智能电网：光纤入户振兴通信技术

第一篇：智能电网：光纤入户振兴通信技术

智能电网：光纤入户振兴通信技术

20世纪70年代，我国电力通信主要以电力线模拟载波为主，传统的电力线载波通信(PLC)主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道，在电网发生事故时常因通信不灵、调度指挥不及时而扩大事故或延长处理时间，给电力工业带来了很多不利的影响。

目前PLC正在向大容量、高速率方向发展，同时转向采用低压配电网进行载波通信，将光纤复合低压电缆随低压电路线铺设，实现低压电力通信会成为未来的发展趋势。电力光纤到户由于其在低压通信接入网集成度高、节省资源等优势，成为支撑智能电网，振兴电力通信的优选技术。

电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一，是国家电网为坚强智能电网，实现智能电网功能，开展电信网、广播网、互联网内容传输的“三网融合”等业务而提出的新型电力通信手段。光纤通信高速稳定可靠、抗干稳定可靠、抗干扰能力强，已经成为势不可挡的发展趋势。电力光纤到户可以在布放电力电缆的同时构建覆盖居民用户的高速通信网络平台，现在光纤的成本非常低，光纤复合低压电缆可以在较大幅度上降低成本，避免二次施工造成的资源浪费。

电力光纤到户作为支撑智能电网的有效方式之一，可以优化能源结构，保障能源安全供应，提升电网的资源优化配置能力，提升电网系统的清洁能源接纳能力;发展低碳经济，推动绿色能源接入，调整能源结构，推动智能城市建设;促进经济发展，创造和谐美好的生活，并随科技进步和社会用电需求的变化，发展智能家庭、智能楼、智能小区、智能城市、综合信息服务等扩展业务。

第二篇：通信技术在智能电网中的应用

通信技术在智能电网中的应用

广东电网公司肇庆供电局

周亚光

摘要：随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础，以通信网络和计算机信息网络为平台，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制，实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中，通信技术在其中起着至关重要的作用，本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。

关键词：智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备

一、智能电网的产生背景；

1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力，同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。

2、电网的运行方面，用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。

3、资产维护：设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排

4、电力营销：需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。

建设智能电网可应对上述的挑战：

A、通过收集电网各种数据，指导电网和设备的投资，使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行，充分挖掘设备的潜力。

B、通过电网的实时重构和优化运行方式，使得设备在其实际容量范围内运行，延长设备使用寿命。

C、充分利用实时信息，缩短停电时间。D、加强需求侧管理，提高效益。E、为合理的电网投资提供决策支撑。

在传统电网的基础上，智能电网进一步扩展了自动化的监视范围，增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化，实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。

智能电网分五个层面：

1、电网数据采集

2、数据传输

3、信息集成

4、分析优化

5、信息的展现

（1）、电网数据的实时采集

实时数据是智能化电网的重要支撑，包括以下三方面的数据，A电网运行数据，B设备状态数据C客户计量数据

目前，因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上，对另两方面的欠缺，只有增加了这两方面的数据采集，才能使整个电网可视化，为走向智能化作准备。（2）、数据传输

基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。（3）、在信息集成、分析优化、住处展现三方面，主要集中了计算机信息网络技术的应用。

通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持

1、电网设计优化

A、通过对用户负荷模式的分析，能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的线路。

B、利用设备生命周期分析的结果，可以对电网检修计划进行优化。C、通过对每个用户负荷模式详细信息的掌握，提高三相负荷平衡，减少网络损耗。

2、电网运行分析A、故障定位，网络重构，隔离故障，快速恢复供电B、故障信息的离线分析，指导抢修人员迅速定位故障 C、避免为了通过更大的故障电流而对开关设备的更换

E、实时潮流分布，避免过负荷线路的出现，从而避免或延迟对线路的改造

3、电网资产分析

A、通过对设备历史运行记录的分析，可以预测设备的预期剩余使用寿命。B、利用实时监视数据和离线数据，掌握设备健康水平，提高对设备寿命的预测水平。C、在设备发生故障前，提前检测到设备可能存在的缺陷（比如，变压器中的油色谱分析）。

二、智能电网中的的通信需求

从前的通信网络主要表现为区域性的网络，且带宽不足不具备对整个电网的实时数据的监控能力。现代的电网对通信网络的要求逐渐提高，具体表现如下：

1、对SCADA系统的数据传送效率要求提高。

2、监测和计量的表计自动化。

3、对数据通信的带宽要求更高。

4、要求有开放的通信规约。

5、要求有可扩展的监测。

目前通信网络的现状：

1、随着光纤通信技术的发展，光缆的敷设范围逐渐延伸。

2、随着计算机技术的发展，数据的处理能力越来越高。

3、Internet网络的普及以及ICP/IP网络协议的广泛应用，使得不同地点的信息的查询越来越方便。

下面介绍以下基于IP的网络架构信息传送的优点：

1、多点到多点的网络拓扑使事件的发布和数据的订阅更灵活

2、将网络更灵活、响应更快

3、减少定制代码和专有系统的限制

4、电力公司可以更有效的监测网络，同时减少运营成本

5、规约中立允许任何格式的数据发送到网上

6、安全协议和监测能力

7、设备及应用无关

8、开放标准保护投资

三、通信设备在智能电网中的应用

建立智能电网首先要从配网的自动化入手，在主网中可以现有的SDH网络和综合数据网络为依托做数据的接入。而配网的自动化仍为空白。下面详细介绍以下配网的自动化中的通信设备应用。

骨干层：

采用工业级冗余环网交换机构成冗余光纤环形网络结构，环形网络设备采用工业以太网产品，用光纤链路连成环状拓扑结构，此结构充分利用了工业冗余环网结构的优点，当通信链路发生故障时其网络传输的恢复时间被控制在`50毫秒以内，而如果用普通民用以太网交换机构造链路冗余网络，其恢复时间长达`30秒以上，显然无法满足数据传输的不间断需求，这也是工业以太网交换机与民用以太网交换机相所具有的一个明显优势。另外，此环形拓扑结构便于工程扩充和维护，安全性能高。采用网络监控软件对网络控制器进行网络实时监控，同时和电网测控系统进行有机协调，保证互不影响。

接入层：

测控点数据量较多且距离光纤网络较近的区域，推荐采用数字工业级配电载波设备构成树型或链型网络结构，环形网络设备采用工业以太网交换机产品，此结构充分利用了载波通信系统的优点，使用现有电缆资源作为通信介质，地埋电缆和架空电缆均适用选择不同的耦合设备即可，载波通信通道建立时间小于`300毫秒，针对电缆干扰的情况有四个频点可供通信设备选用，设备端接受灵敏度可达-70dB，并可在无中继情况传输5公里，载波设备有多种通信接口可供选择如RS232、RJ45，方便级联进上层网络。

采用上述载波设备，由于各地配网的特殊性，需要做实地测试方可采用。

在光纤铺设不便且载波传输距离受限的区域，推荐采用工业级GPRS通信设备体积小、安装、使用方便。可快速的投入使用。

（一）工业以太网交换机方案具有以下几个特点：

1、链路自动冗余备份

在冗余环网中，工业以太网交换机，它能自动冗余备份，能自动协商到达最近节点的路径，如果一处线路损坏，网络拓扑重新配置，达到正常网络状态只需50毫秒，支持工业环境电压18-36VDC。

2、较长的传输距离

环形结构采用光纤介质类型，在传输中有低损耗的特性，使得传输线路的无中继传输距离变长，相邻站之间最大长度多模光纤可达2KM，单模光纤可达20-60KM。

3、具有较大的带宽

环网传输带宽为100Mbps，同时采用新的多数据处理技术，使得网络在重负荷情况下，仍能保持很高的带宽。

4、可靠性高

环型结构在网络出现故障时仍能自行重构，保证系统安全可靠，同时传输光纤具有对电磁和射频干扰掏能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响，也不影响其它设备。由于光纤传输的是光信号，两端的电源相对隔离，所以有效地解决了光纤两端电源和地线对设备可能造成的严重威胁。

5、安全性好

光纤在通信时光束在纤维内部传输，水会产生任何形式的辐射，可防止传输过程中被分接，也杜绝了辐射波的窃听，因而是最安全的通信介质。

（二）载波通信系统方案具有以下几个特点：

1、通信通道建立时间短：在300ms内即可建立通道。

2、充分利用现有电力电缆资源，节省通道投资费用，分层分级组建配网网系统，合理优化了网络。

3、频点切换功能：侦测传输通道的干扰情况，自动切换频点数传数据。保证了数据的可靠传输，降低了误码率。

4、前向纠错技术

5、提供标准的RS232和RJ45通信接口，连接方便。可以与其他电力设备，光纤设备、计算机设备、通信设备等完全兼容。

（三）GPRS无线通信方案具有以下几个特点：

1、体积小、安装灵活方便、工期短投入使用快速。

2、受地理位置限制小，在有公网信号覆盖的区域即可使用

3、带宽高、速率快可满足通信的要求。

智能电网必须以可靠的通信网络做依托，必须选择可靠的设备建设可靠的网络。今天，全球越来越多的工业设备采用以太网+TCP/IP协议作为其通信与控制标准。工业自动化系统要求其网络通信设备具有比民用网络通信设备（如：民用网络交换机）更可靠和坚固耐用的性能。一般来说，这类以太网设备在工业控制网络中，负责连接不同的厂站网络区段的重要的自动化设备，可靠性要求极高，但是一般的民用网络通讯设备，设计和制造并未考虑到工业自动化对设备的稳定性和可靠性的较高需求，而仅仅针对连接办公室或空调环境的计算机等办公设备，无法适应工业现场环境（如高温、低温、灰尘、强电磁干扰、震动、冲击等）的要求。因此，采用工业级以太网通信设备做配网自动化的数据接入可以很好的保障智能电网通信系统的可靠性及安全性。

四、总结

目前，我国已经提出建设具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的智能电网的目标，国家将分阶段推进智能电网的建设。第一阶段；重点开展智能电网的发展规划工作和试点建设工作。第二阶段；加强城乡电网的骨架建设，初步形成智能电网的运行控制和互动体系，关键技术和重要设备的广泛应用。第三阶段；全面建设统一的坚强的智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。在整个建设过程中，通信技术将得到越来越多的应用并发挥着至关重要的作用。

第三篇：智能电网技术特点及技术论文

一、我国智能电网发展的特点

我国智能电网发展正处于发展的第二阶段，主要有这样几个方面的特点，包括智能电网的坚强性、自愈性、兼容性、互动性、优化资源配置以及对信息的综合集成。

1.1智能电网的坚强性

所谓智能电网的坚强性是从电网的安全性着眼的。智能电网系统正常运行的一个首要目标就是要保证其安全性，安全性一直是电网维护人员着重关注的问题。当信息受到人为破坏或受到其它攻击时，智能电网能够自动有效地修复，对于灾害的发生，智能电网能够有效预警，保证应急方案的顺利进行。智能电网的坚强性还能满足电力用户的不间断用电需求。

1.2智能电网的自愈性

对于电网运行过程中发生的功能障碍，智能电网能够进行有效修复；对于电网的运行状态，能够得到实时监控与监测，且对于自我安全能够进行有效的评估。障碍一旦发生，智能电网能够在第一时间进行自我评估，并在评估的基础上进行修复，并监测修复过程，保证电网的有效恢复。

1.3智能电网的兼容性

智能电网的兼容性是指智能电网对于电厂与能源能够有效兼容，对于可再生资源能够科学、合理的利用，与用户设备之间能够进行很好的互动，从而能够最大限度的满足用户的需求。

1.4智能电网的互动性

智能电网的互动性是指智能电网能够与电力市场进行有效链接，从而能够源源不断地向客户提供电力，满足客户的用电需求。

1.5优化资源配置

对资源的优化具体包括对数据、运行以及

配电的有效配置。对资源进行优化能够提高资源的可利用率，减少资源浪费。在不断整合与优化的过程中，形成自动化应用模式，提高电力企业的生产效益。

1.6对信息的综合集成智能电网的运用将信息的利用率提高到新的层次，信息的收集得到了全方位的保护与支持，维护、控制、监视、市场营销以及配电管理等被紧紧联系在一起，业务信息得到全方面的管理。

二、智能电网的优势及发展前景

与传统电网相比，智能电网具有巨大的优势。对于传统电网，不管是电源与电源之间的衔接，还是电能量的输入输出等，都缺乏流畅性；系统一旦受到大的扰动，便很难得到恢复；而且系统对于人工控制反应的应变能力减弱，反应速度极其缓慢；在为大众服务方面，服务比较单一；由于技术原因，整个系统处于真空状态，对信息接收不完全，且不能将信息有效输出，信息共享能力也比较弱，不能满足广大客户的要求。而智能电网与其相比，其在技术上具有极大的前瞻性，智能电网对信息的汲取比较迅速、完整、准确，且能很好的加以保存，对于人为或其它方面的破坏，能在第一时间做出反应，从而保证整个系统的有效运行。智能电网的坚强后盾是实体电网信息交互平台，它最大限度的满足客户的需求，保证系统的有序化运行。针对以上智能电网的发展优势，其发展前景不可估量。智能电网的形成，是电力系统技术革新的有效表现，其中包含的问题是多方面的，比如投资问题、技术问题、可持续发展问题以及电力行业的监管问题等等。综合以上，我们应将智能电网问题提升到国家战略层面来考虑，并以自身为中心，向周围企业进行有效扩散。发展的第一步是要进行基础性研究，并在此基础上有所拓展，从而得到全面研究，全面发展。我国智能电网还处于发展阶段，其中还有颇多问题值得我们去探讨与思索，我们应力求在不断探索的过程中提高技术的应用率，并尽早赶上国际先进水平，实现与国际的接轨。

三、智能电网技术

智能电网技术主要是指智能电网应用与维护过程中使用的相关技术，主要包括通信技术、电力设备技术、控制技术、量测技术以及可再生能源与分布式能源技术等。

3.1通信技术

若要实现电网的智能化，通信技术必不可少，对智能电网的监测与控制必须建立在通信技术的完善的基础上。若发生通信障碍，将对电力系统产生影响，损失不可估量。摘要：智能电网我国电网技术发展的发展方向，目前已经进入了建设阶段。总结了智能电网技术的发展现状，阐述了智能电网技术与传统电网相比所具有的一些特点和优势，分析了智能电网在发展过程中涉及的关键技术，并对我国智能电网技术的发展前景进行了展望。

3.2电力设备技术

无庸置疑，电子设备技术在电网中具有举足轻重的作用。不管是发电、输电还是用电的过程，都需要电力设备技术的协同构造。电网中的各种智能设备，都需要电力设备的参与，从而保证其有效整合，最终保证电网的强大适应性。与国外发达国家相比，我国电力设备技术还存在局限性，技术上还趋于落后，也正因为此，我国的电力技术还存在很大的发展空间，还需要我们广大技术人员的不断深入探讨。

3.3控制技术

在电力系统运行过程中，控制技术的有效运用将能保证供电的可靠性，排除运行过程中有可能出现的电能质量问题。对控制技术的有效运用主要分五个方面：①对于数据的有效收集；②对于数据进行合理分析；③对于运行过程中出现的问题进行及时诊断；④面对障碍能够有效设防；⑤为运行提供有利信息。

3.4量测技术

量测技术涉及电力系统各个方面，一般是将获得的数据转换为数据信息，从而对电网的运行状况进行评估。这一技术的有效应用能够提高电力公司与客户之间的互动能力，从而提高设备的可利用率。

3.5可再生能源和分布式能源技术

“可再生”一直是一个具有前瞻性的概念，意味着智能电网的发展具有很大的潜力。未来的发展空间是不可预知的，但其无限发展的可能性是客观存在的。我国未来智能电网将向何处发展，将发展到何等状态，与可再生能源（风能、太阳能等）和分布式能源技术有很大的关系。

第四篇：智能电网技术论文

1.智能电网的主要技术体系

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

现代化的信息技术、通信技术以及智能控制技术构建智能电网已经成为一个共识，前文所分析的智能电网技术主要也是针对上述各类技术在构建智能电网的实际应用中所需要处理的关键技术。

第五篇：智能电网论文

关于智能电网发展的研究论文

摘要：在全球电网逐渐不能满足用户需要的大背景下，智能电网应运而生；简要概括了智能电网相对于传统电网的特点；介绍了智能电网在世界几个典型的国家和地区的发展；最后简述了智能电网在未来的发展前景。

关键词：智能电网;发展

0 引言

在这种全球经济不断发展、用户对于电能质量的要求日益提高以及人们对环境保护愈来愈重视的背景下，人们希望建立一个更加可靠、具有较高自愈能力、与用户之间实现密切互动的现代化电网，于是智能电网应运而生。在智能电网中，可以将能源开发、发电、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其用能设施，通过数字化信息网络连接起来，并通过智能化的控制实现整个系统的优化；充分利用各种能源资源，注重低碳环保，依靠分布式能源系统、能源梯级利用系统、蓄能系统和蓄电交通系统等组合优化配置，实现精确供能对应供能、互助功能和互补功能，将能源利用效率提高到一个全新的水平，使用户投资效益和成本达到一种合理有利的状态。本文主要以几个典型的国家和地区为例简要介绍一下智能电网的由来，特征，发展历程、现状及广阔前景。

智能电网的产生背景及由来

首先，自从进入信息时代，互联网的飞速发展给我们的生活带来了翻天覆地的变化，与之相比，一些国家和地区的电力网络系统并没有跟上时代发展的潮流，电能供应不够稳定，特别是几次震惊世界的大停电事件带来了巨大的经济损失，现行的电力系统压力不断加大。2003年8月14日下午，美国东北部和加拿大部分地区发生大面积停电，停电影响了地铁、电梯以及机场的正常运营，在一些地方造成了交通拥堵，给成千上万市民的工作和生活造成了极大不便；2005年8月25日，美国加利福尼亚州南部地区供电的一条主要输电线路出现故障，加州电力主管部门紧急启动限电措施，造成大约50万居民断电半个小时。

其次，随着经济水平的迅速提升，用户对于电能质量的要求愈来愈高。人们希望获得更可靠、更优质的电能，在目前电网中，电压跌落是最多的电能质量问题。因为电压跌落大部分不可预见和不可控的事件引起的。电压跌落发生的次数在电力系统中每年都不一样。电能质量对于工业和制造厂是一个大问题，对于日益复杂的计算机控制的生产线加工厂，极小的电能扰动都可能带来极大的破坏力。

并且，人们对于环境问题越来越关注，而现在电网中输送的电能大部分都是火电，1度火电产生的二氧化碳约为0.96kg，那么可想而知，全球每年因为发电而产生的二氧化碳的数量是非常巨大的。另一方面，风能、太阳能等清洁能源又得不到充分的利用，面对这种矛盾，人们希望建立一个相对能够可持续发展的电网系统。

在这些大的背景下，2001年，美国EPRI（电力研究院）最早提出“IntelliGrid”(智能电网)概念，并且开始进行相关研究。欧洲2005年成立“智能电网(Smart Grids)欧洲技术论坛”，也将“Smart Grids”上升到战略地位开展研究。2006年IBM提出的“智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。所谓智能电网是IBM一个市场推广策略。

奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。

2009年5月，国家电网公司提出在我国全面建设“坚强智能电网”，以应对资源环境问题带来的挑战，全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率，引领引导并支持能源及相关产业技术和装备升级，构筑起稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可自进入信息时代，全球压力不断增大，能源需求不断增加，电力市场化的不断加深，用户对电能可靠性和质量的要求也不断提升。2 智能电网主要的特点

2.1智能电网的自愈性

这是智能电网最主要的特征，也是智能电网的核心功能，这就需要对电网的运行状态进行连续的的在线评估，并采取预防性的控制手段，对可能出现的问题迅速做出预测、检测和相应，故障发生时，在没有或少量人工干预下能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。

2.2智能电网的互动性

在电网中，电网与环境、设备、用户互相之间的互动是智能电网的另一重要特征。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持交易的有效开展，实现资源的优化配置；同时通过市场交易更好地激励电力市场的主体参与电网安全管理，提升电力系统的安全运行水平。这样，一方面为用户节省了开支，同时也会大量减少输电线路不必要的损耗。在这种互动机制下，能够实现风能、太阳能等清洁能源的充分利用，还可以利用电价这一驱动力，削峰填谷，这对于整个电网的运行都有极大的好处。

2.3智能电网对多种能源的兼容性

智能电网的本质是能源替代和兼容利用，它可以实现清洁的可再生资源的转化整合，并输送到国家电网中来，有利于绿色电网的建设。当然这一点是与智能电网的互动性分不开的。另外，各种各样的分布式电源的接入，一方面减少了对外来能源的依赖，另一方面提高了供电的可靠性与电能的质量。

2.4智能电网的坚强可靠性

智能电网的每一个元素都应该有安全需求的考虑，在整个系统中应确保一定的集成和平衡。对其基础设施的攻击主要分为物理攻击和信息攻击，在智能电网中应该在抵御这些攻击的同时，尽量降低成本，获得实际的效益。

2.5智能电网的优质性

智能电网中运用的先进技术将同时减少电力输送系统中的带能质量问题和保护用户的敏感电子设备，总之其终端目的都是将清洁、可靠、优质的电能送到用户。

智能电网在世界上的发展

3．1美国的智能电网 总体来说，美国的智能电网主要是为了建立一个发电和配电更有效更安全的现代化电网来满足当前用户的需求。2001年，美国电力科学研究院创立了智能电网联盟，推动“Intelli Grid”研究。这个项目主要有两个目标：①分析出电力系统的商业需求，包括现在、未来的各种需求，如自愈电网概念等；②以基于这些分析得出的电力系统的需求作为基础，提出支撑未来电力系统的信息需求系统使用战术性的方法来建立一个战略视图，以战略的高度建立一个不依赖具体技术的视图框架。

为了使美国电网实现现在化，保证经济安全和国家安全，美国能源部（DOE）于2003年发布了“Grid2030”，对美国未来电网远景做了阐述。DOE于2004年有进一步发布了“国家输电技术路线图”，为实现“Grid2030”进行了战略部署。在这两份文件以及工业界的指导下，2004年在DOE的支持下，电网智能化项目（Grid Wise）启动。

2005—2006年，DOE与美国国家能源技术实验室（NETL）合作，发起了“现代电网”倡议，任务是进一步细化电网现代化远景和计划，并在全国范围内达成共识。国家电工委员会IEC于2008年筹建了SG3智能电网战略工作组，以制定智能电网的相关标准，推进智能电网的进程，促进智能电网发展过程中的一致性。2009年4月16日，美国副总统拜登公布了能源部发展智能电网的详细规划。能源部将设立两个专项计划，分别为“智能电网投资拨款项目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能电网示范项目(Smart Grid Demonstration Projects)，投资额分别为33.75亿美元和6.15亿美元。2009年4月，美国National Grid向马萨诸塞州公共事业部提交了一份持续两年、总投资达5700万元的电网示范项目。

2007年初Xcel能源公司推出了智能电网概念，选择美国科罗拉多州的博尔德是推进智能电网城市项目，并付诸实施。在资金方面，Xcel能源公司预计与其合伙人资助一亿美元，并计划调动其他来源，包括政府补助金，做到让消费者无成本投入。2008年美国博尔德市已经成为了全美第一个智能电网城市。3.2欧洲智能电网

2004年，欧盟委员会启动了相关的研究与建设工作提出了欧洲要建设智能电网。2006年，欧盟理事会能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确指出，欧洲已经进入新能源时代，智能电网技术是保证电能质量的关键技术和发展方向。保证供电的持续性、竞争性和安全性是欧洲能源政策最重要的目标，也是欧洲电力市场和电网必须面对的新挑战。未来整个欧洲的电网必须向用户提供高度可靠、经济有效的电能，并充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源。

2008年7月1日，意大利国家电力公司(ENEL)负责启动了欧盟11个国家25个合作伙伴联合承担的ADRESS项目。该项目总预算为1600万欧元，目的是开发互动式配电能源网络，让电力用户主动参与到电力市场及电力服务中。2001~2008年，意大利国家电力公司累计安装了3180万块智能电表，覆盖率已达到95%，剩余部分将于2011年前完成。

2009年4月，西班牙电力公司ENDESA牵头，与当地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real开展智能城市项目试点，包括智能发电(分布式发电)、智能化电力交易、智能化电网、智能化计量、智能化家庭，共计投资3150万欧元。当地政府出资25%，计划用4年完成智能城市建设。该项目涉及9000个用户、1个变电站以及5条中压线路和65个传输线中心。

2009年6月，荷兰阿姆斯特丹选择埃森哲(Accenture)公司帮助自己完成“智能城市(Smart City)”计划。该计划包括可再生能源利用、下一代节能设备、CO2减排等内容。法国的规划是从2012年1月开始，将所有新装电表更换为智能电表。英国能源和气候变化部2011年3月30日宣布，将于2019年前完成为英国3000万户住宅及商业建筑物安装5300万台智能电表的计划。目前英国的人口约为6000万，约有2300万户家庭，该计划几乎涉及英国所有住宅和商业建筑。作为欧洲2020年及后续的电力发展目标，未来欧洲电网应满足以下需求：①；灵活性，在适应未来电网变化与挑战的同时，满足用户多样化的电力需求；②可接入性，使所有用户都可接入电网，尤其是推广用户的对可再生、高效、清洁能源的利用；③可靠性，提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求；④经济性，通过技术创新、能源有效管理、有序市场竞争及相关政策提高电网的经济效益。3.3日本的智能电网

日本政府通过深入比较与美国电力工业的不同特征，结合自身国情，决定本国的智能电网的发展。日本政府大规模发展新能源，确保电力系统的稳定，构建智能电网。据2009年3月17日日本《电气新闻》报道，针对美国提出的智能电网，日本经济产业副部长望月晴文指出，美国的脆弱电力系统与日本的坚强电力系统无法单纯比较，日本将根据本身国情，主要围绕大规模开发太阳能等新能源，确保电力系统稳定，构建智能电网。经产省根据日本企业在智能电网的技术先进性，选出了7领域26项重要技术项目作为发展重点。如输电领域的输电系统广域监视控制系统（WASA）、配电领域的配电自动化、储能领域的系统用蓄电池的最优控制、电动汽车领域的快速充电和信息管理和智能电表领域的广域通讯等列入其中。2010年4月，日本经产省在横滨市、丰田市、京都府和北九州市开展了智能电网实证项目。京都府京阪奈节能城市项目，利用智能电表开展节能技术实证；横滨市开展智能家居技术实证；北九州市开展新能源接入技术实证；丰田市开展电动汽车技术实证。3.4中国的坚强智能电网

我国关于智能电网的研究进展缓慢，甚至是刚刚起步。2007年10月，华东电网公司启动了智能电网可行性的研究，密切跟踪国际先进电力企业和研究机构对智能电网的研究，并结合华东电网的现状和今后的发展要求，提出了三个阶段的发展思路和行动规划——2010年初步建成电网高级调度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网，2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。2009至2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占电网总投资的11.1%，未来10年将建成坚强智能电网2009至2010年为规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作；2011至2015年为全面建设阶段，加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。中国国家电网公司目前正在推进“一特四大”的电网发展战略以特高压电网为基础，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

智能电网的广阔的发展前景

作为世界各国都在着重研究发展的新一代电网，应该说，智能电网的发展前景还是很广阔的。通过以上的分析我们可以看出，与当前的传统型电网相比，智能电网有其独特的优势，它可以解决很多当前电网所不能解决的问题。它的自愈性理论上可以使当前电网中出现的大停电事件变为零可能；并且其互动性是极具现实意义的，通过供电公司与用户的双重反馈可以极大的促进当前风电等不可控电能的利用和电能传输的效率；智能电网还可以加快绿色电网的建设，使电网更加安全洁净。同时，智能电网可促成和激励新产业的发展扩大，加快电力市场和国民经济的发展与繁荣。电网的创新将使销售市场更加自由，更具有创造力，以智能电网为载体，以提高能源利用效率、减少对环境的影响为主要驱动力的一系列新技术所组成的产业群将随智能电网的建设而获得更大的发展。并且，最具前景的产业是电动汽车及储能技术，最具难度的是如何实现电网的最有控制。智能电网还会促进电力市场的蓬勃发展，在智能电网中，先进的设备和广泛的通信系统等基础设施及其技术支持系统为市场参与者提供了充分的信息和数据。总之，在未来一段时期内，智能电网必将成为世界电网发展一个重要方向。

结论

本文主要通过综合智能电网在几个典型的国家和地区的发展历程，简要地介绍了一下对于智能电网的浅层认识。1）智能电网作为新一代电网是在目前电网所暴露出的问题的推动下出现的；2）智能电网具有传统电网所不具有的特征；3）世界上许多国家和地区都在努力开发适合于本国国情的智能电网；4）智能电网具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 《智能电网导论》——许晓慧 [2] 《中国电力与能源》——刘振亚 [3] 《复杂大电网安全性分析¬——智能电网的概念与实现》——丁道齐

[4] 《智能电网 ——新能源、新技术、新材料的应用平台》——2009年6月1日 [5] 《欧洲智能电网产业发展形势与需求分析》——北极星电力网 [6] 《日本智能电网发展模式与方向》——2011-08-19 [7] 《我国智能电网的发展前景分析》——行业研究