前言：中文期刊网精心挑选了智能电网的基本概念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。
智能电网的基本概念范文1
【分类号】F426.61；TM715
一、概述
新世纪我国经济持续快速发展，电力需求快速增长。作为一次能源的最大使用者，电力行业在降低能耗，减少温室气体排放等方面肩负责任。未来电网必须提供安全可靠的电力，适应多种能源类型发电方式的需要，客户用电需求多样性。
二、智能配电网概述
2.1 智能电网的主要技术与结构
智能电网（Smart Power Grids），即电网的智能化，是建立在集成的、高速双向通信网络基础上，通过先进传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术应用，实现电网的可靠安全、经济高效、环境友好目标。其主要包括自愈、激励、抵御攻击、多发电形式接入、启动电力市场、资产优化，最终实现智能电网成本效益。如下图示[1]：
智能电网结构：高级量测系统（Advanced Metering Infrastructure ，AMI），高级配电运行（Advanced Distribution Operation ， ADO），高级输电运行（Advanced Transmission Operation ，ATO），高级资产管理（Advanced asset Management ， AMM）。
2.2 智能配电网络发展
2.2.1 传统配电网络
由于历史等原因，我国配电网建设明显落后于发电、输电。目前用户95%以上故障是由配电系统故障引起，电网电能损耗主要在配电网端。调查表明：目前我国10kV配电线路和变压器年平均载荷率低于30%，10kV配电资产利用率比美国低很多。
2.2.2 智能配电网基本概念
智能电网可分为智能输电网STG（Smart Transmission Grid）和智能配电网（Smart Distribution Grid ， SDG）[ 2-3]。 SDG集成了大量新技术，是实现智能电网建设的重要部分。国内外不少文献都介绍智能电网的基本概念及其技术[4]，将SDG定义为一个集成了传统和前沿配电工程技术、高级传感和测控技术、现代计算机与通信技术的配电系统。支持分布式电源（Distributed electric Resource ，DER）的大量接入，并为用户提供择时用电服务的配电网络。包括智能表计（Smart Metering）、智能网络（Smart Networks）和智能运行（Smart Operations）3个部分。
SDG具有以下功能特征：
1） 高电能质量，高安全性。高效抵御自然灾害等对电网的破坏与影响。
2） 自愈能力强。能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作，包括故障重合闸等引起的瞬间断电。
3） 高资产利用率。利用完善的实时监控，提高系统容量利用率，减少一次设备投资，通过优化潮流分布，减少线损，提高电网运行效率。
4） 对配电网及其设备进行可视化管理。
5） 配电管理与用电管理的信息化。通过配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成，达到设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。
3 智能配电网的关键技术
3.1微网
微网是一种新的分布式能源组成形式，为可再生能源接入电网提供便利，通过需求侧响应、需求侧管理实现能源利用效率的最大化。微网的基本内涵：
1） 以分布式发电为基础，综合智能控制、保护、储能的集合体；
2） 工作方式有并网运行模式和孤岛自治两种；
3） 通常与配电网和终端负荷联系紧密，满足用户用电多样性的需求；
微网电源组成由不同类型的分布式电源如风能、太阳能，各种电负荷和热电负荷的用户，以及燃料电池、储能元件、光伏电池等。
微网既具小型电力系统特点，也具有配电网中一个虚拟电源和独立用电负荷的特征；微网有并网运行和孤岛自治两种工作模式，如图（2）示：
图2 微网运行状态
3.2 电力需求侧管理
电力需求侧管理PDSM（Power Demand Side Management）是为减缓资源消耗速度、降低损耗和减少环境污染而进行的用电管理活动。现在美欧等都已将需求响应引入电力市场领域，并且发展到需求侧竞价（DSB）阶段，优化电网运行的效益极为明显，保证了供电可靠性性价比。
配电建设、用电侧与需求侧管理薄弱，已经成为我国缓解电力供需矛盾的主要问题。企业构建智能配电网推动电力需求侧管理，能有效减少能耗、环境压力，推动经济健康持续发展。
3.3通讯技术
随着信息化技术的不断发展，市场竞争的加剧，时间因素已成为影响企业竞争力的主要因素。企业进入即时生产、即时定制生产模式（ Instant Costomerization，IC），一种基于时间竞争的生产管理模式，追求快速满足顾客个性化需求，增强企业的市场竞争能力。
企业智能配电网作为智能电网的重要组成部分，可以通过网络通讯技术实现用电信息的互动，量测设备和通信设备相辅相成，共同为系统运行、保护以及设备监测和维修提供依据，做到电网信息的采集与处理、分析、集成、显示、信息安全实时监控。
4 结语
智能配电网是智能电网的主要组成部，有利于提高电网质量。结合我矿瓦斯发电制冷联供项目的实施，运用现代的智能配电系统的相关技术，通过利用瓦斯进行发电并反馈矿井电网，减少电能的消耗，充分利用抽采的瓦斯气体，减少有害气体的排放，收到了很好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 余贝鑫.智能电网的技术组成和实现顺序[J] .南方电网技术.2009，3（2）：1-5
[2] 徐丙垠，李天友，徐永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38-41
[3] 谢开，刘永奇，朱治中，等.面向未来的智能电网[J].中国电力，2008，41（6）：19-22
[4]肖世杰. 构建中国智能电网技术思考. 电力系统自动化，2009， 33（9） ：124.
智能电网的基本概念范文2
关键词：智能电网、信息技术、新型系统、有力保障
Abstract: along with the sustainable development of social economy, the power demand is in grow with each passing day, resulting in a shortage of electricity in the social phenomenon, the original grid resources cannot meet the needs of society, we need to conduct a reasonable power network intelligent planning to solve the social contradiction. The new power of smart grid is now based on advanced information technology and the integration of the electrical equipment, intelligent power grid planning is the main development direction of current power system. Smart grid planning according to the new planning system of geographic information, computer information technology, intelligent power grid planning theory research and practical work of power planning organically. Visualization, information, interactivity and intelligence are the advantages of smart grid, it can adapt to the environment factors are changing social demand and uncertain, so as to improve the present power grid planning scientific and applicable, but also provides a strong guarantee for the construction of a new generation of smart grid.
Keywords: smart grid, information technology, new system, guarantee
中图分类号：TM715 文献标识码：A文章编号：
一、智能电网规划基本概念和功能特点
（一）智能规划现状。智能电网规划主要的研究时间始于上世纪的90年代，当时的研究仅仅限于配电网规划领域。输电网的规划和配电网的规划思路和实施方法等方面都与现在有较大的区别。当时由于电压等级较低，涉及的因素也没有现在这么复杂，电网架构也较为简单清晰等特点，当时的配电网更容易实现智能化，实施难度也相对小很多。随着规划技术日趋成熟，在实际运用中也取得了良好的开端。理论方面，电网规划研究主要体现在智能工程、优化、风险评估等，电网规划实际问题中，主要研究规划核心问题中优化算法，但这仅是理论方面的，在实际运用中尚在探索状态，运用不是太全面。
随着SG186工程的不断深入，华北、华东等网省公司已经运用计算机信息技术投入到实际电网规划工作中，搭建合理的软硬件平台，用以实现传统人工规划所不能达到的弊端。其中，华东电网公司首次提出了电网智能规划体系概念，并具体的进行了电网智能规划体系研究工作，并作为建立统一坚强智能电网的重要部分，该研究从实际研究出发，分析解决现在面临的各种问题，具有很大的发展前景。
（二）智能规划拥有的功能特点。根据目前电网智能规划发展方向，我们认为电网智能应该具有5个功能特点，分别是地理信息系统（GIS）平台、电网规划信息系统、交互性、智能化、可视化。
二、建设统一坚强智能电网
（一）智能规划是实现建设统一坚强的智能电网的重要手段。当我们在实施中，应当将站点、线路、设施设备信息、气象、履冰区、雷区等地理信息归入电网规划中考虑的重要地理因素，这些信息具有广域分布和信息量大等特点，也同时在地理上决定了我国电网规划具有明显的地理分布等特点。现各地区由于没有规划单位对该地区的电网信息进行归纳统计管理，导致规划资源不集中，规划力量难以得到应用的效果，许多的电网设施也存在重建的现象，这就很难发挥公司的集约性优势。智能电网规划本来就意味着所有该地区的电网信息的集中收集储存、规范化交互。运用智能规划系统和现在先进GPS导航，能有效地打破地理屏障，实现规划统一，发挥集约性优势，用以提高规划合理科学性。
（二）智能规划是建设高压电网的前提。合理规范的电网规划设计是保证电力系统正常运行的前提条件，同时也是保证电力有效的运用创造更大的经济效益。随着社会环境的日趋严峻化，能源、土地资源、自然灾害等各种环境问题，电网智能规划需要在规划中应该重点考虑这方面因素，一方面是传统集中式在规划中很难适应这种快速的环境变化，导致一些工程负载过轻，不能达到预先的经济效应，也有一些工程因为不能满足日益增长的负荷，使得电网设施承担了较大的风险。
根据电网智能规划信息化、交互性特点，所以在规划过程中应该随着实际情况、电网的发展方向，最大地满足负荷快速增长的需求，从根本上体现电网智能规划的应用目的，达到资源优化，从而形成更加科学的低风险网架，为建设特高压电网提供有效的坚实基础。
（三）智能规划和智能电网设计相结合。电网规划是对现有的电网设施进行改造扩展，这种规划必须建立在现有的电网和设施运行情况有很深的了解的基础上。智能电网建设能为智能规划提供大量的信息数据，另一方面，智能规划能快速适应外界的环境变化，对收集新技术新能源有了最基础的基本数据，从侧面的加快了智能电网的建设，从此看出智能规划系统和智能电网是相辅相成的。
三、实现电网智能规划中面临的问题
（一）平台多样化，数据格式统一性差。由于智能电网技术日趋成熟，造成各单位的信息系统实现平台多样化，数据格式也会存在多样化，各自管理方式管理流程也存在一定的差异。在建设上和实现功能方面，有重复建设，也有高低区分。由于数据格式的多样化，各单位之间的数据交互造成了很大的困难，增加了工作量。
（二）电网地理信息安全问题。信息是否安全是建设智能电网并实现智能规划的前提之一。应对电网中信息安全问题，可以从2个方面解决，一是管理，一是技术。随着电网技术的发展，在管理制度上有了很大的提高，在此基础上加大信息安全技术的运用力度是整个智能电网规划有力进行的前提保障。
（三）规划理念和模式进一步的转变。由于电网规划考虑的综合因素很多，所以在电网规划中不但要高级计量装置和各类监测系统中的监测数据，还需要大量人工总结的经验数据。为了建立建设统一坚强智能电网，在电网规划平台、研究基础上，还需创新新的管理模式，提高各类数据的质量用于电网规划中。
随着电力技术和计算机信息技术的发展，传统的电网规划已经不能满足现在生活水平需求，切实的实施好智能电网规划是现在面临一个急需解决的问题。科学性、合理性、适用性的电网规划是促进社会进步、促进科学发展的重要组成部分。
参考文献：
[1]严胜,姚建国,杨志宏,高宗和.智能电网调度关键技术[J].电力建设,2009,(09):1-4.
智能电网的基本概念范文3
关键词：智能电网；现状；建设
中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0173-03
1 概述
受到2008年世界性经济危机的影响，部分国家为了摆脱经济困境、刺激经济复苏，均试图通过增大基础设施建设投资来拉动经济。美国率先提出智能电网理念，并宣布将投巨资进行智能电网（Smart grid）的建设，由此引发了全世界对于智能电网的关注，各国纷纷提出自己对于智能电网概念的看法。虽然各国对于智能电网的定义理解不尽相同，但却有很多共同点，即大多强调提高配电端的使用效率和信息交互的重要性。随着美国率先在智能电网领域迈出的实践，电力工业新纪元的轮廓已经依稀可见轮廓。世界范围内，电力工业迎来一次新的革命-信息技术与传统电力工业融合。
2 什么是智能电网
2.1 智能电网基本概念
按照能源专家吴建东先生的描述，将“智能电网”称为“智能互动电网”或“互动电网”或许更加准确。这意味着智能电网的一个重要特点是能够实现电力供应者与电力消费者之间的“互动”，正是这一特点使智能电网得以优化配电端使用效率，提高资源优化配置能力。综合各国际组织对于智能电网概念的定义，本着客观的态度加以综合归纳，我们认为：智能电网是以先进的信息、控制、传感、新型储能和输电技术为依托，以深度信息化、全面互动化、电能清洁化、资产高效化为特征，具备全方位、全过程、全要素的智能检测、诊断、通信、控制、决策与自愈能力的新型电网。它能够承载大规模可再生能源并网发电，促进全社会低碳经济的发展和大规模的节能减排，促进建设更加有效地电力市场，提高电网资产率、输电和用电能效，全面实现电网的安全、清洁、高效、优质的运行。
2.2 建设智能电网的意义
规划并建设智能电网对于当今世界具有重大意义，其影响范围将极大地超出电力工业。首先，智能电网规模巨大，其新建、改造费用需要依靠大量的政府投资。以此来拉动内需，增加资本市场的活跃度。其次，智能电网的建设将提高社会资源的利用效率，在低碳、安全、效率方面对电网进行升级，提高本国的劳动生产率，增强国家的竞争力。从长远的经济角度考虑，由于智能电网的“削峰填谷”效果，仅在美国未来就可以减少50%的高峰用电量。这意味着发电厂可以减少很大一部分备用装机容量的建设，从而减少了重复投资。与此同时，智能电网带动的相关产业的繁荣还将创造出数以百万计的“绿领就业机会”。
智能电网的发展将创造新的、高价值的永久性职位，并将使众多电力企业、制造业公司受益。比如在硬件制造方面的蓄电池产业和智能电表、插充式电动汽车，以及在软件方面的神经网络、智能停电管理以及网络安全保护等等。电力科学家认为，智能电网的最新发展趋势是智能住宅和智能城市。在智能住宅阶段，仅在中国的电表改造一项我们就要为数以亿计个家庭安装新的智能电表。按照每块电表一千元的价格计算，这就将带动我国一个千亿元的制造业的崛起。这还不考虑线路的重新改造和控制系统的接入。美国电力科学家认为，在智能住宅初步建成后的智能城市建设阶段，需要安装并整合数以万计的在家控制装置和可调度分布式发电单元。这就将是一个更加宏大的工程。
总之，新的智能电网所具有的性能将使电能以更高的效率、更安全可靠、更便宜的价格保质保量地输送到用户处，是电力行业在发展过程中必然经历的一次新革命。而其所带动的各项社会产业格局的变化则将深远的影响人类社会。同爱迪生1882年在纽约发明电力系统，西屋1895年第一次采用交流输电技术一样，具有重要的意义。
2.3 外界对于智能电网的规划、建设理念
说到底，智能电网是一个“壳儿”，不同国家立足各国国情的不同，智能电网的概念亦有所不同，因此规划、建设的手段必然不同，最终达到的效果，受益群体也必然不同。目前关于智能电网具有代表性的概念主要由美国、欧洲、中国和日本提出。下面将对美国、欧洲和日本不同概念分别加以叙述。在此基础上再提出其对于我国智能电网战略的指导意义。
2.3.1 美国
美国全国范围内存在3个交流输电网，设备古老技术陈旧。因此美国在智能电网的建设中更加关注电力网络基础架构的升级更新。2003年，时任美国总统的布什就提出“电网2030规划”。2007年，美国颁布“能源独立与安全法案”，确立了国家层面的电网现代化政策。由于美国电网建设主要是在五六十年代完成的，因此设备陈旧，线路改造难度极大。电网的改造尤其是线路的调整涉及沿线居民的切身利益，因此推广起来困难重重。实施智能电网的建设是有利于美国政府排除民间压力对自身的电力系统进行改造。
综上所述，美国的智能电网并非对以往电网概念的彻底颠覆与脱胎，而是希望在迅速弥补与新兴国家电网建设差距的基础上实现技术上的超越。
2.3.2 欧洲
欧洲为了应对气候变化，对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，同样对于智能电网给予了高度的重视。可以说，欧洲的智能电网规划是最有异于传统电网的，并且最受到环保工作者和可持续发展人士拥簇的。其正在着手制定的能源政策全面覆盖电源侧、输电侧和用户端，最为深入的贯彻了可持续发展、低能耗经济发展的思想。欧洲在发展智能电网的过程中将可再生能源放在中心目标的位置，因此将分散式电源作为发展的必然方向。图1 清晰地表示了丹麦由集中发电向分布式发电转变后电源分布的变化。由几个集中的大电源变成了无数的分散小电源对本地供电。
当然，欧盟关于智能电网的认识也绝非一日之功。其前身是EU2006的绿皮书文件，《欧洲可持续的、竞争的和安全的能源策略》。其中提到过，欧洲已经进入一个新能源时代，能源政策最重要的目标必须是供电的可持续性、竞争性和安全性。后面欧洲对于电网建设的进一步要求包括灵活性、可接入性、可靠性和经济性。
2.3.3 日本
针对美国提出的智能电网，日本经济产业部副部长指出，美国脆弱的电网系统无法与日本坚强的电网系统无法单纯地进行比较，日本将根据自身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电网系统稳定，构建智能电网。
2.3.4 归纳小结
纵观美国、欧洲、以及日本的智能电网规划我们可以看出，各国对于智能电网的理解是基于本国实际情况的。其中欧洲电网由于完全由二战之后建立起来的，技术装备都比较先进，水平比较高。由于社会发展水平较高，人民素质也比较高，对于环保、可持续发展比较重视。社会资本充裕，可以投资向新技术发展。欧洲国家普遍面积偏小，船小好调头却难以集中力量办大事儿，利益集团结构较为简单，因此选择的途径最具有突破性但也显得比较温和。美国电网技术水平较低，国家较大，利益集团结构复杂，因此相对较为固守陈规，以“弥补不足”为基础，侧重网络框架的重新架构。美国一贯以高科技进步拉动经济增长，此次亦不例外，在智能电网的构建中不采用温和的已有的成熟技术，而坚持采用高新技术的应用，力图以此拉动相关高科技产业的。包括智能电表，智能调度等一系列相关内容。至于日本，由于国家资源及其贫瘠，而已有电网设备十万发达而坚强，因此在智能电网阶段主要侧重新能源的接入。这就在本质上偏向于欧洲的模式，但由于日本在国民精神上危机意识极强，因此其侧重点仅在于防范，而并非保护环境等等高尚的想法。
2.4 中国建设智能电网的国情
2.4.1 中国电力行业格局及现状
2002年电力改制之前，中国的电力行业一直是一个从发电、输电到配电各机构统一部署的而且带有浓厚的行政色彩的庞大部门。上面的单位有电力部，下面地方有各省、市供电局。2002年，国家为了在电力行业内部引入竞争机制，实现中国的电力体制改革。从上至下的对其进行体制改革。将其进行公司化改造后再次进行拆分，形成了11个新的电力公司，包括：国家电网公司、中国南方电网有限公司，中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司等五家发电公司，以及中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司等四家辅业公司。从分割的情况来看。从宏观上讲实现了厂网分离，但没有输配分离。在发电侧新成立了五家发电公司，因此引入了充分的竞争。而在输配方面国家电网与南网分开，引入竞争的力度很小。成立了投资公司、顾问公司实现了主辅分离。为了对电力企业进行有效的监管，国务院还成立国家电力监管委员会，按照垂直管理体系，向区域电网公司电力交易调度中心派驻代表机构。监管委员会的主要职责是制订市场运营规则，监管市场运行，维护公平竞争；向政府价格主管部门提出调整电价建议；监督电力企业生产标准，颁发和管理电力业务许可证；处理电力纠纷；负责监督社会普遍服务政策的实施。
从技术上讲，中国在改革开放之后，随着GDP的急速增长，对于电力容量的需求也急速扩大。因此中国的电网骨架、发电厂以及底层配电设施大多是新建的，采用了相对较新的技术，是比较坚固的。在制度上讲，中国电力企业普遍脱胎于过去的行政机构。因此属于半军事化管理体系。高级别单位对资源的掌控往往是绝对的。因此效率要高于美国或者欧洲等国家。在电力行业改革之后，各机构的发展运作还不很成熟。
2.4.2 要建O坚强智能电网
中国电科院副总工程师胡学浩指出，西方国家的电网架构趋于稳定、成熟，现在侧重于智能配电网，而我国则在输电网部分还需加强。在一些欧美国家比如美、英等国，天然气发电已经初具规模，而先对比中国目前却仍受制于燃料短缺。欧洲和日本在传统发电企业已经成熟之际大力发展家庭太阳能发电装置，在中国，这种装置可能更多地作为一种不得已的手段安装在西部沙漠地区。
2020年，中国发电总装机容量将超过16亿千瓦，煤、水、风等能源资源与生产力布局很不平衡，这决定了中国必须走大规模集中开发、远距离外送电之路。这意味着，未来中国电力的发展、稳定与输电网络骨架的性能密切相关，中国智能电网的建设必须对输电网络骨架的性能予以更大的重视。
中国电力行业专家陈文龙认为，智能电网应当是涵盖整个发输配供用各个环节的，绝非仅仅与客户相连的“最后一千米”。发达国家对于智能电网的强调往往过于突出配电网络，这是与发达国家输电网络较为完善、国家面积较小等现实联系在一起的，并不适用于幅员辽阔的中国。每个国家发展计划宏大的智能电网，应该选取适合自身的应用模块。中国的输电网发展较快，因此我国的智能电网研究应关注这一领域，并非只专注于配电网。
从电力工业成熟度来看，中国电力市场目前仅存在于发电和输电之间，尚形成不了以电价为反馈信号的电网与客户的互动机制，配电和客户侧难以单纯形成有效的智能电网。这句更意味着中国的智能电网不能够照搬欧洲、日本模式。作为参照，我们可以看下面一个例子：2002年，美国电科院开展了世界上第一个智能电网框架研究项目，当时配电和客户侧是其研究重点。然而，目前最早提出智能电网的美国电科院开始将智能电网的提法向输电侧转移。
3 结束语
中国智能电网的建设必须与中国本国的国情结合起来。我国是一个社会主义国家，处于并将长期处于社会主义初级阶段。这意味着两点，第一就是我们的行动具有集中力量办大事儿的优越性，第二就是我们的工业发展目前仍然处于一个比较薄弱的追赶阶段。在此阶段，处于制度和技术双重的不同，我们决不能照搬欧美、日本的智能电网建设思路方针。我们智能电网的建设工作要服从于国家的宏观战略，服务于优化社会资源、更好的服务于人民、构建和谐社会的重要方针。
国家电网公司和南方电网公司目前作为中国能源行业的领军者，有责任，也有能力担当起发展智能电网的重任。其中尤其是国家电网公司提出的建设坚强智能电网的发展思路，在规划上已经比较成熟，并且也获得了广泛的国际认可。在搞好中国智能电网规划建设的同时为广大的发展中国家做好一个样板。自国家电网公司提出智能化电网理念的近十年来，在祖国大地上，一批智能变电站已经拔地而起，一批智能电网设备器材厂家做大做强，都充分验证了坚强智能电网理念在这片土地上的适应性。随着国家电网公司贯彻“走出去”战略，海外并购速度的加快，更提出“全球能源互联网”的理念。相信智能电网将在世界的范围内，服务更多国家和地区的人民以及经济建设。
相信坚强的智能电网将在未来的日子里为世界长久的强劲的发展提供更加强大的能源支持。
参考文献：
[1]国外智能电网研究与应用[N].国家电网报，2009-05-22（012）.
[2]周勇.智能电网的发展现状优势及市场机遇[J].中国电器工业，
2009，09：29-32.
[3]何学民.智能电网的最新动向和最新思路[J].中国电器工业，
2009，07：12-15.
智能电网的基本概念范文4
关键词:物联网;智能电网;智能巡检;智能用电
1引言
随着互联网技术以及无线传感技术的飞速发展，物联网技术成为新一代技术引擎，受到政府、科研单位越来越多重视，通过以物联网为主的信息技术与其他产业相互融合，实现经济可持续增长。而随着国家经济形势的发展，用电需求持续增加，如何优化能源结构以实现可持续发展成为电力工业研究的热点，智能电网凭借高效特性成为电力工业应对未来挑战的选择。物联网与智能电网作为目前高新技术产业，已经上升到国家战略，物联网技术凭借其强大的信息分析、处理能力，极大推动智能电网技术发展，因此，把物联网技术与智能电网技术深度融合，可以全方位提升智能电网信息感知深度，实现电网智能化管理。
2物联网与智能电网概念
2．1物联网概念
国际电信联盟最先正式提出物联网(InternetofThings)的概念。该联盟认为，物联网是互联网应用的一种拓展，是物与物相连的互联网;而本质上，物联网是物理世界和网络信息世界融合的产物［1］。随后，欧洲联盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物联网技术是通过RFID(射频识别技术)、传感器技术、智能定位技术等互联网传输手段，获得客观物体的相应信息，以方便对这些标识性个体信息在全球网络范围内实现智能化的识别管理［2］。
2．2智能电网概念
2008年，中美在可再生清洁能源会议上首次提出"SmartGrid"概念。2009年，国家电网公司在国内提出“坚强智能电网”的理论。该理论认为，坚强智能电网是以各级电网协调发展的坚强网架为基础，以特高压电网为骨干，以通信信息平台为支撑，具有自动化、信息化、互动化的特征，坚强智能电网涵盖了电网系统中发电、变电、输电、用电等各个环节，覆盖了所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具备经济高效、清洁环保、坚强可靠、友好互动和透明开放内涵的现代电网［3－5］。
3物联网技术在智能电网中体系架构
通信技术是制约当前智能电网技术发展的关键，物联网作为智能电网的传输网络，在面向智能电网的体系架构上分为三层:感知层、传输层、应用层。具体结构如图1所示。通过将物联网技术植入智能电网平台，实现智能电网的智能输电、智能变电、智能配电、智能用电。
3．1面向智能电网的感知层
物联网面向智能电网的感知层主要包涵控制子层和通信延伸子层。在控制子层，主要通过智能传感器、Rubee、无线射频识别(RFID)芯片、智能采集设备、电子代码(EPC)等手段，对智能电网关键环节的电量信号、非电量信号进行采集。通信延伸子层则是通过WI－FI无线保真技术、无线自组织网络(Ad－hoc)、超宽带(UWB)、近场通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理实体链接到网络层和应用层［1，6］。物联网面向智能电网的感知层实际上是对"物"的识别技术。
3．2面向智能电网的传输层
以电力光纤网为主的传输层又称为网络层，该层属于中间层，用来接收来自感知层的信息，并在一定范围内通过电力通信网来传递这些数据信息。为了安全可靠、实时性的传递电网数据信息，电力系统需要构建局部电力通信网，并在大范围内依托公共电信网，以实现在全社会范围传递数据。无线传感器网络(WSN)凭借其设置灵活，可以与互联网进行无线或有线连接的优点［7］，成为构建电力通信网的一种新的发展趋势。无线传感器网络是分布式传感网络，由大量小型传感器节点构成，每个节点除了收集处理本地信息，还会对其他节点信息进行管理、融合。在无线传感器网络中，ZigBee技术是新兴的无线通信技术。凭借其近距离、低成本、低功耗、高容量、高安全、短时延的优点，ZigBee技术已开始应用于创建智能电网的局部电力通信网。在电力通信网中，感知层中的智能传感器对电网关键状态、信息进行采集，采集到的信息在本地节点进一步融合，随后，融合后数据在网络中传输，并由无线收发器完成数据的接收。具体结构如图2所示。物联网面向智能电网的应用层是以GIS(ge-ographicinformationsystem)数据、结构数据、非结构数据、实时数据等构成的电力综合信息平台为基础，搭建面向用户的各种电力应用平台。针对智能发电、智能输电、智能配电、智能调度、智能用电等不同的应用方向，有不同的应用内容。比如在智能输电环节中，通过对导线状态分析、气象条件分析、杆塔状态分析，实现对输电设备预警诊断和实时监控，以确保电力安全运行;在智能配电环节中，通过物联网技术对配电网小电流故障进行定位、有效隔离、重构，以实现配电自动化。在智能用电环节中，通过智能电表准确预测用户负荷需求，实现电网与用户的双向互动。在能量储存方面，引入电动汽车实现能量储存，并以Web为中心实现可互操作通信以及云计算。
4物联网技术在智能电网中关键应用
物联网技术在坚强智能电网中具有广阔的发展空间，建设坚强智能电网，不仅要对传统电网进行升级改造，而且要使用户、电网、电厂三者间互动，通过提高电网信息化水平，促进电网自动化、互动化、信息化建设。
4．1在智能配电巡检系统中的应用
在智能电网配电环节，配电设备数量众多、分布广泛，因此对配电设备巡检提出更多更高要求，基于GIS(地理信息系统)和RFID(射频识别技术)的智能配电巡检系统是物联网技术在智能电网中重要研究方向之一。将配电网中开关站、架空线路、配电室、分支箱、环网柜分成五个单元，每个单元安装若干电子标签，电子标签选择中频段无源只读式标签，该标签通过二进制编码对配电设备进行唯一标识。采集器(手持式智能终端)采集到配电设备RFID电子标签上设备履历、设备标识、设备台账及状态信息后，直接上传检查结果至服务器。智能配电巡检系统网络架构如图3所示。基于物联网RFID及GIS技术的智能巡检系统能够通过电子地图实现杆塔管理、利用GPS信号自动定位杆塔、可在地图上计算任意两点间实际距离、记录缺陷并实现无线数据同步。相较于传统的巡检系统，基于物联网技术的新型巡检系统能更有利于变电设备精细化管理、有效避免漏检、漏巡，提高了电网巡检系统的工作效率。
4．2在智能用电系统中的应用
基于物联网技术的智能电网，有效整合了电力资源，提高了电力信息化水平。而智能用电系统是坚强智能电网在用户侧的体现。目前，智能电网用户侧通常包括传统型居民用户、工业大用户、新型电动汽车充电系统等用户。传统用户、新型用户的具体需求由公共互联网传输至95598第2期王金鹏等:物联网技术在智能电网中应用研究35电力互动网站，而用户定制服务由电力主站通过电力通信网发送至用户侧。智能用电系统网络结构如图4所示。针对传统型用户，通过智能电表方便用户了解用电信息，用户根据分时电价信息，及时调整自己的用电模式。同时，电力公司可在线监测异常用电情况，实时监测电网状态，实现电网与用户双向交互。对于电动汽车充电系统等新型用户，首先在电动汽车电池中安装RFID电子标签，当电动汽车进入充电站，安装在充电站的采集器会首先检测电池电量情况，并及时反馈给调度中心，调度中心通过电力通信网将充电车位及行驶路线发送至车主，提供车主最优选择。物联网技术的应用使电动车充电系统更加高效。
5结论
随着电网规模不断扩大，以及用户对电力服务质量要求的逐渐提高，电网正面临前所未有的挑战。将物联网技术应用到电网的发电、输电、配电、用电、调度等环节，有利于电网进一步整合电力资源，提升电网监测、预警能力，从而改善电网的信息安全，同时也极大推动了电网的信息化建设、智能化建设，有利于实现电网可持续发展。
参考文献:
［1］何杰．输变电设备物联网关键技术研究［D］．长沙:湖南大学，2013．
［2］黄迪．物联网的应用和发展研究［D］．北京:北京邮电大学，2011．
［3］刘振亚．智能电网技术［M］．北京:中国电力出版社，2010．
［4］2009特高压输电技术国际会议情况介绍．
［5］柯斌．智能终端在智能变电站中的应用［D］．上海:上海交通大学，2011．
［6］胡雯，孙云莲，杨成月，张翔．基于物联网的智能电网信息化建设研究［J］．电力信息化，2013，11(4):87－90．
智能电网的基本概念范文5
关键词：智能电网；智慧城市；发展
中图分类号：TU984文献标识码： A
1、概述
智慧城市是城市发展的新形态，是城市信息化建设的新阶段。从2008年IBM提出“智慧地球”到2009年IBM与迪比克市合作建立美国第一个智慧城市，全球兴起了智慧城市建设的热潮，对智慧城市的认识也不断深化。在IBM初步界定智慧城市四个基本特征的基础上，北京大学等单位专家撰写的《创新2.0视野下的智慧城市》进一步讲智慧城市定义为新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态，其四大特征是全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。
2、智慧城市的概念框架
2.1、技术层面的理解：信息化
智慧城市技术层面的理解是城市的“信息化”，包括更透彻的感知、更全面的互联和更丰富的信息，也就是“智慧城市＝数字城市＋物联网”。
物联网作为建设智慧城市的关键技术，具有与当年互联网一样的可以推动新一轮全球科技和经济发展的潜力，借助物联网的发展，人类可以提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然之间的关系。全面感知、可靠传递和智能处理是物联网的3个基本特征，在获取位置、态势和身份等信息的基础上，物联网利用地理信息系统将水、电、气、交通和环境等基础信息与特定时空下的城市事件紧密关联、实时融合，将全面满足城市中人与物的联通、管理和响应的需要，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行信息获取、传递、存储、认知和决策。可以说物联网和智慧城市之间是一种相辅相成和相得益彰的关系：智慧城市是目标，需要物联网技术支撑；物联网是途径和技术手段，为智慧城市建设提供服务。
2.2、应用层面的理解：智能化
智慧城市应用层面的理解是城市的“智能化”，包括面向需求的更深入的应用、认识本质的更科学的分析和解决问题的更智能的决策，这种智能化主要体现为云计算技术的应用，也就是“智慧城市＝数字城市＋物联网＋云计算”。
云计算是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型，可以实现资源的按需分配、按量计费，达到按需索取的目标，最终促进资源规模化和分工专业化，有利于降低单位资源成本，促进网络业务创新。智慧城市是以多应用、多行业、复杂系统组成的综合体，各个不同的应用系统需要共同抽取数据综合计算和呈现综合结果，要从根本上支撑庞大系统的安全运行，需要考虑基于云计算的网络架构，建设智慧城市的云计算数据中心。在满足上述需求的同时，云计算数据中心具备传统数据中心和应用系统建设无法比拟的优势：随需应变的动态伸缩能力以及极高的性能投资比。
2.3、社会层面的理解：人本化
智慧城市社会层面的理解是城市的“人本化”，包括3个目标：通过管理服务精细化实现高效的政府、通过规划发展科学化营造优美的环境、通过生活生产现代化给人们增添幸福，也就是“智慧城市＝全面信息化＋可持续发展”。
智慧政府是推动智慧城市建设的抓手，而智慧社会是智慧城市建设的落脚点。利用现代信息技术，建设高效电子政务系统，逐步形成统一的经济发展、城市建设、社会管理、环境保护、公共安全、应急处理等方面的数据库系统与信息网络平台，提高政府信息的利用水平和政策科学的制订水平，促进城市信息资源的共享与开发利用，同时在交通、公共安全等领域推广使用物联网等技术，推进教育、文化和卫生等社会领域的智慧化管理，提高居民生活质量和便利程度。
3、智能电网的支撑技术
3.1、我国智能电网的基本概念
智能电网是以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，具有信息化、自动化和互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节，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。
坚强智能电网的内涵包括坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动五个方面。坚强可靠是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；经济高效是指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；清洁环保是指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；透明开放是指电网、电源和用户的信息透明共享以及电网的无歧视开放；友好互动是指实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户的接入与退出，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。
3.2、智能电网支撑智慧城市发展
为了给智慧城市的建设提供支撑，实现智能电网项目与智慧城市建设思路的良好对接，国家电网各网省公司结合试点智慧城市特点，精心设计、合理安排智能电网支撑项目。智能电网项目给智慧城市的支撑主要体现在以下的几个方面。
（1）智能电网支撑社会服务互动友好
智能电网通过智能用电管理、双向互动服务平台等方式实现社会服务互动友好。智能小区和楼宇综合利用通信、计算机、控制等技术，基于智能用电运营平台，通过小区配电自动化、用电信息采集等手段对用能设备进行监测与控制，实现用户侧能效智能管理和服务双向互动，为用户提供更便捷、更优质的用电服务。另外，95598等双向互动服务平台也大幅提升了用电服务的互动友好性。
（2）智能电网支撑城市资源高效利用
智能电网通过通信平台的建设，协助打造城市神经网络，实现城市资源的高效利用。电力行业的通信平台，不仅可以服务于电能生产、输送、转换和消费的全过程，也可以服务于其他行业的信息通信需求，使得资源高效利用。电力光纤到户还可以有效承载电信网、广播电视网和互联网信号，推进“三网融合”，减少重复建设，通过资源共享，实现合作共赢。
（3）智能电网支撑城市发展清洁低碳
智能电网通过开展大规模清洁能源并网、电动汽车等项目，实现电源侧的清洁替代和终端侧的电能替代，提高清洁电能在城市能源消费体系中的占比，使得城市发展清洁低碳。对于清洁能源的利用，智能电网一方面通过开展特高压、大规模风电、光伏发电的功率预测及运行控制等项目建设，提升电网对清洁能源的消纳能力，将远离城市的清洁能输送到城市；另一方面通过开展分布式能源接入配电网的项目，实现能源就地平衡，推进新能源利用。电动汽车的大规模应用，使原来污染较大的燃油方式转变为清洁用电方式，大大减少了二氧化碳的排放，促进城市交通绿色发展。
（4）智能电网支撑城市信息资源充分利用
通过电力骨干通信网、电力光纤到户和电力无线虚拟专网的建设，实现高效的电力专网，助推“三网融合”，协助打造城市公共网络平台；发挥电力信息资源价值潜能，建立智能电网数据信息价值分析平台，支撑智慧城市的政府宏观决策、工业生产管理、居民生活服务。
总之，智慧城市以人与自然和谐发展为基本理念，通过整合多种先进技术，促进城市各部分功能协同运作，使得管理更高效、服务更优质、环境更清洁、生活更舒适。智能电网是智慧城市建设的基础和重要组成部分，在城市的能源基础设施、公共服务平台等方面提供了有力支撑，对智慧城市发展具有重要推动作用。
参考文献
[1]王倩,李强,孙芊.智能电网支撑智慧城市发展[J].河南电力,2013,04:5-7+4.
智能电网的基本概念范文6
关键词：智能电网，云计算，资源池，云桌面
中图分类号：TP311.52
随着智能电网技术的不断发展，未来电力系统中数据和信息将呈现爆炸性地增长， 这无疑为系统的运行和高级分析带来巨大的挑战。电力系统现有的硬件设施和计算能力已难以适应未来电力系统在线分析和实时控制所要求的计算能力和存储要求。因此， 迫切需要引入新的计算技术，在维持现有硬件设施不变的情况下，充分整合系统内部的计算能力和存储资源，提高电网的在线分析和实时控制能力，为智能电网提供有效的技术支撑[1，2]。
作为一种崭新的计算模式， 云计算将一组分布式计算机系统相关的能力以透明服务的方式提供给用户或应用，允许用户或应用在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过网络获取所需的服务[3]。
由于云计算具有分布式的计算和存储特性，易扩展和管理，特别适合解决智能电网技术带来的一系列新问题， 因此， 在智能电网技术领域引入云计算， 在保证现有电力系统硬件基础设施基本不变的情况下，对当前系统的数据资源和处理器资源进行整合，从而大幅提高电网实时控制和高级分析的能力，为智能电网技术的发展提供有效的支持， 无疑具有极其重要的研究价值和意义[1]。
1 云计算概述
云是一种容器，它能够存放各类IT资源（如服务器、存储等）并对外提供统一入口，且无需用户关心其具体细节（如存放模式等），这样既能保证资源大小可动态伸缩，又降低了使用资源的成本。云计算是将广义上的计算资源（硬件设备、软件平台、应用系统）放入云中，使资源使用者在不关心这些资源具体形态（物理集中或逻辑集中）的情况下，可以按自己的需要去使用它们，保障资源的利用率得到最大化的体现，同时使整个IT架构变得更加的柔性。一般认为，云有3种形态：私有云、公有云和混合云。私有云，是大型集团企业按照云计算的模式搭建信息系统架构，面向企业内部需求提供云计算服务；公有云，是面向外部用户需求，通过开放网络向一般大众或中小企业群体提供云计算服务；混合云，是私有云和公有云的结合，企业信息资源一部分满足内部业务需求，一部分用于为公众提供服务。混合云中的内部服务部分和外部服务部分之间通过安全装置进行隔离，以保护企业信息的安全。
云计算自下而上分为三层，分别是基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务SaaS），实现其中一层或几层都是云计算的体现。云计算的核心是虚拟化。虚拟化允许云计算系统根据服务提供商和客户之间协商好的服务等级协议动态提供计算资源。本质上，云计算就是将数据，应用和服务存储在云端，充分利用一组内部互连的虚拟机组成的并行和分布式计算系统强大的计算能力，实现用户业务系统的自适应性。
2 基于云计算的电网信息化建设
对于电网企业而言，智能电网以及集中式数据中心等重点发展方向都对云计算提出了大量的需求，总体来说就是要通过云计算的虚拟化、分布式、并行计算等技术手段来打造更加柔性、简便、安全的信息化支撑平台，实现硬件、软件向集中服务方向逐步演进。
2.1 云的构建
建成内网云（企业私有云）与公共服务云，对内实现企业软硬件资源集约化管理，对外为社会公众提供电网业务服务。首先在企业内网建设内网云，整合电网内部信息资源，发挥集团化规模效益；然后逐步建设电力营销、客服中心、电子商务、电动汽车网络运营、电网规划计算等公共服务，实现公共服务云。
一是实现IT基础架构的革新：基础设施即服务方面，整合企业的硬件资源，以硬件资源池形式支撑IT系统的资源需求，具备根据需要分配资源和弹性扩展的能力；平台即服务方面，实现开发工具等基础平台组件的统一，提升其服务能力，按需为业务应用的开发测试提供公共服务；软件即服务方面，实现业务应用系统集中部署与运行，为企业业务人员提供服务；二是提升IT服务创新的能力：基于云计算，实现IT基础设施、软件平台和业务应用的服务化，实现业务应用的快速开发与统一融合；基于智能电网互动化服务需要，快速构建各类电网增值服务，打造电网特色公共服务体系。
2.2 云计算的应用
2.2.1 信息系统硬件资源池
数据（灾备）中心的服务器、存储、网络等硬件资源进行虚拟化和整合，实现硬件资源的集中管理和按需分配，提高硬件基础设施的利用效率和业务承载能力，减少未来30%至40%的硬件采购投入，同时实现快速响应业务上线或扩容的需求。
2.2.2 云桌面
为员工配备瘦终端设备，推广建设基于瘦终端的云桌面，替代传统的PC桌面机，通过远程利用硬件资源池中的服务器资源为员工提供桌面资源。所有办公数据全部保存在资源池服务器上，并通过行为安全审计实现操作升级。进一步实现硬件集中，提高信息安全保障机制，实现桌面部署、使用、运维的标准化、规范化。
3 结束语
云计算是分布式计算、并行处理和网格计算的进一步发展，是基于互联网的计算，是能够向各种网络应用提供硬件服务、基础架构服务、平台服务、软件服务、存储服务的系统。云计算技术的引入，通过改造、新建进行有效的资源整合，有效提升了系统利用率、扩展性与集成应用能力，降低研发、建设与运营成本，增强了电网公司研发设计创新能力、生产集约化和管理现代化水平，以支撑智能电网时代所带来的业务和数据压力，为建成电网公共服务体系，实现公共事业企业增值服务提供了强有力的技术支持。
参考文献
[1]潘睿，刘俊勇，郭晓鸣.电力系统云计算初探[J].四川电力技术，2010（03）：71-76.
