宽带智能网及其关键技术

第一篇：宽带智能网及其关键技术

宽带智能网及其关键技术

一、宽带智能网研究的内容

未来的信息网络将朝着宽带化、个人化、智能化的方向发展。传统的单一媒体的话音业务或数据业务已逐渐不能满足人们的要求，人们希望能够通过多媒体的方式进行信息交互。这些多媒体业务包括宽带视频会议、以及等。多媒体业务的特点是对要求较高，需要较高的带宽，一般都涉及多用户、多连接、多媒体。目前，实现多媒体业务的方式基本上是一种平台，一种业务的资源很难为另一种业务所共用。所有这些造成多媒体业务使用成本高，业务的灵活性较差，所以尽管宽带多媒体业务具有潜在的巨大市场，但是由于使用价格昂贵，普通用户不敢使用，造成市场拉动缺乏，限制了它的发展。

宽带智能网就是研究在以为基础的宽带网络上利用智能网技术如何开发各种多媒体业务。宽带智能网不是简单地将多种业务集成，它的目的是要实现一个可编程的业务平台，实现业务的灵活加载、扩展和新业务的增加。与以往的业务提供方式不同，宽带智能网能够在一个平台上提供多种业务（宽带智能网能支持的业务如表所示），实现不同业务之间的资源共用，这样可以有效地降低多媒体业务的运营成本，使用户更容易接受；宽带智能网使得业务的扩展更加灵活，这样能适应不断增长和变化的客户化需求。由此可见，宽带智能网能有效地解决当前宽带网络提供多媒体业务的瓶颈问题。

表宽带智能网能支持的多媒体业务

类型好范文版权所有

业务举例

连接方式

会话型业务

可视电话

点到点

检索型业务

视频点播

多点到点

会议型业务

视频会议远程教学远程医疗

点到多点或多点到多点

消息型业务

多媒体邮件

点到点

分配型业务

广播式电视

点到多点

二、宽带智能网的体系结构

⒈体系结构

如图所示，给出与以为骨干交换机的宽带网络综合的体系结构。

图中，由交换机扩展而成，除了接续功能外，上有基本的呼叫状态模型，它能向提供详细的呼叫事件，这些呼叫事件作为点的形式出现。按照业务的需要，可以在基本呼叫状态模型中设置需要上报的点。呼叫状态模型监视每个呼叫的状态，将触发的点事件上报给，使能够实现对整个呼叫过程的监控。

作为业务控制点，包括和功能实体。的主要功能是完成业务逻辑的执行。对于每个业务，都有一个业务轮廓文件，用于记录业务、用户相关的信息。可通过监测上报的呼叫事件对控制，从而达到控制呼叫过程的目的。业务过程中，可以通过进一步收集用户信息，以确定业务逻辑如何进行。根据业务需要，能在网络中寻找合适的来提供特殊资源。此外，还能实现计费等多种功能。通过协议与各个实体交互信息，协调各个功能实体。

有两个功能：一是与用户的交互，收集用户信息，上报给；二是提供特殊资源，以适合不同的宽带多媒体业务。提供的特殊资源有：视频会议桥、导航菜单、协议转换器等。是在传统的智能外设基础上引入宽带的能力，包括宽带连接、多媒体应用等。在宽带环境下，功能大大增强，要求它包含一定的业务逻辑和处理能力，即在中也引入智能。

协议建立在信令之上，通过信令传输。它主要定义了中各个功能实体之间的相互作用的操作、参数和差错等。支持宽带网络中新增加的能力，如多方呼叫提供，修改呼叫连接配置特征，协商连接特征，多方连接支持，第三方呼叫控制建立等。

有关和信令在其它文献中有详细的介绍，这里就不再赘述了。

⒉业务实现

在宽带智能网的体系结构下，可同时支持多种多媒体业务。视频会议是一种由多方用户参与，会议过程中使用声音、图象和文本等多种媒体的复杂业务。作为一种具有代表性的业务，它的实现会为其它业务的实现有所启发。下面介绍通过宽带智能网实现视频会议业务的方法。如图所示，中有一个视频会议的业务轮廓文件，可对整个业务过程进行控制。作为视频会议的服务器提供视频、音频、数据的桥接功能。负责接续，各终端通过连接到上。会议的过程如下：）会议的准备阶段

每个参加者都必须主动地拨入一个预先决定了号码（包括会议标识）来建立连接。这个号码是对外公布的，参加会议各方的地位平等。参加会议的各方通过拨号连接到上，进行注册会议的声明。通过信令上报信息给，在形成全局业务轮廓文件。会议业务的激活可以有两种方式。一种是预先设置启动会议的时间；一种是统计要求加入会议者是否到达预定的数量。当条件满足时，按照业务逻辑命令向已经注册的用户一个接一个地发出呼叫，会议处于进行状态。）会议进行过程

在会议注册以后，若会议开始，首先发命令将上会议实例激活，将业务轮廓文件交给，根据业务轮廓文件初始化。会

议过程中，负责基本的会议功能控制，并能实现会议的高层管理，包括监视会议和记录用户等。会议结束后，关闭会议实例。正常情况下应该由系统拆除连接，即拆除会议连接，整理信息（如与计费相关的呼叫、连接情况）上报给。

用思想实现视频会议与传统的方法不同，具有以下优势：）信息传输与业务控制相分离，当通信平台演进时，采用方式

可以平滑过渡不会影响用户接口，同时使得业务控制的管理和维护更加方便。）对网络资源的动态分配可以大大提高资源利用率。）业务提供方式灵活，系统可以根据用户的要求和网络的变化进行调整。）面向公网为接入用户提供业务，网络建立后，可以在一种体系下提供多种业务，而不是为某一特定用户，特定业务所设计。

三、国内外研究动态

当前，提供基于窄带增值业务的智能网技术已有相当大的发展，但是对于提供宽带多媒体业务的宽带智能网技术尚不成熟。与宽带网络的综合是当今电信界研究和讨论的热点，此项研究刚刚起步，在国外也未形成定论，还没有成熟的产品出现。

⒈的标准化进程

年正式推出标准，定义了许多基于的智能业务；年推出标准，该标准主要研究智能网的网间互连网间业务，实现智能业务的漫游。目前正在积极研究和的标准，和主要研究内容包括网、与智能网综合方面的研究。预计年初推出标准，而宽带智能网作为的主要内容正在加紧研究中。

⒉国外研究情况

欧洲和北美各大电信组织，都在积极开展宽带智能网的研究，其中影响比较大的有：的计划、以及的（或）计划。也成立了一个联合工作组以研究智能网与宽带网络的一体化问题。

和计划的目标是从现有的和宽带网络的体系结构出发，研究各自如何适应对方的体系结构，最终得到一个和综合的统一功能结构。具体方法是从研究宽带视频会议、宽带广播电视、宽带和宽带虚拟专用网四个业务的实现方法入手，每个业务都按需求分析、静态模型的动态模型建立过程进行研究。

计划的目的是在平台上实现并演示智能网与宽带信令综合。计划侧重于实现方面，它是采用智能网技术在欧洲跨国的宽带网试验床上实现宽带视频会议、宽带和宽带虚拟专用网等多媒体业务，推出了宽带智能网的试验网。计划的目标是要定义、实现、演示在平台上智能网与宽带网络的信令综合，在跨越欧洲的网络各国的主机平台上提供宽带业务。

⒊国内研究情况

北京邮电大学国家重点实验室从年开始智能网的研究，于年底开发出严格遵照标准的智能网系统，经过一年多的实用化工作和产品更新，已升级为，并已在网上运行，可提供基于的多种话音增值业务。进而，于年开始对基于的移动智能网进行了研究与开发，目前，移动智能网的试验网已经在广东肇庆试运行成功，能提供包括预付费、移动等多种业务，下一步工作是完善系统和加速成果的产品化进程。

在国家自然科学基金重大课题的支持下，北京邮电大学于年启动了宽带智能网的研究。我们的试验系统是基于北京邮电大学自行研制的交换机，对中国智能网相关功能实体、、等进行增强和改造，并研究宽带网络环境下的定义，支持视频会议、等多种多媒体业务的提供。研究的主要内容包括：）研究宽带多媒体新业务的业务规范的统一形式化描述方法及业务流程、信令系统。）研究统一功能结构模型的改进与完善。）研究支持宽带多媒体新业务的基本呼叫状态模型。）研究宽带智能网下的、、的功能扩展。）研究与宽带网络综合的演进途径。

四、宽带智能网的问题

作为一种新技术，宽带智能网的发展也面临着许多问题。主要概括如下：

超前没有标准。把宽带智能网放在的研究范围，但是标准何时出台还没有期限。虽然没有标准，我们也决不能消极等待，应该积极研究宽带智能网技术，并向提交建议草案，影响标准的制定。的威胁。近几年里，发展势头强劲，但是在近期内还不可能圆满地解决多媒体业务的问题，而面向连接的信元交换方式能保证多媒体业务，并具有完整的信令协议，所以在骨干网方面有优势。的缺点是协议复杂，在实现上困难很多。为了克服协议复杂性的缺点，现在有关方面也正在提出轻型的协议。

缺少“杀手”应用（）。虽然宽带智能网提供的视频会议、等业务有一定的前景，但是由于使用价格昂贵，应用范围主要是大公司或国家机关，所以还应该开发出能为广大用户所易于接受，乐于使用的多媒体业务，这对于刺激需求、带动相关领域的研究都有重要意义。

宽带智能网仍然是通过集中的提供业务，成为业务提供业务的瓶颈，这可能带来可靠性以及性能等若干问题。所以如何提供一种分布的体系结构，对于的发展也很重要。

在过去的几年里，我国通信网络事业发展迅猛，取得了很大的成好范文版权所有绩。经验告诉我们，我们既应引进、吸收和借鉴国外的先进技术与经验，同时也应结合中国的实际情况走一条适合我国的宽带智能网发展的道路，并有所创新。我们认为：

中国的宽带智能网应该发展而且必须发展，利用宽带智能网提供多媒体业务具有巨大的潜在市场。如果不抓紧研究，我们又会在这一领域落后于国外水平。现在国外也只是在作原型系统，还没有产品出现。在国外产品占领中国市场之前，我们必须拥有自己的产品，并占领相当的市场份额，以防止国外技术的垄断。

在研究开发过程中，还应该紧跟标准和国外重大的研发计划，保护技术上的领先。同时应密切注意新兴技术对这一领域带来的冲击和影响。

稳步发展宽带网络基础设施。宽带智能网需要宽带网络基础设施的支撑，但是我国宽带网络基础薄弱，究竟将来采用什么样的技术组建宽带网络还需要论证，所以必须采取渐进的方式。因为宽带网络投入巨大，如果一拥而上，容易造成人力物力的浪费。

五、结语

智能网是一个通信网业务控制体系结构，它提供了一个开放的、分布的、与业务无关的可编程平台。在定的功能模型框架范围内，它可以提供与多种平台的综合，包括，移动网，和等多种通信平台，并能扩展这些平台的业务提供能力。并能扩展这些平台的业务提供能力。

当今，多网综合、多业务综合的趋势越来越明显，宽带智能网提供了一种新思路和方法解决网络与业务的综合瓶颈问题。多媒体业务作为下一个世纪的主导精力有着巨大的市场，我们必须加速加紧研究，宽带智能网只是其中的一种解决方案，究竟好不好还有待于时间的检验。但是可以预见多媒体业务最终只有具有较低的成本、较大的灵活性，才能为广大用户所接受，宽带智能网在这些方面具有独到的优势。

第二篇：智能电网提出背景及关键技术

智能电网提出背景及关键技术

一、智能电网概述

智能电网提出的技术与国家战略背景：

“互联网”的普及、电子信息技术及计算机软件技术的飞速发展，大大推动了全球信息化进程。“地球村”、“数字地球”等概念逐渐体现了人类信息交流的时空跨越，速度与效率的倍增。

“物联网”应用趋势，建立人与物、物与物之间的联系，随着新一代互联网协议IPV6的部署，IP地址不再受限，为物联网扫除了网络容量的限制。

“智能电网”，电网设备的智能化、数字化与网络化为电网的信息化、互动化与自动化创造了条件。

中国最新定义为：统一坚强智能电网，（统一是前提，含统一规划、统一标准、统一建设；智能为感知、自律、自主、自愈、自学习、自适应、自调节、分析与决策，体现安全可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动、友好开放）

智能电网历程（大事记要）：

2003年美国电科院首先提出《智能电网研究框架》，能源部随即发布2030智能电网计划（Grid2030计划-Itelligrid）。

2006年，欧盟智能电网论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》-Smartgrid。2008年，华东电网公司和华北电网公司分别提出了建设智能电网的远景和实施方案。

2009年1月，奥巴马宣布全面启动新能源与智能电网项目，全世界随之掀起了一股智能电网热潮。

2009年3月，国家电网公司首提“建设坚强智能电网”，拉开中国建设智能电网的序幕。

2009年4月17日美国白宫公布首批40多亿智能电网资助计划。

2009年4月下旬，国家电网公司组织三个智能电网考察团赴美国和欧洲考察，回国后开始组织编写国家电网智能电网综合研究报告。

2009年5月中旬，中国电科院建立智能电网研究中心。

2009年5月18日，美国商务部、能源部汇集业界主要机构与公司，讨论并通过第一批16个智能电网行业标准，美国智能电网建设进入全面启动阶段。

2009年5月21日，国网公司提出“加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的统一坚强智能电网的目标”。

2009年6月，国家电网科技部组织智能配电和数字化变电站技术研讨。下旬，国家电网总部成立“智能电网部”。

2009年7月，总投资25亿元的全国首家智能电网产业园项目在扬州正式启动，下旬，国家电网正式确认在上海世博园区建立智能电网综合示范工程。

二、国家规划与行业动态

中国在09年开始快速布局智能电网建设，有经济与政治的综合考量，一

方面为应对金融危机、推动新的经济需求、刺激经济发展；另一方面为发展低碳经济、推动节能环保，加速弱电与强电的集约发展，形成新的技术制高点，使宏大统一的智能电网系统服务国计民生、提升国家综合实力。意义重大、任务紧迫。

美国智能电网发展规划的三个阶段：

第一阶段（~2010年）为关键技术研发和试点阶段

第二阶段（~2020年）为技术改进与市场推广阶段

第三阶段（~2030年）全面建成智能电网

中国国家电网智能电网规划的三个发展阶段：

第一阶段（~2011年）为研究标准制定与试点阶段，重点在于建设特高压网络架构，开展智能变电站试点工程以及智能配电网等示范性工程；

第二阶段（~2015年）为全面建设阶段，主要完成特高压网架建设，枢纽变电站实现智能化并初步建成智能调度中心，开展双向互动和分布式能源试点；

第三阶段（~2020年）为完善提升阶段，其目标基本与欧美的最终目标相近。

美国准备用20年时间建设智能电网，而中国却规划10年时间建成，可见中国智能电网发展的决心与紧迫性。

自从智能电网提出以来，世界各国积极响应，特别是业内企业（甚至是业外的企业，也把研发力量投入到智能电网领域）更是认真对待、积极备战。国网公司、电科院、西高所、上海电器所等牵头组织各科研院所及龙头企业研讨制定相关标准及实施细则，其中西安交大王建华书记应两院邀请提出智能电网中长期战略规划及产业建议，各电力设备一二次企业积极解读国家政策及行业技术标准，着手产品研发及技术储备。可以说智能电网是传统电力产业的一次革命，是对二次企业的重新洗牌，引起了业内高度重视。

三、智能电网的主要组成和核心技术

智能电网是电网自动化技术的进一步发展和提升，涵盖以下领域及相关技术。

（1）发电领域：主要包括大规模可再生能源、分布式能源、光伏发

电等电源的接入和协调运行技术。

（2）输电领域：主要包括大电网规划技术、电力电子技术、输电线

路运行维护技术、输电线路状态检修技术和设备全寿命周期管

理技术等。

（3）调度领域：主要包括大电网安全稳定分析与控制技术、经济运

行技术、综合预警和辅助决策技术、安全防御技术等。

（4）变电领域：主要包括变电站信息采集技术、智能传感技术、实

时监测与状态诊断技术、自适应保护技术、广域保护技术、智

能电力设备技术等。

（5）配电领域：主要包括配电网安全经济运行与控制、电能质量控

制、智能配电设备研究、大规模储能、电动汽车变电站等技术。

（6）用电领域：主要包括高级量测技术、双向互动营销技术、用户

储能技术、用户仿真技术等。

智能电网理想的构建形式：以数字化电力设备为基础，由数字化电力设备构成的网络节点，既控制能量流，同时也控制信息流，是强弱电技术相互融合的结合部。

数字化电力设备涉及的关键技术：智能传感技术、智能诊断技术、智能操作操作、专用集成电路开发技术、电磁兼容技术、网络化信息交互技术。

总之，智能化电力设备最终的技术要求将达到：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。

四、企业难得的发展机遇

与美国用20年建设智能电网相比，中国规划10年时间完成，对于一个发展中的大国家来说，决心之大、速度之快是历史罕见的，可以预见我国将在财力、人力及物力等方面将有较大的投入以保证计划的成功实施。根据规划我国的智能电网全面建设阶段将在2011年到2015年，也就是未来的6年内将是投资的密集阶段，对广大电力装备生产、施工建设及二次系统集成企业将是一个很好的发展机遇。

第三篇：智能电网关键技术的研究

智能电网关键技术的研究

511883 王重阳

（清华大学电力工程学院广州）

摘 要：本文对智能电网关键技术进行了具体阐述，主要是量测、通信、信息管理、调度、电力电子和分布式能源接入等方面。最后借助美国智能电网研究应用情况，对智能电网技术实现的功能进行了归纳和评述。

关键词：智能电网；关键技术；电力；电子；发展引言

智能电网并不是一个全新概念，它是随着技术发展和业务需要而逐步形成的，国内外相关研究机构很早就展开对智能电网领域的研究探索，各国政府和电网公司也开始将发展智能电网作为解决能源问题的良药。智能电网却无统一的定义，这个术语来自smart grid(可译为灵巧电网)，也有人称为intelligen t grid(智能电网).其实，智能电网不是一个特定的技术词汇，也不是一个“新技术领域”，它只是对现代电网的概括性的描述，主要侧重现代电网的两个基本特征:(1)主要的电气设备和电网的参数可以通过先进的双向信息通信系统，实施 灵活控制，保证电网安全经济运行;(2)供电方通过“智能配电设备”，向用户提供可靠、优质、个性化的电能供应，实施需求侧管理，节约资源。智能电网发展研究简介

世界经济发展与人类生存环境面临的形势：

环境：全球气候变化、自然灾害频发、污染严重、沙漠化、城市面临挑战、“高碳”经济、温室效应、冰川融化等;

能源：传统能源的日益短缺、新能源、可再生能拥、国家能源安全、可持续发展造福子孙后代„

技术：需要智能电网帮助电力行业推动技术创新，实现技术转型确保电力可靠供应.2.1 国外智能电网发展

早在2003年美国电力研究院（EPRI）就已经将未来电网定义为“智能电网”，同年6月，美国能源部输配电办公室发布的“Grid 2030：电力的下一个100年的国家设想”的报告描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2004年美国Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己对“智能电网”的理解。美国PJM（宾夕法尼亚—新泽西—马里兰互联电网）公司在2006年底完成的战略规划将智能电网建设作为其发展愿景。2008年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)宣布成为全美第一个智能电网城市，家庭用户可以和电网互动，了解实时电价，合理安排用电；同时电网还可以根据实际情况进行电力的实时调配，提高供电可靠性。

2001年意大利的电力公司就安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，欧洲其他国家也将智能网络作为一项革命进行推广。2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》(A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)明确强调欧洲已经进入一个新能源时代，而智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。

其他国家也纷纷启动智能电网相关研究和建设规划。日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验；韩国计划在2011年前建立一个“智能电网”综合性试点项目，届时能提高该国环保能源的能力；澳大利亚政府在最新的预

算案中已划拨1亿澳元用于智能电网建设。

2.2 国内智能电网发展

随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增强，而国内能源结构不合理、能源分布不均衡严重制约电力行业的发展。特高压电网解决了远距离、大容量输电问题，在一定程度上解决了能源输送问题，但“重电源轻电网”导致供电可靠性较低，同时网架结构薄弱则限制了新能源有效利用。为了解决这些问题，国内电网企业也开始寻求利用信息技术提高电网运营能力，而智能电网则是一个重要的研究方向。

2007年10月，华东电网正式启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目。2008年4月，在前期智能电网研究成果的基础上，华东电网启动高级调度中心项目群建设，该项目是智能电网建设蓝图“三步走”的第一阶段“巩固提升”的重点内容。

从2007年华北电网公司开始进行智能电网相关的研究和建设，致力于打造智能调度体系，为智能输电网奠定基础；建立企业级服务总线，搭建智能电网信息架构；超前研发清洁能源关键技术，做好可再生能源并网准备；结合客户信息采集系统，试点建设智能供电网。2009年华北电网将在前期工作的基础上，深度体会国网公司建设中国特色智能电网的概念、理论，结合华北特色大力建设智能电网，制定智能电网发展规划和实施方案，继续推进智能电网的研究和建设。

2009年初，国家电网公司启动了“坚强智能电网体系研究报告”、“坚强智能电网综合研究报告”和“智能电网关键技术研究框架”等重要课题的研究。通过积极探索国内外智能电网技术发展动态，分析中国坚强智能电网技术需求，调研中国智能电网建设已有技术基础，揭示坚强智能电网的内涵与特征，制定了坚强智能电网总目标、技术框架体系与实施计划等。2009年5月21日，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式宣布将建设“坚强的智能电网”，并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案。随后国家电网公司将智能电网技术作为2009年科技重点工作领域之一，研究方向的确定和研究框架项目的实施，将会使智能电网脱离概念炒作阶段，正式进入规划建设阶段。智能电网关键技术

我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，包括：信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电，变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。实际上，目前我国数字化电网建设可以算是智能电网的雏形。

总之，智能化电力设备最终的技术要求将达到：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。

3.1 参考量测技术

参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。

对于电力公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支

持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力公司的其他业务所用。

未来的数字保护将嵌入计算机代理程序，极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

3.2 智能电网通信技术

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。

适用于智能电网的通信技术需具备以下特征：一是具备双向性、实时性、可靠性特征，出于安全性考虑理论上应是与公网隔离的电力通信专网。二是具备技术先进性，能够承载智能电网现有业务和未来扩展业务。三是最好具备自主知识产权，可具有面向电力智能电网业务的定制开发和业务升级能力。

作为国家电网公司从事骨干信息通信网络建设、运行管理的直属公司，国网信息通信有限公司高度重视智能电网建设工作，积极开展相关前期研究工作，并着力推进有关信息通信技术（ICT）的软硬件产品研发，开展新一代电力信息通信（ICT）网络模式研究,加快信息通信产业化发展。

电力客户用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，信通公司积极参与其中与信息通信专业相关的研究，向国家电网公司提交了通信专题技术报告。同时，积极推进产业化进程，进一步完善了用电信息采集主站软件平台、基于电力线宽带通信技术的采集器等产品。智能电网客户服务是智能电网用电环节的重要组成部分，是实现电网与客户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平的重要手段。信通公司将智能电网客户服务试点分别设立在北京莲香园小区和阜成路95号院。其中，阜成路95号院试点以光纤入户为主要特点，以机顶盒和电视机为展现手段，实现三表抄收和查询、物业、配送、网络增值等一系列特色服务，体现出良好的交互性和智能化特色。

3.3 信息管理系统

智能电网中的信息管理系统应主要包括采集与处理、分析、集成、显示、信息安全等五个功能。

信息采集与处理。主要包括详尽的实时数据采集系统、分布式的数据采集和处理服务、智能电子设备(intelligent electronic device，IED)资源的动态共享、大容量高速存取、冗余备用、精确数据对时等。

信息分析。对经过采集、处理和集成后的信息进行业务分析，是开展电网相关业务的重要辅助工具。纵向包括“发电–输电–配电–需求侧”四级产业链业务分析和“国家–大区–省级–地县”四级电网信息分析。横向包括发电计划、停电管理、资产管理、维护管理、生产优化、风险管理、市场运作、负荷管理、客户关系管理、财务管理、人力资源管理等业务模块分析。

信息集成。智能电网的信息系统在纵向上要实现产业链信息集成和电网信息集成，横向上要实现各级电网企业内部业务的信息集成。

（4）信息显示。为各类型用户提供个性化的可视化界面，需要合理运用平面显示、三维动画、语音识别、触摸屏、地理信息系统(GIS)等视频和音频技术。

（5）信息安全。智能电网必须明确各利益主体的保密程度和权限，并保护其资料和经济利益。因此，必须研究复杂大系统下的网络生存、主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码等技术。

3.4 智能调度技术

智能调度是智能电网建设中的重要环节，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。

现有的调度自动化系统面临着许多问题，包括非自动、信息的杂乱、控制过程不安全、集中式控制方法缺乏、事故决策困难等。为适应大电网、特高压以及智能电网的建设运行管理要求，实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应，必须对智能调度加以分析研究。

为加快推进智能电网调度技术支持系统总体设计和应用功能规范编写工作，国网电力科学研究院受国家电力调度中心委托，承担智能电网调度技术支持系统总体设计工作。2009年7月6日至18日，在国调中心带领下，国网电科院工作组顺利完成智能电网调度技术支持系统总体设计，并讨论确定智能电网调度技术支持系统功能规范体系，为一体化智能电网调度技术支持系统的快速有序建设提供指导。国网电科院工作组成员全程参与了智能电网调度技术支持系统基础平台和四大应用的总体设计，承担并顺利完成调度计划应用、安全校核应用和调度管理应用的功能流程和总体设计。

3.5 高级电力电子技术

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，节能效果可达10%～40%，可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目前，半导体功率元器件向高压化、大容量化发展，电力电子产业出现了以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术，以智能开关为代表的同步开断技术，以及以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。

柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一，将电力电子技术与现代控制技术相结合，通过对电力系统参数的连续调节控制，从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。

高压直流输电技术对于远距离输电、高压直流输电拥有独特的优势。其中，轻型直流输电系统采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器，使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电，未来还可用于城市配电系统，接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。

高压变频技术最大的优点是节电率一般可达30%左右，但缺点是成本高，并产生高次谐波污染电网。同步开断(智能开关)技术是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前，高压开关大都是机械开关，开断时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。

实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。

3.6 分布式能源接入技术

智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。

分布式电源（DER）的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏电源、燃料电池和储能装置（如飞轮、超级电容器、超导磁能存储、液流电池和钠硫蓄电池等）。一般来说，其容量从1kW到10MW。配电网中的DER由于靠近负荷中心，降低了对电网扩展的需要，并提高了供电可靠性，因此得到广泛采用。特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源，在许多国家政府政策上的大力支持下，迅速增长。目前，在北欧的几个国家，DER已拥有30%以上的发电量分额。在美国DER目前只占总容量的7%，而预期到2020年时这一份额将达25%。

大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行，彻底改变了传统的配电系统单向潮流的特点，要求系统使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。然而，通过高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中来并协调运行，将可带来巨大的效益。除了节省对输电网的投资外，它可提高全系统的可靠性和效率，提供对电网的紧急功率和峰荷电力支持，及其他一些辅助服务功能，如无功支持、电能质量改善等；同时，它也为系统运行提供了巨大的灵活性。如在风暴和冰雪天气下，当大电网遭到严重破坏时，这些分布式电源可自行形成孤岛或微网向医院、交通枢纽和广播电视等重要用户提供应急供电。小结

本文对智能电网的发展过程及国内外现状作了论述和分析，而且详细论述了智能电网各项关键技术如调度、输电、变电、配电、用电等领域，信息技术领域、数字化变电站技术等，提出了智能电网技术发展是一个渐进的过程。鉴于中国经济和电力负荷的高速发展，能源和负荷分布不均，发展特高压电网及其它各级电网是目前中国电网建设的重点，所以对此必须密切跟踪和深入研究。

参考文献：

[1]周世平．湖北工业大学学报．2010 年2 月25卷1期

[2朱文坚, 刘小康．智能电网的关键技术．广州：华南理工大学出版社，2009

[3]李世辉，李秀彦，卞京，冯浩．智能电网关键技术研究与应用．价值工程，2012年26期

[4]周霭明．智能电网技术．同济大学出版社，2011

[5]唐忠，杨春旭，崔吴杨．智能电网关键技术及其与物联网技术的融合 ．上海电力学院学报，Vol.27.No.5.Oct.2011

[6]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.[7]静恩波.智能电网发展技术综述[1]低压电器，2010(6):14-18.

第四篇：《宽带卫星通信发展及关键技术》总结报告[小编推荐]

《宽带卫星通信发展及关键技术》总结报告宽带卫星通信特点及面临的问题

1.1 卫星通信的特点

1)传输速率高；

2)为了独立于地面网络，多数卫星宽带通信系统使用微波或激光星间链路实现卫星互连，构成空间骨干传输网络；

3)由于卫星链路的传输损耗大，在高速传输情况下，要求用户使用具有较大口径的天线。因此，短时间内卫星宽带系统将无法支持手持终端移动中的高速通信。

1.2 功能

1)为用户或用户群提供Internet骨干网的高速接入；

2)作为骨干传输网络，连接不同地理区域的Internet网络运营商。

1.3 卫星通信的发展历程

宽带卫星通信大致可分为三代：

第一代：从20世纪80年代到2004年，用户的可用速率为56～256kbit/s。第二代：2005－2007年发射建立的系统，用户的可用速率为256kbps～5Mbps。

第三代：从2008年开始计划的系统，用户的可用速率最高可达到20Mbit/s。

1.4 宽带卫星通信面临的问题

1)随着数据传输速率的提高，传输带宽需求也增大，Ka频段可以满足带宽和高速率传输要求。

2)Ka频段数据传输面临的最大问题是降雨衰减问题，雨衰可达20-30dB，链路设计需要留余量。

3)在保证链路可用度的情况下，降雨储备余量会很大，并且这些储备余量只在一年中的小部分时间里是需要的，而大部分时间将会被闲置起来，没有被充分利用，造成系统资源严重浪费。宽带卫星通信系统体系结构

2.1 体系结构分类

1)交互式宽带卫星Internet 接入系统结构；

2)非对称宽带卫星接入系统结构；

3)宽带卫星骨干传输系统结构。

2.2宽带卫星系统新技术

1)为了更好适应波束覆盖、时延约束、链路特性和网络管理等不同要求将

发展各具特色的星座结构；

2)采用星间链路；

3)采用Ka频段或更高的Q、V频段，星间链路采用激光通信；

4)卫星天线将由传统的双重隔离频率复用的赋形波束天线发展为空分多重

隔离频率复用的多点波束蜂窝状可控天线；

5)卫星转发器将由传统的透明转发器发展为对上行信号具有交换和处理功

能的处理转发器；

6)采用各种先进的语音和视频图像压缩技术以及先进的编码和调制技术；

7)用户终端小型化和智能化技术。宽带卫星通信自适应传输技术

自适应传输的基本思想是接收端对信道进行实时估计，并将估计得到的信道状态信息通过反馈信道传送给发射端，发射端再根据信道状态信息改变发射功率、符号传输速率、星座、编码率或这些参数的任意组合，来保持Eb/N0恒定。

现有宽带卫星自适应传输技：DVB-S和DVB-S2。宽带卫星信道估计

1)Ka频段卫星信道特性及动态雨衰仿真；

2)SC-FDE体制下仿真；

3)SC-FDE下的AWGN信道估计仿真；

4)SC-FDE下的RICE信道估计仿真。自适应编码调制策略

5.1 编码调制方案优化及自适应调整颗粒度设计

1)信道编码码型的选择；

2)LDPC码在高阶调制下的研究；

3)自适应调整颗粒度设计；

4)AMC MODCOD模式的确定；

5)自适应编码调制颗粒度设。

5.2 自适应编码调制策略

1)自适应编码调制技术随信道状态的变化而改变数据传输的速率，不能保

证固定的数据传输速率和延时。

2)自适应编码调制技术发射功率保持恒定，信道条件好的用户使用较高的数据率，信道条件差的用户使用较低的数据率，从而避免了功率控制技术存在的“远近效应”，提高了系统平均吞吐量。

3)实现自适应编码调制结构需要接收端进行准确的信道估计。

4)信道估计和反馈路径的总延时要比信道变化快，否则自适应机制无法使

用。

5.3 系统性能评估

1)归一化吞吐量:

2)MCS的平均吞吐量为:宽带卫星业务接入动态流量控制

6.1 业务调度算法需要考虑的因素

1)无线链路可变性；

2)QoS；

3)公平性；

4)吞吐量和信道使用率；

5)实现复杂度。

6.2 调度算法说明

若新链路接入请求带宽小于系统可用剩余带宽，则该链路能以最大需求带宽获得服务；若新链路接入请求带宽大于系统可用剩余带宽或链路离开系统时，则重新计算系统效能函数，允许动态地改变某些链路的QoS等级并进行带宽重分配，确保较高的链路接入成功率和系统带宽利用率。

若有链路断开连接时，释放该链路占有的带宽，系统的可用带宽增加，则重新计算系统的效能函数，允许动态地改变某些链路的QoS等级并进行带宽重分配，确保系统具有较高的带宽利用率。国外典型宽带卫星通信系统

1)美国Spaceway-3，狂蓝-1，Teledesic；

2)加拿大Anik-F2、F3；

3)欧洲KA-SAT，Hotbird-6，Eurobird-3，天体-1E；

4)泰国IP-STAR；

5)日本WINDS；

6)以色列Amos；

7)印度G-star4。

第五篇：聚焦智能电网涉及的关键技术

聚焦智能电网涉及的关键技术

核心提示：1智能电网的技术概况智能电网是为了实现能源替代和兼容利用，它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时

（real-time）、高速（high-speed）、双向（two-way）的效果，整体性地提高电网的综合效率。它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度

1智能电网的技术概况

智能电网是为了实现能源替代和兼容利用，它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上，整合系统中的数据，优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，从而实现数据读取的实时（real-time）、高速（high-speed）、双向（two-way）的效果，整体性地提高电网的综合效率。它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理；同时，智能电表也可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。

2009年6月27～28日，第一届智能电网研究论坛在天津大学召开。论坛共安排了十四个学术报告，从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和发展进行了探讨。天津大学余贻鑫院士的报告为―智能电网的原动力、技术组成和实施路线‖。报告中提出，系统安全稳定运行、需求侧管理、分布式电源等是推进智能电网建设的原动力。智能电网是综合应用通讯、高级传感器、分布式计算等技术，提高输配电网络的安全性、可靠性和效率。

华中科技大学程时杰院士在―储能技术及其在智能电网中的应用‖的报告中指出，在可再生能源发电所占比例较大的电力系统中，储能技术的应用是解决如何保证系统正常运行这个难题的一条可行的途径。并提出了智能电网对储能系统的基本要求，即足够大的储能容量、足够快的功率响应速度、足够大的交换功率、足够高的储能效率、足够小的放电周期、足够长的使用寿命、足够小的运行费用。

天津大学电气与自动化工程学院院长王成山教授作了―分布式电源、微网、智能配电系统‖的报告，分别对分布式电源、微网和智能配电系统的关键技术、应用以及存在的问题进行了介绍，并分析了三者之间的关系。山东理工大学徐丙垠教授的―智能配电网中的配电自动化技术‖、加拿大卑诗省水电公司栾文鹏的―高级量测系统‖、国家电网需求侧管理中心陈江华的―我国需求侧管理实践成效与展望‖、智能电网—远景，技术与应用‖等，都从不同角度分析和探讨了智能电网的技术特点、实现方式和发展前景。

2智能电网的关键技术

我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，包括：信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电，变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。实际上，目前我国数字化电网建设可以算是智能电网的雏形。

2.1参考量测技术

参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。

对于电力公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力公司的其他业务所用。

未来的数字保护将嵌入计算机代理程序，极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

2.2智能电网通信技术

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一

样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。

适用于智能电网的通信技术需具备以下特征：一是具备双向性、实时性、可靠性特征，出于安全性考虑理论上应是与公网隔离的电力通信专网。二是具备技术先进性，能够承载智能电网现有业务和未来扩展业务。三是最好具备自主知识产权，可具有面向电力智能电网业务的定制开发和业务升级能力。

作为国家电网公司从事骨干信息通信网络建设、运行管理的直属公司，国网信息通信有限公司高度重视智能电网建设工作，积极开展相关前期研究工作，并着力推进有关信息通信技术（ICT）的软硬件产品研发，开展新一代电力信息通信（ICT）网络模式研究,加快信息通信产业化发展。

电力客户用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，信通公司积极参与其中与信息通信专业相关的研究，向国家电网公司提交了通信专题技术报告。同时，积极推进产业化进程，进一步完善了用电信息采集主站软件平台、基于电力线宽带通信技术的采集器等产品。

智能电网客户服务是智能电网用电环节的重要组成部分，是实现电网与客户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平的重要手段。信通公司将智能电网客户服务试

点分别设立在北京莲香园小区和阜成路95号院。其中，阜成路95号院试点以光纤入户为主要特点，以机顶盒和电视机为展现手段，实现三表抄收和查询、物业、配送、网络增值等一系列特色服务，体现出良好的交互性和智能化特色。

2.3信息管理系统

智能电网中的信息管理系统应主要包括采集与处理、分析、集成、显示、信息安全等五个功能。

（1）信息采集与处理。主要包括详尽的实时数据采集系统、分布式的数据采集和处理服务、智能电子设备(intelligentelectronicdevice，IED)资源的动态共享、大容量高速存取、冗余备用、精确数据对时等。（2）信息分析。对经过采集、处理和集成后的信息进行业务分析，是开展电网相关业务的重要辅助工具。纵向包括―发电–输电–配

电–需求侧‖四级产业链业务分析和―国家–大区–省级–地县‖四级电网信息分析。横向包括发电计划、停电管理、资产管理、维护管理、生产优化、风险管理、市场运作、负荷管理、客户关系管理、财务管理、人力资源管理等业务模块分析。（3）信息集成。智能电网的信息系统在纵向上要实现产业链信息集成和电网信息集成，横向上要实现各级电网企业内部业务的信息集成。（4）信息显示。为各类型用户提供个性化的可视化界面，需要合理运用平面显示、三维动画、语音识别、触摸屏、地理信息系统(GIS)等视频和音频技术。（5）信息安全。智能电网必须明确各利益主体的保密程度和权限，并保护其资料和经济利益。因此，必须研究复杂大系统下的网络生存、主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码等技术。

2.4智能调度技术

智能调度是智能电网建设中的重要环节，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。

现有的调度自动化系统面临着许多问题，包括非自动、信息的杂乱、控制过程不安全、集中式控制方法缺乏、事故决策困难等。为适应大电网、特高压以及智能电网的建设运行管理要求，实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应，必须对智能调度加以分析研究。

为加快推进智能电网调度技术支持系统总体设计和应用功能规范编写工作，国网电力科学研究院受国家电力调度中心委托，承担智能电网调度技术支持系统总体设计工作。2009年7月6日至18日，在国调中心带领下，国网电科院工作组顺利完成智能电网调度技术支持系统总体设计，并讨论确定智能电网调度技术支持系统功能规范体系，为一体化智能电网调度技术支持系统的快速有序建设提供指导。国网电科院工作组成员全程参与了智能电网调度技术支持系统基础平台和四大应用的总体设计，承担并顺利完成调度计划应用、安全校核应用和调度管理应用的功能流程和总体设计。

2.5高级电力电子技术

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，节能效果可达10～40，可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率

。目前，半导体功率元器件向高压化、大容量化发展，电力电子产业出现了以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术，以智能开关为代表的同步开断技术，以及以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。

柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一，将电力电子技术与现代控制技术相结合，通过对电力系统参数的连续调节控制，从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。

高压直流输电技术对于远距离输电、高压直流输电拥有独特的优势。其中，轻型直流输电系统采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器，使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电，未来还可用于城市配电系统，接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。

高压变频技术最大的优点是节电率一般可达30左右，但缺点是成本高，并产生高次谐波污染电网。同步开断(智能开关)技术是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前，高压开关大都是机械开关，开断时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。

2.6分布式能源接入技术

智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。

分布式电源（DER）的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏电源、燃料电池和储能装置（如飞轮、超级电容器、超导磁能存储、液流电池和钠硫蓄电池等）。一般来说，其容量从1kW到10MW。配电网中的DER由于靠近负荷中心，降低了对电网扩展的需要，并提高了供电可靠性，因此得到广泛采用。特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源，在许多国家政府政策上的大力支持下，迅速增长。目前，在北欧的几个国家，DER已拥有30以上的发电量分额。在美国DER目前只占总容量的7，而预期到2020年时这一份额将达25。

大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行，彻底

改变了传统的配电系统单向潮流的特点，要求系统使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。然而，通过高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中来并协调运行，将可带来巨大的效益。除了节省对输电网的投资外，它可提高全系统的可靠性和效率，提供对电网的紧急功率和峰荷电力支持，及其他一些辅助服务功能，如无功支持、电能质量改善等；同时，它也为系统运行提供了巨大的灵活性。如在风暴和冰雪天气下，当大电网遭到严重破坏时，这些分布式电源可自行形成孤岛或微网向医院、交通枢纽和广播电视等重要用户提供应急供电。

3智能电网的功能实现

目前，智能电网研究较为成熟的主要是美国，美国多个州已开始设计智能电网系统，GE、IBM、西门子、Google、Intel等信息产业龙头都已投入智能电网业务。

美国能源部中国办公室的MaitinSchoenbauer出席了2009年6月在天津大学召开的第一届智能电网研究论坛，介绍了美国智能电网的有关情况。MartinSchoenbauer介绍了―美国能源部智能电网业务‖，美国能源部正在发起建立智能电网信息共享交流平台和信息库，资助智能电网技术研发项目，并指出清洁能源和智能电网将是中美能源领域合作的重要内容。

美国科罗拉多州的波尔得市是美国第一个智能电网城市。每户家庭都安排了智能电表，人们可以很直观地了解当时的电价，从而把一些事情，比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时，变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现，可以重新配备电力。

在美国西弗吉尼亚州，阿勒格尼电力公司(AlleghenyEnergy)的―超级电路‖项目(SuperCircuitproject)把先进的监测、控制和保护技术结合在一起，从而增强供电线路的可靠性与安全性。该电网将整合生物柴油发电、能量储存以及先进的计量基础设施(智能仪表)和通信网络，迅速地预测、确定并帮助解决网络问题。

美国科罗拉多州科林斯堡（FortCollins）及该市拥有的公用事业公司支持多项清洁能源计划。其中一项涉及在五个用户区域内把太阳能和风能等近30种可再生能源结合在一起。该计划与其他一些分布式供电系统共同支持该市一个称为FortZED的零能耗区。

美国夏威夷大学(UniversityofHawaii)在研制一个配电管理系统平台，它采用智能计量作为门户站，综合了需求反应、住宅节能自动化、分布式发电优化管理、配电系统的储存与负荷、允许配电系统与主电网中其他系统协调的各种控制手段。

美国伊利诺伊理工学院(IllinoisInstituteofTechnology)的―完美电力‖(PerfectPower)项目应用先进技术建设微型电网的原型，该微型电网能够对主电网的变化作出反应，增强电网的可靠性，并降低电力需求