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电网技术论文范文1
智能电网相对于传统的电网技术有着更高的信息化、自动化和互动化水平，智能电网的独特优势和智能化的功能需要一系列的技术体系进行支撑。本部分从智能电网的发电环节的关键技术、输电环节的关键技术、变电环节的关键技术、配电环节的关键技术以及用电环节的关键技术五个方面对智能电网的主要技术体系进行阐述。
1.1发电环节的关键技术
发电环境的关键技术主要是指新能源技术，包括新能源安全可靠运行的保障技术和电网大规模的存储技术两大部分。新能源安全可靠运行的保障技术是智能电网中可再生清洁能源电源安全可靠运行必须解决的重大关键技术问题，首先针对大型的集中的可再生清洁新能源而言，主要研究其出力的随机不确定性和突变等问题对智能电网的影响，并在此基础上形成科学合理的智能电网构架和电网运行策略等方案；对于分布式的可再生清洁能源而言，主要研究其并网过程中的问题，通过对电网接受分布式可再生清洁能源的能力、分布式可再生清洁能源的供电可靠性等关键技术进行研究，以此来制定配电网可靠性评估体系以及相关的故障检修和运行维护等方案。智能电网的大规模储能新技术的应用主要包括：电网的抽水蓄能技术、锂离子电池储能和超导储能等。
1.2输电环节的关键技术
输电环节的关键技术主要是针对智能电网输电线路运行状态的监测技术，该环节的关键技术只要是依靠最近的信息集成技术，其中也存在着一定的技术难点需要解决。例如，输电线路由于部分路段所处的自然环境比较恶劣，这会造成无限通信过程中存在一定的盲点，使得传输线路上的监测数据的传输存在障碍；智能电网传输线路的监测设备通信规则不同意，给累输电线路的监测设备没有统一的标准和规范，这也会造成能电网输电线路运行状态的监测存在一定的困难。
1.3变电环节的关键技术
智能变电站是构建智能电网的最重要的基础和前提保障。智能变电站相对于传统的变电站而言，有着可靠先进和低碳环保的智能变电设备，同时其信息化、数字化、网络化和标准化程度高，可以实现电网的自动控制和实时智能决策等高级功能。因此，变电环节的关键技术主要包括系统分层和智能化的变电组件两个方面。首先，由于智能变电站可以分成相对独立的过程层、间隔层以及站控层三个部分，这三个相对独立的子系统之间应该实现实时的网络共享，实现智能变电站各智能设备之间的畅通无阻的互联互通；变电站中智能变电组件是实现其智能变电功能的基本保障，主要包括测量、控制、状态监测以及相关的计量保护等功能，这些组建要具有数字化的测量、网络化的监控、可视化的运行状态以及信息的互动化等特征。
1.4配电环节的关键技术
配电环节的关键技术主要包括配电自动化和智能化、配电网的保护控制以及分布式新能源接入等方面，其中配电的自动化和智能化是该环节中的关键技术。在配电过程中，依靠最新的通信技术和网络技术，采用智能的控制方式，对配电管理系统进行技术升级，实现配电网的各状态下的保护监测、用电管理和配电管理的自动化。需要注意的是，配电网的保护和控制对智能电网中的配电网有较强的环境适应能力，可以在不同介质和接口之间进行信息传输，同时还要求实时监控配电网的各类运行数据。配电网的保护和控制技术要求配网
1.5用电环节的关键技术
用电环节的关键技术可以保障用户可以使用智能电网的各项功能，其中主要包括用户的用电信息采集和智能用电服务系统。用户的信息采集要求可以实时地全面地采集用户的用电信息，同时实现对所采集到的信息进行各种分析和管理；智能用电服务系统可以实现用电客户和智能电网之间实时地交互，可以提高智能电网的综合服务质量。
2.结束语
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1.1利于工业生产的更新换代
电力电子技术的应用能够让我国的民用电力设备效果得到大幅度的提升，让我国人民的用电质量感受到明显的变化。如今是一个科技化的时代，所以针对一些用电量较大的工业企业来说，电力电子技术的应用将会有助于其改造传统工业的生产工艺，让企业能够将工作效率得到进一步的提升，并且稳步的迈向机电一体化的队伍当中。
1.2智能化发展
我国的电力电子技术已经进入到了一个相对成熟的阶段，而国家的相关科研单位也开始着手在其中加入更为高端的科技手段。这种做法不仅有利于电力系统的向前发展，同时还会增加电力电子技术的使用范围，让其更加的智能化与人性化。
1.3电力电子技术的高频化
伴随着电力电子技术的广泛使用，为了让其能够更好的为我国的电力系统服务，已经开始逐渐的对传统技术手段进行了突破，将运行系统不断的高频化。这样不但节约了企业的设备占地面积，同时还从很大程度上提升了电力系统的运行效率。
2电力电子技术在电网中的应用现状
2.1在发电系统中的应用
发电系统是整个国家电网中的重中之重，那么电力电子技术在这个系统中的应用也将起到至关重要的作用。其主要的功能为改善发电设备的运用效率以及调节运行系统中的功能效率等，其中包括发电机励磁的控制、恒频、以及水泵的调速等等。电力电子技术主要应用的是晶闸管在励磁中的价格、性能、结构等优势，从而保证其能够更完美的应用与电力系统当中。除此之外，在风力以及水力发电机的操控当中，电力电子技术主要依靠的是变频电源来掌控转子励磁电流的转换频率，以保证电力能源能够发挥出最大的有效使用功效。在我国的各大企业中，能够制造高压力变频器的实属凤毛麟角，所以电力电子技术将有效的填补这一部分的空白。
2.2在输电系统中的应用
电力电子技术在我国电网的输电系统中主要应用的是柔流输电技术，这种技术能够将电力系统中的电压、功率、相位角进行有效的控制与调节。在电力能源进行输送的过程当中，难免会出现不同程度上的消耗，而这种技术的应用将从很大程度上将其输电能力的稳定性进行改善。针对我国电网目前的情况来看，如果采取远距离高压直流输电的话将会相比交流输电降低很大一部分的损耗，因为直流输电将避免电抗压降的问题，并且还会降低电缆网线等设备的投入资金，这样不仅能够解决稳定性差的问题，同时还会缓解企业的经济压力。
2.3在配电系统中的应用
在配电系统中最为重要的就是提高电力能源的质量和供电系统的稳定性。而这两项是否能够过关将取决与电压、不对称度以及频率等相关因素的质量能不能达到标准。而电力电子技术在国外的一些大企业当中也取得了比较成功的成绩，并且也为企业带去了相当可观的经济收益。电力电子技术可简称为DFACTS技术，在配电系统的应用中可以被理解为是一种控制单利能源质量的新型技术。与此同时，由于DFACTS设备同FACTS设备的功能与使用方法大致相同，所以DFACTS的设备也可以被理解为是FACTS的浓缩版本。
2.4在节能环节中的应用
节约电能大致包括两个方面：电动机的节电潜力和电动机的调速节电技术，这两中节能方法有效的相结合才能够形成一个比较完善的节能体系。就我国目前的形式来看，交流调速技术已经被广泛的应用到了矿山以及炼金等重金属行业中，而在国外较发达的国家中，在水泵以及风机等设备的运行中也都相继的应用了交流调速技术。
3结语
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配电网的发展日薪月异，配电网之中应用计算机技术便是指如何实现配电网的自动化。配电网的自动化主要是其中融合了计算机技术、电气化技术、自动控制技术、数据库开发技术、电力技术等。在配电网之中进行计算机的应用，其中需要设计配电管理系统(DMS)，这个系统是指用户用电以及变配电整个动态的全过程在监视之下，整个监视系统实现自动化。在配电网的监控系统的建设方面，现代电子技术以及通信技术的应用非常普遍。配电网的自动化的实现，具有着比较多的优势，其中明显的优点是提供供电服务质量、提高配电网络管理水平、提高供电的可能性以及提升配电网络的管理效率。相对而言，配电自动化系统(DAS)是远程实时控制配电设备的自动化系统，其中对于配电网主要是实现监视、协调以及操纵。其中DAS自动化系统能够充分对配电设备的问题以及鼓掌进行识别，并且自主采取网络重构以及故障隔离的方法，提升供电网的经济性与可靠性。在本文之中，笔者试图结合自身的实际经验，探讨计算机在配电网的自动化实现的途径以及策略。
2计算机在配电网之中应用的主要技术
2.1FB技术
FB技术就是开放式、多点通信的数字化底层控制的一种网络系统，主要应用于生产现场，能够在微机化的测量控制设备之间实现双向串行的多个节点数字的通信系统。此种系统在配电网的应用之中具有着以下的优势：系统设计与环境比较相符合；经济性比较强；系统设计的标准有着公开性与一致性；可将现场运计算机通信技术在配电网之中的应用研究文/桑梓强本文首先分析了在配电网之中应用计算机技术的相关的概念，然后归纳了计算机在配电网之中应用的主要技术：FB技术、ETHERNET以及LonWorks，最后阐述了计算机通信技术在配电网中应用的优势。摘要行的数据实施远程传送；并且实现信息资源的共享；自身能够实现对于故障的识别，采集信息、处理报文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一个标准，此种标准能够实现数据之间的快速传输，从能在配电网之中发挥着比较大的作用，能够提升配电网之间的数据的连接，提供必要的技术保障。PROFIBUS—DP通信协议，此种协议的存在使得配电设备具备了比较快速并且有效率的传输，它自带高速组态以及高性能诊断的功能，具备着但主站与多方主站的功能系统。所以，此种协议能够使得配电网更加快速实现自动化；
2.2ETHERNET
它本身有OSI性、实时性等特点，是互联网络数字方式连接之中的一种，具有比较大的优势：（1）传输速率较高，在配电网的计算机应用之中具有着比较广泛的应用范围。（2）现阶段的ETHERNET具备着较为明显的开发技术的支持优点，在实际之中有着比较多的开发工具与环境的选择余地。（3）ETHERNET网络系统配套的硬件选择也较多，经济性价值比极大。（4）在实际的应用过程之中，能够使得计算机互联网技术与配电网的电力即使高度融合。
2.3LonWorks
能够集成设备、传感器以及现场的三种网络，能够实现在多种传输介质之中进行通信传输；因LonWorks支持很多类型的拓扑结构，所以在实际的配电网的拓扑结构的应用；在进行通信传输的过程之中，控制信号是一种比较高级以及快速的技术，其在配电系统内的应用比较广泛，从而提升配电通信系统的成功率。
3计算机通信技术在配电网中应用的优势
3.1通信的可靠性
在实际的配电网之中，应用计算机通信技术能够充分实现配电电网的可靠性，因为计算机通信技术的应用使得在电网之中能够实现配网络的错误的识别，增强配电网的可靠性。计算机通信技术在配电网之中的应用能够使得配电网免于受到一些其他的干扰，具有较大的抗噪音、电磁、雷电等特性，最终保证配电网整体稳定以及平衡的发展，具有着比较大的可靠性。
3.2通信的实时性
配电网通过计算机通信技术的应用实现自动化，其中具备的最有力的优势，便是能够提升配电网的通信传输效率，解决了配电网正常运行使主站FTU／TTU刷新速度较低，在配电网故障的时候又不能充分的快速传送比较大量的故障数据，从而实现了对网络运行进行实时监控、在线分析功能，加强了配电网通信的实时性。
3.3通信的双向性
计算机通信技术在配电网之中进行比极大规模的应用，能够实现配电网自动化系统之间的各个层次之间的水平层次的双向通信，使得主要站点与终端在下发指令的时候，能够充分而且及时的接收到终端上传的数据，最终实现配电网的双向传输以及通信的能力。
3.4通信的灵活性以及经济性
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在这个过程中，还可以对电力用户进行管理，在对方进行有不一样的需要的时候，供电公司还可以进行相应的进行调教，这样就能满足用户的要求，对电力公司进行带来了了很好的经济效益，这样还能满足不一样客户的需要，这样实现了社会效益，保证和谐社会的构建。在监控过程中，配电自动化系统能何以在计算机的帮助下，进行远程控制，在出现各种矛盾的时候，就能在第一时间进行解决，这样对问题进行排除和解决，就能安全生产，这样可以让供电自动化系统进行安全可靠的进行工作，从而保证了自动化系统的正常运行。配电自动化系统就是对配电网络进行实时远程监控，这样就能在第一时间知道配电网络是否出现问题，然后出现问题之后该怎么在第一时间知道问题的存在地方，然后还能通过解决问题，就能对配电网进行很好的监视，然后就会优化电网的运行方式。这样就可以提高电力供应质量，降低线路的损耗，提高电网的使用效率。为了企业可以增强经济效益。同时也能为用户提供更加优质的供电服务。
2配电网自动化技术存在的问题
2.1配电自动化系统中控制端主站功能不匹配在现阶段，配电网还处于试运行阶段，可想而知，就会遇到很多问题。就像在控制端主站功能是不能和各种系统相完善和匹配。在配电网自动化系统和设备不是很完善的时候，同时还有技术也不是很先进，在设计理念上不能很好的进行满足自动化系统中的控制主站的使用过程中，不能因时而异，就会出现过于追求新的设备等问题的出现，这样就会出现新老设备的交替使用问题，就会忽略最为重要的问题，基础设施建设不够玩呗，同时系统之间的满足程度上也不能很好的配合，就不能保证一个系统的整体，这样就很难发挥系统的整体效果。这样还有可能遇到不匹配的问题，这样控制端和主站之间的通信通道不能畅通无阻，这样就会无法发挥系统自动化的作用。
2.2配电自动化系统中存在信息孤岛现象在目前阶段，我们国家的配电自动化还是处于一个初级阶段，可以想象里面出现的问题还是很多的，就像是信息孤岛现象的存在。所谓信息孤岛现象就是只得是在计算机不能实时监控的情况下，信息上传的问题不能进行准确的进行上传，将信息不能实时的分析，这样在出现问题的时候就不能很好的解决了，这就是信息孤岛现象。这样由于配电网自动化系统的可靠性不是这样高，就会造成资源的浪费，这样在投资很大的情况下，不能得到很好的回报，这样在加上自动化系统中的计算机的利用不是很合理，就会出现各种各样不能在一个平台上进行工作，就会出现了各种各样的问题，不能有明确的规范准则，这样在设计方向上很难有一个确定的方向，这样就会阻止了配电网自动化系统的发展。
3配电系统自动化技术的要求
3.1实时监测和控制在配电系统的自动化技术方面，对于实时监测有着相关要求，要求在检测末端能够实时了解到各线路的电压、运输功率等数据，这就要求，自动化系统能够自主的对各母线的线路不同路段进行监控，掌握相关的数据需求，及时获知用户的电路运行状况和电表计的信息值，从而能够根据数据进行判断，技术对有故障的部分进行修复，从而使配电网准确无误的运行，维护用户及工作人员的安全。
3.2故障控制在配电网的运行过程中，极有可能会发生这样或是那样的故障，因此，故障控制系统必不可失。一旦配电系统发生故障，经过故障控制系统的控制，会将故障设备以及故障所涉及的用户区降到最少，使非故障区的用户能够尽快恢复用电，从而将电网损失降到最低，将用户损失降到最低。在电力系统中发生瞬间故障时，故障保护系统会利用继电保护和自动合闸等保护措施，及时的对故障区进行保护，从而以最快的速度消除故障并且恢复用户区供电。而对于永久性的线路故障，故障防护系统会自动将出现故障的母线换接到没有故障的其他线路当中，从而尽快将线路故障区的用电恢复，并且将设备损伤降到最小，如此，也为工作人员赢得了设备抢修的时间，最大限度的降低了安全问题的产生几率。
4结束语
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在将继电保护自动化技术应用到电力系统中之后，能够降低电压，同时增强电流，但会导致各项运行参数出现与实际参数不相符现象。继电保护自动化系统拥有自动切断电力系统线路的功能，以维护电力系统的正常运作。供电系统采用的监控技术是卫星定位，该技术的运用，有助于及时发现系统运行过程中存在的问题，同时借助电路的远程操控方式，分析产生故障的原因，并采取措施加以维护。继电保护装置具有很多特点，如操作简单、维护方便、参数自动分析对比等，能够给予供电系统有效的保护。在现代网络技术不断发展的同时，继电保护装置也处于不断更新还换代中。通过对网络技术的应用，继电保护装置的实用性不断增强，促使人力资源使用效率得以提高。
2电网系统中对继电保护自动化技术的具体运用分析
2.1继电保护自动化技术对线路的接地保护
对于电力系统自动化保护装置，从线路接地的不同设置上来说，有两种不同的方式。第一种是要保证电路出现问题时，第一时间将电源切断，从而保障电路整体的安全性，这种是在大电流情况下实施的保护措施，因此被称为大电流型接地保护电路。而另一种则是要保证在电路出现小问题时，及时发出预警信号，使相关人员能够尽快维修，这种电路主要针对小电流经过情况下实施的保护措施，也被成为小电流型接地保护电路。当电力系统电路粗线出现问题时，采取一定的措施，可以在短时间内，促使电路恢复正常运转。以下三种为比较常见的情形：（1）零序电压。在正常的电路系统中不存在零序电压情况，电力系统的三个电压属于对称关系，且每一个系统都相互独立。但当电路出现问题时，零序电压会在电路中出现，保护装置将在这种情况下，则会对系统发出预警信号，并自动完成电压降低工作，使得维修人员能够及时根据电压情况确定故障来源。（2）零序电流。电路出现问题时，零序电压的产生，会引发零序电流的升高。此时，保护装置会自动断开电源，最大限度的保护整个电路。（3）零序功率。零序电流的升高范围，随着故障的出现而保持相对稳定性，此时的零序功率会自动改变方向，这样就能够确保装置，有效预测整个电路的故障，并给予相应的保护。
2.2继电保护自动化技术对变压器的保护
变电器在电力系统中扮演着重要角色，其能够改善电力系统的运行状态，达到稳定运行的目的，同时强化电力系统的运行安全性，防止电力事故的发生。
2.3技术是影响变压器的关键性因素
（1）变压器接地保护。电压器的种类有两种，分别为接地和不接地。对于第一种可以通过零序电流对其进行保护。而第二种则通过零序电压进行保护。（2）变压器瓦斯保护。变压器在应用的过程中存在一定的危险性，尤其是绝缘材料、油料等易被分解的物质，在具体应用过程中一旦受到电弧影响，就会产生危害人体健康的气体。所以需要建立预警系统一旦油箱受到危害，产生毒气，就应立即断电，同时发出预警信号。（3）变压器短路保护。短路是变压器常见问题之一，在实际工作过程中，一旦出现短路现象，就会造成变压器工作停滞，进而影响整个电力系统。因此变压器应提前做好应对工作，采用电流继电器保护变压器不受短路的影响。在对变压器进行阻抗保护时，主要依靠阻抗元件的作用，在运转到达限制时间后，变压器就可以自动断电，避免发生短路现象。
3继电保护自动化技术对发电机的保护
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1.1配电自动化的安全系统面临严峻挑战
进入信息时代之后，科学技术飞速发展，人们的思想观念和生活方式都发生了很大的改变，在这样的背景下，我国电网自动化技术也取得了不小的发展，取得了一定的成效。自动化以及计算机技术的发展，为城市电网配电自动化系统建设提供了技术支撑，但是也面临着严峻的安全挑战，还有一系列的安全问题已经技术问题亟待解决。提起电网自动化，大多数人都不会陌生，但是在科学技术飞速发展的今天，我们也应当意识到，电网自动化建设需要一个长期的过程，并不能一蹴而就。今天，我们享受到的很大一部分的电力服务都还是数十年前的电网设备提供的，在电子设备更新换代速度如此之快的今天，依托数十年前的电网设备给整个城市供电必然要冒着巨大的风险，因此包括我国在内的很多国家都在对老化的电网及其效率、各种环境因素等进行管控，从而一步步改造电网，朝着电网自动化迈进。
1.2配电自动化的通信系统设计存在缺陷
通信系统是实现配电自动化的重要部分，配电自动化系统依靠快速有效的通信手段将指令传递给远方的终端，远方的终端再将信息反馈给指控中心才能实现配电网络的正常运转，如果将配电自动化网络比作身体，那通信系统就是神经中枢，因此，建设配电自动化必须有合理的通信系统设计。但是目前，我国配电自动化的通信系统设计还存在很多缺陷，难以实现信息的实时传递和快速查询，阻碍了配电网络功能的正常发挥。
2解决配电自动化系统存在问题的有效对策
2.1提高配电自动化系统的安全性
安全问题一直是配电自动化系统建设需要重点解决的问题，为了提高配电自动化系统的安全性，要从硬件和软件两方面下手。首先要将网络安全和加密作为关注的焦点，运用现代化的手段设计系统安全方案，利用高级物理安全实现无可比拟的低成本IP保护，从而预防克隆以及外设安全认证，还可以通过双向安全认证、多层加密和物理篡改检测等方法预防电网遭受网络攻击。为了保护硬件的安全，从硬件的制作、安装到最后的销毁，产品整个的生命周期都要使用安全的材料并制定周密的安全保护方案，从而防止制作时的合作伙伴访问私钥，防止他人开发攻击系统的途径。
2.2完善配电自动化的通信系统设计
通信系统是配电自动化系统的神经中枢，如果没有合理有效的通信系统，配电自动化系统的正常功能就难以实现。厦门采用基于GIS的配电通信网络管理系统，这一套管理系统分为两个部分，一部分集成在电网GIS平台之上，可以对配电通信线路资源进行图形管理，使工作人员能够直观地了解到当前路线的地理连接情况和逻辑拓扑结构等信息；另一部分与GPMS系统集成，能够实现通信设备的台账资源管理。在这个通信系统的支持下，配电自动化人员通过电脑可以快速而便捷地查询到相关汇接点通信资源的使用情况，包括光缆数量、通信设备数量、端口使用情况等，为自动化方案的设计提供了参考。随着科学技术的发展和科学研究的进一步深入，现阶段通信系统设计中存在的缺陷定能被一一改进。
3结语
