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第1篇：智能電網研究方向范文

關鍵詞 智能電網；概念；特征；關鍵技術；發展

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）17-0004-01

電網是關系到國民經濟命脈的基礎產業和公用事業。隨著市場化改革推進，現代電網的發展已經迎來機遇與挑戰并存的關鍵期。人們開始提出一種新的現代化電網，這種電網需要更加適應多種能源類型的發電方式以及高度市場化的電力交易。這就是現在研究很熱的“智能電網”，智能電網將成為我國電力行業發展的必經之路。

本文通過描述智能電網在國內外的發展現狀，對其概念及特征進行了具體說明，同時研究分析了智能電網的關鍵技術，并對我國智能電網未來的發展前景做出了展望。

1 智能電網的發展現狀

1.1 國外發展情況

美國的電力科學研究院于2001年開始研究智能電網；2003年美國能源部“電網2030計劃”，致力于電網現代化建設；2007年頒布《新能源法案》，美國電力企業積極展開試點研究。2009年奧巴馬提出了智能電網計劃重點，通過對現行電網系統進行升級換代，以提高能源的利用效率。

歐洲在2005年成立了“智能電網歐洲技術論壇”，并《歐洲未來電網的遠景和策略》等報告，對智能電網建設和發展引起重視。歐洲的智能電網建設更加關注電網運行、可再生能源的接入，以及對需求側的影響等研究。

日本高度重視電網的通信功能，東京電力公司的電網則被認為是世界上唯一接近智能電網的系統。日本主要傾向于微型電網研究與智能電網的有機結合。

1.2 國內發展情況

我國的堅強智能電網是以特高壓建設為基礎的。2000年，我國開始進行變電站綜合自動化方面的改造，2008年，國家電網公司在特高壓國際大會上，公布了分三個階段推動堅強智能電網的建設：第一階段規劃試點（2009年-2010年），重點開展智能電網的發展規劃工作，進行設備研制關鍵技術研發，以及各環節試點工作；第二階段全面建設（2011年-2015年），加快建設特高壓電網和城鄉配電網，裝備和關鍵技術實現重大突破和廣泛應用；第三階段引領提升（2016年-2020年），全面建成統一的堅強智能電網，裝備和技術達到國際領先水平。

2 智能電網的概念及特征

2.1 智能電網的概念

國家電網公司提出的智能電網概念最具代表性：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”的高度一體化融合的現代電網。

2.2 智能電網的基本特征

1）安全可靠。在電網自身發生故障或人為破壞時、在非正常自然氣候條件下電網仍能安全運行；具有抵御計算機病毒入侵、保障信息安全的能力。

2）自治自愈。具有在線實時的安全分析和評估能力，強大的預警控制能力，系統自動故障診斷和自我恢復的能力。

3）優化管理。采用高科技手段實現設備優化管理，延長設備運行壽命，提高資源的利用效率；降低投資成本和運行維護成本。

4）經濟高效。實現資源的優化配置，降低電網損耗，提高電力設備利用效率，使電網運行更加經濟和高效。

5）友好互動。鼓勵用戶參與電力系統的運行和管理，實現與用戶的高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求并提供增值服務，實現需求側響應功能。

3 智能電網的關鍵技術

3.1 堅強靈活的網絡拓撲

隨著電網規模的擴大、互聯大電網的形成，對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。系統在經歷故障時，需把故障影響局限在最小范圍內，并迅速恢復供電。只有靈活的電網結構才能應對突發災害性事件對電網安全的影響。

3.2 標準集成的通信系統

智能電網的通信系統將集成各種通信技術，采用開放式的通信網架，具有高速、集成、兼容、雙向的特質，可以動態響應實時信息與功率交互，使智能電網具有實時監視和分析系統當前狀態的能力。

3.3 先進的電網設備技術

電網一次設備主要包括電源和儲能技術、輸配電技術、電力電子技術、高效能源材料技術4大類。具體包括高壓、特高壓直流輸電和靈活交流輸電技術等，是智能電網實現的物理

基礎。

3.4 先進的控制技術

先進的控制方法用于智能電網中分析、診斷和預測系統狀態，并確定和采取適當的措施以消除、減輕和防止供電中斷和電能質量擾動。包括集中控制系統的協調、分布控制系統的自適應、事件啟動的快速仿真、故障隔離的網絡重構等。

3.5 先進的決策輔助系統

決策支持系統可識別和確定電網中的實時問題及發展趨勢，然后運用知識庫和科學推理方法進行分析，以提出解決問題和決策支持的方案。可用于需求側管理系統和用戶的需求響應。

4 未來智能電網的發展前景

未來堅強智能電網的建設有以下幾個重點發展方向。

1）提高電網輸送效率，保障供電安全可靠性，打造堅強可靠電網。

2）提高資源利用效率，提高電網運行輸送能力，打造經濟高效電網。

3）合理配置我國能源結構，促進可再生能源的發展與利用，打造綠色環保電網。

4）促進電網與用戶交互運行，打造靈活互動電網。

5）實現信息透明同享，打造開放友好電網。

5 結束語

智能電網是經濟和技術在電力能源上發展的必然趨勢，也是現在世界能源領域研究的熱點。中國特色的智能電網建設是一項高度復雜的系統工程，開展智能電網的研究和應用對我國社會經濟發展具有重大意義。

參考文獻

[1]宋菁.國內外智能電網的發展現狀與分析[J].電工電氣，2010（3）.

[2]胡學浩.智能電網―未來電網的發展態勢[J].電網技術，2009，33（14）.

[3]張志超.智能電網發展模式和關鍵技術探討[J].電力技術，2010，19（4）.

[4]李乃湖.智能電網及其關鍵技術綜述[J].南方電網技術，2010，4（3）.

作者簡介

第2篇：智能電網研究方向范文

本書提供了智能電網通信與網絡發展所涉及的比較全面的內容，包括智能電網通信與網絡研究中的最新理論、關鍵策略、協議、應用、部署以及實驗。本書的20個章節涵蓋了從智能電網通信與網絡架構和模型到混合動力汽車與電網安全性的融合等內容，全書分為六部分：第一部分智能電網通信結構和模型，含第1-4章：1.講述了智能電網的概念模型，智能電網基礎設施及其重要性、安全和隱私問題，以及存在的問題與將來發展方向；2.網絡控制中存在的經典問題，以及這些問題與創建一個新的智能電網能量分配構架模型時存在的挑戰之間的關系；3.幾種基于智能定價的、可以提高傳統電網效率的需求管理方法；4.汽車到電網系統，重點講述了可靠安全的通信與網絡基礎設施對于汽車到電網系統的重要性。第二部分智能電網物理數據通信、接入、檢測和評估技術，包含第5-8章：5.不同的通訊與接入技術以及他們在智能電網中的應用；6.智能電網中出現的機器與機器通信實例；7.智能電網廣域監控、控制和保護過程中快速、魯棒的狀態評估中存在的問題；8.分布式電網系統狀態評估問題解決方法；第三部分智能電網和廣域網，包含第9-10章：9.廣域測量系統中網絡構架和協議的性能評估；10.應用于不同智能電網的無線網絡的通信服務質量（QoS）和流量需求。第四部分智能電網的傳感器和執行器網絡，包含第11-14章：11.無線傳感器網絡在智能電網中的潛在應用和面臨的挑戰；12.智能電網傳感器網絡的傳感器技術和網絡協議；13.智能電網中傳感器和執行器網絡設計存在的主要挑戰；14.智能電網無線傳感器網絡實施及其性能評估。第五部分智能電網通信和網絡的安全性，包含第15-19章：15.智能電網的網絡攻擊影響分析框架；16.智能電網的電力市場操縱的干擾及其解決方法；17.電力系統SCADA系統狀態估計安全、攻擊和保護方案；18.智能電網安全體系結構層次；19.安全智能電網的應用驅動設計方法。第六部分現場試驗和部署，包含20章：20.近期的智能電網現場實驗的案例，并總結了這些實驗的經驗教訓。

本書為從事智能電網的研究人員提供了該領域重要信息，也為電力系統工程師優化智能電網通信系統提供重要的參考資料，是從事智能電網研究的研究人員以及電力系統工作的工程師們，以及相關專業在校研究生重要的參考書。

作者Ekram Hossain是加拿大曼尼托巴大學電氣和計算機工程系的教授，他目前的研究方向是無線/移動通信網絡、智能電網通信、認知和綠色無線電系統的設計，分析和優化。他曾獲得多個獎項，包括2010年馬尼托巴大學優異獎（研究及學術活動）和2011年IEEE通信學會Fred W.Ellersick論文獎。

第3篇：智能電網研究方向范文

摘 要：近年來，人們對電能的需求趨向于更高的品質，傳統的配電網已不能滿足人們的需求，主動式配電網應運而生。本文闡述主動配電網的概念及特點，分析主動配電網發展的重要性等。

關鍵詞：主動配電網 發展 意義

0 引言

目前，隨著我國人口數量不斷增長，我國經濟的可持續發展受到環境污染和能源緊缺的束縛。電力行業要適應社會發展就必須要改變以往的配電模式。當前電力市場具有開放性，驅使著電網朝著高效、智能、靈活和可持續方向發展，以適應不斷進步的技術需求?？沙掷m性是未來電網發展趨勢，主要表現為分布式電源尤其是可再生能源規?；慕尤肱c應用。但是大量分布式電源的接入會對傳統配電網造成很大的影響；主動配電網具有組合控制各種分布式能源的能力，提高配電網對可再生能源的接納能力、提升配電網資產的利用率，提高用電用戶的用電質量和電網供電的可靠性，這是未來配電網發展的主要模式。

1 主動配電網的概念

主動配電網的內部具有分布式或分散式能源，也具有控制和運行能力，它能夠綜合控制分布式能源、能夠利用靈活的網絡技術，從而實現潮流的有效管理。

根據2008年國際大電網會議（CIGRE）的定義，主動配電網是能夠利用先進的信息、通信及電力電子技術，主動管理分布式資源，自主協調控制發電、儲能裝置和響應負荷，并積極消納可再生能源。主動配電系統可以實現發電、負荷以及配電網的協調優化控制，便于滿足客戶需求側響應，其發展滿足可再生能源并網消納瓶頸的重大需求和符合國家的能源發展戰略部署。

2 主動配電網與傳統配電網的比較

主動配電網是由微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的配電系統；而傳統的配電網的運行、控制和管理模式都是被動的。傳統配電網由大型發電廠生產的電能，流經輸電網（高壓），通過配電網（MV和LV）輸送給用電用戶，中低壓（LV）配電網是電力系統的“被動”負荷，因此配電網被稱為被動配電網。在中國，即使采用配電自動化，其核心控制思路依然是被動的，在無故障的情況下，一般不會進行自動控制?，F有的配電網分析計算，無論損耗、電壓和可靠性，都是基于最大負荷條件或平均負荷條件而做的分析計算。因此，傳統配電系統不是為大量接入分布式能源而O計的，所以大量分布式能源（DER）接入配電網后可能會帶來不良的影響。

3主動配電網發展的意義

近年來，我國新能源、電動汽車、分布式電源等快速發展，都對配電網規劃建設、配電網運營管理提出了新要求。對于用電用戶來說，接入主動配電網意味著提高了的供電可靠性和供電質量。分布式電源和電網供電可以互為備用電源，在故障時可以減少停電時間、縮小停電面積、提高終端能源的利用效率；對電網企業來說，主動配電網的投運將大大降低運營成本。主動配電網的高效運行可以提高電能傳輸效率并帶來節能效益，多電源協同供電可有效解決地區輸配電能力不足等問題，保證電網可靠、穩定的運行，而且還可以進行有效的移峰填谷，如精準的控制負荷，減少電力系統故障率等。主動配電網的投運還可以可解決可再生能源的消納問題，它的投運將提高地區清潔能源和可再生能源的占有比率，實現可再生能源全部消納，改善環境，并推動智能樓宇等一系列智能電網相關技術的建設和發展。我國目前風力發電、光伏發電等分布式電源在配電網中的比率日趨升高，這些波動性較大的且大規模間歇式能源給電網的穩定、安全帶來較大影響，但是電網并不排斥這些分布式能源。主動配電網能夠滿足綠色可再生能源的充分利用以及實現配電網雙向潮流靈活控制的主動配電網絡，從根本上解決配電網高度兼容分布式能源的有效技術手段。

4 結語

分布式電源、高品質供電需求的出現改變了傳統配電模式，產生一系列新的問題。快速發展的通信技術與現代配電網的緊密結合，產生了主動配電網。在能源緊缺、環境惡化的背景下，對主動配電網技術進行研究與應用將是未來電網的發展方向。

主動配電網是智能配電網的一種高級階段，其理論和實踐才處于初始階段，其規劃、運行、控制以及市場交易等多領域都有很多的問題需要我們深入研究，由于分布式能源的比率不斷提高，主動配電網孕育了一個全新的市場機遇，不僅電網公司而且電力用戶以及能源供應企業都有機會從主動配電網的發展中獲利。充分利用主動配電網的可控資源，實現主動配電網高電能品質、高運行可靠性、清潔能源的高比率的運行目標，為主網提供更多電能與備用服務。

參考文獻：

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[6] 趙波、王財勝、周金輝、趙俊暉、楊野青，主動配電網現狀與未來發展[J]，電力系統自動化，2014（18）

第4篇：智能電網研究方向范文

關鍵詞：智能電網；分布式發電；電網規劃

1 前言

現代社會對電力系統提出了新的任務：要求電網更高效、更潔凈、零排量。智能電網能夠滿足這樣的要求，它能滿足用戶對電力的需求，能優化資源配置，更好提高電力系統的可靠性和經濟性，同時能滿足保證電能質量和環保約束，適應新形式下電力市場化發展等任務。智能電網日益成為現代電力系統規劃的主流。

2 智能電網的概念

智能電網在我國又稱“堅強-智慧電網”。它是以包括各種發電設備、輸配電網絡、用電設備和儲能設備的物理電網為基礎，將現代先進的傳感測量技術、網絡技術、通訊技術、計算技術、自動化與智能控制技術等與物理電網高度集成而形成的新型電網，它能夠實現可觀測（能夠監測電網所有設備的狀態）、可控制（能夠控制電網所有設備的狀態）、完全自動化（可自適應并實現自愈）和系統綜合優化平衡（發電、輸配電和用電之間的優化平衡），從而使電力系統更加清潔、高效、安全、可靠。

3 智能電網的關鍵技術

3.1 發電、輸入配電與儲能技術

在電能生產、輸配、使用等這幾個重要過程中，電能生產環節是整個電力系統中減少污染排量最主要的一步，智能電網更多地采用無污染可再生的風電、水電等多種新能源進行分布式發電。分布式發電技術生物質能發電技術、有風力發電技術和地熱發電技術等。輸配電技術發展流方向是特高壓輸電技術和高溫超導輸電技術，特高壓輸電技術可以實現大功率、長距離輸送電能，極大地提高了電網輸電能力，同時可實現遠距離各大電網互相聯接。

高溫超導輸電技術主要包括高溫超導電纜的結構與輸電方式和超導電氣設備等，是智能電網的輸配電發展方向，隨著高溫超導體材料技術的進步，這種新的輸電技術比傳統輸電技術有環境污染少、電能損耗小等優點。

分布式儲能裝置有飛輪儲能、電池儲能、壓縮氣體儲能、抽水蓄能等，超導儲能等。智能電網更多使用新能源、潔凈能源和可再生資源，能極大地改善環境，特別是減輕溫室效應有積極作用，同時緩解了我國傳統能源分布不平衡問題，所以該技術被廣泛應用。

3.2 電網通信技術

智能電網的多種數據傳遞、保護和控制信號都需要大量信息流量，需要創建高速、雙向、集成、實時的通信系統，是實現智能電網的基礎。通信網絡和電網一同分布到每家每戶，這樣就形成了兩個緊密聯系的網絡-電力網絡和通信網絡，只有這樣才能實現高速、雙向、集成、實時的通信網絡使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力信息交換互動的大型公共基礎設施。當這樣的通信網絡建成后，它可以提高電網的供電可靠性和資產利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的各種攻擊，從而提高電網穩定性。這樣的通信系統是邁向智能電網的關鍵之一。

3.3 固態表針量測技術

智能電網不再使用現有電網中的讀取系統及其電磁表計，取代它們的是可以使用戶與電力生產單位之間進行雙向通信的智能固態表計系統?；谖⑻幚砥鞯闹悄鼙碛嬒到y有更豐富的功能，如可以計量每天不同時段電能的使用量和電費，還可儲存電力部門下達的高峰電力價格信息及電費費率，并通知用戶實施何種費率政策。更先進的功能有用戶根據費率政策，編制優質的用電計劃，自動控制用戶內部電力使用的策略。

電力參數量測技術是智能電網中最基礎的組成部件，高級的電力參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息流，以供智能電網的各個系統調用。根據各種數據信息評估電網設備的健康狀況和電網的發展趨勢，進行智能固態表計系統的讀取、防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶及時溝通。

4 智能電網在電力系統規劃中的發展前景

4.1 當前電網規劃存在的問題

我國存在著電源與電網發展不協調、不平衡的問題。我國各大電網互聯輸電能力不完善，電網之間的互濟與跨電網補償能力還有待優化改進。由于各種因素，目前我國要實現大容量、遠距離輸送電能還較難滿足需求。所以國內電力系統的電網規劃很重要。

4.2 智能電網在電力系統規劃中的優勢

智能電網的顯著優點是能夠利用潔凈的、新型的、可再生的資源進行間歇性發電，實現保護環境、減少資源損耗，對于當今時代所提倡的發展低碳經濟，建設美麗中國有積極作用，符合可持續發展。智能電網實現智能化、優化調度，進行有效管理，用最低的成本提供符合期望的功能。在未來電網的發展中，有望實現智能電網與電信網絡、電視網絡的深度融合，具有美好的發展前景。

智能電網對國內電力系統的規劃提供了新的思路，電網規劃需要更加注重電網的動態運行特點，電網規劃需要注重用戶側的特性，電網規劃需要更加注重資源戰略計劃的發展。

4.3 我國智能電網規劃應用

驅動我國發展智能電網的主要因素是國民經濟的持續快速發展，而我國能源分布不平衡，火電、水電、風能等能源基地與負荷中心相距甚遠，這就使得我國以特高壓電網為骨干網架、各電壓等級電網協調發展的堅強電網建設成為發展智能電網的物質基礎。智能電網規劃在輸電領域多項研究應用已達到國際先進水平，在配用電領域，智能化應用研究也正在積極探索。明確提出：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，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、數字化、互動化為特征的國際領先、自主創新、中國特色的堅強智能電網；通過電力流、信息流、業務流的高度一體化融合，實現多元化電源和不同特征電力用戶的靈活接入和方便使用，極大提高電網的資源優化配置能力，大幅提升電網的服務能力，帶動電力行業及其他產業的技術升級，滿足我國經濟社會全面、協調、可持續發展要求。

5 結束語

智能電網是電網規劃發展中一種新前景，建設中國特色的堅強-智慧電網，規劃中國新型的智能電網發展戰略，是我國當前電網規劃的奮斗目標，也是發展前景。

參考文獻

[1]蔡丹君，胡婧.智能電網的三個關鍵詞[J].國家電網，2009，（9）：42-43.

[2]趙志芳.現階段我國輸配電價總水平管制模式探究[J].華東電力，2011年05期.

第5篇：智能電網研究方向范文

關鍵詞：智能配電網；繼電保護方式；電流差動保護；電流速斷保護；判據方式

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）04-0134-03

智能配電網的發展可以說是迅速推進的。智能配電網不但能夠實現對配電網運行質量與運行水平的合理提升，同時還能夠與我國現階段清潔型能源發展的目標相契合，對于推動整個電網運行系統的升級式發展有著重要意義。大量的實踐研究結果表明：智能配電網的應用表現出了極為顯著的交互性以及自愈性特征。與此同時，在分布式電源接入技術以及微網運行技術等智能化技術的應用過程當中，傳統意義上的保護及控制方式早已呈現出明顯的不適應性。從這一角度上來說，研究面向智能配電網的保護與控制方法，在合理選取保護方式、確定保護判據的基礎之上，實現對實際工作的指導，已成為整個電網建設行業領域的研究熱點。本文試對其做詳細分析與說明。

1 智能配電網繼電保護方式的選取分析

輸電網對于電流差動保護的應用極為頻繁。這是由于：在當前技術條件支持下，電流差動保護方式被證實能夠以可靠性、穩定性的動作響應速度，防止輸電網繼電保護的運行受到電力系統振蕩因素的影響。更為關鍵的一點在于：隨著現代意義上配電網光纖化發展與智能化轉型的建設與應用，智能配電網在有關繼電保護方案的選取方面多以電流差動保護為主。然而，不容忽視的一點問題在于：傳統意義上的電流差動保護為確保其相對于整個智能配電網的繼電保護優勢能夠得到穩定發揮，要求在每段線路的兩側位置均配備有獨立運行的電流互感器以及斷路器設備，此項措施也在很大程度上導致了整個智能配電網的投入成本顯著增加。從這一角度上來說，現階段面向智能配電網的保護與控制工作應當將研究與實踐的重點放在對傳統電流差動保護的合理改進基礎之上。與此同時，考慮到相對于高電阻接地故障狀態下，智能配電網的差動保護性能發揮可能出現嚴重阻滯，引發極為明顯的拒動動作。與此同時，在將電流差動保護作為整個智能配電網繼電保護方式的過程當中，傳輸通道所對應的保護數據信息傳輸難度也明顯增加。特別是對于智能配電網中較長的電線線路而言，即便電流速斷保護動作的響應速度發揮到最高水平，仍然無法完全解決因網絡不暢通因素而引發的保護延時問題?；谝陨戏治?，建議在面向智能配電網的保護與控制過程當中，實現對電流差動保護工作模式以及電流速斷保護工作模式的充分融合與應用。將上述兩類保護工作模式作為整個智能配電網的主保護配置，同時將傳統意義上的電流差動保護工作模式視作整個智能配電網的后備保護。在此種保護模式作用之下，電流差動保護與電流速斷保護同時進行輸出運算，按照此種方式獲取與之相對應的保護輸出數值，從而最大限度地保障智能配電網運行的安全性與穩定性。

2 智能配電網保護與控制的判據方式分析

傳統意義上的電流差動保護確定母線指向線路的方向參照電流正向延伸方向。具體的判據方式如下所示：

①|M節點電流向量+N節點電流向量|-制動系數|M節點電流向量-N節點電流向量|≥差動門檻定值

②|M節點電流向量+N節點電流向量|≥差動門檻定值

上述判據方式中有關差動門檻定值的確定參照：避讓節點MN線路電容電流與不平衡電流的整合參數。

而對于經過改進后的電流差動保護而言，指定對于電流正向延伸方向的判定參照整個系統電源指向線路末端的方向予以確定。按照電流的延伸方向，可將與系統電源間隔距離較短的開關定義為上游開關，同時將與系統電源間隔距離較長的開關定義為下游開關。特別需要注意的是：在此種劃分方式作用之下，也存在一部分不存在下游開關的開關，將其定義為邊界開關。這也正是在整個配電網保護控制過程中需要重點關注的問題之一。具體而言，針對邊界開關以及上/下游開關而言，保護過程中應采取的判據方式存在一定的差異性。

③對于邊界開關位置而言，繼電保護選取為電流速斷保護工作模式，具體的判據為：實際短路電流≥保護啟動電流=保護可靠系數×最小運行狀態下，保護線路末端位置兩相短路故障所對應短路電流（保護可靠系數取值為1.2）。

④對于上/下游開關位置而言，繼電保護選取為電流速斷保護與電流差動保護相結合的保護方式。這也就使得判據方式也存在一定的差異性。首先，對于電流速斷保護判據而言，具體的判據方式應當為：實際短路電流≥保護啟動電流=可靠系數=最大運行狀態下，保護線路末端位置三相短路故障所對應短路電流（保護可靠系數取值為1.3）；其次，對于電流差動保護判據而言，具體的判據方式應當為：開關m電流相量-以（開關m連接下游開關序列數量）為上界，自n序列取值至上界標準×開關m下游第n序列開關所對應的電流相量≥差動門檻定值。特別需要注意的一點是：差動門檻定值的取值應當在傳統電流差動保護所對應取值范圍的基礎之上，涵蓋引出負荷的負荷電流參數。

3 智能配電網的保護與控制實例分析

下圖1即為建立在分布式電源接入基礎之上的10kV智能配電網，在整個智能配電網當中，斷路器10#設定為開環點。與此同時，各分段開關位置均配備有獨立運行的IDT裝置，按照此種方式形成一個獨立的。

結合圖1，在BC段線路中k1節點發生運行故障的情況下，1#能夠將所檢測到的流經1#開關位置的電流參數予以提取，與此同時，2#能夠將所檢測到的流過2#開關位置的電流參數予以提取，并傳輸至1#位置。通過對上述兩個開關位置所對應電流參數的合理比較，來判定整個智能配電網在此種運行狀態下是否符合上游/下游開關所對應的電流差動保護以及電流速斷保護判據（如上文中所述④判據式）。在判定實際運行情況與判據④不相符合的情況下，指令1#不執行保護動作。在此基礎之上，2#能夠將所檢測到的流過2#開關位置所對應的電流參數與由3#所檢測到的3#開關位置對應電流參數進行綜合比較，分析其是否能夠與上文中所述④判據式相吻合。按照上述方式，不難確定：整個智能配電網的運行故障出現BC段線路2#下的保護動作。

同樣如圖1，在CD段線路中k2節點發生運行故障的情況下，1#～5#均不會執行相應的保護動作。而對于6#而言，其能夠將所檢測到的6#開關位置電流參數與自7#所傳輸的有關7#開關位置電流參數進行綜合比較。在判定其符合智能配電網運行故障判據條件的情況下，將智能配電網的運行故障范圍定義在CD線路當中。還需要特別注意的一點是：結合圖1來看，考慮到6#以及7#開關均屬于分段式開關，從而導致其在整個智能配電網的實際運行過程當中，無法實現對故障電流的可靠性分段處理。按照此種方式，6#能夠直接面向4#發送直跳操作指令，從而將4#斷路器控制位斷開狀態，由此使得整個智能配電網中的其他保護均無法滿足上述②、③、④中對于動作保護及控制的判據要求，從而避免其他保護發生誤動動作。

從上述分析當中不難發現：對于建立在分布式電源接入基礎之上的整個智能配電網而言，無論是涉及到本線路段或是相鄰線路段的運行故障而言，電流差動保護及速斷保護優勢均能夠得到可靠性發揮，從而確保智能配電網的運行安全。

4 結語

配電網的智能化發展可以說是現階段電網建設的主流性發展趨勢。對于我國而言，如何實現智能配電網的高效性、經濟性、綜合性以及系統性發展，已成為現階段相關工作人員最為關注的問題之一。為最大限度地保障智能配電網在運行過程中的安全性與穩定性，就要求提高保護與控制的工作質量。總而言之，本文針對有關面向智能配電網的保護與控制相關問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻

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第6篇：智能電網研究方向范文

1.1儲能

由于微電網的結構決定了微電網的分布式發電電源是間歇性發電且能量分布極不均勻的電源。這就需要在微電網中加入足夠容量的儲能裝置來進行能量的儲存以及應對潮流等問題。這就對儲能裝置提出了幾項基本的要求：（1）大容量，通常要求在100F的數量級或以上；（2）充放電能力強，即通過電流的能力要強，以滿足快速補償的需求；（3）工作壽命長，維護簡單，使用安全，成本較低。近年來發展了許多儲能方式，如飛輪儲能裝置，燃料電池，超級電容等。其中以超級電容的技術發展最快，同時以其快速的反應能力也擁有較好的前景。

1.2控制

由微電網的結構分析可看到，微電網如此靈活的運行方式與高質量的供電服務，離不開完善的服務與控制系統?？刂茊栴}也正是微電網研究中的一個難點問題。其中一個基本的技術難點在于微電網中的微電源數目太多，很難要求一個中心控制點對整個系統做出快速反應并進行相應控制，往往一旦系統中某一控制元件件故障或軟件出錯，就可能導致整個系統癱瘓。因此，微電網控制應該做到能夠基于本地信息對電網中的事件做出自主反應，例如：對于電壓跌落、故障、停電等，發電機應當利用本地信息自動轉到獨立運行方式，而不是像傳統方式中由電網調度統一協調。具體來講，微電網控制應當保證:①任一微電源的接入不對系統造成影響；②自主選擇運行點；③平滑地與電網并列、分離；④對有功、無功進行獨立控制；⑤具有校正電壓跌落和系統不平衡的能力。目前已有3類經典的微電網控制方法：（1）基于電力電子技術的“即插即用”與“對等”的控制思想；（2）基于功率管理系統的控制；（3）基于多技術的微電網控制方法。

1.3預測

隨著各種新能源發電機組裝機容量逐漸增大，由于這些能源的間歇性和不可預知性，并入電網后的發電容量是不確定的。這一方面會導致供電系統不能穩定運行，另一方面需要增加旋轉備用容量來保證電網可靠運行，但旋轉備用容量的增加又間接增加了電網的整體運營成本因此，需要對微電網的每一個單元輸出功率進行短期和中期預測，以便進行能量的管理和調度，保證電網的堅強性。目前對于風能或太陽能等發電的輸出功率的短期預測主要分為：（1）物理方法:即通過天氣預報進行短期預測；（2）統計方法:對長期累積的大量數據進行統計進行中期預測；（3）智能學習方法:使用智能算法隨時修改更新預測模型。

2當前比較重要的研究方向

2.1孤島檢測與保護

正常運行情況下，由主供電系統及DG共同向周圍的負荷供電，而在主配電系統故障或檢修的情況下，在與之相關的開關設備斷開后，由DG獨立向負荷供電。主配電系統斷開后，DG與當地負荷一起組成一個小的孤立電網，稱為孤島（Island）。在孤島運行方式下，要求孤島內電源與負荷的容量必須是平衡的，如果功率（有功及無功）不平衡，孤島內的電壓和頻率將無法維持穩定，所以也就無法持續運行。從運行模式上，孤島分為計劃性和非計劃性孤島。非計劃孤島運行是指因主配電系統側故障跳閘且DG帶非匹配負荷運行的情況。一般來說，在與主系統分開以后，非計劃孤島內的功率是不平衡的，若長時間運行，必然會導致孤島系統中電壓和頻率的嚴重偏離，造成DG及其周圍負荷用電設備的嚴重損壞。此外，在主配電系統側故障，配電系統側保護裝置動作跳閘后，非計劃孤島系統中的DG仍有可能繼續向故障點提供短路電流，使故障得以維持，絕緣無法恢復，將會導致系統側重合閘、備自投或故障后配網重構等無法正確運行。因此，需要配置孤島保護，在非計劃性孤島時控制DG退出運行。

2.2微電源的響應時間問題

由于微電源瞬時功率跟蹤能力弱，而逆變器接口電路本身又不能提供任何形式的儲能，孤島運行時，若不外加能量儲存裝置而突加負載，微電源的實際功率輸出不能及時滿足負荷功率需求，必然造成暫態功率缺額，引起負載電壓暫態降落。響應時間問題常見的解決方案是在微電源直流母線處加裝儲能裝置。儲能裝置的形式有蓄電池、飛輪等，儲能裝置本身的控制也是微電網控制研究方向之一。

2.3微電源的并聯問題

微電網孤島運行時，會出現幾個微電源互聯的情況，很難對它們進行聯合P－Q控制。為防止微電源間出現大的無功電流環流，對各個微電源進行本身電壓調節顯得十分必要。當微電源產生的無功電流變為容性時，微電源輸出電壓設定值應減??；相反，當微電源產生的無功電流變為感性時，微電源輸出電壓設定值應增大。當臨近的兩個微電源輸出電壓設定值相差較遠時，Q－E控制可使兩個微電源實際輸出電壓值更接近，從而避免大的無功電流環流。

3結語

第7篇：智能電網研究方向范文

關鍵詞：繼電保護配置 可視化 智能匹配

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0235-01

1 背景技術

贛州電網繼電保護配置采用人工表格模式，工作量大，易用性查，保護和調度人員不能方便地查詢或調閱。另一方面，目前也是依賴于保護人員的經驗和記憶來編制保護變更內容。隨著贛州用電需求日益增加，電網越來越復雜，給保護人員和調度員的工作Ю錘大挑戰，對專業知識依賴程度很高，勞動強度大，工作效率低，且容易出現人為疏忽，對電網運行造成薄弱環節，存在安全隱患。國內已有實現繼電保護定值可視化配置和瀏覽功能的平臺型軟件，主要問題是整體平臺功能復雜，人機交互差，且不能跨平臺運行。其次，未見基于判斷電網一次運行方式的保護定值智能匹配、展示、輸出保護變更內容的報道。因此，贛州電網聯合武漢華大鄂電電氣設備有限公司共同設計并開發了繼電保護配置可視化軟件。

2 軟件介紹

2.1 開發環境

贛州電網繼電保護配置可視化軟件開發環境為Windows 2012操作系統，SQL Server 2012數據庫，開發工具為Qt5.6，編譯環境為Windows/Lunix/Unix主流版本操作系統。

2.2 軟件架構

贛州電網繼電保護配置可視化軟件采用模塊化設計思想，包括數據存儲層、業務支撐層和高級應用層三層架構。數據存儲層包括數據庫和文件。數據庫基于動態鏈接庫設計，支持不同型號和版本的數據庫，實現自動建庫和更新，包括靜態庫和仿真庫。文件包括電網模型、保護變更內容模板及歷史版本。業務支撐層包括電網建模、網絡拓撲、專家系統和系統管理。高級應用層包括保護定值配置可視化、保護定值智能匹配與自動輸出。

2.3 運行環境

贛州電網繼電保護配置可視化軟件運行環境為Windows/Lunix/Unix主流版本操作系統，Oracle/SQL Server/MySQL主流版本數據庫。

2.4 主要功能

電網建模實現電網接線圖和臺賬維護功能。網絡拓撲實現電網一次運行方式的準確判斷。專家系統實現保護定值自動匹配規則制定。系統管理實現用戶管理、運行設置。保護定值配置可視化實現基于可視化圖形界面的定值配置與瀏覽。保護定值智能匹配與自動輸出實現人工模擬調整電網一次運行方式、自動判斷并自動匹配定值、以及自動輸出保護變更內容。

2.5 軟件流程

第一步，電網建模，一次接線圖繪制與臺賬錄入，形成電網靜態模型；其次，保護定值可視化配置，基于一次接線圖可視化環境，應用專家系統，錄入保護定值配置方案，形成保護定值圖形專家庫，實現定值可視化配置和圖形化瀏覽；最后，保護定值智能匹配，基于電網靜態模型，人工手動（或自動接駁調度自動化系統獲取實時數據進行網絡拓撲）調整電網運行方式，應用網絡拓撲，實現電網運行方式準確判斷，形成電網仿真模型；基于保護定值圖形專家庫，自動匹配保護定值并在電網仿真模型一次接線圖上顯示，自動輸出保護變更內容，并自動保存案例軟件流程圖見圖1所示。

3 應用分析

贛州電網繼電保護配置可視化軟件自2015年10月投入試運行，已經達到預期目標。繼電保護配置可視化軟件保證了保護人員和調度員保護變更分析和決策的準確性，防范因人為因素造成的安全隱患，提高電網運行安全性和供電可靠性，經濟效益和社會效益明顯。其次，贛州電網繼電保護配置可視化軟件可以顯著提高?；藛T和調度員的工作效率，降低勞動強度，同時降低對專業要求，適應電網規模擴大、結構復雜和方式變更頻繁的局面，提高技術管理水平，管理效益顯著。最后，贛州電網繼電保護配置可視化軟件填補目前贛州電網調度自動化EMS系統與調度運行管理OMS系統之間的保護變更智能決策空白，推動行業相關技術發展。

收稿日期：2016-07-29

第8篇：智能電網研究方向范文

[關鍵詞]智能配網 技術研究 發展建議

中圖分陳類號：P9；M7T33T 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）34-0215-01

智能配電網的應用和發展，改變了目前和未來電力系統的面貌，全球各國都開始重視電網的功能，我國也采取了一系列的措施，以促進智能電網的進一步發展和應用。智能電網包括兩種主要類型，一種是智能輸出電網；另外一種則是智能配電網。其中，配電在電力系統中屬于最后一個環節，關系著用戶的用電質量。加強智能配網技術的研究、促進智能配網的完善，是我國目前的研究重點。

一、智能配網技術研究和應用現狀

經分析可發現，當前，智能配電網技術的自愈性、安全可靠性以及兼容性等，都在不斷提升，不僅為用戶提供了更加優質的服務，而且更好地促進了我國社會的和諧發展以及經濟的進步。下文主要對智能配網的關鍵技術展開論述。

（一）配電網自愈控制

配電網的自愈控制時指的是通過對數學以及控制理論的應用，建立完善的自動判別算法以及服務指標體系，通過對電網運行狀態進行評估和預測，制定出科學合理的處理和控制方案，優化電網的運行和自愈，從而提升供電的可靠性和高效性，實現系統運行的靈活性和開放性。而配電網自動控制的實現要滿足多個條件，其中包括智能化的開關設備和供電終端設備、多電源、靈活的拓撲結構以及優質的通信網絡。

（二）分布式發電與智能微網技術

在我國的資源消耗結構中，石油、煤炭等不可再生資源依然占據著主要結構，這種現實對于我國經濟、自然以及社會的可持續發展很不利，也不符合我國智能配網技術的發展。因此開發和發展可再生資源（包括風能、生物能、太陽能等）成為緩解和有效解決這一問題的途徑。而微網技術則實現了可再生資源發電與儲能技術的結合，促進了電網的發展，滿足了用戶的需求。

（三）高級量測系統

高級量測系統在數據通信、測量點的自登記和注冊、公司清算系統與停電系統和其他系統之間內部聯系等方面具有重要的應用，有效地提升了電網運行效率，實現了資源的優化配置。

（四）配電網快速仿真與模擬技術

該技術有效的實現了配電網的自愈，其通過對數學分析技術和先進的預測技術的應用，對配電網的運行狀態和潛在事件進行估計和預測，并根據相關運行問題提供決策建議和服務。

二、智能配網技術研究面臨的問題

（一）智能電網綜合規劃問題

我國大部分智能電網對于配電網自身以及其自動化的規劃是獨立進行的，而實現配電網自動化則需要配電網的一次網絡的匹配性，因此對智能電網進行綜合規劃中需要對配電網自身以及配電網的自動化進行統一考慮。

（二） 配電網自動化建設模式

配電網自身的建設規模非常龐大，尤其是我國需要電網覆蓋面積廣大，工作量更是非常之大，因此在進行配電網自動化建設中，需要分階段展開，建設完成一部分之后，就應該保證這一部分的應用價值，并產生良好的效果，更好的服務于社會。此外，在配電網自動化建設過程，還應該注重階段化的成果分析，逐步推進電網的建設、運行和調度，在實現方式選擇過程，可以考慮實時與離線數據相結合這種方法。

（三）配網技術的智能化實現

我國智能電玩建設并不完善，受限于技術研究水平以及我國區域發展特點，僅僅對部分區域實現了實時監控，并且缺乏分析和決策能力。此外，在智能電網可靠性上還有待提升，需要在完善的同時，提升配網的社會效益和經濟效益。

（四）分布式能源建設

目前我國智能配網分布式能源建設方面缺乏詳細的規劃，難以實現有效的推廣，并且缺乏具有示范性的工程項目。

三、智能配網技術發展建議

智能配電網技術的完善和發展對于網絡技術的穩定性和可靠性、提升信息技術的應用具有重要的意義。我國不僅要積極引進新的技術，而且要加大配網技術的相關研究，針對其中存在的問題，采取完善化措施，從而實現智能配網系統有效性的提升。

（一）提高智能配網的自動化水平

智能配網技術自動化水平的提升，需要從配電系統的快速模擬和優化措施方面著手，對配電網的運行狀態進行估計和監視，對其應用效果進行評估和優化，形成定期和不定期集合的預測仿真機制，提升智能配網系統的性能，降低其運行的風險性。

（二）重視智能配電終端關鍵技術的應用

智能配電終端關鍵技術包括對各種先進傳感技術的引用，對各種提升系統安全性、降低能耗性等特性開關設備的應用，以及對調控電壓以及潮流控制器的應用，從而從各方面提升智能配電系統的穩定性和可靠性。

（三）促進分布性電源的建設

促進分布性電源建設應該從多個方面進行入手，首先，充分利用和發揮可再生能源的作用，例如風電等，從而拓展智能電網系統運行中可選擇資源的范圍，滿足用戶用電的多種需求，這也符合社會可持續發展以及與自然和諧相處的要求；其次，提升分布式資源的接納程度，有效的節約能源消耗，提升資源的利用效率；再者，在風電開發的基礎上促進農村的電氣化建設，提升智能配網技術的覆蓋程度。最后，采取有效措施，提升電網的抗災能力。

四、結束語

智能配電網是我國電網建設的重要組成部分，對于我國社會發展具有重要的意義和價值。我國應該根據我國智能配電網存在的問題，采取有效的措施，提高智能配網的自動化水平，重視智能配電終端關鍵技術的應用，促進分布性電源的建設，推進我國智能電網藍圖的實現。

參考文獻

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[3] 李建芳，盛萬興，孟曉麗，宋曉輝.智能配電網技術框架研究[J].能源技術經濟.2011（03）

姓名：殷玉萍

出生年月：1975-02

性別：女

民族：漢

籍貫：山西省太原市

研究方向：控制理論與控制工程

作者單位：國網太原供電公司

第9篇：智能電網研究方向范文

【關鍵詞】智能電網 關鍵技術 分析與探討

智能電網就是電網的智能化即更堅強、更智能，是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感測量技術、信息通信技術、先進的設備、先進的決策控制方法以及自動控制技術和能源電力技術支持系統的應用，與電網基礎設施高度集成的可靠、安全、經濟、高效和環境友好的新型現代化電網。隨著全球信息化、數字化的不斷發展，以及全球氣候變暖、環境惡化等現象， 可持續發展、節能減排已經成為首要的焦點問題。依靠著電網的信息化、數字化，智能電網的發展成為了必然的發展趨勢。智能電網的提出符合快速發展的現代社會對電力的迫切需求，實現電力網絡 系統運行更加可靠、經濟、環保這一根本目標。

一、智能電網的優勢

智能電網與傳統電網相比，傳統電網是一個剛性系統， 電能量的傳輸和電源的接入與退出等缺乏彈性，沒有可組性和動態柔性，系統自愈和恢復能力完全依賴于實體，而且多級控制機制反應遲緩，服務簡單單向，缺乏信息共享不能構建可重組、可配置的系統。由于信息的不完善和共享能力弱等特點，使得傳統電網系統中是局部的、孤立的自動化系統，不能構成一個有機統一整體。對比起來，智能電網的信息就有完整、正確、精確時間斷面的、標準化信息等特點。以堅強、可靠的實體電網信息交互平臺為基礎，可以生產需求全過程服務，實時生產和運營信息共享，對電網業務流實時動態的分析、診斷和優化，來最大程度地實現及時、準確、的電網運行和管理。

二、智能電網與傳統電網比較所具有的特點

雖然每個國家對智能電網的理解以及研究思路等存在差異，但是他們都有著建設電網的驅動卻一致，都考慮到了市場機制與電網安全性能、電能質量以及周圍環境等因素。因此，與傳統電網相比，智能電網有以下七項特點：

（一）自愈特點

自愈特點是對智能電網能夠安全運行有重要的影響，因此，它是電網系統中較為顯著的特點。自愈特點表現在智能電網受到各種影響時，不需要或是僅需較少的人為采取干預措施，就可以隔離電力系統中的故障元件或是將故障元件轉變成正常元件，而保障電力系統正常工作。

（二）兼容特點

智能電網可以將風能、電能、太陽能等可再生的清潔能源應用其中，并且具有實現分布式發電與微電網同時作用的優勢。其中，它還具有“即插即用”功能，兼容各式各樣的電源與儲能裝置，在很大程度上可以實現用戶對電力不同層次的需求。

（三）交互特點

智能電網具有在運行過程中實現用戶設備和行為交互的特點。這種特點能夠發揮電力用戶作用，減少對環境污染，并且可以完善需求側管理。

（四）協調特點

智能電網的協調特點能夠實現電力市場的對接，并且市場設計合理化，在一定程度上可以促進電力系統高效運行。

（五）高效特點

現代信息技術的有效應用在電力系統中，可以整合資源，優化電網運行速度，減少電網系統在運行時所需投入的資金。

（六）優質特點

在市場經濟中，電力用戶使用的電力質量存在差別定價。

（七）集成特點

該特點可以對電網進行標準化管理，集成電網信息，共享資源。

三、智能電網的關鍵技術

（一）靈活的網絡拓撲

我國的資源分布因地理位置而呈現出不均衡狀態，并且在很久以前，我國采取了西電東送方針只為充分利用資源，改善資源現狀。而隨著國家電網的規模與形式發展越來越快，國家相關部門越來越重視電網系統運行時的穩定性及安全性。在主網架構標準增加的同時，電網結構應采取靈活的網絡拓撲結構保證其在極度惡劣的天氣條件下也能正常運行。

（二）集成的通信系統

智能電網是新時代下的一種新型的電力系統，它有著較高的安全性及穩定性等，并且智能電網在建設過程中應該加入故障預測能力以及故障處理能力。智能電網具備實時監測能力，能夠全面的監測電網設備以及外延應用支撐等的狀態。

（三）智能調度技術和廣域防護系統

智能電網建設中一般都會應用到智能調度技術，并且在智能調度研究領域該項技術支撐系統尤為重要，并且它具有多種功能，比如，它具有優化資源的功能，對電網系統進行科學調控能力等。此外，它還能夠有效的提升調度系統，并且具備駕馭大型的電網能力，并為電力系統提供一定的技術基礎。 實現調度智能化能夠將網絡保護與一些先進的技術有效結合，促進系統形成較強的安全防御防線，提高系統運行時對故障的靈敏度。

（四）高級電力電子設備

電力電子設備在能量轉換系統中占有重要角色，它能夠改善用戶使用的電能質量，滿足其需求。電子電力技術在智能電網中應用范圍較大，幾乎所有的電子設備與系統中都涉及到了該項技術的應用。比如，拓撲系統與有源濾波器等。

四、結束語

隨著信息技術的發展，電力系統的發展取得了一定的進步。因此，智能電網建設不僅要結合現代信息技術發展狀況，使電力系統擁有現代信息技術含量，還應該從國家實際國情與經濟實力出發，立足該階段社會對電力系統的需要，著眼未來電力系統的發展趨勢，而進行合理的研究。

參考文獻：

[1]鐘海亮.淺談智能電網實現的若干關鍵技術問題[J].科技創新導報，2011（34）.