智能电网作用篇1

关键词：智能电网；电子技术；能源

一、引言

我国正面临经济转型的关键时期，作为经济发展的血脉能源供应的安全和环保问题受到了国家严重关注，尤其是智能电网的建设，其实不仅是我国，早在2009年美国就投入百亿美元进行智能电网的建设，并将智能电网放在国家战略的核心地位。而我国幅员辽阔，人口众多，区域之间经济发展差异非常大，其中能源分布也极不平衡，而传统的电网建设存在很多成本浪费和能源损耗的问题，智能电网则能够通过先进的电子技术，集约化的管理模式，能够实现高度智能化的输变电、配电和通信，根据我国智能电网发展的战略规划，从2011年到2015年是全面建设阶段，其目标是能够形成初步的智能电网运行控制和互动。而2016年到2022年则是进阶阶段，实现从技术装备到智能电网运行控制能够达到国际先进水平。在这个整体的国家智能电网发展战略格局中，电子技术将扮演着至关重要的作用。

二、电子技术在智能电网中的作用分析

（一）柔流输电技术的应用

新能源以及清洁能源大规模并入智能电网系统的关键技术就是柔流输电技术，它综合了电力电子技术、微处理以及微电子技术和通信技术等先进技术，在控制交流输电方面具有灵活快速的作用。柔流输电技术其核心是应用大功率且高性能的电力电子元件构成可控的有功或者无功电源以及电网的一次设备等，能够对输电系统中的电压、阻抗以及相位角和功率等进行灵活控制，并将原本不可控的电网变成可控的智能电网，极大提升了电力系统的灵活性和安全稳定性，让输电线路的输送能力得到极大的提升。使用柔流输电技术的电力设备主要包括静止无功补偿器、静止同步补偿器以及静止同步串联补偿器等。

目前我国智能电网主要是以特高压输变电为主，因此在新能源的使用上需要考虑其接入和隔离，因此这对于柔性输电系统的需求呈现不断上升的趋势。柔流输电技术将现代控制技术和电力电子技术相融合，通过对电力系统的参数进行调节控制，就能够有效的降低输电损耗，在电力安全方面也具有不可替代的作用。

（二）高压直流输电技术的应用

现代输电系统是以直流输电为主，发电系统和用电系统使用的是交流点，因此在输电线路终端就要安装换流站实现交流直流的更换，将高压交流转变成高压直流送入直流输电线路，而在接收端在安装逆变器，将高压直流电转换成交流电，再经过换流变压器将电能输送到交流系统，这个电力传输过程中，就需要通过电子技术来进行控制。其中轻型直流输电系统是目前最为主要的电子技术，采用了GTO和IGBT等可关断期间组成换流器。在中型的直流输电工程中较短距离的传输是非常具有竞争力的。

在远距离的电力传输中，高压直流输电技术还将会继续升级，将会在大水电基地和大煤电低级实现超远距离的传输，继续大力发展特高压直流输电工程，因此能够在输电效能上得到进一步改善，同时也能够实现更远距离的传输，解决边远地区的用电难的问题，也能够进一步提升边远地区的能源供给。

（三）能量转换技术的应用

自从我国改革开放以来，产业经济发展一直处于粗放式状态，甚至是以牺牲环境为代价取得的经济发展，这一点随着国家战略中心的转变，可持续经济发展已经全面取代了杀鸡取卵式经济发展模式，其中低碳经济成了当前经济转型的核心，其核心就是实现低能耗、低污染以及低排放。体现在电子技术的作用方面就是能量转化技术。风能以及太阳能等可再生能源不仅仅环保，而且满足低碳经济，因此已经成为当前能量转化技术的研究重点。

在我国针对能量转化技术的研究，重点体现在开发大规模的风电场并网技术，从长远的角度来看，大范围的光伏发电的可靠性并网也是目前智能电网发展的重要方向，目前我国在这方面的技术和国外水平相比，还处于落后的地位，很多技术还需要进一步研究，但是能量转换技术已经成为目前非常热门的电子技术，是将太阳能以及风能，甚至包括大海的波浪能和以及潮汐能通过能量转化技术并入智能电网，从而实现对清洁能源的高效利用。这些技术的关键在于大规模的间歇式的电源转化技术以及聚群功率调节器关键技术研究和中压大功率的风电交流器技术等。除此之外还包括了轨道交通的能馈系统以及电动汽车和电网能量之间的能量双向转换技术等。

三、总结

传统的化石能源以及煤炭能源等不可再生能源已经呈现不断下降的趋势，通过将可再生的能源以及对现有能源的最大化利用已经成为当前能源变革的核心，而在这个核心中，智能电网扮演者极其重要的作用，而电子技术则是发挥智能电网作用的核心基础，只有通过引入通信以及自动控制等其他电子信息技术，才能够对现有的电网进行改造，才能够让电力系统能够以更加高效和经济以及安全的方式运行。在智能电网的几个核心的关键技术中，现代的电子技术的支撑作用日益凸显。而本文通过对柔流输电技术、高压直流输电技术和能量转换技术的具体应用分析，则能够让广大从事智能电网的工作者找到今后努力创新的方向，这也正是本文的意义所在。

参考文献

[1]赵贺，钱峰，汤广福.电力系统谐波不稳定及相应对策的研究[J].中国电机工程学报.2009（13）

智能电网作用篇2

关键词：智能电网建设;电力工程技术;应用对策

引言

电网的建设推动了整个电力系统的正常运转，对我国经济的发展具有至关重要的作用。在智能电网的建设中，电力工程技术的应用具有极为重要的现实意义。把电力工程技术应用到智能电网的建设当中，有利于建立现代化的电力系统。采用有效的应用对策，把电力工程技术更好地应用于智能电网不同领域的建设，促进了我国电力工程技术水平的整体提升。

1电力工程技术应用于智能电网建设的重要性

（1）提高了智能电网的质量。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中，有利于提高智能电网的质量。在智能电网建设的过程中，应用电力工程技术，促进了电网系统的自动化运转，保证了智能电网传输电能的效率，提高了智能电网的质量。电力工程技术以信息技术为基础，充分利用了运行装置的自动化，实现了智能电网中的数据采集和准确记录。电力工程技术的自动化水平决定了智能电网的建设的高效性，尽量减少了由人为因素所造成的影响，促进了电网系统的高效运转。（2）加强了智能电网的数据采集能力。传统意义上的电网在采集数据时，需要人为操作进行分组。传统的物理电网主要采用的是传统意义上的机械化操作，自动化水平不高，且操作较为繁琐。现今，采用的电力工程技术则充分借助了信息技术手段，实现了智能化的数据采集，提高了智能电网的数据采集能力，并且对运行装置加以分类，以保证电网系统工作的有序进行。对各类数据信息加以对比，以为电网系统的正常运转提供数据参考。电力工程技术在智能电网建设中的应用，需要提高电力工程设备的运行效率，以保证数据处理的可靠性。先进技术设备的应用，为电力工程技术的使用提供了技术支持，优化了电力工程的运行方案，促进了智能电网的高效运作，加强了智能电网的数据采集能力。

2智能电网建设中电力工程技术的应用对策

（1）质量优化技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中，需要采用质量优化技术。在电力工程技术中，质量优化技术即对电能进行质量优化。在智能电网的建设中，各个指定对象的电能存在差异，对差异化的电能加以分级，并根据具体情况采用不同的评估方式，以实现质量的评定，继而提高质量优化的效果，形成了相对完整的质量优化系统。在智能电网建设的过程当中，需要结合用户端的具体情况，以选择匹配的用电接口，把用户评估与电能质量相结合，以实现质量优化技术的有效利用。在智能电网建设过程中，电力工程技术必须符合操作标准，以保证智能电网建设的高效运转。（2）柔流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中，需要采用柔流输电技术。柔流输电技术的应用策略，即把先进的电子信息技术与电力技术等有机的结合起来，满足了电力工程技术与信息技术的双重标准，促进电力工程技术的进一步完善。经过专家的多次试验和研讨，柔流输电技术的应用有效地控制了交流电压的输电过程。柔流输电技术更好地作用于高压变电，为智能电网建设中电力工程技术的应用提供了电力来源。把电力工程技术应用于智能电网建设中，需要以清洁能源作为电能源头，以实现能源的高效利用。把控制技术与电力工程技术相结合，对智能电网中的运行装置加以分类控制，实现针对性的有效调节，以保证智能电网建设的稳定进行。此外，柔流输电技术的使用，有效地降低了供电过程中电能的损耗，提高了电网系统中线路传输电量的效率。（3）高压直流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中，需要采用高压直流输电技术。目前，直流电广泛应用于智能电网的建设中，直流电的电流传输形式保证了供电设备的正常运行。在实际操作中，如果需要转换电流，可以采用控制换流器。控制环流器的使用，为高压直流输电技术的使用提供了设备支持。换流器核心功能的发挥依靠原件中的管段，进而提升了电力输送的效率。高压直流输电技术服务于近距离或远距离的直流传输，主要应用于远距离的输电工程中。（4）能源转换技术应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中，需要采用能源转换技术。新能源为智能电网的建设提供了又一能量来源，有利于提高智能电网系统的运作效率。能源转换技术的使用，在为智能电网提供发展动力的同时，协调了电网运行与环境保护的关系。新能源的使用实现了智能电网建设中的低污染、低消耗，促进了社会的可持续发展，是现代化发展的必然要求。

3结束语

随着我国工业化建设的不断发展以及城市化进程的不断加快，我国社会的各个领域对电力的需求不断增加，这就需要电力系统提供更为安全、可靠电力供应。在智能电网建设的过程中应用电力工程技术，提高了电能的供应水平，适应了现代社会的发展需要。利用先进的科学技术，把电力工程技术更好地应用于智能电网的建设当中，促进了我国电力系统的高效运转，满足了我国电力行业的现代化发展需要。

参考文献：

[1]白亚峰.智能电网建设中电力工程技术的应用对策[J].科技风,2016(24):128.

[2]闫珺.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].低碳世界,2014(17):60-61.

[3]吴燕.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].中国高新技术企业,2015(05):53-54.

[4]刘森.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].河南科技,2014(10):33.

智能电网作用篇3

[关键词]智能电网；技术标准；研究进展

中图分类号：TM743文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）26-0296-01

引言

节能减排、可持续发展等字眼已然成为了当今世界各地和社会各界都在关注的焦点，智能电网拥有较为特殊的功能与传统的电网有着一定的差异和区别，然而，任何的技术想要发展都不能脱离了标准的支撑。因此对智能电网技术的标准体系进行研究是一项十分重要的任务，应从智能电网的规范、试验、管理和评估等方面来着手考虑，形成最具科学合理性的智能电网技术的标准体系。下文就针对这一问题作一些分析和探讨。

一、国内外的智能电网的标准体系研究的现状

1.1国外一些国家研究现状

美国对于智能电网标准体系的研究主要是由美国国家标准技术研究所（简称NIST）来进行的。[2]2009年和2010年间，NIST分别开展了三阶段的工作计划，有效的推动了智能电网的互操作标准被广泛地采用；并了囊括了发电、输电、配电等7个环节的路线图。欧洲国家的智能电网的技术平台组建于2005年，只一年的时间，这一平台就制定出了欧洲的智能电网技术的标准实现方案等。近几年，主要在智能表计以及用户的电压控制等方面进行应用，扩大了智能化实践。而日本国家设立了相应的国际标准的学习会来对智能电网的国际标准进行研究。近年来，为了加快该项技术的发展，特别组建了智能电网技术的标准化的战略工作组。另外还具有以下可推荐的核心标准（如表1）。

1.2国内研究现状

国内对于智能电网技术的研究分为三个不同角度，分别为国家的电网公司、国家发改委能源局以及电器工业协会。电网公司较早着手进行智能电网技术的研究，且于2009年组建了专门的智能电网部。近几年逐步出版书籍和文章等，来积极的推动国家智能电网的进步和发展。对于能源局来说，其组建的智能电网的标准化总体工作的推进小组，称为国家层面、全方位开展标准体系工作的重要标志。中国的电器工业协会成立于2009年，主要负责对智能电网的设备的标准化框架及路线等进行讨论并进行行动计划的制定。

总的来说，世界上各国具有不同的国情以及社会经济发展现状等，都对其智能电网的发展方向及重点等带来了影响。然而发展趋向确实保持一致的，主要目的在于有效保障国家的能源安全，并提高资源的利用率等。

二、智能电网技术的标准体系

2.1电网结构

电网结构根据不同的级别分，主要分为大电网、区域电网、省级电网、配电网、微电网和袖珍网几个层面。大电网指的是中国坚强的主干网，具有较高的技术水平，同时应当制定严格的标准体系。区域电网主要包含的标准主要是直流的背靠背两旺以及解列的技术标准、电力市场的技术标准等等。省级电网所应涵盖的标准与区域电网有相同之处，也具备更多的柔性输电技术标准以及线路的监测装置的标准等等。配电网主要应当涵盖的技术标准主要为并网离网的技术以及停电恢复及不间断供电的技术等。为电网主要包括分布式电源以及微网控制及其保护和接入等。袖珍网的主要设备包括智能家电、插座以及用电交互终端和智能化的用电小区等等。

2.2设备结构以及三个视角

传统电网与智能电网相比起来，智能电网体系中在一次二次、装备以及电网、装置以及系统之间具有更加融合协调一致的特性。由于智能电网的设备不只是涵盖了对二次系统的测控以及保护等的装置，同时也包括了一些传统的一次系统地静止补偿装置以及固态开关灯等装置和设备。智能电网的设备主要可以分为四个阶段，分别为智能元件等、智能测量等、信息通信的网络等以及高级调度中心和智能运行等等不同的方面。另外，三个方面即从能量流、通信网络以及信息流这三个不同的视角来进行发电、输电、配电等等7个重要环节。

三、智能电网技术的标准体系的建设

智能电网的技术标准应当从7个主要的方面来进行，分别为发电、输电、变电、配电、用电、调度以及信息通信。[2]发电环节主要设计的技术标准为常规的电源协调技术的标准、风电并网的技术标准及其他新能源的并网技术的标准等等。输电这一环节主要应当注重对输电线路具有的状态进行检测以及控制柔性的交、直流输电等等，主要涉及的技术标准有特高压的输电、柔、直流输电以及线路状态检测和运行环境的检测等等技术。变电环节应当涵盖的技术标准主要有：智能变电站的综合技术的标准、变电设备的智能化标准以及状态的检测和评估、检修等标准。配电环节涉及到的技术标准主要有：配电式的自动化、分布式的电源以及微电网的并网和分布式储能的系统如何接入配电网等等技术的标准。用电领域主要设计的技术标准应当包括双向互动的服务、智能化的测量、用户端的用能管理、智能化用能、电动汽车的充放电以及智能的用电检测等等技术的标准。在调度环节，主要涉及到的标准应当包括智能电网的调度系统及其基础平台、调度系统的应用功能以及电网运行的集中监控等等的技术标准。在最终的信息通信环节，也应当保障好信息通信的设备及其技术标准，通信领域应当囊括通信网络以及信息化应用的技术，设备和系统包括了骨干通信网的关键设备以及配用电的通信网的关键设备、通信支撑网的关键设备等等。然而，作为一项将高新技术进行集中应用的智能化的电网系统，也是一个将物联网技术进行集中使用的平台。

四、结语

对智能电网的标准体系进行建设应当是一项持续时间长且较为系统的工程，我们应当时刻关注国内外在这一研究上的发展动态，并加强国内外各个研究机构之间的合作，才能更好的为我国的电力装备的企业作好基础性的服务工作，并使行业内的企业能够积极有效的参与到智能电网的研究工作中来。随着社会经济和各项新兴技术的发展，智能电网技术的标准体系会越来越完善，智能电网也能为社会群众带来更多的生活效益和经济效益。

参考文献

[1]谭闻.智能电网技术标准体系及其分析工具研究[D].中国电力科学研究院，2013-05-01.

智能电网作用篇4

关键词：智能变电站主要技术电网运行安全作用

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0029-02

变电站运行是一个比较复杂的过程，需要以庞大的数据信息为支撑，通过对各种电气设备工作状态的实时监测，实现对电网动态的了解和掌控，进而及时发现运行过程中出现的异常现象，为保证电网运行安全提供有力保障，提高用电服务质量。

1智能变电站电网运行安全介绍

1.1安全稳定性的控制与评估

影响电网运行安全的因素有很多，传统变电站难以实现对这些因素的准确掌握，不能对电网运行的安全性进行评估，智能化变电站可以实现对大量数据信息的采集，整个过程耗时较短，并且可以在最大程度上保证数据信息的完整性和准确性，为电网运行安全稳定性的控制和评估提供了可靠依据。

1.2安全稳定性中的定量显示

电网运行安全影响重大，一旦发生出现异常现象将无法保证电力的正常供应，造成严重的经济损失，不利于和谐、稳定社会的构建。智能变电站可以将电网运行的动态情况显示出来，及时掌握电网运行过程中的变化，通过对其运行动态进行分析，找出其中影响运行安全的因素，制定有效的措施加以解决，降低电网运行安全性被破坏的几率。

1.3从数据中获取的信息内容

电网运行所涉及到的环节众多、电气设备数量庞大，会产生各种各样的数据信息，比如，地理信息数据、不同装置中的实测数据等，有些数据技术人员可以直接获取，但是大部分数据都是无法直接通过人力获取的，需要借助相关技术和设备才能实现，而且这部分数据对电网运行安全的控制与评估是非常重要的，智能变电站能够实现对大量数据信息的及时、准确采集，减少了技术人员的工作量，还能有效避免数据误差现象的发生。

2智能变电站的主要技术

智能变电站系统包括过程层、间隔层以及站控层3部分，通过将电子式互感器和智能断路器应用于一次设备中，实现了一次设备的智能化；通过构建三层两网系统结构，实现了二次设备的网络化，三层两网系统结构示意图如图1所示，其主要技术包括分布式电源的引用、硬件集成技术以及软件构建技术[1]。

2.1分布式电源的引用

智能化变电站的数据管理中心是以网络平台为基础构建的，通过引用分布式电源实现了从单相电源辐射网络向多元型网络的转变，不同电网之间可以进行互动，电网运行过程中产生的各项数据信息通过网络通信渠道传递到数据管理中心进行收集、分析、处理，然后将处理结果反馈到相应的运行环节，数据的传输与管理更加高效、灵活，在对电网运行进行调控的时候更加便捷，提高了电网运行效率，同时还能有效改善电网运行安全。

2.2硬件集成技术

智能变电站技术经过多年的发展和实践，已经形成了具有固定语言含义的硬件系统，这种硬件系统的出现，赋予了智能变电站新的特点，利用具有固定语言含义的硬件对智能变电站进行设计，使系统具备集成化特点，根据智能变电站系统构成特点将硬件集成技术应用其中，不同功能模块之间的功能更加协调。通过软件技术对硬件设备的控制，能够将一些逻辑性问题在变电设备上进行固定，为数据处理提供了参考依据，可以快速地对其处理、解决，在提高电网运行效率的同时，能够有效减少资源的使用和浪费，降低了电网运行成本。

2.3软件构建技术

硬件的使用是在软件构建技术的支持下进行的，对于智能变电站来说，硬件技术和软件技术是相辅相成的关系，两者缺一不可，其中智能变电站的运行方式是由软件构建技术决定的，在软件构件技术的支持下，能够实现对电网运行情况的监督和检测，利用网络通信技术便可以对电网运行进行远程调控，在不同软件的协同作用下，有效地避免了重复性软件系统情况的出现，系统开发所用时间更短、更加经济。

3智能变电站的主要技术在提高电网运行安全中作用

3.1实现了对设备工作状态的监测

在电网运行过程中，电气设备的工作状态会直接影响到电网运行安全性，只有及时获取设备运行数据，才能根据数据信息对其工作状态进行判断，进而对电网运行安全进行评估。智能变电站能够快速地获取设备运行的各项数据，避免了监控盲区现象的发生，保证了数据的全面性和准确性，实现了对二次设备工作状态的全面监测，能够为电网运行安全评估提供更加可靠的依据。

3.2电网内一次调频功能得到了充分利用

调频功能的完整性在提高电网运行安全方面起到了重要作用，保证调频功能的完整性也是提高用电质量的必要措施。智能变电站的构建基础是数字信息平台，在处理信息的时候更加方便、快捷，同时还能实现不同数据之间的融合，完善的调频信息将能使调频功能得到充分的利用，可以根据实际需求、结合电网运行负荷，采用更多的调节方式对电网运行进行调控，在提高电网运行安全方面具有重要作用，同时还能改善供电质量[2]。

3.3能够及时对运行异常发出警报

智能变电站可以对电网运行进行实时监测，当运行过程中出现一点异常现象的时候，系统便会对其进行分析、处理，并发出相应的预警报告，通过对异常现象的解决，能够减少电网运行安全隐患，提高了电网运行安全。智能变电站的监控系统是结合整体情况构建的，通过对不同故障信息的处理，能够发出具有不同等级的警报，同时制定针对性的解决措施及时排除故障，最大程度上保证了电网运行安全。

4结语

在智能变电站相关技术不断成熟、完善的背景下，未来的智能变电站建设规模将会不断扩大，结合实际工程情况，对其技术进行相应的调整和改进，在提高电网运行安全方面发挥了重要作用，推动了我国电力事业的发展。

参考文献

智能电网作用篇5

论文摘要：我国已经计划建设的智能电网给通信技术、节能技术和制造技术的发展以及相关技术的融合带来了革命性的推动力。智能电网对电力需求侧管理提出了更高的目标。结合当前我国电力消费现状，分析了智能电网中智能电表如何适应并促进电力需求侧管理工作。通过电力需求侧管理技术的实施，进一步降低高峰负荷增长，提高用电效率，最大限度节约资源，减少排放，促进国民经济发展，保证国家能源安全，建设能源节约型社会，保证我国经济增长的持续性和高速性。

随着我国经济持续高速增长，工业用电和居民生活用电都呈现快速增长趋势，虽然国家投入巨资新建发电厂和改造电网，仍然不能满足电力消费需要，每年都季节性地出现大面积电荒现象，且有愈演愈烈之势。其原因在于，经济繁荣带动用电负荷快速增长，用电峰谷差不断增大，用电设备电能利用率较低；电价水平不合理，造成不合理用电；发电资源单一，发电量易受煤炭供需价格影响等。解决此问题，不能单纯增加电源规模，必须解决发供用环节中的相关问题，特别是要搞好电力需求侧管理工作，尤其是智能电表的推广使用，从而协调开发和消耗、利用和损耗的关系，使发电、输变电、供电和用电协调发展，才能根本解决电力供求矛盾。电力系统的智能化是一场革命，是解决当前电力系统出现的严重供求矛盾，影响经济发展的必然选择，同时也是国民经济和科学技术发展到一定程度下电力系统的必然归宿，这给电力需求侧管理创造了难得的跨越式发展机遇。

一、智能电网

1.智能电网的出现

人类自从进入工业生产，就大量消耗着有限的自然资源。能源供应已经成为国家经济发展的命脉，能源安全关系到国家利益。为了保持经济稳定、长期、快速发展，延长能源使用时间，既要积极探索减少能源消耗的方法，又要努力开发多种形式的新型能源并将之与传统能源进行整合，统一配置使用，摒弃高消耗低利用的能源使用模式，[1]保证国家能源安全，电力系统的智能化就成为必然的选择。

2.智能电网的特点

智能电网是将当前最先进的电网技术、通信技术和控制技术结合，建立高度集成的、高速双向通信网络的、供用双方互动的、智能控制和决策支持的先进电力系统。智能电网将实现电网安全可靠、经济高效、环境友好的目标，它把各种不同发电资源进行智能配置，电网根据负荷实时变化自动进行经济调度，协助用户合理科学用电，最大限度平抑高峰负荷，提高电力系统稳定性，极大地减少了发电资源的消耗。

二、智能电表的功能特点

智能电表是现代电子技术和数据处理技术发展的产物，采用大规模的集成电路来实现电能计量及数据处理功能，[2]因其强大且具扩展性，一表多能，迅速取代老一代电能计量产品，体现出了强大的生命力。

1.多级分时计量

虽然机械式电表也能实现分时计量，但受制于结构，不能实现多级数的分时计量，无法体现电能在不同供需条件下所具有的价值，智能电表可以实现多级甚至数十级的分时计量，不仅如此，所设定的分时时段还可重新调整，高度智能化的智能电表通过与控制计算机相连接的通信网络，甚至可以实现多表同步远方调整。这一特点为我国扩大实施分时电价范围提供了计量仪表保证。

2.保护功能

首先，智能电表的全电子式结构和多级权限管理阻止了通过电表本身窃电，如篡改数据、改变结构等，它自动检测并记录电表以外发生的窃电事件，如单独计量反向电量并显示，且与正向电量叠加；结合功率因数对无功功率进行正确计量；显示电表接线的相量图等等。智能电表大大提高了窃电的技术门槛，常见的窃电方式将不复存在。

其次，可以在用户处实现简易的继电保护功能。如失压报警、过载报警，漏电保护、短路保护和过载保护与智能电表集成，将简化线路结构，减少了安装检修的工作量，还能实现超功率自动断电的负荷控制功能，可设置功率限额，超过此限额电表将跳闸停电。

3.抄表简单或免抄表

由于抄表工作量大，存在各种人为疏漏因素，采用智能电表将有效解决这个问题。如预付费电表先购买电量再使用，预购电量用完电表将自动断电，很好地解决了欠缴电费的问题，也将抄表这个程序完全免除掉，节约了大量的人力成本，避免了可能出现的抄表差错。如果智能电表具有数据交互功能，在远方即可进行抄表，只要在控制计算机上预置抄表时间则到时就可自动完成抄表任务，且多表可同时进行，抄表花费时间短、精度高。

4.缴费方便

预付费电表通过IC卡进行电表电量数据以及预购电费数据的传输，通过继电器自动实现欠费跳闸，免除了抄表问题，缴费转变为购买电费卡。电费卡可在专门网点销售，也可在街头小店买到，还可以实现网上充值和缴费，这就大大方便了人们缴纳电费。

5.数据采集和显示

机械式电表只有记录用电量的能力，智能电表大大扩展了与用电相关的数据量。智能电表与机械式电表最大的区别在于具有存储、处理、反馈大量用电信息（包括数据）的能力，对电力需求侧管理来说这正是迫切需要的。通过这些信息，管理部门可以了解负荷变动情况，了解不同负荷的用电结构以及逐年变化趋势，为电网调度和经济运行提供了原始资料。

智能电表具有显示屏，可以显示大量信息，除基本的用电量外，可显示诸如电压、电流、功率因数、分时电价数据等等运行参数，还可显示电表本身相关数据，如硬件故障信息、时钟、程序错误等。

三、智能电表对电力需求侧管理的促进作用

传统电力需求侧管理通过采取各种激励措施，直接或间接引导用户改变用电方式和用电习惯，提高用电设备的使用效率。传统电力需求侧管理缺乏可控的硬件设施，对于用户的节能意识主要进行宣传教育等虚幻手段，分时电价未全面实行，并不能真正达到用户自觉节电的目的，智能电表的出现将革命性地改变这个现状。

1.智能电表更新了需求侧管理设备

我国现存的主要电能计量方式主要还是普通的感应式电度表，受制于其结构特点，功能单一，基本上只能计量所用总电量，不能提供更多的用电信息，无法满足目前不断变化的计量需要，用户对需求侧管理被动而盲目，无法体现电能使用者的自主作用。智能电表的普及是推进需求侧管理实施的重要手段，可以解决传统需求侧管理实施中存在的诸多问题。

智能电表配合智能电器和智能电气设备则可以提供给用户更多的用电信息，协助用户合理避峰用电，提高用户侧的用电效率，与用户建立的双向实时通信系统也使用户参与需求侧管理变得更加直观和方便，用户节约用电、避峰用电的积极性将极大提高。

随着微电子技术、通信技术和控制技术的飞速发展，智能电表将由简单智能朝着复杂智能方向发展，这些不同智能水平的智能电表可以满足不同场合对智能电表的需要。智能电表的使用将使电力系统在需求侧的管理和控制智能化变得可能。

智能电表的使用不仅使用户自觉加入到需求侧管理中来，促进了智能电器的生产和使用，也直接推动了相关技术的进一步发展，使得用电更加自动化、合理化和科学化。

2.智能电表提高了用电管理部门的管理水平

用电管理不仅要与设备打交道，还要与人打交道。传统电力需求侧管理着重于大电力客户的管理，由于小客户特别是数量庞大的居民用户，需求侧管理基本没有可以实施的具体办法，供电公司与小用户几乎没有接触的可能，更谈不上有什么管理了。随着国民经济快速发展以及城镇化步伐加快，居民用电量在逐年递增，其在总用电量中占的比重越来越大，对于这部分用户的管理必须要纳入到需求侧管理的范畴中来。目前，许多城市正在开展智能电表的更换工作，这给需求侧管理提供了提高管理水平的良好契机。

以前对小用户缺乏管理，主要还是现实原因造成的，例如小用户数量多，每一户用电量较少，大量使用的机械式电表功能单一，缺乏负荷调节手段，所以需求侧管理工作重点主要放在综合负荷的管理上，并未深入到具体的用户个体，然而，整体是由个体组成的，所以，对于综合负荷的管理离不开个体负荷的管理，智能电表弥补了以前缺乏管理手段的缺陷，可以把需求侧管理工作做得更细更广。智能电表的推广应用使需求侧管理工作变得更加现代化、无纸化和智能化，不仅改变了工作模式，而且大大提高了效率，控制更加精确。

3.智能电表提高了需求侧管理实施的效果

常规需求侧管理实施手段有引导手段、经济手段、技术手段和行政手段，智能电网建设下的需求侧管理实施手段中的行政手段将弱化。

除积极宣传节能知识、推广节能技术外，智能电表在需求侧管理中带来的使人们减少电费支出，间接实现电力生产和供应的低能耗、减排和高效利用的巨大优势，将引导用户主观上对低能耗生产和生活的重新认识，引导用户主动参与，改善以往主要由政府或供电公司推动的需求侧管理，有利于形成全民参与的需求侧管理工作。[3]

智能电表的出现将帮助用户直观了解其用电的合理性，广泛实施的多级分时电价政策促使用户自觉减少电能浪费，提高利用率。智能电表在技术上加快了高效节能设备的推广和应用，研制、选用新型节能电器积极性提高，主动淘汰高能耗设备的生产和使用，积极进行设备改造，提高设备效率。

智能电表弱化了需求侧管理的行政手段，充分发挥市场本身的作用，按照市场自身规律运行。智能电网下的需求侧管理充分体现了自愿和主动原则，在宏观调控的大框架下，需求侧管理活力不断增强，使需求侧管理的实施由过去的政府主导自然过渡到市场机制下。[4]

4.智能电表推进了需求侧管理法律法规建设

与西方发达国家相比，我国的需求侧管理相关法律法规尚不健全，乘着智能电网建设的东风，制订符合智能电网要求的需求侧管理法律法规将变得现实而急迫，智能电表则大大加快了这一进程。智能电网把需求侧管理的重要性前所未有地呈现在公众面前，随着智能电网建设的步伐加快，与之相关的需求侧管理相关法律法规建设也需同步进行，智能电网的出现导致需求侧管理手段发生了革命性的变化，智能电网建设的初衷是否得以实现，一定程度上需求侧管理实施的好坏起到很大作用。[5]

四、智能电表应用中要面对的问题

大范围普及安装使用智能电表，投入资金较大，智能电表本身功耗高，复杂的结构给排除故障带来了困难，智能电表使用寿命相对较短，另外，与智能电表配套的通信设备、控制设备也需要较大投入。应该相信，这些问题将会在智能电网建设中被逐步解决，不会成为智能电网建设的阻碍。

五、结束语

国内外的经验充分说明，电源建设与需求侧管理同等重要。电源是开源，需求侧管理是节流，加强需求侧管理有利于节约能源，有利于环境保护，有利于合理用电，应坚持开发与节约并重、电源建设与需求侧管理并举。功能强大的智能电表的开发和使用将做到用电智能化、管理信息化、决策先进化、控制自动化。通过对电力需求侧管理机制的不断完善和实施能力的不断提高，在政府、发供电公司、用户的共同参与下，使有限的电力能源发挥出最大的经济和社会效益，加快节约型社会建设的步伐，必将实现我国经济可持续发展的目标。

参考文献

[1]赵晓丽，张素芳.国内外电力需求侧管理措施对比研究[J].电力需求侧管理，2005，(5).

[2]张省.国外电力需求侧管理经验[J].农电管理，2008，(3).

[3]刘升，邱向京，等.多措并举缓解电力供需紧张矛盾[J].电力需求侧管理，2005，(7).

智能电网作用篇6

关键词：智能小区；有线电视网；CABLE；MODEM；HFC；网络

1.引言

随着经济的发展，人类生活水平不断的提高，人们对自己生存和歇息的环境也开始有了更高的要求。经济的发展促使科技的不断提高，随着计算机技术、通信技术、音像技术的综合发展，人们预言：未来的社会是信息的社会，所谓的信息社会就是基于上述三大技术的综合发展和使用。这样就产生了智能化建筑。智能建筑的发展有两个基础条件：一是社会对信息化的需求，二是信息技术的发展水平，两者缺一都不能促进智能建筑的发展。

智能建筑由于发展历史较短，关于什么是智能建筑，目前尚无统一的标准和定义。美国智能研究学会认为：智能大厦是指通过将建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在关联进行最优化，来提供一个投资合理的且拥有高效的舒适、安全、便利的环境空间。日本智能大厦研究会认为：智能大厦是指兼备信息通讯、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智能活动需要的建筑物。新加坡国家智能研究机构认为，智能大厦是指建筑物内建立一个综合的计算机网络系统，该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统，以及智能卡系统和多媒体音像系统集成为一体化。应能对建筑物内部实现全面的管理、监控控制，它包括四个方面，一是设备方面：空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理；二是商业方面：物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、购物引导；三是通信方面：内部通讯、语音通讯、数据通讯、图形图像通讯；四是办公自动化方面：计算机终端、打印机、复印机、传真机等的使用和管理。我国专家认为，智能大厦的任务，需要在其中建立一个综合的计算机管理系统。强调智能大厦具有多学科、多技术综合集成的特点，利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合起来，获得投资合理、适合信息需要，具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物。

根据世界上已建成的智能建筑的功能，以及各种提法及其含义，简单定义智能建筑应该有：建筑设备自动化系统，即BAS；通信自动化系统，即CAS；比较完善的办公自动化系统，即OAS，这就是我们通常所说的3A建筑。这三个系统都有各自独立的主控设备和网络，又有大型计算机和高速数据网络将其有机地集成在一起，通过组织、协调，不仅实现了三者各自的功能，而且发挥了三者的集体功能，这样的建筑，就是智能建筑。

在3A系统中的通讯自动化系统，包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。

2.通讯自动化系统中的各种信息传输方式的比较

2.1以太网

以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection)的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输，而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。它采用基带传输，通过双绞线和传输设备，实现10M/100M/1000M的网络传输。由于其应用的广泛性，各网络设备商均投入了极大的人力物力用于这类技术产品的研究和开发，从最初的同轴电缆上的10M传输技术，发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等。可以肯定的是，以太网技术还将以更快的速度不断的发展提高。

以太网是目前网络技术中比较先进成熟，实时性强，应用广泛，性能稳定，价格低廉的通讯技术，广泛的应用在智能小区中，可以为小区的管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车管理系统、巡更系统、电子公告系统等通讯手段，在家庭服务方面可以提供INTERNET上网，家庭安防系统、水电气表的远程抄收、火灾和燃气泄露报警及家电控制系统的通讯服务。对于一个智能小区通讯系统，系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素，以太网从各个方面均能满足要求，是目前智能小区多选用的通讯手段。

2.2电话拨号

电话系统是现有通讯手段中历史较漫长，应用较为广泛的系统。电话系统的发展从过去单纯的语音通话系统，已发展成为目前集话音、数据通讯、网络通讯等各种功能的综合性系统。在电话系统中发展起来的DDN、ISDN、ADSL等技术已在广域网络数据通讯领域体现了其技术方面的先进性。

电话拨号方式的数据通讯是通过调制解调器进行，调制解调器通过布设到用户的电话线上，利用音频调制技术进行通讯，目前的技术可使通讯速度达到最高的56K，技术成熟稳定，但其存在的缺陷为：①话音通讯与数据通讯不能同时进行②通讯速度基本已达到极限，速度不够快，限制了应用的发展，即在多媒体通讯、大数据量传输等方面有较大的困难。③实时性差，拨号时间长，拨号可能一时拨不通（如对方占线等），因此对于控制系统来说，不是理想的通讯方式。

总而言之，利用电话系统进行数据通讯，实现小区智能管理，已不再是理想手段。

2.3ISDN和ADSL

电信系统已经发展出了利用一根电话线同时提供话音、传真、数据等各种服务的技术，这种技术就是ISDN和ADSL技术。ISDN采用2B+D技术，在一根电话线上，可以同时提供2路电话或数据信号的传递，其中数据传输速率可以达到128K,目前已经很难满足信息化的要求,属于基本淘汰的技术,只在一些特殊场合仍有应用。ADSL技术，利用非对称传输技术，在保证一条电话信道的同时，提供数据通讯信道，数据传输速率是非对称性的，一般上行可以达到1M，下行8M，甚至更高,其传输速率基本满足需求。这两种技术的数据通讯均提供不间断的连接，类似于专线方式，具有良好的实时性。目前存在的问题是：ISDN方式接入速度太慢,投资大,已经基本淘汰;ADSL技术，速度快,但需对电信局的交换机增加配置，为此投入一大笔的建设资金，投资运营成本高。

综上所述，从技术上来讲，ADSL是可行的技术，实时性强，传输速率高，性能稳定，工程实现方便，应用于智能小区的智能化系统较为理想，但因投资较大，成本高昂。

2.4专用网络

专用网络指目前应用于专业智能大厦和楼宇控制系统的通讯方式，如LONWORKS，CEBUS等，目前这些技术在智能大厦和楼宇控制领域已占主导地位。

LONWORKS和CEBUS等专用网络系统均有较规范的设计和施工规范，系统调试也无难度，系统构成为一个集中分散式的树型结构，由各个层次的通讯节点和末端的控制节点构成，在末端的控制节点实现对设备的监控，中间的通讯节点则负责数据信息的传输。

2.5有线电视

有线电视在目前住宅建设中是必备的，因此利用这一现有系统来充当智能系统的数据传输媒介，可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道，并要求有线电视系统提供双向通讯机制。

有线电视数据通讯目前的技术构造是一个基于同轴电缆的共享式数据通讯系统，采用ASK/FSK或CABLEMODEM进行数据传输，由于ASK/FSK传输速度受到限制，因此只适合于数据传输量较少的专用系统，要实现真正意义上的数据传输，需采用CABLEMODEM技术，由于数据传输信道共享，网上的各个节点的带宽又有限，这正是有线电视技术急待解决的问题。

目前有线电视技术的发展方向应为：由单向传输系统向双向系统的发展。

3.有线电视信息网中在智能小区的建设

综合以上各种智能小区信息传输方式的技术发展状况，本文重点探讨一下利用有线电视综合信息网来做中国的智能住宅。

采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术，在有线电视HFC（HybridFiberCoax）网上，除传送常规的广播电视信号外，还可以进行高速的数据传输，实现图像、数据和语音"三线合一"。光纤同轴电缆混合网（HFC），采用光纤与同轴电缆混合组成传输网络的物理结构。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构，采用HFC网结构的有线电视综合信息网不仅能带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性，更重要的是形成了一个性能良好的双向通信的基础结构，HFC网可以直接把750MHZ-1GHZ或更高的带宽送至用户家中，具备了广阔开展诸如电视广播，影视点播（VOD，NVOD，家庭影院），声音广播（模拟及数字电视），音频点播（AOD），数据通讯（计算机联网，INTERNER浏览），电信服务等多种服务功能及增值服务项目，其开发应用潜力是不可估量的。

HFC网络结构一般采用前端到分配区为光纤干线传输，分配区内采用同轴电缆传输的网络结构。对于有线电视传输，有1310NM和1550NM波长的光纤可供选择，而带宽则可有更多的选择。

单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术，单独拉线，这样导致住宅内到处都是弱电管线，增加了投资，同时也不利于今后的维护管理，从长远的角度来看，这种方式在住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网，不仅在功能上完全满足要求，而且大大地简化了小区布线，节约了大量的人力和物力，节省资金。由于其频带宽，具有极大的多次开发余地，基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后，避免了重复投资，保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候，可以在现有的基础上，加分支器来扩展接口。由此可见通过有线电视信息网建设智能住宅是一种很有发展前途的模式，下面重点对其进行介绍。

3.1通过有线电视信息网建立的智能化物业管理系统

利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网，控制中心可以设在CATV网能到达的任何地方。实现功能如下：有线电视CATV、视频点播（VOD）、计算机网络、室内防盗、三表远程抄表、紧急求助、煤气泄漏探测和关断、家电控制、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家，连到一个电缆数据终端上，电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门禁系统相连，电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗探测器、紧急求助按钮、三表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。

在住户家的各窗户旁边安一个红外探测器，在卧室和客厅里各安一个紧急报警按钮和烟雾探测器，在厨房和浴室里各安一个煤气探测和自动关断器，在门边安一个门磁。上述探测器通过无线或有线的方式和电缆数据终端相连，电缆数据终端通过有线电视的HFC网络和住宅管理中心相连。当住宅内发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况（异常情况下掀动紧急按钮等）时，住宅内的声光报警系统启动，同时信号传输到智能住宅区的管理中心，在管理中心计算机监控屏幕上的住户地图中相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼的哪一个房间，发生的是哪一种类型的报警（盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等），并通知相应人员赶赴现场。

采用电子水表、电子电表、电子煤气表，电缆数据终端对三表进行读数，将其存储在EPROM中，管理中心的计算机通过有线电视网络读取住户家中的三表，实现了远程自动抄表。这样，就可以将三表装到住户的家中，减少了室外的水管和煤气管的投资建设，同时也减轻了施工难度。也避免了一些不法分子冒充抄表员到住户家进行抢劫的事件的发生，保障了住户的安全。

在单元入口处的防盗门上装一个微型摄像头，通过一个混频器和有线电视网相连，将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上，当有人按门铃时，将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人，这种方式比用常规的可视门铃系统便宜。

在双向HFC网络的上下行通道中各划出一定的带宽传输数据业务，通过HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互连（INTERNET）网相连。和银行联网后，就可以实现交费的自动化。住户配备CABLEMODEM，通过个人电脑访问上述的各种网络，就可以在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作（可以在家下单）、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询，以及有线电视系统所能提供的所有服务，如视频点播和付费电视等。

随着科学技术的发展，WebTV和IP电话的研制，不用计算机，只要买一台Web电视机，就可以看电视，同时又可以完成上面提到的各种网络功能，当然在家安一部电缆电话，就可以通过有线电视网打电话。

3.2系统功能的扩展

在CDT上扩展485和电话接口，在小区的室外放几个CDT，通过485接口，对小区的实现如下功能：室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控.

在停车场的四周加防盗监视器，在出入口处采用无接触式感应刷卡系统，并和有线电视综合信息网相连，司机不用下车，只要将卡放在胸前，车场的门就自动打开，对车场进行自动管理和计费。

在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器，感应器和有线电视综合信息网相连，保安寻到此时，感应器感应到保安员的感应卡后，就记录下，如果在规定的时间内，保安员没有到，控制中心的计算机就产生报警，提示调度员呼叫保安员，通过这种方式督促保安员。并可以调摄像机，观看此处保安员的情况，同时可以防止意外事件的发生。同样，电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心，就可以对电梯和水箱进行监控。

在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌，在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐，以烘托和调节住宅区的气氛，通过有线电视综合信息网小区信息。