电子技术和通信技术等先进技术,在控制交流输电方面具有灵活快速的作用。柔流输电技术其核心是应用大功率且高性能的电力电子元件构成可控的有功或者无功电源以及电网的一次设备等,能够对输电系统中的电压、阻抗以及相位角和功率等进行灵活控制,并将原本不可控的电网变成可控的智能电网,极大提升了电力系统的灵活性和安全稳定性,让输电线路的输送能力得到极大的提升。使用柔流输电技术的电力设备主要包括静止无功补偿器、静止同步补偿器以及静止同步串联补偿器等。

目前我国智能电网主要是以特高压输变电为主,因此在新能源的使用上需要考虑其接入和隔离,因此这对于柔性输电系统的需求呈现不断上升的趋势。柔流输电技术将现代控制技术和电力电子技术相融合,通过对电力系统的参数进行调节控制,就能够有效的降低输电损耗,在电力安全方面也具有不可替代的作用。

(二)高压直流输电技术的应用

现代输电系统是以直流输电为主,发电系统和用电系统使用的是交流点,因此在输电线路终端就要安装换流站实现交流直流的更换,将高压交流转变成高压直流送入直流输电线路,而在接收端在安装逆变器,将高压直流电转换成交流电,再经过换流变压器将电能输送到交流系统,这个电力传输过程中,就需要通过电子技术来进行控制。其中轻型直流输电系统是目前最为主要的电子技术,采用了GTO和IGBT等可关断期间组成换流器。在中型的直流输电工程中较短距离的传输是非常具有竞争力的。

在远距离的电力传输中,高压直流输电技术还将会继续升级,将会在大水电基地和大煤电低级实现超远距离的传输,继续大力发展特高压直流输电工程,因此能够在输电效能上得到进一步改善,同时也能够实现更远距离的传输,解决边远地区的用电难的问题,也能够进一步提升边远地区的能源供给。

(三)能量转换技术的应用

自从我国改革开放以来,产业经济发展一直处于粗放式状态,甚至是以牺牲环境为代价取得的经济发展,这一点随着国家战略中心的转变,可持续经济发展已经全面取代了杀鸡取卵式经济发展模式,其中低碳经济成了当前经济转型的核心,其核心就是实现低能耗、低污染以及低排放。体现在电子技术的作用方面就是能量转化技术。风能以及太阳能等可再生能源不仅仅环保,而且满足低碳经济,因此已经成为当前能量转化技术的研究重点。

在我国针对能量转化技术的研究,重点体现在开发大规模的风电场并网技术,从长远的角度来看,大范围的光伏发电的可靠性并网也是目前智能电网发展的重要方向,目前我国在这方面的技术和国外水平相比,还处于落后的地位,很多技术还需要进一步研究,但是能量转换技术已经成为目前非常热门的电子技术,是将太阳能以及风能,甚至包括大海的波浪能和以及潮汐能通过能量转化技术并入智能电网,从而实现对清洁能源的高效利用。这些技术的关键在于大规模的间歇式的电源转化技术以及聚群功率调节器关键技术研究和中压大功率的风电交流器技术等。除此之外还包括了轨道交通的能馈系统以及电动汽车和电网能量之间的能量双向转换技术等。

三、总结

传统的化石能源以及煤炭能源等不可再生能源已经呈现不断下降的趋势,通过将可再生的能源以及对现有能源的最大化利用已经成为当前能源变革的核心,而在这个核心中,智能电网扮演者极其重要的作用,而电子技术则是发挥智能电网作用的核心基础,只有通过引入通信以及自动控制等其他电子信息技术,才能够对现有的电网进行改造,才能够让电力系统能够以更加高效和经济以及安全的方式运行。在智能电网的几个核心的关键技术中,现代的电子技术的支撑作用日益凸显。而本文通过对柔流输电技术、高压直流输电技术和能量转换技术的具体应用分析,则能够让广大从事智能电网的工作者找到今后努力创新的方向,这也正是本文的意义所在。

参考文献

[1] 赵贺,钱峰,汤广福.电力系统谐波不稳定及相应对策的研究[J].中国电机工程学报.2009(13)

智能电网的作用范文5

【关键词】智能化;变电站;电网安全;运行

分类号】:TM63;TM76

智能电网是现代电网的信息化,自动化和互动的特性。可以在整个变电站实现数字化的目标和过程,变电站也会建立一个信息化平台,网络通信平台也会同步的得到建立,标准化的信息也会得到进一步地共享,智能变电站采用先进的,可靠的,集成的,低碳,环保的智能设备,自动完成一些基本功能,并支持一系列先进的功能,如顺序控制,智能报警和分析,变电站区域控制等。与传统的变电站相比,智能变电站的变电站设备采用先进的数据分析处理方法,先进的传感器技术的基础上实现了智能化管理。原发性和继发性设备的集成,实现通过智能改造传统电子的仪表变压器和状态监控技术与主要设备。IEC61850(DL/T860)提供一个统一的信息模型和变电站自动化系统的接口标准。

一、智能变电站的概念

1、数字化变电站涵义

数字化变电站是由几个层次结构建立起来的,包括过程层、间隔层、站控层三个层次,它是建立在符合国际标准的 IEC61850 通信规范基础之上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

2、智能变电站内涵

通常智能变电站要执行一些命令和指令,要接收和处理一些设备运行的信息,还要对一些相关的信息进行有效的反馈。建立很多的标准化信息模型,这些信息模型包含电网实时同步运行信息的数据,设备运行状态的数据,电能质量数据等,满足这些的基础数据达到完整性和一致性等需求。变电站采集的数据要有几类数据,主要包括实时稳态数据、暂态和动态数据,除此之外,还要有信息模型数据、设备在线监测数据、视频数据等,然后对这些数据采集后进行分析和处理。智能变电站的投运可以提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用。促进可再生能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中的比重。实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入与退出,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节

二、智能变电站的关键技术

1、硬件集成技术

由于传统变电站硬件设计中存在着很多的弊端,而智能变电站的硬件技术可以有效地进行避免,尤其是当硬件描述语言的出现和不断优化,使得智能变电站具有新的特点,使得它的硬件系统设计得到优化,表现出了集成化与自动化。在这些优势的作用下,模块化设计在智能变电站的硬件设计过程中得到了真正实现。这样,在高度智能化的设备中,一些数据逻辑处理过程得到了同化,硬件逐渐的代替软件来实现相关的功能。这种硬件集成技术具有很多优点,数据逻辑处理的可靠性得到了保证,数据传输过程中的一些问题也得到了有效解决。应用的过程中,硬件资源的费用开支得到了一定的节省、变电设备的集成也得到了很大程度的提高,又使智能变电设备的更新与升级的速度加快。

2、 软件构件技术

软件系统想要发挥正常的功能,就需要软件构件技术,在软件构件技术应用过程中,重复性的功能软件集成与开发减少了,设计和开发的成本大幅降低、开发周期得到了缩短,系统之间的互动性等方面得到了加强。

3、信息的存储、融合与分布式电源的保护技术

实际上,智能变电站构建的是一个大型的数字信息平台,在这个平台上体现信息集中管理,信息的集中管理实现了很多的功能,包括信息模型的集成、调用、转换等,除此之外,电网之间的互动可以由智能变电站来提供一些信息与技术的支撑。同时,由于智能变电站的应用,各种信息的相互利用在它的作用下形成了统一的融合标准,这样,智能电网之间的无缝通信连接得到了实现。由于在变电站中使用了高性能和高效率的分布式电源,使得电网的性能得到了有效发挥,安全性与整体的使用效率得到了很大幅度的提升。从目前的情况来讲,分布式电源的保护和优化控制是有难度的,主要是采取一些特定的控制策略,例如通过阻抗前馈与负荷模型的反馈来制定。

三、智能化变电站对提高电网安全运行中的重要作用

1、设备状态监测

智能变电站设备充分发挥了自身的功能,具有很好的特性,在这个过程中,在线监测功能等得到了很好的实现和完成,对于电网的设备以及安全检修提供更加科学可行的指导和依据。在智能变电站中,要保证电网运行良好的话,需要对相关数据进行获取,而智能变电站就可以有效地被获取这些数据和信息。除此之外,对于二次设备状态特征量的采集也提高了很大的精确度,盲区不断减少,起到了良好的监测效果。目前,由于技术因素等的限制,设备监测的发展水平也不是很快,因此,想要达到所有设备实现在线监测这个目标,目前来说是有困难的,需要我们进行不断的摸索和创新。

2、智能告警及事故信息综合分析决策

伴随着电网智能化的改造,变电站基本实现无人值班或少人职守,电网的运行管理变成操作队加集控中心方式,计算机实时监控系统是电网管理的重要手段,在实际运行管理中,由于人的精力有限,不可能一直监视所有的电网设备,在事故情况下处理的事件很多,往往手忙脚乱,所以建立和完善实时监控系统的安全预警、在线提供实时操作预案功能,将不安全和灾变问题解决在孕育阶段,对电网的安全运行管理有着指导性的重要作用。

智能变电站监控系统是经过了专业的设计,是很完善的,主要是可以进行信号等的处理和告警、分析,这些操作的完成主要依赖于智能告警及事故信息综合分析决策系统。主要根据智能变电站的一些相关的模型,进行一些异常情况的自动汇总和报告,然后提出对产生故障的处理和指导的意见,为主站进行信息的智能告警,进而为电网的安全运行提供保障。

(1)安全告警的分类

按传统的运行管理模式,将安全告警分为预警和事故告警较满足运行值班人员的传统习惯和直观监视。预告信号分为以下几类:装置故障预警信号包括:保护装置、故障录波装置、测控装置、无功控制装置、小电流接地选线装置、直流屏、消弧线圈、智能电度表变电站站用电系统、蓄电池系统、火灾报警系统、智能监控系统等智能装置(IDE)装置本体发的故障信号、通讯中断信号等。保护信号预警:保护装置发的预告信号。电压稳定预警:母线、相电压越限,直流屏控制母线电压、合闸母线电压、交流电源越限及失压信号。其它预警:瓦斯信号、主变温度信号,自动化通道检测信号。

事故告警信号主要分为以下几类:重要装置故障告警:保护装置、故障录波装置、测控装置、直流屏装置等重要装置故障告警信号。保护动作告警:事故情况下保护动作告警。电压稳定告警:电压严重长时间失稳告警。其它告警:主变温度长时间严重过高、长时间低周、综合分析会引起电网失稳的告警。

(2)系统硬件结构

实时安全告警系统是建立在现有的 SCA-DA/EMS 系统量测系统的基础上,以实时数据库中大量的量测数据为主要依据,通过安全告警子系统,快速识别和过滤错误数据和信息,提高实时信息的可靠性,建立符合电网真实运行的实时模型,同时与实时系统协调运行。为方便运行管理的需要,把预告信号和事故告警信号分别显示在不同的显示终端上,既保留传统的监控习惯又使系统具有预警性、智能分析性、实时性、实用性等特点。提高了传统的SCADA 系统信息显示的质量和力度,在线给出安全余度控制方案,有利于运行管理人员进行静态安全评估和暂态安全分析,做到对电网的全面掌握和了解,实现事故情况下的快速反应。

四、结束语

总的来说,随着国家加大对科学技术的不断投入,科学技术也会快速发展和不断进步,智能化变电站在提高电网安全运行中的基础和支撑作用也会越来越重要和明显。变电站的"智能"也会不断的进行创新和发展,在提高电网的安全、稳定运行方面继续发挥重要的作用,为保障国家电网安全保驾护航。

参考文献:

智能电网的作用范文6

关键词:智能小区 有线电视网 CABLE MODEM HFC 网络

一 引言

随着经济的发展,人类生活水平不断的提高,人们对自己生存和歇息的环境也开始有了更高的要求。经济的发展促使科技的不断提高,随着计算机技术、通信技术、音像技术的综合发展,人们预言:未来的社会是信息的社会,所谓的信息社会就是基于上述三大技术的综合发展和使用。这样就产生了智能化建筑。智能建筑的发展有两个基础条件:一是社会对信息化的需求,二是信息技术的发展水平,两者缺一都不能促进智能建筑的发展。

智能建筑 由于发展历史较短,关于什么是智能建筑,目前尚无统一的标准和定义。美国智能研究学会认为:智能大厦是指通过将建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在关联进行最优化,来提供一个投资合理的且拥有高效的舒适、安全、便利的环境空间。日本智能大厦研究会认为:智能大厦是指兼备信息通讯、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智能活动需要的建筑物。新加坡国家智能研究机构认为,智能大厦是指建筑物内建立一个综合的计算机网络系统,该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统,以及智能卡系统和多媒体音像系统集成为一体化。应能对建筑物内部实现全面的管理、监控控制,它包括四个方面,一是设备方面:空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理;二是商业方面:物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、购物引导;三是通信方面:内部通讯、语音通讯、数据通讯、图形图像通讯;四是办公自动化方面:计算机终端、打印机、复印机、传真机等的使用和管理。我国专家认为,智能大厦的任务,需要在其中建立一个综合的计算机管理系统。强调智能大厦具有多学科、多技术综合集成的特点,利用系统集成的方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合起来,获得投资合理、适合信息需要,具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物。

根据世界上已建成的智能建筑的功能,以及各种提法及其含义,简单定义智能建筑应该有:建筑设备自动化系统,即BAS;通信自动化系统,即CAS;比较完善的办公自动化系统,即OAS,这就是我们通常所说的3A建筑。这三个系统都有各自独立的主控设备和网络,又有大型计算机和高速数据网络将其有机地集成在一起,通过组织、协调,不仅实现了三者各自的功能,而且发挥了三者的集体功能,这样的建筑,就是智能建筑。

在3A系统中的通讯自动化系统,包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。

二 通讯自动化系统中的各种信息传输方式的比较

2.1 以太网

以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享访问方案,即多个工作站都连接在一条总线上,所有的工作站都不断向总线上发出监听信号,但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输,而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输。由于其应用的广泛性,各网络设备商均投入了极大的人力物力用于这类技术产品的研究和开发,从最初的同轴电缆上的10M传输技术,发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等。可以肯定的是,以太网技术还将以更快的速度不断的发展提高。

以太网是目前网络技术中比较先进成熟,实时性强,应用广泛,性能稳定,价格低廉的通讯技术,广泛的应用在智能小区中,可以为小区的管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车管理系统、巡更系统、电子公告系统等通讯手段,在家庭服务方面可以提供INTERNET上网,家庭安防系统、水电气表的远程抄收、火灾和燃气泄露报警及家电控制系统的通讯服务。对于一个智能小区通讯系统,系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素,以太网从各个方面均能满足要求,是目前智能小区多选用的通讯手段。

2.3 电话拨号

电话系统是现有通讯手段中历史较漫长,应用较为广泛的系统。电话系统的发展从过去单纯的语音通话系统,已发展成为目前集话音、数据通讯、网络通讯等各种功能的综合性系统。在电话系统中发展起来的DDN、ISDN、ADSL等技术已在广域网络数据通讯领域体现了其技术方面的先进性。

电话拨号方式的数据通讯是通过调制解调器进行,调制解调器通过布设到用户的电话线上,利用音频调制技术进行通讯,目前的技术可使通讯速度达到最高的56K,技术成熟稳定,但其存在的缺陷为:①话音通讯与数据通讯不能同时进行②通讯速度基本已达到极限,速度不够快,限制了应用的发展,即在多媒体通讯、大数据量传输等方面有较大的困难。③实时性差,拨号时间长,拨号可能一时拨不通(如对方占线等),因此对于控制系统来说,不是理想的通讯方式。

总而言之,利用电话系统进行数据通讯,实现小区智能管理,已不再是理想手段。

2.3 ISDN和ADSL

电信系统已经发展出了利用一根电话线同时提供话音、传真、数据等各种服务的技术,这种技术就是ISDN和ADSL技术。ISDN 采用2B+D技术,在一根电话线上,可以同时提供2路电话或数据信号的传递,其中数据传输速率可以达到128K。ADSL技术,利用非对称传输技术,在保证一条电话信道的同时,提供数据通讯信道,数据传输速率是非对称性的,一般上行可以达到1M,下行7M,其传输速率满足需求。这两种技术的数据通讯均提供不间断的连接,类似于专线方式,具有良好的实时性。因此是电信数据通讯业务未来发展的主流。目前存在的问题是:无论ISDN还是ADSL技术,均需对电信局的交换机增加配置,为此增加一大笔的费用,决定了其发展速度较为缓慢。而从工程实施角度来看,只需在用户端加装一个相应的传输装置即可。

综上所述,从技术上来讲,ISDN和ADSL均为先进的技术,实时性强,传输速率高,性能稳定,工程实现方便,应用于智能小区的智能化系统较为理想,但目前因费用昂贵,所以不被广泛采用。

2.4 专用网络

专用网络指目前应用于专业智能大厦和楼宇控制系统的通讯方式,如LONWORKS,CEBUS等,目前这些技术在智能大厦和楼宇控制领域已占主导地位。

LONWORKS 和CEBUS等专用网络系统均有较规范的设计和施工规范,系统调试也无难度,系统构成为一个集中分散式的树型结构,由各个层次的通讯节点和末端的控制节点构成,在末端的控制节点实现对设备的监控,中间的通讯节点则负责数据信息的传输。

2.5有线电视

有线电视在目前住宅建设中是必备的,因此利用这一现有系统来充当智能系统的数据传输媒介,可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道,并要求有线电视系统提供双向通讯机制。

有线电视数据通讯目前的技术构造是一个基于同轴电缆的共享式数据通讯系统,采用ASK/FSK或CABLE MODEM进行数据传输,由于ASK/FSK传输速度受到限制,因此只适合于数据传输量较少的专用系统,要实现真正意义上的数据传输,需采用CABLE MODEM技术,由于数据传输信道共享,网上的各个节点的带宽又有限,这正是有线电视技术急待解决的问题。

目前有线电视技术的发展方向应为:由单向传输系统向双向系统的发展。

三:有线电视信息网中在智能小区的建设

综合以上各种智能小区信息传输方式的技术发展状况,本文重点探讨一下利用有线电视综合信息网来做中国的智能住宅。

采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术,在有线电视HFC(Hybrid Fiber Coax) 网上,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,实现图像、数据和语音“三线合一”。 光纤同轴电缆混合网(HFC),采用光纤与同轴电缆混合组成传输网络的物理结构。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构,采用HFC网结构的有线电视综合信息网不仅能带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性,更重要的是形成了一个性能良好的双向通信的基础结构,HFC网可以直接把750MHZ-1GHZ或更高的带宽送至用户家中,具备了广阔开展诸如电视广播,影视点播(VOD,NVOD,家庭影院),声音广播(模拟及数字电视),音频点播(AOD),数据通讯(计算机联网,INTERNER 浏览),电信服务等多种服务功能及增值服务项目,其开发应用潜力是不可估量的。

HFC网络结构一般采用前端到分配区为光纤干线传输,分配区内采用同轴电缆传输的网络结构。对于有线电视传输,有1310NM和1550NM波长的光纤可供选择,而带宽则可有更多的选择。

单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术,单独拉线,这样导致住宅内到处都是弱电管线,增加了投资,同时也不利于今后的维护管理,从长远的角度来看,这种方式在住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网,不仅在功能上完全满足要求,而且大大地简化了小区布线,节约了大量的人力和物力,节省资金。由于其频带宽,具有极大的多次开发余地,基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后,避免了重复投资,保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候,可以在现有的基础上,加分支器来扩展接口。由此可见通过有线电视信息网建设智能住宅是一种很有发展前途的模式,下面重点对其进行介绍。

3.1 通过有线电视信息网建立的智能化物业管理系统

利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网,控制中心可以设在CATV网能到达的任何地方。实现功能如下:有线电视CATV、视频点播(VOD)、计算机网络、室内防盗、三表远程抄表、紧急求助、煤气泄漏探测和关断、家电控制、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家,连到一个电缆数据终端上,电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门禁系统相连,电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗探测器、紧急求助按钮、三表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。

在住户家的各窗户旁边安一个红外探测器,在卧室和客厅里各安一个紧急报警按钮和烟雾探测器,在厨房和浴室里各安一个煤气探测和自动关断器,在门边安一个门磁。上述探测器通过无线或有线的方式和电缆数据终端相连,电缆数据终端通过有线电视的HFC网络和住宅管理中心相连。当住宅内发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况(异常情况下掀动紧急按钮等)时,住宅内的声光报警系统启动,同时信号传输到智能住宅区的管理中心,在管理中心计算机监控屏幕上的住户地图中相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼的哪一个房间,发生的是哪一种类型的报警(盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等),并通知相应人员赶赴现场。

采用电子水表、电子电表、电子煤气表,电缆数据终端对三表进行读数,将其存储在EPROM中,管理中心的计算机通过有线电视网络读取住户家中的三表,实现了远程自动抄表。这样,就可以将三表装到住户的家中,减少了室外的水管和煤气管的投资建设,同时也减轻了施工难度。也避免了一些不法分子冒充抄表员到住户家进行抢劫的事件的发生,保障了住户的安全。

在单元入口处的防盗门上装一个微型摄像头,通过一个混频器和有线电视网相连,将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上,当有人按门铃时,将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人,这种方式比用常规的可视门铃系统便宜。

在双向HFC网络的上下行通道中各划出一定的带宽传输数据业务,通过HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互连(INTERNET)网相连。和银行联网后,就可以实现交费的自动化。住户配备CABLE MODEM,通过个人电脑访问上述的各种网络,就可以在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作(可以在家下单)、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询,以及有线电视系统所能提供的所有服务,如视频点播和付费电视等。

随着科学技术的发展,Web TV和IP电话的研制,不用计算机,只要买一台Web电视机,就可以看电视,同时又可以完成上面提到的各种网络功能,当然在家安一部电缆电话,就可以通过有线电视网打电话。

3.2 系统功能的扩展

在CDT上扩展485和电话接口,在小区的室外放几个CDT,通过485接口,对小区的外围实现如下功能:室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控.

在停车场的四周加防盗监视器,在出入口处采用无接触式感应刷卡系统,并和有线电视综合信息网相连,司机不用下车,只要将卡放在胸前,车场的门就自动打开,对车场进行自动管理和计费。

在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器,感应器和有线电视综合信息网相连,保安寻到此时,感应器感应到保安员的感应卡后,就记录下,如果在规定的时间内,保安员没有到,控制中心的计算机就产生报警,提示调度员呼叫保安员,通过这种方式督促保安员。并可以调摄像机,观看此处保安员的情况,同时可以防止意外事件的发生。同样,电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心,就可以对电梯和水箱进行监控。

在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌,在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐,以烘托和调节住宅区的气氛,通过有线电视综合信息网小区信息。

四 结论

智能建筑是信息的传输载体,它使人们从相距甚远而变得近在咫尺;智能建筑能给人们提供一个舒适良好的环境,使人们能够有效地提高工作效率;智能建筑能对自然或人为灾难的预防和控制提供有效的方法和措施,以确保生命和财产的安全;智能建筑能对大楼内的机电设备提供实时的监测和控制,以提高设备的运营能力和降低能耗;智能建筑还具有足够的冗余和兼容性特点,以便包容未来科学的发展和新技术的应用。智能建筑能把建筑艺术与电脑和信息技术有机结合,也是综合性地反映时代高科技成就的科技产业。它涉及建筑材料、设备、机械、施工等,电子领域的计算机软硬件、网络、IC卡等,通信领域的卫星、广播、电视、电话、传真、电子邮件等,机械领域的仪器、仪表及各种设备等等的变革,不仅大大提高了建筑领域本身的技术水平和科技含量,而且必将推动相关产业结构的现代化和产品结构的升级换代。因此,在我国研究和发展智能建筑,无疑有着重大的现实意义和深远的历史意义。

参考文献