智能电网的基本特点
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智能电网的基本特点范文第1篇
Abstract: in the current smart grid development, many projects are in planning and improving, including smart electricity is a major focus of smart grid research. This article describes how interactive design elements of the smart electricity system, how do residents in analysis in power system of household appliance manufacturers and bi-directional transfer of network interconnection and information, implementing dynamic electricity price intelligent, interactive family electricity and services.
Keywords: smart grid power system structure and characteristics
[中图分类号] TM 771[文献标识码]A[文章编号]
一、智能电网
智能电网其含义就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的前提基础上，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的决策支持系统技术的应用，来达到和实现电网的可靠、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人、启动电力市场以及资产的优化高效运行。在智能电网中，用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性;从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。在智能电网中，用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应(DR)计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求，减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支，降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营，同时也提供了大量的环境效益。
二、互动式居民智能用电系统构成和特点
1.系统构成
系统由智能家电、家域网(HAN)、表计和通讯基础设施(AMI)、表计数据管理系统(MDMS)和后台应用五大部分组成。其中，表计和通讯基础设施(AMI)由智能电表、抄表局域网、集抄器、广域网共同组成，与家域网(HAN)工程形成了本系统的网络平台。
2.系统特点
目前，市场上一些智能用电系统主要是机房电源智能分配器、路灯开关智能控制器等，主要用于专业领域的节能和自动化控制。智能家居系统国内外已经研究并开发多年，实现了家电的网络化和集中控制。系统供电企业为了减员增效，前几年也陆续开展低压集中抄表系统的试点和建设，但由于低压电力线载波受噪声大和衰减快影响一次抄表成功率不高，广域公网传输速率慢和租用费高等原因，没有进行太大规模的应用。以上这些技术和应用，未解决电网与居民家电的网络互联和信息传递，电网企业也不能将电力供需平衡、峰谷电价以及欠费、停电等服务信息发送到居民客户和家电，家电也不能根据电力供应和峰谷电价信息自动调节运行方式，实现互动智能用电和服务。但计算机、通信、计量等技术的发展和相关应用的推广，为智能电网条件下的互动式智能用电系统的研究打下了很好的技术基础。为配合智能电网的建设，互动式智能用电系统具有以下特点:
(I) 电网将动态电价和电力供需平衡信息直接对智能家电下达，智能家电据此进人相应的节能和限电模式运行，引导客户改变用能方式，节约电费。(2)客户通过安装在家里的终端实时自动接收电网发送的停电通知、欠费信息和供需平衡信息、电压合格率等电能质量信息，享受到供电优质服务。(3)智能电表与智能终端、家电通过家庭区域网互联后，集成到智能家居系统，客户可以通过智能家居系统或者智能终端查看家电用电数据，表码、用电量数据，所处的电价阶梯。(4)电网可远程采集电表数据和居民家电的用电信息，便于统计和掌握居民家庭用电规律和高峰负荷，便于进行负荷预测，制定电力供需平
__n__衡方案。(5)电网完成远程抄表算费的同时，更能通过家电用电数据与电表数据的采集和对比，实现远程防窃电功能。(6)实现远程预购电功能，客户通过电话、网站、手机充值后，电网后台的服务平台及时远程对电表下达购电额度，余额不足自动通过电话、短信或智能终端进行催费。(7)远程控制客户的停送电，达到停电催费的目的。
三、典型的互动式居民智能用电系统的实现
1.整体方案
(1)主站系统。采用分布式架构，主站建设在地市公司或县公司。(2)远程信道。采用无线公网和公网有线宽带相结合的方式，预留光纤专网接口。(3)本地信道。采用RS485 有线布置。(4)采集终端。低压集抄城区以集中表箱配置RS485 接口电表为主，采用集中器、电表的二层结构，通过无线宽带VPN 接入或3G 无线公网调高传输速率和稳定性。
2.智能家电的设计
智能电网的基本特点范文第2篇
关键词：WiMax技术; 3G技术; 智能电网; 电力通信; 宽带无线接入
中图分类号：TN915.853-34文献标识码：A
文章编号：1004-373X(2011)01-0020-03
Application of WiMax-based 3G Technology in Smart Power Grid
HUANG Shuo
(Dept. of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
Abstract： Smart power grid is required to achieve the instant transfer and wide share of information. To realize the purpose, a method of wireless access based on a new 3G standard-WiMax is introduced. The basic communication architecture of the grid is proposed in terms of the characteristics of smart grid. According to the architecture and features of WiMax, a corresponding WiMax communication program is put forward, which can facilitate the transfer and share of information through wireless access and hierarchical management mode, and drastically promote the automation and interaction of the grid. Examples of application of this method in electricity system are analyzed. The prospect and some anticipated problems are discussed.
Keywords： WiMax technology; 3G technology; smart power grid; power communication; broadband wireless access
0 引 言
智能电网这一名词一经提出就在社会上引起了极大地关注。智能电网［1］建立在集成的、高速的双向通信网络基础上，通过先进的技术和设备实现电网的经济、稳定和高效使用。智能电网要求以完备的信息平台为基础，以信息化、互动化以及自动化为主要特征。由此可见，先进的通信方式对智能电网的实现起着关键性的作用。
传统的电力通信系统因其在成本、实时性和可靠性等方面不能满足智能电网的要求，所以亟需新的电力通信方式来进行更新，而如今迅猛发展的3G无线通信技术正可以满足以上要求，为智能电网的发展奠定基础。
当下，世界各国对智能电网的广泛关注也为先进的无线通信技术与电网的结合提供了良好的机遇。美国能源部在美国电网改革纲领性文件《GRID 2003》中提出了建立一个电力通信一体化的21世纪现代化电网的目标；在2009年召开的特高压国际会议上，国务院副总理张德江也表达了中国对于建设智能电网的强烈愿望;还有，国家电网公司公布了分阶段建设坚强智能电网的方案。此时，把握住这一良好契机，对先进无线通信技术如何在智能电网通信中的运用进行分析与研究就显得十分必要了。
1 3G技术应用于智能电网的可行性与必要性分析
1.1 智能电网的基本要求
智能电网作为一个新兴的概念，在很多国家和地区都对它有不同的理解，就我们国家当今发展情况来看，我们所发展的智能电网应具有坚强、兼容、经济、互动等特征。
坚强
坚强性是针对目前大容量、特高压、长距离传输的供电需求所提出的，它要求电网在发生大的扰动或故障时，仍能尽量保证用户的供电，减小大面积停电的可能性，并能及时发现、诊断并消除故障，使电网恢复原来的运行状态(即自愈性)。
兼容
能允许新能源的合理接入，适应分布式发电机和微电网的接入，使需求侧管理功能更加完善，满足电力与自然环境、社会经济以及人类文明的和谐发展。
经济
通过信息采集与分析，实现规划、建设、运行与维护等全生命周期环节的优化，达到设备运行安排合理，资源利用率高，运行成本低等目标，支持电力市场的有效开展，实现资源的统筹规划与合理配置。
互动
通过数据与信息的双向流动与即时传输，实现电网与用户的智能互动，把最稳定、最经济的电能提供给用户。同时，让用户也参与到电力市场的运营中来，更好地激励电力市场的发展，使其满足最广大用户的要求。
1.2 3G技术的特点与优势
根据以上所列智能电网的要求，新兴无线通信技术――3G技术恰能够使之得到满足。3G技术［2］是┮恢知支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百Kbps以上。它的主要特点如下：
(1) 传输速度快，而且可以满足移动性对高比特率可变速率的要求，快速移动下，数据传输速率达到1.44Kb/s。
(2) 提供了多种新业务与新技术，如宽带业务、视频业务等。
(3) 具有良好的兼容性与高度的灵活性，具有多功能、多环境适应能力以及多操作方式、多频段运行能力。
(4) 语音与视频质量高，可保证语音及图像的高保真传输。并且，数据传输的及时性能好。
(5) 采用根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。
基于以上所述，经过对比分析可以发现，3G技术的特点可以很好地满足智能电网的要求，因此，将两者进行合理的结合，可使智能电网的实现有可靠保障。
2 WiMax应用于智能电网的优势
WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入)［3-5］是一种新兴的3G标准。2007年10月19日，国际电信联盟在日内瓦举行无线通信全体会议，经过多数国家投票通过，WiMax正式被批准为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。
WiMax是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50 km，峰值传输速率高达70 Mb/s。随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化。
将WiMax在智能电网中应用，具有以下优势：
(1) 传输速率快，覆盖范围大。
WiMax可提供高速的无线宽带接入，而且还具有移动通信能力，满足了电网通信的即时性要求。此外，WiMax技术的传输距离长，达到了覆盖范围广的效果，对偏远地区电网的信息传输提供了保障。
(2) 灵活性强，可实现业务的多样性。
WiMax系统具有丰富的业务接口，可使电网实现业务的多样性。为适应不同业务的QoS保证机制，802.16MAC层设计了对无线链路进行高效管理的功能，通过对无线资源的使用进行调度并根据不同业务提供相应的QoS保证。
(3) 扩容便利，具有可升级性。
新增扇区简易方便，灵活的通信通道规划使容量达到最大化，并且允许运营商根据通信网络的发展情况扩容或升级网络。
3 WiMax技术应用于智能电网通信的设计方案及应用举例
3.1 智能电网基本通信体系架构
智能电网的信息流伴随着能量的传递，涉及电力系统的各个环节，电网信息流具有很明确的层次结构，包括电网设备层、通信架构层、数据存储管理层和数据运用层。各层次信息体系是实现坚强智能电网的可靠保证。
在各层次信息体系基础上，智能电网通信整体体系得以实现，该体系涉及电力系统的主要环节，包括发电、输电、配电以及用电等环节。综合通信网络运用于发电、输电、配电环节，主要传输控制、保护等信息；用户侧则使用用户端通信网络，对用户端的需求进行管理，并与发配电端进行信息交互。
3.2 基于WiMax的电网通信方案
电网通信系统主要服务于综合信息网络，同时也包括综合信息网络与用户端网络的信息交互。它主要分为中心控制层、控制终端以及用户终端。系统基本结构如图1所示。
图1 电网通信系统基本结构
与此结构相适应的WiMax无线接入方案［6］，其在控制终端和配电终端均设置WiMax终端接入，WiMax终端接收配电终端信息，同时提供负荷控制、电网监控等功能。在一定区域内再设置一定数量的WiMax基站接入WiMax终端，构成二级控制中心，WiMax基站通过电网通信接入电网控制中心，得到的数据通过智能电网综合信息平台对电网进行管理。
3.3 无线技术在智能电网中具体功能应用举例
3.3.1 电网负荷管理
通过WiMax技术，使电网中的信息实现高度共享，在电能供给或负荷需求出现波动时，可以调动多方信息，加强信息的传输和流动，对电能进行统筹调配，从而得出最优化的解决方案，提高电力系统稳定性，减少对用户的影响［7-8］。
3.3.2 电力线路巡检
针对目前大容量、特高压、长距离传输的供电需求，电力线路的巡检工作将异常繁重，耗费大量的人力物力。利用WiMax技术的宽带移动化，利用条码扫描技术、RFID扫描技术等方法，巡检人员可将线路信息即时传送给控制中心，实现了先进的维护水平，使巡检工作的效率得到较大提高。
3.3.3 电网视频监控
利用3G技术的视频传输功能，实现电网监控视频实时传输，满足电网检测的要求。将3G移动视频业务［9-10］与电力系统已有的监控系统结合，可以在有线宽带不能覆盖的区域安装移动视频监测装置，实现视频监控；同时，控制人员、维护人员可使用移动PC机实时了解运行状况，对故障做出快速的反应。
4 结 语
针对无线城域网领域开发的WiMax技术，具备诸多用于智能电网的技术优势，是一种有效的综合移动宽带接入技术。电力行业有必要给予其足够关注，抓住无线通信在智能电网中发展的机遇，做好WiMax技术组网的研究与推广应用，为智能电网的实现提供可靠保证。
参 考 文 献
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智能电网的基本特点范文第3篇
关键词 智能电网技术；发展趋势；探讨研究；互动电网
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0002-02
随着我国社会经济的发展，对资源的需求也在日益增加。输配电、信息化和数字化等现代技术的升级，为我国智能电网技术的发展奠定了坚实基础。2011年，江苏省无锡的西泾变电站正式投入运营，成为我国的首座220千伏的智能变电站。西泾变电站的设计和建设对我国智能变电站的建设起到了良好的指导和示范作用。然而，我国智能电网仍然处在初级阶段，如何安全、可靠地将其应用到现代工业化生产和居民生活领域中还需要进行一个长期地探讨。
1 智能电网的基本内涵
智能电网指的是电网的智能化运作过程。现代电网的发展进程中，各个国家都在结合自身电力工业发展现状，经过屡次地研究和实践，从而形成了具有本国特色的发展道路和技术路线。现阶段各种信息技术应用范围在不断扩大的背景下，智能化已经逐渐成为电网发展的趋势和潮流。
智能电网，也称为知识型电网或现代电网，主要是通过先进的传感量测技术和分析以及其他能源电力技术相结合，同时和电网基础设备形成高度集成状态。智能电网以电子终端作为信息模式构建平台，实现数据和信息资源的共享，达到电网的经济、高效、安全运行的目标。现代化电网运行系统必须能够从根本上促进国家能源的可持续发展以及资源的优化配置。因此，我国在电网发展和建设过程中必须投入相关的技术，才能够促进电网智能化的实现。
2 智能电网的结构特征及优势
相比于传统的电网技术，智能电网的发展具有独特的结构和优势。
2.1 智能电网的结构特征
从我国现有的智能电网发展情况来看，智能电网的建设具有以下特点。
2.1.1 高效运行和管理
目前，电网在运行中往往会出现一些问题。例如电网需要被动地适应负荷，很多设备和输电网的利用效率还有待提高。同时，由于许多配电网的使用年限较久，很多设备和运行还有待进一步优化。智能电网在运行中能够有效地解决这些问题。其在科学合理规划基础上，充分地发挥了信息技术管理系统和监控技术的优势，提高了电网投资的效率，从而极大地增加了企业的经济效益。
2.1.2 电力交易的便捷性
电力交易的便捷性要求电网能够在每一个交易机制精确地进行处理。智能电网能够有效地实现这一目标。首先，智能电网能够营造一个公正、合理、有序的电力市场，并且能够快速、及时地处理各种电力交易。其次，智能电网还能够对各种业务进行快速、简单地结算，提高电力系统的工作效率。然后，智能电网可以根据市场和用户的要求，建立科学的响应机制和服务平台。最后，智能电网还可以适时地实现系统的自动化更新升级，以适应现代市场经济的发展。
2.1.3 电网极强的兼容性
传统的电力网络主要是以远端集中式发电方式为主，智能电网则能够对各种不同类型的电源及其装置具有极强的包容性。由于电网涉及的行业领域非常广泛，尤其是发电、环保以及制造等领域，对电网的要求更高。因此，智能电网以一个开放、兼容的网络，促进电网结构的健康发展。
2.1.4 经济清洁
智能电网在电力市场和电力交易的有效执行下，能够极大地提高资源的利用效率。通过引进先进技术和设备，改善各种输电设备和变电站的运行状况。同时，智能电网还能够积极地适应大型且集中式的多种电源设备共同介入。尤其是大型风力发电和太阳光等可再生能源。智能电网在电力生产过程中还能够有效地减少对环境的破坏和污染以及抑制温室气体的排放，从而满足能源可持续发展的要求。
2.2 智能电网的结构优势
目前，智能电网的结构能够实现传统配电结构所不能支持的几个基本功能。
1）智能电网能够综合地考虑各种电力调节设备和分布式电源以及用户电量管理系统的特点，从而有效地优化电网系统的整体性能。因此，智能电网不仅能够保障电网运行的稳定性，而且还能够极大地提高电力能源的质量。
2）智能电网还能够支持一些比重较高的分布式电源，进而提高电网运行结构的整体性和灵活性。通过集中发点和分散发电模式的结合，以及各种可再生能源的介入，使得整个电网与自然环境和谐发展。尤其是当电力系统发生故障时，智能电网能够准确地对其进行定位，利用分布式电源进行局域性供电。
3）智能电网技术还能够建立一个可靠的数据信息平台。智能电网在采集数据信息时能够对电源管理各个单元、故障录波数据进行有效地整合。同时，智能电网还能够通过在线决策系统实现主网的自治和自愈。
3 我国智能电网技术的研究分析
3.1 基于MAS的分布协调技术
MAS系统主要是包括MAS终端、 MAS服务器和MAS管理平台三个方面。其中MAS终端主要是通过网络为用户提供多种多样的服务。因此，在实际的智能电网建设中可以根据需要，自定义安装客户端。MAS服务器主要是用于用户或者企业内部。通过广域网络以及MAS服务管理平台实现资讯的共享。MAS管理平台则是指内部网络与各大子网络进行交流，从而对信息数据有效地整合。
随着各种智能电子设备的不断发明与应用，智能电网也开始积极地探索。面向服务的体系结构的应用显示了无可比拟的优越性。服务体系结构通过充分地发挥业务、技术和管理三者的优势，对电力企业的应用建立三维模型，从而大大地增强了业务的高效性、技术的灵活性以及管理的有效性。MAS系统在智能电网中具有很强的伸缩性，并且为电力系统实现相互操作留有足够的空间，进而从根本上对用户资源进行有效保护。因此，相对于传统的电网控制系统，MAS的分布协调能够广泛地应用于智能电网的各个层级之间的分布协调控制。
3.2 电力设备相关技术
电力设备是电网运行的有效运作的基础。电网系统运行中的电力设备主要包括输电配电技术、高效能源材料技术以及电子电力技术等。
输电配电技术主要是在电网的建设中不仅需要利用容量较大、距离远、损耗低等输电技术，而且还需要探讨相关的分布功能技术以提高电网整体运行效率。因此，输电配电技术侧重于对微型电网、特高压绝缘等方面。
高效能源材料技术主要是指在智能电网中发挥可再生能源的优势以及新型技术和工艺的特点，实现清洁、高效、可持续生产。智能电网的发展需要借助先进材料技术作为支撑，提高能源材料的利用效率。
电子电力技术是优化智能电网结构的关键组成部分，因此需要引起高度重视。目前，电网建设中的电子电力技术主要包括具有耐高压性的电流电力电子器件、动态电压恢复器以及统一潮流控制器等。此外，智能电网作为一个信息化高度集中的系统，做好网络安全和信息安全工作显得尤为重要。因此，智能电网技术还包括地网络安全和信息安全维护方面的技术。例如对安全数据和信息的存储和备份功能；网络病毒的维护和查杀功能；网络系统生存性的及时防护等。
3.3 分布式能源的系统集成技术
智能电网中分布式能源主要是指分布式发电和分布式储电以及需求响应资源。智能电网和传统的电网发电具有很大的区别。智能配电网不需要亲自参与发电。智能电网由许多的分布式电机组成，因此在运行中不仅可以和主网相互连接，而且还可以独自运行。在实际电网运行中往往会由于技术因素和自然因素，小型的分布式发电机难以长期地稳定运行。所以需要针对不同的问题，对微电网进行智能控制。
众所周知，可再生能源具有不稳定性。因此，分布式储能能够有效地克服这一缺陷。未来的智能电网发展需要在储能技术方面进行积极地研究。例如化学电池盒超大容量的电容器以及燃料电池等，都具有高效和高密度的优势。分布式发电和蓄电池是组成分布式储能的主要部分，因此需要电网从主网和本地微电源上获取功率。因此，随着电网的用户数量不断地增多，智能电网需要安装相关的电能质量调整器。智能电网的主要任务是实现需求响应资源的系统集成，从而实现系统的协调运行。因此，智能电网需要对各种辅助设备和供电合同以及现货市场等进行研发和调查。
4 结束语
综上所述，电网是我国现代电力工业发展的基础，对国民经济各大领域的协调发展具有积极意义。智能电网技术的发展将成为我国发展资源节约型、环境友好型社会的有效途径。发展智能电网已经成为当今各个国家共同探讨和关心的话题。因此，我国在智能电网技术研究方面还有待于提高，从而为增强我国的综合国力奠定基础。
参考文献
智能电网的基本特点范文第4篇
关键词：4G通信技术；电网智能化；应用前景
中图分类号：TN828 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）34-0050-02
1 概述
4G通信是第四代移动通信总体的称呼，其自身在通信过程中显示出的通信质量明显高于3G通信，在传播过程中体现出了更加快速的传播速率，图像在经过4G网络技术传播之后收到的视频和图像能够更加清晰，4G通信技术已经被广泛应用于直播和视频通话等服务中。各种新型技术已经开始应用到电网智能化发展中，并取得了良好的成果，以4G通信技术在电网智能化发展过程中的应用为例，现今4G通信技术在我国电网中的运用还处于实践的初级阶段，应用尚停留在传统电力通信技术的功能范畴，不能充分体现4G通信的技术优越性，现今的4G通信技术较先前的3G技术以及电网传统运用的通信方式都有很大程度的提高。本文分析了4G通信技术的应用和我国电网智能化发展的现状，就4G通信技术在电力系统中的应用展开了讨论，为今后4G通信技术在我国电力系统中普及指明了方向。
2 4G通信技术的特点
4G通信技术的最主要特征是开放式高速移动传输，拥有传播速度快和传播方便的特点，在各个领域中都展示出了自身的重要价值，特别是在对图片和视频进行传输的过程中，能够保证视频以及图片在传输之后不失真，4G通信过程中对音频以外的信息的处理也能够在语音环境下快速完成；4G通信技术在信息传输的过程中还展示出了自身的定位查找功能，为远程监控以及实地监测提供了良好的网络条件，在对地震的预测过程中也能够发挥出自身的重要作用。
4G通信技术的另一个基本特点是无缝互联，是以IP为基础实现核心网功能的重要体现，其供段IP和到端IP在全过程的服务都能够得到核心网的满足。若单从无缝互联的特点来看，其自身拥有开放的结构，各种空中接口都能够和核心网相连接；能够将信息迅速分离，使传输过程、业务的处理以及控制和管理都能够以独立的方式进行。
随着4G功能不断得到完善，其通信容量显著扩大，其传播速度不断提升，并且整体信息服务质量也得到强化，我国4G通信技术中在OFMD、MIMO以及核心网和智能天线等核心技术上紧跟世界潮流，部分技术还走到了业界领先，但是，也应该清醒地看到，我国4G网络还有很多技术不够成熟，现今我国的4G技术仍处于发展初级阶段，其自身还有相当大的发展空间。
3 4G通信技术在电网建设过程中的重要意义
现今，世界各国都在建设具有本国特色的智能电网。我国的国家电网也在建设的过程中制定出了具体的规划方案，目前，我国电网智能化发展逐渐加快了发展速度，进入到了一个新的发展阶段。对信号的感知、对指令的传达以及交互是4G通信技术在电网实际运行过程中的主要作用，电网在网站过程中若能够得到4G通信技术的支持，发展将变得更加迅速，智能电网也能够因为4G通信技术的运用变得更智能化，从某一方面来讲，4G通信技术在整个电网中是以“中枢神经”的身份存在。4G通信技术能够促使电网在发展的过程中，将更多待建设的电网建设在电网领域中展开建设。在电网中应用4G通信技术之后，使先前电网复杂的接入方式变得更加简单，在加入过程中也能够有更加灵活的接入方式。现今我国电网正朝着智能化电网发展，也是我国电网发展的基本目标，近几年在电力通讯的深入研究中，4G通信技术在电网中的应用是其中主要研究项目之一。从电网发展的现状来看，在电网智能化发展的过程中接入现代通讯技术是电网智能化发展的重要保障。
4 4G通信技术在智能化电网发展过程中的实际应用
4.1 电力通信在我国电网中的发展
在我国电网电力通信发展的初期，电力载波以及微波通信是应用最为普遍的电力通信方式，这两种方式自身都有规模小的特点，在实际应用过程中使用的专业技术也比较简单。随着人们生活水平的不断提高，人们对电力的需求也有了更高的要求，促使电网在不断发展的过程中必然扩大自身的规模，使整个电力系统对信息传输全过程的要求也更高，先前那种电话指挥系统运营的方式已经不能满足智能化电网的迫切需求。为了满足电网智能化发展的基本要求，电力通信需要更完善的通信系统来满足发展过程中的迫切需要。
随着现今智能电网的快速发展，电力通信在整个发展过程中历经了从电缆传输发展到光纤传输阶段，随着现今不断发展的计算机技术和网络技术，电力通信在智能电网中已经成了必不可少的“神经系统”，也是现今智能电网行业交流过程中必然会使用到的重要基础，电力通信在电力系统中起到了至关重要的作用。
4.2 4G通信在智能电网的应用展望
4.2.1 4G通信在配网自动化领域的应用。配网自动化的特点是点多面广、网络扩展、变动频繁。目前采用的主要通信方式有两种：一是电力线载波，虽然成本低廉、建设方便，但存在信号翻越变压器困难、信号易受环境干扰、不稳定等致命缺点。二是光纤通信，分ADSS光缆和OPPC光缆（相线复合光缆），虽然这种方式信号传输质量很高，但建设维护困难，尤其网络调整频繁对运行影响很大。4G通信很好地避免了上述缺点，安装维护方便，不受网络调整影响，成本相对低廉，还保持了高速、高质量优点，必将在配网自动化领域得到广泛应用。
4.2.2 4G通信在风电场的应用。风能作为清洁能源，在全世界都受到广泛关注，在我国，风能发电更是方兴未艾，但是，作为高山风电场，其通信解决方案一直是个难题。首先，传统的载波通信受通信速度、质量限制，已基本退出服务；其次，光纤通信如果采用OPGW光缆，则无法解决重覆冰融冰问题，如果采用ADSS光缆，除了无法解决重覆冰融冰问题，还面临风“舞动”困难，如果采用地埋，则因山高林密，施工、维护十分困难，而且建设成本惊人。因此，摆脱了带宽束缚的4G通信在风电场的应用应该是一个不错的选择。
4.2.3 4G通信在智能变电站站内通信领域的应用。智能变电站因站内通信普遍采用网络通信方式，为确保传输质量，避免相互干扰，目前普遍采用光纤通信方式，该方式需要在站内狭小的场地里，敷设大量短距离光纤，初步统计，一个220kV变电站站内光缆超过1000芯，庞大的施工、维护工作量让建设运维人员苦不堪言。解决了传输带宽与加密传输问题的4G通信势必能在此领域发挥良好的
作用。
4.2.4 4G通信在远程稽查领域的应用。目前的安全管控主要通过专人现场稽查方式，效果虽然很好，但是受限于人力物力，不可能每个现场都能稽查管控到位，尤其对于一些地处偏僻的现场，管控难度相当大，采用4G通信实现远程视屏稽查将是一个不错的解决办法，只需要在现场配备便携式音视频采集装置，本部设置监控主站，安排少人值班或者开通网上查询功能，几名专职或者兼职管理人员就能对所有现场实施有效稽查管控，效率大大提高。
5 结语
本文对4G网络在智能化电网中的应用，仅仅参照传统电力通信技术功能领域作了应用展望，4G通信作为跨代式通信技术，对其更多新功能并未全面分析，对应用中存在的问题，因尚缺乏实际应用案例，而没有深入讨论。总而言之，4G通信技术在电网中应用，是电网智能化发展中必然面临的新趋势，现今存在与电网发展过程中的诸多问题在实践过程中都能够通过4G网络的应用得到良好的解决，应用中也不可避免会遇到很多新问题，因此对4G通信技术在我国电网中应用的深入研究，对我国国民经济的发展以及社会的发展都有重要的意义，4G通信技术在电力系统中的应用必定会成为今后电力系统通信发展的重要方向。文章主要分析了4G通信技术的应用和我国电网智能化发展的现状，就4G通信技术在电力系统中的应用展开了讨论，以期起到抛砖引玉的作用，让我们共同期待4G通信技术在不久的将来成为智能电网核心支撑技术。
参考文献
[1] 杨超，梅康，陈金鹰，朱军.4G通信技术及其应用前
景[J].通信与信息技术，2011，（3）：58-60.
[2] 谢景贤.4G通信技术的创新与发展[J].信息通信，
2012，（4）：207-208.
智能电网的基本特点范文第5篇
关键词：智能电网；发展机理；结构；应用
引言
近年来，智能电网发展速度越来越快，其所涉及的范围也越来越广，涵盖的技术环节也有所增加，当然其中包含很多专业要求极高的电力工程。当下，智能电网在人们的生活、工作中应用愈加广泛，已成为人们生活必不可少的一部分。现今，国内外对智能电网进行了深入的研究，其研究内容包括与电网有关的发展规划、电网的发展技术的提高等，本文重点是对智能电网发展机理的研究与探索。
1 智能电网概述
1.1 智能电网的概念
智能电网就是对供电网络的进行智能化处理（智能电力），也被称为电网2.0。智能电网实际上是在高度集成、高速双向的通讯网络系统基础之上建立的，运用先进的传感与测量技术、先进的设备和控制机制，及先进的决策支持系统技术，以提高智能电网的可靠性、安全性、经济性、高效性，并且保证其在使用过程中是安全的，绿色环保无污染的，对社会没有危害的。其首要特点就是提供具有鼓励、自愈以及可以防御外界攻击的高质量电能电力，可以包容多样的发电形式，推动电力市场的高速发展以及优化加速资产的动作效率。
世界各国对智能电网的理解不同，导致每个国家智能电网的标准也是不尽相同的。因此，我国的智能电网也是有别于其它国家的，所以我国政府对智能电网的划分标准也和其它国家不同，我国对其的定义是：智能电网是用特高压电网作为主体，并配合各级电网的综合性电网，再结合先进的通信、信息与控制手段，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。
1.2 智能电网的基本构架
目前，国际上对智能电网的基本机构还没有统一的概念和标准，依据各国设想，构建智能电网基本包含以下方面：
智能电网是以先进的传感测量、信息通信、分析决策、自动化控制技术结合电力能源技术，再配以完善而密集的电力输送网络形成了新型的现代化电网。
不过目前智能电网的研发还处于初级起步阶段，各国情况不同，发展方向和重点也不同，再就是资源划分也不同，所以目前在国际上没有一个统一的标准。不过就目前的研究情况而言，智能电网的本质就是在原来电网的基础上引入新技术、新方法，例如先进通信技术，智能化控制技术，计算机与信息技术以及电力工程技术等等，形成了一个有机综合体，就是现在化的智能电网，也是人工智能的一种体现，具备比较强大的应变能力，形成了一套完整的自动化的供电网络。
其主要特征包括：（1）坚强。发生重大故障或大扰动、有自然灾害、外力破坏等情况下，电网依然可以安全运行，确保居民用电，且不发生大面积停电事故，保障电力信息安全。（2）自愈性。具备实时、在线、持续的安全评估与分析能力，强大的警戒、预防控制能力，及自我故障诊断、故障隔离、系统自我恢复的能力。（3）兼容性。可以保障再生能源、分布式电源、微电网的合理、有序接入，并充分完成和居民间的互动，满足居民的用电需求。（4）经济性。可以有效实现资源优化、减少电网耗损，提升利用流程，并对电力市场、电力交易的运营开展有积极的作用。（5）集成性。利用统一的平台，将电网的信息进行共享，并达成电网标准化、规范化、精细化管理的目的。（6）优化性。能有效降低电网的运行和维护成本，优化资产利用率。
2 智能电网的发展机理
智能电网的发展机理指在特定环境中，电网系统中各个组成部分内在工作模式之间相互支持、相互作用的一个机制。电力系统发展机制分为内外两个方面，其一是内部的基本模式，是智能电网得以持续发展的基础，在结合外部因素环境、能源、经济等的作用，构成了智能电网的发展和循环系统。
2.1 智能电网的基础模式
智能电网的基础模式是由发电机发电、输送电力、变电箱变电、配电、用电市场、市场调度和参与主体等组成的，其相互作用，形成了一次性转化电能并输送到用电市场的循环系统。其中电力流向是发电――输电――变电――配电――用电的过程。其各个环节通过市场的参与主体、电力和调度等进行联系并相互影响，这些影响产生于各环节间的数据输送、控制和状态感知等。在不同国家这种影响和作用的运用模式不同，但参与主体是各个国家电网基础模式的重要组成。
电力系统的基本模式受限于电力技术、成本等条件的约束，只有当电力相关的科学技术发展到一定阶段，才能从根本上改变整个电力系统的运行模式。当电网的基本模式相同时，其参与主体运作电能与相互联系作用的不同模式，会导致电网系统运行方式的不同。当然，电网系统的运作模式是实时变化的。
2.2 智能电网的外部推动因素
电力主要是供给整个社会需求的，所以智能电网的外部推动因素即为社会需求，这种需求可以影响到电力系统的运作模式，不同的国家运作模式也各不相同。但其主要作用于智能电网的外部推动因素是大致相同的。
（1）为社会提供充足的、安全的、高效的电力，保证社会的经济运行。（2）可以有效减少不可再生能源的占比，提升再生能源再次利用的占比。（3）降低温室污染源的排放量，提升电力的使用占比，从而减少环境污染。（4）能有效减少智能电网的整体运行与维护成本，节省能源。
2.3 智能电网的发展机理
通过上述对智能电网基础模式和外部推行因素的分析和研究得出，电力智能化的发展机理首先是智能电网发展的主要问题在于技术、经济、能源、环境等因素之间难以协调，和智能电网运作模式间的有机结合。其次是来源于社会经济中各种因素的推动，这些因素使得智能电网的运转模式得以完善，并促进智能电网的发展。简单来说是，经济社会的各种影响因素决定着智能电网系统的未来发展，这些发展期望促进了国家和政府对智能电网的重视程度，为智能电网的发展提供了经济和政策的便利条件。这些便利条件重点作用于智能电网的规划中，具体表现为政府对智能电网的技术、装备、标准和管理模式等各个方向具体执行方案的支持。技术、装洹⒈曜嫉扔残蕴跫直接影响于智能电网系统的各个细节；国家的经济、政策支持，管理方式的转变属于软性因素，直接对智能电网系统的基础模式产生影响，最后对整个智能电网系统的管理模式、运转模式产生积极作用。智能电网系统的各个步骤节节相扣，相互作用，对一个环节的影响，会直接作用于整个环节，并最终影响到用户的用电安全和质量，降低社会经济效益。
当然，上述对智能电网系统发展机理的研究相对而言覆盖面比较广的，在对其进行详细研究时，可以直接针对其中的某一个步骤进行详细的探索，比如智能电网的发电和输电等；也可以把所有步骤结合起来进行研究，这样可以全方位的考虑到影响智能电网系统的各个因素。
3 结束语
电网智能化现今已经进入最重要的建设期，其相关的理论探索也愈发重要。只有对智能电网的研究越加深入，才能够更好的提供社会经济发展所需要的高质量电能，为我国经济的高速发展贡献一份力量。智能电网的发展和利用也可以让国民甚至偏远地区的用电问题得到充分解决，保障国家的社会稳定。在智能电网的运转过程中，也能减少污染，增加可再生能源的利用率，提高社会的经济效益。
参考文献
[1]邓俊杰.智能电网发展机理研究[J].电子制作，2016（10）：52.
