智能电网建设与继电保护系统重构论文（精选合集）

第一篇：智能电网建设与继电保护系统重构论文

摘要：针对智能电网建设和继电保护系统的重构进行分析，总结出智能电网重构的重要性。在对继电保护系统进行重构的过程中，要遵循继电保护系统重构准则，明确继电保护重构通用模型，并不断强化故障诊断功能、完善继电保护的系统功能、充分了解继电保护系统重构的发展方向。通过对以上内容的分析，以期为业内人士提供一定的理论依据。

关键词：智能电网；继电保护系统；系统重构

我国社会主义经济不断发展，对智能电网的构建提出了更高的要求，要想使现代化电网得到不断发展，就要加强继电保护系统的可靠性和灵活性。但是因为各种因素的影响，使得当下继电保护系统中存在着很多问题，所以需要对其进行重构。对智能电网中继电保护系统重构进行分析，保证电网的安全运行意义深远。继电保护系统中存在的问题对智能电网的发展带来了一定影响。对此，对面向智能电网继电保护系统进行重构已经成为当下相关人士需要解决的问题。

1智能电网的继电保护系统重构的重要性

近几年，信息技术不断发展，继电保护系统运行过程中的安全性和可靠性得到不断提升，但是运行过程中的继电保护系统属于刚性结构。在链接方式以及网络应用条件上，均需要提前设定。这些因素的存在降低了继电保护系统的自适能力。另外，要不断提升继电保护系统的运行速度和运行可靠性。这充分证明了继电保护系统的重构具有一定的重要性，从而极大的改善了我国智能电网运行效果。对继电保护进行重构的过程中需要注意的是：

（1）完整性，重构后的继电保护，要起到保护系统的最作用。

（2）低速重建，当一次性系统和继电保护相脱离时，导致其运行不正常，致使电网产生较大的事故，这就要进行继电保护系统的重建，重建过程中利用最低功能，进而避免电网云心过程中出现故障。

（3）进行系统重构的过程中，需要将系统进行重新组合，进而满足继电保护的可靠性指标，使继电保护系统运行过程中的可靠性和安全性得到提升。

2继电保护系统重构方法

2.1继电保护系统重构准则

对继电保护系统进行重建时，应当满足以下原则：

2.1.1功能完整性。一般情况下，已经重构的继电保护系统应当和原有保护系统的功能相同或者超过原有的功能。并且，在某些情况下，对部分功能如保护工作速度或者选择性进行降阶或者解除，进而使系统最低安全指标得到满足。

2.1.2重构的快速性。因为一次系统不能和继电保护系统脱离，因此对继电保护系统进行重构的过程中，应当本着高效快速的原则。对多套保护需求进行重构的过程中，应当对最低功能进行维持，进而采取分步实施策略。

2.1.3重构的可靠性。继电保护重构时，需要对设备组合进行重新选择，因此对于重构的新系统而言，一定要保证其的可靠性指标能够满足相关要求。

2.1.4重构的经济性。对继电保护装置进行重构的过程中，首先要对资源进行重新划分。因此在可靠性得到保障的基础上，减少对资源的占用。

2.2继电保护重构通用模型

如上所诉，继电保护的重构也就是进行保护资源重新组合，其中包括资源、组合资源以及怎样组合三个要素。

2.2.1继电保护资源。结合继电保护系统的组成，可以把传统的继电保护系统进行划分，使其成为不同功能原件集合。例如，在重构过程中，可以将继电保护系统划分为互感器、通信通道、测量以及比较原件等功能原件。一般情况下，可以对继电保护系统内部的资源进行共享，尤其是数字化变电站，其具有一定的开放性和共享性特点，这些因素为资源的多种组合提供了方便条件[1]。

2.2.2继电保护资源组合的实现。进行继电保护资源的组合，可以按照给定原则进行继电保护内部原件的重新连接，或者对内部信号进行重新分配。传统的继电保护原件很难满足重构需求，但是数字化原件实现起来较为容易。例如，电磁性电流互感器在传输过程中，采用的是固定的连接方式，这就导致无法在线对其链接方式做出改变。但是光电子式互感器在输出过程中可以利用网络交互实现再分配功能。

2.2.3资源组合的方法。怎样对继电保护资源进行重新组合，是继电保护重构的关键性因素。在此过程中需要结合一次系统信息和继电保护装置状态对信息进行综合性决策和诊断。结合以上三个核心要素，可以将其分为功能原件层、重构执行层、协调层等。很多变电站将继电保护功能称为继电保护重构所需功能原件层。信息采集和分析决策计算机共同构成状态检测和重构执行层，主要对各个继电保护原件的状态信息进行采集，结合所采集的材料对运行状态进行诊断，从而对故障的异常原件进行确定，并明确代替原件的重构方案，再向各个功能原件下达重构命令。可以根据电网拓扑结构对多个区域设置决策处理中心。大部分情况下，区域内处理中心的计算机可以使这一区域对继电保护重构决策的要求得到满足，如果涉及跨区信息，则可以使决策层计算机进行信息交流，同时对其进行协调[2]。

3促进智能电网的继电保护系统重构策略

由于智能电网继电保护系统为继电保护运行效果提供保障，进而使电网使用状况得到一定改善，对其进行重构的过程中，需要遵循以下策略：

3.1不断强化故障诊断功能

为了实现继电保护系统的重建，提升智能电网构建速度，进行设备重构的过程中，电网运行工程中可能发生异常状况。所以，相关人员需要及时判断这些状况，并对故障进行适当检测，从而将存在的隐形故障查找出来，并及时采取相应的措施。利用这样的方式。可以提升我国电网的安全性和可靠性。相关工作人员需要不断提升诊断功能，当对设备进行重建之后，降低故障的发生率，进而预防电网运行过程中事故的发生。同时，需要不断提升电网运行效率，进而建立安全可靠的系统。

3.2完善继电保护的系统功能

为了使继电保护系统的重构得到加强，需要使系统的自动化诊断和故障的排除功能得到提升，与此同时，还要对继电保护系统功能进行完善，从而提供良好的运行环境。对现代化领域中通信技术进行应用，为智能网络的运行提出了更高的要求。为此，需要不断加强继电保护的重构，这也是最为关键的因素[3]。装置运行过程中，需要对系统功能进行提升，并充分的发挥保护作用，进而使智能电网的科学性得以实现。

3.3继电保护系统重构的发展方向

为了提升继电保护系统的重构效果，就需要不断加强继电保护功能的单元和原件诊断。利用继电保护的重构，进而实现系统所要求的保护功能，为信息提供开放性接口。进行功能原件诊断的过程中，注重隐性故障的诊断。进而及时判断出硬件失效问题和动作行为错误等问题，使每个单元进行相互协调，使继电保护故障带来的电网故障被降低，提供安全可靠的电网运行环境，保护电网安全运行的同时，为人们的安全用电提带来一定保障。

4结束语

为了进一步实施智能电网，进行继电保护系统的构建是关键部分之一。进行电网保护系统的重构，可以为智能电网的发展奠定坚实的基础。在发挥各个功能时，需要加强继电保护系统的重构，进而提升系统自动检测作用和异常故障的检测能力，这样可以及时转换电网运行方式，及时解决运行过程中出现的故障，从而减少对电网正常运行的影响，提升智能电网的运行效率，推动我国电力事业的未来发展。

参考文献:

[1]贺方，刘登.智能电网建设中的继电保护技术应用研究[J].中国新技术新产品，2013，14：137-138.[2]汪敏.关于智能电网中继电保护系统的探讨[J].通讯世界，2013，11：159-160.[3]曹灿.智能电网下的电力系统继电保护工作[J].科技与企业，2015，20：170-175.

第二篇：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

第三篇：智能电网论文总结

智能电网论文总结

一.智能电网定义

欧盟智能电网特别工作组描述的智能电网是：可以智能化地集成所有接于其中的用户——电力生产者(producer)、消费者(consumer)和产消合一者(prosumer)——的行为和行动，保证电力供应的可持续性、经济性和安全性。

美国能源部在其研究报告中将智能电网描述为：智能电网利用数字化技术改进电力系统的可靠性、安全性和运行效率，此处的电力系统涵盖大规模发电到输配电网再到电力消费者，包括正在快速发展的分布式发电和分布式储能。

中国国家电网公司将其提出的坚强智能电网描述为：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节，涵盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。

二.智能电网特征

1）灵活性。灵活性是指系统功率/负荷发生较快的变化、造成较大功率不平衡时，通过调整发电或电力消费保持可靠供电的能力。

2）可观测性和可控性。智能电网连接着众多的不可控源和灵活源，必须对这些灵活源进行有效的观测和控制，才能实时跟踪不可控源的变化，保证电力和负荷的平衡；同时，间歇式能源、分布式能源的大规模并网，加剧了电网面临的不确定性，而随着社会的发展，输电走廊的获取难度加大，为了提高电网的利用率，电网更多地运行在临界稳定运行状态，加大了电网的安全稳定风险。为了保持电网的安全稳定性，需要进一步提高电网的可观测性和可控性。

3）互操作性。提高电网的灵活性、可观测性和可控性，离不开先进的传感技术和自动化技术，需要以先进的信息通信技术(information communication technologies，ICT)作为支撑。

互操作性是指保证 2 个或更多网络、系统、设备、应用或元件之间相互通信以及在不需要过多人工介入即可有效、安全、协调运行的能力。三.各模块研究总结

1.中外智能电网发展战略

总结对比了中美欧智能电网发展及战略。对比了中美欧三方发展智能电网的内部环境和现有基础，为分析三方在智能电网发展的差异性提供了背景；阐述了智能电网的主要特征是灵活性、可观测性及可控性、互操作性，为理解中外智能电网的技术选择、研发方向和示范重点及技术发展路线提供了基础；介绍了三方各自在智能电网研发和示范方面的进展情况，分析了现阶段中美欧三方发展智能电网所面临的障碍；最后，对今后智能电网的发展趋势进行了预测，对中国智能电网发展战略提出了建议。

2.配电网智能调度模式及关键技术

分布式电源、微电网、储能装置、电动汽车充放电设施接入配电网运行改变了配电网能量平衡的模式，为了推进智能电网建设，在分析配电网及其调度控制特点的基础上给出了配电网智能调度目标和调度象。为实现配电网的高效运行，提出基于配电网络、电源和负荷互动的多维多阶段递进式配电网智能调度模式，给出了配电网智能调度系统的功能结构。提出为实现配电网智能调度系统必须解决的关键技术，探索了配电网调度的发展趋势，给出了相关研究方向。3.新一代智能电网调度技术支持系统架构研

随着计算机、互联网、物联网等技术的发展，云计算的应用领域持续拓展，为ＩＴ企业的转型升级提供了契机。基于云计算的理念，结合我国未来电网调度技术支持系统的需求，提出了集散式和集中式调度技术支持系统架构，并对两者进行了比较，指出集散式架构可以作为我国调度信息化系统的近期发展目标。针对集散式系统架构，提出了１＋Ｎ两级的硬件部署架构构想；最后分析了集散式架构应用到电网调度自动化系统的技术问题。

4.智能变电站微电网设计与控制 在简述微电网、微电网结构、微电网控制原理的基础上,针对智能变电站的设备与负荷特点,以国网河北省邢台供电分公司110k V节固智能变电站为例,设计智能变电站微网模型,经过分析可知这种设计利用现成智能设备减少了微电网的建设成本,既充分利用了内部环境资源,又提高了变电站站用电系统的可靠性,具有现实的经济与节能意义。5.智能电网下继电保护方式相关问题

智能电网实际运行过程中，保障其稳定性的首要环节就是继电保护，在智能电网出现并发展中，继电保护方式也必须及时做出转变和调整。鉴于此，文章从智能电网建设给继电保护带来的机遇入手，对继电保护重点研究的内容进行了分析，最后展开了智能电网下继电保护的广域保护研究，希望对我国相关领域的发展起到促进作用。6.智能电网条件下的需求响应关键技术

目前，智能电网已成为世界电网发展的大趋势，符合社会和经济发展的必然要求。文章针对智能电网条件下的用户需求响应展开深入分析和总结，调研国内外需求响应的发展现状，从需求响应概念、激励机制、效益评估、支持平台技术、应用于风电消纳等方面对国内外学者在相关领域的研究成果进行总结，并结合典型案例深入剖析，指出当下实施需求响应存在的问题和相关对策，以期为我国智能用电和需求响应的发展提供借鉴。

7.智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述

智能电网是电力系统发展的终极目标，而储能技术在智能电网的建设过程中起到非常重要的作用。在总结现有的储能技术的基础上，针对储能技术在电网侧、用户侧和新能源发电中等 3 个不同的主要应用场合，对其应用规划和效益评估方法进行研究和归纳，分析相关研究的模型中目标函数的差异，以及约束条件的不同，指出目前研究的优点和不足。此外，对储能应用规划中的算法进行分析，说明传统的数学方法是其主要方法。最后，阐述储能规划中有待进一步考虑的问题和未来应用推广过程中应予以关注的方面。8.面向智能电网的用户需求响应特性和能力研究综述

区别于传统能效项目，需求响应项目的执行效果取决于项目的参与率和用户响应特性及能力。总结目前国内外各类需求响应项目中用户响应特性方面的研究进展，对其影响因素进行归类研究；介绍负荷价格弹性、替代弹性和弧弹性等 3 种定量用户价格响应特性的方式，并对其影响因素从时间跨度、行业类别和其他差异化特性等 3 方面进行分析；此外，从需求响应支撑技术、需求响应项目设计等两个大方面分析其对用户需求响应特性和能力的影响。最后，结合中国国情对于用户响应特性建模和需求响应项目设计方面提出设想和建议。

9.考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析

可再生能源发电和新型储能系统接入电网后使得 N-1重构路径的选择更为复杂，为解决此背景下智能电网转供能力的计算问题，在对二者时变运行特性分析的基础上，提出基于智能电网转供能力指标体系的 N-1 恢复模型，通过对转供能力指标计算公式线性化处理，并结合基于拓扑模型简化的人工智能(artificial intelligence，AI)优化算法，利用优化调整电网、可再生能源发电、新型储能系统的运行方式，实现电网 N-1 后转供能力最大。最后，以某实际典型电网为例，分析可再生能源发电和新型储能系统接入电网对提升系统应对 N-1 故障能力和实现负荷有效转移的作用，验证了转供能力指标对于定量描述智能电网自愈特性的有效性。

10.储能技术综述及其在智能电网中的应用展望

本文综述了重要储能技术的特点及其发展现状，并针对储能技术在智能电网中的应用进行了探讨。重点介绍了抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、蓄电池储能、超级电容器储能以及超导磁储能。根据智能电网的特点，讨论了现阶段储能技术所面临的问题和发展趋势。11.农村户用型智能微电网设计与实现 针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题，该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点，广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式，并给出了较为详细的设计方案。同时，考虑到系统维护的现实情况，采用组态软件及 SQL server 数据库设计了一套基于 GPRS 网络的远程监测控制和数据采集（SCADA）系统，由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行，结果表明该户用型微电网运行稳定，能够广泛吸纳分布式能源，解决农村供电难题，为农村地区提供可靠、优质的电力供应。12.农村电网线路无功优化智能控制策略与装置

在农网线路无功补偿位置和补偿容量已经确定的情况下，提出一种智能控制策略，使整个网络损耗最小且实时电压不越限。建立以网损最小为目标的电容器优化投切模型，根据无功补偿对潮流影响的特点以及负荷特性，通过对Tabu搜索方法进行改进来寻求最优解。根据农村配电网现有的自动化条件，采用 GPRS 远程通信技术实现调度室上位机和线路中各智能无功补偿装置之间的数据交换，从而实现配电线路无功优化控制。

第四篇：智能电网建设的关键技术及建议论文

【摘要】在能源问题日益严重的情况下，由于智能电网具有很多的优点，逐渐成为我国电网发展的主流方向。智能电网建设需要始终坚持“更坚强、更智能”的原则，与当前国民经济发展现状相协调，逐渐缓解资源短缺和环境问题日益严重的压力，从而在国民经济建设中发挥更为重要的作用。在对智能电网进行构建的过程中，智能电网中的关键技术是其基础。本文智能电网建设的关键技术做了详细分析，并对更好的实现智能电网建设提出了一些建议。

【关键词】智能电网；关键技术；建议

1引言

智能电网，即电网的智能化，也被形象地称为“电网2.0”，是在集成、高速、双向通信网络基础上，通过先进的分布式数据传输、计算和控制技术，实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全目标的电力传输网络。电力能源是国家的支柱能源，在国民经济建设中发挥着重要作用。随着我国经济社会的飞速发展，传统的电力网络及控制体系已经难以适应当前现实，智能电网已经成为我国电网建设的主流方向。

2智能配电网概述

对整个智能电网而言，智能配电网是关键的组成部分，智能配电网是指对先进控制技术、测量传感技术、信息通信技术以及计算机网络技术等进行有效融合，通过配电网高级自动化技术的运用，使这些先进技术在智能化的配电终端和开关设备上得以实现，并充分利用各种可视化软件的高级应用功能以及电网架构双向通信网络的物理支持，对再生能源的分布式发电单元进行及时有效控制，以不断激发电力用户参与电网互动的积极性，从而在配电网运行时对其进行高效监测、控制与保护。不断优化配电网性能，提高其可靠性与安全性，确保我国电力的稳定供应，同时不断完善相应的附加服务。

3智能电网建设的关键技术

3.1电网分析决策共性技术

电网的数字化进程将带来海量的数据源，为电网的科学分析决策提供了数据基础。前三个专题通过一系列标准规范、广义的数据采集、信息集成和共享技术的研究，为电网的科学分析决策奠定了坚实的基础。除此以外，还需要对电网的科学分析决策技术进行研究。本公司重点研究输电网降耗数据挖掘技术、可视化数据展现技术、智能预警和智能调度决策技术、配电网分析决策技术等。充分利用多元数据的潜在价值，揭示海量数据背后所蕴含的知识，一方面实现对整个电网生产流程的精细化管理和标准化建设，另一方面提高电网调度的智能化和科学决策水平，为构建坚强电网，提高电力系统运行的安全性和经济性服务。

3.2分布式发电与智能微网技术

在我国能源结构中，煤炭、石油和天然气等不可再生资源占据比例很大，社会的发展不能只依靠这些不可再生资源，这也是可持续发展战略的要求。为解决该问题，可在合理的控制方式下对微网实行并网运行，在两种运行模式之间实现无缝转换，使得主电不再是电网供电的唯一途径。在电网并入DG后可有效激活电网的工作性能，而微网系统主要以DG作为物理基础。

3.3电网信息辨识及重构技术

研究信息准确性辨识技术，研究基于PMU量测的线路在线参数辨识技术；研究信息完整性辨识技术，一方面解决由于通信问题和采集数据不完备引起的信息不完整的问题，另一方面研究量测数据时滞处理技术，通过动态、静态和暂态信息的整合和互为补充以增强信息完备性；研究信息精简性辨识技术，对错误和杂乱的信息进行充分的辨识；研究对过去、现在和未来三类数据的重构技术和外部模型和信息的接入重构技术。

3.4配电网自愈控制

由于配电网自愈控制十分复杂，只有充分运用先进的数学和控制理论才能确保智能配电网自愈控制的实现，应建立配电网自动判别算法，以提高系统故障扰动区、异常脆弱区、正常运行区以及检修维护区的各项评价指标，如电能质量评价指标、性能稳定指标、用户服务评价指标、兼容评价指标、经济评价指标等。对存在的安全隐患进行评估并预测后果，可确保配电网运行更加可靠，具有更强的自愈控制能力，使得供电系统更加灵活互动、清洁环保、安全可靠，收到较好的经济效益。另外，为确保系统的自动检测和识别功能，应在配电终端设备设置故障检测，以满足电磁兼容性和户外工作环境的要求，除此以外，还应提供不间断电源以更好的支持通信方式和通信协议。配电网系统的拓扑结构灵活性强且可靠性高，配电终端设备和开关设备都具有遥控功能。

3.5智能变电站

智能配电具体包括配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用系统等等。智能电表应具有双向通信计量、接通或开断等功能，能够为用户提供实时电价和用电等信息，并实现室内用电装置的负荷控制。供电企业在实时采集、有效监测、全面分析用户用电量及相关数据的基础上，对电力能源使用实行统一管理，科学安排发电计划，引导用户合理用电，最终实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等功能。另外，可再生能源的研发以及大规模并网也会给智能电网建设带来一定影响。智能电网技术还应包括输送纳入调度甚至参与系统调节，电力电子、超导、大容量储能等先进的设备是提高输配电系统性能的重要技术支持。当前，我国智能电网仍处于初期研究阶段，需要相关部门及企业加大研发与建设力度，针对智能电网的特点及关键技术进行深入研究，为促进特高压电网的建设和电力体制改革的不断深化、国民经济建设做出积极的贡献。

4智能电网建设的发展策略

4.1提高智能电网的技术创新

智能电网需要采用很多先进的技术来建设，但是需要根据我国目前在该方面的技术水平和电网发展的情况作为建设的依据。近些年来，发达国家大力发展智能电网，为我国智能电网的建设提供了大力经验，但是很多这些技术并不适用于我国的智能电网建设。所以，我国继续加大对智能电网建设技术的研究，创造适合我国电网建设的新技术。加大智能电网创新力度，不仅能够进一步促进我国电力行业的发展，而且还能够提升我国电力行业的国际地位。虽然近些年来我国对电力行业的垄断控制不断减小，但是我国智能电网技术严重滞后，需要我们结合我国发展现状来进行技术创新和开发核心技术。此外，我国在智能电网领域的高素质人才比较缺乏，这严重制约智能电网的发展，因此，我国需要重视人才的培养和引进，努力推动我国智能电网的发展。

4.2结合我国的实际制定智能电网目标

一般来说，智能电网的建设是一项涉及到多方面技术的复杂工程，需要考虑多方面因素，比如电网建设的地域因素和地区不同发展阶段对电力的需求等因素。所以，对一个地区的智能电网建设需要分阶段的开展，根据经济水平的大小来制定不同阶段的建设目标，这样不仅能够避免能源的浪费，而且可以使智能电网的建设与经济水平发展相协调。由此看来，智能电网的建设需要考虑众多因素，比如，电力用户的需求和电力分布等，从尽量将智能电网的建设科学化、规范化。

4.3智能电网技术标准的制定需要有前瞻性

具有一套完整的智能电网建设技术规范，不仅可以降低工程成本，还可以减少事故隐患的发生。我国对于智能电网建设的技术规范起步比较晚，各方面还不太成熟，需要进一步完善。一般来说，智能电网建设的技术规范需要经过大量的实验来严重其合理性。在不断地实验过程中，来发现问题，解决问题，从而使智能电网的建设标准体系不断完善。此外，在不断完善智能电网建设的技术标准外，还有进一步发展电网设备的制造工艺技术，这样可以保证智能电网具有良好的工作状态。智能电网的建设整合了电力行业、通信技术、信息技术等行业，在大力发展智能电网建设的同时，也要逐步发展相关技术的研究，从而更好的促进智能电网的建设。

5结束语

由此可见，智能供电系统的逐渐完善和改革将带领我国走进一个智能的电气时代，它自身所具备的种种优势和潜能也是其蓬勃发展的源泉。在新的时代背景下，大力改进智能供电系统中存在的不足，使其真正的实现智能监督并及时的解决电网输送过程中出现的问题，正是每个国人所期盼的。

参考文献

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[2]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2014（34）.[3]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电源技术应用，2015（10）：29~30.

第五篇：智能电网建设全面推进

智能电网建设全面推进

智能电网发展已成为我国能源战略的重要组成部分。在能源资源不平衡分布、可再生能源快速发展、环保问题已引起全球关注的背景下，国家电网公司提出的建设坚强智能电网，承载着降低能耗、科学发展和有效利用能源、推动新兴产业技术进步的使命。2010～2012年，发展智能电网已连续三年被写入政府工作报告，并成为我国能源发展的战略选择。

2月21日，国家电网公司发布《2011年社会责任报告》。报告指出，在2012年国家电网公司要完成电网投资超过3000亿元。这种投资力度，被关注智能电网建设的业内人士普遍认为是：国家电网公司正全力推进智能电网建设。

来自国家电网公司提供的一组数据显示，目前全国已有26个省市开展了29类共287个智能电网试点项目建设，已建成投产25类试点项目中的238项。这些项目，包括发电、输配电、用电等各个环节。以上海为例，目前，已全面推进坚强智能电网的10多项试点工程建设，包括电力光纤到户试点工程、用电信息采集系统、智能用电楼宇试点、电动汽车充换电设施建设，以及智能电能表推广等。而江苏、浙江、山东、重庆等省市也都在加快智能电网建设布局。

5383亿千瓦时 清洁能源年消纳增量明显

智能电网建设，所承载的重要作用之一是清洁能源与分布式电源的消纳。

4月3日，位于河北张家口张北县的国家风光储输示范工程连续安全运行100天，累计发电超亿千瓦时。这是目前世界上规模最大的集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体的新能源综合利用示范工程。该工程的顺利运行标志我国智能电网在大规模新能源接入技术方面取得重大突破。

据介绍，该工程一期建设风电10万千瓦、光伏发电4万千瓦，储能电池2万千瓦，配套建设风光储输联合控制中心及一座220千伏智能变电站。该工程运用了风电、光伏以及储能系统的多种发电组合模式，并采用了清洁能源接入电网的智能优化运行方式。

此外，国家电网公司还在宁夏、青海等中国西部光能资源丰富地区，开展了大规模光伏发电并网运行试点工程建设。并先后成立国家能源大型风电并网系统研发（实验）中心，国家能源太阳能发电研发（试验）中心。

据国家电网公司透露，2011年，国家电网公司经营区域内，新能源接入量已经达到5383亿千瓦时，风电并网容量已达到4394万千瓦，并已全部纳入风电功率预测范围。

74座 智能变电站实现信息网络化互动化

智能变电站是智能电网建设重要的组成部分，是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键。智能变电站在技术和功能上能更好地满足智能电网信息化、自动化、互动化的要求。未来智能电网将有大量新型柔性交流输电技术及装备应用，以及间歇式分布清洁能源接入，这将对变电站智能化水平提出严峻的挑战。降低干扰、保证电网安全可靠运行，优化能源接入与分配，都成为变电站智能化的重要内容。

在智能变电站建设中，国家电网公司不仅促进了原有电力一二次设备发生革命性变化，在变电站技术标准制定方面也取得了良好进展。如变电站信息一体化平台、智能组件、IEC61850及网络通信技术、一体化电源系统源端维护等均实现了重大突破。

据了解，自2010年国家电网公司建成的110千伏北川智能变电站即国内首座投运的智能变电站至今，国家电网公司已经新建或者改造74座智能变电站，涵盖110（66）千伏~750千伏不同电压等级。而且，智能变电站实现了信息数据化、通信平台网络化、信息共享标准化以及高级应用互动化。

32个 智能小区/楼宇让民众享受智能生活

智能电网建设，不仅肩负着有效利用能源、缓解能源与国民经济发展矛盾的重担，还承担着服务民生，服务百姓幸福生活的责任。作为电网末端的用电环节，其智能化水平与人民生活质量息息相关。从智能小区与智能楼宇建设、用电信息采集系统的接入，以及到智能电能表的应用推广，国家电网公司在拓展服务范围的同时，也让人们充分体会到智能电网给生活带来的好处。

以重庆加新沁园智能小区为例，该小区建设包括用电信息采集、三表集抄、智能用电双向互动、三网融合、分布式能源接入、电动汽车有序充电、低压配网自动化、95598系统集成、需求侧响应等内容。对于该小区的1334户居民来说，他们已经充分享受到智能小区的智能与便利。

据国家电网公司有关部门负责人介绍，截至年初，国家电网公司在北京、重庆、河北共建设了32个智能小区/楼宇。同时完成了26个网省公司系统采集主站建设。智能小区与楼宇，不仅实现了智能用电的双向交互，而且，通过智能化建设，为居民构建了便捷智能的家居生活。

243座 电动汽车充换电站推动电动汽车产业化商业化

服务城市建设与发展，引导社会改变用能方式，推动电动汽车产业化以促进节能减排，电动汽车充换电站是智能电网建设的一个重要环节。

3月15日，世界上规模最大、服务能力最强的电动汽车充换电站——北京高安屯电动汽车充换电站投运。这是北京“十二五”期间计划建成22座电动汽车充换电站中的一座。而此前浙江电力公司已创造性地实现电动汽车智能充换电服务的苏沪杭城际互联。据了解，今年，浙江省电动汽车充换电网络还要织得更大，实现电动汽车在重点城市以及跨城际示范运行。

据悉，截至2011年年底，国家电网公司已投运电动汽车充换电站243座、交流充电桩13283个，并发布了系列企业标准。电动汽车充换电站试点工程应用了自动电池更换装置，智能充电技术、一体化监控技术、直流计量等各种先进技术和设备。在充电技术、换电技术、站点建设、运营管理方面进行了大量创新，发挥了技术验证和宣传作用，推动了电动汽车商业化、产业化发展。