時間：2024-01-05 14:36:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能電網研究方向，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：智能變電站；無功優化；柔流輸電技術（FACTS）；靜止無功補償；仿真
1引言
智能變電站作為堅強智能電網建設中實現能源轉換及控制的關鍵平臺之一，是智能電網的重要組成部分，也是實現分布式電源等新能源接入電網的重要支撐。智能變電站是連接電力生產及使用過程六大環節的關鍵，在技術和功能上能更好地滿足智能電網信息化、自動化、互動化的要求。長期以來國內的變電站建設有常規變電站和數字化變電站兩大模式[1]。隨著風電、光伏等分布式新能源陸續接入系統，對系統安全性和穩定性的要求更高，對作為智能電網支撐節點的變電站也提出了新的要求。
電壓質量對于保證電力系統安全穩定運行、提高產品質量、保護系統用電設備安全有著重要的影響。電力系統中電壓的波動與無功有很大的關系，因此保證無功的平衡是保證電壓質量穩定的基本條件。在長期的變電站運行中，利用有載調壓變壓器和并聯電容器組進行電壓調整和無功優化也暴露出一些不足，比如：變壓器分接頭和電容器開關的頻繁操作，無功容量調整的非連續性不能準確滿足系統無功需要量。因此在新型變電站無功優化中有必要研究一下適用于智能變電站要求的無功優化技術。
智能變電站具有可靠性高，交互性強[2]，集成度高，低碳環保的特點。智能變電站從上到下可以分為站控層、間隔層和過程層三層[3]。
智能變電站作為智能電網的重要節點，需要在數據信息上為電網運行提供支撐。因此有必要在智能變電站內建立基于IEC61850 標準的一體化信息平臺，應用分層分布式結構，簡化和統一的數據源，形成系統內獨一無二的基礎數據信息，數據信息的交互共享以統一標準的方式進行，從而為系統提供穩定可靠的信息支撐。信息一體化平臺的數據庫基于標準化建模，采用跨平臺、通信驅動管理等新技術，構建集保護測控、狀態監測、故障錄波、網絡通信、計量、直流輔助系統、環境監測、視頻、安防、環境參量等數據于一體的變電站全景數據平臺，分為實時子系統和非實時子系統，如圖1 所示。
2智能變電站的無功優化
2.1變電站無功優化原理
變電站無功優化是指以調節變壓器分接頭和無功補償設備為手段[4]，從而維持母線的電壓和無功功率在正常運行允許的范圍內。以圖2 所示的簡化變電站等值電路為例說明如下：
為系統電壓，、分別為變電站主變的高低壓側電壓，為負荷的電壓，PL、QL分別為負荷的有功功率和無功功率，K為變壓器變比，QC為補償的無功功率，RS、XS、RL、XL分別為線路的阻抗參數，RT、XT為變壓器的阻抗參數。
在沒有補償無功時
（1）
將 代入式（1）得到
（2）
略去與垂直的分量 后得到：
（3）
可見，為了使負荷端電壓UL與額定值ULN的偏差為最小，必須隨著負荷PL+jQL的變化調節UT2，以減小線路上的電壓降落，有以下兩種方法[69][70]：
1） 調節有載變壓器的變比
由于為可控變量，當負荷變大時，降低K以提高UT2，從而提高UL來減小線路的電壓降落，反之亦然。
2） 進行無功補償即改變電容器組的數目
使用和上面一樣的分析方法，略去垂直分量、并且未投入QC時的主變低壓側電壓為：
（4）
當投入容量為QC的電容后，有
（5）
比較以上兩式可見改變QC可以影響系統中各點的電壓值和無功的分布，當負荷增大時，通過減小系統至站內高壓側的電壓降ΔUS也能增大UT2以抵消ΔUL的增長。
投入QC后網損為：
（6）
從上式（6）可以看出網損與低壓側無功的平方即Q'=（Q2-QC）2具有很大的關系。在輸送功率確定的情況下，網損隨Q'的減小而減小。在理論上，當Q'=0時網損最小。因此，提高功率因數是降低簡單輻射形網絡網損的有效措施。
從上面的分析中得出以下結論：1）調節變壓器分接頭可改變低壓側母線電壓，但對無功分配和網損基本沒有影響。必須明確的是只有在上一級電網電壓正常并且地區無功功率充足的情況下，調節變壓器分接頭才能實現電壓隨負荷變化情況進行相應的變化，以達到保持良好電壓水平的目標[5]。若不能同時滿足以上兩個條件，采用調節變壓器分接頭進行電壓調節的方式有可能對系統的安全穩定運行帶來不利的影響，在極端情況下甚至出現電壓崩潰，因此變壓器檔位調節采取了安全上下限的要求。2）投切補償電容器一方面可以提高母線電壓，另一方面還可以改變無功分配，改善功率因數和降低網損。
2.2 智能變電站的無功優化研究
2.2.1 智能電網對無功補償的要求
智能電網的建設主要是為了降低系統電能損耗，提高系統的可靠性，并且具有自愈的功能。
在智能電網環境下，智能變電站的無功優化需要采用FACTS 技術。FACTS 技術是綜合電力電子技術、微處理和微電子技術、通信技術和控制技術而形成的用于靈活快速控制交流輸電的新技術。它使不可控的電網變的可控，是現代智能電網發展的需要，是解決電網運行和發展中各種困難的需要，現代電網規模越來越大，結構越來越復雜，對電能質量要求越來越高，同時對清潔能源和低碳能源的要求也越來越高。在這種情況下，對電網可靠、經濟、穩定運行的要求也越來越高，傳統的機械控制方法越來越不適應電網的發展需要[6]。
2.2.2 智能變電站無功優化框架
智能變電站無功優化屬于智能變電站高級應用的一個部分，它的應用建立在一體化信息平臺和智能決策系統上。首先由一體化信息平臺提供變電站運行數據和設備狀態信息、提供智能決策所需要的一切數據信息，然后由智能決策系統綜合分析站內信息、綜合評估，最后給出無功優化的策略和操作指令。智能變電站無功優化在智能變電站的位置如圖3 所示。
3 基于FACTS 技術的智能變電站無功補償
110kV 上海蒙自智能變電站（下稱蒙自站） 是首座服務上海世博會的智能變電站，是國內首座節能型、智能化、無油化的集成新型高科技示范變電站。它是上海世博園區內與中國國家電網企業館一體化建設的全地下降壓變電站。其建設規模為2 臺40MVA SF6 主變，110kV/10kV 電壓等級。
SVG 有著優良的動態性能，能夠顯著提高系統的動態性能，即系統抗擾動能力。根據不同的系統要求，SVG 可實現節點無功電壓控制、功率振蕩抑制、提高系統靜態（暫態）穩定極限等功能。對于節點無功電壓控制，SVG 通過快速、連續地調節SVG 無功出力，實時改善系統無功分布，進而實現在SVG 容量范圍內的節點電壓控制[7]。對于功率振蕩抑制，線路電磁功率正比于節點電壓，SVG 控制注入節點的無功來改變節點電壓，實時改變線路輸送功率，不僅可以阻止低頻的功率振蕩，還可以阻止次同步振蕩和超同步振蕩。對于提高系統穩定極限，采用SVG 后，可以提高系統功角特性曲線，增大靜態穩定極限；系統故障時，運用合適的控制策略，可以減少加速面積，增大減速面積，提高系統暫態穩定極限。
3.1 SVG 的數學模型
SVG 大體分為電壓型和電流型兩種類型，在實際應用中大多使用電壓型，因此接下來的模型以電壓型SVG 為例，電壓型SVG 基本原理圖如圖4 所示。
假設三相平衡，則SVG的等效電路如圖所示。usa、usb、usc分別為電網系統的三相電壓，Udc為直流側電容電壓，uoa、uob、uoc分別為SVG輸出的三相基波電壓，R、L分別為連接電抗器的電阻和電感。可以得到SVG三相輸出電壓的表達式為：
（7）
式中k為逆變器的比例系數，ω=2πf，f為逆變器輸出基波或者電網的頻率，θ為SVG輸出電壓與系統電壓的相位差。系統電壓的表達式為
（8）
式中為系統相電壓有效值。
3.2 無功補償仿真實驗
仿真系統如圖5、圖6所示。
仿真說明如下：第一次仿真時斷開SVG此時SVG的無功輸出為0，系統接入200MW的負載，變壓器低壓側a相電壓只能達到基準值的80%如圖5中紅色曲線所示；第二次仿真接入SVG，從圖6中可以看到在經過大概0.02秒的響應時間后，SVG向系統注入無功，系統電壓也隨之得到提高接近基準值（如圖5黑色曲線所示），SVG的調節過程在0.1秒時結束，補償系統80Mvar的無功功率。SVG能動態補償無功明顯改善系統電壓質量，并且響應和調節的速度非常快，在上面的仿真系統中，由于控制環節的問題，響應時間要0.02秒，如果能對控制環節進行優化，響應速度將更快。
4 總結與展望
對智能變電站的關鍵技術和特點進行研究，分析了傳統變電站無功優化技術的不足，提出智能變電站無功優化的框架和要求。本文在MATLAB/SIMULINK下搭建仿真系統，進行了無功補償和抑制電壓跌落的仿真實驗，SVG 的動態性能和快速響應能力得到證實，具有傳統無功補償設備無法達到的技術水平，只有FACTS 無功補償設備能夠滿足智能變電站的技術要求，更加明確了智能變電站無功優化必然是應用FACTS 技術的無功優化。
參考文獻
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作者簡介：
徐進東（1980— ），男，碩士，研究方向為電力系統運行與控制。
史靜（1990—），女，碩士研究生，研究方向為電力系統運行與控制。
蔣丹（1988—），女，碩士研究生，研究方向為電力系統運行與控制。
摘要：
近幾十年來，智能電網吸引了大量電力市場參與者與研究人員，它被認為是能源可持續發展戰略的重要組成部分。對可再生資源的整合、實時需求的及時響應及間歇性能源的配置管理，是智能電網工程的主要挑戰。近年來，信息和通信技術的發展極大推動了當代智能電網的新成員--微電網技術的發展，但微電網的發展還需考慮到諸如系統性能優化、系統建模、實時監控、控制方法等問題。該文闡述了智能電網的概念和主要特征，簡述了近年來國外主要微電網實驗工程的發展概況。
關鍵詞：
智能電網；微電網；分布式發電；微電源仿真
0引言
隨著人們的焦點轉向氣候變化和能源安全，分布式發電(DG)變得越發引人注目。分布式發電大量采用環境友善的可再生能源，以能源利用最優化及環境效益最大化為目標，來確定分布能源的容量和發電方式[1]。此外，日益增長的全球資源環境壓力與公眾的節能減排意識，電力市場自由化進程的推進為分布式發電的發展提供了機遇。智能電網將成為促進經濟發展的重要工具，它潛在經濟與環境效益包括增加技術投資以促進就業、減少二氧化碳排放水平以及勞動與社會生產的發展[2]。智能微電網基于面向系統服務架構，它包含了系統建模、系統監測與系統控制，如圖1所示[3]。研究人員提出了許多創新的概念和方法，這些對于建設智能電網中可持續電力系統具有重要價值。智能微電網的建設對實現可持續電力系統有著重要的意義，迄今為止，各國科研人員對智能微電網的建設提出了種種設想和思路，并在實驗室中逐一測試和探索[4]。本文回顧了智能電網的特性，并對國外微電網實驗工程做了簡要介紹。
1智能電網系統概述
1.1智能電網的技術要求
智能電網是綜合信息網絡和電力網絡的網絡，即整合能量與通訊體系。在智能電網中，輸電網和配電網上的潮流都是雙向的，電網輸電及配電線路上均有可靠的雙向通信。所以，可靠快捷的通信技術對未來智能電網的項目成功實施至關重要。智能電網面臨的主要挑戰之一，就是將現有的傳統的“被動配電網”升級到具有雙向通信能力的“主動配電網”。對照智能電網的基本特性，傳統電網升級到智能電網具有需要采取的措施如下[5]：
1)自愈性
電網需具有高可靠性，以及各個層次上具備固有安全性；
廣泛使用傳感器和控制設備，進行連續的評估自測，實現電網中問題部分的隔離及恢復。
2)經濟性
資產的最優化利用以及采用應用響應需求和需求側管理；
電力生產不再采用分層分布，使用消費驅動的分布式發電；
使用網絡自動化技術減少人工干預。
3)低碳環保
對多種能源資源進行整合；
對污染物和二氧化碳的排放進行管理。
4)雙向通信
在雙向高速通信網絡上使用智能設備傳輸信息；
電力消費者與供電公司可以雙向溝通，電力消費者可以查詢用電情況以及定制合適自身需求的消費方案。除此以外，降低輸電網上的電能損耗及環境保護問題也是建設智能電網需要考慮的因素。
1.2從傳統電網走向智能電網
智能電網是一種具備自愈性的先進數控輸配電網，不僅實現了電網內部信息的數字化通信，還能夠與電力市場和用戶進行交互和實時響應[6]。在智能電網中，設想包含了成千上萬的分布式微電源及大型電力生產企業，安裝了分布式發電設備的家庭及個人用戶甚至可以將自身富余的功率出售反饋給電網。它類似與互聯網模式，無論自何種資源生產的電能，不論其生產方式，不管是傳統能源還是可再生能源，都可在電網各處被生產及消耗。與智能電網相比，傳統電網是一個剛性系統，沒有動態柔性及可組性，主要表現在電源的接入和開出、電能的傳輸等方面。在傳統電網中，電力企業垂直集成獨立運作，多級控制機制反應遲緩，系統的實時性差，同時也不可重配制和重組；系統的自愈能力差；對客戶服務內容少，信息交流單向；系統內部缺乏信息共享，使得系統中多個子系統被孤立，不能構成一個實時的有機統一整體[7]。智能電網與傳統電網的比較詳如表1所示。建立一個功能完整的智能配電網有著如下挑戰：
1)對配電網所有關鍵元素安裝智能傳感器或計量設備，保證其與電網具有雙向通信功能；
2)高級測量體系(AMI)系統與測量數據管理系統(M-DMS)及用戶室內網(HAN)的集成和同步；
3)用戶服務門戶系統、企業能源計劃系統、客戶語音服務系統的建設；
4)智能的在線實時故障檢測系統的建設；
5)根據用戶響應制定、實行實時電價策略；
6)對高低壓電網的SCADA系統進行整合。
2微電網技術的研究和智能電網工程
要實現進化智能配電網絡的靈活和智能操作和網絡控制，廣泛的研究是必要的。電器可靠性技術協會(CERTS)成立于美國，目的是提高電力系統的可靠性，關注電力市場、監管制度與環境影響。CERTS最早提出了微電網的概念，得到了美國能源部的高度重視。微電網是一種將分布式電源、負荷、儲能裝置、電力電子變換設備及監控保護裝置有機結合在一起的小型發配電系統。分布式電源最有效的利用方式之一，就是通過微電網的形式接入配電網。利用微電網的形式將分布式電源接入配電網，將促進分布式發電技術的發展，對電網的性能具有較大改善，包括減少輸配電損失，提高輸配電容量，便于提高電壓等級及電能質量。雖然采用分布式發電技術有著突出的優勢，但目前在實際應用上仍有一些問題有待解決，例如，由于目前智能電網的建設并沒有達到預期的水平，在正常情況下，“孤島”運行方式一般只在主網受到擾動或故障時才會發生。當電網中接入間歇性能源進行分布式發電時，會出現從主網脫離而進入“孤島”模式運行的情況。美國田納西州庫克維爾大學建立了一個微電網實驗工程，開始對電網中這兩種不同的孤島模式的檢測區分進行研究，通過本地檢測和遠程檢測相結合實現了孤島檢測，將智能算法及模式識別引入孤島檢測是未來的研究方向之一[8]。在歐洲在各大實驗室，微電網實驗項目正在如火如荼的進行著。例如希臘的國立雅典理工大學(NTUA)的單相試驗型微電網[14]，德國ISET研究所中DeMoTec實驗室開發的采用太陽能技術作為分布式電源的微電網實驗項目，曼徹斯特大學的分布式能源與飛輪儲能技術試驗系統。這些項目涉及了實驗室規模的微電網的運行和模擬[9]。NTUA已經將多系統(MAS)，可控負載和綜合監控系統成功整合至微電網實驗項目中。MAS是一種適用于自治的多個智能之間行為協調的系統，隨著智能電網建設進程的推進，電力系統的控制逐漸由集中式轉向分布式，原有的以EMS系統為代表的集中式控制系統將被逐步取代。在NTUA的實驗系統中，將復雜的電力系統結構簡化為由4種不同的節點組成，包括電能生產單元、電能消費單元、電力系統及微電網中心控制器(MGCC)。DeMoTec微電網實驗室將采用風機、光伏、熱電連供等多種分布式電源供電，若使微電網成功運行在孤島模式，系統中的儲能設備是不可或缺的，因此系統配備了30KW的鉛酸電池儲能設備。該實驗室證明了合理利用可再生能源進行微電網的系統設計可行可控的，更多的相關信息請參閱文獻[10]。在日本，該國最主要的官辦新能源開發機構NEDO于2005年開始在青森、愛知縣和京都三個區域開展使用分布式可再生能源發電的電網項目。而這些項目側重于發展與優化系統的控制與能源管理系統。盡管微電網的技術可行性已經在工程中多個實際測試項目中被證實，但是還是所帶來的經濟效益和環境改善還有待進一步研究[11]。馬六甲馬來西亞技術大學(UTEM)的電氣工程系近期設想了一個實驗室級的微電網系統。如圖2所示[12]，該系統包含發配電網及數據網絡，系統的潮流變化及運行狀態都通過傳感器和變送器讀取，然后使用標準通信協議由以太網送至服務器進行處理，根據實驗的需要，在服務器上可以使用自定義的控制算法。
3實驗室中的微電源仿真
微電網中使用的電源包括太陽能電池陣列、微型燃氣輪機、燃料電池、飛輪儲能裝置、小型風力發電機等。在實驗室環境中直接使用可再生資源進行發電是不合適的，因為取得這些資源的投資是昂貴的，而且需要大量的安置空間。另一個不利因素是可再生資源的重生成是難以準確預測和不可控的。實驗室中的微電源仿真對于了解微電源系統的動態特性十分重要，可作為其他研究的實驗平臺。以下對太陽能電池陣列、風輪機及微型汽輪機的模擬仿真做簡要介紹。
3.1太陽能電池陣列的模擬
圖3所示為一個太陽能電池模型伏安特性曲線，仿真器模擬直流電壓輸出的變化調整。光伏模擬器包含一套直流發電機(4000rpm，42V)及一臺120V2KW的直流可調電源。
3.2微型渦輪機
微型渦輪機在分布式發電系統中廣泛使用，并且在電熱聯產(CHP)系統中提供電源。微型渦輪機結構簡單，是一種單循環燃氣輪機，它可以驅動單軸和分軸機組。微型渦輪機可以用直流電機驅動一臺同步發電機來模擬。
3.3風輪機模擬
圖4所示為一種風輪機模擬的實施方案，它包含了3個部分：風速模擬器、發電機、電力電子轉換器。直流電動機和異步電機都使用電力電子調速裝置。
4未來研究的方向
智能電網的發展至今仍有許多問題有待解決，全面實現電網的智能化建設是一個循序漸進的過程。通過對更多更復雜的實驗系統及對運行數據和并網與孤島模式過渡的研究，智能電網的可靠性和安全性將進一步提高。下面簡要介紹未來智能電網與微電網相關領域的研究方向。
4.1替代能源的管理
建設智能電網的最終目的是實現能源兼容與替代，智能電網使用的各種類型的可再生能源，如太陽能和風能等。丹麥在全球風能領域一直都位居世界前列，據丹麥政府公布的策略計劃書，至2025年，丹麥風力發電比例將提高至50%以上[13]。加利福尼亞州州長杰瑞•布朗(JerryBrown)在2015年宣布了新的能源計劃目標，在2030年之前將可再生能源電力的比例提高到50％，加利福尼亞州在光伏發電、太陽熱發電和地熱發電的引入上迄今一直走在美國的前列。由于分布式替代能源位置分散，難以實現大容量儲能及系統具有隨機性的特點，需要建立用以協調統一控制的虛擬電廠(VPP)，促進可再生能源未來的高效和可靠的發展，實現智能電網的集中調度和市場運營[14]。
4.2能源效率與需求響應
提高智能電網的能源效率，一方面是通過使用節能高效的儀表和通信設備，使同時具備通信的可靠性和時效性；另一途徑是通過需求響應機制。需求響應要求客戶改變他們的正常的消費模式，使供電部門和電力用戶可以同時監控和調整用電行為，以響應系統的要求的變化。例如將尖峰時段的用電需求轉移到低谷時段，顯著提高系統的利用率。為了實現上述功能，需要開發從能源計量解決方案，到動態電網整合管理和可靠的通信系統一整套智能系統。
4.3自愈系統
在傳統的電力網絡中，自愈是難以實現的，在傳統電網中的細小故障就可能會導致長時間大規模停電。隨著智能電網的概念的提出，未來配電網將以更有效的方式來監測和處置故障，包括故障檢測、故障定位和自我恢復。這些都需要強大的通信系統為電力安全提供保障，更重要的是對電網穩定控制體系及故障協調的模型和算法的研究，總結以往大停電事故的相關演化規律。
5結語
本文簡述了智能電網的主要特征，總結比較了傳統配電網與智能電網的關鍵技術及實現手段。此外，通過介紹美國、歐洲、亞太地區微電網實驗項目的研究概況，能夠對當今國外微電網研究進展及先進理念有更加直觀的了解，這也是進一步研究和拓寬研究思路的有效途徑。最后，本文對智能電網未來的研究方向作了簡要的總結和展望。
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關鍵詞：智能電網；特征；現狀；發展趨勢
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.139
在提倡綠色節能，實現又好又快發展，最大限度的開發電網系統的能源效率的時代號召下，智能電網應運而生。智能電網的發展也和國家安全，經濟發展及環境的保護息息相關。目前，包括美國、歐盟為代表的不同國家和組織均將智能電網視為21世紀電力網絡的發展方向，提出建設具有靈活、安全、清潔、經濟、友好等特征的智能電網。
國內外相關的電力行業已經邁開了探索和建設智能電網的步伐，本著從實際出發，實事求是的原則，不同國家和地區采取了不同的實踐方式，制定了適合本國的智能電網的發展藍圖。
1 智能電網概述
智能電網是什么？美國電科院是這樣定義的：一個由眾多自動化的輸電和配電系統構成的電力系統，以協調、有效和可靠的方式實現所有電網的運作；具有自愈功能；快速響應電力市場和企業業務需求；具有智能化的通信構架，實現實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠和經濟的電力服務。可見，智能電網融合了信息、數字等多種前沿技術的輸電和配電系統。
2 智能電網特征
2.1 自愈性
智能電網的自愈是指能夠實時掌握電網的運行狀態，能夠及時發現、診斷和消除故障，在盡量少的人工干預下，快速隔離故障，自我恢復，避免出現大面積停電，從而提高系統運行的穩定性。
2.2 互動性
在智能電網中，實現電網和批發零售電力廠商之間的平穩連接，從而完成電網和客戶的智能互動。電能交易的方法和定價方式正逐步改變，供需雙方在市場中的互動也愈加頻繁，這就要求電網必須能夠靈活支持各種電能的交易與往來。
2.3 可靠性
智能電網能夠更好地應對包括自然和人為因素在內的各種干擾，在出現擾動后，能夠迅速地采取一系列措施，使人身、電力設備以及電網的安全得到保障，最大限度的減少干擾帶來的影響，并能快速恢復正常供電。
2.4 兼容性
智能電網的兼容性是指允許不同類型的電力系統友好接入，涵蓋了分布式發電和集中式發電，可以解決日益增長的電力需求和環境保護這一時代主題的矛盾。集中式發電廠可實現遠距離輸送電能，分布式電廠可減少對其他能源的依賴性，滿足社會和諧、友好發展的要求。
2.5 經濟性
智能電網通過市場機制的運用，采取推動節能減排、供需互動等措施，實現對資源的合理規劃、建設、投入運行和后期維護的良好管理，可提高發電的效率，降低網絡損耗，來解決負荷率不高以及設備閑置等現存問題。可見，智能電網可有效提高資產的利用率，降低運行成本，減少投資，為更好實現經濟性運行提供了可能。
3 現階段我國智能電網的發展情況
近年來，我國已經邁開了智能電網發展的步伐。2007年，華東電網首當其沖開展了我國智能電網的研究，并提出了“三步走”的戰略：2010年初步建成高級調度中心；2020年全面轉型，建成具有初步智能特性的數字化電網；2030年將建成具有自愈能力的智能電網。2009年，國家電網公司首次公布了我國智能電網的發展計劃。
但基于我國資源分布不均，電網基礎設施較薄弱等因素的影響，我國智能電網的建設還處于發展不平衡的初級階段。并存在以下問題：（1）對智能電網缺乏準確的定義，對其發展方向尚不明朗。（2）實現智能電網的許多關鍵技術還沒有得到解決。（3）配電網自動化水平較低，許多新技術應用尚待提高（4）用電的營銷模式目前仍以人工為主，相對落后（5）我國的調度系統不能滿足當代能源建設以及特高壓電網的需求。（6）我國電能具有電源和負荷相對較遠的特點，故需采用大容量高電壓的輸電，這也意味著對輸電線路的更高要求。
4 智能電網的發展趨勢
隨著經濟社會的發展，由于智能電網將會使電能的利用更加安全、環保、高效，所以被越來越多的國家和地區所接受和認可。基于不同的國情和發展側重點，其制定的發展戰略也各具特色。
我國的智能電網應在總結西方發達國家的技術經驗之上，結合我國的具體國情，從實際出發，積極推動智能化電網的研究和建設。目前，我國已將智能電網納入國家的發展戰略并推進實施，可以預見，我國智能化電網將步入快速發展階段，正在邁向另一個新時代。
從社會發展的長遠角度來看，新技術的出現和經濟的發展是智能電網產生的先導條件。智能電網的發展是提升電力系統的安全性與可靠性的內在需求，發展智能電網是實現可持續發展的重要舉措，智能電網的發展也能夠調動市場經濟的發展，實現相關電力企業利潤的最大化。智能電網的發展勢必會帶動社會的巨變。
參考文獻：
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【關鍵詞】 智能電網 新技術 信息化 發展
隨著我國經濟發展，工業化的推進，生活水平的改善，人們對電力資源的需求日益高漲。但是資源終歸有限，我國電力形勢也顯得日益嚴峻，人們對智能電網的關注程度越來越高。實現電網的智能化運作，提高電力資源的利用效率就成了當前我國電力行業的基本要求。隨著信息技術以及自動控制技術的發展，智能電網的概念也呼之欲出。智能電網能夠有效提升工作效率，對節省電力資源，實現電力系統的智能化運作具有重要意義。
1 智能電網概述
智能電網是建立在集成的通信網絡的基礎上的，它主要是通過利用傳感器，測量技術以及自動控制技術對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控，從而實現電網的安全，可靠，高效運行。智能電網本身具有能耗少，安全性高，穩定性強，電力資源利用率高的優點。智能電網是電力技術進一步發展的產物，因而也可以稱之為第二代電網。
由此可知，智能電網有如下幾個特點：
（1）自愈和自適應。能夠及時發現、快速診斷和消除故障隱患，并且能夠在盡量少的人工干預下，快速隔離故障、自我恢復；（2）保證電網安全穩定和可靠運行；（3）使用雙向信息流，實現發電與用電的互動，從而可以進行發電與用電的綜合調度；（4）設備利用率得到提高；（5）間歇式可再生能源的接入。
2 智能電網與傳統電網的差異
傳統電網是一個剛性系統，電源的接入與撤出、電功率的傳輸等都缺乏彈性，調控性能差；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；系統自愈、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；系統內部存在多個信息孤島，缺乏信息共享。，所以傳統電網不能構成一個實時的有機統一整體，所以整個電網的智能化程度較低。
與傳統電網相比，智能電網將進一步拓展對電網全景信息的獲取能力，整合系統各種實時生產和運營信息，通過加強對電網業務流實時動態的分析、診斷和優化，為電網運行和管理人員提供更為全面、完整和精細的電網運營狀態圖，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，最大程度地實現更為精細、準確、及時、績優的電網運行和管理。另外智能電網將進一步優化各級電網控制，構建結構扁平化、功能模塊化、系統組態化的柔性體系架構，通過集中與分散相結合，靈活變換網絡結構、智能重組系統架構、最佳配置系統效能、優化電網服務質量，實現與傳統電網截然不同的電網構成理念和體系。
同時在能源上，智能電網也在傳統電網的基礎上進行了優化，用戶側能源開始精細化管理，分布式能源（風能，太陽能）更普遍的運用。
3 智能電網的發展趨勢
總的來說，智能電網還是處于研究階段，尚還不能投入到電網運營中去。接下來就來詳細探討智能電網的發展趨勢。針對智能電網的發展趨勢的研究，現在從智能電網的決策系統，系統集成，監控方式三個角度來分析。
3.1 決策系統
未來對決策系統的要求必然是要高效可靠。快速仿真決策技術就是基于事件響應研究出來的，在實際應用中將明顯優于傳統的靜態安全分析系統。快速仿真決策系統，它能夠通過為智能電網提供數學支持，從而使電網對各種故障及早預判，及早發現，及早處理。
對于智能電網的決策系統還要基于知識共享系統，通過互聯網，將大數據傳到云端供各地系統共同使用。在未來的智能電網中，電力網絡系統中的信息將以幾何級的數量增長，信息之間的關聯度也將越來越緊密。要想實現及時高效的決策就必須要綜合這些信息。廣域，多層次的知識資源共享系統的建立就顯得非常重要。基于知識的智能電網決策系統，能夠實現對資源的高效利用。
3.2 系統集成
智能電網在系統集成方面表現出分布式，分布式系統集成主要包括分布式發電，分布式儲能，需求響應等三部分。在未來的分布式發電系統中既可以接入配電系統，也可以不接入，即發電機同時也可以自行運行。這就對集成技術有了更高的要求，是日后研究的重要課題之一。其中的研究難點是對DG的接入，這需要引起我們高度重視。
需求響應也是未來智能電網要發展的重要方向。用戶對電能有不同的需求，針對需求響應，智能電網要實現在正常，緊急與恢復狀態下的協調運行，這也進一步提高了設備的利用效率。
3.3 監控方式
從監控方式的角度來進行分析。當前的監視控制方式是各母線上相對獨立的控制，僅僅是針對部分環節上的變動進行監測然后合理控制。隨著電力形勢的日益復雜，過去技術的局限性也越來越明顯，新的監控技術就應運而生。在今后的發展過程中我們主要是要采用MAS形式的監控系統。MAS監控系統與傳統的監控方式相比更具有伸縮性，遺留系統之間的關聯度也有所增強。當前MAS系統在人工智能領域得到了深入研究 ，相信在今后的發展中MAS監控方式將得到有效利用。
4 民營企業如何把握智能電網所帶來的機遇
智能電網雖然主題是“電網”，但實際上是一個非常綜合的領域，是通信、材料、控制、計算機等相關的前沿技術與電網技術的融合和統一。對于一次側和二次側的純電力設備，已經被國內外大型企業占領，而且技術含量和穩定性要求都很高。而在電力通訊領域和信息化建設方面，這些企業的研究能力相對弱一些，給了新興企業突破口。同時通信和信息技術作為智能電網發展的重要技術支撐部分，以后有很大的發展潛力。
可再生能源的開發，例如水電，風電，太陽能，也是國家大力扶持的項目，但由于資金門檻高，要在此突破還是有難度。目前在分布式發電的研究上，主要問題是缺乏有限的接入方式和營運模式，也是在技術上的一個突破口。而需求側管理，是在智能電網建成后，對用戶上的負荷調度進行管理，更多地給用戶提供便利，從而獲取利益，這也將是一個很不錯的研究方向。
5 結語
就智能電網本身的前景來看，目前至少是電力領域內最熱門和前沿的問題，國家也在這方面投入了很多。考慮到電力畢竟是現代一切工業的基礎，所以在未來20年成為引領電力乃至整個工程界發展的母題，應該說問題不大。
參考文獻：
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一、引言
在20 世紀90 年代初興起的寬帶電力通信，是在1Mbps 以上通信速率、在2～30MHz 之間的帶寬限定的電力線載波通信。在這一技術中，把將原有的電力線網絡改裝成電力線通信網絡，不需要重新布線，現有的配電網配置上PLC終端、中繼、局端設備及附屬裝置，插座被轉化為信息插座。通過電力線路這一技術構建高速因特網，使“四網合一”最終實現，能夠完成多業務如視頻、語音和數據等的承載。把電源插頭插上終端用戶就能夠接入因特網，進行電視頻道節目的接收、打電話等。
二、發展歷程
國內外目前主要有兩大陣營美國和歐洲，在智能電網和智能小區上的應用是美國主要研究的方向，在Internet高速接入網方面的應用是歐洲的主要研究方向。我國在這一技術方面的研究起步比較晚，但是有較快速度的發展。（1）中國電力科學研究院1999年5月對相關技術開始進行開發研究，并且和韓國KEYIN公司2000年在華北電科院宿舍和電力大學進行測試，測試結果為1Mbps速率。（2）中電飛華2002年在北京建立了三個Internet網試驗點，采用具有良好的穩定性和速度的電力線接入方式。（3）國家電力調度通信中心電網調度自動化系統在2003年被研發出來，在理論上為開展國家智能電網打下了基礎，而且同年對低壓配電網電力線高速通信技術進行了研究。（4）2005年對電力線通信寬帶接入系統進行了完善。國家電網公司和Intellon公司與DS2公司這兩大國際廠商進行了全面的合作，在國內多個省市中基于DS2方案的AMI系統已經被成功試用。（5）國家電網公司在2009年5月對堅強智能電網的發展進行了規劃：堅強智能電網的發展在2009-2010年進行規劃試點；全面建設是在2011-2015年，對城鄉配電網和特高電壓網加快建設；統一的“堅強智能電網”建成是在2016-2020年。
三、寬帶電力線載波通信系統的應用現狀分析
（1）電力通信系統。該系統的接入通信的主要手段是寬帶電力通信技術，公網無線通信、中壓寬帶載波、光纖為補充接入通信手段，對電力終端用戶實現了采集與監控用電信息，提供實時雙向的通信通道給智能家居和智能用電管理。對智能化電力供應電力終端用戶在使用的時候，一方面能夠與電網等企業隨時進行信息的全面互動，另一方面也能體驗遠程教育、IP電話、電力寬帶上網、遠程醫療、遠程辦公等信息服務。隨同用電一起享用這些服務和資源，快捷方便。（2）智能家居服務系統。智能電網中智能家居服務系統是用電環節的主要組成部分，其組成包括用戶交互終端平臺和社區主站管理平臺。電網和用戶之間的互動通過家庭智能交互機頂盒或交互終端系統完成，一系列特色服務得以實現如醫療、網絡增值、配送、物業、查詢等，對家庭靈敏負荷進行功能控制和用電信心的采集如電冰箱、空調、電熱水器等，并建立家庭安防系統，該系統集紅外探測、煙感、燃氣泄露、緊急求助于一體。智能電網技術的友好開放、靈活互動、服務多樣、經濟高效、先進性的特征在這個系統中得到了集中的體現。
四、系統中采用的技術
（1）在傳輸媒介中，與無線、電纜、光纖、電話線等相比，電力線載波進行網絡信息的傳送，不受無線環境影響和布線困擾。（2）信號調制手段。采用OFDM 技術是主要的寬帶電力線通信信號調制手段，它的優勢是適合高速數據傳輸、抗噪聲能力強、頻譜利用率高等，是系統的核心技術。
五、技術優勢
（1）安裝簡單，使用便捷；（2）功耗低，無輻射；（3）穩定的傳輸；（4）低成本組建，不需要布線；（5）廣闊的覆蓋范圍。
六、結束語
通過上述內容對目前國內外寬帶電力線載波通信系統的現狀、實際應用效能、前景、相關技術有了初步的了解。隨著不斷發展的互聯網，劇增的寬帶接入，寬帶電力線載波通信系統所具有的優勢，在未來將得到廣泛的應用和普及。
參 考 文 獻
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關鍵詞：電氣自動化技術 電力系統 運用
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00
1 電力系統中電氣自動化技術的運用方向
1.1 電力系統自動化實時仿真系統方向
仿真系統作為一個能夠獨立運營并且模擬實際運營情況的系統，通過對電力運營仿真系統的研究，我們可以創造出一個全方位封閉的系統網絡，如果配合數字系統的使用，可以構建一個足夠真實的環境來進行相關研究，能夠很方便地進行各種潛在錯誤的排查，提高實驗的真實性，為后來實驗的開展提供幫助。
1.2 電力系統中的人工智能方向
電力工業作為我國現代化產業的基礎，在國民經濟體系中發揮了無可替代的作用，因此電力系統的調整和升級也勢在必行，人工智能作為一種新型產業能夠最大程度地提高電力系統的運營效率，通過對人工智能的應用，不僅能夠讓電力系統穩定運行，還能提高整個系統的穩定性和智能型。
1.3 電力系統配電網自動化方向
國際上自動化技術在電網系統的運用已經發展到相對比較成熟的階段，如果搭配上各種軟件，完全可以引進到國內，為我們的電力系統所用，再加上輸電網的理論算法的一項技術。在進行負荷預測時，主要是適用人工智能灰色神經元算法，而過配網遞歸虛擬流算法則一般應用于潮流的計算。這兩個技術支撐起了整個電網運行算法，這一技術的運用也是整個自動化技術發展的關鍵所在，該技術能夠有效地為應用于配電網上的路由、衰耗等問題提供行之有效的解決辦法，將載波接收得到靈敏度提升到了一定的水平。
2 電氣自動化技術在電力系統中的應用
2.1 智能電網技術中的應用
智能電網的技術能夠和其他技術相互配合，尤其是和計算機系統的配合，能夠最大程度地發揮出智能技術的優勢。因此這一技術在實踐中的運用也越來越廣泛，智能電網技術是一個比較大的概念，能廣泛涉及電力的配給和輸出、調度運營等方面，通過對電力系統的自動化升級，能夠讓整個電網技術的穩定性和效率大幅度提高，能讓整個電網系統都劃歸中央電腦的管轄之下，促進我國電網系統的完善和發展，而在這之中，通訊技術也使電網系統運行的一個熱門領域，計算機可以促進系統的零延時通訊，提高信息監管的質量。
2.2 變電站自動化技術的應用
變電站在整個電網系統中無疑處在核心地位，而計算機技術能夠最大程度上地提高變電站系統的運用，變電站系統在設計之初就建立在計算機系統的基礎上，而計算機系統也隨著變電站的完善和發展而不斷完善著。隨著通訊介質的革新，比如光纖取代傳統的電力信號，能夠大幅度提高信息的傳輸效率，并且減少傳輸中的損耗，完全有可能實現用戶和變電站的直接連接，有利于變電站直接通過客戶反映的需求來進行電力的配給活動。
2.3 電網調度自動化技術
電網調度也是整個電網系統無可取代的環節之一，自動化的電網調度能夠很方便地投射電力給需要的用戶，這種智能化的電網調度總共分為五個層次，即縣級調度、地區級調度、省級調度、大區調度和國家電網調度。計算機的運算能力是這五個調動層次的基礎和核心，只有計算機信息系統的運用和普及才能支撐起整個電網電動自動化的改造，以計算機系統為核心的電網調動能夠充分發揮電網系統各個環節的功用，實現對整個電網系統的整合優化，通過將各個部分，無論是供電所還是工作站、變電站，都可以納入到智能電網系統當中，實現整個電網的一體化運行，不僅如此，在電網調度自動化中，計算機還應當監控電網的運行，及石材及數據，并對電力負荷狀態進行有效的預測。如圖1所示。
2.4 電力系統自動化中PLC技術的應用
PLC技術是通過繼電接觸控制技術和內部存儲系統相結合，誕生出的一個新型技術。這項技術一開始是從工業不斷發展的背景下被研究出來的，可編程邏輯給了這項技術極大的便利，并且這一技術在最近漸漸地被運用到電力系統領域。系統極高的靈活性和適應性能夠很快契合不同的電力網絡，展現出極大的控制能力，減少電網的能源損耗，并且可以實時地采集電網運行時的各種數據，實現系統的傳送與轉換。
3 電氣自動化技術在電力系統中的應用發展趨勢
新型的電氣自動化技術給我們提供了更為廣闊的視野，也為我們進一步把計算機融入到電網系統當中提供了一個嶄新的思路，這一思路能夠幫助我們進一步普及電力網絡系統，譬如LED電力自動化技術的使用，這項技術能夠完成多個廠家的信息整合，實現信息和技術的交流與共享，極大地提高幾個企業的競爭能力和市場適應能力。未來多媒體和計算機系統必將和電力網絡系統合二為一，成為我國國民經濟發展的基礎和支柱。
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關鍵詞：電網智能化；節能減排；供配電網絡
中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0004-02
隨著經濟的迅猛發展，各國對能源的需求越來越高，而與之對應的是能源短缺與環境問題，因此，對能源進行調整和優化，實現社會可持續發展，是各國政府都亟待解決的問題。我國黨的十明確要求在節能減排的前提下，實現我國經濟的可持續發展。基于此，電網智能化是非常重要的。利用數字化信息網絡構成的智能化電網，能夠實現能源開發、能源發電、電力輸送、電力供應等，可以保證電網供電的穩定性與安全性，確保電網電能的質量，提高電能的利用率，因此，電網智能化無疑是未來電網發展的必經之路，對于節能減排有著舉足輕重的作用。
1 電網智能化的特征
電網智能化采用了先進的信息通訊技術、測量技術、計算機監控技術，可以實現對電網的運行進行優化，并且能夠對電網擾動進行預測和應對。電網智能化具有以下優勢：
（1）電網的智能化使得電網抵抗故障與干擾的能力增強。當電網在遭受外界天氣條件、人為破壞等情況下，不會造成大面積的停電，確保電網能夠正常運行；同時，電網智能化使得電網信息安全能力提高。
（2）電網智能化能夠提高電網系統的預警能力與控制能力，通過進行在線安全分析，電網能夠進行故障的自我診斷、隔離，并且能夠進行自動恢復。
（3）通過電網的智能化，使得可再生能源的接入以及微電網的接入變得簡單，使得用戶與電網的交互更加高效。
（4）通過電網的智能化使得能夠有效開展電力交易，從而確保了資源配置的合理性，并且電網損耗降低，電能利用率提高。
（5）電網智能化能夠使得電網運行的成本降低，優化了資產，并且由于便于接入可再生能源，從而使得用戶電價降低，同時排放水平降低，保護了環境。
（6）電網智能化促進了電網信息的高度集成，使得電網管理能夠實現標準與規范化。
2 電網智能化的發展前景
（1）基于先進的通訊技術，構建高速、集成、實時以及雙向的通信系統的電網，是電網智能化的發展趨勢。電網數據的獲取、保護離不開通信系統，因此，電網智能化必須以完善的通信系統為基礎。實現電網智能化需要將電網通信系統和用戶緊密聯系起來；電網不同智能電子設備、集控中心、衛星定位系統、智能化測量儀表、電網后臺控制器、電網智能化的計量設備，與電網用戶實現網絡通信。電網智能化的通信系統要求基于通信網絡開放的結構，從而能夠實現具有統一性的即插即用的環境，使得電網電器件之間網絡化的通信得以實現；另外，電網智能化通信系統實現了技術規范的統一性，電子設備、傳感器等在電網實現了智能化的通信，系統和設備的信息實現無縫對接，從而利于電網系統之間、設備之間以及系統與設備間的操作。
（2）電網智能化的另一個發展方向是電網先進的控制技術。在電網中發展控制技術，能夠實現對電網的診斷、分析、預測以及控制，從而根據分析的狀態采用智能化的算法，對電網中有影響的因素進行減輕或者消除，同時利用先進的控制技術，使得電網能夠實現電能質量的智能化優化。通過電網智能化控制技術，能夠使得電網輸電、供電、配電以及用戶側得到有效控制，同時對于電網的有功與無功進行管理；而電網智能化的先進控制技術，能夠和電網的事件進行快速響應，并進行診斷，同時對于市場報價也能夠支持，從而使得電網資產管理水平得到了提高；電網的智能化的控制的自愈性質使得電網可靠性得到大幅度提高。
（3）供配電網絡的集控是電網智能化發展的一個重要方向。電網智能化應用先進的電子技術、大容量的儲能技術以及超導技術，使得輸電網絡性能極大提高。通過電網智能化，使得電網與負荷之間能夠獲得平衡點，使得電網電能質量不斷提高。基于智能化的新技術與新設備的集成應用，使得電網輸配電的可靠性以及容量得到改善，并且能夠在電網中引入更多的儲能設備，而電網中引入的微電網不但使得電網的可靠性提高，同時也提高了電網的經濟性。
（4）電網中多功能計量表的應用是電網智能化發展的一個方向。電網實現智能化，必須基于可靠安全的物理電網結構以及安全的信息交互平臺，將電網各種數據信息進行整合，從而可以獲取準確、完整的電力流信息以及業務流信息等全景信息。利用對電網系統實時的生產數據以及運營數據的分析整合，從而加強電網動態數據的分析與診斷，不但能夠確保電網的安全運行，同時也有利于電網管理人員獲得完整的電網運行狀態圖，同時給電網運行提出智能化的輔助措施，為電網安全、穩定運行提供盡可能大的精細、及時、精確的控制方案。電網智能化可以將風能發電、太陽能發電等清潔能源發電引入電網，從而形成分布式的電網系統。人性化的智能計量表，是電網用戶和電網的連接點，通過電網智能化的計量表，實現了對電能的雙向管理，能夠促進供電方和用戶進行互動，用戶可以通過電網智能化的電表的連接，及時獲得用電信息；同時，用戶也可以及時了解電網的運行狀態、電網電壓、功率等數據，從而使得用戶能夠對用電進行及時的調整；通過動態的計費方式，用戶能夠根據用電情況制定符合自身實際情況的用電方案，對用電設備的用電進行及時的調整，實現用戶節能的目標。
（5）基于信息化技術的發展，無人化管理也已經成為電網智能化發展的一個重要方向。電網中通過智能開關設備，能夠實現報警信號數字化的傳輸、信號指示等，另外能夠實現智能開關設備操作控制、聯鎖、閉鎖以及和其他設備的通信等。電網設置自動化的在線監測與專家檢測系統，實現了對電網無人化的智能化監控。通過電網通信網絡實現數據傳輸信息化，將采集的數據進行共享；電網檢修專家系統基于設備的實際情況，對缺陷進行檢修，根據設備歷次的實驗數據、運行數據以及在線數據等的分析與比較，對電網的運行狀態進行評估，同時根據評估的結果制定相應的方案，從而實現了無人化管理，也使得維護工作量降低。同時，電網中安裝數字化的繼電保護裝置，具有可以遠方投退保護的軟壓板，從而實現了保護定值區遠方切換，從而實現了電網保護裝置運行無人值班化。
3 結語
隨著世界性能源危機的出現，電網智能化發展已經成為了關系到各個國家發展的重要課題，通過現代化的信息技術、控制技術、先進的設備，智能化的電網計量設備實現電網智能化已經成為人們的共識。通過發展電網智能化，實現電網用電的優化，不但能夠使得用戶的電費支出降低，更重要的是能夠使得電網穩定高效運行，從而提高電能利用的效率，降低了能耗，實現了節能減排的目的。
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關鍵詞：西部；電力系統；電氣；自動化
0 引言
西部地區相對于東部地區，經濟與技術的發展相對滯后，這一點是毫無質疑的。然而，西部地區在電力系統輸出方面也有著較多的優勢，比如可再生能源發電的能力則是東部地區不可比擬的。因此，西部地區電力系統構建過程中，除了考慮東部地區電力發展經驗外，還要考慮到西部地區電力發展自身特點，來進行電力系統的優化和整合。從現行國內電力系統地發展來看，智能電網是近年來較為新興話題之一，漸進成為現行電力系統發展的主流，作為電力工業的最新發展方向為人們所關注。眾所周知，保障電力供應，降低公眾使用成本是電力行業不得不面對的話題。而電力系統由于各類技術的相對欠缺。電氣自動化一直處于相對薄弱的環節。當前，電力系統相對較為完善，而電力工業系統技術也相對較為提升。智能電力系統成為電力工業發展的社會需求。為應對氣候、能源、災害危機，智能電力系統地建設更為人們所關注，智能系統在一定程度上的安全、自救、環保等特點能夠在各方面環境中系統的優化能力優先于傳統電力系統。
1 智能電力系統構建基礎
智能電力系統其優化特性，表現為兩個方面。一方面表現為發電側，另一方面表現為用戶側。智能電網表為集權與分權方式調適性進行，通過可再生能源如風力、水力進行大規模的比重的電網接入，通過大量分布式小量集團式與大量集成供給相結合輸出到用戶側，緩解了原來火力發電為主體的電能獲得困境的瓶頸性問題，使電能輸送更加隨機性和調控性。在用戶側一方，發揮智能家居“即插即用”的特點，采用家用電器單向受電轉向雙向互供電方式 ，形成了相對較為合理化、人性化配電和應用系統。智能電力系統的技術構建基礎源于三個方面，一個是源于當前數字化系統的出現，通過在公共信息調控基礎上進行上從供電到用電兩個層面進行一系列信息反饋、測算、傳感和調節，其中，測算與控制技術成為智能電力系統存在的重要前提和基礎。二是，源于現行系統管理軟件的出現，為智能電網的管理提供有力的管理工具，在電力輸送與用戶作用的體系中，管理系統通過流量的管理進行主動的測算，借助網絡分析方法，即時性對網絡電流形成一系列的監控，從而，了解電力輸出和應用的總體情況，從而進行智能性調度和主動性調控，來滿足市場性電力需求。
2 智能電力系統發展必然要求
從定義上來界定，智力電力系統是一個信息化、自動化、數字化與個性化整合性的電力供給和調控系統，針對電力作業的具體環境可以進行自我維護、自我預防和兼容性相對較好的電力整合體系。在很大程度上，可以說智能電力系統是智能系統與電力系統完美結合，或者說電力系統的智能化建設。智能電力系統的建設一方面基于技術原因，另一方面也是基于市場方面的考慮。作為國計民生重要組成部分電力系統，滿足人們日常生活電力需求外，市場需求也是電力系統發展的重要方面。電力市場多源化也給區域性電力系統本身造成一定程度上的競爭。若是想在局部區域內獲得電力系統的競爭力，智能電力系統的引入也是電力系統發展必然要求。智能電力系統的穩定性特點，為市場電力需求主體提供相對穩定的動力來源，保障其生產的正常進行，這一點具有著足夠的競爭力。電力市場改革則引導著智能電力系統出現在電力市場中。同時，市場用戶選擇權放開，也是促發智能電力系統選擇權出現的重要方面。智能電力系統通過新技術的應用保障電力系統的安全性和穩定性。同時，能夠為適用用戶的電力需求而自行調節，這一方面尤其受到用戶所青睞。
3 智能電力系統電氣自動化應用
傳統的電網按照需求量進行大電源流的固定方向輸出，相對較難預測電力負荷。從電網運行能力和承載負荷能力都較難適應突然高峰用電的需求，同時，隨著電力系統用戶需求的增加。計劃性、預測性和干擾性必然成為未來電力需求要面對的重要問題。智能電網則在諸多方面解決了以上問題。從長期投資來看，可再生能源的大量介入，則完成解決了電源短期上升，而供給難以實現的問題，尤其是在西部地區，風力、水力發電的能力是相對較為充足的。通過智能電網的主動監測能力來實現機組和用戶側運行情況，并且，可以實現用戶側和輸出側進行調控，通過適度調整不必要的報修或不適當的檢修來提高電力供應能力。同時，智能電力檢測系統可以實現全方位、實景式電力系統全監測，為間隔式電力系統調整提供了全面的參照，監測數據也能使電力系統進行及時的自我維護，調整其運動能力則保障了供電能力的最大化輸出。
電氣自動化在智能電力系統中占有核心性地位，存在于智能電力系統中，又獨立于智能電力系統之外。除了以上所提到的智力監測部分，同時，還表現在仿真性工作中和配電網統內。通過實時仿真性電力實驗室的應用，可以用來檢測電力系統的運行情況，當然，電力人員也能夠通過仿真系統的電力裝置來測試電力系統的穩定情況。當然，可以預見的是計算機技術在智能電網的電氣自動化應用過程中，表現會越來越突出。同時，電氣自動化也隨著計算機技術的發展在各個方面進行全方位的應用。PLC技術則就體現了的電力系統對電氣自動化主體性應用，從順序控制、溫度、信息化諸多方面都表現出電氣自動化的優勢。
參考文獻：
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【關鍵詞】智能電網；研究現狀；發展趨勢
1.智能電網技術概述
智能電網（Smart Grid），就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，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技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標，其主要特點包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。智能電網在技術上包含4個基本特征：信息化、數字化、自動化、互動化。其中：信息化是指實時和非實時信息的高度集成、共享和利用；數字化是指電網對象、結構及狀態的定量描述和各類信息的精確高效采集與傳輸；自動化是指電網控制策略的自動優選、運行狀態的自動監控和故障狀態的自動恢復等；互動化是指電源、電網和用戶資源的友好互動和協調運行。
2.國內外智能電網技術的研究現狀分析
由于不同國家的國情不同，所處的發展階段及資源分布的不同，因而各個國家的智能電網在內涵及發展的方向、重點等諸多方面有著顯而易見的區別。美國在智能電網建設中更加關注電力網絡基礎架構的升級更新，以提高電網運行水平和供電可靠性，同時最大限度利用信息技術，實現系統智能對人工的替代。其發展智能電網的重點在配電和用電側，注重推動可再生能源發展，注重商業模式的創新和用戶服務的提升。歐洲國家發展智能電網主要是促進并滿足風能、太陽能和生物質能等可再生能源快速發展的需要，把可再生能源、分布式電源接入及碳零排放等環保問題作為側重點。而日本構建智能電網則以新能源為主，日本將根據自身國情，主要圍繞大規模開發太陽能等新能源，確保電網系統穩定，構建智能電網。
目前，我國已經具備發展智能電網的條件，電網的發展已經發生深刻變化。通過智能電網建設，電力各領域已經發生飛躍和提升。我國智能電網的發展更多地關注智能輸電網領域，把特高壓電網的發展融入其中，保證電網的安全可靠和穩定，提升駕馭大電網安全運行的能力。另外，我國電網企業正在轉變電網發展方式，用戶的用電行為也在發生變化。以建設智能電網為抓手，能夠比較方便地建成滿足未來需要的下一代電力網絡。要實現電網智能化目標，有許多技術需要進行研究。其中輸電網中基于相量測量單元的廣域測量系統、柔流輸電和配電網中分布式發電、自動抄表、需求側管理等很多技術，在智能電網概念提出前就已經在研究，并且取得了不錯的成績。智能電網的發展，會讓這些技術提高到新的層次，并使研發工作更有用武之地。此外還要開發諸如儲能技術、先進的雙向式自動計量表計設施、風能和太陽能等可再生能源的接入技術、微電網等一系列新的技術。智能電網也需要不斷整合和集成企業資產管理和電網生產運行管理平臺，從而為電網規劃、建設、運行管理提供全方位的信息服務。國家電網公司建設的SG186工程，為構建智能電網打下了基礎。
國家電網公司近日建成投產了110千伏四川北川和220千伏青島等7座智能變電站，這是中國在智能變電站核心技術研發、關鍵設備研制和產品制造等領域實現的重大突破，也是中國堅強智能電網建設實現的重大突破。這一突破使我國占據了智能變電站技術的國際領先地位，成為世界智能變電站技術的引領者。
2009年5月，在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上，國家電網公司正式了“堅強智能電網”發展戰略。2009年8月，國家電網公司啟動了智能化規劃編制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建設、重大專項研究和試點工程等一系列工作。堅強智能電網是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度體化融合的現代電網。“堅強”與“智能”是現代電網的兩個基本發展要求。“堅強”是基礎“，智能”是關鍵。強調堅強網架與電網智能化的高度融合是以整體性、系統性的方法來客觀描述現代電網發展的基本特。電網的“堅強”與“智能”本身也相互交叉，不可拆分。堅強智能電網是堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動的電網。堅強可靠，指具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應；經濟高效，指提高電網運行和輸送效率，降低運營成本，促進能源資源和電力資產的高效利用；清潔環保，指促進清潔能源發展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費中的比重；透明開放，指電網、電源和用戶的信息透明共享，電網無歧視開放；友好互動，指實現電網運行方式的靈活調整，友好兼容各類電源和用戶接人，促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。堅強智能電網的總體發展目標是：建成以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以信息化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的現代電網。
3.我國智能電網技術的發展趨勢
智能電網已被國際上眾多國家所認可，都在基于不同的國情、出發點和認知程度，對其發展和實施內容上各具特色。我國的智能電網又該如何發展呢？
中國的智能電網發展，應在博采眾家之長的基礎上，遵循中國特色進行規劃實施。既要立足于目前處于發展期的現實，又要兼顧未來成熟期的前景。要積極推動堅強的智能化電網的研究和建設。
雖然各國對智能電網的認識和理解并不統一，但利用現代信息技術、控制技術實現電網的智能化已成為普遍的共識。我們要密切跟蹤這一趨勢，從中國國情和實際出發，在充分調研國際、國內智能電網研究和發展現狀的基礎上，統籌特高壓電網發展和信息化企業、數字化電網建設等工作，按照安全可靠、清潔高效、自愈可調的要求，盡快研究提出以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的智能電網目標框架和技術路線，積極推進相關工作，加快構建國際領先、自主創新、中國特色的智能電網。
2010年“加強智能電網建設”被寫入政府工作報告之后，2011年又被納入國家國民經濟和社會發展“十二五”規劃綱要，這表明智能電網已作為國家戰略推進實施。多個省市將智能電網作為重要發展內容，依靠國家力量全面建設智能電網的在經過多年的電網發展積累和近兩年來的智能電網創新實踐的基礎上，我國智能電網將進入快速發展軌道，前景十分值得期待。
2011年我國堅強智能電網進入全面建設階段，將在示范工程、電動汽車充換電設施、新能源接納、居民智能用電等方面大力推進。“十二五”期間，國家電網也將投資5000億元，建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網架和13回長距離支流輸電工程，初步建成核心的世界一流的堅強智能電網。國家電網制定的《堅強智能電網技術標準體系規劃》，明確了堅強智能電網發展技術標準路線圖，是世界上首個用于引導智能電網技術發展的綱領性標準。可以看出我國大力發展堅強智能電網的信心與決心，同時也在政策、技術、標準、研發等方面全方位多角度大力支持，中國的堅強智能電網發展必將迎來嶄新的一頁，引領世界電力系統的發展。
4.結語
從發展的角度看，智能電網還是一個新生事物，全球的智能電網也還處于發展的初期，還在逐步完善和豐富的過程中，其發展也將面臨一系列問題的挑戰。智能電網不僅在于推動我國經濟、能源、氣候等領域的發展，還將體現在建設以特高壓為骨干網架的堅強電網和清潔能源的開發利用等諸多方面。我們有理由相信智能電網的發展必將推動電力系統的升級變革，同時也為世界能源、環境的發展產生深刻的影響，為人類生活質量的提高產生積極的作用。
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關鍵詞：電氣自動化技術；電力系統；應用
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A
0 引言
隨著科學技術的發展，電氣自動化技術在電力系統中的應用與日俱增。目前，電力系統中電氣自動化技術主要涉及以下3 個方面：變配電站集中監控、繼電保護和遠程調度管理部分。我國對電力系統中電氣自動化技術的研究起步較晚，近年來雖取得了一定的成績，但與國外先進水平相比仍存在較大的差距。因此，對電氣自動化技術在電力系統中的應用展開研究迫在眉睫，我們必須在結合本國實情的基礎上，研究和開發出更加符合我國國情的電氣自動化綜合技術化系統。
1 電氣自動化技術在電力系統中應用的研究方向
目前我國對電力系統中電氣自動化技術開展的研究，主要可以概括為以下 4 個方面：
1.1 對電力系統智能保護和綜合自動化技術開展的研究
我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究，將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中，使得保護裝置更加智能化，極大地提高了電力系統的可靠性和安全性。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置，突破了傳統裝置所受的限制，能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站，極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。
1.2 對電力系統配電網自動化技術開展的研究
我國對電力系統配電網自動化技術開展了大量的研究，主要表現在配網模型、中低壓網絡數字、信息配網一體化、高級應用軟件等方面的突破。其中，高級應用軟件將配電網的實際情況和輸電網的理論算法結合在一起，使用最新的國際標準公共信息模型，利用配網遞歸虛擬流算法對潮流進行計算，利用人工智能灰色神經元算法對負荷進行預測，極大地提高了計算結果的準確性和可靠性。數字信號處理技術能夠提高載波接收的靈敏度，解決了載波在配電網使用中的路由和衰減等難題，提高了信號的處理速度和準確度。
1.3 對電力系統人工智能技術開展的研究
我國對電力系統人工智能技術開展了大量的研究，主要體現在將模糊邏輯、專家系統和進化理論等先進理論運用到電力系統及其設備的故障分析、運行分析、規劃設計等方面，確保了電力系統運行的安全性和可靠性，并能及時診斷各種故障信息，將損失降低到最小，提高了電網規劃設計的科學性和合理性。
1.4 對電力系統自動化實時仿真技術開展的研究
我國對電力系統自動化實時仿真技術開展了深入的研究，重點研究了電力系統實時仿真建模和負荷動態特性建模，同時將國外先進的電力系統數字模擬實時仿真系統引入到國內，構建了基于混合實時仿真環境的實驗室。電力系統自動化實時仿真系統不但能夠對電力系統的暫態和穩態進行試驗，而且能夠聯合多種控制裝置，形成閉環系統，從而確保科研人員能夠完成對新裝置的測試實驗。
2 電氣自動化技術在電力系統中應用的設計思想
2.1 電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則
電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則，主要從遠程調度和自動化系統監控這兩個方面進行考慮。電力系統的保護裝置一般優先選用微機保護綜合自動化系統，電力系統中電氣自動化的選型接線比較簡單，通常以常規繼電保護裝置為主，選用性能可靠且價格合理的智能化開關。
2.2 電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則
電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則主要應從以下幾個方面進行考慮：
（1）電氣主接線方式按照原設計來執行，要將采用監控系統后所增加的設備種類和數量（如電力監控器、電量變送器等的數量）在單線系統圖的設備型號說明中加以標注；
（2）凡是需要利用計算機監控系統進行遠程遙控操作的開關，一定要使用具備遠程分閘和合閘功能的智能開關，從而確保遠程遙控操作功能得以實現；
（3）運行狀態需要進入計算機監控狀態的開關，通常需要使用一對獨立的常開接點引入計算機監控系統，此外，低壓自動開關還需多選用一對常開輔助接點；
（4）對繼電保護進行設計時，供電系統應該優先考慮使用變壓保護和綜合電氣自動化技術。
3 電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢
我國對電力系統中電氣自動化技術的研究還存在很多不足，未來的研究工作還有很多。電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢，主要包括以下 3 個方面：
3.1 國際標準的大規模推廣和使用
近年來電氣自動化技術在我國有了廣泛的應用，但是由于電氣自動化設備的生產廠家眾多，導致這些設備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產設備的兼容性，電子工業協會制訂了 IEC 61850 標準，作為站端與站間進行通信的標準，從而實現站內的無縫通信。我國要大力推廣和使用 IEC 61850 標準，并基于此標準開發出電氣綜合自動化系統的相關產品。
3.2 將測量、保護和控制工作融合為一體
長期以來，受電力行業專業分工、人員配置和運行機制的影響，我國電氣自動化系統主要通過站內監控采集相關數據、單獨進行保護的工作模式。這種工作模式雖然能對事故進行清晰的分析和處理，但是增加了工作量，降低了設備的利用率。為了減少設備的重復配置率和操作人員的工作量，提高事故的處理效率，必須將測量、保護和控制工作融合在電氣自動化綜合系統中。
3.3 以太網技術的使用
隨著經濟和社會的發展，人們對電力的需求與日俱增，加之電網系統越來越復雜化，其涉及的數據和信息也越來越多。在這種背景下，電氣綜合自動化系統所需要采集和傳輸的數據日益龐大，對通訊的實時性和傳輸速度提出了更高的要求。以太網具有傳輸數據量大、傳輸數據快的優勢，能夠滿足電氣綜合自動化系統的發展需求，因此，以太網在電氣綜合自動化系統中必然會有更多的應用。
4 結語
信息技術、控制技術和計算機技術的發展，極大地促進了電氣自動化技術在電力系統中的應用。經濟和社會的發展，使得人們對電力的需求與日俱增，同時也對電力系統運行的可靠性和安全性提出了更高的要求。電力系統自動化技術不斷向前發展，在控制策略上更加智能化、協調化、適應化和區域化；在理論上更多地使用現代控制理論；在控制手段上更加重視對遠程通信、微機和電力電子器件的使用；在分析設計上更多地使用多機系統模型來處理復雜問題。
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關鍵詞：智能變電站；運維管理；電網建設；智能化建設；電力系統 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）12-0114-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.053
依據國家電網公司的“十二五”規劃綱要，未來的電網建設要以特高壓電網建設為骨架，各級電網要協調發展，并且建設出的電網要具有高度自動化、智能化的特征。堅強智能電網將作為未來電網發展的主要方向。而變電站作為電網中的一個重要節點，它在整個電力系統中占有重要地位，變電站智能化水平的高低將直接影響到整個電網的智能化建設。近年來，隨著大量智能變電站的投入試運行，各種各樣的問題也開始層出不窮，為了進一步促進智能變電站的發展，分析探討智能變電站的主要技術特點以及在建設運維管理中遇到的問題顯得十分必要。
1 智能變電站的發展現狀及主要技術特點
隨著智能變電站的飛速發展，光纖設備、智能模塊、網絡通信、在線監測、一體化電源等新技術也開始大量應用于智能變電站中，這些新技術的應用使傳統變電站的主系統至輔助系統的智能化得以實現，智能變電站的系統大致可以分為綜合自動化系統、在線監測設備狀態的系統、智能監測以及輔助控制系統。
1.1 精簡了二次回路，使用網絡結構實現了數據共享
通常智能變電站的二次組網采用的是圖1結構，圖1網絡結構的應用使得智能變電站的“三層兩網”結構得到了實現，SV以及GOOSE網絡是間隔層設備與設備連接的主要方式，同時間隔層連接設備層時主要采用的也是這種連接方式，采用MMS網絡來連接間隔層與站控層。對于軟壓板的投入與退出以及切換定值區等，都可以通過繼電保護借助MMS網絡來完成，與常規保護相比，智能變電站保護系統把硬接點警告輸出取締了，報文形式成為了傳送警告信息的主要方式。
1.2 采用OCT以及EVT設備，簡化了相應的電流、電壓回路，實現了數據共享
采用電子式互感器代替傳統的電磁式互感器，這樣大大簡化了二次回路，使用光纖代替電纜傳輸信號，精簡了系統的線路結構。雙AD采樣是當前智能變電站主要使用的采樣方式，并且保護配置也采用了雙重化的。當前OCT的輸出通常使用的是4個光敏環，從4個電氣單元分別向各自對應的合并單元傳輸信號，而EVT的輸出通常使用的是2個電氣模塊，保護裝置的采集方式最終決定了從合并單元輸出的電壓、電流回路數量。
1.3 倒閘操作方式與習慣都進行了改變，一、二次設備順控、遙控得到了大量應用
與傳統的倒閘操作相比，智能變電站的操作人員的操作對象變化較大，后臺監控畫面成了日常操作的主戰場，軟壓板操作成為了保護裝置主要的壓板操作，保護屏柜上安裝的二次壓板也被取締了。此外，應用順控操作以后，大大降低了運維人員誤操作事故的發生，有效保障了系統的安全。
2 運維工作中的常見問題及應注意的事項
2.1 二次壓板的操作與設置
2.1.1 對于保護裝置的初始狀態壓板運維人員最好不要隨便更改。通常應在壓板退出狀態下，再對保護裝置的定值壓板進行遠方修改操作，應在投入狀態下，對壓板進行遠方控制，遠方切換定值區。
2.1.2 在智能組件正常運行的情況下，“置檢修”壓板嚴禁投入。
2.1.3 在進行設備開關時，應先把本間隔保護失靈壓板以及母差本間隔投入壓板退出。
2.1.4 應在確定已全部取下“置檢修”壓板后，再進行各設備的啟用。
2.1.5 在保護投退時，嚴禁借助投退斷路器跳合閘壓板來完成。
2.2 電子式互感器直流電源的管理
一旦光電互感器的直流電源發生中斷，必然會引起繼電保護、測控裝置等不能正常工作，一次設備的工作工況也就不能正確反饋，造成一次在失去保護的狀態下工作。根據配置的雙重化，當前OCT電源的主要來源是由兩組直流電源分別提供的，若某一路電源中斷，就會引起其所對應的元件保護與母差保護接受不到采樣信息，最終導致保護裝置發生閉鎖的現象。為此，當某路直流出現接地后，不要輕易采用拉路檢查的方式來進行檢查，若以上電源必須進行斷電，也應把相應的保護裝置先停用后，再進行操作。
2.3 全光纖式電流互感器運維穩定性與合并單元電磁兼容性問題
全光纖式電流互感器在智能變電站中的應用使各設備輸出方式由模擬量轉變為數字量，這樣的輸出方式不但安全、環保，而且提高了測量精度。但由于這種技術還屬于一種新型技術，運維技術還不成熟，在投運以來這種設備及其附屬裝置經常出現問題，在今后的變電站運維管理匯總我們應重視提高電子式互感器的運行穩定性，改善合并單元設備的電磁兼容性。
2.4 智能設備就地布置運行環境有待改善
隨著變電站智能化的推進，交換機以及大量微機系統都開始陸續引入變電站內，就地布置智能設備，不利于設備熱量的擴散，設備溫升現象比較嚴重，就地布置大量的智能設備，必然會影響到各自設備的運行環境，使設備的故障率大大增加，為了使得這些設備能更好地運行，應注重智能變電站內環境的改善。
3 智能變電站建設與運維建議
3.1 強化智能變電站的建設管理
在建設智能變電站時，應重視變電站運行的安全、可靠，建設出的變電站要簡潔實用，便于運維人員操作，要不斷提高設備的裝備水平。若變電站采用的是普通的電流、電壓互感器，建議應仍然使用電纜接入方式進行采樣，這樣可以避免由于過多中間環節，而引起系統可靠性的降低。同時相關的智能變電站科研單位應增大電子式互感器的科研力度，要注重其穩定性的提高，以便于這種高科技設備能更好地服務于智能變電站。
3.2 要不斷完善智能變電站監控系統的功能
當前智能變電站的監控畫面缺乏一致的標準與模式，這就導致了各后臺廠家在監控畫面的設置上容易出現不統一的現象，而智能變電站上報信息主要采用的是報文的形式，這就要求必須對各信息不斷進行規范，此外在設置保護裝置軟壓板時也應進行相應的規范化管理。應制定一個統一標準來明確變電站的各項內容，這樣可以使變電站的運維效率得到進一步提升。
3.3 重視運維管理網絡交換機等設備
智能變電站采用光纖進行連接后，這樣可以大大簡化屏柜與屏柜間的連接，但這也同時增加了變電站交換機的使用量。由于每個交換機上都有很多端口，若不能定位各端口連接的光纖，這將非常不利于后期的管理維護，可能會影響到設備的正常運行，所以施工方應定位各交換機端口的光纖，這些內容要具體體現在設計施工圖紙中，另外在進行土建施工時嚴禁進行設備安裝，這可以有效防止施工粉塵污染光纖設備接口，影響到設備后期的正常運行。
3.4 應重視整合智能變電站的輔助系統，促進應用實效的提升
當前數據的遠傳與監視功能在很多智能變電站的輔助系統中都已實現，但同一所變電站的輔助系統設備通常是由不同的廠家共同來設計制造的，這就形成了不同輔助系統服務器各自配置的現象，這樣必然會增大變電站二次屏柜空間的占用量。建議應有效地整合變電站的監測、防火、防盜、防風系統，讓它們實現集成應用，這樣一方面可以精簡變電站各設備的空間占用量，另一方面還可以有效提升智能變電站輔助系統的效能。
4 結語
通過分析與探討智能變電站運維過程中產生的主要問題可知：當前智能變電站使用的全光纖式電流互感器與其附屬設備在運行時還不是很穩定，對其技術、工藝水平還有待于進一步提升；高度集成智能變電站的二次設備后，引起了設備散熱效果的下降，影響到了設備運行的穩定性，應在這方面多加研究；還應不斷提升智能變電站的運維管理水平，只有把以上幾點都充分做好，才能使智能變電站的工作效能得到充分發揮，才能促進電力企業生產效益的提升。
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關鍵詞：智能電網；配電線路；監測診斷系統；配電自動化
中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0115-02
1 智能電網及智能輸電概述
智能電網是以雙向高速的、集成的通信網絡為基礎，利用先進的測量技術和傳感技術、先進的決策系統、完善的控制方法來經濟、安全、可靠、高效地進行電網的使用，因此也稱為電網的智能化。智能電網主要的特點包括激勵、自愈、抵御攻擊、容許接入不同的發電形式以及促進資產和電力市場的高效優化運行。相比于傳統的電網，智能電網具備了堅強的電網技術支撐體系和基礎體系，能有效防御各種外部攻擊和干擾，能接入大量的可再生能源和清潔能源，且能通過傳感器技術、自動控制技術、信息技術與電網基礎設施的融合，能對電網可能的故障及時發現，防止大面積停電現象的出現，使得電力設備的使用效率有效提高，電能損耗大幅度降低，從而使得電網的運行更加高效和經濟。電力系統中配電線路的智能輸電一般包括以下兩方面：一方面，能廣泛應用直流輸電和柔流技術來對現有的電網資源進行充分利用，從而使得配電線路輸送能力和穩定性提高，促進電網運行優化的同時使得輸電成本降低。另一方面，配電線路能夠建立起涵蓋全國范圍的能源輸送及配電線路監測診斷系統，能對設備運行狀態和微氣象信息進行及時采集，促進電網配電線路輸電效率的提高。
2 智能電網在配電線路中的應用
2.1 基于智能電網的配電線路監測診斷系統
智能電網配電線路在線監測與故障診斷系統由監測信息、通信網絡、線路檢測分機、地市局電網公司、省電網公司以及國家電力總部組成，此系統將多個檢測設備的功能進行了綜合，能夠對影響風偏、絕緣子污染、導線溫度、舞動、覆冰雪、桿塔傾斜和桿塔防盜等信息進行及時的采集。利用GPRS通信功能來將采集信息向地市局電網監測中心發送，電網監測中心人員分析相關的監測信息，按照配電線路智能算法的不同和實驗結果得出功能不同的監測判斷。智能電網配電線路在線監測與故障診斷系統能對配電線路設備運行狀況和微氣象信息進行及時全面的監控，系統的設計包括監測主分機和監測副分機，其中監測主分機主要進行設備運行狀態參量、微氣象信息的采集以及溫度數據和節點加速度的無線傳輸。主要組成模塊有微氣象監測單元、微處理器、桿塔監測單元、絕緣子監測單元、GPRS通信模塊和電源模塊等。監測副分機主要進行節點加速度及導線溫度的無線傳輸和采集，主要組成模塊有溫度傳感器、加速度傳感器和電路等。此系統以智能電網為基礎，通過GPRS無線通信和ZIGBEE無線網的有效結合，使得配電線路在監測過程中數據傳輸引入的難題被解決，尤其是導線監測數據的傳輸與采集問題，從而成功實現了電網系統中配電線路運行狀態的在線全面監測與故障及時診斷解決。
2.2 基于智能電網的配電線路多功能電能表
以智能電網為基礎的配電線路多功能電能表主要是根據電能計量芯片加微處理器的方案來進行設計的。其主要組成結構有監控與計量傳感器、用戶標準計量設備、電能計量芯片和RS-485轉換器等，此電能表能使得電力系統中配電線路實現電能計量、參數顯示和計量監控等功能。其中計量和顯示模塊通過電能計量芯片的利用來進行用戶消耗電能和電氣參數的精確計量和采集，然后在微處理器中輸入標準結果進行判斷和運算。而且，微處理器的外部設備能將這些電參數實時顯示；配電線路的配電監控模塊利用RS-485總線來采集電能參數，通過微處理器分析軟件來對采集到的數據進行比較和分析，以判斷配電線路中有無違章用電現象。基于智能電網的配電線路多功能電能表中的計量芯片一般使用AITT026A，它是一種精度較高的三相電能計量芯片，有一個串行口，該芯片功能全面且精度較高，在配電線路合相和分相狀態下都能精確地計量視在功率、無功功率和有功功率等電能參數，一般在三相電路中功率因數、有效值、能量和功率測量中應用廣泛。應用智能電網所設計的配電線路多功能電能表，不僅能實現多種電氣參數的計量和采集，還能實時監控用戶的用電數據，有效地避免和控制竊電現象，使得電力系統的用電和售電實現合理化和公平化。
2.3 基于智能電網的線路配電自動化
基于智能電網的線路配電自動化改造是一項比較復雜和龐大的工程，該工程主要包括電網配電自動化終端系統、主站系統和子站系統的設計。主站系統主要由配電SCADA主站系統、配電AM/GIS/FM應用子系統和配電應用軟件子系統組成。其中配電應用軟件子系統主要是在配電線路的智能自動化改造完成之后，為了使得系統的技術標準滿足要求，對配電線路智能自動化中關鍵系統的故障診斷和恢復功能進行調試。由于配電線路具有涉及面廣、監控設施多的特點，配電主站無法和線路中的所有監控設施直接連接，因此需要在線路中配設中間級，也就是配電線路子站系統。子站系統能實現監控設備、環網柜和柱上開關的管理，使得配電線路饋線合閘、饋線監控和數據采集等功能得以實現。電網配電線路自動化的終端系統主要是對配電變壓器、開閉所和柱上開關等進行監控，與主站系統和子站系統互相配合以保證配電線路的優化可靠運行。基于智能電網的線路配電自動化改造使得電網配電線路的運行狀態得到及時的監控，促進了電網調度可靠安全性的提高，為配電線路的進一步智能化創造了條件。
3 結語
現代科學技術的發展以及電力系統的不斷改革創新使得配電線路的運行也趨于智能化，本文首先對智能電網及輸電智能化的定義和特點做了討論，在此基礎上，從基于智能電網的在線監測與診斷系統的實現、多功能電能表的設計和配電自動化的改造三個方面闡述了智能電網在配電線路中的應用，對于提高智能電網運行的安全可靠性、促進電網智能化的進一步發展意義重大。
參考文獻
[1] 趙政洪.配網自動化系統設計[D].四川大學，2005.
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