發(fā)布時間：2022-08-05 18:17:25
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的智能電網(wǎng)建設樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
中圖分類號：U665.12文獻標識碼：A文章編號：
1 前言
智能電網(wǎng)是一個完整的信息架構和基礎設施體系， 實現(xiàn)對電力客戶、 電力資產(chǎn)、 電力運營的持續(xù)監(jiān)視。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比， 智能電網(wǎng)進一步擴展對電網(wǎng)的監(jiān)視范圍和監(jiān)視詳細程度， 整合各種管理信息和實時信息， 為電網(wǎng)運行和管理人員提供更全面、 完整和細致的電網(wǎng)狀態(tài)視圖，并加強對電力業(yè)務的分析和優(yōu)化， 改變過去那種基于有限的、 時間滯后的信息進行電網(wǎng)管理的傳統(tǒng)方式， 幫助電網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)更精細化和智能化的運行和管理。
2智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的差異
2.1智能電網(wǎng)：
即為將信息技術、通訊技術、計算機技術和原有的輸、配電基礎設施高度集成而形成的新型電網(wǎng),它具有提高能源效率、減少對環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗等多個優(yōu)點。智能主要體現(xiàn)在:可觀測--量測、傳感技術;可控制--對觀測狀態(tài)進行控制;嵌入式自主的處理技術;實時分析--數(shù)據(jù)到信息的提升;自適應;自愈等。
2.2傳統(tǒng)電網(wǎng)：
是一個剛性系統(tǒng),電源的接入與退出、電能量的傳輸?shù)榷既狈椥?致使電網(wǎng)沒有動態(tài)柔性及可組性;垂直的多級控制機制反應遲緩,無法構建實時、可配置、可重組的系統(tǒng);系統(tǒng)自愈、自恢復能力完全依賴于實體冗余;對客戶的服務簡單、信息單向;系統(tǒng)內部存在多個信息孤島,缺乏信息共享。
目前雖然局部的自動化程度在不斷提高,但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系統(tǒng)中多個自動化系統(tǒng)是割裂的、局部的、孤立的,不能構成一個實時的有機統(tǒng)一整體,所以整個電網(wǎng)的智能化程度較低。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，當前電網(wǎng)與社會需求所產(chǎn)生的矛盾問題越來越突出，如何節(jié)能、降耗以及高效地使用電力資源是當前亟需考慮的問題。
智能電網(wǎng)優(yōu)點：
與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,人們設想中的智能電網(wǎng)將進一步拓展對電網(wǎng)全景信息(指完整的、正確的、具有精確時間斷面的、標準化的電力流信息和業(yè)務流信息等)的獲取能力,以堅強、可靠、通暢的實體電網(wǎng)架構和信息交互平臺為基礎,以服務生產(chǎn)全過程為需求,整合系統(tǒng)各種實時生產(chǎn)和運營信息,通過加強對電網(wǎng)業(yè)務流實時動態(tài)的分析、診斷和優(yōu)化,為電網(wǎng)運行和管理人員提供更為全面、完整和精細的電網(wǎng)運營狀態(tài)圖,并給出相應的輔助決策支持,以及控制實施方案和應對預案,最大程度地實現(xiàn)更為精細、準確、及時、績優(yōu)的電網(wǎng)運行和管理。
與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)將進一步優(yōu)化各級電網(wǎng)控制,構建結構扁平化、功能模塊化、系統(tǒng)組態(tài)化的柔性體系架構,通過集中與分散相結合,靈活變換網(wǎng)絡結構、智能重組系統(tǒng)架構、最佳配置系統(tǒng)效能、優(yōu)化電網(wǎng)服務質量,實現(xiàn)與傳統(tǒng)電網(wǎng)截然不同的電網(wǎng)構成理念和體系。
3 智能電網(wǎng)的主要技術組成與功能
按產(chǎn)業(yè)鏈劃分，智能電網(wǎng)主要由4大模塊組成：高級量測體系；高級配電運行；高級輸電運行；高級資產(chǎn)管理。
各部分的技術組成見圖2.1，用不同的灰度來區(qū)分，其中每一部分都有許多新技術需要研究與開發(fā)。
圖2.1智能電網(wǎng)的技術組成與功能
3.1 高級量測體系（AMI）：AMI主要功能是授權給用戶，使系統(tǒng)同負荷建立起聯(lián)系，使用戶能夠支持電網(wǎng)的運行。AMI是許多技術和應用集成的解決方案，其技術組成和功能主要包括：
1）智能電表：：可以定時或即時取得用戶帶有時標的分時段的（如15 min，1h等）或實時（或準實時）的多種計量值，如用電量、用電功率、電壓、電流和其他信息；事實上已成為電網(wǎng)的傳感器。
2）通信網(wǎng)絡：采取固定的雙向通信網(wǎng)絡，能把表計信息（包括故障報警和裝置干擾報警）接近于實時地從電表傳到數(shù)據(jù)中心，是全部高級應用的基礎。
3）計量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（MDMS）：這是一個帶有分析工具的數(shù)據(jù)庫，通過與AMI自動數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的配合使用，處理和儲存電表的計量值。
4）用戶室內網(wǎng)（HAN）：通過網(wǎng)關或用戶入口把智能電表和用戶戶內可控的電器或裝置（如可編程的溫控器）連接起來，使得用戶能根據(jù)電力公司的需要，積極參與需求響應或電力市場。
5）遠程接通或斷開。
3.2高級配電運行（ADO）：如圖2.1所示，ADO的技術組成和功能主要包括：高級配電自動化；高級保護與控制； 配電快速仿真與模擬； 新型電力電子裝置； DER運行；AC/DC微網(wǎng)運行；運行管理系統(tǒng)（帶有高級傳感器）。
高級配電自動化是為了實現(xiàn)系統(tǒng)實現(xiàn)自愈，電網(wǎng)應具有靈活的可重構的配電網(wǎng)絡拓撲和實時監(jiān)視、分析系統(tǒng)目前狀態(tài)的能力。
高級保護與控制后者既包括識別故障早期征兆的預測能力，也包括對已經(jīng)發(fā)生的擾動做出響應的能力。而在系統(tǒng)中安放大量的監(jiān)視傳感器并把它們連接到一個安全的通信網(wǎng)上去，是做出快速預測和響應的關鍵。
快速仿真與模擬（fast simulation and modeling，F(xiàn)SM）是ADO的核心軟件，其中包括風險評估、自愈控制與優(yōu)化等高級軟件系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)提供數(shù)學支持和預測能力，以期達到改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和運行效率的目的。
配電快速仿真與模擬（DFSM）需要支持4個主要的自愈功能：網(wǎng)絡重構；電壓與無功控制；故障定位、隔離和恢復供電；當系統(tǒng)拓撲結構發(fā)生變化時繼保再整定。
3.3高級輸電運行（ATO）：
ATO強調阻塞管理和降低大規(guī)模停運的風險，ATO同AMI，ADO和AAM的密切配合實現(xiàn)輸電系統(tǒng)的（運行和資產(chǎn)管理）優(yōu)化。
輸電網(wǎng)是電網(wǎng)的骨干，ATO在智能電網(wǎng)中的重要性勿容質疑，其技術組成和功能如下：變電站自動化；輸電的地理信息系統(tǒng)；廣域量測系統(tǒng)；高速信息處理；
高級保護與控制；模擬、仿真和可視化工具；
高級的輸電網(wǎng)絡元件，如電力電子（靈活交流輸電，固態(tài)開關等）、先進
的導體和超導裝置； 先進的區(qū)域電網(wǎng)運行，如提高系統(tǒng)安全性適應市場化和改善電力規(guī)劃和設計的規(guī)范與標準（特別注意電網(wǎng)模型的改進，如集中式的發(fā)電模型以及受配電網(wǎng)絡和有源電力用戶影響的負荷模型）。
3.4高級資產(chǎn)管理（AAM）
AMI、ADO和ATO同AAM的集成將大大改進電網(wǎng)的運行和效率。實現(xiàn)AAM需要在系統(tǒng)中裝設大量可以提供系統(tǒng)參數(shù)和設備（資產(chǎn)）“健康”狀況的高級傳感器并把所收集到的實時信息進行如下過程集成：優(yōu)化資產(chǎn)使用的運行；輸、配電網(wǎng)規(guī)劃；基于條件（如可靠性水平）的維修；工程設計與建造；顧客服務；工作與資源管理； 模擬與仿真。
4 智能電網(wǎng)的建設
電網(wǎng)作為極為復雜的人工系統(tǒng),涉及到社會、經(jīng)濟、技術、管理的諸多層
面。 基于電網(wǎng)發(fā)展和技術發(fā)展的客觀規(guī)律, 智能電網(wǎng)的建設,既要考慮國家發(fā)展戰(zhàn)略、國家能源政策及產(chǎn)業(yè)布局、國家宏觀經(jīng)濟發(fā)展預期、社會經(jīng)濟的剛性需求、電網(wǎng)架構的成熟度、特殊運營條件下的供電應對及電力儲備等,還要考慮綜合經(jīng)濟效益、電網(wǎng)安全可靠、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展、附加增值服務及溢出價值回報等。因此智能電網(wǎng)建設需要關注以下幾個研究方向
4.1堅強實體電網(wǎng)
實體電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的物理載體,是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎。一個堅強的特高壓電網(wǎng)是未來智能電網(wǎng)的基礎。
4.2智能電網(wǎng)裝備
信息是智能電網(wǎng)的基礎支撐,信息的獲取需要大量的智能裝備來支持。智能電網(wǎng)的裝備不僅涵蓋傳統(tǒng)二次系統(tǒng)的測控、保護、安全穩(wěn)定控制等裝置,還將包括傳統(tǒng)一次系統(tǒng)的智能電器、靜止補償裝置、固態(tài)開關、優(yōu)質低價和高容量的儲能裝置等。同時結合電網(wǎng)自身優(yōu)勢,開展基于綜合能源及通信系統(tǒng)體系結構(IECSA)的研究,構建安全、可靠、穩(wěn)定、適用、快速的智能電網(wǎng)信息交互平臺。
4.3電源電網(wǎng)協(xié)調
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,在國家骨干電網(wǎng)的支撐下,未來智能電網(wǎng)既要適
應大型電源基地的接入,還要適應各類分布式電源與保安電源的接入;除了考慮分層分區(qū)的電源接入,還要考慮分散式接入。
未來智能電網(wǎng)在規(guī)范電源接入技術要求和功能后,將具備穩(wěn)定、無縫、無擾、自動地接入電源的能力,以及迅速、有序、低擾、安全地解列電源的能力。同時,智能電網(wǎng)的建設應考慮電力網(wǎng)與其他能源網(wǎng)(如天然氣網(wǎng)絡、能源資源輸送網(wǎng)絡等)相結合,系統(tǒng)配套,構成堅固、互補、靈活的國家能源戰(zhàn)略互補體系
4.4雙向互動供電
從用戶端來說,個性化、需求化、靈活的電能需求將可以得到實現(xiàn);自有、
富余、投資性電能可以用于電網(wǎng)補充、調配和應急。
從電網(wǎng)側而言,可以實時掌握電能需求、即時掌控負荷分配、預估系統(tǒng)安全穩(wěn)定、有效調配電能資源、合理引導用戶節(jié)電、快速應對突發(fā)風險、切實提高投資效益。
【關鍵詞】山區(qū)；智能配電網(wǎng)；建設
引言
在智能電網(wǎng)的建設背景下，從提升山區(qū)用電管理水平和加強供電可靠性2個方面，提出加強山區(qū)智能配電網(wǎng)建設的重要性，介紹了智能配電網(wǎng)的相關概念和山區(qū)電網(wǎng)的特殊性，分析了智能配電網(wǎng)的系統(tǒng)架構，并從自動計量管理、電網(wǎng)資產(chǎn)的遠程監(jiān)視與控制、地理信息系統(tǒng)GIS、開展智能配電網(wǎng)網(wǎng)絡分析4個方面，深入探討了如何建設山區(qū)智能配電網(wǎng)。
1 建設山區(qū)智能配電網(wǎng)的重要性
1.1 提升山區(qū)用電管理水平
配電網(wǎng)屬于電網(wǎng)的末端環(huán)節(jié)，直接接入用戶端，是我國電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，長期以來一直存在技術更新?lián)Q代緩慢、電力設備老化嚴重、電網(wǎng)升級困難等問題。山區(qū)地處偏僻，經(jīng)濟相對落后，配電網(wǎng)建設水平不高，自動化設備水平較低。通過智能配電網(wǎng)的建設，有利于提高供電可靠性，改變山區(qū)用電管理情況，提升山區(qū)用電管理水平，確保配網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行。
1.2 提升山區(qū)供電可靠性
智能配電網(wǎng)以堅強、自愈為主要特征，加快山區(qū)智能配電網(wǎng)的建設能夠提升山區(qū)供電可靠性，降低停電時間，減少因停電帶來的損失。目前，山區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結構相對薄弱，以單電源供電為主，一旦系統(tǒng)失電，電網(wǎng)將失去電源，造成不可避免的停電。而智能配電網(wǎng)下，可形成環(huán)型和輻射型網(wǎng)絡，同時電網(wǎng)具有自愈功能，具備條件的地區(qū)還可能進行新能源接入，能大大提高供電可靠性。
2 智能配電網(wǎng)簡介
智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)建設的重要組成部分，圍繞配電網(wǎng)相關資產(chǎn)，將智能電網(wǎng)中先進的自動化、智能化、自愈化技術應用于電網(wǎng)的設計、建設、運行、維護等環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)對電網(wǎng)的智能控制，以延長電網(wǎng)中的電力設備壽命、降低配電網(wǎng)絡升級改造成本、提升配電網(wǎng)絡供電可靠性。具體到山區(qū)智能配電網(wǎng)，可通過對光纖網(wǎng)絡的架設，實現(xiàn)電網(wǎng)的高速通信，針對不同地區(qū)的縣城、農(nóng)村、山區(qū)典型地帶，構建智能供電模式，建設智能配電網(wǎng)配的輔助規(guī)劃、決策、支持系統(tǒng)，資源情況具備的地區(qū)，還可以發(fā)展接入配電網(wǎng)的風、光、儲一體化微網(wǎng)系統(tǒng)，在多電源互補的情況下，優(yōu)化智能電網(wǎng)供電模式，優(yōu)化山區(qū)供電的電網(wǎng)架構、電網(wǎng)電力裝備的選擇和使用、智能配電設備的布置。圖1
圖1 山區(qū)智能配電網(wǎng)架構
為山區(qū)智能配電網(wǎng)架構。由圖可知，智能配電網(wǎng)融合智能采集、自動計量、智能分析決策等先進技術于一體，多種技術相互融合互補，構建一個有機整體，發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢。首先，借助先進的通信技術，通過光化學互感器和智能儀表，實時監(jiān)測與采集配電網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，供電網(wǎng)進行智能決策分析。然后，采集到的實時數(shù)據(jù)進入存儲數(shù)據(jù)倉庫，采集到的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和基礎數(shù)據(jù)一起為配電網(wǎng)的網(wǎng)絡設計優(yōu)化、設備壽命分析、網(wǎng)絡運行分析提供依據(jù)，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡的停電實時重構。此外，MIS（ERP）系統(tǒng)也能夠從數(shù)據(jù)存儲倉庫中調取相關信息，供給配電網(wǎng)管理和ERP系統(tǒng)使用，為電網(wǎng)戰(zhàn)略決策提供支撐，解決電網(wǎng)的信息不對稱情況；網(wǎng)絡優(yōu)化系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)之間還有信息交互，交換電網(wǎng)的控制信息，整個系統(tǒng)架構在IP網(wǎng)和GPS平臺基礎上。
3 山區(qū)智能配電網(wǎng)建設和配置研究
3.1 自動計量管理
智能儀表采集用電信息，實行自動計量管理，能夠極大地提升計量效率，降低電網(wǎng)竊電。自動計量的實現(xiàn)核心在于智能儀表的安裝，智能電網(wǎng)的發(fā)展帶動了智能電表技術的發(fā)展，通過智能電網(wǎng)能夠實時采集不同時段的電能消費數(shù)據(jù)，并據(jù)此采取分時電價，有助于電能的削峰填谷，幫助消費者理性消費電能。此外，智能儀表的自動計量有助于幫助電網(wǎng)企業(yè)定位具體的竊電位置，打擊電網(wǎng)竊電現(xiàn)象，提升山區(qū)配電網(wǎng)的管理水平。
3.2 電網(wǎng)資產(chǎn)的遠程監(jiān)視與控制
山區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結構相對薄弱，受地形和交通因素的影響，電網(wǎng)資產(chǎn)的管理相對不便，給電網(wǎng)運行和維護人員帶來極大的工作量，尤其是在雨雪等惡劣天氣下，電網(wǎng)的設備監(jiān)控和故障檢修難度較大。通過智能配電網(wǎng)進行資產(chǎn)的遠程監(jiān)視與控制，借助IEC61850規(guī)約和高速光纖通信，采用分組網(wǎng)絡的方式實現(xiàn)遠程監(jiān)視與控制，現(xiàn)場安裝的傳感器能夠及時對電網(wǎng)的異常信息進行提示和報警，提醒運行人員盡快處理。在智能配電網(wǎng)中，新型的狀態(tài)傳感器代替了傳統(tǒng)的故障指示器，能夠更加快捷真實地反映電網(wǎng)的故障狀態(tài)，一旦山區(qū)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，能夠迅速地進行故障定位，借助智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡，進行有效的數(shù)據(jù)預測和事故追憶，盡快定位故障的具置，使控制中心準確地向故障所處位置派遣工程師，并迅速安排檢修和故障排查，進行快速的故障修復。
3.3 地理信息系統(tǒng)GIS
智能配電網(wǎng)架構在地理信息系統(tǒng)GIS和基于IP的SCA-DA系統(tǒng)基礎上。GIS系統(tǒng)在山區(qū)智能配電網(wǎng)的建設中具有廣闊的發(fā)展前景，智能配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)需要通過GIS系統(tǒng)來顯示實時信息，電網(wǎng)實時調度系統(tǒng)也需要使用GIS系統(tǒng)的圖像和數(shù)據(jù)。此外，在智能配電網(wǎng)的故障檢修中，GIS能夠進行故障的快速定位和管理，并派出故障檢修人員進行快速檢修，從而降低故障的排除時間，并能夠用于事故預想、模擬停電、空間負荷預測、空間數(shù)據(jù)挖掘中。
3.4 開展智能配電網(wǎng)網(wǎng)絡分析
山區(qū)智能配電網(wǎng)的網(wǎng)絡分析集中體現(xiàn)在以下3個方面：
（1）設備壽命分析：針對山區(qū)配電網(wǎng)電氣設備的老化問題，通過設備壽命分析，結合相似的壽命分析庫，與同類設備的特征進行對比，進行最后的狀態(tài)評估，及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)元件的絕緣損壞、擊穿、老化等情況。
（2）配電網(wǎng)絡設計優(yōu)化：隨著山區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，配電網(wǎng)的規(guī)模將進一步擴大，通過智能網(wǎng)絡設計優(yōu)化技術，結合電網(wǎng)的網(wǎng)絡架構和負荷增長需求，建立準確的負荷預測模型，尋找更加適合電網(wǎng)情況的網(wǎng)絡設計方案，為電網(wǎng)企業(yè)進行電網(wǎng)建設規(guī)劃和決策提供依據(jù)。
（3）配電網(wǎng)絡運行分析：實時監(jiān)視配電網(wǎng)絡的運行潮流，根據(jù)負荷工況的變化來決定配電網(wǎng)絡的運行方式，實現(xiàn)靈活的負荷方式調整，達到電網(wǎng)運行的最優(yōu)潮流。
4 結語
山區(qū)農(nóng)村用電約占我國配電網(wǎng)用電的1/3，研究山區(qū)智能配電網(wǎng)的建設技術，建設以智能化、自動化為特征的配電網(wǎng)，對推動山區(qū)建設有重要意義，是新形勢下電網(wǎng)建設工作的新方向，在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中具有廣闊的發(fā)展空間。
關鍵詞：智能電網(wǎng)；建設；規(guī)劃；評價
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A
智能電網(wǎng)系統(tǒng)是將供電端到用電端的所有設備通過感測器連接，形成綿密完整的輸電網(wǎng)絡，并對其中的信息加以整合分析，以達到電力資源的最佳配置，借此降低成本、提高用電效率。從智能電網(wǎng)的構成來看，依據(jù)電網(wǎng)特性分為發(fā)電與調度、輸電、配電、用戶等四種類型的供需關系，配合產(chǎn)業(yè)推動及環(huán)境建構，形成六個構成內容以及智能電網(wǎng)總體規(guī)劃的架構。
一、推動智能電網(wǎng)建設的系統(tǒng)規(guī)劃措施
1.智能發(fā)電與調度
（1）提高再生能源并網(wǎng)占比：整合全系統(tǒng)通訊協(xié)定完善系統(tǒng)互通性，通過需量反應調度機制，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定調度能力；研究大型儲能系統(tǒng)、導入抽蓄電廠變速運轉控制，增加再生能源調度空間。
（2）提升發(fā)電廠運轉效率與可靠度：進行快速系統(tǒng)復電規(guī)劃，并強化先進設備資產(chǎn)管理，以提高設備利用率及增加系統(tǒng)運轉可靠度。
2.智能輸電
（1）提高輸電效率：更新耐熱導線，增加輸電容量及降低輸電損失，推動變電所智能化，提高整體輸電容量及供電效率。
（2）增進輸電安全：推動先進輸電故障測距系統(tǒng)、馬達及保護設備更新，密切監(jiān)控線路的動態(tài)熱容量，以減少系統(tǒng)故障及縮小停電區(qū)域，增進輸電安全。
3.智能配電
（1）提升配電安全與效能：推動配電自動化建設，以便于偏遠的搶修不易地區(qū)、工業(yè)區(qū)及都會區(qū)等主要地區(qū)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）。提高饋線自動化普及率，當線路故障發(fā)生時，調度人員可依配電網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，快速定位故障區(qū)間，以加速完成復電。
（2）強化分散式能源整合：將未來配電網(wǎng)絡信息與電表資料管理系統(tǒng)信息整合，以增加再生能源導入，并可通過儲能系統(tǒng)的發(fā)展與應用，促進再生能源充分融入配電系統(tǒng)中。
4.智能用戶
（1）用戶/終端信息建設：推動高低壓用戶智能型電表基礎建設、建立用戶端需量反應機制、推廣家庭能源管理系統(tǒng)（HEMS）及其他能源系統(tǒng)管理服務，協(xié)助用戶端落實節(jié)能減碳政策，并有效/即時管理未來智能電網(wǎng)的供需平衡問題；同時研議其他創(chuàng)新可行做法進行構建，以降低構建成本。
（2）制定用戶服務規(guī)劃：分階段完成智能用戶系統(tǒng)構建后，推動相關衍生如智能充電站技術（包括G2V，V2G等技術）、需量反應推動、分散式能源及儲能在家庭中的應用。
5.智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)
（1）發(fā)展關鍵系統(tǒng)與設備產(chǎn)業(yè)：配合整體智能電網(wǎng)推動規(guī)劃（含發(fā)、輸、配電及用戶等）將智能電表系統(tǒng)、電動車智能充電系統(tǒng)、先進配電自動化系統(tǒng)、廣域監(jiān)測系統(tǒng)、智能家電系統(tǒng)、微電網(wǎng)系統(tǒng)及儲能系統(tǒng)等7項列入推動范疇，并協(xié)助廠商參與國外示范計劃。
（2）創(chuàng)造服務性智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)：在智能電網(wǎng)基礎構建完成后，比照國外先進國家，推動電價回歸市場機制，帶動電能管理系統(tǒng)服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
6.智能電網(wǎng)環(huán)境建設
（1）發(fā)展高再生能源占比及快速平衡電網(wǎng)供需的關鍵技術，如研究再生能源間歇出力預測、快速升載、先進電力電子設備與微電網(wǎng)、先進配電自動化、AMI資通訊技術、儲能系統(tǒng)。
（2）發(fā)展基于ICT技術的智能電網(wǎng)技術，如：智能儲能系統(tǒng)及需量反應服務（含卸載控制及負載預測、卸載流程與控制策略等）；能源信息分析及安全管理（含即時性能源信息分析與異常行為偵測、資料加解密、通訊安全等）；能源信息通訊網(wǎng)絡技術（IEC61850相關標準的通訊應用）。
（3）構建智能電網(wǎng)設備標準及檢測平臺，就目前智能電網(wǎng)相關國家標準，包含自動讀表系統(tǒng)、氫能與燃料電池、風力發(fā)電、太陽光電、電動車輛、智能家庭及信息安全等方面，評估篩選及構建檢測驗證平臺。
（4）持續(xù)進行自動讀表通信界面相關標準研究與草案研擬、先進電度表計量檢測技術研究等，包括自動讀表系統(tǒng)、氫能與燃料電池、風力發(fā)電、太陽光電、電動車輛、信息安全等皆有標準草案在進行，以補強智能電網(wǎng)相關標準及構建檢測能量。
7.智能電網(wǎng)環(huán)境建設
（1）審視現(xiàn)行電業(yè)相關規(guī)范，改革現(xiàn)行需量反應制度，包括傳統(tǒng)控制型（直接負載控制及可停電力等）需量反應制度、評估市場型（需求競標、緊急型等）需量反應制度。
（2）審視現(xiàn)行電價制度，包括合理反映供電成本確保電業(yè)正常發(fā)展、評估多樣化電價制度（時間電價、緊急高峰電價、即時電價及高峰時間電價回饋等），進而推動具節(jié)電誘因之電價制度，以提高用戶節(jié)能意愿。
（3）推動用戶節(jié)能管理制度，研究及建構吸引業(yè)界參與的商業(yè)模式。如發(fā)展與推廣住宅能源管理系統(tǒng)、商業(yè)能源管理系統(tǒng)及工業(yè)能源管理系統(tǒng)，以提高節(jié)能減碳效益。
（4）人才培育，如結合大專院校設置智能電網(wǎng)研究中心培育技術及相關人才，并配合智能電網(wǎng)的構建，結合地方政府推動一般民眾相關知識的教育宣傳。
二、推進智能電網(wǎng)建設的規(guī)劃安全架構
1.防火墻的配置
為保護智能電網(wǎng)免遭外部攻擊，最有效的措施就是分別在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中設置防火墻，通過設置有效的安全策略，做到對智能電網(wǎng)系統(tǒng)的訪問控制。不改變原來網(wǎng)絡拓撲結構，且保證通訊速度不受較大影響，可以配置使用基于狀態(tài)檢測包過濾技術上的流過濾技術的防火墻――硬件防火墻系統(tǒng)。
2.資料加密系統(tǒng)
各端點可能有大量的資料，除了要在資料傳輸上保證通道的安全外，也應對信息內容本身加密。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，威脅最大的其實還是來自于內部，因為威脅來源位于系統(tǒng)內部，竊取或其他惡意行為要容易很多，進而系統(tǒng)受到入侵的可能性將更大。因此，直接對信息內容加密是最有效的辦法，可采用高強度的加密技術對資料內容進行加密，進一步保證信息保密性等安全性要求。然而需要注意的是，在電力行業(yè)的計算機系統(tǒng)中，有很多資料必須要有實時性，傳輸時間必須低于規(guī)范要求，若是采用公開密鑰加密系統(tǒng)，雖然防御強度非常高，但復雜度也較高，運算處理的時間相對較長，可能無法符合規(guī)范要求。因此要有所取舍，才能夠達到網(wǎng)絡安全的要求。
3.防止地址轉換協(xié)議系統(tǒng)
基本預防或是阻擋地址轉換協(xié)議攻擊的構思有一個簡單又有效的方法去預防地址轉換協(xié)議攻擊，就是將地址轉換協(xié)議的緩存區(qū)狀態(tài)設成靜態(tài)。該方法的缺點為：不能在動態(tài)環(huán)境
中工作；當網(wǎng)絡管理者在部署整個網(wǎng)絡時，這對網(wǎng)絡管理者來說將變得很難處理。為此，可以采用思科高端交換器技術，將IEC61850網(wǎng)絡拓撲加入具有文獻技術的高端交換器中。這樣雖然成本較高，但能減輕管理人員的負擔，而對于外置入侵偵測系統(tǒng)也能有很好的保護。
4.入侵偵測系統(tǒng)
智能電網(wǎng)系統(tǒng)的可用性要求非常重要，但阻斷攻擊與分散式攻擊難以預防，因此需要建立一套完善的入侵偵測系統(tǒng)，力求在最短的時間內發(fā)現(xiàn)異常流量行為，并即刻做出防護措施。另外，入侵偵測系統(tǒng)除了可以達到偵測分散式與阻斷式攻擊之外，也能偵測蠕蟲病毒、系統(tǒng)漏洞、應用程序漏洞等，還可以支持位置轉換協(xié)議等各項弱點與攻擊的預防。
5.信息傳輸加密產(chǎn)品的配置
為了保護數(shù)據(jù)信息從發(fā)起端到接收端傳輸過程的安全性，在每一級網(wǎng)絡配備的防火墻系統(tǒng)與邊界路由器之間配備網(wǎng)絡層加密機。由于網(wǎng)絡層加密設備可以實現(xiàn)網(wǎng)關到網(wǎng)關的加密與解密，因此，在每個有重要傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)點只需配備一臺網(wǎng)絡層加密機。利用加密技術以及安全認證機制，保護信息在網(wǎng)絡上傳輸?shù)臋C密性、真實性、完整性及可靠性。具體應包括如下內容：高加密強度的安全隧道，認證通信雙方的身份，實現(xiàn)基于應用的訪問控制；有詳細的日志和審計記錄，對所處理的每一次通信或服務都可以進行詳細記錄；提供穿越防火墻的VPN應用模式，可以直連的方式把通過認證的數(shù)據(jù)直接傳送到主機的應用程序；可以與第三方認證產(chǎn)品集成，提供更強的身份認證和訪問控制功能。
三、智能電網(wǎng)建設成效的評價體系
1.智能變電站試點項目專項評價指標體系智能變電站試點工程技術性評價指標以《智能變電站技術導則》為基礎，主要技術指標涵蓋互動性、全面性、先進性等方面。互動性指標包括信息標準化、配置標準化、功能互動等指標；全面性指標包含輔助設備與優(yōu)化措施等指標；先進性指標包含智能設備、過程層同步對時、易操作性、易維護性等評價指標。
2.配電自動化試點項目專項評價指標體系
配電自動化試點工程評價技術性指標主要依據(jù)《配電網(wǎng)技術導則》《配電自動化技術導則》等標準提出，包含安全性、互動性、優(yōu)質性、先進性等指標。其中，安全性指標主要包括配電網(wǎng)網(wǎng)架結構的安全可靠性、配電自動化系統(tǒng)設備的安全可靠性等；互動性指標主要考慮信息互聯(lián)的標準性，反映配電自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的信息交互能力，包括與上一級調度自動化系統(tǒng)交互能力、與生產(chǎn)管理系統(tǒng)交互能力、與電網(wǎng)GIS平臺交互能力、與營銷管理信息系統(tǒng)交互能力、與95598系統(tǒng)交互能力；優(yōu)質性指標主要反映用戶供電質量；先進性指標主要包括配電自動化設備的覆蓋率、配電網(wǎng)高級應用等。
3.用電信息采集系統(tǒng)試點項目專項評價指標體系
用電信息采集系統(tǒng)試點工程技術性評價指標主要根據(jù)《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范》《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)管理規(guī)范》等標準提出，具體包括可靠性、安全性和先進性等指標。其中，可靠性指標包含主站系統(tǒng)可靠性、終端可靠性以及通信信道可靠性等；安全性指標主要是指系統(tǒng)設計是否遵循《電力系統(tǒng)二次安全防護總體方案》《電力系統(tǒng)二次安全防護規(guī)定》等要求，通過信息內外網(wǎng)、公網(wǎng)通信、主站側、終端側、智能電表五個層次體現(xiàn)；先進性指標主要包括信息傳輸響應時間、數(shù)據(jù)庫查詢響應時間和信息交互等指標。
參考文獻：
電力工程技術更好地應用在國家智能電力網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設過程之中，能夠更好地促進我國智能電網(wǎng)建設工程的長久有序發(fā)展，最大限度地保證和實現(xiàn)我國電力能源輸送產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，因此進一步加強對其的研究非常有必要。因此在實際應用中需要根據(jù)實際情況采取有效措施加強智能電網(wǎng)建設，從而能夠更好的保障人們的生活質量，進一步促進電力行業(yè)的建設發(fā)展。基于此本文分析了電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的運用。
關鍵詞：
電力工程技術；智能電網(wǎng)；運用
1、智能電網(wǎng)簡要概述
對于智能電網(wǎng)最早是美國提出的，而目前也已經(jīng)被廣泛的應用。對于智能電網(wǎng)的組成主要是由多個配電網(wǎng)所構成的電力體系，其具有一定的優(yōu)勢，能夠很好的適應電力市場的建設發(fā)展，同時也能夠更好的保障電力系統(tǒng)的運行，因此國家也進一步加大了對其的建設。總結智能電網(wǎng)的建設發(fā)展具有以下的幾個特點：1）環(huán)保節(jié)能型。隨著社會的發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到重視。在智能電網(wǎng)建設過程中對于這方面也是非常關注和重視，在實際應用中需要采取有效的方法進行控制，不斷使用先進技術，從而能夠達到其標準。2）電網(wǎng)構架穩(wěn)定性。根據(jù)我國具體情況來看，自然災害非常多，因此對于電網(wǎng)架設方面要尤其引起我們的重視，從而進一步提高運輸可靠性。3）不斷進行資源的優(yōu)化。就目前的情況來看我國電網(wǎng)發(fā)展中存在的最大問題是不能有效的進行電網(wǎng)資源利用，因此需要進一步加強這方面的研究。
2、電力工程技術對智能電網(wǎng)建設的重要性
2.1、有利于提高智能電網(wǎng)的質量
智能電網(wǎng)的建設具有非常重要的意義，其不僅能夠進一步提高智能電網(wǎng)質量，同時也能夠更好的促進電網(wǎng)建設發(fā)展，因此也是越來越受到重視。電力工程技術是自動化技術中非常重要的部分，能夠有效的進行控制和數(shù)據(jù)采集用電，同時也能夠快速的進行智能化信息技術，從而能夠有效的進行信號反饋。不僅如此，在智能電網(wǎng)建設中引入電力工程技術能夠有效的控制人為影想，從而提高電網(wǎng)控制效率。
2.2、有利于提高數(shù)據(jù)采集的能力
對于過去的物理電網(wǎng)存在一定的局限性，主要是不能進行采集數(shù)據(jù)的分集，其主要的原因是因為自動化程度低。而使用電力工程技術剛好能彌補這一缺點，其能夠提高數(shù)據(jù)采集能力，同時也能夠進一步劃分設備的種類和功能，進行檔案的收集和整理，從而能夠更好的提高電力工程設備運行質量，同時也能夠更好的優(yōu)化電力系統(tǒng)，使得智能電網(wǎng)建設水平得到進一步提高，對此需要高度重視。
3、電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的運用
3.1、電力工程的質量優(yōu)化與能源轉換技術在智能電網(wǎng)建設中的應用
在我國智能電網(wǎng)建設的過程之中，將所輸送和產(chǎn)生的電能，根據(jù)能量大小的不同劃分不同的等級，通過綜合測評的方式組建形成完備的電力網(wǎng)絡機制。通過對智能電力網(wǎng)絡系統(tǒng)建設在經(jīng)濟效益方向上的判定，來明確科學合理的供電銜接方式，就是我國電力工程建設質量優(yōu)化與能源轉換技術在智能電網(wǎng)建設中應用的主要表現(xiàn)。在智能電力網(wǎng)絡系統(tǒng)建設的發(fā)展過程之中，隨著電能質量的優(yōu)化發(fā)展，電力工程技術水平也在不斷的完善和進步。低碳能源經(jīng)濟已經(jīng)成為我國現(xiàn)今社會發(fā)展階段能源產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向，電力工程的能源轉換技術能夠有效轉變智能電網(wǎng)建設過程中能源的轉換形式。太陽能發(fā)電、水利發(fā)電以及風能發(fā)電，都是我國現(xiàn)今社會發(fā)展階段，電力工程能源轉換技術為智能電網(wǎng)建設提供的典型低碳能源。
3.2、電力工程柔流輸電技術在智能電網(wǎng)建設中的應用
隨著社會的發(fā)展，將電力工程柔流輸電技術應用在智能電網(wǎng)建設和發(fā)展中已成為了主要發(fā)展趨勢，其也是越來越受到相關工作人員的重視。在智能電網(wǎng)建設過程中應用柔流輸電技術具有很好的優(yōu)勢，主要是能夠有效的結合微電子和電子技術，同時能夠更好的綜合電力控制技術以及電力通訊傳輸技術。在大多數(shù)時間里，電力工程柔流輸變電技術會被應用在智能電網(wǎng)建設的高壓電輸變電發(fā)電傳輸?shù)倪^程之中。在將我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境中，危害程度較輕的發(fā)電能源體更多的吸收運用到我國智能電網(wǎng)建設之中的基礎上，通過柔流輸變電對電力工程技術與電力控制技術在智能電網(wǎng)建設過程中的有效融合，最終實現(xiàn)對電力能源的科學分割。電力工程柔流輸電技術在智能電力網(wǎng)絡系統(tǒng)建設中的應用，能夠最大限度地提升和保證電力網(wǎng)絡輸送平臺的平穩(wěn)運行。通過柔流輸電技術的應用，還能在智能電網(wǎng)運輸電能的過程中有效減少電力能源的損耗，更好地提升了我國智能電網(wǎng)的工作效率。
3.3、高壓直流輸電技術在智能電網(wǎng)建設中的應用
在一部分重量相對來說比較輕的直流輸電系統(tǒng)當中，一般情況下，換流器的組成成分是能夠關斷的元件，它不僅經(jīng)濟性能非常的高，而且對于提高輸送的穩(wěn)定性也起到了非常大的幫助。可以在近距離與遠距離的直流輸電工程當中進行應用，當然也可以為一些比較孤立的地域供電。其中這一技術廣泛應用于遠距離輸電中，而且高壓直流輸電技術的應用趨勢在未來將會朝著容量更大與距離更遠的輸電工程當中發(fā)展。
3.4、電能質量優(yōu)化技術在智能電網(wǎng)建設中的應用
在智能電網(wǎng)當中對電能質量優(yōu)化技術進行應用的時候，應當在完善評估方法與對電能的質量等級進一步劃分的前提下進行建立，然后認真仔細的分析供用電接口的經(jīng)濟性，而且還需要對其不斷地進行完善，這樣才可以使得智能電網(wǎng)朝著更好的方向發(fā)展。應用電能質量優(yōu)化這一項技術，能夠從根本上提高電能的質量，而且還可以讓使用電能的成本大大的降低，因此應用市場非常的廣泛。
總之，隨著社會的發(fā)展，電網(wǎng)建設會越來越受到重視，為了更好的促進電網(wǎng)建設，需要進一步加強智能電網(wǎng)工程技術研究，從而能夠保證電網(wǎng)建設水平的提升，最終促進我國電網(wǎng)的健康發(fā)展。
作者：楊憲邦 單位：廣東電網(wǎng)公司惠州博羅供電局
參考文獻：
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關鍵詞：智能電網(wǎng)；電力市場；自愈性
中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0139-01
一、智能電網(wǎng)的概述
智能電網(wǎng)在學術界沒有明確的定義，各種定義百花齊放，百家爭鳴。歐洲技術論壇給出的定義是：“一個可整合所有連接到電網(wǎng)用戶所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡，以有效提供持續(xù)、經(jīng)濟和安全的電力。”
簡單的說，智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。智能電網(wǎng)能提供滿足用戶需求的電能質量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
智能電網(wǎng)的建設是一個復雜的系統(tǒng)的工程，目前很多復雜的智能電網(wǎng)項目正在進行中，但缺口仍是巨大的。智能電網(wǎng)的功能很大，首先，智能電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡，是一個自我修復，讓消費者積極參與，能及時從襲擊和自然災害中復原，容納所有發(fā)電和能量儲存，能接納新產(chǎn)品，服務和市場，優(yōu)化資產(chǎn)利用和經(jīng)營效率，為數(shù)字經(jīng)濟提供電源質量。
其次，智能電網(wǎng)建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡基礎之上，旨在利用先進傳感和測量技術、先進設備技術、先進控制方法，以及先進決策支持系統(tǒng)技術，實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的高效運行。
最后，建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網(wǎng)，全面提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性、適應性和互動性，堅強是基礎，智能是關鍵。
二、智能電網(wǎng)對電力市場的積極作用
（一）智能電網(wǎng)推動電力市場的正常運行
電力企業(yè)的生產(chǎn)過程是：發(fā)電、輸電、配電、售電、客戶服務。智能電網(wǎng)更加的體現(xiàn)出與用戶的互動，在電網(wǎng)中及時的反應出用戶形形的需求。智能電網(wǎng)致力于提高效率的同時降低成本，逐漸的實現(xiàn)整個電網(wǎng)的可靠性和安全性。目前的電網(wǎng)中與用戶的交流幾乎沒有，比如說電表只是自動讀取，卻沒有與用戶之間進行溝通，而智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)電力企業(yè)與用戶之間的互動，能夠及時的反映出用戶的需求和意見，從而不斷的進行改進，促進電網(wǎng)的不斷發(fā)展完善。
智能電網(wǎng)的技術水平高，目前的電力市場中經(jīng)常會出現(xiàn)一些天災人禍，傳統(tǒng)的電網(wǎng)在遇到一些比較大的事情時就不能迅速及時的解決，影響到了電力市場的正常運作。而智能電網(wǎng)能夠自我修復，能夠及時的從一些天災人禍中復原，解決問題，保證電力市場的正常運轉。同時，智能電網(wǎng)能優(yōu)化資產(chǎn)利用和經(jīng)營效率，對通信、信息和現(xiàn)代管理技術的綜合運用，將大大提高電力設備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟和高效，提高經(jīng)濟效益。
（二）智能電網(wǎng)促進電力市場的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
智能電網(wǎng)的用戶決策―需求響應系統(tǒng)以很容易理解的方式為用戶提供信息，不僅能使他們能夠決定如何以及何時購買、儲存或生產(chǎn)電力，而且電力企業(yè)也可根據(jù)用戶的情況來為他們提供更多的增值服務，促進雙方的共贏。
智能電網(wǎng)的建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，它需要各方的積極配合，特別是與信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、交通、家電等領域的配合。電力行業(yè)與其他行業(yè)的密切聯(lián)系促進電力市場形成一個較大的產(chǎn)業(yè)鏈，打破傳統(tǒng)的電力行業(yè)發(fā)電、輸電、配電、售電、客戶服務的產(chǎn)業(yè)結構，在互聯(lián)網(wǎng)的配合下，電力行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈延伸到新能源產(chǎn)業(yè)、交通產(chǎn)業(yè)等，促進了電力市場的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，使得電力市場的產(chǎn)業(yè)結構的縱深度更高。智能電網(wǎng)促進電力市場的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的同時，將電力行業(yè)引入了市場競爭機制，讓電力行業(yè)在市場競爭的環(huán)境下生存發(fā)展，這樣可以不斷的推動電力行業(yè)的轉型改革，促進電力市場的健康快速發(fā)展。
（三）智能電網(wǎng)促進電力市場向低碳環(huán)保方向發(fā)展
智能電網(wǎng)一直以來都是以低碳、環(huán)保為建設目標，這一主旨也在推動電力行業(yè)在市場競爭環(huán)境中朝著低碳、環(huán)保的方向發(fā)展，發(fā)展電力綠色經(jīng)濟。在今后的很長一段時間里，節(jié)能減排將成為電力行業(yè)的主題和目標，不斷的發(fā)明利用綠色環(huán)保的可再生能源。從前文中可知，智能電網(wǎng)將電力行業(yè)延伸了，將會與能源行業(yè)密切聯(lián)系，將會給相關的行業(yè)帶來新的發(fā)展方向。另外，智能電網(wǎng)促進電力行業(yè)可再生能源的發(fā)明創(chuàng)造，這樣也在促進電力行業(yè)朝著低碳環(huán)保的方向發(fā)展，促進電力行業(yè)綠色經(jīng)濟的逐步形成。
三、我國智能電網(wǎng)的未來發(fā)展之路
智能電網(wǎng)的建設要立足于國情，根據(jù)我國現(xiàn)有的電力行業(yè)的發(fā)展基礎，逐步建成以華北、華東、華高壓同步電網(wǎng)為中心，東北特高壓電網(wǎng)、西北750千伏電網(wǎng)為送端，聯(lián)結各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)，推動我國智能電網(wǎng)的形成和不斷完善。
智能電網(wǎng)的建設的基本任務是提高電網(wǎng)的運作效率和傳輸能力，保證用戶能夠得到充足、安全、持續(xù)的電能。另外，要提高電能的利用效力，降低成本，提高經(jīng)營效率，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。最后，在可持續(xù)發(fā)展的理念下，不斷推動電力行業(yè)可再生能源的發(fā)明創(chuàng)造，促進電力行業(yè)的綠色經(jīng)濟的形成。
四、結束語
智能電網(wǎng)是伴隨著信息通信、計算機、自動化等技術的發(fā)展而產(chǎn)生的，目前世界各國都在致力于智能電網(wǎng)的建設。智能電網(wǎng)的建設是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然結果，為實現(xiàn)綠色環(huán)保的清潔能源、可再生能源，必須實現(xiàn)智能電網(wǎng)；為抵御天災人禍對電網(wǎng)的影響，必須提高電網(wǎng)抵御外界傷害的能力和自愈能力；為了實現(xiàn)節(jié)能減排，必須提高電能利用率，降低成本，提高經(jīng)營效率。
總之，智能電網(wǎng)能促進電力行業(yè)的快速健康發(fā)展，必須深刻認識到雙方之間的關系，電力行業(yè)與其他相關行業(yè)積極配合，促進智能電網(wǎng)的建設。
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今日投資個股安全診斷星級：
公司是電力設備產(chǎn)業(yè)鏈最完整的企業(yè)。電廠保護，僅次于國電南自；電網(wǎng)調度，地調為主；變電站自動化，處于行業(yè)前列；配網(wǎng)，類似于變電站自動化。許繼集團成為國內唯一同時擁有直流保護和換流閥技術的企業(yè)。其中，集團公司主攻換流閥，而上市公司將直流保護作為戰(zhàn)略重點。集團資產(chǎn)充分受益于智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)建設涉及發(fā)電、調度、輸電、變電、配網(wǎng)、用電等六大領域。其中，變電、配電和用電是主導，集團產(chǎn)品充分對接。國家電網(wǎng)以資產(chǎn)增資許繼集團，獲得60%股權，集團資產(chǎn)增加1.5倍，電科院旗下的優(yōu)質資產(chǎn)使公司想象空間無限。
直流輸電業(yè)務將放量
公司直流輸電業(yè)務包括上市公司的控制保護、直流場業(yè)務和集團的換流閥業(yè)務。2008年前我國已建直流輸電線路12條。早在上個世紀50年代初，我國就已關注直流輸電，當時政府派人去學習蘇聯(lián)的高壓汞弧閥設計制造。1978年上海投運一條31kV、150A、送電電纜長9km的直流輸電試驗線，累計運行2300h。1987年全部采用國內技術的舟山直流輸電工程投入運行，從此直流輸電在我國得到了應用和發(fā)展，到2008年，我國已有12項直流輸電工程投入運行。
我國近兩年投運和在建的直流輸電線路。為實現(xiàn)西南水電以及大型火電基地電力送出，目前國網(wǎng)和南網(wǎng)公司近兩年已經(jīng)建成和正在建設的直流輸電工程有9項，這9項在建工程的額定輸電容量為3310萬千瓦，是已建成的12項工程的近2倍。這9項工程的總投資額為897.06億元。
未來5年國內直流相關設備需求在1700億元左右。我們收集到了向家壩―上海線和云南―廣東2條±800kV的直流輸電線路較為詳細的設備需求明細。根據(jù)國網(wǎng)公司最新的“十二五”規(guī)劃，“十二五”期間特高壓建設投資計劃為5000億元，其中交流2700億元，直流2300億元，再加上南網(wǎng)的投資，預計整個十二五期間，國內特高壓直流建設投資在3000億元左右。參照云廣和向上兩條線的設備需求情況，預計換流站設備需求合計在1700億元左右，其中與公司相關的換流閥需求300億元左右，控制保護需求50億元左右，直流場設備需求380億元左右。
公司直流輸電業(yè)務具有優(yōu)勢地位。在控制保護方面，許繼集團獲得了全部20條線路中的嵊泗線、宜華線、貴廣二回、高嶺背靠背、云廣線、葛滬直流綜合改造、寧東―山東、靈寶背靠背50%、向上線50%的控制保護訂單，相當于8 條線路的控制保護訂單，占40%左右；獲得了黑河背靠背、高嶺背靠背、靈寶護建50%、云廣線50%、貴廣二回50%、向上線50%的換流閥訂單，相當于4條線路的訂單，占20%左右，考慮到換流閥國產(chǎn)化時間較短，未來許繼集團市場占率應能達到30%左右；許繼集團還獲得了呼倫貝爾―遼寧線2.09億元的直流場設備訂單，隨著直流場設備國產(chǎn)化的突破，預計許繼集團未來有望獲得10%的市場份額。
根據(jù)上述分析，假設許繼集團未來獲得國內直流輸電線路中控制保護訂單的40%左右、換流閥訂單的30%左右、直流場設備訂單的10%左右，則按照國網(wǎng)公司的“十二五”規(guī)劃，公司（包括許繼集團）未來5年有望獲得控制保護訂單20億元左右、換流閥訂單90億元左右、直流場設備訂單38億元左右，合計148億元左右，年均29.6億元左右。
根據(jù)公司歷年年報，上市公司在2006 年―2009 年的4 年間，直流控制保護的收入只有5.82億元，預計2010年收入在1億元左右，也即過去5年上市公司直流控制保護業(yè)務的收入只有7億元不到的樣子，而根據(jù)我們的測算，未來5年公司直流控制保護訂單將是過去5年收入的3倍左右，再加上集團未來將要注入的換流閥業(yè)務以及近期獲得突破的直流場設備公司直流業(yè)務將明顯放大。
智能電網(wǎng)帶動電力自動化業(yè)務增長
2009-2010年被國網(wǎng)公司定為國內智能電網(wǎng)業(yè)務的試點階段，國網(wǎng)公司在這兩年里積極推進智能電表、各種電壓等級的變電站數(shù)字化改造試點工作。目前國內220kV 和500kV 變電站有2300余座，110kV及以下的變電站約2萬余座，每年新增變電站約1000座左右，保守估計未來新增變電站數(shù)字化系統(tǒng)再加上已有變電站的數(shù)字化改造需求每年應在1500座左右，一座110kV的變電站進行數(shù)字化改造，公司有望獲得500-600萬元的訂單，1500座變電站數(shù)字化改造的系統(tǒng)需求預計每年將超過75億元，假設公司占10%左右的市場份額，則每年也有7.5億元左右。再加上配網(wǎng)自動化業(yè)務，以及集團的智能電表、光電互感器、電動汽車充電站等相關業(yè)務，智能電網(wǎng)將為公司創(chuàng)造一片新的增長空間。
集團公司資產(chǎn)注入仍可期待
公司此前曾推出定向增發(fā)收購集團資產(chǎn)的預案，后由于各種原因撤回。根據(jù)公司2009 年公布的方案，當時擬購的許繼集團資產(chǎn)賬面凈值為5.93億元，收購后上市公司盈利將增加6304.6萬元。這兩年擬收購業(yè)務也在發(fā)展，再加上國網(wǎng)公司向許繼集團注入了一些資產(chǎn)，我們推測未來公司資產(chǎn)注入可能將考慮所有這些因素。按照之前方案將許繼集團原有業(yè)務注入上市公司，預計未來將增厚公司業(yè)績0.25-0.3元，若再將國網(wǎng)公司注入許繼集團的資產(chǎn)注入，將再增厚公司業(yè)績0.25-0.3元。
盈利預測與投資評級
根據(jù)上述分析，公司本部各部分業(yè)務收入增長將主要來自直流業(yè)務、電網(wǎng)及發(fā)電系統(tǒng)中的變電站自動化業(yè)務和配網(wǎng)業(yè)務。據(jù)此初步預計公司2010-2012年收入分別為34.96、43.69和54.62億元，分別增長15%、25%和25%，凈利分別為1.38、2.51和3.67 億元，分別增長3.55%、48.93%和32.82%左右，每股收益分別為0.36 元和0.66 元和0.97 元左右。
相對估值法。考慮到公司未來的成長性，可給予30倍PE，以此計算，公司未來1年的合理價值為19.6元左右。絕對估值法。無風險收益率取10年期國債收益率為4.0%左右，市場風險溢價8.5%，邊際稅率15%，付息債務占比40.0%，β值取公司過去2年對滬深300 指數(shù)的值為0.8，則公司的加權資金成本為10.53%。采取二階段增長模型，2015-2019年年增長率假設為12%，永續(xù)增長率為3%。得出公司的每股價值為18.56 元。
綜合相對估值法和絕對估值法。公司本部未來1年的合理估值為18.56-19.6 元。我們認為公司資產(chǎn)注入將是遲早的事，集團資產(chǎn)（包括國網(wǎng)公司已注入部分）如果注入的話將增厚公司業(yè)績0.50-0.6元左右，按30倍PE估算，注入部分資產(chǎn)折到每股值15-18元。綜合上述兩部分，我們認為公司未來1年的合理估值區(qū)間為33.56-37.6元之間，給予“謹慎推薦”評級。
關鍵詞：智能電網(wǎng)；分布式電源；規(guī)劃
中圖分類號：U665.12文獻標識碼： A
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，電力行業(yè)在環(huán)境、能源、安全運行、市場競爭等方面面對著巨大的需求和壓力，為此，著力提升電網(wǎng)能源利用率自然也就成為我們全人類所面臨的挑戰(zhàn)。智能電網(wǎng)就是通過先進傳感和測量技術、設備技術、控制方法及決策支持系統(tǒng)技術，更好的實現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、可靠、高效和環(huán)境友好。利用智能化控制實現(xiàn)精確供能、互補供能和互助供能，使用戶成本與投資效益達到合理狀態(tài)。作為經(jīng)濟和技術發(fā)展的必然趨勢，智能電網(wǎng)已逐漸成為全球電力發(fā)展共同目標，國家電網(wǎng)提出“建設堅強智能電網(wǎng)”，其中分布式發(fā)電接入是智能電網(wǎng)建設的關鍵技術之一。分布式電源(distributed genenation，DG)位置和容量對電網(wǎng)網(wǎng)絡可靠性、短路電流、線路潮流、節(jié)點電壓等都會帶來不同程度的影響。因此DG 的選址和定容十分重要。
一、分布式電源優(yōu)化規(guī)劃模型
配電網(wǎng)規(guī)劃中，DG選址和定容是一個多目標優(yōu)化問題。綜合考慮網(wǎng)絡損耗、DG投資總費用及 DG 有功出力最大的多目標規(guī)劃數(shù)學模型。假設優(yōu)化目標f1( x )為總費用，單位是萬元，優(yōu)化目標f2( x )和f3( x )分別為網(wǎng)損和DG 最大容量，單位是MW。假設安裝DG總量已定，則本文多目標模型實際上是含 2 個子目標的優(yōu)化模型。在這樣的多目標模型中，由于子目標單位不同，不能直接加權，必須先對目標函數(shù)歸一化。本文將降低的網(wǎng)損轉化為節(jié)省的購電成本，則歸一化后的目標函數(shù)為
式(1)中ω1和ω2為權重因子，ω1+ω2=1。式(2)中：PDGi為節(jié)點i的 DG 額定安裝容量；nDG為可安裝的DG節(jié)點總數(shù)；ci1和 ci2分別是節(jié)點i的DG安裝成本和單位容量設備總成本；Ci為線路成本；xi為線路選擇系數(shù)，當線路i被選中時，xi=1，否則xi=0。式(3)中：PΣ新增為新增的負荷總量；Tmax為最大負荷年利用小時數(shù)；λi為第 i 個 DG 的功率因數(shù)；m 為接入的DG總個數(shù)；Ploss為配電網(wǎng)有功損耗；P′loss為規(guī)劃后配電網(wǎng)有功損耗；SDGi為第i個 DG 的容量；τ為單位電價，單位為元/MW。
上述目標函數(shù)的約束條件為
式中：Ui為節(jié)點 i 的電壓幅值；PGi和 QGi分別為注入各節(jié)點的有功功率和無功功率；δij為兩節(jié)點電壓角度的差值；Gij和 Bij分別為支路電導和支路電納；PL和 U 分別為支路有功功率和節(jié)點電壓；PLmax為支路有功功率最大值；PDG為分布式發(fā)電額定容量；PDGmin和 PDGmax分別為 DG 額定容量的最小值和最大值；PSmax和 PS分別為配電系統(tǒng)從輸電系統(tǒng)購買的最大功率和實際功率。
二、含 DG 的配電網(wǎng)潮流計算
DG 按電源接入電力系統(tǒng)方式不同分為異步機、同步機和換流器3 類模型，其在潮流計算中可作為 PV 或 PQ 節(jié)點處理。DG 接入位置、網(wǎng)絡的拓撲結構以及與負荷量的相對大小會影響配電網(wǎng)中線路的潮流大小、方向及系統(tǒng)損耗。當 DG 安裝到配電網(wǎng)末端時，流過線路的有功功率和無功功率都會減少；而如果將 DG 安裝在變電站節(jié)點上，則不能改變線路的負載能力，只能改變電源的總容量。若定義∆P=PLi–PDGi，則配電網(wǎng)與負荷間的有功功率流動有以下 3 種情況：
1）∆P>0，配電網(wǎng)向節(jié)點輸送有功功率∆P。
2）∆P=0，沒有功率流動。
3）∆P
假定 DG 位于負荷節(jié)點，并將 DG 作為具有恒定功率因數(shù)的PQ節(jié)點，結合DG特點，本文用基于支路電流的前推回代法計算潮流。
三、AGA 在 DG 選址和定容中的應用
1、DG 選址和定容的流程
圖 1 為基于AGA 進行 DG 選址和定容的流程。
圖 1 基于改進 AGA 進行 DG 選址和定容的流程
2、染色體編碼
本文對 DG 的位置和容量采用 4 位二進制碼表示。對于 1 個允許 N 個節(jié)點安裝 DG 的配電網(wǎng)絡，DG 的建設方案采用變量 C={c1, c2,…,cn}表示，若譯碼后 ci得到一個不為零的常數(shù) X，則說明該節(jié)點i 上待建 DG，安裝容量(單位為 MVA)為 0.1X；若譯碼后 ci等于 0，則說明該節(jié)點 i 不安裝 DG，這樣既能體現(xiàn) DG 的容量信息，也能體現(xiàn)位置信息。
3、初始群體
在遺傳算法中，初始解的產(chǎn)生一般是隨機的。DG 位置和容量初始解步驟：
1）根據(jù)待規(guī)劃的配電網(wǎng)負荷總容量，確定 DG接入的最大容量。
2）隨機產(chǎn)生一組初始解。
3）校驗群體中的所有個體。若群體中各 DG容量均不大于相應負荷量，且接入容量不超過最大接入容量，則該群體為 DG 容量和位置的初始解。
4、遺傳操作
對群體進行遺傳操作，實現(xiàn)個體間結構重組和信息交換，提高群體品質，不斷逼近最優(yōu)解。遺傳算子主要包括選擇、交叉、變異算子。采用最佳保留策略選擇算子，即在下一代中直接保留當前群體中適應度最高的個體，這樣就可以保證算法終止時所得結果中的個體具有最高的適應度。采用改進的“自適應交叉算子”。對于低于適應度平均值的個體，采用較高交叉率，使該解淘汰；而對于高于適應度平均值的個體，采用較低交叉率，使該解保留至一代。交叉率調整公式如下：
式中：fmax為最高適應度值；favg為每代群體適應度平均值；f ′為 2 個要交叉?zhèn)€體中的較大適應度值；交叉概率 Pc1=0.9；交叉概率 Pc2=0.4。
采用改進的“自適應變異算子”。對于低于適應度平均值的個體，采用較高變異率，將該解淘汰；對于適應度值高于群體適應度平均值的個體，采用較低變異率，將該解保留至下一代。變異率調整公式為
式中：fmax為最高適應度值；favg為每代群體適應度平均值；f 為要變異個體適應度值；變異概率Pm1=0.1，變異概率 Pm2=0.001。
若僅以遺傳代數(shù)作為最終判據(jù)，則可能出現(xiàn)最優(yōu)解在早于遺傳代數(shù)之前出現(xiàn)而浪費時間的情況。本文將最大遺傳代數(shù)和最優(yōu)個體適應度值保持連續(xù)不變的最大代數(shù)相結合作為搜索終止條件。
四、算例分析
以 IEEE-39 節(jié)點系統(tǒng)為例進行分析，其網(wǎng)架結構如圖 2 所示。
圖 2IEEE 39 節(jié)點配電網(wǎng)系統(tǒng)
假設待選單個 DG 容量為0.1X，且不大于所安裝節(jié)點的負荷量，DG 的總裝機容量小于最大負荷總量的 10%。關于遺傳算法的參數(shù)選取如下：種群大小 M=60，最大迭代次數(shù)T=50，最優(yōu)解連續(xù)不變代數(shù)W=5。經(jīng)過遺傳操作終止得到染色體，譯碼后得到 DG安裝位置和容量。
表 1 為采用本文模型和算法求得的化簡后的DG 最優(yōu)位置和容量。此外，DG 接入前后系統(tǒng)的有功網(wǎng)損分別為 305.653kW、235.752kW，優(yōu)化后的有功網(wǎng)損下降了 22.87%。圖 3 為接入 DG 前后系統(tǒng)中的節(jié)點電壓。由圖 3可知，DG 的合理配置能夠有效提高系統(tǒng)電壓水平。圖 4 給出了分別采用改進 AGA 和 GA 得到的IEEE39 節(jié)點系統(tǒng)的優(yōu)化收斂曲線。由圖 4 可以看出，本文采用的 AGA 比 GA 有更好的收斂性。
表 1 DG 的安裝位置及容量
圖 3 DG 接入前后的節(jié)點電壓
圖 4 采用 GA 和 AGA 得到的IEEE 39 節(jié)點系統(tǒng)優(yōu)化收斂曲線
五、結論
本文采用改進 AGA 得到DG 優(yōu)化方案，該方案能有效提升系統(tǒng)電壓水平，降低網(wǎng)絡損耗。改進 AGA 與 GA 相比有更好的收斂性，有較高優(yōu)化效率。
摘 要 在人們的生產(chǎn)生活中，電器的使用越來越頻繁，對電力的依賴程度也越來越高。一旦發(fā)生停電事故，將會對商業(yè)經(jīng)營和工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的損失。這就要求通過智能電網(wǎng)自動化的建設來提高配網(wǎng)的建設水準，提高供電的穩(wěn)定性和安全性。本文簡要介紹了智能電網(wǎng)及其自動化建設，對智能電網(wǎng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設以及相關技術進行簡要的分析。
關鍵詞 智能電網(wǎng) 自動化 建設
一、智能電網(wǎng)及其特點
（一）智能電網(wǎng)的特點
所謂的智能電網(wǎng)指的是將先進的檢測分析技術、通訊技術和網(wǎng)絡技術與現(xiàn)有的電網(wǎng)布置形式相融合，形成的新型配網(wǎng)網(wǎng)絡。智能配網(wǎng)能夠對各地的配電運行狀況進行實時監(jiān)測，及時了解負荷等級和用電需求量，從而調整配電量。智能電網(wǎng)還能及時發(fā)現(xiàn)線路的故障，并對其進行自動修復或者向工作人員進行反饋，提高配電的效果。
一是智能電網(wǎng)具有自我檢測和修復能力。二是智能電網(wǎng)具有自動調整能力。三是用戶可以對智能電網(wǎng)進行管理。
（二）智能配電自動化系統(tǒng)
智能配電自動化系統(tǒng)包括小型配電自動化系統(tǒng)、中型配電自動化系統(tǒng)和大型配電自動化系統(tǒng)。能夠結合實際需要和未來的發(fā)展需求，具有良好的安全穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、靈活性和可擴展性。在裝設終端、子站和主站時，一般是根據(jù)中型配電自動化系統(tǒng)的建設類型。根據(jù)發(fā)展的需要可以對其進行擴建，選擇一個主站作為中心站，增加主站系統(tǒng)的數(shù)量[2]。
二、智能電網(wǎng)自動化建設與技術
我國的經(jīng)濟發(fā)展具有不平衡性，這也要求我國在智能電網(wǎng)自動化建設時要立足于我國的具體國情，不能照搬他國的發(fā)展模式。要對本地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況進行充分的考察，做好現(xiàn)狀和遠景的規(guī)劃，根據(jù)自身的經(jīng)濟實力，有步驟的提高自動化程度。
（一）智能電網(wǎng)自動化的初期建設
在智能電網(wǎng)自動化建設的初級階段，首先要將雙電源環(huán)網(wǎng)供電模式建立起來。此時，要連接兩條相鄰的線路，從而形成一個環(huán)網(wǎng)共同供電系統(tǒng)，對電網(wǎng)結構進行優(yōu)化。在電網(wǎng)結構優(yōu)化的過程中可以使用配電網(wǎng)手拉手的供電方式。要使用具有多次重合功能的變電站出線保護開關，并用計算機來控制變電站出線保護開關的重合命令。這樣一來，變電站的出線保護開關就具有操作和遙控操作的功能。要由計算機來控制監(jiān)控、事故信息、遠動設備和通信系統(tǒng)。可以通過RTU來對泄漏和裝置出現(xiàn)的故障進行傳遞。
其次，在智能電網(wǎng)自動化建設的初期階段，可以使用自動重合分段器應用模式。也就是使用自動重合閘開關來保護變電站出線安裝的過程。還可以使用電壓檢測設備和多組自動配電開關對變電站的出線進行保護和檢測。如果配網(wǎng)系統(tǒng)中的某一段線路出現(xiàn)了故障，要根據(jù)故障時間，由自動重合分段器來判斷故障。
事實上我國的智能電網(wǎng)自動化建設中，一些供電部門盡管具有非常小的實際轄區(qū)，卻配備了眾多的維修人員。如果對于供電要求量較小，人工操作開關方式也是可行的。在智能電網(wǎng)自動化的建設中可以考慮配電半自動化的方式，從而減少投資的成本，使供電的可靠性得到提高[4]。
（二）對系統(tǒng)網(wǎng)絡結構進行優(yōu)化
在完成了智能電網(wǎng)自動化建設的初級階段建設之后，就要考慮對系統(tǒng)網(wǎng)絡結構進行優(yōu)化，使線損得到降低。
第一，要將數(shù)據(jù)遠程傳輸系統(tǒng)建立起來。要完成數(shù)據(jù)信息的遠程傳輸，可以使用SMS，也就是GSM公眾無線通信網(wǎng)短信息服務。可以將相應的電壓檢測設備設置在輸電線路上，從而通過計算機技術實時監(jiān)測各條饋線運行中的電壓情況。如果饋線存在不達標的情況，可以將配變布點的數(shù)量增多，或者將低壓無功自動補償裝在饋線上。這樣一來能夠達到減少線損，提高輸送效率和電壓質量的目的。
第二，對負荷管控系統(tǒng)進行推廣。可以利用GPRS或者GSM等移動通信網(wǎng)絡將智能電網(wǎng)的通訊平臺建立起來，實現(xiàn)用戶管理模式的遠程化，同時也有效地提高用電服務的效率。通過通訊平臺能夠實時檢測用戶的用電狀況，發(fā)揮電能質量監(jiān)測、負荷監(jiān)控、遠程自動抄表、有序用電的作用，有效地防止用戶竊電。這樣一來可以有效的提高配網(wǎng)的自動化程度和用電的管理水平。
第三，使用監(jiān)測終端來監(jiān)控數(shù)據(jù)信息，從而對變壓器的運行狀況進行全面的掌握，包括無功補償和三相平衡，從而對配網(wǎng)管理方式進行優(yōu)化。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象或者故障，監(jiān)測終端可以及時發(fā)出報警信號，或者對問題進行自動處理。與此同時，監(jiān)控終端還能準確地記錄電壓越限時間，對電壓的合格率進行計算，從而更好的控制電壓水平。
（三）處理和管理的網(wǎng)絡化
在智能電網(wǎng)自動化的建設中，最終要實現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡化。也就是使用計算機技術來進行信息處理和自動管理。在該階段要對營銷系統(tǒng)、配變監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、電壓符號系統(tǒng)進行集成，從而實現(xiàn)配置無功和電壓的自動化調整，全面提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和安全性。要結合企業(yè)信息網(wǎng)和SCAIDA，自動統(tǒng)計線路損耗情況，對智能電網(wǎng)配電自動化進行健全和完善。
