时间：2023-05-30 09:04:47
关键词：智能电网；数字化变电站；IEC61850
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0135—02
1 智能电网的定义与特点
根据中国电力科学研究院胡学浩副总工程师在2009年举办的清洁能源国际峰会中的发言所提到智能电网概念，可以定义成：首先要有测量传感系统，通过通讯、信息系统，把这个信息传递到调度控制部门，然后再有一些先进的计算机技术和控制技术，对智能电网进行控制，所以它是有先进技术和物流电网最好的集成，说得通俗一点，智能电网就是智能加电网，智能比较偏重于二次系统，电网偏重于物理系统。
智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈，激励和包括用户，抵御攻击，提供满足21世纪用户需求的电能质量，容许各种不同发电形式的接入，启动电力市场以及资产的优化高效运行。
1.1 数字化变电站与传统变电站的区别
传统变电站与数字化变电站的物理结构几乎没有差别，两者的功能和接口结构以及系统运行则具有完全不同的特性。传统变电站功能完成和信息传递同连接和设备物理结构限定，而数字化变电站则完全通过网络来分配和交换信息，两者存在巨大差异。因此在建设、运行、维护和管理等方面，数字化变电站有其独特的优势，传统变电站与数字化变电站两者存在主要差别在于：
①智能终端就地化，减少二次电缆使用量，取而代之为光缆。
②跳闸方式发生了变化，保护装置出口采用软压板方式进行投退。
③程序化操作，IEC61850的应用使保护等二次设备具备远方操作的技术条件。
④二次系统网络化，安全措施发生变化。
⑤自动化、保护专业逐渐向二次系统专业融合，运行、检修规范发生变化。
⑥调试方法发生变化，需要网络联调，使用的试验仪器设备发生变化。
1.2 数字化变电站的主要技术特征
1.2.1 数据采集数字化
数字化变电站采集和传输数字化电压、电流等电气量，不仅实现了一、二次有效的电气隔离，而且扩展了测量的动态范围与精度，使变电站的信息共享和集成应用成为可能。
1.2.2 系统分层分布化
数字化变电站采用了IEC61850提出的变电站过程屋、间隔层、站控层的三层功能分层结构。
1.2.3 系统结构紧凑化
紧凑型组合电器、智能化断路器等智能化一次设备集成了的更多的部件和功能，体积更小，这使得变电站的占地面积大幅减小，设备布置更加紧凑。
1.2.4 系统建模标准化
数字化变电站采用了IEC61850对一、二次设备统一建模，定义了统一的建模语言、设备模型、信息模型和信息交换模型，采用全局统一规则命名资源，使变电站内及变电站与控制中心之间实现了无缝通信与信息共享。
1.2.5 信息交互网络化
数字化变电站各层、各设备间信息交换都依赖高速网络通信完成，网络成为系统内各种智能电子装置以及其它系统之间实时信息交换的载体。
1.2.6 信息应集成化
数字化变电站对常规变电站监视、控制、保护、故障录波等分散的二次系统装置进行了信息集成及功能优化。
1.2.7 设备检修状态化
在数字化变电站中，电压和电流的采集、二次系统设备状况、操作命令的下达和执行完全可以通过网络实现信息的有效监测，可有效地获得电网运行状态数据以各种IED的故障和动作信息，监测操作及信号回路状态，设备状态特征量的采集没有盲区，设备检修策略可以从常规变电站设备的定期检修变成状态检修，从而大大提高了系统的可用性。
1.2.8 设备操作智能化
智能一次设备不仅可以获取整个系统及关联设备状态，而且可监测设备内部电、磁、温度、机械动作状态，随着电子技术和控制技术的不断发展，采用新型传感器、电子控制、新控制方法构建参数，动作可靠迅速，状态可控可测可调的智能操作回路成为可能。
1.3 数字化变电站的组成
在传统变电站中，测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备是分散布致且是孤立运行的，一次设备和二次设备之间通过电缆实现连接。智能变电站的发展需要将间隔层的二次设备高度集成，形成一体化的智能组件，并通过光纤和一次设备以及站控层设备实现通信。
随着技术进步，未来智能变电站将不存在一次设备和二次设备的区别，具备测量、控制、检测、计量、保护等功能的二次设备将全部集成到一次设备内部，组成智能设备，以满足智能变电站对自动化和智能化的要求。
1.3.1 IEC61850
【关键词】 系统 技术 效率
智能电网的调度技术不仅包括调度技术支持系统还包括电网的运行技术，智能电网调度系统具有体现以生产为导向的集约化的特点，主要包括对电网运行状况的监控系统以及对业务的管理控制系统，为有效加强对智能电网调度技术的运用，应该注重优化基础平台的性能，深化电网调度业务的模块，促进电网运行的标准化与安全化。智能电网调度技术时对智能电网进行建设的关键性内容，只有加强对电网调度技术的管理才能够为社会生产生活的正常运转提供一定的保障，在进行智能电网的调度工作中应加强对先进科学的管理技术的运用，加强对电网运行状态的监控力度，有效提升智能电网调度管理的准确性。
一、智能电网调度系统
智能电网调度系统由多个部分组成，其中涉及到数据处理系统、指挥协调系统和网络分析系统，在数据处理系统中对智能电网的信息技术进行收集，为电网的调度工作提供准确而全面的数据支持；在指挥协调系统中加强数据处理系统与网络分析系统之间的联系，根据电网运行的状态来进行相关的任务分解，加强各模块之间的协调运转；在网络分析层中，主要负责对智能电网的运行状态的管理，当电网运行过程中出现故障时可以采取及时有效的故障处理措施，促进电网系统的安全、稳定、高效运转。
二、智能电网调度的主要运行技术
2.1注重特大电网运行的控制技术在电网管理中的应用
在对智能电网进行管理的过程中经常会出现一些安全性问题，由于电网中出现的问题较为细微，这给电网管理工作人员工作管理造成了很大的不便，特点电网控制技术以其管理范围广、精度高的特点，在对智能电网进行管理与监控的过程中能够对电网的数据进行精确的记录与测量，在工作的过程中严格根据相关的动态响应与决策指令来执行，自我预防与感知诊断的能力较高，但电网在运行的过程中出现问题时可以及时做出判断，工作人员能够及时准确的发现问题，在很大程度上降低了对智能电网进行管理的费用。另外，在对智能电网的动态进行监控的过程中还应充分发挥综合告警在特大电网的监控系统中的作用，报警系统的灵敏度与精确度能够使相关的工作人员对电网的运行状态进行及时的掌握与了解，增强对电网的管理力度。
2.2注重智能电网管理一体化技术在电网管理中的应用
一体化的智能管理技术主要是以对信息的收集、储存与管理，制定出相关的管理技术，促进各方工作的调度与管理为主要的内容。在对海量的信息进行处理时的速度与准确度较高，可以对动态的以及静态的信息进行拟合取读，最大程度上为智能电网的数据分析提供数据保证。为实现智能电网调度工作的高效化，在开展智能电网的管理工作时应该注重对对电网管理一体化技术的运用，注重一体化数据与模型管理技术、地理信息接入技术、智能可视化技术在对智能电网进行管理中的运用，提高数据资料记录的准确性和对自然灾害的预测与抗风险的能力，让电网的全体人员都能够参与到对电网信息的监测工作当中。
2.3注重信息化管理技术在电网管理中的应用
未来的资源管理主要朝着信息化的趋势发展，提高电网管理的精细化和标准化水平，应注重对信息化管理技术的引进与研究，提高资源管理的效率。首先，对于电网调度中的海量数据，应充分发挥分布式处理技术的作用，注重对互联网中的资源分布进行整合与研究，提高信息的共享性与可靠性。其次，还应充分注重对流数据处理技术的引入，有效对应用模块进行分析，提升各流程之间管理的灵活性。另外，为有效对电网调度工作的效果进行评估，还应该注重开展用户的体验计划，让使用者参与到对电网控制技术的评测中，通过对用户的意见的收集能够在很大程度上对电网的调度计划进行有效的改进。
2.4注重对能源分布接入控制技术在电网管理中的应用
为有效促进电网的稳定、安全、高效运转，应该对能源的状况进行收集与研究，不仅要对分布式能源加以关注还应对可再生能源的状况进行研究，在对这些能源进行开采与生产时，应该收集这些能源开采时的用电功率以及电压，以保证智能电网在开展调度工作时能够以精确的数据和较高的速度为能源的生产提供合适的电能保证。
综上所述，在进行智能电网的调度工作时应该注重对先进的技术的引入，有效提升电网调度的效率与安全性。我国智能电网技术现在处于发展时期，未有效使这种技术在促进社会的生活与发展过程中发挥着积极有效的作用，应加强对技术的改进与完善，对影响电网调度工作开展的因素进行有效的分析与研究，有效改进电网的调度与管理工作，促进管理效果的提升。
参 考 文 献
[1] 孙宏斌，张伯明，吴文传，郭庆来，张沛. 面向中国智能输电网的智能控制中心[J]. 电力科学与技术学报. 2009（02）
【关键词】智能；配电网；设计
作为电网的重要环节，配电网担负着电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电能的重要功能，是电力系统中二次降压变电站低压侧直接或降压后向用户供电的网络，在电力系统及电力系统自动化管理中占有非常重要的地位。但随着社会经济发展和人民生活水平的提高，传统配电网规划模型已满足不了配电网要求的可靠性、投资回报、环保、美观、占地、线路走廊等多种属性。作为电力系统电能发、变、送、配中最后一个直接面向用户的环节，配电网的规划出现的复杂化、不确定属性增加和决策主体多元化等新情况，这使得配电网建设的力度迫切需要加大，合理进行配电网规划，发挥配电网建设最大的综合投资效益，逐步改造成结构合理、可靠性高、自动化程度高、电压质量好、可远程监控的智能配电网。
1、智能配电网的内涵
智能配电网通过广泛应用的分布式智能设备、通信系统和自动控制系统，对配网设备的运行状况进行实时监控，进行数据收集、整合和分析挖掘，实现电网各成员之间的无缝连接及实时互动，达到对整个电网运行的优化管理。确保对广大用户的安全可靠供电是地区电网企业的核心工作。智能配电网作为智能电网的重要组成部分，对于地区电网企业具有重要意义。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。
智能配电网是以配电网及其相天资产为中心，针对其设计建造、运行、维护等综合应用各种先进自动化技术、通信技术、信息、技术以及现代管理理念和手段，实现延长设备寿命，确定更换资产的优先顺序，降低配电网络改造花费和防止配电网络故障等目的，最终使供电企业能够提供质优价廉的服务。智能配电网应该具备如下特点：灵活性强、功能多样、能安全可靠的提供高质量的供电、能促进社会经济发展。
2、智能配电网的发展方向
目前，智能电网刚刚起步，未来智能电网的核心是智能配电网，而智能微网将是智能配电网的重要组成部分。由于微网技术的先进性，在现有微网技术基础上进一步扩展建设具有智能电网特征的“智能微网”，无疑是最节省投资、最容易实现的智能电网项目。智能电网研究的四大目标包括：a.现电网安全稳定运行；b.使分布式电源得到有效的利用；c.提高电网资产的利用率；d.提高用户用电的效率、可靠性和电能质量。
上述目标的实现需要通过高级量测体系 （AMI）、高级配电运行（ADO）、高级输电运行 （ATO）和高级资产管理（AAM）之间的密切配合。
智能化电网的建立包含着众多的研发课题，分布发电技术、微电网技术、电力电子技术、燃料源与储能、超导、超级电容器储能系统、基于MEMS的智能传感器等，都属于未来研究发展的项目。智能化电网的研究、试验、运行示范工作，将是一项长期的任务。由于城市电网基础条件较好，可以在城市电网首先开展试点研究和应用。
3、配电网智能监测终端设计
3.1设计目标
根据配变监测终端在电力系统运行中的任务与作用，设计出一个配电网智能监测终端，以实现实时高精度、高准确性地采集配电变压器运行的模拟量和状态量；在最短时间内将最新的测量结果上报主站；可以自动检测故障，如发现异常，立即向中心站报警；监测设备可以自动恢复故障；满足电磁兼容性要求；确保终端工作安全可靠性。
3.2设计参数
拟设计终端工作与计量条件；拟设计终端工作电源；拟设计功能参数。
3.3功能设计
根据设计目标，本设计主要智能配监测系统的七大功能：第一，实时数据监测功能。该功能可以定时记录三相交流电的测量数据，如三相电压/电流、有功/无功功率、视在功率、25次以内谐波电流、15次以内谐波电压、三相功率因数、线频率，温度等等，统计后，得出最大值、最小值，计算平均并向主站发送。第二，数据报表及存储功能。该功能可以把月统计数据或者日统计数据保存起来，通常月统计可以保留12个月的数据，日统计保存40天的数据。第三，开关状态监测与控制功能。设计配电网智能监测终端，就要对3路开关状态量进行采集。一旦发现开关状态有变化时，马上记录发生时间和当前状态，并通过继电器对开关进行控制，要求可以读到外部脉冲电能表的变化数据。第四，数据通信和传输功能。这设该功能是通过利用GPRS无线模块，本机调试、控制和读取外部智能电表的数据，定时上传各种测量和统计数据，实现近程有线通讯，使得远方参数设置功能和对时功能可以投到实际使用中去。第五，故障检测及报警功能。这个功能要求系统对变压器输出掉相、掉电、失压，电流、电压越限进行自动检测，发现异常，立即收集故障信息，上报主站第六，设备诊断及自恢复功能。系统对于一些小故障，可以自我诊断、自动恢复。第七，本地设置与数据显示功能。该功能将将时间、精度修正等一些参数的设置可以通过本地设置完成，并显示出测量参数、控制状态和检测状态，有利于现象巡检及时发现异常情况。
结束语
智能配电网技术是智能电网重要组成部分，是电力系统新技术，对人娄能源、气候、经济、可持续发展等一系列问题有着深远的意义，代表着未来的电网发展方向。本文通过探讨配电网重构策略、方法的基础上，提出智能配电网系统控制技术，并以配电网智能监测终端初步提出设计方案。但限于篇幅，本文尚未对配电网智能监测终端设计技术进行深入的探讨。若能建立一套适合实际配电网技术发展的综合评判的指标体系，大力推广智能配电网技术，这对我国智能电网的发展和完善将起到极大的促进作用。
参考文献
[1]侯学理，孙杰.浅析智能化配电网[J].科技资讯，2011.12：142-143.
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[3]毛鹏，戴斌，白日昶.一种新型振荡中故障选相元件[J].电力系统自动化，2009，33（05）：61-65.
一、智能电网的技术特点
随着第四次工业革命的到来，智能技术给各行各业带来不小的冲击。智能化电网更加适合于现代能源生产、配置的要求。随着人均耗电量的增加，在我国电能配置上还存在许多有待改进的地方。智能电网能够帮助协调电能运输、增加电能运输安全。在智能电网的构架过程中，应当把握好以下几个方面的特点。
(一)经济性
智能电网的构建过程中不能给人们的日常用电带来过大的影响。作为电力部门而言，也应当控制构建过程中的成本问题。节约电能的生产、输送、配置成本才能从源头上较低电能的成本价格，真正做到让利于民。在构建过程中，不仅仅要重视智能电网的运行质量，更要注重其经济效益。
(二)节能
智能电网的运用过程中必须将节能的观念贯彻到底。从某种意义上来说智能电网的运用就是为了减少不必要的电能浪费。目前，我国能源浪费现象十分严重。每年大约有2000亿千瓦时的电能被浪费。在智能电网的组建过程中应当时刻将安全放在第一位、将节能放在第二位，减少电力输送过程中电能的损耗。
(三)自动化
所谓自动化是指完善电网的功能，加强对不同路段电网的监控。智能电网的出现在于更好的帮助减少电路故障。智能电网的特色具体体现在能源配置的合理性、能源输送的安全性，能够实现故障的自动检测，自动报警，自动启动应急预案。在长时间的电力输送过程中，难免出现线路老化、恶劣天气对电力输送系统带来破坏等情况，智能电网应当实现智能自检，对线路的安全状况进行实时检测，一旦发现问题，及时处理。
(四)服务性
智能电网不仅仅在电能运输上作用显著，在服务质量上也有明显的提升。例如，湖北电网通过微信公众号便利了居民用电查询，通过推送一些节约用电的文章促进人们节能意识的养成。智能电网加强了电网与普通百姓的联系，真正做到故障早发现、早处理，保证人们的生活质量。
二、在智能电网的构建过程中电力工程技术的具体运用
(一)在电力生产中的应用
电力生产就是不同能源向电能的转化。目前我国电力的主要来源仍旧以火力发电为主、水利发电为辅，同时大力开发清洁的发电设备，例如风力发电、潮汐发电。智能电网能够有效调节电厂的发电量，根据地区对电能的消费需求进行生产，多余的电能输送到需要的地方，目前我国相继建成西电东送输电工程，成功保障了中东部地区的生产生活用电。
(二)在电力输送中的应用
我国电能输送有直流电和交流电两种形式，无论是哪一种输电方式，都有其适用性，在电力输送的过程中应当保证输电的安全、稳定。电力工程技术在输电过程中的具体运用主要体现在两个方面:谐波抑制技术、无功补偿结束，这两种技术的运用能够有效增强电力输送过程中的安全性，降低输送过程中电能的损耗。由于我国广阔的国土面积，在电力的输送上主要以高压线为主进行长距离的运输，通过变压器使其降低到220V。高压输电技术的运用也能够有效减少运输过程中的电能损耗。
(三)在居民用电安全上的应用
通过电网与居民的互通互联，在增加电网服务性的同时，向居民传输安全用电、节约用电的理念。通过主流媒体、公众号等形式加强电网与居民的联系。让电网更好的为居民服务，通过更高质量的服务赢得人们的尊重。开放用电查询绿色通道，居民可以通过手机查询本月的用电量，通过对用电量的全面把控，让居民养成勤俭节约的好习惯。开展网上预约活动，对需要办理线路改造的居民提供更加便捷的服务。利用智能电网拉进与群众的距离，让国家电网更好的造福群众，让群众用的放心。
【关键词】清洁能源；智能电网；并网；控制方法
进入21世纪以来，人类不得不直面以下三个重要的课题：能源紧缺、气候变化以及环境污染。就目前情况而言，全球的能源消耗80%以上仍然依赖着煤炭、石油等传统化石能源，消耗化石能源必将产生大量的温室气体，进而加剧了气候变化与环境污染的程度，这无疑会严重的阻碍人类社会的发展。研究并应用新型能源已然成为现如今的必要课题。然而，人们不可忽略的是，现阶段清洁能源的相关技术并不完善，在电网系统运行的过程中，清洁能源不可避免的受到自身随意性以及间歇性的影响，从而会导致电压失衡以及短路等故障发生。由此看来，现阶段最需要解决的问题就是应当如何实现智能电网与清洁能源的并网应用，并进一步减少故障的发生。
1 清洁能源概述
简单来说，在使用过程中，不会排放出有毒物质，对环境污染较小甚至没有污染的能源可统称为清洁能源。举个例子来说，风能、太阳能以及沼气就是最常见的清洁能源。与之相对的非清洁能源，就是指在使用的过程中，会给环境带来较大的污染，甚至是有毒物质的能源，例如煤炭、石油等化石燃料。
风能是一种最为常见的清洁的可再生能源，现如今，采取风力发电的方式是十分普遍的，其基本原理就是将风能通过一定的装置转化为机械能，再进一步将机械能转化为电能。风力发电是一种较为安全可靠的发电方式，随着科学技术的发展与进步，风力发电的成本正逐渐降低。
作为最典型的清洁能源，太阳能正逐渐从补充能源向替代能源过渡，利用太阳能发电的方式成为光伏发电。光伏发电具备着其他发电方式不具备的特性，它不仅是可再生的环保清洁的，还是一种资源分布广泛并且建造灵活的发电方式。太阳能光伏利用的主要发展趋势将逐渐转化为太阳能光伏并网发电，太阳能发电的趋势也正一步步的从无电地区向有电趋势蔓延。
2 智能电网综述
智能电网技术是近几年来依靠科技的进步而兴起的，它通过高级的传感装置，集合各种繁杂的信息技术，创造出电力自动的网络提供给人民相关的服务。目前，电网的能源由国家管控，是国家的重要能源产业之一，伴随着人们对电力的不间断的需求，尤其是有些行业对电力技术的要求相对较高，一方面要求供电可持续性，另一方面还要求电力高效安全性、清洁性等。为了满足人们对现实生活的需求，国家不仅要投入很多的精力去学习国际上较为先进的超导技术，电力技术等并进行相关研究，才能够保障智能电网的安全。
3 智能电网的清洁能源并网控制方式
智能电网的清洁能源能够顺利并入智能电网，这样才可以很好地发挥出清洁能源的作用。一旦实现并网，电网就能保证高效运行。此外，整个智能电网系统也可以根据电源类型进行控制，通过这样的方式可以保证并人的清洁能源实现自动化的有效管理。
3.1 电力电子技术的控制方法
光伏电池、风机和燃料电池等都要求利用电力电子变频器进行变换，这样才可以和智能电网的电网系统连接起来。由于变换器具有响应快速、惯性小、过流能力弱的特性，因此变换器的能量管理的控制理念和常规系统有比较大的差异。与此同时，逆变器由于需要适用于清洁能源并网，所以除了要求具备普通逆变器的功能以及基本的并联运行之外，还应该根据清洁能源的相关要求拥有必备的控制功能，比如电压与频率比的（u/f）控制和有功无功（PQ）的掌控。由于下垂特性的电压与频率比的控制可以实现负荷功率变化的时候，不同种类的清洁电源间变化功率实现共享，并且在电力单元孤岛运行时为智能电网提供频率支持；有功无功的控制可以通过实际运行的情况来实现清洁电源有功和无功的定向性控制。以智能电网的电力电子技术的控制方法为基础，卡特里娜提出针对可调度能源的有功无功潮流而设计的控制方法。
3.2 多系统的控制方法
不难发现，太阳能和风能其实在时间上，地域上有较强的互补作用，风光互补供电系统已经成为了可再生能源单独供电系统的重要形式之一。它通过以多系统所具备的协调优化技术，实现了风与光混合发电系统的优化控制，确保了发电厂的电压维持稳定，促使电网可靠平稳地运行。现代智能电网中的多系统，现在由数据库、用户、发电单元和控制四个部分构成。现代智能电网就的这些之间就是通过TCP/IP协议达到数据的交换，四个部分在身处的环境中实现互动，同时由控制主网控制信息到达相应的部分。因此，用户一边传输负荷信息和需求指令到发电单元；另一边，发电单元又将电能生产信息传输到用户。在此过程中，可视化的信息平台通过收集各发送的信息，就可以方便调度员下一步的处理。
3.3 智能电网的虚拟发电厂控制方法
清洁能源、分布式能源有其特点，为了适应这些特性，我们的研究需要结合电网频率、电压控制技术、联络线潮流、发电预测模型和方法等融为一体的控制技术。因此，解决清洁能源发电接入与控制的有效途径之一就是虚拟发电厂技术。它将配电网中分散安装的受控负荷、清洁电源和储能系统融合成一个独特的电厂，来参与电网的运行。在这个庞大的虚拟电厂中，每一个构成部分，都和能量管理系统相连接，此时控制中心就可以通过智能电网实现双向信息传送，利用增强型短信服务系统进行整体的调度来协调机端潮流、受端负荷和储能系统的运作，达到降低损耗、降低温室气体排放、合理资源利用、控制电网峰值负荷以及提升供电可靠性的目的。此外，由于电厂具有高级监测的功能，测量和计算不同节点动态电压、故障数据、频率波动、监测系统的异步运行、同步发电机短时失磁异步运行、低频振荡的变化过程。
4 结语
以智能电网技术的清洁能源并网技术为基础，积极发展我国智能电网，可以帮助解决目前我国能源紧缺的问题，同时改善气候，缓解部分环境污染的问题等。智能电网技术在世界范围内，算是比较新的事物，就会造成不同国家，或相同国家的不同地区对智能电网设备制造、检测以及调试等方面，缺乏统一的标准。因此，智能电网的建设可以说是一项长期浩大的工程。在智能电网的支撑下，清洁能源入网即使会出现明显的技术难题，但由于清洁能源是解决大气污染等环境问题的最佳途径，因此工业和学术领域应该表达出对清洁能源并网技术的足够重视。
【参考文献】
[1]王杨宁.试论智能电网的清洁能源并网技术[J].低碳世界，2014（05）.
[2]秦丽杰.基于智能电网的清洁能源并网技术[J].城市建设理论研究（电子版），2014（2）.
【关键词】变电站电网；智能输电技术；智能变电技术
前言
在经济技术的不断进步下，人们的用电需求量越来越大，对供电质量的要求也有了提高，我国电网事业已经全面进入新的发展阶段。随着我国超高压电网与特高压电网的体制系统不断进步，各电力企业相继引进高科技设备，逐渐实现智能化输变电技术，大大提高了企业的运行效率。
1 引进智能输变电技术的优势
电力行业是社会基础产业，也是国家发展的重点产业之一，电网的建设与国家的能源资源结构、经济发展规划都密切相关。随着中国在电力需求日益增长的背景下，中国的电力工业建设已经进入了快速发展的时期，中国国情已然决定了必须要建立出具有中国特色的智能电网，才能适应国家发展的战略部署。输变电设备的智能化已经成为了电网运行管理中必不可少的环节，输变电设备作为电网的重要构成元件，一旦出现故障，不仅会给电网企业带来重大的经济损失，还会造成社会影响，所以引进智能输变电技术对保证电网的正常运行有着非常重要的作用。随着当前社会的科技发展，电网的负荷量也逐渐变大，在大量损耗电能的同时会出现“功率倒流”或者“功率绕送”等各种问题，传统的输变电设备已经不能满足当今社会的发展需要，很多电网线路在负荷加大时产生损耗，降低了电网的稳定性，但是电力系统的稳定性对于远距离的输电有着重要的影响。近年来，世界各地由于输变电设备故障而引发的重大事故屡见不鲜，其产生的原因多是因为自然灾害导致输电线路故障或者变电设备绝缘老化等，因此，电网企业必须要建造更加安全、可靠、优质的电力系统，以适应高度市场化的电力需要。
将电网智能化利用先进的自动化控制技术，安全灵活的实现资源优化配置的目的。智能输变电技术的优势众多，例如能够有效的抵御外来伤害的袭击、保证电力的畅通运行、在出现问题时可以自行断电保证系统安全、提供高质量的电力、优化电网运行方式、降低运行损耗与运行费用等等。在变电站电网中引进智能输变电技术能够高效灵活的应对电网在工作中出现的各种问题，通过智能设备有效的控制和调节电网的运行，把各种新型能源引入电网系统，能够更好的满足电网的运行需求。
2 智能输电技术应用
电力系统的重要环节就是输电与变电，它们之间关系到系统是否能够正常运行，所以只有不断加强完善智能输变电技术，才能提高企业经济效益。输电线路的作用就是将变电站的电力传送给用户，是整个电力过程的传输通道。在当前大机组与高压电的快速发展趋势下，输电线路也必须要提高传输的效率与质量，因此要逐步实现智能化的输电技术。智能输电技术包含三种类型：特高压输电技术、柔性输电技术、轻型高压直流输电技术。
2.1 特高压输电技术的应用
特高压输电技术分为直流输电和交流输电两种，由于国内电网事业正在面临着大容量与长距离的发展趋势，而交流输电的电压等级大多都在1000kV以上，运输容量非常大、损耗少，能够达到长距离的运输目的，并且比较经济，所以国内普遍运用的是交流输电。特高压直流输电也具有输送容量大、送点距离远、线路损耗低、走廊利用率高的特点，它区别于特高压交流的优点是方式灵活、输电可靠性高。
对于特高压输电技术而言，输电能力是非常重要的，但是电压与阻抗对其影响较大，电压高，传输能力就强；线路阻抗大，传输能力就弱。为了防止出现工频过电压的现象，电网企业通常会选择并联电抗器对过电压进行深度控制。
2.2 柔性输电技术的应用
柔性输电技术也包含交流和直流两种输电技术，它的主要特点是采用大量电力电子器件。例如晶闸管控制串联电容器（FSC）、静止无功补偿器（SVC）、可控并联电抗器（CSR）等，采用这些电力电子器件的优势是无功补偿与电能质量控制等。在转换和控制方面，柔性直流输电系统可以以无源环流方式进行工作，不加换相电压也可以精确的进行有功控制，甚至对无功功率也可以进行有效控制。
2.3 轻型高压直流输电技术的应用
轻型高压直流输电技术使用的是由绝缘栅双极晶体管器件构成的电压源流器，可自行关断。与普通的高压直流相比其优点在于，可以向无电源负荷区或者弱交流系统进行供电工作，若降低无功需求，还能动态补偿交流母线的无功功率，可以稳定交流母线的电压，在环保价值与经济效益方面都有比较大的优势。并且，轻型高压直流输电技术灵活性强，比较适合小型输电工程。
3 智能变电技术的实际应用
3.1 智能变电站的作用
智能变电技术也就是智能变电站及相关技术，智能电网建设中智能变电站的建设是至关重要的。智能变电站集中了大量智能电网新技术的应用，利用先进科学技术借助具有低碳环保特点的设备对普通变电站加以改进，依靠网络化、自动化、数字化等技术对变电站的工作状态实行完全自动化的监控。智能变电站的优点是自动采集信息的同时还可以具备计量控制功能，实现电网的高效运行。
3.2 智能变电技术的实际应用
3.2.1 智能感应技术的应用
电力系统的结构非常庞大，要对其进行有效的控制，就要从整体出发对全局进行观测，获取系统的运行状况和准备的设备信息。智能感应器在变电站的多种设备工作中都会发挥巨大的作用，地位相当重要。
3.2.2 信息通讯技术的应用
实行智能高速通讯可以为智能电网提供及时有效的信息传达技术保障，光纤通讯技术与无线通讯技术是通讯技术的代表，在智能电网中最为广泛使用的是光纤通讯技术，优点是可靠性较强。但由于无线通信技术的应用范围受到可靠性的限制而应用较少，还需要进一步扩展。
3.2.3 同步相量测量技术的应用
同步相量测量技术目前已经广泛应用于电网事业，由于GPS技术快速发展，能够为其提供精确的同步时标，使智能电网系统各个站点的电压或者电流信号都可以保持同步、共享。智能变电站成为了布置同步相量测量技术最为理想的场所。
3.3 控制决策技术的应用
为了保障职能电网的安全与经济运行，需要对其进行分析决策，要求强化数字化、可视化与控制决策等方面的技术，要实现这些技术就必须要依靠布置在智能变电站中的传感装置来得到大量的运行参数与运行信息。
科技的快速发展使先进的电力电子技术在智能电网中的得到了广泛的应用。在此背景下，智能电网正逐渐向数字化、自动化、智能化方向发展。电力电子技术的在智能电网中的应用，使其运行变得更加高效合理，因此为了进一步促进智能电网的发展，加强对该内容的分析具有现实意义。
【关键词】电力电子技术 智能电网 电网建设
先进的电力电子技术是智能电网建设与发展的基础，并且对于整个电网的建设来说也有着重大意义。同时，随着资源问题的日益加剧，电网的建设与发展也面临着前所未有的挑战。作为电力实业发展的关键任务，在智能电网建设过程要对电力电子技术进行充分利用，从而使其发展与现代社会相适应。
1 智能电网建设对电力电子技术的需求
1.1 确保电网设备运行的安全性
安全应用电力电子设备是目前智能电网在运行过程中必须要解决的一个问题。目前，我国的智能电网结构虽然相对来说比较稳定，但是从实际情况来看仍然存在一定问题有待解决，因此需要合理提高电网建设标准，提高电网的输出质量。特别是经济快速发展的今天，人们对电力的需求量不断提高，电网规模的扩大与建设成为了我国电力事业未来一段时间的主要发展方向，也就是说现代电网结构将会变得越来越复杂。此外，由于我国土地比较辽阔，气候复杂，这也使得电网在建设过程中需要面临更加复杂的环境，对这些问题的改善与解决都可以通过对电力电子技术的应用完成，通过对先进电力电子技术的合理应用，能够完成对电力系统科学调控，优化电网结构，提高电网在出现故障时的恢复能力，从而有效的防止了电网故障范围的扩大，确保电网运行的安全性。
1.2 对资源配置进行合理优化
随着人们环保意识的逐步提高，人们加强了对能源问题的重视，在这背景下，无污染的能源的利用与开发得到了大力推广。我国虽然有着丰富无污染能源，但是受人口自然因素等多方面的限制，能源开发起来难度较大，因此能源问题解决起来存在较大问题。这就要求我国在未来持续发展节能能源，而电能作为一种重要的节能能源得到了更多关注，加快电力电子技术在智能电网中的应用，可以提高电网运行的可靠性，实现远距离电能传输，完成对资源合理配置与优化，从而使我国能源短缺现象得到缓解。
1.3 保证电能质量得到保准要求
人们对电能质量的要求越来越高，在人们对电能需求量逐渐扩大的今天，如果电网所输出的电能无法达到质量要求标准，整个电网的运行都会受到不良影响，将会直接降低经济效益和社会效益。由此可见，在智能电网运行过程中，必须加强对先进电力电子设备的应用，使智能电网中电能的质量能够得到进一步提升。
2 智能电网中电力电子技术的应用
2.1 研究电力电子技术的关键内容
先进的电力电子技术主要分为电力器件的制造技术和电路的交流技术。在智能电网中所使用的电力电子器件主要作用是控制电路和变换电能，通常分为全控制、半控制、不可控制三种类型。其中半控制器件在具体应用过程中的主要优势在于其所能够承受的电流和电容都最高，而全控制器件在实际应用过程中的安全性更高。智能电网通过电力电子器件完成对线路的控制与变换，通过信号发送的方式完成相应的调节工作。
2.2 SVC技术在智能电网中的应用
SVC是一种灵活的交流输电装置，其在智能电网中工具有许多作用，通过对其的合理应用，能够实现对电网中电压的调整，从而确保电网运行的稳定性，同时也可以无功潮流提高系统输送点的能力，使直流交流器能能够得到无功功率的支持，使系统的节静态稳定性和暂态稳定性都能够得到进一步提升，同时还能使电力系统低频振荡阻尼得到提高。
从目前我国智能电网的运行情况来看，SVC技术是我国电网稳定性，解决电网输配电存在不足的一项关键技术，对其进行应用，具有无功补偿和优化潮流功能，并且能够是电网中的电能质量得到改善，提高电网运行的稳定性。
二十世纪八十年代初，我国引进了几套SVC装备电网，而直到2004年我国所研发的SVC示范工程在正式投入运行，这样意味着我国已经全面掌握了SVC电力系统的设计与制造技术。在此之后，我国智能电网在建设中加快了对SVC技术的应用与提高，并且从实际应用情况来看也取得了不错的成绩。
2.3 TCSC技术在智能电网中的应用
TCSC技术也就是可控串补技术，该技术包括了金属氧化物限压器、阻尼器、晶闸管阀、电容器，是一种相对较为灵活的交流输电技术，其是以常规传布技术为基础发展而来的一项先进技术。利用TCSC能够提高电力系统的输送电力能力，与此同时能够有起到抑制次同步谐振，降低电网运行过程中能量损耗的作用，从而实现对整个电力系统的合理优化。TCSC作为一种具有代表性的灵活交流输电技术，发展方向就是先进电力电子技术的发展方向。TCSC能够使电网的输送能力得到大幅度提升，促进了我国智能电网事业的发展。
从二十世纪九十年代开始我，我国就开始了对TCSC技术的研究与分析，并于2004年成功了建成了我国的第一个220KV TCSC工程，这也标志着我国完全掌握了TCSC技术。
2.4 HVDC技术在智能电网中的应用
超过直流电技术在异步联网、大容量远距离输电等多个方面都有较大优势，因此得到了广泛的应用。从实际应用情况来看，采用特高压直流输电能够有效的减少输电走廊，降低系统在运行过程中的能源消耗，使送电的经济性能够得到进一步提升，为解决我国能源分布不均现象提供良好的途径。目前，我国具有多个超高压直流输电工程和多个直流背靠背工程。
2.5 柔性直流技术在智能电网中的应用
柔性直流技术VSC（电压换流器）和IGBT（可关断电力电子器件绝缘栅双极晶体管）为核心，是新一代更为环保、灵活的直流输电技术，其在智能电网中应用做具有的固定技术优势，能够降低城市配电网在运行过程中所出现的短路情况，很好的解决了再生能源网难题。
柔性直流输电系统中所应用的换流器在运行过程中采用的方式为自换相，在运行过程中能够实现四象运行，并且能够可以实现无功功率、有功功率等各个方面的独立控制；这有利于构成不仅方潮流控制，而且具有较高可靠性的并联多段直流输电系统；在联网中应用时，不会增加系统短路容量；各个换流站之间可以实现相互独立控制，交流站之间不需要进行信息通信，变可以完成相应的操作。这些独特的技术优势使其在分布式发电介入、城市电网连接等不同领域都发挥着积极作用。
我国为了贯彻可持续发展路线，目前正在大力推行风力发电厂，目前我国建设的风力发电厂已经超过100个，装机容量也已经超过了10GW，并且已经全部启动。大规模风力并电网存在许多难以解决的难题，这对电网运行的安全性会产生不良影响。柔性直流输电是解决大规模风电并网的一项有效手段。
近年来，我国装机和电网需求的增长匀速，各个区域电网间的互联需求也变得更强。电网互联的组合要优势在于电能的动态有用功率和互济都能够得到支援，但是同时也会引起短路电流抄表，以及电网动态稳定性下降等诸多问题，动态稳定是我国各大电网在运行过程中普遍存在的一种新问题，是电力系统在运行过程中容易出现的瓶颈。柔性直流输电技术在智能电网中的应用，能够解决大区域电网与周边弱电网互联、非同步电网在互联过程中所遇到的各项问题，这符合我国智能电网在未来的发展需求。
国际上对与柔性直流输电的研究无论在理论还是实践上都比较深入，并且从研究成果来看取得了不错的成绩。我国对于柔性直流输电技术的研究相对来说较晚，在2006年制定了《柔性直流输电系统关键技术研究框架》，并且2010年完成了我国首个柔性直流输电系统工程。图1为工程的电气主线图。
目前，我国对柔性直流输电项目的研究逐渐成熟，陆续也出现了许多柔性直流输输电工程，其中舟山传统高压直流输电改造工程是一线比较具有代表性的工程，该工程在建设过程中的预计容量为100MW，而定的直流电压大小为±100kV，传输线路通过海底电缆完成。
3 结束语
智能电网是现代电网发展主要发展方向，而在智能电网建设过程中对先进的电力电子技术进行应用已经成为了智能电网在发展过程中的必然需求。但是，在应用电力电子技术的过程中，选用时不能对一套模式进行盲目使用，要依据智能电网的实际情况，对电力电子技术进行不断的创新与改善。若在应用过程中，导致大量的能源枯竭，要对电网结构进行合理改善，避免资源浪费。此外，还需要针对环境问题，进行合理控制，在智能电网中尽量设置一些保护电网的措施，有效的避免电网在运行过程中出现漏电、断电等情况。对于智能电网的应用前景来说，要对市场情况进行合理调研，合理应用通信技术，提高市场的活跃度，确保电网运行的稳定性。
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作者简介
杨淑君（1976-），女，河南省许昌市人。大学本科学历。现为许继电气股份有限公司保护自动化系统公司设计员。
关键词：电子电力技术;智能电网;应用
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）35-0039-02
智能电网是现代之中逐渐演化出的基本概念，其所包括的具体含义也就是通过智能化程序进行电网的具体操控，这个操控过程中减少人工的投入，也就减少人工出现失误的可能性。随着各种先进技术的不断展开，先进电子电力技术在智能电网之中应用同样值得探讨，希望帮助该行业能有效的发展。
1 先进电子电力技术
随着现代科学技术的发展，先进电子电力技术已经成为了智能电网中重要的作用，在这里进行先进电子电力技术的基本介绍，现代之中主要分为三种先进技术：FACTS技术、SVC技术和TCSC技术，三种技术都有着各自的优势，在这里进行探讨。
1.1 FACTS技术
FACTS通过电力电子设备为基础，并且通过现代控制技术对于电力系统参数进行快速灵活控制，通过进行这种良好的控制过程，进而提高线路的相应输送能力和可靠程度，这种技术很好的提高了系统的稳定性。
1.2 SVC技术
SVC技术作为现代之中的灵活交流输电装置，也是先进电子电力技术的代表技术，其应用于智能电网之中，作用主要为保证系统电压较为稳定、增强系统的输送能力。也是帮助现代智能电网进行有效的提升。
1.3 TCSC技术
可控串补技术在常规串控技术的基础上得到了发展，同样作为先进电子电力技术的代表，提升了现代电力系统的相关稳定性，提升了线路的输送能力。
2 电子电力技术在智能电网应用的优势
电子电力技术在现代之中已经得到了较为长足的发展，所以将先进电子电力技术应用于现代智能电网之中有着十分重要的应用优势。针对于现代的智能电网而言，伴随着经济模式的发展，现代用户对于电力系统有着要求，针对于现代的电力系统而言，更应该进行良好的相关质量提升，这就需要应用现代先进的电子电力技术，更应该得到有效提升。
2.1 强化了电网之中的安全管理
智能电网在现代之中应用的更多，而且对于现代电网而言，其属于一个互动系统，针对各种突况应该有着较为快速的反应能力，通过对于一些问题而言，智能技术的快速反应能力很好的强化了安全保护功能。先进的电子电力技术很好的帮助智能电网进行了自我补充，并且很好的提升了电网对于线路运输之中对于意外的控制能力。
2.2 利用再生资源的效率更高
在现代电网组成之中，通过对于再生自然资源的合理利用提升了电网的工作能力。但是自然再生资源有着自己的特性，往往在进行能源供给上并不稳定，在区域的分布上同样不固定，所以进行合理的调度可利用再生资源，变得十分重要。通过先进电子电力技术的应用，保证再生资源的大规模和分布式利用效果，保证电网对于可再生资源有着较为普及的利用，进而为清洁生产打下十分坚实的基础。
2.3 改善电力市场需求
随着社会经济的进步，电能的使用质量收到社会广泛关注。伴随着发电站的并网和电铁的挂网运行都对电能质量进行了有效帮助，随着社会的发展，供电单位和用电用户之间的交流越来越密切，提高电能的使用效率变得对于现代电网十分重要。现代电子电力技术成功应用于电网之中，有效的提高配电效率作业和用户和供电的良好交流，实现现代高质量供电过程，对于现代电网发展有着十分重要的作用。
2.4 保障电网的可靠性
伴随着电子电力技术的发展，其在电网之中的应用已经得到了较为广泛的讨论，并且取得了较为良好的进展。电子电力技术成功的应用在现代电网之中，很好的帮助现代电网进行了自我提升，利于电网的可靠性运输，帮助进行了更为良好的现展，同样提升了电网运行的安全运行。
2.5 更为良好的进行了节能减排的利用
节能减排是现代之中较为重要的理念，先进电子电力技术应用于现代智能电力系统之中，更为良好的帮助了电网进行相关节能减排的开展，时代的进步带来了自然生态环境的相关压力，这种压力很大程度上代表了现代之中的主要生产和自然之间的矛盾，先进电子电力技术的应用很好的帮助电网进行生态环境的保护。
3 电子电力技术在智能电网中的具体应用
3.1 常规HVDC技术的应用
超高压直流输电技术有着独特的技术优势，其主要的应用方面在远距离大容量输电之中，在这方面有着独特的技术优势，得到了较为广泛的应用。特高压直流输电较为节省输电线路长度，并且可以很好的帮助电网系统降低相应的损耗，提高了经济效益。其应用方面主要在现代之中应用于海底电缆之中，在现代之中超大容量直流输电需要具有强大的交流系统，并且需要提供足够的换相电流，所以受端方面需要具有良好的相关作用。
3.2 柔性直流技术的应用
随着电子电力技术的发展，柔性直流技术发展成为较为灵活的新时代输电技术。在现代智能电网之中，柔性直流输电技术采用自身换相方式，来进行四象限等无功率的独立控制，在具体电网之中应用，具有较为方便的并联输电系统;其在真正输电系统之中，无需增加系统的短路相关容量;实现了换流站的独立控制，在换流站之间无需进行通信过程。所以在现代之中有着十分积极的作用。
随着电力需求的不断增加，所以各个输电区域的互联需求需要更为加强。通过电能的互济作用，进行有功功率相互支援，但是在实际应用过程之中，往往会造成电网动态稳定下降，并且短路电流往往较大超出限定标准。短路电流超标是现代负荷增长的过程之中，逐渐形成的新问题，动态稳定问题也逐渐成为了电网之中的问题。柔性直流输电技术，在进行现代电力系统的非同步电网互联等方面有着较为独步的作用，确保可以解决区域互联面临的种种问题，符合现代智能化电网之中发展要求，所以在现代电力系统之中，柔性直流输电技术跟有着较为重要的作用。
3.3 直流输电技术在现代电网中的发展
随着现代电网的不断发展，直流输电技术在现代之中应用也应该较为重要，充分考虑智能电网建设的相关要求，我国未来的直流输电技术主要研究方向应该为：±1000kv直流工程关键技术、智能化直流输电系统相关研究、三级直流输电技术相关研究、多端直流输电系统研究等方面，进行这方面的相关研究可以很好的帮助现代智能电网建设的更为良好，所以进行直流输电技术更为良好的发展，所以进行相关的换流技术研究，变成了现代之中非常重要技术研究。
4 结 语
先进的电子电力技术可以有效的强化现代智能电网，并且保证了现代智能电网安全稳定的运行，改善了现代电网供电质量，保障电力系统更为顺利的进行，本文对于相关电子电力技术进行了分析，希望可以带来相关帮助。
参考文献：
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[2] 张新源，邢锦锋.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电 机工程学报，2013，（20）.
关键词:物联网;智能电网;智能巡检;智能用电
1引言
随着互联网技术以及无线传感技术的飞速发展，物联网技术成为新一代技术引擎，受到政府、科研单位越来越多重视，通过以物联网为主的信息技术与其他产业相互融合，实现经济可持续增长。而随着国家经济形势的发展，用电需求持续增加，如何优化能源结构以实现可持续发展成为电力工业研究的热点，智能电网凭借高效特性成为电力工业应对未来挑战的选择。物联网与智能电网作为目前高新技术产业，已经上升到国家战略，物联网技术凭借其强大的信息分析、处理能力，极大推动智能电网技术发展，因此，把物联网技术与智能电网技术深度融合，可以全方位提升智能电网信息感知深度，实现电网智能化管理。
2物联网与智能电网概念
2．1物联网概念
国际电信联盟最先正式提出物联网(InternetofThings)的概念。该联盟认为，物联网是互联网应用的一种拓展，是物与物相连的互联网;而本质上，物联网是物理世界和网络信息世界融合的产物［1］。随后，欧洲联盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物联网技术是通过RFID(射频识别技术)、传感器技术、智能定位技术等互联网传输手段，获得客观物体的相应信息，以方便对这些标识性个体信息在全球网络范围内实现智能化的识别管理［2］。
2．2智能电网概念
2008年，中美在可再生清洁能源会议上首次提出"SmartGrid"概念。2009年，国家电网公司在国内提出“坚强智能电网”的理论。该理论认为，坚强智能电网是以各级电网协调发展的坚强网架为基础，以特高压电网为骨干，以通信信息平台为支撑，具有自动化、信息化、互动化的特征，坚强智能电网涵盖了电网系统中发电、变电、输电、用电等各个环节，覆盖了所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，具备经济高效、清洁环保、坚强可靠、友好互动和透明开放内涵的现代电网［3－5］。
3物联网技术在智能电网中体系架构
通信技术是制约当前智能电网技术发展的关键，物联网作为智能电网的传输网络，在面向智能电网的体系架构上分为三层:感知层、传输层、应用层。具体结构如图1所示。通过将物联网技术植入智能电网平台，实现智能电网的智能输电、智能变电、智能配电、智能用电。
3．1面向智能电网的感知层
物联网面向智能电网的感知层主要包涵控制子层和通信延伸子层。在控制子层，主要通过智能传感器、Rubee、无线射频识别(RFID)芯片、智能采集设备、电子代码(EPC)等手段，对智能电网关键环节的电量信号、非电量信号进行采集。通信延伸子层则是通过WI－FI无线保真技术、无线自组织网络(Ad－hoc)、超宽带(UWB)、近场通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理实体链接到网络层和应用层［1，6］。物联网面向智能电网的感知层实际上是对"物"的识别技术。
3．2面向智能电网的传输层
以电力光纤网为主的传输层又称为网络层，该层属于中间层，用来接收来自感知层的信息，并在一定范围内通过电力通信网来传递这些数据信息。为了安全可靠、实时性的传递电网数据信息，电力系统需要构建局部电力通信网，并在大范围内依托公共电信网，以实现在全社会范围传递数据。无线传感器网络(WSN)凭借其设置灵活，可以与互联网进行无线或有线连接的优点［7］，成为构建电力通信网的一种新的发展趋势。无线传感器网络是分布式传感网络，由大量小型传感器节点构成，每个节点除了收集处理本地信息，还会对其他节点信息进行管理、融合。在无线传感器网络中，ZigBee技术是新兴的无线通信技术。凭借其近距离、低成本、低功耗、高容量、高安全、短时延的优点，ZigBee技术已开始应用于创建智能电网的局部电力通信网。在电力通信网中，感知层中的智能传感器对电网关键状态、信息进行采集，采集到的信息在本地节点进一步融合，随后，融合后数据在网络中传输，并由无线收发器完成数据的接收。具体结构如图2所示。物联网面向智能电网的应用层是以GIS(ge-ographicinformationsystem)数据、结构数据、非结构数据、实时数据等构成的电力综合信息平台为基础，搭建面向用户的各种电力应用平台。针对智能发电、智能输电、智能配电、智能调度、智能用电等不同的应用方向，有不同的应用内容。比如在智能输电环节中，通过对导线状态分析、气象条件分析、杆塔状态分析，实现对输电设备预警诊断和实时监控，以确保电力安全运行;在智能配电环节中，通过物联网技术对配电网小电流故障进行定位、有效隔离、重构，以实现配电自动化。在智能用电环节中，通过智能电表准确预测用户负荷需求，实现电网与用户的双向互动。在能量储存方面，引入电动汽车实现能量储存，并以Web为中心实现可互操作通信以及云计算。
4物联网技术在智能电网中关键应用
物联网技术在坚强智能电网中具有广阔的发展空间，建设坚强智能电网，不仅要对传统电网进行升级改造，而且要使用户、电网、电厂三者间互动，通过提高电网信息化水平，促进电网自动化、互动化、信息化建设。
4．1在智能配电巡检系统中的应用
在智能电网配电环节，配电设备数量众多、分布广泛，因此对配电设备巡检提出更多更高要求，基于GIS(地理信息系统)和RFID(射频识别技术)的智能配电巡检系统是物联网技术在智能电网中重要研究方向之一。将配电网中开关站、架空线路、配电室、分支箱、环网柜分成五个单元，每个单元安装若干电子标签，电子标签选择中频段无源只读式标签，该标签通过二进制编码对配电设备进行唯一标识。采集器(手持式智能终端)采集到配电设备RFID电子标签上设备履历、设备标识、设备台账及状态信息后，直接上传检查结果至服务器。智能配电巡检系统网络架构如图3所示。基于物联网RFID及GIS技术的智能巡检系统能够通过电子地图实现杆塔管理、利用GPS信号自动定位杆塔、可在地图上计算任意两点间实际距离、记录缺陷并实现无线数据同步。相较于传统的巡检系统，基于物联网技术的新型巡检系统能更有利于变电设备精细化管理、有效避免漏检、漏巡，提高了电网巡检系统的工作效率。
4．2在智能用电系统中的应用
基于物联网技术的智能电网，有效整合了电力资源，提高了电力信息化水平。而智能用电系统是坚强智能电网在用户侧的体现。目前，智能电网用户侧通常包括传统型居民用户、工业大用户、新型电动汽车充电系统等用户。传统用户、新型用户的具体需求由公共互联网传输至95598第2期王金鹏等:物联网技术在智能电网中应用研究35电力互动网站，而用户定制服务由电力主站通过电力通信网发送至用户侧。智能用电系统网络结构如图4所示。针对传统型用户，通过智能电表方便用户了解用电信息，用户根据分时电价信息，及时调整自己的用电模式。同时，电力公司可在线监测异常用电情况，实时监测电网状态，实现电网与用户双向交互。对于电动汽车充电系统等新型用户，首先在电动汽车电池中安装RFID电子标签，当电动汽车进入充电站，安装在充电站的采集器会首先检测电池电量情况，并及时反馈给调度中心，调度中心通过电力通信网将充电车位及行驶路线发送至车主，提供车主最优选择。物联网技术的应用使电动车充电系统更加高效。
5结论
随着电网规模不断扩大，以及用户对电力服务质量要求的逐渐提高，电网正面临前所未有的挑战。将物联网技术应用到电网的发电、输电、配电、用电、调度等环节，有利于电网进一步整合电力资源，提升电网监测、预警能力，从而改善电网的信息安全，同时也极大推动了电网的信息化建设、智能化建设，有利于实现电网可持续发展。
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经济的发展是离不开电力的，智能电网在电力系统中非常重要的，需要重视智能电网的影响，对于新时期的经济发展来说，智能电网在电力技术和电力系统规划中的应用是十分重要的。因为智能电网在电力发展中需要进行合理的规划，这已经成为电力事业发展中不可忽视的一个重要的问题。针对智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用进行探究，为相关的研究提供借鉴。
关键词:
智能电网；电力技术；电力系统规划；应用探究
人类社会在不断的发展，现在的社会发展已经路不开能源资源，尤其是电力行业的发展，在能源资源需要量骤增的今天，就需要进行智能电网建设，节约能源。智能电网在电力技术和电力系统规划中是非常重要的，可以加快人类进步的步伐，也对电力的平稳运行有着十分重要的作用。在电力系统的运行中，需要对电力系统进行科学合理的规划，这样就可以保证智能电网的顺利进行，智能电网在使用的过程中也会更加的顺利。
1智能电网的概念
很多人都听说过智能电网，但是对智能电网并不了解，智能电网是随着科技的进步产生的一个有着高效率的电网系统，智能电网的使用提高了电力企业的工作效率，解决了其中的南台，尤其是对现实性问题的解决是非常重要的。智能电网的迅速发展，对电力技术也十分的重要，可以提高电力技术水平，智能电网主要是利用计算机技术，在计算机的引导下控制电力系统，使用智能化的通信网络，将电力生产、系统运行和电力的供应结合在一起，可以节省很多的环节，这样就可以保证电力系统的有效进行，让智能电网在高效、快捷、方便的环境下影响着电力系统的发展。对着智能化技术手段的发展，智能电网可以将电力系统中存在的问题逐一解决，可以将电力系统的应用提高到一个新的高度，也可以解决电力系统出现的故障，让电力系统在绿色、环保的状态下工作，缓解了能源紧张的问题，智能电网不仅仅可以提高电力技术，还可以让电力系统的发展适应国际发展的潮流，让电力系统在应用上更加的快捷，为人民作出更大的贡献。
2智能电网的技术分析
智能电网在电力技术上的应用非常的重要，电力技术有很多中，需要我们进行不断的分析和研究，要想将电力技术提升到一个新的水平，就要将智能电网工作做好，明确智能电网中会存在着那些的内容，除了对电力技术有着影响外，对电力系统的规划也有着重要的影响，智能电网在电力技术上的应用是非常广泛的。需要得到我们的重视。
2.1发电储能技术
发电储能技术也是电力技术的一种，在电力行业的发展中，发电和储能是两个重要的环节，如果没有将发电和储能工作做好，那么电力的输入和输出就会面临着极大的难题。智能电网的出现，可以提高储能发电技术，让储能和发电技术在整个电力系统中得到广泛的应用，也为整个电力系统的运行创造了良好的条件。在电力系统的运行中，使用智能电网，可以利用风储能、电磁储能、超导储能等技术手段进行电能的储存，这样就可以保证整个电力系统在供电和输电上的稳定。
2.2稳定的输配电技术
输配电技术需要利用特高压输电技术，这样可以保证整个输配电过程的安全、稳定。在输配电的过程中，要保证整个输配电网稳定。如果使用了智能电网，智能电网中就涉及到特高压输电技术，使用智能电网特高压输配电技术可以最大程度的减少污染，对整个电力系统的运行是非常重要的，能够从本质上实现节约、环保的基本目标，这一目标的实现可以使整个输电的环节都保持稳定，这是国家建设的基本要求。
2.3先进的智能调度技术和电子技术的使用
智能电网中涉及到的技术非常的复杂，电力技术在智能电网中的应用主要涉及到电力系统的稳定上，这样就要使用性能较高的技术手段，如果在电力工作中使用的是功率较大的设备，这样就可以保证整个电力系统的安全、稳定。智能电网中号涉及到智能调度技术，智能调度技术是根据电力的使用情况进行具体的分析的，对于电力的运行要进行科学、合理的配置，这样就可以缓解整个电力系统的运行状况，解决电力系统中用电紧张问题。
3智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用
智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用，是当下电力行业发展过程中的一个必然选择。其中，电力技术及电力系统规划，是供电稳定的前提，也是供电公司在进行供电工作之前，必须进行检查的一个关键项。智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用，要从自动检查、自动寻找、自动求解、自动执行四个方面完成。智能电网自动化发展特征是以“智能化”和“自动化”特征为主的，对电力行业的管理，也是基于这两个理念进行的。智能电网的自动化和智能化发展特征，可以更好地实现资源最优化配置，实现供电系统的可靠、稳定运行。
3.1自动检查
智能电网利用互联网信息技术，能够更好地实现远程数据传输，并在实际工作过程中，通过相关监控设备，对供电系统进行全程监控。人们通过主机操控界面，能够对供电系统进行自动化检查，检查过程中，主要考虑到电力系统各个部件是否存在问题、电力系统运行过程中是否出现安全隐患，若是发现问题，智能电网会做出相应的反应，并将这一信息传递给主机。供电公司对此采取有效措施，在故障发生之前，将隐患解决。
3.2自动寻找
智能电网在实际应用过程中，能够在电力技术及电力系统规划中，自动查找系统故障，并且在进行设备安装以及线路安装过程中，进行最优线路选择，自动寻找适合的供电线路。除此之外，在对故障解决时，由于智能电网对供电系统实现了有效监控，进行故障查找时，也可以实现自动化。这样一来，可以极大地提升故障排除效率，为解决供电存在的问题，创造有利条件，并能在第一时间解决实际问题。
3.3自动求解
智能电网在电力技术及电力系统规划中应用，最为主要的一点是能够对复杂问题进行有效求解。智能电网可以实现智能化、优化调度，对电力系统运行进行有效管理，并可以利用最低成本实现电网规划需求。在进行电力技术及电力系统规划时，智能电网能够进行自动求解，寻求最优解决方案。
4结论
智能电网是当下电力行业发展过程中不可或缺的重要组成部分，它在解决电力技术及电力系统规划问题中，起到了不可替代的作用。同时，随着我国社会经济的发展，电力行业在我国国民经济建设过程中的作用越显突出，保证电力平稳、有效供应，是电力行业面临的一个主要问题。智能电网在未来发展过程中，将更加注重先进技术手段的应用，使其具备更为强大的智能化和自动化功能。
参考文献：
[1]姚永嘉.浅析智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用[J].山东工业技术,2014,22:231.
关键词：智能电网；继电器保护原理；广域保护
继电器保护装置是智能电网的“防护卫士”，可以在智能电网故障发生短时间内快速切断故障的区域，将电网故障区域与整个电网隔离开，便于降低电网故障的危害程度，避免出现大规模停电现象。可见，继电器保护技术在智能电网中扮演着重要角色，应结合智能电网可靠运行需要，做好继电器保护工作。
1 智能电网继电器保护原理
在智能电网中，继电器保护装置通过应用传感器对发电、输电、配电、供电等主要电气设备运行状况进行实时动态监控，然后利用网络系统进行监控数据采集与整合，并进行数据分析以得到智能电网运行状态的准确信息，了解真实的电网运行状态，实现对智能电网运行状态的有效监控，并及时进行修正继电保护定值。
继电器保护装置除了能保护需要保护对象之外，还可以监控电网内相关联设备的运行信息。为此，智能电网中的继电器保护装置发生动作时，不一定只跳开保护对象，有可能只发出连跳指令，跳开其他关联点，不跳开本保护对象。
2 智能电网继电器保护技术分析及应用
2.1 技术分析
2.1.1 广域保护技术
智能电网采用广域保护技术可以明显提升故障处理效率，降低故障扩大的影响程度。广域保护技术主要有两种方式，一是自动控制，二是继电保护。所谓的自动控制，就是控制智能电网安全运行各种条件下，实现运行安全自动化控制，从而有效规避电网故障；继电保护，在智能电网发生故障时可以快速切开电网鹊墓收锨域，并给出科学合理的故障处理策略，降低智能电网故障处理复杂程度。通过以上两个方面保护手段使广域保护技术得以保障智能电网可靠安全运行。
2.1.2 新设备应用技术
新设备在智能电网中的应用对继电器保护功能实现有着极大作用，是智能电网继电器保护装置可靠运行并发挥作用的关键。现阶段智能电网中常用的新设备智能传感器，它是继电器保护应用中最典型的新设备，主要负责监控继电器保护装置内的各个元器件，收集智能电网运行信息，并精准无误的全面评估智能电网运行状态，掌握智能电网运行的真实情况。智能传感器应用于智能电网继电器保护系统，利于及时获取智能电网运行状态信息并做出准确判断，提升整个继电保护系统功能，更好适应智能电网。同时，智能传感器可以帮助智能电网在故障发生时尽快的切断故障区域。
2.1.3 系统重构技术
系统重构技术对智能电网有着很强的适应性，能充分适应智能电网重构时的继电保护要求，是智能电网继电器保护的主要技术之一。传统式电网由于运行方式等方面的限制，无法使用系统重构技术，也不能自主处理故障信息，而智能电网恰好可以。为此，智能电网可以通过系统重构技术来保护继电器，实现可靠的继电保护。
智能电网继电器保护系统重构原则：（1）快速性原则。一次系统不能脱离继电保护，要求继电保护系统自身重构快速，在最短时间内完成重构工作。在有多套保护需要重构时，应该保持在最低功能的条件下可以选择分步实施或同时实施的方式；（2）完整性原则。为满足系统最低安全指标，系统重构时必须保持功能完整性，重构后的继电保护系统超过原系统功能，允许紧急情况下对某些功能适当进行降阶或解除，到达系统安全指标要求。（3）可靠性原则。重构时要对设备重新选择组合，新构建的系统必须满足其系统可靠性指标要求；（4）经济性原则。重新划分设备资源，在保证可靠性前提下尽量减少资源浪费。
2.1.4 继电器保护装置数字化技术
智能电网的技术含量较高，数字化程度高，为适应这样的特性，可以采用数字化电气设备，如数字化传感器，可以提升强化继电器保护装置的整体性能。此外，近年来神经网络、模糊逻辑及遗传算法等技术快速发展，提升了智能电网建设水平。随着智能电网信息化程度越来越高，借助人工智能技术可以处理电网中一些比较复杂的非线性问题，进一步提升智能电网继电器保护技术水平，适应新时期智能电网建设与运行要求。
2.1.5 自适应控制技术
自适应控制技术应用于智能电网继电器保护后，通过调整保护的特性、定值与性能等使继电保护在最短时间内适应电力系统运转方式的改变或电气故障状态，进而提升继电器保护装置的可靠性。从整体上看，这一技术最大优势就是继电器保护装置在电力系统发生变化的短时间内做出最快反应，显著提升继电器保护装置的经济效益。
2.1.6 差动保护技术
在智能电网中，差动保护是用于电气主设备保护的重要技术，其具有较高的选择性与灵敏度。其在智能电网继电保护系统中的应用，不仅可以不受电网运行方式改变的影响，还能接入多侧电流，由装置决策参与线路差动保护计算的电流通道，适应智能电网运行方式。
2.2 技术应用
面对智能电网的继电器保护技术，为了更详尽的解读智能电网继电器保护技术，下面对差动保护技术在智能电网中的应用进行了分析。如图1是某智能电网的构成示意图。该图中的L1，L2，L3，L4使用光纤差动保护技术，保护定值设置将变得比较简单。光纤差动判断中，需要根据线路L1，L2，L3，L4的运行对各节点N是否接入运行，以及各节点N侧光纤差动采用的对端采用哪侧线路的电流进行具体的判断，根据各节点开关位置确定各个节点运行工况。
本线路在决定采用光纤差动保护基础上，还要合理设置智能电网继电器保护系统，其构成如图2所示，先通过监控系统对保护对象及相关节点的运行状况进行监控与分析，根据监控结果实时调整继电保护装置的保护定值、功能等，使保护系统能灵活自如的适应线路各种运行工况，切实起到继电保护作用。此外，保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略，结合保护功能设计保护动作策略。
3 结束语
综上所述，智能电网是我国现在与未来一段时间电网建设的主要方向，如何实现继电器保护功能的有效实现是广大电力工作者共同面临的问题，必须积极开展相关探讨工作，加强继电器保护技术创新研究，实现技术革新，进一步提高继电器保护技术水平，适应智能电网可靠运行需要。
参考文献
1自愈能力。智能电网具有评估与分析自身安全的能力，它能够在连续运作的时候还能够兼顾预警能力，实现智能电网的自我治愈。在智能电网发生故障的时候，其自身的自愈功能能够对故障自动进行检测与诊断，并根据自身拥有的功能进行系统的自动恢复，使得智能电网能够正常运转。
2兼容性强。智能电网能够兼容可再生的能源，可以适应可再生能源进行有序、合理的接入，同时也能够适应分布式电源、微电网的接入，这样就会实现系统与用户的交互，具备了高效的互动能力，通过互动，可以满足用户对电力的多样需求，也可以为用户提供增值服务。
3经济实用。智能电网的建设能够保证电网有效安全的运行，因此电力市场的正常运营需要智能电网的大力建设。这样才能够有效的保证电力市场与交易的展开，优化电力资源配置。除此之外，智能电网因其自动化、智能化的控制系统，能够将电网的损耗大大的降低，提高电力资源的利用率。
4先进性。智能电网在电力流、信息流和业务流中都表现出了高度的融合性，智能电网的先进性主要体现在它是由电网基础体系和技术支撑体系组成的两大稳固体系，并融合了信息技术、传感器技术、自动控制技术等，配备了电网的基础设施，特别是在交/直流的输电、智能调度、电力储能、配电自动化等技术上，这些先进的技术都有广泛的应用。
二、智能电网中电力工程技术的应用概述
1在智能电网中电源方面的应用。智能电网的直流、交流以及变频电源都是由电力工程技术来提供的，它在智能电网建设中起到了重要作用。因此，智能电网不同类型的电力系统需求只有电力工程技术能够满足。
2在智能电网中输电方面的应用。在智能电网中运用电力工程技术，不但能够保证智能电网的稳定安全运行，还能够保证智能电网在实际运作中发挥到其应有的作用。从这方面来看，智能电网的安全与稳定运行是以电力工程技术为基础的。
三、智能电网建设中电力工程技术的具体应用
1优化电能质量的技术。在建设智能电网的过程中，对电力能源的质量进行优化的关键所在就是划分与评估电力能源的质量，这也是其实现的基础所在。它通过对供用电的实际情况进行深入分析，建立起针对用户需要的电能质量等级划分与电能质量评估系统，同时再依靠有关法律法规的监督，从而推动智能电网中优质电能的良好发展。在优化电能质量的技术中，它涉及到多种电能质量的控制技术。这些技术的使用，不仅可以降低生产运营中的成本，而且还可以不断提高智能电网的电能质量，为它带来更多的社会经济效益。
2输入清洁能源的技术。现如今，高电压的输变电是我国智能电网建设的基础，但是在这个过程中需要一定的辅助作用，而清洁能源才能够起到这个效果。而针对这种情况输入清洁能源的技术就能够得到充分的使用，并且我国智能电网的建设过程中对这种技术的需求也在不断增长。因此在对智能电网进行建设的过程中，需要将电力控制与电力工程技术综合的结合到一起。这样不但能够保证电网运营状态的稳定，还能够在输电过程中减少电力能源的消耗，从而提高了输电效率以及电力能源的利用率。
3高压直流输电技术。当前阶段，智能电网建设过程中所采用的交流电与实际运作过程中用的直流电之间存在着矛盾，这对于智能电网的正常运作是十分不利的。因此，在智能电网建设过程中，为了避免这种现象的出现，需要用换流器来对高压直流输电技术进行控制，这样才能够对电流进行整顿，从而符合智能电网建设过程中的输电要求。现阶段，我国远距离输电过程中，已经将这种高压直流输电技术广泛应用在这个过程中。因此，从长远发展来看，远距离输电的发展趋势就是高压直流输电技术。
