智能电网当前发展方向

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智能电网当前发展方向范文第1篇

关键词：农村电网 智能化 自动化 关键技术

一、农网系统现状

1、县级调度自动化系统

当前因为我国地质环境以及人口的分布等众多原因，我国的东部、中部以及西部等不同地区的县级电网建设从规模到社会的用电量，到人的平均用电量，以及县供电企业的平均生产与用电量等多个方面都普遍存在很大的差异与差距，从而也导致了县级调度自动化建设水平、应用化水平以及实用化的水平都存在比较大的差距，；除此之外，在县级的调度系统中因为农村的范围较广，导致其自动化的建设往往存在着不专业，而相应的技术人员也不够专业，而素质相对与城市同样具有很大的距离。虽然为了符合风电企业等对促进我国经济发展的企业要求，我国许多县级调度自动化系统的各种所需的硬件、软件设施大量开始生产，例如：县级调度自动化系统软件集成、系统型号和硬件型号的普遍生产现象，但是各生产厂家因为本身技术以及企业其他条件的原因，对于生产出来的产品的质量之间多是不尽相同的，这往往为各生产部门的统一运行、管理以及维护都带来了相当的难题。就目前发展现状来说，县级调度自动化技术在我国并没有什么明显的技术革新，使用的依旧还是过去的传统的SCADA功能，而PAS这种较高级的应用功能以及相关技术并没能得到广泛的推广。

2、农网配网自动化系统

依据我国当前的配电网的发展现状来看，普遍存在不总体构架体系的不完善和技术严重缺乏的问题，尤其是农村的配电网，根本没有能够适应于未来的坚强的智能配电网体征的研究和具体的论述；而且在发展过程中没有能与之相匹配的具体的规划目标以及用来指导的方法理论，这就是造成我国智能配电网的研究一直处于起步阶段的重要原因，而这一方面的主要表现可以总结为：配电网网架结构相对薄弱、供电能力受限、配网自动化应用的范围相对狭隘、实用化水平也不高等等四个方面。

除了结构体系不甚完善和关键技术缺乏合理的研究等问题，在配电网相关技术和管理制度方面，还拥有很大的晋升空间，只有建立了统一的技术和管理体系的文件才能使农网配电自动化系统进一步得到完善。

3、农网变电站自动化系统

所谓变电站的自动化具体是指测量仪表、信号系统、继电保护自动装置以及远动装置等变电站的二次设备，在通过对其众多功能的组合以及进行规划设计之后，通过具体的计算机、现代电子、通讯以及信号处理技术，最终达到能够将全变电站的一次设备与输电线路和配电线路的自动监视、测量、控制和保护结合起来，从而实现调度主站进行信息交互等功能。

就当前的发展现状来看，农村电网的变电站综合自动化系统已经发展了进十几年，而应用的技术也都是普遍的数字信号处理技术，数字通信技术以及光纤技术，再加上计算机网络技术和现场总线等辅助技术，在20实际80年代到当前为止已经取得了许多较好的效果。但是为了迎合科学技术的不断发展和实际工程的需要，真正的变电站自动化技术还需要与时俱进，要进行相关的创新，不仅是设计思路、新技术、新原理，还是设备功能、设备工艺方面都必须满足智能变电站自动化的技术要求。

4、信息网络通信现状

现实中农村电网自动化系统的实现主要是靠通讯这一方式，具体过程是先将远方的数据安全可靠的传送到调度和配网主站，所以这就奠定了信息网络通讯技术的重要作用。就目前的发展状况来看，应用到的相关技术都是涉及到各个领域的普遍技术，其中主要包括光纤通讯、电力线载波通信、CDMA/GPRS等方式。这些技术具有很多的优势，例如光纤通讯，它具有频带宽、信道多、衰减小以及扛枪电干扰的优点，基于这些特点光纤通讯已然成为农村电网自动化实现的主要通信方式，而且其与无线通信之间建立了互为支撑的通信通道的模式，在目前为止已经在我国包括城市、农村等多个地区加以应用，而且取得的效果也是非常优秀的；但是还是存在一些地区的发展相对落后，只能是用租用电信网络通讯、ADSL通信以及载波通信的方式。

二、农网系统智能化关键技术

针对上面我们提到的当前农村电网系统的发展现状和存在各种各样的问题，我们提出相应的因对措施，下面我们就从三个方面具体介绍：

1、新型农网智能调度技术

实现智能调度是我国建设中国特色社会主义的坚强智能电网的关键内容之一，它在智能输电网中占据举足轻重的作用，通常情况下被称为智能输电网的神经中枢，它不仅是生产电力的基础，而且还是智能电网安全运行、稳健发展的重要手段。在电网发展的过程中，因为传统的调度模式已经不能够适应期发展的速度，跟不上其发展的步伐，所以终将被取代，而智能化则是时展的必然趋势。而针对农村电网的智能化建设，关于其调度技术的切实实施也是必然的结果。

农村电网智能技术的相关研究主要这对县级电网调度中存在的问题而实施的，根据上面我们强调的智能调度对于整个智能化电网建设的重要性，这一相关技术的研究应经成为农村电网智能化建设的一项重要课题。在建设过程中，是以实现县级全维度业务和生产全过程的调度为主要目的的，真正做到集成一体化的支撑、预警监控的全景化、多维展现的客观性以及决策管理的精益化。而所需要研究和开发的技术也是针对这些目的来进行的，例如这其中就包括：系统的一体化制程技术、实时数据总线技术以及应用集成技术等等。时刻明确主要目标，从而进行相关技术的研究，最终做到把技术实施到农村电网智能化调度的实践工作中去。

2、新型农网智能配网技术

相对于农网智能调度技术来说，农网的智能配网技术也是整个农网体系中的一个重要核心环节，它建立输电网和用电网之间的良好关系，而且涉及到的吸纳路和网络拓扑也是最多、最复杂的，因此是网架中最为脆弱的一个环节。所以如果不能做好这一方面的技术工作，那对于智能配电工作的消极影响就不是一星一点了。

农网智能配电技术研究的目标选用通讯方式中最为经济和实用的通讯技术，具体就是指光纤通讯的方式，这种方式能够做到根据配电网实际的运行状态和资产设备的状况的加以准确和详细的监视，从而保证电网的可观测性明显提高。农网智能配电技术的研究方向和内容主要包括八个方面，简单来说可以总结为：自语控制技术、配网分析软件的架构和数据交换模型、故障定位、隔离以及恢复的智能化相关调控技术、实时全景信息采集技术、信息交换方式方法、配网广域测控的实现方法、配网关键节点同步测量方法及相关监控节点间信息实行交互方法、以及最后的DSCADA应用的扩展研究和其控制、保护、故障测距、定位等应用方法。

3、新型农网智能变电站技术

在农村电网的整个系统中，变电站是配电网的电源网，不仅是农网智能化的重要组成部分，同时是整个农村电网所有数据的采集的基础，在整个系统中必不可少。为了真正实现农村电网中的智能化变电站技术的实际应用，我们具体需要开展以下六个方面的技术研究，它们分别是：光与同步相量测量技术，主要努力的方向是向100KV以及以下变电站的应用和延伸的关键技术；实时动态测量技术和IEEE158对时协议的对时技术及相关设备也是其中重要的研究内容；在除了建立相关实施技术之外还需要建立智能变电站通信网络和系统的评价模型和评价标准，同时还要研究其仿真模型和仿真技术，还要开发仿真和评估工具，达成系统的一体化；最后为了解决通信网络的在线出现的故障，要研究其检验、恢复、网络冗余拖布结构中的负载均衡控制技术，从而在保证服务质量和等级的流量的控制技术的同时，使通信网络更容易维护、可愈以及增加其自适应性。

总之，建设农村电网智能化对于风电产业和其他多种产业的发展具有重要的意义，但是从当前我国农村电网发展的现状来看，还需要研究和实施多种相关的技术，只有保证其切实实施，才能够真正建设农村电网的智能化。

参考文献：

[1]张有兵,翁国庆. 分布式发电系统中的人工智能技术[J]. 电力科学与技术学报, 2009,(01) .

[2]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) .

智能电网当前发展方向范文第2篇

关键词：云计算 智能电网 海量处理 分布存储 并行

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00

1 智能电网信息平台中云计算的应用与设计

云计算技术的特点比较明显：①计算和存储采用分布式处理，②规模巨大、能够实现虚拟化，③可靠性较高，同时具备好的管理性和优秀的拓展能力，④价格相对便宜等。

电网是具有复杂的、多层次的大规模模型。同时太阳能，风能，水能等能源逐渐作为电网中重要组成部分，电网规模日益增大，变得越来越复杂，分布范围也变得越来越广泛。

1.1 电网智能化信息平台的体系结构

在智能电网信息平台的日常应用以及根据各个电网企业的实际需求当中，把云计算技术所运用的相关体系结构结合起来，作为智能电网信息平台的一个架构建设，分为几个层面，包括4个层次：物理层、中间层、应用层与服务层。①基础层：该层是把管理功能极其硬件基础设施相结合，把具体的硬件设施，比如机体本身、存储设备、通信设备等进行抽象化，从而达到自动化的流程管理以及资源的最有配置，从数据、负载、资源、安全等各个方面出发，提供了最基础的设备层面的服务，达到用户级、系统级、设备监控、计费管理等各个范畴。②中间层：该层主要是把一些比较通用且具备良好复用性的软件进行打包整合，使得在云应用中能够有效调用这些软件接口，同时在Web中搭建软件的运行环境以及在数据库服务器中搭建监控管理环境。这样一来，优化了中间件，就能够是云应用具备良好的可拓展性和安全性，满足了当前电力系统的要求。③应用层：该层整合了云上的各种应用软件，在智能电网信息平台中，需要很多特有的功能，涵盖了电力企业中关于安全生产、企业管理、市场开拓、营销策划、经营情况等各个领域的业务，同时也具备实时分析、智能监控、远程操控等功能。④服务层：以IT服务供用户使用，包括IaaS、PaaS和SaaS。IaaS作为一项基础服务，主要想用户提供其对硬件资源的需求，满足用户的基础需要；PaaS作为适应性强的运行环境，使得用户能够在云平台当中进行二次开发工作，使得软件具被良好的适应性。SaaS能够在减少用户成本的同时，提供一些企业的支持软件，具备个性化定制特征，能够快速交付给用户使用。

1.2 智能电网云计算平台的设计

Hadoop云计算技术目前发展日益完善，将其与智能电网信息平台的特点相结合，提出一种全新的平台设计方案――基于云计算的智能电网信息监控平台。采用廉价服务器群，能充分利用各地供电公司闲置的服务器资源，大大减少了平台建设过程中的成本；同时，运用虚拟化技术，在设备利用率方面获得较大的提升；在数据管理方面，海量数据存储的可靠性和高效性是平台关注的重点，在云计算技术中，可运用分布冗余存储系统对数据进行存储保证可靠性，列数据管理模式来进行数据管理保证其高效性。此外，为电网数据的评估、预测与诊断提供高效的并行处理能力，设计出基于MapReduce的状态数据并行处理系统。

在平台获得状态数据后，需要对其进行大量的数据分析，获得准确几时的状态信息，同时进行风险预测评估，并对检测结果进行维护处理等。这些大量的数据处理工作交由基于MapReduce的状态数据并行处理系统来完成。该系统分两步完成：一是算法的调度，调用各种第三方软件已经完成的算法处理已有的状态数据，例如模糊诊断、灰度分析等，以实现对数据的各项指标分析；二是任务的管理，系统的主要任务在于管理、调度、监控整个并行平台系统。该算法能够有效的涵盖大量的数据节点，在不用的设备机器上能够运行不同的任务，实现一个多任务多机器同时处理的机制，具有高效性和可扩展性。

区别于传统的互联网搜索引擎应用，智能电网的状态检测数据具有独特的特点，因此其云计算技术不能直接套用于智能电网信息平台。所以，下面提出一个运用开源Hadoop技术架构的平台搭建方案：①系统服务考虑到要对海量数据进行处理，选用HBase；②数据存储系统需要保证可靠性和高效性，采用分布式HDFS；③整个系统模型采用并行处理架构，选用MapReduce；④虚拟机运行环境，选用Xen。在Hadoop技术中，采用了M/S架构，一个数据可被分为一个一个的数据块在不同数据存储节点上存储。集群由一个名称节点和一定量的数据节点构成。同时，客户访问权限管理以及文件系统的命名管理，统一集成在名称节点，即中心服务器上。这种单节点模式设计比较简单，节省了系统设计的时间。此外，Hadoop是开源的，能够方便开发者或用户在其基础上进行二次开发，定制自己专有的个性化服务应用。

2信息平台建设瓶颈

智能电网当前发展方向范文第3篇

论文摘要： 我国目前已经确定发展低碳经济的战略目标，也就意味着低碳革命将成为我国未来发展的主要旋律。在此种情况下，高能耗的产业、技术、产品将逐步因为政策面的导向而退出市场。电子信息制造业是引导先进技术的行业，其生产的产品更多的将用于先进的技术领域，所以电子信息制造业要在低碳环境下发展就应当对自身进行全面的调整，从技术、标准、市场、知识产权等方面进行低碳化、高端化调整这样才能适应时代的要求，走上可持续发展的道路。

1 我国的电子信息制造业概况

在上个世纪末期，我国的电子信息制造产业在国际制造业重心转移的过程中的得到了发展的机遇，充分利用了劳动力优势进一步扩展了在国际市场的份额，扩大份额的同时也促进了我国信息制造业的发展。我国的信息制造业已经成为了部分地区的支柱性产业，从规模、技术等都有了长足的发展和进步。一些电子产品如：手机、计算机、数码产品等都在世界的市场中取得了支配性的地位，可见我国的电子信息制造业的发展规模。虽然具备了规模优势但是从产业内部的结构看，还不具备较强的竞争优势，其形成的优势也仅仅是因为劳动力的价格优势而形成的劳动密集型的产业规模化优势，而不是内部产业结构和技术的优势。这一点可以从两个方面看，一方面我国的电子信息产业的附加值较低，金融危机前的2008年，我的电子产品的外销比例达到了六成，而其中加工的贸易额占到了八成，以此可见，我的电子制造业所带来的生产和贸易规模是以代加工为主的这就意味着其产品的利润仅仅是建立在加工成本低廉的基础上；另一方面，我的电子信息制造业缺乏自主的关键性技术，因此在国际市场中的竞争能力不强，从品牌到研发、从创新到盈利能力都与国际电子巨头有着较大的差距。

此种产业的结构和规模在当前的经济形势下显然不会有利于我国的电子信息制造业的进一步发展。因为自主技术和研发的缺陷会导致整个制造业的产能集中在劳动密集型上，此种格局显然不会推动制造业的发展。尤其是在金融危机后，整个国际市场出现了隐形的贸易壁垒，此种市场状况将会导致劳动密集型的产业出现危机，所以我国的电子信息制造业的受到了前所未有的压力。在当前发展低碳经济的大环境下，电子信息制造业的将如何应对就成了整个产业乃至区域经济发展的重要课题。

2 我国的电子信息制造业在低碳经济中的机遇

随着低碳经济的发展方向的确立，我国的电子信息制造业已经到了必须做出调整和整合，这样才能获得更加广阔的发展空间。具体的看出现的机遇有以下几个方面：

2.1 智能和节能建筑的发展

低碳经济发展的一个重点就是对能耗比例最大的建筑行业进行技术性的转变，无论是材料、工艺、管理都需要降低其对能源的效果。而建筑的使用过就成为了降低能耗的核心。智能建筑就是适应此需要的发展方向。而与电子信息制造业直接相关的就是在建筑中大量使用的传感器、远程控制系统、计算机等，这些智能化控制系统的应用一方面降低了能耗，一方面提高了资源的利用效率，因此成为了建筑管理的主要形式和发展方向。大量的电子产品的集成当然给电子信息制造业带来巨大的市场，也带来又一次机遇。

2.2 交通运输绿色运动

实现低碳经济的另一个减排重点当然是对交通运输业的排放量的控制，无论是发达或者发展中国家，车辆的燃油尾气排放都呈现出逐年增加的态势。主要是因为人们出行的需求促进了交通制造业的发展，数量和吨位的增加都导致了能源消耗和尾气排放的激增。在减排的要求下，交通运输业给电子信息制造业带来的机遇有以下几个方面：一是，交通工具的只能化控制，让驾乘更加的舒适；二是，交通管理智能化，如：对交通指挥的智能化将优化出行的路程，降低能耗；对交通照明系统的智能化改造将节约电力；新能源汽车的出现和推广将直接减少尾气的排放等等；三是，电子技术的发展将使得电子化远程办公成为可能，着也从某处程度上降低了人们因公出行的几率，从某种方面也降低了排放。

2.3 电子服务行业的发展

对电子信息制造业影响最大的就是当前的电子服务行业的发展，网络、通讯等技术和民用化转变都使得无纸化、电子化、网络化成为了商务和服务业发展的方向，这些趋势恰恰迎合了低碳经济的理念，从而形成了推动二者相互促进和发展的合力。在此种发展合力的作用下，电子信息制造产业的技术含量和产业结构将发生巨大的变化，高度集成的电子产品将逐步进入到市场当中，其功能更加的强大，因此电子信息制造业将围绕此种需求而进行技术和产品结构的调整，以更加适应未来网络技术的发展需求。

2.4 工业生产的信息化

工业生产中利用电子和信息技术来完成生产和管理已经发展了一段时间了，而且此种发展将向着更加智能化的方向迈进。工业控制技术将从单纯的自动化生产转变为生产控制的优化与合理控制，即利用智能控制系统在完成生产工艺需求的同时对生产所消耗的能源进行合理的控制，以降低能耗成本提高产出利润。具体到生产中一些智能化的传感器系统可以控制设备的启动和运行，一些智能化的变频技术将控制生产中的能源消耗和设备损耗，同时通过软件将各个系统串联起来，使之运行的更加高效化这些都可以达到为工业生产降低能耗的目标，这也是低碳经济的需求之一。

2.5 能供应方式的改进

我国的能源分布不均衡，主要的能源产地较为集中，因此以往都是依靠单纯的能源原材料的输出来满足各地的能源需求。这就给整个运输体系带来较大的压力，也提高了能源成本，进一步增加了能源产业的排放量。因此我国目前正在打造以电力输出形式为主的能源供应模式，即在能源原材料产地就地使得能源转化为电能，利用特高压电网对其进行输送，以此降低能源原材料的流通环节，降低碳排放。当然这仅仅是一个方面，对电子信息制造业影响较大的是对电力基础设置的智能化改造，此种改造就是利用电子技术对电力供应网络进行智能化改造，以此提高电力供应中的不必要的浪费，以此提高管理的效果和提高利用效率。智能电网将成为我国未来发展的重点工程，这个庞大的工程体系将带动更大范围的技术升级，当然也会给电子信息制造业带来机遇。 转贴于

3 电子信息制造业在低碳经济环境中的发展对策

3.1 改变生产工艺引入低碳技术

要在低碳经济环境下谋求发展，电子信息制造业应当首先做到低碳生产，因为低碳经济环境下，产业的低碳是先决条件，如果电子信息制造业自身没有实现低碳化，那么首先将被市场和政策所淘汰，就更谈不上发展了。因此应当在低碳经济的环境下首先将自身的生产技术转变为低碳技术，这样才能做到先生存后发展。具体的策略可以是将低碳技术逐步的融合到传统的技术中，即通过自身的局部的技术改造进行节能减排，然后一点带面的对原有的高能耗技术环节进行改造，以此完成全面的产业化的技术升级。尤其是新引进或者开发的生产线更应当首先以是否低碳来衡量项目的可行性，以此实现长期发展的目标。

3.2 利用低碳标准规范行业标准

从宏观上看，电子信息制造业实际上一个自我国占有较大经济地位的领军行业，也可以说是某些地区的特色支柱。因此在低碳经济的环境下，首先应当就行业的一些标准进行改进和规范，即实现行业管理和规范低碳化。以此促进企业适应低碳经济的需求。首先，应制定更加严格的与发达国家接轨的产品的能耗标准，即规范电子信息产品的能耗标准，以此达到产品的低碳化，以适应未来的市场；其次，制定企业的排放标准，即按照低碳的标准来对电子制造业进行强制的减排，实现生产过程的低碳；最后，借鉴国际经验，将减排的标准和措施国际化，以求为发展留有空间。

3.3 建立低碳化的市场机制

在行业规范建立后，就应当对市场进行规范，即将低碳化的标准引入市场，从而提高市场中对低碳产品的认知度和占有率，以此鼓励产业的低碳化。我国的电子信息产品种类繁多，虽然有相同的国家标准，但是实际上产品的质量却良莠不齐，一些企业利用规范的漏洞生产能耗大而质量差的产品，并使之流入市场。因此在电子信息制造业低碳发展的过程中，应当对市场进行必要的规范，从生产的原材料做起，逐级控制产品的能耗和质量，从而降低产品的成本，提高产品的节能等级，最终形成市场化的良性循环，以此推动整个行业的低碳化转型。

3.4 走高端化的技术路线

在电子信息产品制造业的全球价值链中，欧美企业占据了价值链的两端，创新、品牌等价值活动牢牢掌握在欧美发达国家手中，而我国的“生产制造”则处于产业链低端。为进一步推进我国电子信息产品制造业逐步向低碳化、可持续的发展，关键是要延伸产业链，推动企业转型升级，提升产业发展效益和质量。而走高端化的道路是行业发展的必然。投入研发，利用领先的技术生产高端产品，这对占领国际市场、提高企业生存能力都是十分必要的，尤其是在低碳经济环境下，要克服隐形的技术贸易壁垒就需要走高端化的路。

4 结束语

低碳是一种标准，低碳经济就是在发展经济的过程中使得全部与经济发展相关的产业达到低碳的标准，这当然是一个长期而艰巨的目标。然而国际环境和我国的发展都使得我们不得不作出低碳的选择。在这样的经济环境中，走在先进技术前沿的电子信息制造业应当在低碳经济所带来的低碳机遇面前，正确选择自身改革和发展模式，围绕低碳这个标准核心，建立其自身的产业发展模式，即利用技术改造、提高行业标准、技术研发等手段获得良好的竞争能力，使自身在低碳经济发展中获得空间。

参考文献

[1]张明琼，低碳经济条件下制造业的转型升级[J].中外企业家，2010（10）.

[2]秦禹军，发展低碳经济与制造业技术革新[J].科技进步与对策，2010（22）.

[3]柏艾华，低碳经济对我国制造业的影响研究[J].科技进步与对策，2010（22）.

[4]罗宏莹，低碳经济下的信息制造业发展的战略思考[J].生态经济，2010（11）.

智能电网当前发展方向范文第4篇

关键词：光伏并网系统；可调度式；不可调度式；逆变器；拓扑结构；

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

1光伏并网系统及其特点

光伏并网系统是利用太阳能来进行发电的系统，它通过将太阳能转化为电能从而馈送给各用电负载。它是利用太阳能作为可再生资源的一项应用，它具有下列特点：1、太阳能发电效率得到提高：光伏阵列可以一直在最大功率处运行，所发电能由电网全部接纳；2、电网的运输和分配负担得到缓解，由于光伏系统的分散布置；3、具有一定的审美性，因为光伏组件能与建筑材料完美结合。光伏并网系统适合当前能源紧缺，环境恶化的境况，对当前电网的发展具有很大的意义。

2光伏并网系统的工作原理

光伏并网发电系统根据是否含有储能系统分为可调度式光伏电网系统和不可调度式光伏并网系统两种，其中，可调度式光伏并网发电系统中含有蓄电池组。下面根据这两种不同的工作方式，分别分析光伏并网系统的工作原理。

2.1不可调度式光伏并网发电系统

不可调度式光伏并网发电系统的系统图如下：

图1 不可调度式光伏并网发电系统

在这个系统中，光伏阵列通过太阳能产生直流电能，然后经过光伏并网逆转器发生DC/AC的转变，变成符合负载频率的交流电能，若是主电网断电，则系统会停止工作，不再向电网供电。

2.2可调度式光伏并网发电系统

可调度式的光伏并网发电系统的系统图如下：

图2可调度式光伏并网发电系统

在这个系统中，由于核心逆变器由逆变器和储能电池构成，所以由光伏阵列产生的直流电流可以经逆变后进入电网，还可以经过DC/DC变换后对蓄电池进行充电。逆变后直接进入电网的过程就跟不可调度式光伏并网发电系统相同，不同的地方就在于蓄电池部分，由于蓄电池的存在，通过开关的调节，并网系统能调到多种工作模式，增多了功能，表现如下：

1、能向蓄电池充电，以备主电网断电时使用；

2、系统具有不间断电源的作用。系统中含有主开关和多个负载开关。正常情况下，两者均闭合，特殊情况例如：当交流电网断电时，主开关断开，但重要负载开关可以保持闭合对其供电；

3、能提高电能的质量。可调度光伏并网发电系统不但能向电网馈送同频同相的交流电能，而且还可稳定电网电压，这是因为可调度光伏并网发电系统能作为电网终端的有源功率调节器用于补偿电网终端缺乏的无功分量。并且它还能将有害的高能谐次分量抵消掉，更好的工作。

3光伏并网系统的逆变器

光伏并网系统的逆变器是光伏并网系统的核心部件，它能将直流电转变成交流电，满足更多用户的用电需求。它提高了电路的可靠性，在光伏并网系统中具有十分重要的作用，下面分别分析逆变器的特点、分类、拓扑结构和发展趋势。

3.1并网逆变器的特点：

并网逆变器的特点概括如下：

1、输出电流为正弦波，并且具有较好的动态特性；

2、可靠性高，具有全面的保护装置。有多种保护功能。

3、转换效率高，空载和轻载时的损耗小；

4、功率因数与单位功率因数近似相等。

3.2逆变器的分类

逆变器分为隔离型逆变器和非隔离型逆变器。隔离型逆变器可以完成：部分电路输入输出共地，整体电路输入输出隔离；多路输出和输入输出电压电流比差别大的功能。非隔离逆变器就不能做到上述功能，但是它省去了中间隔离变压器，因此在一定程度上为提高系统效率提供了空间。其中，隔离型逆变器有带工频电压器的变换器，基本隔离型DC/DC变换器（包括反激、正激、推挽、半桥四种类型），全桥DC/DC变换器和新型软开关隔离高频变换器。非隔离型逆变器的二级结构中的并网控制器包括：单端正激式非隔离变换结构；双重Sepic变换结构和双重Boost变换结构。

3.3光伏并网系统逆变器中应用的拓扑结构

光伏并网拓扑结构有很多形式，其中，最普遍的两种为单机变换拓扑结构和两级变换的拓扑结构。如下图所示

图3光伏并网的典型拓扑结构

根据上图可以清晰的看出：单级变换拓扑结构和两极变换拓扑结构的差别就在于是否有前端的DC/DC变换器，DC/DC变换器不仅能用来跟踪电池输出的最大功率，而且具有蓄电池装置，能够储能。而两者都具有的DC/AC变换器一般进行并网、有功调节、无功补偿或者谐波补偿等功能。

3.4逆变器的选型

对于逆变器的选型主要从电气性能和配置两方面分析

3.4.1电气性能

对于逆变器的容量，要综合考虑经济性和技术性：若容量小则数量多，投资和维护成本增大，若容量大则故障时损失电量增大，因此要平衡两者。电气参数决定电气性能，因此要确定各电气参数，例如：直流MPPT范围、零电压穿越、电能质量、用电设备功率、逆变器输出效率等。逆变器的MPPT范围一般在450-820V之间。零电压穿越是低电压穿越的极限情况，它是在电网因为故障发生短路，电压跌至零时，仍能使逆变器工作，并且帮助电网恢复，提供动态电压支撑，保障电网运行的稳定与正常的一项技术。对于电能质量，要由相应的检测装置，这就要求逆变器要具备一定的滤波功能。用电设备功率要在满足正常运行的情况下尽量低。逆变器的输出效率在满载时必须保证95%以上。另外，逆变器还需要具有检测孤岛效应并及时与电网切离的功能。

3.4.2配置

在配置这方面，逆变器可以分为模块化逆变器和一体化逆变器。两者各有利弊：模块化逆变器可靠性高、维修成本低；一体化逆变器的初期投资低、逻辑上更容易控制。所以在实际情况下，应根据需要进行选择。

3.5光伏并网系统逆变器的控制

目前，光伏并网系统逆变器的控制方法有三种，分别是：直接电流控制、间接电流控制和功率控制。直接电流控制的精确度高、系统鲁棒性好、准确率好，它是给出电流指令，直接采集输出电流的一种技术。相比于直接电流控制而言，间接电流控制技术的控制电流的原理简单，但控制精度差；应用不如直接电流控制广泛。功率控制在实际中的应用也不多，光伏系统要实现定功率输出就需要从控制逆变器数量和每台逆变器的输出功率来调度。

图4 电流滞环控制框图

直接电流控制通常采用双环控制，其将功率开关电流或电感电流作为电流内环的反馈信号与电压外环的控制信号进行比较，根据比较结果对功率开关的占空比进行控制，从而使功率开关的电流峰谷值随电压反馈回路中误差放大器输出信号的变化而变化。直接电流控制的方式较多，本文仅以瞬时值滞环控制方式为例作介绍。图4是电流滞环控制框图，在这种控制方式下，将电流的参考值与实际的输出电流值进行比较，电流值的偏差经过滞环比较后产生控制信号对逆变桥的各开关管的通断进行控制，使输出的电流围绕着给定的正弦波形电流做锯齿形变化，从而实现了对光伏并网系统逆变器的控制。

3.6当前并网逆变器的国内外研究现状及发展趋势

3.6.1国内外研究现状

当前国内外相比而言，国外在此方面的技术发展较为成熟。国外在保护电路这方面做的十分完善了，并且他们采用数字控制电路，主要研究的是最大功率跟踪和逆变环节继承的单级能量交换这方面的技术。而在国内这方面的研究处于初始阶段，虽然相关科研单位和高校也有了一些技术的突破，但是还是存在产品单一、性能差等缺点，从而导致国内在逆变器方面还得以来进口，这就提高了并网型光伏系统的造价，制约了并网型光伏系统的发展，因此，对于光伏并网系统而言，掌握逆变器技术对其有着十分重要的意义。

3.6.2逆变器的发展趋势

并网型逆变器的未来发展方向为：数字化、高频化、大功率化和智能化。这表现在：首先，数字信号处理技术的应用对电力电子功率产生了巨大的影响，它有助于减小并网逆变器输出的直流成分、改善输出波形、提高开关频率等；其次，采用先进的控制方法能提高波形质量，提高系统的动态响应性能；最后，为了提高并网型逆变器系统效率、系统可靠性、提高机械强度，应该使元器件朝着低导通速率、快速化、智能化和封装合理化等几个方向发展。

4光伏并网技术的未来展望

光伏并网技术虽然现在还在起步阶段，但是它具有十分大的发展潜力，所以在将来的发展中必将有很高的增长率。参考有关文献可得知，到2030年光伏并网发电将成为可行的电力供应者，所以，光伏并网技术将由科技研究走向商业化，并且在将来随着技术越来越成熟，市场对其的商业需要也越来越高，它是对太阳能的充分利用，并且在将来也可以与其他可再生资源混合使用，提供安全有效无污染的能源供应。

结语：在当前能源短缺的形势下，新能源的开发迫在眉睫，而太阳能以其充足、长久、广泛、无害的优点备受关注。光伏并网系统即是将太阳能应用于电能行业，这符合可持续发展的战略。在光伏并网系统中，并网逆变器是关键，本文即围绕逆变器做了相关讨论，对光伏并网系统的设计大有帮助，希望专业人员能在以后工作中更加重视对逆变器的研究，以期能建造更好的光伏并网系统。

参考文献：

[1]崔瑞.光伏并网系统研究[J].技术创新,2011(08):111-112.

[2]刘飞,段善旭,徐鹏威,王志峰.光伏并网系统若干技术问题的研究[J].太阳能,2006(04):34-38.

智能电网当前发展方向范文第5篇

【关键词】电力自动化系统；构成；趋势

中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：

0 引言

伴随着我国人民生活水平的不断提高，人们对供电系统的可靠性和安全性也越来越重视。电力自动化系统由此应运而生，其借助现代电子信息技术实时监视电力系统的运行参数，能够综合监控整个电网的运行状况；实施遥控命令，使变电站管理人员能够通过监控中心全面而详细地了解电力系统的运行状况，准确、快速地判断故障位置和故障原因，简便地实现各种数据分析等等。可见，电力系统要实现完全意义上的自动化、即真正意义上实现变电站和电网的智能化，就必须运用电子信息和计算机技术，电子信息和网络通信技术，因为其在促进电力系统自动化的进程中起着决定性的作用。

1 电力自动化系统技术

发电、输电、变电、配电及用电等相关环节所组成的系统为电力系统。电力系统的一次设备是由发电机、变压器、开关及输电线路等相关设备组成。为了确保电力一次设备安全与稳定地运行及电力生产获得理想的经济效益，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等。电力系统中将这些测控装置、保护装置、有关通信设备、各级电网调度控制中心的计算机系统、发电站（厂）、变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，它涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。根据电力系统运行中与电子信息技术手段结合的特点，可将电力系统自动化分为几个模块。

2电子信息设备的构成

2.1硬件构成

电网在运行中过程中主要采集遥测量和遥信量的实时数据，电网在运行中主要的调节和控制信息是遥控信息和遥调信息这两大类，即运用的调节命令，以改变设备运行参数，例如改变发电机出力的调节命令。目前我国电力系统主要是采用微刑机为核心的远动装置(即微机远动系纫，以实现上述数据采集和调度控制功能，即遥测、遥信、遥控和遥调四大功能。

（1）微机远动系统结构分析。微机远动系统主要山二个部分构成，即厂站端的远方终端装置RTU （Remote Terminal U-nib）调度中心的远动通信接口装置MTU（Master Terminal Unit）和远动通道。

远方终端RTU是装在变电站内的远方数终端装置，RTUII的主要功能有:数据采集，如模拟量（YC）、开关量（YX）、数字量（YC）、脉冲量（YC）等;数据通信;执行命令，如完成遥控（YK）、遥调（YT）等操作。按规约完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能。调度端远动通信接口装置 MTU，其主要功能是对接受的数据进行必要的处理后，传入主机系统的实时数据库，供系统模拟盘、CRT 显示及其他应用程序调用。MTU 可根据调度控制要求，执行不同的操作命令，传送至厂站端的RTU。显然，处于主机和RTU之间的MTU装置执行着双重任务：

①要完成双向通信的作用；②为了减轻主机的工作负载，不同程度地完成数据整理、加工的预处理任务。如果自动化系统功能需要扩展，特别是当主机需要承担状态估计及安全分析等繁重的计算任务时，更多的数据预处理工作需由MTU来实现。这种情况一般是通过增设前置预处理机（即SCADA前置机），构成前置机系统。远动通道有多种方式，目前我国电力系统常用的通信信道有载波、微波、扩频、特高频、直通电缆、卫星、光纤等几种方式。根据传送信号类型的不同可将通道可分为模拟通道和数字通道。

（2）实时监控计算机系统的基本配置。随着科技的进步和电力事业的发展，我国电力系统调度中心的实时监控计算机系统基本配置要求也越来越高，在其构成上主要有：大容量、高速度的主机系统和前置机、远动通信接口部分及人机联系系统。

2.2软件的构成

能量管理系统EMS（Energy Management System） 除包括SCADA系统外，还包括AGC/EDC、状态估计SE、安全分析SA、最佳潮流OPF和自动电路恢复ACR等高层软件。根据各软件的主要功能和用途，可将EMS划分为五种类型：发电控制类、发电计划类、网络分析类、调度员培训模拟类、市场交易与管理

类。监视控制与数据采集SCADA（Supervisory ControlandDataAcquisition）系统主要功能是：数据采集；实时数据显示；异常或事故报警；事件顺序记录；遥控和遥调；运行报表记录；事故追忆。其中“事件顺序记录”是发生事故时对各断路器、继电保护等动作状况及时间，按时间顺序进行记录。“事故追忆”可保留事故发生前后一定时间内的部分实时数据，如枢纽点电压、主干线潮流和频率等，这些数据为分析事故提供了重要信息。

3 系统技术应用

3.1 发电厂自动化

分散控制系统（DCS）在目前发电厂综合自动化系统中运用最为普遍，其保护和测控装置就地安装在开关柜中，通过现场总线连接起来，经通信管理机连接至后台机。该系统一般采用多台计算机分散处理多个控制回路，而各控制站的现场信号和控制参数可以经由通信传到其它控制站和操作员站的CRT上。DCS的运用给发电厂带来巨大进步，特别是计算机的硬件技术、软件组态技术和通讯技术所形成的技术优势，使前期电站中相对独立的控制系统，在数字技术的支持下形成了控制功能分散、监控参数集中、各子系统信号联系紧密的整体。

3.2变电站自动化

变电站自动化是为了取代人工监控和电话人工操作，加强对变电站的监控功能，以实现变电站的安全高效地运行。信息技术在变电站自动化中的应用，源于在变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备（IED），它不但能分析出很多现场难以直接测量的数据，实现数据数字化，而且能通过计算机数据通信接口，利用计算机的存储功能完成统计记录。

变电站自动化系统的特点是运用计算机技术、自动控制技术和通讯技术等实现对变电站二次设备（如继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重组和优化，通过变电站系统内部各设备的信息交换、数据共享，实现监视、测量、控制和协调变电站全部设备的运行监视和控制的任务。变电站综合自动化取代了变电站常规二次设备，能够简化变电站二次接线，它作为电网调度自动化不可或缺的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。

4 电力系统自动化未来应用趋势

4.1电子信息设备与电力自动化设备的兼容问题电子信息设备与电力自动化设备硬件、软件兼容问题成为当前的一个研究热点。电力系统中微机型产品的应用越来越广泛（如继电保护装置的微机化比率越来越高等），已形成电力系统自动化控制类产品的主流方向。但由于电力系统的复杂性，其电磁环境非常恶劣，而以微处理器为核心的微机型产品很容易受到这些电磁干扰而导致误动、拒动、数据丢失或死机等现象，给电力系统安全高效地运行带来了严重的事故隐患。

4.2 电力系统自动化应用

电子信息技术的更新速度加快20世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术及高速网络技术的发展使电力系统自动化的技术水平取得了突破性进展，产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。而最近几年各种嵌入式新产品（如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网）的出现，使电力系统中的装置类设备（如测量控制设备、继电保护装置及数据通信控制器）再次更新换代。装置的硬件电路和应用程序应用结构简化，产品性能不断提高，装置信息处理速度加快，功能扩展能力加强，使电力系统自动化程度不断向前发展。