智能电网的特点
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智能电网的特点范文第1篇
智能电度表作为一种新型的电表，与以往普通的电度表相比，最突出的特点便是其为全电子化的节能电度表，是科技进步的一种表现，代表着未来电网发展的趋势――智能化与节能。
1、智能电度表的简述
1.1 智能电度表的概述
智能电度表作为新型的电表，它具备传统的普通电表的基本功能――用电量的计量功能之外，最主要的是它代表了未来电网的发展方向――节能型、智能型的电网。智能电度表是智能电网的智能终端，就中国而言，随着国家电网智能化的建设与推进，智能电度表被大众接受和使用将会迅速普及。智能电度表的工作原理是实施网络供电或者银行供电的形式，用电户在电力公司创建的网络页面内的营业点进行缴费，当然需要用电户开通网上缴费的业务。
1.2 智能电度表的主要功能
智能电度表完全是现代化的管理，省去了上门抄电表、收费等麻烦，一切都进入智能化、现代化的时代，并且其“先买电，再用电”的形式也避免了一些收费难的顽疾。智能电度表拥有以下主要功能：自动断电，促使用电户购电及时；网上缴费或者银行缴费便利；一卡一表，防窃电；能耗低，环保节能和过压保护功能等。
2、从智能电度表的节能环保到未来电网的发展方向
2.1 智能电度表的功能与未来电网节能环保的联系
智能电度表作为一种新型的节能环保的电表，是促使未来电网向节能环保方向发展的重要推助力。从智能电度表的功能中我们也可以看出，未来电网的发展会以节能环保作为主要特点。
智能电度表较之以前的传统电表最为主要的特点就是其智能化、节能化。智能化的表现是：第一，当购买的电量小于报警电量时，电表常常显示剩余电量提醒用户购电；第二，当表中购买的电量等于报警电量时，跳闸断电一次，只要用电户再次插入IC卡，便可恢复供电，作以提醒用电户及时购买电量；第三，在电表内购买的电量用完时能自动断电，督促用电户及时购买电量。而节能化主要是未来电网的发展方向，其体现在：第一，智能电度表采用最新设计和SMT先进生产工艺，使得电量消耗低，有利于节能目的的实现；第二，通过网上缴费和银行缴费的形式，减少了电网公司的人员压力，不用上门查表，入户收费，对于电网公司的人力资源的合理利用使得未来电网拥有环保和节能的特点。
2.2 未来电网的环保节能意识在其他方面的体现
现在社会电器的普遍应用使得用电量与用电范围的扩大，从而也曾引发一系列的危险事件。随着智能电度表的诞生，不仅使人们在用电方面得以安心，而且还引领了节能环保用电的新潮，伴随着越来越多的人群的使用，在某种程度上也是为“绿色社会”、为环保节能作出了贡献。但是，未来电网的节能环保特点不仅仅体现在智能电度表上，还通过很多方面来表现。
从我国来看，要建设高效安全、经济环保的现代化电网结构，需要在全国范围内进行能源的优化、整合，提升电网的供电能力，实现智能化的技术，拓展供电服务面，完成“以电代煤、以电代油”的模式，在生产、消费、运输等各方面实现电能的替代，使得全面的节能化的实现。以电代煤、以电代油的模式是最直接的节能方式，本身煤、油资源就是不可再生资源，而现今的技术也不能将其全然利用，更严重的是使用煤、油还对于环境有所损害，对于电力资源代替煤、油资源是一项显而易见的节能环保的方式。而拓展供电服务面，最接近生活的就是可以在城市中多设立电动车充电站点，既是方便了市民的出行，又是为环保节能做出贡献。电动车在城市的普遍不仅可以缓解城市的交通压力，更为重要的是可以减少机动车的尾气排放对环境的污染。
不管是智能电度表的应用，还是其他电力方面的节能环保概念的融入，都是在指明未来电网的发展是朝着节能环保的方向前进的。未来电网以节能环保作为发展的指向标也有其原因：一方面是当今世界和社会发展现状的现实要求；另一方面是结合了我国的国情出发，我国虽然是资源大国，但是资源人均占有量确实较少，为了实现我国经济更好的发展、可持续的发展，我国的建设、发展都将是以节能环保标准和最终归宿。并且电网的节能环保概念的普及，还可以缓解我国资源紧缺的问题，也可以在发展经济的同时，兼顾环境的保护，形成的良好的环境又为发展提供了一个稳定的氛围，这是一个良性循环。
3、普及智能电度表的意义
智能电度表的使用一方面减轻了电力行业送电的压力，使得电网供电管理的优化，在某种程度上达到自愿的合理利用，便也可以视为节能、环保的作用；另一方面，对于老百姓来说，智能电度表是电表入户，方便百姓查看用电的信息，更为方便的是交电费可以通过充值来实现，如今社会已经实现了足不出户，网上缴费的可能，这一系列的进步都是方便了老百姓的生活。
对于未来电网的发展方向来说，智能电度表的普及使得人们节能环保意识的增强，这也就有利于电网在推动其他有利于环保，有利于实现“绿色社会”理念的产品的问世。智能电度表作为电网环保节能的有利措施，对于百姓将节能意识融入生活起到了重要的作用。
4、结语
本文通过对于智能电度表的简单介绍，联系到未来电网的发展趋势――节能环保。节能环保，作为智能电度表较之普通电表的突出特点，也作为未来电网发展的方向，对于新型智能化的电表的普及和推广带来了许多便利，对于“绿色社会”的打造也起到了积极的作用与影响力。
参考文献：
[1]周晓红. 新型智能电表的发展现状及趋势[J]. 中国高新技术企业，2011，33.
智能电网的特点范文第2篇
[关键词]数字化变电站 智能电网 互操作 一致性测试平台 IEG61850 电能计量 光电式互感器
1概述
2009年5月21日，在UHV2009会议上国家电网首先提出加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、数字化和互动化为特征的统一的坚强智能电网。
数字化变电站是实现智能电网的基础，其主要标志是采用数字化电气测量系统(如光电式或电子式互感器)来采集电流、电压等电气量，实现了一、二次系统在电气上的有效隔离，增大了电气量的动态测量范围并提高了测量精度，以及信息集成化应用提供了基础，从而实现常规变电站转为数字化。IEC61850标准提供了变电站自动化系统功能建模、数据建模、通信协议、通信系统的项目管理和一致性检测等一系列标准。按照IEC61850标准建设变电站的通信网络和系统，符合其标准设备的推出是建设数字化变电站的有效途径，提供了技术支撑。数字化变电站大大减少了二次回路的电缆数量，既减少了建设成本，又有利于设备的维修，是未来变电站发展的主流。
微电子和计算机技术的发展使变电站各种智能电子设备(IED)具备了数字化和低功耗的特点。这些IED在物理上可安装在三个不同的功能层，即变电站层、间隔层和过程层。目前集中式或分布式变电站自动化系统的信息采集来源于传统电磁式电压互感器(PT)／电流互感器(cT)的模拟输出，因此，变电站IED必须通过电磁变换回路将传统PT／CT的二次输出信号变换为适合于微电子电路的低电平信号，通过对应于每台设备的电缆将这些测量值传到继电保护、测控、计量、测量及自动化系统。
常规变电站自动化系统的二次系统采用单元间隔的布置形式，装置之间相对独立，缺乏整体的协调和功能优化，主要问题是信息难以共享、设备之间不具备互操作性、系统的可扩展性差及系统可靠性受二次电缆影响。
新型光电式互感器的应用、IEC61850标准的颁布实施、网络通信技术发展(尤其以太网技术在电力系统中应用的普及)、一次设备操作智能化技术的发展等，为变电站自动化技术的应用和发展注入了新的推动力。电能计量也因此发生了新的变化，呈现出新的特点。
数字化变电站的推广应用为我们带来便利的同时，也为调试工作带来了一定的难度。保护装置的整组动作时间特性是保护装置性能的关键因素，对于传统的保护装置，保护整组动作时间都是通过向保护装置加入故障量，并测量保护装置的开出接点来测量的。而对于光数字保护来说，由于保护的开出是光信号，因此传统的测量方法将不再适用。此外，信号在通信网络中的传输受端节点CPU利用率、端节点处的通信流量及网络负载的影响，其传输时延具有不确定性。
为测试数字保护装置整组动作时间，以及采用“点对点光纤网络”、“goose光纤网络”等出口方式下网络信号的传输时间，提出了适用于光数字保护的整组时间测试方案。
数字化变电站逐渐成为热点，引起了广大用户和制造商的广泛关注。在数字化变电站中，需要将来自不同厂家的智能设备以通信方式集成为一个系统。为了获得互操作性，各方需要遵循统一的通信标准(能够满足数字化变电站的通信需求)，这就是IEC61850。
IEC6l 850与传统技术相比，有很多新的技术特性：如采用了面向对象建模技术、定义了基于XML的工程工具数据交换格式SCL，提出了变电站层、间隔层、过程层三层变电站通信架构等。但其中最主要的优点是具有互操作性，能够使来自不同厂家的IED相互交换信息，完成各自的功能。
但在工程实践中发现，有些装置通过了IEC61850的测试，单个通信服务是正确的，但仍无法被系统集成。这是因为IEC61850目前有很大的局限性，因是面向服务的测试，而不是面向功能和系统的测试。因此，IEC61850目前还不能满足现在数字化变电站通信一致性的测试要求。
2一致性测试平台
2.1 数字化变电站一致性测试的三个层次
(1)面向系统性能的测试；
(2)面向应用功能的测试；
(3)面向通信服务的测试。
面向通信服务的互操作是获得面向功能互操作的基础，而面向功能测试与工程实际应用关系更加密切。面向系统性能的测试可以确认整个系统在应用中的性能问题。这三个层次的测试难度是不同的，面向通信服务相对最简单，而面向系统性能测试则相对最困难。现阶段各检测机构所作的一致性测试都是根据IEC61 850进行面向通信服务的测试。考虑到实现的难度，可分阶段实施。
2.2 IEC61850的局限性
(1)测试范围的局限性，目前只定义了IEC61850服务器的测试案例，没有定客户端的测试案例和方法。因此，只能用于测试间隔层的保护、测控设备的一致性，对于变电站层的监控、远动、工程师站等设备无法进行测试。
(2)是面向通信服务和模型的测试而不是面向功能测试。
IED通过IEC61850测试只是表明其基本通信服务是与IEC61850一致的。但无法保证IED的功能的一致性。从工程角度看，有必要对IED进行全面测试(包含功能测试)，才能保证通过测试的IED在工程实际系统表现正常。真正实现互操作。
2.3面向功能一致性测试的必要性
实际上变电站自动化系统都是面向功能的：例如监控系统对间隔层IED遥测、遥信信息的收集、通信中断的判断和告警等。在IEC61850应用中经常出现通过IEC61850测试的IED在变电站工程现场，有时还无法实现功能上的互操作。因此，有必要对IED进行面向功能一致性测试。
2.4面向功能测试平台的构建
2.4.1 系统建立遵循的原则
(1)构成系统的设备具有良好的一致性；选择通过IEC61850一致性测试的设备作为间隔层标准服务器，用于测试变电站层的客户端设备。
(2)测试的通信过程能够被记录和分析；使用IEC61850通信协议工具对测试的通信过程进行全面的记录，便于分析问题。
(3)与IEC61 850测试案例相结合。针对功能测试所暴露出的ACSI通信服务问题，利用IEC61850测试案例，使用面向通信服务的测试平台。
2.4.2测试系统的组成
(1)变电站层：采用实际的监控系统作为标准IEC61850客户端对待检间隔层设备进行测试。
(2)间隔层：采用通过测试的保护设备和测控设备作为标准IEC61850服务器端，对待检变电站层设备进行测试。
(3)网络设备：用于组网的网络交换机、通信过程记录的IEC61850协议分析记录设备。
(4)测试仪器：继电保护测试仪等。
2.4.3测试内容
(1)变电站层IED测试
①系统配置工具，变电站层IED通用测试内容：系统配置工具能够处理标准IED的ICD文件。能够对GOOSE进行配置。生成的SCD或CID文件符合IEC61850标准。
②监控系统与IED进行了通信，实现四遥功能。四遥信息能够在画面上正常显示。对于事件能够产生告警信息。可以进行遥控。对于保护装置，可以正常接收保护事件和录波信息，并使两者正确关联。能够正确召唤、编辑、更新、切换保护定值。能够判断通信中断、进行双网切换。
③远动系统能够与标准IED进行正常通信。正确收集四遥信息。能够判断通信中断、进行双网切换。 能够完成站内数据(IEC61850)与远动数据的正确转化。
④故障信息子站能够与标准保护IED进行通信。正确收集标准保护IED的录波文件。能够对定值进行召唤、编辑、更新和切换。
(2)间隔层IED测试包括保护；测控；录波器。
①公共文件的检查(人工)，看服务器或模型是否有明显不满足的地方。
②ICD文件的合法性静态检(软件工具)测，将不符合项进行定位和显示，并输出测试结果。
③IED数据模型内外描述的一致性(软件工具)。
④网络中断检测，检查IED是否能够自动判断出通信中断，并释放相关资源。
⑤双网络切换，软件工具应能够以差异明显的色彩表示A、B两网的运行工况，包括：运行、备用。需要判断IED是否能够顺利的进行双网切换。
(3)保护装置
①完成间隔层IED公共测试项内容。
②遥测对遥测量进行显示，判断是否正确。
③遥信对遥信量进行显示。判断是否正确。
④遥控以SBOes及直控方式对保护装置进行控制，例如切换软压板，装置复归。
⑤定值召唤、编辑、更新、切换召唤保护定值，编辑并更新定值，切换定值组。
⑥保护事件和录波文件，以报告方式上送，文件格式及文件命名方式与《IEC61850I程实施规范》是否一致。
(4)测控装置
①完成间隔层IED公共测试项内容。
②遥测保护接测试仪，输入模拟量，软件工具对遥测量进行显示。判断是否正确。
③遥信保护接测试仪，输入开关量，并发生变位，软件工具对遥信进行显示。判断是否正确。遥控以SBOes以及直控方式对保护装置进行控制，例如切换软压板，装置复归等。
④GOOSE测试被测试IED与测试平台上标准的测控装置进行逻辑互锁。双方按照事先定义的测试案例进行逻辑闭锁测试。
(5)录波装置
①要完成间隔层IED公共测试项内容。
②接保护测试仪，做保护实验，使保护动作，使录波装置录波。
③产生了录波文件。软件工具读录波文件。判断录波文件格式及文件命名方式与《IEC61850工程实施规范》是否一致。
2.5面向功能测试系统的应用
发现几乎所有被测设备或多或少都存在各种问题，例如ICD文件格式不对，ICD所描述的模型与IED实际运行的模型不一致，召唤保护定值等功能实现不正确等。针对ACSI通信服务问题，使用面向服务的测试工具，利用IEC61850所定义的有关测试案例进行进一步测试，找出问题根源。测试证明了面向功能测试平台的有效性和实用性。
3电能计量
3.1数字化变电站中电能计量与传统电能计量方式的区别
(1)输入信号类型不同
光电式互感器的出现是数字化变电站技术应用的主要标志之一。根据IEC标准规定，光电式互感器具有模拟输出或者数字输出或者两者兼有的信号输出方式，其中模拟输出不再是传统电磁式互感器的100V／5A，而是低压小信号，更重要是具有数字输出方式，这是传统变电站计量中所没有的。
(2)计量系统与其他系统间的信息集成化
常规变电站二次系统采用单元间隔方式分布，电能计量设备与其他诸如监控、保护、故障录波等装置之间相对独立，功能单一。而在数字化变电站中，间隔层一般按断路器间隔划分，电能计量设备与其他测控或继电保护装置通过局域网或串行总线与变电站联系，且往往监控、保护与计量等功能集成在统一的多功能数字装置内，可以实现设备之间的信息交换与共享。
(3)数据通信方式不同传统电能计量系统利用金属电缆的模拟量通信模式，这种模式接线复杂，抗干扰能力差，二次回路负荷变化将直接影响传统互感器的输出，从而影响电能计量的准确性。而在数字化变电站中，利用现场总线技术实现变电站过程层的通信已经得到应用，数据的采集和传送不再是模拟量的点对点方式，而采用集中采集和处理，以网络通信的方式传送。
3.2光电式互感器的应用对电能计量的影响
根据传感头设计原理的不同可以分为有源型和无源型两种光电互感器。前者在高压端采用新型传感头得到性能优越的电信号，利用光电转换为数字信号传输到低压端；后者主要是利用电光效应(电压传感器)和磁光效应(电流传感器)调制光信号，传感过程中不涉及电信号。虽然两者的传感原理差别很大，但传感特性和输出接口却存在很多共性，影响着数字化变电站中的电能计量，主要体现在以下几个方面：
(1)频率响应范围宽，谐波测量能力强
电能表按不同的使用场合分为直接接通式和经互感器接通式两种。光电式互感器电能表由于主要用在高压或中压，需要用互感器将一次系统的高电压或大电流降为电能表可以接受的电压、电流信号，从而准确安全地进行计量。在这种情况下，当电压或电流发生畸变时，互感器对电能计量的影响主要表现在两个方面：一是互感器能否把一次侧的谐波信号正确地传送到电能测量仪表的端子，二是互感器本身是否会产生谐波电量影响电能表等各种测量仪表。光电式互感器的频率范围主要取决于相关的电子线路部分，频率响应范围宽，一般可设计到0.1Hz到1MHz，特殊的可设计到200MHz的带宽。 因此，光电式互感器可以测量高压电力线路上的谐波，将谐波信号传送给电能测量仪器仪表，使得谐波电能的准确计量成为可能。而这点对于传统的电磁式互感器来说是难以做到的。
(2)不含铁心，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题
传统PT／CT不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题，对电能计量造成负误差。光电式互感器不用铁心做磁耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象，从而使互感器暂态响应好、稳定性好，保证了系统运行的高可靠性，减小了电能计量误差。
(3)动态范围大，测量精度高，传统CT由于存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，同一互感器很难同时满足测量和保护需要。光电式互感器则有很宽的动态范围，可同时满足两者的需要。
(4)数字接口，通信能力强，系统整体精度高，数字化变电站采用分层分布式结构。光电式互感器较传统互感器的最大区别在于直接提供数字信号。正是这个区别对电能计量产生很大影响。
(5)电磁式互感器的误差随二次回路的负荷变化而变化，产生的系统误差不可预计。而光电式互感器传送的是数字信号，因而完全不受负载的影响，系统误差仅存在于传感头自身。当作为测量应用时，由于光电式互感器下传的是光数字信号，与通信网络容易接口，光线传输过程中没有附加测量误差。在测量中的A／D转换也没有附加误差，即使是相同等级精度上，数字式测量系统的整体精度也要比一般常规系统高得多。
3.3光电式互感器与电能计量设备的数据接口
光电式电压／电流互感器的国际标准，有两种输出方式：①模拟信号输出：额定值为4V(测量)及200mV(保护)；②数字信号输出：额定值为2D41H(测量)及01CFH(保护)。
实现光电式互感器与二次设备的接口主要有两种方式：一种将光电式互感器的输出信号转化为低压模拟量，此时二次设备无需改动，其A／D转换器依旧保留；另一种将数字化输出的光电式互感器直接与数字式二次设备连接，此时二次设备上的隔离变压器和A／D转换器均可省略。
模拟接口是为了利用变电站已有模拟接口二次设备的一种过渡措施，数字接口是变电站通信对光电式互感器的最终要求，无论从系统可靠性还是技术发展角度考虑，第二种方式都更具有优势和革新意义。
光电式互感器二次侧采用数字输出，把电压和电流采样信号用数据包的方式发送给二次电能计量表计，这种数据传输方式不是实时的，暂不符合目前实时电能计量方式，需要进行一些基础研究工作才能使用。例如，需要解决使用数据包计算电能，研制数字电能表，编写数字电能表国家标准问题。
3.4数字化变电站电能计量研究方向的展望
尽管目前已有针对数字化变电站中电能计量的产品，但是在电能计量方面仍然有许多问题需要企业和科研单位展开相关研究。
(1)关于电能计量基本技术要求的研究
数字化变电站中电能计量对互感器、输入信号及电能表计会有新的技术要求，体现在电压、频率、谐波、输入数字信号等各个方面。
(2)数字化电能表国家标准的制定
国家标准的研究和制定将对新型光电式互感器的电能表研究、生产和应用起到规范的指导作用。
(3)数字电能表校验方法的研究
光电式互感器的应用，其数字输出方式对变站综合自动化系统产生很大影响，然而现有标准计量机构对电能表进行精度校验仍局限在模拟输入方式。
(4)电能计量系统误差的研究
在电能计量中，由于光电式互感器的应用而使得误差环节得以减少或消除。未来可以将光电式互感器、数据传输和电能计量终端等设备作为一个整体来分析，通过改变数据传输的条件和软硬件环境，研究得到各个环节对于电能计量误差的影响。
(5)功率或电能等数据在合并单元中的处理
在IEC标准规定的合并单元数据帧中可以考虑加入功率或电能计量的结果，这样可以简化二次计量设备的功能，但是需要在数据打包前对采集到的电压电流在合并单元中先进行处理。
(6)虚拟电能计量在数字化变电站中的应用
随着虚拟仪器技术的发展，可以采用虚拟仪器平台来实现数字化变电站中的电能计量。
4实例概况
一次设备采用传统的开关设备，因此需要在开关场加装智能单元，将数字式保护开出的光信号转化为模拟信号，实现开关的远方操作。
二次设备均采用南京新宁公司生产的数字化设备。
变压器分3个电压等级，110kV侧为内桥接线；35kV、10kV侧为单母线分段的接线方式。
变压器差动及后备保护采用新宁公司的X7210-F-A型保护，高压侧、中压侧的电流、电压信号经过合并器OEMU702合并后分别经过一根光纤引入保护装置。低压侧的电流、电压信号经过10kV就地智能单元XA702采集后经一根光纤引入保护装置。保护的开出信号通过光纤分别引入3个室内智能单元。室内智能单元XA701N与高、中压侧的室外智能单元XA701W及低压侧的智能单元XA702通过光纤以太网进行通信。室外智能单元将室内智能单元的跳闸信号转化为模拟量接入至传统的开关跳闸回路，并负责将就地的信息(包括开关位置信息、刀闸位置信息、闭锁信息、告警信息等)转化为数字量传输至室内智能单元。变压器的非电量保护装设在变压器本体附近，采集由XA703智完成。
4.1保护装置调试项目
数字化变电站的保护调试方法与传统保护的调试方法基本上是相同的，但也存在差别。IEC61850标准按通信体系及设备功能将变电站自动化系统分为三层：变电站层、间隔层、过程层。光数字保护装置属于间隔层设备的一部分，此外还有控制及监视单元不能将它们分裂开来。
变压器保护的调试项目有：
①采样精度及相序检查；②保护功能测试(包括变压器差动保护，三段式复压过流保护，过负荷起动风冷，过负荷闭锁调压等)；③测控装置联调；④带开关跳闸测试。
变压器保护的调试时间及信号在光纤网络中的传输时间，由于博电公司生产的PWF光数字保护测试仪与新宁公司的变压器保护采用的通信规约不一致，需指出的是，在试验过程中，通过此种方法向保护装置加入的电流量并不是很准确，误差一般在2％～3％之间。到目前为止，国内还没有通用的光数字保护测试仪器。此外，变压器保护装置作为间隔层的一部分，需要把变压器保护与测控装置紧密联系起来。光数字保护的每一个动作或报警号都应该在后台显示，并且时间上应牢牢对应。
4.2测试整组时间及网络传输时间(以变压器差动保护跳110kV侧开关为例)
试验过程中，将录波器放置在保护装置附近，并铺两根长距离电缆至110kV开关本体及智能单元，引入开关本体的跳闸接点及室外智能单元的操作箱跳闸输入接点。先合上110kV侧开关，启动录波器后，向保护装 置注入故障电流使差动保护动作，开关跳开后，停止录波。变压器保护室内智能单元A／D转换110kV侧开关，光纤硬接线注入故障电流录波器，采集故障电流操作箱的跳闸输入接点开关跳闸回路接通1 10kV分段母线模数转换器光纤操作箱室外智能单元硬接线。
变压器保护的报文显示及录波图中可以看出：差动保护的动作时间为18ms，从保护通入故障电流至室外智能单元操作箱跳闸输入接点闭合的时间为43ms，从保护通入故障电流至开关跳闸接点闭合的时间为53ms。保护的启动时间需要4ms，开关室外智能单元的继电器动作时间需要7ms，保护信号在光纤回路中的传输时间为14.3ms。重复相同的步骤，对变压器保护跳中压侧、低压侧开关的网络传输时间进行测试，结果与高压侧近似相等。因此可以得出结论，变压器保护跳闸信号在光纤网络中的传输时间是稳定的，并且符合要求。
5结论及建议
(1)数字化变电站的一致性测试，面向通信服务的互操作，有很大的局限性，不能满足工程的需要，本文提出面向功能测试平台方案，完成了测试平台的建设、投入应用并取得了良好的实际效果。
(2)光电式互感器的应用对电能计量产生了很大影响，目前的数字化电能计量仍然存在很多亟待解决的问题，需要进行相关的研究。
(3)保护装置整组动作时间及网络传输时间的测试方案只能适用于一次设备是传统开关，二次设备是数字化装置的过渡型的变电站。对于一次设备也采用智能开关的变电站，其跳闸信号传输过程将省去室外智能单元信号等一系列中间环节，理论上保护整组动作时间及网络传输时间将更快。
(4)各生产厂家对IEC61850规约的理解不一致，并且在国内还没有对规约中存在差异的地方有进一步的规定，因此导致不同厂家生产的产品之间不能够有效地实现光纤数字通信。同一个变电站所订购的二次设备只能是同一厂家生产的产品。
智能电网的特点范文第3篇
【关键词】智能电网 关键技术 分析与探讨
智能电网就是电网的智能化即更坚强、更智能，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感测量技术、信息通信技术、先进的设备、先进的决策控制方法以及自动控制技术和能源电力技术支持系统的应用，与电网基础设施高度集成的可靠、安全、经济、高效和环境友好的新型现代化电网。随着全球信息化、数字化的不断发展，以及全球气候变暖、环境恶化等现象， 可持续发展、节能减排已经成为首要的焦点问题。依靠着电网的信息化、数字化，智能电网的发展成为了必然的发展趋势。智能电网的提出符合快速发展的现代社会对电力的迫切需求，实现电力网络 系统运行更加可靠、经济、环保这一根本目标。
一、智能电网的优势
智能电网与传统电网相比，传统电网是一个刚性系统， 电能量的传输和电源的接入与退出等缺乏弹性，没有可组性和动态柔性，系统自愈和恢复能力完全依赖于实体，而且多级控制机制反应迟缓，服务简单单向，缺乏信息共享不能构建可重组、可配置的系统。由于信息的不完善和共享能力弱等特点，使得传统电网系统中是局部的、孤立的自动化系统，不能构成一个有机统一整体。对比起来，智能电网的信息就有完整、正确、精确时间断面的、标准化信息等特点。以坚强、可靠的实体电网信息交互平台为基础，可以生产需求全过程服务，实时生产和运营信息共享，对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化，来最大程度地实现及时、准确、的电网运行和管理。
二、智能电网与传统电网比较所具有的特点
虽然每个国家对智能电网的理解以及研究思路等存在差异，但是他们都有着建设电网的驱动却一致，都考虑到了市场机制与电网安全性能、电能质量以及周围环境等因素。因此，与传统电网相比，智能电网有以下七项特点：
（一）自愈特点
自愈特点是对智能电网能够安全运行有重要的影响，因此，它是电网系统中较为显著的特点。自愈特点表现在智能电网受到各种影响时，不需要或是仅需较少的人为采取干预措施，就可以隔离电力系统中的故障元件或是将故障元件转变成正常元件，而保障电力系统正常工作。
（二）兼容特点
智能电网可以将风能、电能、太阳能等可再生的清洁能源应用其中，并且具有实现分布式发电与微电网同时作用的优势。其中，它还具有“即插即用”功能，兼容各式各样的电源与储能装置，在很大程度上可以实现用户对电力不同层次的需求。
（三）交互特点
智能电网具有在运行过程中实现用户设备和行为交互的特点。这种特点能够发挥电力用户作用，减少对环境污染，并且可以完善需求侧管理。
（四）协调特点
智能电网的协调特点能够实现电力市场的对接，并且市场设计合理化，在一定程度上可以促进电力系统高效运行。
（五）高效特点
现代信息技术的有效应用在电力系统中，可以整合资源，优化电网运行速度，减少电网系统在运行时所需投入的资金。
（六）优质特点
在市场经济中，电力用户使用的电力质量存在差别定价。
（七）集成特点
该特点可以对电网进行标准化管理，集成电网信息，共享资源。
三、智能电网的关键技术
（一）灵活的网络拓扑
我国的资源分布因地理位置而呈现出不均衡状态，并且在很久以前，我国采取了西电东送方针只为充分利用资源，改善资源现状。而随着国家电网的规模与形式发展越来越快，国家相关部门越来越重视电网系统运行时的稳定性及安全性。在主网架构标准增加的同时，电网结构应采取灵活的网络拓扑结构保证其在极度恶劣的天气条件下也能正常运行。
（二）集成的通信系统
智能电网是新时代下的一种新型的电力系统，它有着较高的安全性及稳定性等，并且智能电网在建设过程中应该加入故障预测能力以及故障处理能力。智能电网具备实时监测能力，能够全面的监测电网设备以及外延应用支撑等的状态。
（三）智能调度技术和广域防护系统
智能电网建设中一般都会应用到智能调度技术，并且在智能调度研究领域该项技术支撑系统尤为重要，并且它具有多种功能，比如，它具有优化资源的功能，对电网系统进行科学调控能力等。此外，它还能够有效的提升调度系统，并且具备驾驭大型的电网能力，并为电力系统提供一定的技术基础。 实现调度智能化能够将网络保护与一些先进的技术有效结合，促进系统形成较强的安全防御防线，提高系统运行时对故障的灵敏度。
（四）高级电力电子设备
电力电子设备在能量转换系统中占有重要角色，它能够改善用户使用的电能质量，满足其需求。电子电力技术在智能电网中应用范围较大，几乎所有的电子设备与系统中都涉及到了该项技术的应用。比如，拓扑系统与有源滤波器等。
四、结束语
随着信息技术的发展，电力系统的发展取得了一定的进步。因此，智能电网建设不仅要结合现代信息技术发展状况，使电力系统拥有现代信息技术含量，还应该从国家实际国情与经济实力出发，立足该阶段社会对电力系统的需要，着眼未来电力系统的发展趋势，而进行合理的研究。
参考文献：
[1]钟海亮.浅谈智能电网实现的若干关键技术问题[J].科技创新导报，2011（34）.
智能电网的特点范文第4篇
要】本文通过简述国际上新能源建设的发展趋势和智能电网的发展方向，分析我国新能源在开发和利用过程中遇到的问题，研究在新时期条件下，智能电网与新能源建设的协调发展、高效经营及可持续发展的主要思路。
【关键字】智能电网；新能源；协调发展；可持续发展
引言
近年来，随着全球气候变化和周边各国政局的动荡，能源的可持续利用及能源安全问题，已经成为人类今后社会经济发展的瓶颈，其对人类经济发展的制约及对环境的影响愈加明显，对构建和谐世界提出了严峻的挑战。因此，探索化石能源之外的新能源，发展新能源，建设绿色能源产业已成为全人类需要共同面对和解决的重要问题。
1.新能源发展趋势
新能源也称为绿色能源，是指通过新材料、采用新技术来替代化石能源以外的能源，其可产业化开发、系统性应用的可持续开发能源。其包含范围之广，如：太阳能、风能、地热能、潮汐能、波浪力能等14种之多，但其共同的特点为除化石能源与核能之外的可再生能源。
随着气候的变化和地缘政治等问题的影响，系统性的开发和利用新能源、提高使用效率、扩大使用范围以应对弥补常规能源对现今人类正常工作生活需求的不足。
2.新能源发展特点
由于新能源具有低污染、低排放、高热能、可再生等特点，符合国际各国对可持续发展能源的需求，因此，各国均加大了在相关领域的经济刺激。虽然，经济危机给新能源产业带来了负面的影响，但是，与其他传统行业相比较而言，新能源依旧是朝阳产业，孕育着巨大的商机和经济利益。
3.智能电网及特点
智能电网至今未有统一的定义，由其功能及特点可基本定义为：通过搭建高速和高集成性为特点的网络通信平台，以微机为载体，运用电力电子和智能控制决策等先进技术，结合现有输配电网，达成电网的实时监控和灾害预防，实现电网的信息化和智能化，最终发展为在信息上实时可靠、在成本上经济、在服务上高效优质的可持续发展的智能型电网。智能电网具有以下特点：
（1）自感及自愈性（Self-inductance and self-healing）。智能电网在信息上具有实时性，通过采集系统内部实时动态信息，对动态信息进行风险评估，确定风险等级，计算故障发生概率及发生后引起的系统震荡。通过选择智能控制决策和筛选数据库解决案例，对自感隐患进行预警（发送信息至控制中心）、控制（隔离系统内部报错元件）和恢复等手段，降低大面积停电发生的概率，保证辖区内用户用电的安全性和连续性。
（2）互动性（Interactive）。智能电网通过网络平台与用户达成实时通信，增强与区域内用户的沟通，为用户提供更加便利、更加人性化的服务，即电网实时运行状态、用户用电额度、最新电价、计划或维修导致停电信息及恢复时间等各类服务信息。
（3）安全性（Safe）。智能电网通过打造信息平台，加强了电力系统与政府、企业间的沟通，增强了电网规划中安全风险的比重，实现了电网运行中的自查自检、预防报警、控制恢复，增强了电网内的运行安全和网络安全，减少甚至避免了在突发事故中的经济损失和造成的不良影响，提高了智能电网的抗风险能力。
（4）优质高效（High quality and Efficiency）。智能电网通过网络通信平台和优化策略，不仅可以实时监测电网内的设备，对电能质量进行等级区分，还可以通过调整运行状态提升某个节点的使用效率，实现低运营成本下的优质电能输送。
（5）兼容和多元化（Compatibility and Diversification）。智能电网通过网络信息化平台，以输配电网为载体，以电力电子和智能控制等先进技术为决策，将系统内的设备监测、电能检测、自查预警、控制恢复、能量调度、配电管理、信息服务等模块统一集成在智能电网平台中，实现了不同业务和各类的信息交互。
同时，作为可持续发展的智能电网，增强了可再生能源发电和电力储能系统的接入，摆脱了传统的远端集中发电，实现了分散发电的集中利用，扩大了电力系统的调节的资源范围，满足了用户用电需求与自然环境的和谐发展。
4.智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展是实现可持续发展能源战略的基础，大力发展作为今后电网发展方向的智能电网，是提升电网资源优化配置，满足新能源分布式发电大规模集中接入的需求。
4.1智能电网与新能源发展瓶颈
智能电网与新能源产业，作为两个门类来讲发展历史较短，基础设施和相应技术开发不全面，因此造成了智能电网与新能源发电两者在规划上不协调、运行管理方法不一致、技术标准不统一、项目审批建设政出多门等问题，严重制约了智能电网与新能源发电的普及和发展。
4.2智能电网与新能源协调发展
实现智能电网与新能源的协调发展需要从政策支持、发展速度、发展规模、开发技术等方面得到保障。新能源的发展应该在发展速度上与智能电网的速度匹配，在开发技术上，提升自身发电的可靠性与可控性，满足智能电网分布式发电集中式接入的需求，提升电网的灵活度。智能电网应在建设为友好电网的前提下，在建设规模上与新能源产业均衡，平衡新能源发展的要求，为今后在政策配套的基础上，新能源发电的并网提供条件。
4.3智能电网与新能源协调发展体系
智能电网的特点范文第5篇
【关键词】智能电网；建设；问题；对策
1.智能电网特点与建设现状
智能电网的建设及运行融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，以现代化的网络分析技术与先进的数字化技术为主要支撑，对传统电网中的技术设备、人员、控制系统及管理目标有机融合与一体，并采用先进的信息数据处理系统实现高效的电网建设与运行过程中的数据信息采集、处理、存储、传输工作，帮助电网系统对电网拓展及运行过程中搜集处理的设备与系统运行、客户需求、市场变化、经营控制中的数据信息进行科学、深入的分析整合，为社会提供更全面、更及时、更可靠、更优质的电网服务。
智能电网的建设和利用已经成为未来电网行业竞争与发展的必然趋势，越来越受到全球各国、各领域的高度重视。近年来，世界各国都逐渐根据各自的基本国情及技术设备的实际状况，制定出了相应的智能电网建设方案。西方国家智能电网的建设与规划主要围绕传统电网中监控系统及用电设备的替换与改造开展和实施，其智能电网建设的主要目的是提升用户用电体验、加强电网用电与配电管理。我国智能电网规划建设的重点在于改造与完善当前的大电网系统与相关设施，实现能源的高效利用、大容量、长距离输电线路的建设及发电、输电、变电环节功能的整合统一。
2.智能电网建设中的问题分析
2.1发电、输电、变电等环节存在的问题
从智能电网建设与应用的环节来看，系统的发电、输电等环节均存在一些问题：
传统电网发电环节主要通过低电压穿越完成，而智能电网主要通过对风能等的转变实现发电功能，当前，我国网厂协调能力、风电调峰能力都存在明显不足，使智能电网的建设和发展受到了制约。因此，我国拟定了构建大能源建设基地的电网建设规划。
我国幅员辽阔，水电分布极度不均匀，直接导致智能电网输电环节的不协调现象。输电设备与输电控制系统电压、容量负荷及输电过程的监控机制是制约输电环节的一大原因。
我国现有配电网络明显不满足智能电网建设要求，主要体现在配电网络的架构强度与稳定性不足、缺乏自动化与数字化技术支撑。
用电环节的灵活化和人性化是智能电网建设的一大亮点。当前，我国智能电网的用电环节仍未实现系统与人员的无缝衔接和有机结合，用电管理系统也没有足够的兼容性与可拓展性，不能支持用户与电网的高效互动。
2.2社会与市场环境问题
随着社会能源的日渐紧张，政府对行业建设用地的要求标准日趋严格，对行业及项目建设中的能源利用率、调度工作和系统建设运行等方面提出了越来越高的要求；社会经济及行业领域发展迅速、变化过快，给智能电网各项系统建设的灵活性、可拓展性及能源利用的高效性带来了挑战。
2.3电网内部建设问题
随着电网建设与运行过程风险因素的增加和日趋复杂，大面积停电对电网建设工作影响巨大；我国很多地区短路电流全面接近限额，基于此种问题的普遍性，很难通过简单的局部调整与改善解决当前的问题。
2.4新能源接入后的电网稳定性问题
新能源接入后的电网问题主要体现在输电环节。近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，严重影响电网整体稳定性和可靠性；另外，在配电与调度方面，也难以协调新能源与电网运行过程安全、稳定之间的矛盾。
3.智能电网建设对策
在社会经济与行业发展的新时期，智能电网的规划与建设工作应坚决以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，理清建设工作重点，着重从现代化的技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化等方面实施智能电网的建设工作。
3.1相关技术的研发与利用
当前，我国智能电网建设工作尚处于探索与初步发展阶段，迫切需要现代化的技术作为支撑。不论从电网建设中发电、输电、配电、用电等环节建设来看，还是从监控系统、管理控制系统等项目内容来看，现代化的计算机网络分析技术、现代化通信技术、传感技术等都是不可或缺的核心支撑点。近年来，我国智能电网建设过程中积极引入和使用了很多的现代化、智能化电网建设技术，虽然在技术融合与应用存在一些问题，但仍然大大改善了我国智能电网建设状况，如近年来，我国智能电网大力引入FACTS等输电技术，一定程度上改善了智能电网建设状况，但未能研发出适用于我国电网特点的输电技术，使用效果不尽如人意。
可见，我国智能电网建设中，仍需要根据实际的应用环节、项目内容选取和开发适宜的现代化技术，对于发电环节，引入变频逆变技术和储能技术提升发电效力；输电环节则采用现代化的在线监测设备、有源电力滤波器和静止无功补偿器和超导技术；加强用电环节智能用电信息采集系统和智能电表建设；同时在调度工作环节积极发展调度数据网的建设和完善。
3.2优化配电网络建设
配电网络中的电缆设备一律进行地下管道铺设，并建立完善的电缆运行监控系统，实现电力合理分担和输送。电缆监控系统装置主要安装与配电网的电缆主线上，为配电网络提供全面的环境监测、负荷承载、运行状态等监控功能，还负责配电网络与调度中心的通信工作。监控系统安装和运行之后，可对配电网络运行环境进行实时检测和分析，并通过预设的处理方式对火灾等意外故障作出相应的应急处理；监控系统检测到电缆超负荷运行时，可根据预设的控制程序对配电网络的输送负荷进行灵活、合理的调整；通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况，并作出正确的处理决策。
3.3建设智能化的电网调度系统
3.3.1监控工作智能化
将智能电网的实际运行状况预设入电网调度系统的监控装置中，监控装置通过对线路及系统负荷、温度等的监控和分析，将系统及网络中的异常状况合理分类、分级，并自动匹配处理方案。如配电网络的监控系统通过电缆线路温度变化及温度分布特点检测分析，及时发出异常警报，并准确显示温度异常区域图像，通过通信功能传输至调度中心，方便调度中心及管理部门及时判断配电线路运行状况。
3.3.2调节工作智能化
建设多个平行电网调节控制系统，方便用户以不同的途径和形式与电网互动沟通。例如，用户不仅可通过网络的形式实现人与电网的互动，还可通过电话实现自动化的电网的故障分析定位、故障处理及建议等等。另外，智能化的调节工作系统可为用户提供及时、准确的信息支持。
3.3.3用户管理体系智能化建设
通过电能和电流平衡法两种技术的引入和利用，建立智能化的防窃及意外处理机制；以WEB为基础，建立信息采集、查询、管理平台，方便客户通过WEB实现用电信息查询、用电业务办理、用户信息录入等功能，实现个性化的用电量、使用费用远程查询。
3.4用电设施现代化建设
推行现代化、个性化、符合节能减排发展战略的用电设施。当前受到广泛关注的主要有风光互补路灯系统，此种用电设备融合了太阳能用电设备与风能用电设备的优势与特点，可自主收集风能或光能储存至蓄电池之内，并进行独立供电运行，同时能够通过自动的光感应控制设备的开关。未来很长一段时期，我国将致力于此类高品质、高性能的用电设备的研发与利用，推动智能电网的建设工作。
4.结语
目前，智能电网正处于不断尝试和探索、整合的高速发展时期，不仅融合了计算机网络技术、现代化通信技术、传感技术等多种现代化技术，还具有兼容、互动、优化、自愈和集成等诸多特点。鉴于智能电网建设工作具有极强的系统性和复杂性，受社会环境、技术环境及行业环境影响很大，我国应以坚强智能电网发展战略作为中心指导思想，依据坚强智能电网的建设方向与建设理念，结合国内技术与行业背景，从技术研发与利用、配电网络建设、电网调度系统优化、用电设施现代化几个方面全面开展智能电网建设工作。
【参考文献】
[1]丁民丞.应对挑战.响应需求——关于稳步推进中国特色智能电网建设的思考[J].国家电网，2012，（9）：55-57.
[2]李靖科.浅析智能电网建设面临的问题及信息化发展趋势[J].科技与企业，2012，（14）：196.
