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引言
智慧城市以人與自然和諧發展為基本理念,通過整合多種先進技術,促進城市各部分功能協同運作,使得管理更高效、服務更優質、環境更清潔、生活更舒適。智能電網是智慧城市建設的基礎和重要組成部分,在城市的能源基礎設施、公共服務平臺等方面提供了有力支撐,對智慧城市發展具有重要推動作用。因此,本文主要對智能電網對智慧城市的支撐作用進行分析尤為重要。
一、能源技術的基礎支撐作用
目前普遍認為SC 的基本支撐技術是ICT 技術,但本文認為能源技術同樣是基本支撐技術之一。其原因如下:1) 能源技術關系到SC 所有的愿景、特征和應用,對于建立綠色、可持續的生產和生活方式,其影響的全面性不次于ICT。2) 能源技術包含大量信息、通信技術之外的專業性內容,是ICT 技術所不能覆蓋的。能源技術中包含ICT 的應用,反過來ICT 中也包含能源技術的應用。3) 生態可持續是當前城市發展的突出問題,霧霾問題已成為我國目前社會關注度最高的問題之一,而能源技術是其中最重要的影響因素。4) 能源系統的建設是城市發展的基礎,特別是SG 技術對于城市非化石能源占一次能源消費的比重、二氧化碳排放強度等約束性指標意義重大。作為能源技術主要部分的SG,許多應用需要電力系統外廣大用戶和部門參與,直接以基本電力供應外的形式影響城市生活。可見,能源技術是城市發展中具有廣泛影響的全局性技術,其專業性、重要性、關注度決定了其基礎支撐地位。因此,本文在已有的各類架構的基礎上梳理了如圖一所示的5 層SC 體系架構,能源技術作為底層基礎支撐技術之一,直接關系到SC 的技術方案、應用、特征等各個層面,是SC 實現可持續發展目標的最重要基礎。
2 電力通信資源支撐智慧城市建設的優勢
2.1 在接入網方面
通過光纖復合低壓電纜技術,在新建居民區鋪設電纜,同時進行光纖的架設,實現電力光纖到戶,避免通信資源二次建設造成的資金浪費,在國家"三網融合"偉大戰略的基礎上,進一步實現"四網融合"。電力光纖到戶能夠解決城市通信網絡"最后一公里"的問題,提高城市接入網的覆蓋面積,強化城市神經網絡末梢,實現對城市信息的全面感知。
2.2 在城市桿塔和溝道資源方面
電力供應作為城市發展的基礎, 在城市建設的初期,國網公司積累了大量的桿塔和溝道資源,形成了全面覆蓋城市的地下管道網絡,它是發展智慧城市通信網絡必不可少的資源,可以有效地支撐智慧城市通信網絡的規劃,這點是其他電信運營公司不具備的優勢。
2.3 在建設優勢方面
智慧城市的發展離不開智能電網的支撐,可以說有人的地方,就有電網的存在。隨著智能電網的大力發展,未來的電力通信網將隨著電網的建設延伸到城市的各個角落,實現真正意義上的城市通信全覆蓋。
2.4 在城市信息感知方面
智能電網的正常運行需要對周圍環境進行實時感知,電力通信網積累了大量的環境感知傳感器,可以實現對城市環境的實時感知,支撐智慧城市環保事業的開展。
3 智能電網繪就美好生活
嘉興以智能電網驅動智慧城市的實踐證明:一個以信息化、自動化、互動化為特征,安全可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代化電網, 具有能量與信息同步傳輸的功能,是智慧城市建設的基礎與核心驅動力,也是解決城市化進程中種種弊端的基礎平臺,具有助推城市和產業轉型發展的強大功能。開啟新型城鎮化發展新模式中國建設新型城鎮化需要適應信息時代的要求,大力發展城鎮互聯網、物聯網,建設智慧城鎮,將城鎮化與信息化、城鎮化與工業化、城鎮化與農業現代化信息化有機地結合起來,實現同步發展轉型升級,這些都離不開智能電網的建設。
嘉興智能電網建設的實踐表明,智能電網電壓序列優化后,新建變電站及線路數量顯著下降,電力建設對土地資源的占用減少,變電站站址選擇余地變大,電網損耗降低,電力用戶電費支出降低,可接入容量增大,促進了電網與新型城鎮和諧發展。光伏農業一體化,開創了農業能源智能化的新時代,不僅提高了農業生產效率,還極大限度釋放了農業勞動者,將農民轉變為農業工人,同時改變了農業生產對太陽能單一低效的利用方式,保障了新型城鎮能量供應,促進了綠色能源發展。推動區域轉型升級發展智能電網的發展將為傳統優勢產業、基礎薄弱產業及新興產業提供機遇,可有效帶動新能源、信息、通信、裝備制造等多產業共同發展,促進技術升級和產業結構調整,創造新的就業機會。同時將有效推動節能技術、低碳技術、環保技術、能效管理技術等實現突破,推動環境科學技術、化學工程技術等學科的技術和應用創新,以及相關技術標準體系的建立。
從嘉興的實踐看,以智能電網驅動智慧城市,將在推動產業轉型升級方面發揮如下作用:推進適應分布式能源接入的區域智能電網建設,創造性地實現一批具有自主知識產權的核心技術和專利; 推動先進技術理念的產品化,帶動嘉興智慧產業實現突破性發展,爭取形成一批國際或國內領先的高科技產品;通過探索建設新一代智能變電站和新能源的接入,培養一批掌握變電站智能輔助控制系統、智能并網裝置等高新技術的企業。
結束語
總之,能源技術和通信技術一樣是智慧城市的基本支撐技術,而智能電網和智慧城市建設這兩大體系存在著相互制約和促進的作用。合理地利用這種相互作用,既可以實現整個社會角度的整體最優,也可以最終實現兩大體系的"雙贏"。 在后續研究和建設實踐中,亟需持續地深入分析、選擇和推進智慧城市建設中的智能電網應用,在確保可靠優質供電服務的基礎上,逐步把各類智能電網應用深入融合到智慧城市建設中。
參考文獻
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關鍵詞:智能電網 計算機網絡 安全
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)12-0187-01
隨著我國時代的進步和科技的發展,我國智能電網的建設工作在逐漸普及并且其技術功能等也在逐漸成熟。在智能電網建設中關于計算機網絡的安全作用是一個比較關鍵的技術性問題,目前智能電網應用計算機網絡系統中存在各種各樣的安全問題,這對智能電網企業的信息保密工程造成了巨大的威脅。智能電網的運行是否穩定,智能電網的供電工作是否持續可靠都需要計算機網絡系統的安全性能足夠強大,這也是智能電網企業的信息保密工作樞紐,對于整個企業的管理和經營都是重要的保障。但是在目前的計算機網絡系統的工程建設中仍存在的許多問題讓智能電網企業的信息安全面臨巨大的挑戰,計算機網絡系統的防護保障措施還需要進一步加強,做出更深層次的研究和分析,攻破其技術難關做好有效的計算機網絡系統安全措施建設。這樣才能對整個智能電網企業的信息安全有切實可靠的保護,讓智能電網企業中的計算機網絡系統安全工作具有更高的實際價值。
1 關于智能電網中的計算機網絡系統安全防護基本措施
1.1 防火墻保護措施
智能電網企業在計算機網絡系統安全建設中首先要考慮到對企業系統資源安全的保護措施,應該在企業資源信息的安全建設中架起第一道防線,也就是計算機網絡系統的防火墻功能,通過控制網絡中的未知訪問來防御網絡中的各種攻擊。防火墻保護措施的配備對于智能電網企業的內外網絡安全都起著重要作用,而且防火墻的功能架構也決定了其可以根據業務內容的不同安全性要求來做出不同性質的針對性防護處理。
1.2 病毒防護系統
病毒的侵略破壞問題一直是計算機網絡系統的難關,在計算機網絡系統的安全問題中病毒防護系統是急需加強的。在如今的計算機科技飛速發展的時代,網絡建設和發展的腳步加快,計算機病毒也伴隨著網絡的普及而出現了各種各樣的新型擴散方式。所以在智能電網的計算機網絡系統建設中一定要對病毒侵略問題做出很好的安全措施,聯系其他的防護功能構建出完整的保護體系,防止病毒入侵。
1.3 安全信息評判系統
計算機網絡系統通過對網絡中的數據進行采集分析判定,實時有效的監測到網絡中的流量數據內容,對網絡中的行為和通信中的內容做出正確的識別。安全信息評判系統能夠對網絡中的敏感違規行為進行捕捉識別,然后進行警報預告,對計算機網絡系統中的不當行為進行全面的記錄。這樣就可以對計算機網絡系統的安全做出正確的評判分析跟蹤,對整個智能電網的計算機網絡系統安全做出可靠的支持。
1.4 系統入侵的安全檢測系統
在計算機網絡系統安全問題中,系統入侵的安全檢測系統是作為最后一道防線存在的,系統入侵的安全檢測系統能提供網絡監視,信息安全審計,對未知攻擊進行反攻擊和攻擊源頭識別等功能。系統入侵的安全檢測系統還能對失誤操作和系統內外的攻擊做出有效的監控,可以實時的做出防護和警告,對事后的信息取證也有著巨大的作用。對系統入侵的安全檢測系統提供專業的技術就可以阻斷外來的攻擊,對計算機網絡系統的安全有良好的保護功能。
2 在智能電網應用中計算機網絡系統的安全監控和保密工作
2.1 計算機網絡系統安全的監控系統
計算機網絡系統安全的監控系統是一種為日常工作進行安全有效監控的防護性系統,這個系統有效的建立可以提高日常操作的隱患規避能力,實現對整個計算機網絡系統操作系統的主動監控監管。在計算機網絡系統安全監控系統中可以利用現代科技成果,架構一個智能的軟件系統平臺改變計算機網絡系統的基礎技術,這樣就可以設計實現一個適合主流操作的監控平臺。在計算機網絡系統安全監控系統中通過技術操作對系統內部多個層面進行操作引導,讓系統在啟動前后可以運算進行一系列的安全管制措施,從而對計算機網絡系統實現安全保障。
2.2 計算機網絡系統信息的安全管理控制
計算機網絡系統信息的安全管理控制平臺是智能電網企業防護系統的核心,通過計算機網絡系統信息的安全管理控制平臺可以對整個智能電網企業進行有效的管理,同時也可以對外來用戶的訪問進行有效的控制,做好統一的日志記錄訪問量。計算機網絡系統信息的安全管理平臺還能對各種不同事件的反映機制做到統一有效的管理。最后將智能電網企業中的各種安全服務和資產管理等內容都融合到計算機網絡系統信息的安全管理控制平臺中,可以為用戶提供一種可靠的管理手段。
2.3 計算機網絡系統的安全保密系統
計算機網絡系統的安全保密系統能夠在實現自動化的情況下對安全制度和技術規范內容做出相應的管理,對企業安全狀態安全策略進行有效的管理,并且對智能電網的內外網絡系統中的可控性提供有效的幫助。在計算機網絡系統的安全保密系統中通過安全規章體系建立起的技術規范管理是對整個智能電網企業的相關管理程序,可以對智能電網企業的制度法律技術等內容做出統一的保密控制和管理。計算機網絡系統的安全保密系統通過建立起周全的安全管理策略來維護智能電網企業內外網絡的各種安全措施,對企業安全資產進行有效的管理并建立相關數據庫規范操作。
2.4 計算機網絡系統的信息加密系統
要保證計算機網絡系統的信息數據具有良好的安全性,在智能電網企業的計算機網絡系統中就必須有確切有效的加密系統,對計算機網絡系統的信息的加密技術是整個系統的技術關鍵,通過加密可以有效的保證智能電網的數據不外流,在傳輸數據的過程中也可以保障數據信息的安全。
3 結語
智能電網中計算機網絡的安全作用不僅僅局限在上文所提到的幾點中,在發展運營的過程中通過工作人員技術人員的共同努力探索,會發現更多的問題,同時創新出更多有效的安全措施,讓智能電網的計算機網絡安全作用日益增強,讓智能電網的計算機網絡安全作用價值日益增加,在這個漫長的發展過程中需要不斷的攻克難關共同努力,爭取開拓出一條關于智能電網中計算機網絡的安全作用的長遠道路。
參考文獻
【關鍵詞】:智能電網;信息通信;電力系統;信息技術
引言
電力信息通信是實現電力系統運行安全、穩定,提高電力企業經濟增長率的基礎,也是電力系統重要的組成部分。因此,如何提高電力系統運行的可靠性已經成為了當前電力部門發展中的核心內容。
1、電力信息通信
電力信息通信是指在電力系統運行中,通過信息化的手段和技術實現電力系統運行中的自動化功能,例如遠程控制、網上繳費、系統運行能力監測等。
2、建設智能電網的必要性
隨著用電人群的不斷增多,電網的負荷量越來越大,這就需要電力系統的各方面運行能力要在原有的基礎上更加完善。因此,建設智能電網是電力系統發展的必經之路,同時也是電力企業順應電力市場發展,順應配電網系統智能化發展的必然條件,更是滿足人們用電需要的重要保證。除此之外,建設智能電網是在電網系統集成、高速運行的基礎之上,融入了現代科技中的測量技術和傳感技術。通過先進的技術操作形式,將信息自動化技術、自動化控制技術、遠程監控技術、計算機技術融合在一起,形成一個新型的智能化技術形式,也就是我們所說的智能電網。另外,建設智能電網是我國新時期電力市場建設的重要方向,同時,通過智能電網建設中所融入的多種高科技技術,可以大大提高傳統模式下電力系統的綜合運行和通信能力。在智能電網模式下,不僅可以實現語音智能化,并且可以完成語音、視頻、數據的時空轉換模式,從而使電力數據的傳輸速度得到大幅度的提升。另外,在智能電網運行下,可以使電力企業無論是在發電的速度、輸送的速度還是在供、配電的速度等方面都得到有效的提升,并且推動電力企業在電網運營和管理方面的水平,從而大大增加電力企業的經濟效益,推動整個電力市場的穩步、健康發展。
3、電力信息通信的基礎性作用
3.1在智能光纖網中的作用
在電網智能化光纖網絡結構中經常使用的技術主要有兩個,第一個,SDH技術,第二個,TDM技術,SDH技術是一種光線傳輸體質,其基本概念是同步傳送模塊,是電網智能化網絡結構中最常使用的技術之一。TDM技術即時分復用模式,是一種電話網絡,能夠為電網運行數據和信息支持的網絡通信提供支持,在IP數據傳輸過程中發揮了重要作用,由此可見,電力信息通信在智能化光線網絡結構中具有基礎性作用。第一,提高了智能光纖網的控制與管理能力,促進了IP數據傳輸的快速穩步發展,使其成為一種高效、快速的電力通信網絡,促進了智能光纖網絡的發展。第二,為動態IP傳輸發展提供了技術支持,使得動態IP發展迅速,滿足了日益增長的物質需求,使其適應電力發展,促進了智能光纖網絡結構的發展。第三,對智能網技術進行了應用與升級,提高了智能光纖網絡的性能,使得光纖通信智能化,自動交換光網絡,促進智能光纖網絡的升級,提高智能光纖網絡的應用能力,促進智能光纖網的有效應用。
3.2在電力通信入網建設中的基礎性作用
在建設智能電網中,需要應用多種先進的信息化技術,優化電力網通信系統接入網結構的建設。而我們所說的電力信息通信接入網要是指將電網接入到電力系統的終端用戶端口中,同時通過電力信息通信的縱向信息傳輸功能,實現電力系統的信息通信網與用戶信息通信網的空間數據傳輸功能,以此來提高電力系統的電網運行能力,同時增強電力企業的電網管理水平。到目前為止,我國信息通信在建設智能電網通信接入網中的基礎性作用主要分為三大類型:①在智能電網建設中,可以利用信息通信中的3G、4G無線通信網絡接入電力網中;②可以采用電力通信網絡自身的專用無線網絡或是通過內部調控設置有線網絡進行接入網的建設,從而實現網通信網絡與用戶信息通信網之間的數據連接和交換;③在接入網建設中,還可以采用可編程控制器技術作為智能電網通信的接入網,以此來實現智能電網與用戶信息通信網之間的通信。以上三種接入網方式均可以實現智能電網與用戶網絡之間的信息通信功能。其中,采用可編程控制器來實現智能電網與用戶網之間的通信功能是最為有效的接入網連接方式。它大大提高了信息通信的傳輸能力和控制能力,是智能電網建設中不可缺少的重要組成部分。
3.3在數字化電網構建中的基礎性作用
除了上述的幾點作用外,信息通信在智能電網建設中對構建數字化電網有著重要的基礎性作用。首先來講,數字化電網是將電子式的傳感系統、智能化開關、配電器等設備與網絡化電力設備進行分層處理。同r根據國際標準化通信協議IEC61850的規范為基礎,實現智能電網內的電氣設備與控制系統間的數據信息共享和操作共享功能。另外,在構建數字化電網中,要大量地采用先進的計算機技術和通信技術,將現代化的各種技術與信息通信技術相融合,大大提升了智能電網的集成效率和運行能力。另外,在智能電網數字化構建中,還可以通過無線和有線網絡的設備控制和計算機保護功能來實現智能電網自動化系統的智能管理、運行和控制模式。同時,通過電力信息通信,可以提高電力系統中一次設備與二次設備間的數字轉換效率,并且可以優化智能化電網裝置間的數據共享,從而實現電網由傳統模式向數字化模式的轉換。
結語
電力信息通信是推動電力事業健康發展的保障,在智能電網建設中發揮著關鍵性的作用,決定著智能電網建設的成果,是實現智能電網有效建設的關鍵,因此,研究電力信息通信在智能電網建設中的作用,積極應用新技術十分重要,不僅能夠保障電力系統的運行安全,優化電網結構,還能夠為用戶提供更加優質的用電體驗,提升電網的性能。
【參考文獻】:
[1]王成,黃森燾,孫永玲.試論智能電網背景下的電力設備檢測和維護技術[J].科技展望,2016(29).
【關鍵詞】智能變電站 智能電網 功能構架
中圖分類號: U665.12文獻標識碼:A 文章編號:
前言
智能電網的發展作為世界電力系統發展的前沿,帶來了很大的便利與好處,各國都在加緊研究發展,而智能電網的一個核心技術就是智能變電站,它是變電站的最新發展方向,對實現電網智能化具有突出意義。本文根據實際電網的發展及智能變電站實際建設中面臨的問題,闡述了智能變電站的功能架構及其在電網中的作用。
智能變電站的概念
智能化變電站是在數字化變電站的基礎上的升級與發展,是在結合智能電網實際需求的基礎上,對自動化控制技術進行改進后以實現其智能化的變電站。作為智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度的銜接關鍵環節,智能變電站對智能電網的安全穩定有著重要的作用。根據國家《智能變電站技術導則》,智能變電站是應用傳感器、信息、通信、控制、智能等技術,以設備參量數字化、標準化、規范化的信息平臺為基礎,實現變電站全程監測、自動運行控制等功能,達到優化資源利用率、提高安全可靠性、減少人工干預等目標的變電站。
二、智能變電站的功能架構
隨著科技的進步與市場需求的推動,變電站逐步由數字化走向智能化,在數字化變電站的基礎上,智能變電站構架更加精簡,運行控制變得更加智能化,擁有了更多智能化特征。
信息采集處理一體化
智能變電站作為智能電網的一部分,除可監測自身運行狀態外,還可用過網絡獲取相關聯的其他設備的運行信息,具有互動的能力,因此應采用先進的測量技術、傳感技術及監測技術等對數據進行實時的采集,同時還要建立完善的標準化的動態與靜態信息模型,統一對采集的各設備的運行狀態及信息進行分析處理,并及時將處理后的信息反饋給與變電站相關聯的相關設備,從而實現對電網的智能化控制與調節,使全網協同安全穩定工作。
設備部件標準化
為提高變電站的質量及可靠性,節約人力物力資源,同時方便日后的維護維修,應對智能變電站的一二次設備進行整合集成,使各個接口具有統一性與良好的適應性,這樣在建設新智能變電站的時候,只需將調試好的各個一二次設備進行拼裝即可,大大縮減了一個智能變電站的建設周期,同時也大大提高了安全可靠性。并且在發生故障時,可直接對故障模塊進行維修或更換,提高了維護維修的便利性。
安全化
智能變電站應建立配套的防災減災系統,并留有詳盡的緊急應急預案,以便及時應對突發的各種自然災害或突發事件,保障全網安全運行,將損失減到最小。同時做好與電網防災減災與應急指揮信息系統的聯系,及時反饋信息,以便相關部門及時作出決策。另外,還要實先通信信息安全化,保障全網內信息傳輸暢通安全,保證信息不外泄,保證不收外界干擾破壞,實現網絡通信的安全穩定。
管理運行最優化
智能變電站可以采集相關聯設備的大量數據,實時監控全網的運行狀態,并按照預先建立好的數學模型,對信息進行分析處理,對全網的無功裝置進行優化控制,改善電能質量,減低電網損耗,提高輸電效率,實現全網運行經濟最大化。另外,對設備做好登記,并及時對設備進行維護,使設備運行在最佳狀態,同時還可以最大程度地延長設備壽命。建立全壽命周期優化管理體系,提出最優的資產投資、設備維護的方案,提高智能變電站的安全可靠性,同時實現對資產的最優化管理。
操作程序化、自動化
智能變電站具有程序化操作的功能,在收到監控中心、調度中心等發出的操作指令后,能按照所編程序,自動控制完成對相關設備的調整。利用多媒體技術還可以實現遠程可視化控制閉環控制盒安全校驗,以達到變電站真正意義上的無人值班,并提高變電站的安全運行水平,滿足了無人值班地區的監控要求。
6、“即插即用”便利化
隨著科技進步、能源利用的發展,可再生能源必將被廣泛的推廣與利用,智能化變電站為大量如利用太陽能、風能等的分布式電源的介入提供了便利。智能化變電站從技術上及運行上都進行了改進,從軟件和硬件上都進行了調整,支持大量分布式電源的接入及與調度中心的互動,使電網由原先單一大型注入點單向供電向大量使用分布式發電設備的多源多向模塊化模式轉變,實現配電網與微網的協調運行,滿足了利用清潔能源的間歇性分布式電源可以即插即用。
7、智能變電站的架構
隨著科技的發展與進步,電網也在不斷發展與完善,變電站也經歷了從普通變電站到數字化變電站再到智能化變電站的發展歷程。從變電站的這個發展歷程來看,集成化是變電站發展的總體方向與趨勢。
數字化變電站用光纖通信技術優化了變電站與間隔層的聯系,使得運行、控制、保護三個系統通過網絡彼此相連,實現實時數據共享,使在每個系統都能保證各自相對獨立的基礎上,各系統之間協調一致運行。數字化變電站實現了過程層、間隔層、變電站層這三個層次的集成化,簡化了系統部件數量,提升了系統質量,提高了系統運行性與可靠性。
而智能化變電站在數字化變電站的基礎上,實現了更高程度的設備集成化,對一二次設備進行了智能化的集成與整合,形成智能化設備層與變電站層兩大層次,使變電站構架進一步優化,使得變電站集成化,使變電站的運行與管理更加智能化。
智能化變電站在電網中的作用
建設智能電網,可以有效的提高電網系統運行的安全性與可靠性,降低電網損耗,提高電網設備利用率,從而最大化利用資源,實現電網的可持續發展。隨著可持續發展的重要性不斷彰顯,智能電網必將進一步發展與建設。
作為智能電網中的紐扣環節,智能化變電站在智能電網中起著不可或缺的關鍵作用,它是堅強智能電網建設中實現能源轉換、控制的核心平臺之一,是輸送電能的重要樞紐。作為采用先進技術、集成化程度高、安全性高、成本低、低碳環保的智能化設備,智能化變電站可以自動控制完成對數據的采集、分析、處理、控制及監測等,實現對全網的實時自動控制、智能化調節及在線分析決策等高級功能,使得電網的運行更加智能化、安全化、可靠化。另外減少了人力物力的投入,簡化了變電站設備,推進了可持續發展,實現了資產最優化配置。同時,智能化變電站還是利用太陽能、風能等清潔式能源的間歇性分布式電源接入電網的接口,是發展可再生能源的重要一環,是實現電網運行模式轉變的關鍵,更是國家走可持續發展之路的重要環節。
總之,智能化變電站在智能電網中扮演著不可或缺的重要角色,是智能電網建設的需要,更是能源可持續發展的需要。
四、08雪災的反思
08年1月到3月,我國南方地區出現罕見的持續大范圍低溫、雨雪冰凍天氣,造成了冰凍災害。供電線路上覆蓋的冰大大超過最大承受標準,因而對輸電設備產生巨大破壞,共計15座500kv的變電站停電,86座220kv的變電站停電,2016座35kv以上變電站停運,對電網的安全可靠運行造成了威脅。此次災害敲響了中國的警鐘,我國電網結構規劃不盡合理,建設規劃合理的電網結構成為電網發展的方向。在發展安全可靠合理的電網系統中,智能變電站凸顯出其優勢作用,實時采集各設備運行數據并及時分析處理反饋,可以實時不間斷地對各個設備進行控制管理,從而優化了電網的結構,強化了電網之間的連接,使其抗風險能力加強,避免了08雪災中大范圍電網被破壞的情況的再次發生。智能變電站使電網結構合理化,提高了電網抗風險性,大大提高了電網運行的安全可靠性。
五、結束語
我國智能電網及相關技術正處于高速發展階段,我國一直致力于建設一個堅強的智能電網,作為智能電網不可或缺的紐扣環節,智能變電站實現了對電網試試運行信息的采集、分析處理與共享反饋,從而實現了對電網的智能化控制與調節。隨著國家電網公司的兩個轉變(電網發展方式的轉變和企業發展方式的轉變)戰略的不斷推進、尤其是“三集五大”體系(人力資源、財務、物資集約化管理;大規劃、大建設、大運行、大檢修、大營銷體系)的建設,智能化必將是變電站的長期發展趨勢。
參考文獻
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能電網的應用研究,研究方向涉及發、輸、配等各個環節,在這些環節中,智能電網的安全性和可靠性成為研究的重中之重,利用計算機網絡安全防護體系來構建
智能電網的安全防御中心,可以確保智能電網能夠有效的預防、檢測、反應相應的物理攻擊和網絡攻擊,以提高智能電網的安全性,論述計算機安全防御的概念、
組成、關鍵技術等內容,對智能電網的安全體系具有實際的指導作用。
關鍵詞:智能電網;計算機網絡系統;安全防御體系
中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2012)0120156-01
智能電網的理念首先在2006年由美國的IBM公司提出,該方案中提出
了通過對電力生產、輸送、零售等各個環節的優化管理,將先進的計算機
技術、控制技術、通訊技術、信息技術植入其中,以達到電網協調、有
效、可靠的基本工作目標,同時實現快速響應及自愈功能,以實現為用戶
提供安全可靠、經濟有效的電力服務的目的。
1智能電網的基本特征
智能電網主要的基本特征有以下六點:
1)自愈性:電網的自愈性是和電網的堅強性連接在一起的,主要的
功能是在電網的一部分或某一元件出現問題時,電網系統能及時有效地將
其與實際運行電網進行分離,這種分離幾乎是在無人為干預的情況下完成
的,以達到不中斷供電服務的前提下使系統迅速恢復到正常運行的狀態。
2)激勵和包括用戶:目前的電網運行是用戶被動的接受服務的方式,而
在智能電網體系中,用戶可以在互動的前提下,詳細的了解電力的運行狀
態以及其他的一些服務信息,從而制定出適應于自身情況的電力使用方
案。3)抵御各種不安全攻擊:電網的外界不安全因素分為物理攻擊及網
絡攻擊,對于這些攻擊,智能電網系統應當具有完善的檢測、威懾、預
防、反應體系,以維持供電的正常穩定供電,盡量杜絕和減少電網運行的
不安全因素。4)提高電能質量:過去,電能質量主要集中在對供電電
壓、電流、頻率等參數的檢測,而近幾年來,隨著各種非線性電力電子設
備的普及使用,各種諧波電流相繼產生,對電能質量起到了很大的干擾作
用,而用電企業和用戶的數字化電氣設備對用電質量提出了更高的要求。
因此,智能電網的使用可以有效地保證電能質量,以提高設備的運行穩定
性。5)有利于各種其它類型能源的接入運行:光伏發電、風能發電、潮
汐發電、生物發電等各種可再生能源發電形式,在智能電網的統一管理
下,可以實現方便、快捷的并網運行。6)優化其資產應用:智能電網通
過高速通信網絡實現對運行設備的在線狀態監測,以獲得設備的運行狀
態,使其長期有效地運行在最佳運行狀態,以優化各設備的運行效率。
2 智能電網的安全性要求分析
智能電網通過通信網絡將多種系統、多種設備、各種智能儀表連接起
來,并將各種操作系統融合在一起,提供可視的,可監控的電網系統。這
一系統與傳統電網最大的區別就是雙向性,所以它的安全風險不僅僅來自
于內部網和終端設備的威脅,而直接暴露在用戶面前的終端設備將更容易
面對攻擊,黑客也有更多的機會從不同的設備中找到漏洞,從而入侵智能
電網系統。最終的結果就是很難找到和隔離某個導致安全風險的漏洞。
2010年發生的Stuxnet網絡攻擊事件,導致了伊朗核電站超過1000個離心
機設備損壞,就證明了智能電網安全的脆弱性。
智能電網的安全性事故還不僅僅體現在電網運行的安全性上,由于信
息技術的應用,有關智能電網中信息安全性的保障問題也是令人擔憂的事
情,包括為了避免繳納電費而進行的數據篡改或欺詐;用戶賬戶不正常登
錄時的隱私泄露問題;通過操縱網絡中的某個設備導致整個電網或部分電
網設備運轉不正常等內容。
綜上所述,智能電網的安全性問題是一個綜合性的問題,對智能電網
中的網絡通信技術、存儲技術、信息安全技術提出了更高的要求。
3 計算機安全防御體系組成
智能電網是一個涉及多學科、多技術領域的戰略性概念,架構堅強的
安全網絡體系除物理安全之外,還要在以下六個方面來保證智能電網的安
全性。
3.1 智能電網中數據的安全存儲。智能電網中的數據的安全性和智能
電網中物理的安全性一樣重要,存儲安全保障的最終目標是保障數據信息
的完整、不受損壞、不被竊取,同時具有非常完善的數據備份與恢復功
能,以保證在發生存儲安全事故時,在第一時間、將負面影響降至最低
點,最大限度的減少各種損失。
3.2 完善的認證系統。基于PKI技術的CA認證系統對于保障電網企業
的安全具有非常重要的作用。它可以為智能電網上的各種應用提供身份認
證、數字簽名認證、數字加密傳輸等的安全保障。CA認證中心是PKI系統
中的重要組成部分,完成了PKI的基礎的功能。
基于PKI技術的CA認證系統可以為智能電網提供各種電力設備資源的
授權管理及訪問控制,從而實現有效的用戶管理、審核管理、資源管理、
角色管理等功能。
3.3 防火墻。防火墻從本質上說是一種保護裝置,原是建筑大廈中設
計防止火災從大廈的一部分傳播到另一部分的設施。隨著Internet的迅速
發展,防火墻成為了防止病毒、資源盜用等危險傳播到網絡內部的有利措
施。而對于電網企業來說,采用防火墻來做為安全防護體系中的第一道防
御,是必不可少的防御措施。
3.4 入侵檢測。入侵檢測是對入侵行為的檢測。它通過收集和分析網
絡行為、安全日志、審計數據、其它網絡上可以獲得的信息以及計算機系
統中若干關鍵點的信息,檢查網絡或系統中是否存在違反安全策略的行為
和被攻擊的跡象。
隨著網絡攻擊技術的日益提高,網絡系統中的安全漏洞不斷被發現,
傳統的防御技術及防火墻技術已無法全面應對以上的措施,于是入侵防御
系統應運而生。
3.5 病毒防護。網絡上的病毒可謂是形態各異、種類繁多,養成良好
的防病毒習慣,采取先進的實時反病毒技術可以在一定程度上保護整個系
統的安全性。
3.6 漏洞掃描。一般來講,系統自身的漏洞可能更具有危害性,黑客
通過掃描等方式,對指定的系統進行安全脆弱性檢測,從而發現一些可以
利用的漏洞,以實現滲透攻擊的行為。
及時采用掃描工具對于智能電網內的各個計算機系統進行有效地掃
描,保證一但發現有漏洞就要馬上修復是杜絕漏洞的有效手段。
4 結語
智能電網的安全防護工作是一個復雜性和動態性都很強的工作,本文
提出了通過6個方面構建防護系統的主體思想,可指導電網企業有效地解
決由于智能電網信息化而帶來的系統安全性維護問題。
參考文獻:
[1]崔毅、李福嶺,淺談智能電網和智能網絡[J].電力信息化,
2008,6(11).
關鍵詞:新形勢;智能電網技術;應用
智能電網技術是未來我國電網應用發展趨勢,實現智能化的發展目標,就能保障整體電力系統的良好運行,從而更好的促進經濟的發展。通過從理論層面加強智能電網的技術應用研究,對深化理論就比較有益,為智能電網就似乎的進一步發展打下理論基礎。
一、新形勢下智能電網發展現狀和智能電網技術特征
(一)新形勢下智能電網發展現狀
我國的科學技術在近些年也有著迅速提高,在智能電網的建設發展方面的進步比較快。進入到新的發展時代,對能源的需求也進一步增加,解決電力的應用需求就顯得比較重要。構建低能耗以及低投資和安全性的電力系統,就成為電網改造的重要發展目標[1]。進入到新世紀的初期,我國成立了國家電網,隨后在電網工程的建設工作上如火如荼的進行,對特高壓直流輸電電網工程建設也在進一步發展,在技術上得到了顯著提升,從而為智能電網的進一步發展打下了基礎。
(二)新形勢下智能電網技術特征
第一,智能電網自愈性特征體現。新的發展形勢下,智能電網技術的特征也比較鮮明,在自愈性的特征上表現的比較突出,自愈性是電網安全可靠運行的重要功能,對電網運行的連續性以及實時性有著保障,對電網的故障自我診斷以及隔離和恢復的功能作用發揮比較突出,是提高電網系統的整體運行效率的重要功能。第二,智能電網交互性特征體現。智能電網交互性主要是能供需雙方同時參與電力交換,對用戶的參與比較重視。在智能電網的應用下,對電力系統的優化設計目標能得以有效實現。智能電網當中對智能表的應用就是互聯路由器供電部門遠程檢查獲得信息的裝置,對和用戶的交互以及高效互動就有著積極作用。第三,智能電網兼容性特征體現。智能電網技術的特征還體現在兼容性特征上。智能電網是集中多種發電模式的,不同類型發電以及電力儲存能適應集中發電和分散式發電模式,這對電力系統的運行可靠安全性就能加強,能最大化減小電力的損耗,對電力能源的充分利用有著保障作用[2]。第四,智能電網的集成性特征體現。智能電網的實際應用過程中,信息系統集成性比較突出,在控制以及監視和維護等諸多資源的信息系統集成,對信息的整體利用效率得到了提高,能有效實現對電網信息的統一規范化的收集處理,提高智能電網的整體信息應用作用。
二、智能電網技術應用問題和主要技術應用
(一)智能電網技術應用問題
智能電網技術在當前電力系統建設中所發揮的作用是巨大的,但是對智能電網技術的應用還存在著一些不足之處。智能電網技術標準綜合框架方面還存在著不足,我國在智能電網技術標準綜合框架上雖然實現了統一性,但是在機制方面還有著不足,在標準閉環性方面沒有得到有效優化,在組織措施上沒有發揮其積極作用,對其他領域積極參與目標方面沒有得到有效實現,缺少國際慣例的整合等,這就在實際的發展過程中,不能全面滿足實際的需求。智能電網技術的實際應用當中,在對電力資源應用和電負荷的分布方面還沒有實現均衡化。由于我國的地域比較遼闊,經濟條件有著不同等,在智能電網技術的應用上以及用電負荷的分布上都沒有實現均衡化的發展,這些都從整體上影響了智能電網技術的應用效率[3]。還有是清潔能源的比重相對較低,對環境污染還比較嚴重,這些都是需要緊迫解決的問題。
(二)智能電網主要技術應用
第一,智能電網參數量測技術應用。智能電網的技術應用中,涉及到的應用技術比較多,其中的參數量測技術就是比較重要的技術之一。在參數量測技術的應用中,獲得數據和轉換信息的能力比較強,能將這些信息提供智能電網各應用層面,對智能電網的應用設備以及電網的完整性評估就有著積極作用。參數量測技術的應用,對電力系統的工作人員以及規劃人員,也能提供比較有價值的數據支持,其中的電能質量以及功率因數和關鍵元件的溫度等,都是比較重要的數據內容,對優化智能電網建設有著積極意義。第二,智能電網調度技術應用。智能電網的智能化,在實現自動調度方面得到了充分體現,這也是智能電網建設當中比較重要的環節,在智能電網調度技術的應用下,對電網資源的優化配置能力就能大大提升,在風險的防御功能上也能充分發揮。第三,智能電網通信技術應用。智能電網的技術應用系統當中,通信應用技術是比較關鍵的技術,在對智能電網的完善建設當中,對高速以及實時和集成的信息收集以及存儲和分析提供了方便[4]。智能電網發展當中的信息獲得以及處理和傳輸等,都需要通信技術的支持,對電網運行的實時信息以及電力交換互動都能發揮積極作用,能有效保障電網的供電可靠安全性,對資產利用效率能有效提高。
三、結語
綜上,面對新的發展形勢,智能電網的技術應用就愈來愈重要,只有充分重視新技術的應用,對優化電力系統才能發揮積極作用。希望能通過此次的理論研究,對智能電網技術的科學應用提供理論依據。
參考文獻
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[2]曹華偉.電力系統自動化中計算機技術的運用[J].電子技術與軟件工程.2015(17)
[3]孫雨竹.計算機在電網管理中的應用分析[J].硅谷.2014(17)
【關鍵詞】智能電網 信息與通信技術
智能電網,顧名思義,就是將電網智能化,利用先進的技術和控制方法使電網更加安全可靠,更加經濟實用。智能電網是傳統電網邁向現代化的標志,它可以實現自動實時監控,滿足用戶需求,進一步提高供電質量。智能電網是電網技術的必然發展趨勢,它結合了多種先進技術,尤其是信息及通信技術作為智能電網的技術支撐核心,為其發展奠定了堅實的基礎,也是最為關鍵的因素。對于智能電網來說,通信和信息技術是實現智能電網的基礎,是其核心技術之一。智能電網信息流包括4個層次:數據應用層、數據存儲管理層、通信網架層和電網設備層。
一、智能電網信息及通信技術層次模型分析
從理論上來說,智能電網信息流系統中的層次模型包括了電網設備層、通信網架層、數據儲存及管理層以及數據應用層這四個方面。以上四個層次在智能電網的運行過程當中所形成的信息支撐體系已成為維系整個智能電網信息高速且穩定運轉的最關鍵載體。簡單來說,層次模型當中的信息支撐體系能夠借助對電網基礎信息的集成與整合來是實現智能電網所傳遞信息在縱向及橫向方面的聯通。各個層次結構在整個層次模型中所出的地位不同,其所發揮的作用也有所不同:①對于電網設備層而言,其主要包括在整個智能電網在運行過程當中各種需要信息傳輸及交換的設備、元件;②對于通信網架層而言,其能夠在通信網絡的作用之下將處于上一層級(電網設備層)中的各類設備元件連接為一個整體。其所表現出的網絡方式有著以維護以及易操作的特性,且有效網絡能夠與無線網絡及公網網絡有效配合,在確保網絡信息傳輸通道穩定運行的同時輔以整個通信網架層一定的安全保護策略;③對于數據儲存管理層而言,智能電網在整個運行過程當中所累積的各類信息數據將以分類分區的方式存放在這一層級當中。在終端操作用戶有所需要的情況下,以事件驅動或是消息總線的方式對信息數據進行訪問,較傳統意義上的檢索方式更為簡單與快捷;④對于數據應用層而言,其能夠自動接收來自數據儲存管理層所傳遞的相關,實現圍繞智能電網這一中心的信息數據高級分析及控制。
二、智能電網信息及通信技術標準體系分析
我們知道:在整個智能電網的運行發展過程當中,其所涉及到的電網設備及元件種類眾多且系統結構復雜,加之大部分電網設備存在跨地域運行的特性,為確保各類型電網設備均能夠在智能電網這一整體中得到有效且合理的利用,一套健全且完善的信息及通信技術標準體系的制定與實施就顯得尤為關鍵。那么,何種標準體系才稱得上是智能電網信息及通信技術的標準體系呢?其關鍵在于將智能電網在運行過程當中所涉及到的包括發電、輸電、配電、用電以及信息安全在內的多個環節步驟納入其中。目前應用比較廣泛且認可程度比較高的標準體系有IEEE1588、ICE62351標準。首先,對于IEEE1588標準體系而言,其最大的應用優勢在于整個智能電網能夠實現以納秒為單位的整個廣域互聯大電網時間的同步運轉。換句話來說,整個智能電網當中控制系統以及網絡化測量系統的運轉時間是高度一致的;其次,對于ICE62351標準體系而言,該套體系制定并實施的最根本目的在于以數據加密及數字簽名技術的引入為切入點,以終端操作員身份認證系統為直接途徑,確保整個智能電網在運行過程當中不會存在任何形式的信道竊聽、攻擊以及篡改,進而確保整個系統對控制以及保護動作能夠做出及時且準確的響應。
三、智能電網信息及通信體系構建分析
從本質上來說,電力系統的運行就是一個能量的傳遞過程。在這一過程當中,發電、輸電、配電以及用電是最關鍵也是最基本的組成部分。在當前技術條件支持之下,以調度數據專網為代表的各種電力系統專用型通信網絡已經在發電、輸電以及配電等環節得到了成功的覆蓋與應用,用戶層在載波方式作用之下實現小數據量傳輸的技術模式也得到了廣泛的應用與推廣。
我們知道,對于智能電網而言,其區別于傳統意義上電網運行模式最關鍵的特性在于其作為電力電網系統的一種,能夠與電網系統終端操作用戶建立起良好的交互關系。以自動抄表以及自動測量為代表的多種智能表計標志著將用戶側信息網關應用于智能電網運行系統中的技術已較為成熟。在這一背景作用下,從信息的利用角度對整個智能電網加以重構,我們可以認識到:在智能電網系統化、集成化發展的推動作用之下,有關智能電網的監控模式正從基于局部信息的監控方式逐步向著基于全局信息的監控方式轉變。換句話來說,傳統信息監控方式作用之下分散在各類型信息系統中的數據信息將在綜合化數據平臺的支持之下得以系統集成,為不同業務關注終端操作用戶的信息數據應用提供便捷。
四、結束語
伴隨著現代科學技術的蓬勃發展與經濟社會現代化建設進程日益完善,社會大眾持續增長的物質文化與精神文化需求同時對新時期的電力電網建設事業提出了更為全面與系統的發展要求。相關工作人員需要清醒的認識到一個方面的問題:智能電網已成為整個電力電網技術的必然選擇與發展方向。而信息及通信技術作為新時期智能電網應具備的核心技術之一,可以說是決定整個智能電網運行建設及其發展速度的最關鍵因素。本文圍繞智能電網信息及通信技術的關鍵問題這一中心展開了簡要分析與說明,希望能夠今后相關研究及實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
參考文獻:
關鍵詞:電力技術;電力系統;智能電網
在當今時代,面臨著能源短缺的局面,可持續發展是當今社會發展的主流,所以在電力技術方面,現代社會對電力技術有著更高的要求:電力高效、潔凈、零排量。新的電力技術極具市場前景,而智能電網正能夠適應當今市場發展的需求,因為智能電網是“可靠、安全、經濟、高效、環境友好”的,智能電網逐漸成為現代電網的主流。本文主要通過闡述智能電網的概念、內涵與特征、關鍵技術以及其智能化主要表現在哪些方面,來分析智能電網規劃在電力技術及電力系統規劃中的作用。
一、電力技術下智能電網技術的發展分析
(一)智能電網的基本概念分析。何謂智能電網呢?顧名思義它是電網系統以及相關技術智能化的體現。一般而言,智能電網是一種以集成、雙向、高效的計算機通信技術為載體,以各種先進的測量、傳感、控制、決策技術為依據,以逐步實現整個電網系統的安全、可靠、穩定運行為目的的新型電力技術。
(二)智能電網的關鍵特征分析。第一,堅強性。智能電網能夠確保在整個電網系統發生突發性或是大面積擾動與故障影響時,終端用戶的用電需求仍然能夠得到有效滿足,且在電網系統受到極端自然天氣狀況或是外力破壞的作用影響下還能夠保持在安全穩定的運行狀態,以此實現電力信息的安全保障;第二,自愈性。智能電網不僅具備了持續在線的電網系統安全評估及分析體系,還提供了強大的預防控制及防治體系作為自我輸供電能力的保障;第三,兼容性。智能電網與傳統意義上的電網系統最大的不同在于它支持了各種清潔可再生能源的介入,并能夠通過各種分布式電源與微電網系統的互聯來實現各終端用戶之間的互動需求,進而使整個電網運行系統所支持的增值服務能夠最大限度的契合用戶所需;第四,經濟性。智能電網為電力市場相關經濟活動與交易往來的開展提供諸多的技術支持,它所實現的各種電網運行資源優化配置對于合理降低電網系統運行過程中的傳輸線路損耗,不斷提升電力資源利用效率工作而言有著極為重要的作用與意義。
(三)智能電網的智能表現。針對上述有關智能電網的關鍵特征分析,筆者認為智能電網在實際應用過程中之所以被人們稱之為“智能”,電網,肯定就有著這種電網相對于傳統電力技術網絡系統更為優越的地方。首先是這種智能電網所表現出的可觀測性,電網系統內設置的傳感器與采用的有效傳感測量技術能夠使電網系統任意部分的任意動作及時反映到交互界面上;其次智能電網與觀測對象的關系不再僅僅是觀測與被觀測的關系,同樣還具備了控制與被控制、協調與被協調的關系。與此同時,智能電網在數據信息分析決策與環境自我適應方面的優勢都使得這種新型電力技術有著比傳統電網系統技術更為廣闊的發展空間。
(四)智能電網當中應用到的先進技術。相關工作人員需要認識到智能電網作為新時期電網運行系統的一大分支,是建立在各種先進電力電子技術得以充分應用的基礎之上的。具體而言,當前智能電網中所應用到的先進技術有以下幾種。
1.高速雙向通信技術。高速雙向通信技術從本質上來說是智能電網系統技術自愈特性的最關鍵體現。它不僅能夠實現智能電網自我持續的檢測及校正功能,同時也能夠對各種在電網系統中潛在或存在的系統運行安全事故進行有效監控與防護,在這些電網系統事故發生之后,高速雙向通信技術能夠對各輸電線路的傳輸電能進行有效補償,并及時從新分配潮流,以此杜絕安全事故的隱患進一步擴大,進而使智能電網系統及其相關技術對電力電網的控制能力與服務水平能夠得到極大提升。
2.智能固態表針。智能電網應用技術及其系統最大的資源優勢整合在于它將傳統意義上的電網系統技術中所應用的電磁表技術與讀取系統進行了改進,并以一種能夠在電力企業與終端用戶之間實現雙向通信的智能固態表計數與讀取系統來替代。這種表針除了能夠持續計量電網系統輻射范圍內終端用戶在一天不同時段內對電能的需求,同是它還能將電力企業所指定的高峰、低谷電力價格信號與費率儲存在電力系統計數裝置內部,并將在何時段采取何種電費費率政策的相關信息及時反映到終端用戶操作界面上,據此實現整個電網系統的智能化應用及操作。
二、電力技術下智能電網規劃在電力系統規劃中的意義分析
在當前技術條件支持下,我國的大部分有線電路受電力系統規劃工作不到位、不細致的因素影響,短時間內極容易出現整個電網線路的超負荷運行問題,再加上某些地區輸電線路發展長期滯后,電站建設受到的關注度還遠遠不夠,不僅電網建設工程周期無法得到滿足,建成后的運行電網系統安全性能也無法得到可靠保障。與此同時,我國特殊的能源分布結構使電力資源較為充分的西部、北部電力無法及時且高效的輸送到對電力資源需求價高的東部、南部區域,電力能源緊張問題始終是制約我國電力行業以及電力電網系統發生的最關鍵問題,這也使得智能電網的規劃工作在當前經濟形式發展下顯得格外重要。
(一)首先,對智能電網進行有效的電力系統規劃能夠實現智能電網高速雙線通信技術下雙向互動的職能數據傳輸,進而有利于動態、浮動電價制度的在全國范圍內的順利開展。
(二)智能電網能夠在遵循各電網建設區域不同環境因素的基礎上,有針對性、有側重點的將各種新時期的清潔可再生能源接入到電網系統運行網絡當中,并結合太陽能、地熱能、風能等多種能源的特性,將職能電網與清潔可再生能源的并網研究技術作為電力系統規劃的下一步工作中心,逐步實現智能電網當中分布式能源的管理目標。
三、總結
智能電網是電網發展中一種新前景,成為“全球工業與信息業的一次新產業革命、技術革命、管理革命”。在我國,投入較大量的人力、物理等資源建設中國特色的智能電網,并以智能電網為基礎制定出中國較好的電網現代化發展戰略,是我國目前的奮斗目標,也是發展前景。■
參考文獻
關鍵詞:智能電網;電力技術;電力系統
中圖分類號:U665.12文獻標識碼: A 文章編號:
當今社會,可用能源面臨短缺,可持續發展成為社會發展的主流,對電力技術有更高更好的要求:電力潔凈、電力高效、零排量。這樣的情況下,智能電網作為一種新的電力技術,能夠使用當今市場發展的需求,極具市場前景。智能電網更為可靠、安全、高效、經濟,正逐步成為現代電網的主流。本文就通過對智能電網概念、特征、先進技術和智能化所在這些方面的基本闡述,來探討智能電網在電力技術及電力系統規劃中的作用。
1.智能電網的概念
2005年,坎貝爾發明了一種技術,利用的是(Swarm)群體行為原理使大樓里
的電器互相協調,減少大樓在用電高峰期的用電量。智能電網由此出現。坎貝爾還發明了一種無線控制器,使大樓的各個電器相連并實現有效控制,自此揭開了智能電網時代的序幕。智能電網又名“未來電網”,是指將先進的傳感量測技術、信息通信技術、分析決策技術和自動控制技術與能源電力技術等這些先進的技術和電網基礎設施集成的一種新型現代化電網。
2.智能電網的特征
智能電網具有自愈、互動、兼容、經濟、協調、高效、集成、綠色、優質的特征。其具體表現如下:自愈是指現代化的電網在電力供應方面能不斷發現自身的故障或問題,做到及時糾正和控制,快速解決,減少停電時間,降低經濟損失,最終保證供電質量。互動是指為了達到雙方相互適應,在現代化的電網中,智能電網可以實現“雙向交流、雙向通信”,各電力用戶可以明確看到電費的價格,用戶根據實際情況選擇符合自身實際情況的供電方案及價格。兼容是指現代化電網允許即插即用的和電能儲存設備及可再生能源等任何電源相連接,具有很強的兼容性。高效是指智能電網采用了很多先進技術和監控技術,降低成本、增加效益、實現高效。綠色是智能電網的突出特征,指智能電網通過利用綠色能源、潔凈能源、再生能源來降低環境污染,緩解巨大的能源消耗問題。除此之外,在電網的建設初期就徹底將安全性考慮進去。現代化的電網更適應計算機、數據庫和自動化生產的要求,且智能電網支持地方性革新和持續的全國易。
3.智能電網的先進技術
3.1高速雙向通信技術
智能電網通過采用高速雙向通信技術堅持不斷地自我監測和校正,用先進的信息技術實現自愈。這種高速雙向通信技術設計不同的電子設備,如智能表針、控制中心、電力電子控制器及用戶間網絡化的通信等,利用這些智能電子設備實現網絡化通信,同時還可以堅持監測各種干擾,避免擴大事故,提高對電網的駕馭能力以及服務水平。
3.2發電和儲能技術
發電環節是可以減少排量的,所以智能電網使用風電水電等多種新型能源來進行分布式發電和儲能,對改善環境有很大的幫助,尤其是溫室效應問題。分布式發電技術有風力發電技術、地熱發電技術、生物質發電技術等。分布式儲能有電磁儲能和超導儲能等。由于可以緩解能源供給不平衡,提高供電安全,所以被廣泛應用。
3.3智能固態表針
取消傳統的電磁表計,智能電網采用智能固態表針,智能表針有很多功能,不僅能夠使電力公司與用戶進行雙向通信,而且除計量每天多時段的電力使用情況和電費價格外,還能儲存高峰電力價格信號。還能讓用戶自行根據費率政策編制時刻表,自動控制內部電力使用情況。
3.4智能調度技術
智能調度技術是智能電網中最關鍵最重要的技術,可以全面進行資源優質化配置,高效調度,科學決策管理,預防大面積的連鎖故障,真正實現調度的智能化。
3.5 FACTS 裝置應用
智能電網通過采用新技術,如電子電力技術、大容量儲能技術、超導技術,與負荷特性尋求平衡點來提高電能質量。通過改造和應用各種先進設備來提高電網輸送容量。另外要利用新的網絡結構在配電系統中引進新的電源及儲能設備。
3.6輸配電技術
高溫超導輸電技術和特高壓輸電技術都屬于輸配電技術。高溫超導輸電技術利用高溫超導體材料的特性,和常規技術比有污染小、損耗小的特點。特高壓輸電技術可以實現大功率、遠距離輸電,大大提升輸電能力,實現遠距離電力系統的相互連接。
4.智能化
智能電網正是由于應用了以上所提到的先進技術,才使其充分表現出智能化。可控制、可實時分析和決策、自愈、制動優化調整等等,其中實時分析和決策就是指通過分析信息及數據進行智能化決策。
5.智能化電網在電力技術及電力規劃中的作用
5.1智能化電網在電力規劃中的意義
由于我國有線線路規劃不到位、不細致、不全面,有的新建線路在較短時間內出現超負荷。導致電網建設工程質量無法保證,留下了很大的安全隱患。除此之外,我國電網與電源不協調發展的矛盾在當今社會資源銳減的情況下愈演愈烈,同時,我國互聯網電力輸送能力嚴重不足,資源供給不平衡,大電網的優越性得不到發揮。再次就是電網難以滿足大容量、遠距離輸電的需要,所以電網規劃在電力系統中很重要。
5.2智能化電網的優點
智能電網能夠實現雙向通信,數據整合的智能互動;遇到電力供應高峰之時,及時調度,平衡電力供應缺口;能夠將新型可替代能源接入,實現分布式能源管理;還可以提高供電效率、供電質量得到改善,供電效率提高;智能電表作為互聯網路由器推動電力部門,進行通信、寬帶業務或傳播電視信號。
5.3智能化電網的作用
智能電網利用新型的、潔凈的、可再生的資源間歇性發電,符合當今社會的可持續發展,與當今時代倡導的低碳生活相輔,用最低的成本創作最大的功能。在未來社會的發展中,有望實現智能電網與電信、電視等的統一,具有很大的發展前景。
6.總結
智能電網的發展是全球工業和信息業的新產業革命、技術革命和管理革命,是電網發展的新前景。以此為基礎建設中國特色的智能電網,制定高起點的電網現代化發展戰略,是發展前景也是目前的奮斗目標。
參考文獻
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