智能電網的意義精選(九篇)

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第1篇：智能電網的意義范文

【關鍵詞】智能電網 縣級 自動化

1 縣級智能電網自動化建設的重要意義

1.1 有利于供電可靠性的提升

在縣級智能電網自動化中，利用線路上自動化開關可減少停電時間，縮小停電范圍，保證供電的穩定性和可靠性；在“手拉手”聯絡開關的作用下，可根據實際用電需求對負荷進行轉移轉帶，并準確定位故障地點；智能電網中，主站具備監測功能，可對電網運行狀況進行實時監測，及時發現和排除故障隱患。由此可以看出，智能電網具備供電穩定的優勢，能夠有效改善用戶用電條件，提升配網供電能力，更好地滿足生產、生活的用電需求。

1.2 有助于促進供電企業的發展

縣級智能電網自動化的實行，可實現負荷的自動化調整，有利于減少電量損失和線損，降低電網損耗，保證電網運行的經濟性。同時，智能電網運用先進的技術，進一步提升了電網的自動化控制水平，并且還可以降低維護費用，節約資金支出，有利于增強供電企業生產運行的穩定性，提高供電企業的經濟效益。

1.3 能大幅度提高經濟效益

通常情況下，停電會引起相應的電費損失，其計算公式如下：

在式（1）當中， 代表停電造成的損失（元/年）； 代表平均損失1kWh電量折合人民幣的價值，可以取20； 代表負荷功率（單位：kW）； 代表斷路器故障率（老式油開關的故障率設定為0.5次/km?年）；L代表線路長度；t表示停電檢修持續時間（取4h）。

以某縣級配網中12km長的線路為例，其負荷為8000kW（假設平均分布）。實現智能配網自動化后，在10kV線路上加裝3臺自動重合器，使整條線路分為4個區段，每段的負荷功率為2000kW，自動重合器的應用使平均故障率降低到0.1次/（km?年），檢修持續時間縮短至2h，設備故障斷電或是檢修停電均為某一段，長度為3m。未實施自動化前，該線路每年因停電造成的電費損失為3840000（元/年）。智能電網實現自動化后，該線路每年因停電造成的電費損失為24000（元/年），可降低電費損失381.6萬元/年，由此所產生的經濟效益非常巨大。

2 縣級智能電網自動化建設的合理化建議

2.1 自動化建設的總體思路

在架空線路或混合線路的主干線上采取就地式饋線自動化建設，并將故障自動定位技術應用到架空線路或混合線路的第一級分支線上，實現近期建設目標，即通過就地式饋線自動化與故障自動化定位相配合，構建“二遙”綜合系統；充分考慮基建配電網新建情況，或配電房、開關站的改造情況，在此基礎上配套進行電網自動化改造，建設起“三遙”綜合系統；對不在配電網改造計劃范圍內的開關站、配電房、電纜分接箱，以及純電纜線路，可先應用故障自動定位技術，而后再逐步擴大自動化建設范圍。

2.2 自動化的實現途徑

（1）主站?？h級配網自動化主站可以采用集中采集、分區應用的模式進行建設，該模式具體是指在地方供電局的調控中心內建設配電自動化主站，對轄區范圍內所有配電設備的運行數據進行集中采集和處理。同時可在縣供電公司建設遠程工作站，對轄區范圍內配電設備的運行狀況進行實時監測。地方供電局的配網自動化可以就地式饋線自動化為主，主站可選擇集成型主站，這樣能夠滿足未來的發展需要，減少重復建設；軟件根據簡易型的原則進行配置，先實現故障快速定位功能，逐步實現饋線故障自動化處理、事故反演、網絡重構等功能。（2）饋線自動化選型。就地饋線自動化較為常用的方式有兩種，一種是電壓時間型，另一種是電壓電流型，這兩種類型的就地饋線自動化均適用于架空線路和混合線路，前者采用的是自動化負荷開關，能夠實現對故障區段的快速隔離和非故障區段的快速復電，但在故障發生時，變電站出線斷路器需要完成兩次重合閘，并且要承受故障電流的沖擊，這樣容易對站內電氣設備的運行造成影響；后者是在主干線上設置分段斷路器，其不僅能夠減少變電站出線斷路器的跳閘次數，從而降低對站內電氣設備運行的影響，同時還能使故障停電范圍縮小，有助于確保線路的供電可靠性。通過兩種方式的對比，建議在縣級智能配網自動化的建設中，采用電壓電流型就地饋線自動化。（3）故障自動化定位。根據饋線自動化開關布點，合理選擇故障指示器的安裝位置。在10kV線路中，可將自動化故障指示器分別設置在4個不同分支線上。若在線路T接處安裝故障指示器，則應多設置一套指示器；選擇主站架空線路中分支線路與主干線的連接處，設置一套自動化故障指示器；采用太陽能板和電池混合供電的方式，為故障指示器提供電源，滿足通信終端工作的用電需要；在10m范圍內，故障指示器可與一套通信終端實現無線通信，通過通信終端向主站上傳送遙測信息。

3 結語

總之，在智能電網的發展進程中，配電網自動化是一個主流趨勢，通過配網自動化的實現，不但能夠使供電可靠性進一步提升，而且還能提高供電企業的經濟效益，有利于促進企業穩定、持續發展。鑒于此，應當加快縣級智能電網自動化的建設速度，提高縣級電網的自動化水平，這對于促進縣級電力事業的發展具有非常重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 顏志強.智能配電網與配電自動化的分析[J].科技創新與應用，2014（12）：69-70.

[2] 阮春華.縣級電網自動化升級改造的建設方案分析[J].科技經濟市場，2014（12）：52-54.

第2篇：智能電網的意義范文

關鍵詞 電力工程技術；智能電網；建設；應用

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

現在因為人口的逐漸增長，能源供應問題變得越來越突出，同時對電力工程技術無論是需求還是要求均變得越來越高。智能電網能夠有效的實現電網的可持續發展，同時智能電網具有自愈能力強、頑強、堅固、實用性強、經濟性高等特點，已經受到越來越多人的青睞。電力工程技術是智能電網建設常用的技術，可以有效的提高輸電的穩定性，可以支持大多數智能電網中的設備電源等。智能電網建設已經越來越離不開電力工程技術。

1 智能電網的特點

1.1 智能電網有非常好的自愈能力

電網所使用的智能系統，可以在其出現問題時對其進行很好的“自我療傷”，也就是自愈。智能系統的分析能力以及安全評估能力本身就非常強，再加上具有極高的預防以及預警的功能，能夠在不同的運作情況下，自動的診斷故障出現的部位，然后對該部位進行隔離或者是系統自我恢復等。

1.2 智能電網的實用性強、經濟性高

電力市場的運營離不開智能電網的支持。智能電網可以有效的幫助電力市場以及電力交易的開展，最大限度的優化資源配置；同時通過智能電網的運作，可以降低電網的損耗率。

1.3 智能電網非常頑強、堅固

電網系統是非常龐大的，一旦其出現故障或者是受到干擾，由于電網主要是被智能所控制，則電網仍舊可以正常持續的為電能用戶穩定的供應電力，防止出現大面積的停電情況，降低由于停電而導致的經濟損失；如果出現自然災害或者是非常惡劣的氣候條件，智能電網仍舊可以維持電力系統大范圍持續、安全運行。所以說，智能電網是非常的頑強以及堅固的。

2 在智能電網建設時電力工程技術的總體應用

2.1 電力工程技術在智能電網電源的應用體現

電力工程技術可以支持大多數智能電網中的設備電源，比如說使用頻率較高的恒頻交流電源、蓄電池需要使用的直流電源以及變電所需要使使用的交流電源等等。具體的技術功能可以在智能電網電源電能的質量提高方面得以體現。通過對電能的質量等級進行建立或者是劃分，以及對電能質量常用的評估方法進行分析，并與供電實際的經濟性要求相結合，可以建立起用戶經濟性以及技術質量等級劃分標準體系，同時根據相關法律法規，對智能電網建設的各個方面進行有效的提高，以盡可能的加強該電網的經濟性。

一般來說，調諧濾波器技術（連續型）可以有效的提高電能質量。該技術不但能夠加強電能的質量，同時還可以提高經濟性能、減少成本，市場前景極為廣闊。

2.2 電力工程技術在智能電網輸電方面的應用體現

因為智能電網所要求使用的電網工作狀態要持續穩定、電能質量要高，上述內容的實現是離不開無功補償技術以及諧波抑制技術這兩項電力工程技術的配合以及支撐的。在一些國家，由于輸電工程的輸電的容量非常大或者是線路比較長，通常會使用直流電這種輸電方式來完成。我國現在的輸電線路的建設，特別是一些輸電線路，比如說高壓直流電，一般送電以及受電兩端的逆變閥裝置或者是整流閥裝置會采取晶閘管變流裝置。上述設備的應用，不但使得智能電網的輸送的容量變大、穩定性變強。而且正是由于這些裝置的應用，有效的防止甚至是避免了智能電網出現電壓的突然閃變或者是降低，與突然停電的情況，大大加強了供電的質量以及效果。

3 在智能電網建設時電力工程技術的具體應用

3.1 柔流輸電技術

大部分的清潔度比較高的新能源等輸送到智能電網中的技術會使用柔流輸電技術。該技術主要是利用電子技術、微處理技術以及控制技術等形成可以靈活控制交流輸電的技術。由于現在階段我國主要是使用電壓比較高的輸變電進行智能電網建設，而且在建設時需輸入部分新的清潔能源，以達到隔離能源的目的。柔流輸電技術可以更好地滿足上述要求，同時該技術在智能電網建設過程的需求正在不斷的提高。把電力工程技術有機的結合各種控制技術，能夠達到控制以及調節電網參數的目的，使電網可以穩定運行，有效降低輸電的損耗。

3.2 高壓直流輸電技術

現在很多的直流輸電系統環節均在使用交流電這種輸電方式，然而輸電的過程卻是采取直流電這種方式。該技術的使用可以對換流器進行合理的控制使用，更好地進行逆變或者是整流。部分直流輸電系統，如重量較輕的系統，其換流器通常使用一些能夠關斷的元件組合而成的，其不僅經濟性能強，而且還可以加強輸送的穩定性，同時其還可以應用在一些如海島供電等比較孤立的地域，以及距離較短的直流輸電工程之中。直流輸電技術（高壓）一般會應用在遠距離輸電中，其未來將會應用在容量更大、距離更遠的輸電工程中。

3.3 電力工程技術在智能電網中的重要意義

在電力系統方面，能夠降低總發電所需要的燃料費用，這樣就能夠在一定程度上降低成本，減少建設投資，電網的輸送效率也會有所提升。

在用電客戶方面，可以提供比較便捷的服務，不僅終端能源的利用效率大大的提高，而且電量消費也能夠節約利用，供電可靠性和穩定性也會大幅度的提高，電能的質量也會有所改善。

在環境與節能方面，可以在提高能源轉換效率，節能減排的同時，促進清潔能源的創新與開發，除此之外土地的整體利用率也會有所提升。

其他方面，主要就是對我國社會生活以及國家經濟的有利影響，能夠促進我國經濟的協調可持續發展，同時拉動就業，緩解就業壓力，有利于社會的穩定。能源供應方面也能夠保障其安全性，能源轉換效率也會有所提高，交通運輸壓力就會相應的減輕。

實際上我國還是一個發展中國家，就技術而言，還需要有很大的提升，所以在經濟全球化的今天要真正的發展技術，提高我國的智能電網建設質量，就需要充分利用經濟全球化這把雙刃劍，充分利用國際國內兩種市場兩種資源，有效地規避不利因素來發展自己。只有電力工程技術不斷地發展和創新，才能夠促進我國電力事業的進步。當然專業性的人才也是必不可少的，不僅要加強我國的教育事業，培養動手能力比較強，理論知識比較豐富的實干人才，同時也要引進國外具有豐富經驗的國際人員，為我國的智能電網建設提供比較新鮮的元素，促進我國智能電網的健康發展。

4 總結

電網建設作為社會設施建設的基礎項目之一，隨著我國當前的電網運行環境逐漸的發生改變，社會各行業對于電網的需求量越來越高。由于智能電網具有自愈能力強、頑強、、實用性強、經濟性高、堅固等特點，可以有效的推動現代社會的建設。電力工程技術作為智能電網建設的基本技術，在我國現在智能電網的建設中有著非常好的發展前景。

參考文獻：

[1]田科峰.電氣設備智能化技術在智能變電站的應用[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2010（3）.

[2]王正風，高濤.智能電網調度運行面臨的關鍵技術研究[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2011（S1）.

[3]田建偉，胡兆光，吳俊勇，周景宏.遠距離大容量風水互補系統的優化調度[J].北京交通大學學報，2011（5）.

第3篇：智能電網的意義范文

關鍵詞：電網規劃；智能輔助決策；設計與實現

中圖分類號： TU994 文獻標志碼 A

在新時期，我國的電網規劃面臨著如下的幾個問題：如何研究從整體把握電網規劃，確保電網以及電源建設的協調發展；如何有重點的針對電網抗災能力；電網不完善的評估體系如何優化；提高電網規劃智能化，達到統一的平臺的支持。鑒于以上方面，本文設計了新的決策系統，將多種技術的最新成果引入電網規劃。如今，該技術以得到實際的應用。

一、建立電網規劃智能輔助決策系統的意義

電網是供電系統各級電壓電網的統稱。他是現代化城市建設的最基礎設施，也是電力系統的負荷中心，是城市規劃的重要基礎，也是一個地區總體規劃設計的重要部分。決定著城市規劃的水平的總體質量。城市電網規劃的總體水平，反映了城市規劃中電力系統的建設水平，它也關系到城市的政治、經濟等其他領域，因此科學的建設電力基礎設施，科學有效地規劃城市電網，對城市建設具有重大的社會意義和經濟意義。

對城市電網的科學規劃，要求我們不僅要了解和掌握負載和負載分布的現狀，也要清楚知道負載和負載分布的相關歷史數據。同時我們還要掌握這一地區的近年來數據，包括土地面積、人口數量和分布、大型企業分布、城市主干道路情況等等。在掌握第一手數據后，我們要利用計算機等工具對上述數據資料進行分析整理推衍，得出相關分析結果的報表。雖然使用的計算機，但仍然僅僅停留在手工操作階段。方法傳統，需要大量的人力物力和財力支撐。分析的方式也是依靠以往經驗和相關數據的人工比較完成的。對于這個復雜、多變、多因素的電網規劃問題，現有的方式方法亟待改善。因此就要求我們建立一個電網規劃的智能輔助決策系統。替代傳統方式，解放出大量人力物力。利用該系統得出的數據，經相關專家進行分析整理得出更加科學高效的電網規劃方案。這是擺在我們面前的重要課題。

鑒于此，研發電網規劃輔助決策系統，就可以有效地擺脫能傳統手工方式的繁雜工作。利用系統得出的分析數據，合理地規劃設計，充分利用資源。使我國電網得到快速高效地發展，適應經濟和社會發展的需要。

二、我國電網規劃發展現狀

目前，我國電網處于高速發展階段，建立特高壓電網網架、建設智能電力網絡、有效分配電力資源，開展清潔能源建設等多項工作是我們現階段的重要任務。這對我國電網規劃工作的開展提出了很高的要求。因此我們需要制定能夠適應我國電力網絡未來發展的、抵御各種挑戰的、擁有智能電網特性的電網規劃方案和體系，實現“智能化”的電力網絡。

2.1電網規劃的概念

電網規劃也叫做輸電系統規劃，他是在負荷預測和電源規劃的基礎上開展的。開展電網規劃工作可以確定在何時、何地投建何種類型的輸電線路及其回路數，從而達到規劃周期內所需要的輸電能力，達到在滿足各項技術指標的前提下使輸電系統的費用最小。保持電網的可持續發展。城市電網規劃是城市電網發展和改造的總體計劃。它是城市總體規劃中的重要組成部分，也是各層次規劃的一個重要內容，在城市總體規劃、分區規劃、專項規劃和控制性詳細規劃中都能得到充分體現。城市電網規劃是一項復雜的系統工程，他是在大量城市發展的歷史數據的基礎上，還需要對現狀網絡進行深入的分析，同時，也要對城市的未來發展情況有比較全面的了解。

2.2我國電網規劃的現狀及存在問題

我國的電力市場改革才剛剛起步，當前我國的電力產業廠網已經徹底實現了分離，但零售環節仍然與輸配電網絡捆綁在一起。綜觀西方發達國家電力工業的市場化改革，無一例外地都引入用戶對電力供應商的自由選擇權，在發電市場和零售市場兩個市場上同時引入競爭。通過公平競爭，用市場手段優化電力資源配置，從而提高整個電力工業的效率，降低電價。當前我國正在深化電力改革，應該認真分析研究其他國家成功的電力改革進程經驗和應對問題的解決策略，為我國的電力市場改革進一步構建完整的競爭性零售市場提供有益的借鑒。如今，我國電網規劃主要存在如下問題：一是規劃不協調，配置混亂，導致部分地區供電不足，事故頻發；二是需要健全分析和評估機制。

2.3電網規劃系統層級分析

電網規劃輔助決策系統采用混合架構，并大致分為多個層級，多個層級分別為數據、分析、應用、評價等。數據層一般采用大型數據庫建立而成，完成與電力系統的程序接口，建立數據平臺；分析層會對數據層進行數據挖掘，并將關鍵信息提取出來；應用層則是根據分析結果輔助完成方案設計；評價層是對電網規劃方案進行全方位的綜合評價；決策層會根據相應的評估指標來選擇最優化的規劃方案。

到目前為止，我國的電網工作正在以飛快的速度前進，這就對電網規劃提出了全新的要求，同時隨著我國電網規劃的不斷深入，也使得傳統的規劃方式得到了改進，目前，主要討論的問題主要包含了電網脆弱性、穩定性等，并對這些問題予以解決，從而幫助電力規劃打下基礎。隨著電網的發展，如今我國電網已經進入了大電廠、遠距離輸電的新時代。面對這樣一個超、特高壓的特大電網，如何保證系統的穩定運行就成為了我們面前的重大課題。

三、智能輔助決策系統的建立及主要特點

3.1電網規劃智能輔助決策平臺的建立

我們建立了基于GIS的電網規劃平臺。借助GIS平臺，系統能夠同時實現按時間和方式規劃的展示信息，建立滿足不同層次，不同分析的結果數據，由此來滿足日常規劃工作的需求。本文所提出的電網規劃智能輔助決策平臺，是將計算機分析軟件、復合預算等多種功能進行整合，以“智能化”設計理念作為業務流程的導向，并提供以平臺設計為基礎的解決方案，將科學計算和數據集成進行一體化，建立電網規劃智能輔助決策平臺，從而使電力系統可以得到強大的平臺支持。

3.2利用決策系統實現電氣計算的可視化

GIS是計算機圖形學、測量與遙感等多種技術的結合產物。決策系統將充分發揮GIS平臺強大的圖形展示功能，可提供豐富的視圖展示手段，為規劃人員提供了一套可視化的認知和操作平臺。該系統對同一套規劃數據提供地理接線圖與電氣接線圖兩種可視化交互展示模式，并實現了由地理接線圖自動生成電氣接線圖的功能，支持地理接線圖、電氣接線圖的雙視圖顯示以及同步操作。此外，針對規劃所需變電站內部連接情況輔助以站內主接線圖進行展示，能夠滿足規劃領域不同層面分析決策以及規劃日?；ぷ鞯男枨蟆?/p>

3.3電網規劃方案更加可靠

建立更加細致全面的電網規劃評估體系，電網規劃分析完成后，GIS會生成大量的報表和規劃文本。并對最終的規劃結果進行匯總管理，并打印出相應的文本。此外，系統還提供了多種形式的自定義報表功能，都由設備直接更新和生成。我們只需操作計算機就可實現所有信息的導入和導出及信息的更新，使規劃人員擺脫了日常工作中最繁瑣部分。使得電網規劃數據更加可靠。

3.4電網適應性更加智能

電網規劃工作的開展，是在分析電網現狀了解電網擁塞、分配不均等現象的基礎上，進行分析整理，得出改善電網結構的結果，以增強適應性，使其更加智能。以經濟性為準則，能夠在一定負荷與裝機容量基礎上，對電網輸送能力進行智能評估，促進電網的有序快速發展。

3.5實現了電網規劃的有效決策

不同的規劃方案對于電網的經濟性都有著不同程度的影響。當存在資金瓶頸時，應先確定項目投資的順序，這是電網企業的首要問題。智能輔助決策系統，引入投資優先級，能夠為項目的安全和經濟效益考慮，從而實現有效條件下的投資排序。

四、電網規劃智能輔助決策系統的功能

本系統應是建立在大量理論數據基礎上，能夠為決策提供技術支撐等功能。

4.1預測功能

系統建立了平均、綜合預測等多種預測模型?？梢詫δ车貐^每年或者每個月的最大電量進行預測，并提供可信的數據，使得用戶可以對模型進行篩選，并形成預測報告。

4.2投資優先級決策功能

在已有基礎上，建立投資優先級決策模型，對規劃項目進行分析，了解負荷情況，計算各個項目故障情況及對系統的影響度，影響度大的則投資優先。

4.3多種電網規劃方案對比功能

不同規劃方案的對比是比較不同方案的技術，經濟，客觀條件下的優缺點和可行性。比較內容包括技術參數、規模，預算等等。而電網規劃方案本身非常復雜，并具有不確定性，因此方案的對比也是非常復雜的。不僅需要做地區之間的比較，而且要做不同年份，不同情況下的比較，也即橫向和縱向的比較。不同方案的可行性和必要性比較由為重要，然后在從設計上比較不同方案的優缺點。本系統可以代替人工決策， 減輕規劃人員工作量，進一步增強了規劃的科學可信度。

4.4智能化全方位評估功能

這個功能的原理是基于電網基礎，考慮線路輸送極限以及不考慮線路輸送極限的兩種情況下，分別計算發電機組的處理，比較兩種情況，潮流變化率大的效益則較高，反之效益較低。適應性評估模型中包含有兩個模型，分別為火電機組處理優化模型以及潮流評估模型。前者采用逐臺投入的方式，確定最經濟的處理情況，直到全部滿足為止。

在電網的建設過程中，可以將能夠反應規劃方案特性的指標進行組合，并建立包括線路與電量分析等大數據在內的評估體系，例如，在電網建設中，可以再評價體系當中加入環保指數，這就可以體現當前電網建設中低碳的要求。

五、電網規劃智能輔助決策系統的功能實現

決策系統覆蓋電網規劃工作的全過程，可以在系統中完成規劃，同時具有對電網的適應性進行決策的功能?？蛇M行投資優先級決策，可視化電氣計算項目管理等。是面向電網規劃人員的智能輔助決策系統，根據電力規劃流程的需要，我們將系統設計為以下模塊，并就主要模塊進行闡述。

其中基礎信息模塊為這種系統對電網中線路、機組等設備，以及電量、經濟等信息進行導入和維護?，F狀分析模塊為通過與GIS結合，展示電網負載率等相關指標，同時給用戶提供適應。對電量、國民經濟等多方面進行多層面分析，幫助用戶了解市場狀況，實現對電力市場的分析。市場預測部分為以完備的預測方法為基礎，對電力電量實現多時間的預測，并可根據需要，選擇預測的方式，對多級電網的預測進行有效地平衡與協調。電源規劃為對指定的年份進行電力平衡計算，充分考慮水電特性，以確定系統是否滿足需求。這種功能模塊有效的提高了工作效率。電網規劃部分為直接獲取電力預測結果，分電壓等級進行決策，并根據GIS上發電廠情況進行網絡規劃，實行不同方案的分別管理。

我們也可以實現無電源規劃方案、多種電網接線方案的調度模擬?？梢缘玫较到y檢修計劃、可靠性指標以及環保型指標等計算結果?？梢詫崿F不同電源規劃方案的多種組合，可以實現不同方案之間的比較及對不同符合水平的敏感校核等。

如今，人工智能已經用于各個領域當中，但電力系統復雜龐大，如何有效的利用人功能，增強系統的智能型，依然十分的漫長。但在研究出氣，可以嘗試針對某一時間，比對系統給出的方案和實際的調整方案，修正結論。

參考文獻：

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[4]黃映，李揚，翁蓓蓓等.考慮電網脆弱性的多目標電網規劃[J].電力系統自動，2010，34（23）

第4篇：智能電網的意義范文

關鍵詞：智能電網；監測；集成平臺；信息模型

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A

隨著信息化時代的到來，在配電工作當中應用計算機設備已然成為主流，數字電網能夠極大地降低能源損耗，減少氣體排放量，為企業帶來可觀的經濟效益。通過針對智能電網展開深入的研究工作，不但可以促進電網調度調配能力的全面提升，減小輸配耗損率，同時還可產生出巨大的經濟效益與社會效益。因此，就展開相關的研究工作便具有極其重要的作用與價值應當引起人們的重視與思考，據此下文將就智能電網的監測集成平臺統一信息模型展開深入地分析與探討。

一、智能電網概述

智能電網即為在傳統能源網絡當中應用以現代化的信息技術手段，進而促使電網的可控性與可觀性得到極大的提升，從而實現對傳統電力系統所長期存在的能源利用率不高、互動性不足、安全穩定分析難度大等問題予以有效改善；并且在對能量流進行及時調控的過程中，更有助于分布式新能源發電以及儲能系統的接入與應用。智能電網最為顯著的一個特征即為具備良好的可觀性，也就是應用網絡信息技術，對電力系統當中的各個節點狀態能夠進行實時性的監控。其另一項主要的特征是在發電、用電兩方的動態互上，即：采用實時所獲得的用戶用電信息與電網發電信息來對電力能源的供應及配給情況進行適當的優化處理。由電力輸送的末端用戶角度來看，智能電網的目的即為對整體電力資源的全面統籌調度，最終向用戶提供以低廉且穩定的電力能源。

二、監測集成平臺設計

監測集成平臺重點就包括了控制中心、遠動通信以及變電站監測系統等幾部分所共同構成。在這當中，變電站之中主要就涵括了站控層、間隔層與一次設備。（1）站控層。主要進行對所測得的數據收集、存儲及初步判斷，同時將實時所獲取到的信息內容發送至遠動通信服務器。控制中心進行CIM模型統一編程，對數據I型逆襲進行整理、獲取，同時采用系統結構來進行狀態評估、問題診斷等。（2）間隔層。對本層數據進行實時性的采集；推動操作閉鎖功能；對統計計算采取優先控制、數據采集及命令控制；承擔著上下級之間的通信功能，也就是同步達成了和過程層以及站控層當中的網絡通信功能。在此方面便重點涵括了主變壓器監測LED裝置、紅外成像監測LED裝置以及容性監測LED裝置等。（3）一次設備。這一部分是電力系統的核心構成部件，承擔著生產、運輸以及配置電力能源的功能。一次設備有：發電機、變壓器、電纜、斷路器、輸電線路、隔離開關等。

三、統一信息模型在監測集成平臺中的應用

基于所構建起的監測信息模型，來將SCL模型轉換為CIM模型。在此過程當中其適配流程為：（1）利用LED配置工具及系統工具來將SCL當中的LED信息文件轉變成為內容，并促成對SCL文件的配置；（2）采用智能轉換模塊來進行模型轉變，將SCL轉換為CIM或XML文件。（3）利用EMS系統來針對已經轉換完成的SCL文件予以理；其中若存在有記錄信息，則先行檢查其有無出現改變，若存在改變情況則降至存儲到數據庫內，若沒有明顯改變，便可直接存儲到數據庫系統當中，通過其余模塊來針對所監測的信息與記錄內容采取分析與處理。圖1為文件轉換模塊的流程圖。應用監測模型以及映射規則，采取智能轉換模塊可促使對模塊實現智能化的轉換，并且能夠實現將SCL文件轉換成為CIM或XML文件，從而也就使得IEC61860以及IEC61980兩項標準針對典型設備所產生出的模型異構問題迎刃而解。

結語

總而言之，作為智能電網當中的一項核心構成要素，電網監測工作可以實現對輸變電設備狀態的監測，分析數據通信及有關數據信息，并可為輸變電設備出現故障問題后作出相應的預測與補救措施，對于降低設備維修費用及減小損失意義重大。而隨著計算機技術的發展電網發展也越來越趨向于智能化，在本次研究中重點就智能電網的監測集成平臺統一信息模型展開了深入的研究工作，提出了一種有效的監測統一信息模型。最終希望借助于本文的研究工作，能夠為有關的智能電網建設提供一些可供參考的內容。

參考文獻

第5篇：智能電網的意義范文

關鍵詞：智能電網；電力調控；一體化

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）11-0099-01

調控一體化運行模式就是把電力的監控和調試合二為一，使用先進的技術把對電網的控制提升到自動化、智能化的效果上來。如果真正在一線進行了落實，對變電站的監控就可以完全自動化，不需要有人值班，而維修操作人員值班的人數將大幅度減少，除此之外，監控中心不需要人員監管，系統會在全天進行監督管理，發生問題自動報警。

1 電力調控中面臨的問題

1.1 電網管理有很大的局限性

隨著城市化發展速度的加快，在大城市進行電網架設中已經開始從架空線向電纜轉變，也就是在未來配網線路要實現電纜化，在現在運行的配電網絡中，都是用單條輸電線混合使用，因此在進行電網的管理中，主要包括對電纜、架空線、開關站的管理，因此給管理人員帶來了很大壓力。如果依然使用舊的管理制度，不僅操作流程出現問題，而且人員協調也會帶來麻煩，因此必須使用現代電力調控一體化的上層建筑的管理機制，改變原有的工作流程，整合過去的配電資源，對電網實施效率化和集約化管理，從根本上提高電力事業的經濟效益。但是就目前而言，大多數的配網維護部門非常分散，外行人感覺各司其職，能有效的進行管理和控制，但實際上在管理中，由于協調不流暢，很多管理數據容易丟失，最終導致管理上出現問題，反而增加了工作量和工作難度。

1.2 電力調控人員管理方法不正確

工欲善其事，必先利其器，但是如果只有好的管理工具，沒有科學的管理方法也是不夠的，在現階段的管理工作中，不同的地區有各自的電站管理部門，由于電網設備非常大，而且電網覆蓋面積非常廣，如果僅僅利用這些人員進行管理，那么工作量將是巨大的，根本不符合實際情況。除此之外，電力調控人員在管理上有很多弊病，例如沒有結合故障的情況選派維修人員，有些故障嚴重的地點派遣的人員少，而有些1到2個人就能完成的工作，卻派遣了很多人，導致人員分配嚴重不合理，工作量分配不均勻，最終保證不了很好的工作質量。長此以往的繼續下去，將會打消一線員工的積極性，在管理上沒有做到物盡其用，人盡其能。很多電網設備操作環節非常復雜，因此員工要有很豐富的經驗，操作上才比較快捷，如果派遣新人進行檢查維修，那么極大的降低了工作效率，這都是有待解決的問題。

1.3 盲目調控導致混亂

電力調控中的人力調控有很大盲目性，再加上管理分散，達到不了很好的管理質量和管理目標，在日常的調控操作上分析，還使用著過去的方法和經驗，沒有與時俱進，在管理中沒有體現信息化，智能化，因此很難提高工作效率，也實現不了電網的可持續發展。進行配網架空線路的開關變更操作時，基本上都會發生意外，這些是很難進行調控的，另一方面，配網的運行部門在調控前，需要上交一張電網或數張單饋路圖，沒有上交區域性的電網圖，調控人員的意識比較局限，其沒有認清整體框架結構，因此單方面調控有很大局限性。

2 智能電網的電力調控一體化建設

2.1 提高電網的管理模式

配網調控一體化建設比較復雜，因此在建設之初就應該統一管理模式，同時制定一個合理的參考標準，讓系統有一個很好的操作性和互換性，建立配網調控一體化時，一定要讓人和設備很好的結合，結合綠色電力相關細則和要求，確保電網運行的可靠性。在主網中有很多變電設備，輸電電纜，如果不嚴格管理，將會給企業造成非常大的損失，主網線運行時一定要確保設備的安全性，讓其達到有關的技術標準。管理中從實際出發，合理的調整人員，給能力突出的員工一個舞臺，如果能力不足，就進行學習和培訓，實踐操作達不到要求就進行淘汰。

2.2 有關GIS的配網調控一體化技術

配網調控一體化就是把SCADA系統的智能指數進一步升級，例如在原來的監控隔離、配電網調度狀態下，可以對配網線路進行遠程監控，而對于那些沒有安裝自動化設施的線路，就只能繼續使用手工圖冊翻閱進行管理。如果建立基于 GIS 的配網調控一體化模式，就有效擺脫了傳統方式的困窘。該模式可以在自動化配網管理方式下，進行自動化信息的接入，對配網進行一體化調度，對配電網絡進行全天監控。

除此之外，還可以在GIS平臺上建立電子地圖，能夠顯示具體的地理位置，對配網設備進行分層分類的管理，該技術可以再現現場事故，在管理中非常直觀有效。配網如果發生故障，各個班組能迅速進行維修，避免了盲目配調的問題。SCADA技術比較成熟，在實際使用中可以進行監控操作、在線分析等。監控中得到的實時配網信息可以在 SCADA系統作用下，實現圖像的展示，讓管理的工作人員觀看更直觀。處理SCADA 和GIS的數據時，避免出現電網數據差異、重復錄入電網數據、二次繪制圖形界面等問題。在使用先進技術進行科學管理的同時，也要加強電力企業集團管理團隊的建設，積極培養這方面的人才，充分調動員工的工作積極性，讓其各盡所能，讓個人價值都充分發揮出來。

2.3 提高配網的管理能力

為了提高配網線路的管理能力，解決盲目配調問題，一定要結合配網的管理特點，將SCADA和 GIS系統進行互容，這樣就互相彌補了各自的缺陷，同時也讓二者的優勢相得益彰。把SCADA 所具備的功能移植到GIS中，實現對配網調控的一體化設計，結合國家的電網規定，為了保證配網數據的完整性，同時在未來GIS電網平臺要頻繁的和生產管理、用電營銷等系統進行數據交換，因此設計時可以把 GIS電網平臺和其他的各系統集成數據進行結合，這樣數據交換的過程會更加穩定可靠。由于地理位置不同在一定程度上會影響配電網絡的運行，因此要加強對配電網絡的管理，實現自動化設備的接入是一個捷徑。為實現一致性維護電網結構模型與設備臺賬，管理中應該結合設備的靜態參數、運行信息、位置信息、空間關系，保證運行過程中有效的進行設備管理。除此之外，還應該建立科學的集成機制，挖掘SCADA系統和GIS電網平臺的優點，對不必要的環節進行消除。例如在GIS電網平臺上，對虛擬圖形展現出的電網部分重新建立一個一體化的數圖模型。另一方面，經過唯一的設備標識，其他有關的系統能夠進行設備查詢和設備統計。利用這種業務集成模式，GIS不僅可以發揮很好的服務功能，還可以提供圖形應用集成框架。 封裝GIS集成的應用功能，GIS應用框架在其他系統的配合下，能夠進行大范圍的集成操作，如果由框架不能達到有關的功能，使用集成經過GIS 服務可以直接調用實現。

3 結 語

構建完善的調控一體化系統，可以保證我國電網運行的安全穩定，如果發生故障也可以及時的進行維修和管理，因此在以后的工作中，有關企業必須在自動化、智能化、一體化方面加大研究力度，突破技術瓶頸，進一步完善管理方法和配網調度中存在的問題，推動我國能電網的電力調控一體化發展，提高企業的競爭力。

參考文獻：

第6篇：智能電網的意義范文

【關鍵詞】智能光網絡 電力通訊 應用 實踐

隨著社會的發展，對于電力通訊的安全性、穩定性、快捷性等提出了更高的要求。尤其是在經濟全球化的形勢下，電力通訊技術的改造升級變得越來越重要。電力通訊是電力系統的一個重要組成部分，是確保電網安全穩定運行的基礎性設施，也是社會發展的基礎保障設施。在電力通訊技術不斷改造升級的過程中，智能光網絡應運而生。智能光網絡是一種專門針對信令網的新型組網技術，它能夠自動進行光網絡連接和交換，解決了傳統網絡中存在的安全和使用率低、靈活性差、擴展性差等缺點，更加符合現代社會電力網絡通訊的實際要求，因此值得推廣應用。

1 智能光網絡的概念和特點

光網絡指的是使用光纖作為主要傳輸介質的廣域網、城域網以及其他大范圍局域網的網絡結構。智能光網絡（ASON）也稱自動交換網絡，是光網絡的發展。是一種由用戶動態發起業務請求，網元自動計算并選擇路徑，并通過信令控制實現連接的建立、恢復、拆除，融交換、傳送為一體的新一代光網絡。智能光網絡在各種傳送技術之上增加了獨立的控制平面，因此可以支持目前傳送網可以提供的各種速率和不同信號特性的業務。此外，該網絡還能夠在兩個客戶網元之間提供具有固定帶寬的傳輸通道。

將智能光網絡引入電力通訊中，是因為它有以下幾個方面的優勢：

1.1 智能光網絡提高了網絡寬帶的利用率

在傳統的光傳輸網絡中，為了保護網絡的穩定性通常會預留百分之五十的寬帶，這在一定程度上就降低了寬帶的使用率以及網速的流暢性，造成了資源的浪費。而智能光網絡具有動態保護機制，在無須預留寬帶的情況下仍能夠起到保護網絡穩定性的作用，且流暢性比較高，降低了資源的浪費，提高了網絡寬帶的利用率。

1.2 智能光網絡具有保護恢復機制

相比于傳統的光網絡，智能光網絡增加了控制平面，因此具有智能、多樣化的保護恢復機制。智能光網絡主要通過使用一個預先分配好的備用資源來代替已經失效的信息資源，當發生故障的時候能夠快速恢復，保障正常的工作運行。此外，智能光網絡還具有獨立完成保護工作的作用，能夠和傳送平面、控制平面協調完成信息資源的恢復工作，從而保護信息資源。

1.3 智能光網絡能夠簡化網路結構，節省運行維修成本

傳統的光網絡往往需要多套ADM系統疊加運行，這雖然提升了運行效率，但需要擴大機房面積，配置很多的維護人員，從而也就增加了維護成本。而智能光網絡在各個骨干節點都設置了OCS大容量設備，因此可以有效避免ODF的轉接，不需要擴大機房面積，也不需要更多的維護人員，從而降低了網絡運輸維修壓力和費用。

此外，智能光網絡還降低了對用于新技術配置管理的運行支持系統軟件的要求，只須維護一個動態數據庫，減少了人工出錯機會。

2 智能光網絡在電力通訊中的應用實踐

從技術的角度講，在電力通訊系統中采用智能光網絡首先要充分的利用網絡資源，保證投資條件，從而能夠投少產多。其次要堅持網絡技術的標準，堅持網絡的兼容性，并將信令的協議標準放到首位。第三，要根據自身實際情況以及網絡發展需要開展智能光網絡新業務。從而逐漸完善智能光網絡。具體來說智能光網絡在電力通訊中的具體應用主要包括以下幾個方面：

2.1 站點的選擇

在電力通訊系統中要使用智能光網絡技術首先必須選擇好智能光網絡的站點。要對站點的業務流向、流量、機房狀況、承載業務種類、光纖等多方面進行綜合考慮，然后選擇那些業務發展好、機房條件好、光纖物理的路由便利的站點作為智能光網絡的站點。此外，站點的選擇以及站點數量的選擇，還要考慮智能光網絡的實際運行需要、特點分級、投資成本、光纜等實際情況。理論上說，站點越多，越能夠發揮網絡的優勢。

2.2 網絡結構的設計

網絡結構設計是智能光網絡應用的一個重要環節。智能光網絡的網絡結構是由軟件計算以及人工調試計算出來的。在設計網絡結構的時候要根據實際需要確定好站點中的光纜數量，網絡分層以及網絡分域。一般來說，光纜數量在4根以上才能充分發揮智能光網絡的優勢。就目前我國電力網絡通訊來說，在城域中的智能光網絡骨干層一般采用“網狀網”的結構方式。

2.3 新舊網絡功能定位

受目前我國電力通訊系統發展的限制，在一段時間內不能完全實現智能光網絡覆蓋每一個地方，智能光網絡和傳統網絡在很長的時間內是需要共同存在的，因此要對新舊網絡進行正確的功能定位。對于傳統網絡原有的業務，要依據不同地方的實際情況采取一步到位或者逐步到位的方式進行分級管理。對于新建立的智能光網絡，要根據不斷增長的數據業務的實際需求，為客戶提供快速、可靠、穩定的新型業務，并對這些業務實施動態管理。

3 結語

綜上所述，智能光網絡是一種由用戶動態發起業務請求，網元自動計算并選擇路徑，并通過信令控制實現連接的建立、恢復、拆除，融交換、傳送為一體的新一代光網絡，它能夠自動進行光網絡連接和交換。智能光網絡在各種傳送技術之上增加了獨立的控制平面，因此可以支持目前傳送網可以提供的各種速率和不同信號特性的業務。將智能光網絡引入電力通訊中，是因為它具有保護恢復機制，能夠提高網絡寬帶的利用率，簡化網路結構，節省運行維修成本。智能光網絡在電力網絡通訊中應用的時候要選擇好站點，做好光網絡結構設計，為新舊網絡功能正確定位，從而充分發揮智能光網絡的優勢，促進電力網絡通訊得到更好更快的發展。

參考文獻

[1]姜瑜.智能光網絡在電力通訊中的應用[J].通訊世界.2013，（09）：116-117.

[2]何青林，蘆振波，李國強.智能光網絡在電力通訊中的應用初探[J].科技風.2014，（03）：27.

[3]蔣麗.智能光網絡在電力通訊中的應用初探[J].電子制作.[J].2014，（20）：199.

[4]姜海泉.智能光網絡在電力通信系統中的應用[J].數字技術與應用.2014，（09）：33.

第7篇：智能電網的意義范文

【關鍵詞】智能電網；智能三相電表；Profibus通訊技術

1.引言

智能電力儀表是一種用于中低壓系統智能化裝置，它集數據采集和控制功能于一身，具有電力參數測量及電能計量為一體，提供通訊接口與計算機監控系統連接。其操作方式人性化，操作者能在短時間內掌握，閱讀數據和參數設置等操作將變得簡單易行。廣泛用于中、低壓變配電自動化系統，工業自動化系統、智能型開關柜、樓宇自動化系統、負控系統、能源管理系統、工廠電量考核管理等。

中國電力科學研究院相關人士透露，國家對智能電網的建設規劃具體思路為：在2020年之前分三個階段實施，第一個階段為2009-2010年，主要是研究和試點；第二個階段是2011-2015年，智能電網將大規模實施；第三階段是2016-2020年，實現整體的完善和提升。國家電網公司正在加緊制定的我國智能電網技術標準包括近200項。由此可見，國家電網提出要建設堅強統一智能電網，其中，堅強主要依靠一次設備完成，而智能要靠二次設備實現，統一則體現了技術標準的統一。反映到設備商身上，二次設備將成為智能電網的主要受益方。而本文中所要論述的智能電力儀表正是構成智能電網的一部分，其對智能電網的建設有著十分重要的作用，綜上所述，對于智能儀表的各種功能的研究和開發具有迫切性和必要性以及廣闊的前景。

2.智能電力儀表的作用以及設計原理

2.1 基于智能電力儀表的電網監控結構與作用

隨著各類精密儀器被越來越多的應用到工業生產過程中，這類精密生產設備對其電網要求也十分高，若是由于雷擊等突發狀況電網出現不穩定時，會對這些生產設備的正常工作產生負面影響，甚至會損壞這些設備，導致很大的經濟損失[5,6,7]。本文設計的智能三相電表適用于集成在提供給工礦企業的控制電網中，其能夠很好的服務于智能電網的建設完善，其作用如圖1如示：

（1）實時監控電網動態，將電網的檢測數據通訊給上位機，再由上位機與供電系統進行通訊，從而有效及時的保證電網的穩定；

（2）當出現雷電等突發狀況出現時，電網出現波動異常，智能三相表將異常反饋給上位機，上位機能夠根據情況及時對電網供電設備進行控制盒保護，防止出現生產中斷以及設備損壞的情況產生；

（3）智能三相表能夠掌握電網中設備的用電狀況，提供大量數據，企業可以根據這些數據制定更加經濟環保的用電計劃。

2.2 智能電力儀表的設計原理

設計的智能三相表能夠測量電壓有效值，電流有效值，有功功率以及有功能量，無功功率以及無功能量等參數的測量。

（Ⅰ）電壓\電流有效值

其通過對電壓\電流采樣值進行平方，開方以及數字濾波等一系列運算得到。

（Ⅱ）有功功率以及有功能量

根據有功功率的公式P=，通過對去直流分量的電流電壓信號進行乘法加法以及數字濾波等一系列數字信號處理后可得到有功功率。

（Ⅲ）無功功率以及無功能量

根據無功功率的計算公式，其計算與有功功率相似，區別只是電壓信號采用移相后90°后的信號。

無功能量的計算與有功基本一致，在此不再贅述。

除了上述的內容之外，本文設計的智能三相表還能測量視在功率以及視在能量，電壓線頻率，電壓電流相角，電壓夾角，電壓電流相序檢測等，由于篇幅原因，就不一一介紹了[6]。

3.智能電力儀表的硬件實現

如圖2所示，在我們設計的智能電力儀表中通過傳感器及采樣電路對電力信號進行采集、變換并送往計量專用芯片，由計量專用芯片得到各電力計量基本參數，CPU可通過通訊獲取所需基本參數，并進行分析、計算，最終得到各電力真實值，例如三相電的線電壓，相電壓，相序等等。然后這些數據會通過顯示電路進行顯示或發給rofibus專用芯片，該芯片會根據Profibus通訊協議完成和上位機的通訊。

如圖3所示，ATT7022B是我們所選用的計量專用芯片。ATT7022B是一顆高精度三相電能專用計量芯片，其能夠測量各相以及合相的有功功率、無功功率、有功能量以及無功能量，同時還能測量各相電流、電壓有效值、功率因數、相角、頻率等參數，充分滿足三相復費率多功能電能表的需求，同時ATT7022B還提供一個SPI接口，方便與外部MCU之間進行計量參數以及校表參數的傳遞，所有計量參數都可以通過SPI接口讀出，其內部電壓監測電路可以保證加電和斷電時正常工作。因此，該芯片完全滿足我所需要的設計要求。

如圖4所示，是CPU和Profibus之間的連接。

其中CPU選用的是ATmega128/128L,而Profibus專用芯片選用的是SPC3。Atmega128是一款基于AVR RISC結構的低功耗CMOS 8位單片機通過在一個時鐘周期內執行一條指令ATmega8可以取得1MIPS/MHz的性能。

而SPC3集成了OSI模型的第一層（特別是模擬傳輸RS485驅動器）和第二層的執行總線FDL以及接口服務和管理協議。余下的第二層功能如用戶接口、數據管理等、就需要通過軟件來實現[1,2]。

4.智能電力儀表的軟件實現

本次設計中主要需要完成的軟件設計包含以下幾個部分：（1）對于ATT7022B計量芯片的編程，以此來達到計算出電力參數的目的；（2）對于CPU的程序設計，本文中主要介紹對于其接收和輸出參數的軟件結構；（3）對于SPC3的程序編寫，本文中會介紹其與上位機的通訊實現以及數據交換診斷的實現。本文中重點介紹Profibus的應用，因此以下重點介紹的是關于CPU的數據交互的實現，以及Profibus專用芯片的數據交互的實現。

（1）ATmega128/128L接收和輸出參數的程序實現

圖5主要是ATmega128/128L接收計量芯片發出數據的軟件實現框圖，而圖6是ATmega128/128L向SPC3發送數據的示意圖。當CPU需要進行數據的交換時，就會調用上述兩種中斷程序，當數據交換完畢后，完成中斷，回到主程序。

（2）SPC3的通訊程序實現

圖7主要是設計中SPC3與上位機進行數據交換和診斷的軟件實現。

5.結語

本設計中的智能電力儀表，能夠在波特率范圍9.6KBd~12MBd下，通過Profibus總線和上位機進行通信，Profibus總線技術具有高效，可靠等特性。因此解決了原先企業產品中使用普通電力儀表帶來的監控滯后以及誤差等問題。同時，又由于本設計中的電力儀表使用的計量芯片和CPU也具有高效的計算速度，因此可以使計量的速度更加快，計量中的誤差更加小，從而進一步增強的智能電力儀表的可靠性。通過在實際產品中的測試，本設計中的智能電力儀表能夠在惡劣的工業環境中良好的景象工作，符合設計要求，并滿足工礦企業的實際需求，到達了我們的設計目的。

目前由于形勢的需要，國家政府的大力推動，智能電力儀表的開發與生產正在國內廣泛的開展，并且涌現出大量的企業以及科技單位來從事研究這些項目，可見這個領域具有十分廣闊的空間和市場。但是，由于我們開拓這塊領域的時間相比國外還有滯后，因此我們的技術水平還有待提高，我們還需要進一步摸索和學習，但是相信前景是美好和光明的。

參考文獻

[1]SPC3. Siemens PROFIBUS Controller User Description,Siemens,1996.

第8篇：智能電網的意義范文

要】經濟的迅猛發展促使智能電網的革新速度也越來越快，最主要體現在智能電力儀表的普遍開發與應用中，同時Profibus通訊技術也為智能電力儀表的技術進步奠定了堅實的基礎。本文主要論述了智能電力儀表在智能電網中的應用原理，并從軟件和硬件兩方面介紹了智能電力儀表的具體應用，以期能夠為相關的實踐提供些許理論依據。

【關鍵詞】Profibus；智能電力儀表；智能電網；具體應用

Profibus是指可以不依賴于設備生產商的過程現場總線標準，具有開放的使用特點，并且在國際上通行的使用標準，在制造業自動化，流程工業自動化等領域中的應用性能頗高，它以國際標準EN50170作為系統運行的根本保證，通過實際的使用增強了其在操作過程中的普遍性。

一、Profibus背景下智能電力儀表在智能電網中的應用概述

智能電力儀表在智能電網中的應用得到越來越多的重視，對智能電網的開發與應用起到良好的促進作用。一般來說，智能電力儀表大多用于中低壓系統的智能化裝置中。智能電力儀表在進行數據采集的時候同時可以對其常用功能采取必要的控制措施，在這一過程中，不僅可以準確測量所有電力參數的具體情況，還可以對電能計量進行記錄與評估。智能電力儀表的操作程序也比較簡單，通常情況下技術人員不用花費太多的時間就可以全面掌握操作的技巧，讀取數據和對參數的設置等也比較簡單容易，所以可以在多種領域中使用，尤其在智能電網的規劃中應用的價值非常高。

南方電網提出要進一步加強智能電網的建設規模與科技化水平，其中最主要的構成部分就是智能電力儀表，它對智能電網的建設具有非常關鍵的提升作用，所以現階段對智能電力儀表的研究與開發工作已經成為行業中的重點工作事項，本文主要介紹的是智能三相電表的應用。

在Profibus背景下設計的智能三相電表可以對智能電網實施動態的監控，及時查看電網運行的情況，可以為上位機提供智能電網的檢測數據，然后經過上位機再將信息傳送給供電系統，這樣就可以大幅度提高電網的穩定性與安全性。

如果智能電網由于遭到雷擊而出現異常的時候，則智能三相電表就會把異常情況及時反映到上位機那里，上位機可以依據具體的問題對電網供電設備實施有效的控制措施，避免設備發生損壞，延長了設備的使用壽命。另外智能三相電表可以對電網中的具體用電狀況進行全面的了解，為電力部門提供相關的用電信息，根據這些數據信息，用戶可以對其用電量加以控制，達到經濟節約的目的。

智能電表的設計原理主要包括對其電壓和采樣得到的電流值進行平方所得，然后再經過數字濾波等的一系列運算得到的。南方電網對智能電網的精密度要求越來越高，這也使得智能電力儀表中的科技力量的投入越來越多，標準也越來越高，現階段的南方電網技術標準已經規定了由200項內容，建設統一的智能電網的力度不斷增大。

二、Profibus背景下智能電力儀表在智能電網中的具體應用

智能電力儀表在智能電網中的應用主要體現在以下兩個方面：

從硬件的應用上來說，在對智能電力儀表的設計中，進行信息采集與整理的部分主要是傳感器和相應的采樣電路，將收集來的信息加以整理和變換，然后發送到特定的計量專用芯片上來，這些計量專用芯片可以獲取電力計量過程中的基本電力參數，同時CPU也可以經過相應的程序獲取準確的信息參數，并將這些參數加以分析和計算，最后可以得出各電力的真實數值，有助于電力系統的調整。智能電力儀表的相電壓、相序等的數值經過顯示器再傳送到Profibus的專用芯片上，這些芯片可以依據Profibus的相關通信協議與上位機進行及時的溝通，完成預定的通信流程。例如通常選用的計量芯片是ATT7022B，它具有非常高的精度，是三相智能電力儀表的專用計量芯片，在實際應用中可以準確測量各相和合相的有功功率、無功功率，還可以測量無功能量和有功能量等，對電壓的有效值以及功率因數也可以進行準確的測量，能夠最大限度地滿足三相復費率多功能電表的需要。在硬件的設計上，ATT7022B另外設置一個SPI接口，極大地方便了和外部的MCU之間的聯系，也提高了計量參數與校表參數之間的傳遞效率。

從軟件的設計方面來說，智能電力儀表的設計過程中包含的軟件主要有以下幾個部分：一是對ATT7022B的專用芯片進行程序的設計，為了實現準確計算出計量參數的目的，二是要科學合理地設計CPU的運行程序，特別是在接收和輸出參數的計算方面要加強對其結構的分析，三是要對SPC3的運行程序進行科學的設計，從而可以保證SPC3與上位機的通信及數據信息交換的準確程度。在CPU需要將數據信息進行必要的交換的時候，使用中斷程序就可以完成整個運行的過程，在所有的數據信息都完成的預定的交換指令的時候，CPU就可以重新回復到主程序的運行上。

在智能電力儀表的設計中，通過Profibus總線和上位機進行連接，不僅可以大大提高Profibus技術實施的可靠性和高效性，還可以降低系統中因使用普通電力儀器帶來的一些問題，縮小系統的誤差，提高智能電力儀表的使用質量和使用期限。在該智能電力儀表中使用的計量芯片也具有很高的配置，同時CPU的計算速度也非常高，所以也可以大大增強各項檢測的準確性，并且此種智能電力儀表可以在運行環境比較差的情況下也可以發揮出應有的功效而不會受到客觀條件的制約，各種配件的設計都滿足智能電網的運行要求，所以受到各個行業的青睞。

結束語

綜上所述，在Profibus技術不斷發展的現階段，智能電力儀表的設計水平得到力很大的提升，在智能電網中的應用也不斷加強，為很多企業以及事業單位的電力運行帶來了很大的便利，智能電力儀表的發展與研究空間非常廣闊，從現階段的實際情況來看，與國外的技術相比，我國在這領域中的技術投入還處于比較低的水平，為了適應市場經濟發展的需要就要根據我國的國情和具體的行業狀況增加資金與科技含量，這也是推動智能電網不斷完善的必要途徑。

【摘

要】經濟的迅猛發展促使智能電網的革新速度也越來越快，最主要體現在智能電力儀表的普遍開發與應用中，同時Profibus通訊技術也為智能電力儀表的技術進步奠定了堅實的基礎。本文主要論述了智能電力儀表在智能電網中的應用原理，并從軟件和硬件兩方面介紹了智能電力儀表的具體應用，以期能夠為相關的實踐提供些許理論依據。

【關鍵詞】Profibus；智能電力儀表；智能電網；具體應用

Profibus是指可以不依賴于設備生產商的過程現場總線標準，具有開放的使用特點，并且在國際上通行的使用標準，在制造業自動化，流程工業自動化等領域中的應用性能頗高，它以國際標準EN50170作為系統運行的根本保證，通過實際的使用增強了其在操作過程中的普遍性。

一、Profibus背景下智能電力儀表在智能電網中的應用概述

智能電力儀表在智能電網中的應用得到越來越多的重視，對智能電網的開發與應用起到良好的促進作用。一般來說，智能電力儀表大多用于中低壓系統的智能化裝置中。智能電力儀表在進行數據采集的時候同時可以對其常用功能采取必要的控制措施，在這一過程中，不僅可以準確測量所有電力參數的具體情況，還可以對電能計量進行記錄與評估。智能電力儀表的操作程序也比較簡單，通常情況下技術人員不用花費太多的時間就可以全面掌握操作的技巧，讀取數據和對參數的設置等也比較簡單容易，所以可以在多種領域中使用，尤其在智能電網的規劃中應用的價值非常高。

南方電網提出要進一步加強智能電網的建設規模與科技化水平，其中最主要的構成部分就是智能電力儀表，它對智能電網的建設具有非常關鍵的提升作用，所以現階段對智能電力儀表的研究與開發工作已經成為行業中的重點工作事項，本文主要介紹的是智能三相電表的應用。

在Profibus背景下設計的智能三相電表可以對智能電網實施動態的監控，及時查看電網運行的情況，可以為上位機提供智能電網的檢測數據，然后經過上位機再將信息傳送給供電系統，這樣就可以大幅度提高電網的穩定性與安全性。

如果智能電網由于遭到雷擊而出現異常的時候，則智能三相電表就會把異常情況及時反映到上位機那里，上位機可以依據具體的問題對電網供電設備實施有效的控制措施，避免設備發生損壞，延長了設備的使用壽命。另外智能三相電表可以對電網中的具體用電狀況進行全面的了解，為電力部門提供相關的用電信息，根據這些數據信息，用戶可以對其用電量加以控制，達到經濟節約的目的。

智能電表的設計原理主要包括對其電壓和采樣得到的電流值進行平方所得，然后再經過數字濾波等的一系列運算得到的。南方電網對智能電網的精密度要求越來越高，這也使得智能電力儀表中的科技力量的投入越來越多，標準也越來越高，現階段的南方電網技術標準已經規定了由200項內容，建設統一的智能電網的力度不斷增大。

二、Profibus背景下智能電力儀表在智能電網中的具體應用

智能電力儀表在智能電網中的應用主要體現在以下兩個方面：

從硬件的應用上來說，在對智能電力儀表的設計中，進行信息采集與整理的部分主要是傳感器和相應的采樣電路，將收集來的信息加以整理和變換，然后發送到特定的計量專用芯片上來，這些計量專用芯片可以獲取電力計量過程中的基本電力參數，同時CPU也可以經過相應的程序獲取準確的信息參數，并將這些參數加以分析和計算，最后可以得出各電力的真實數值，有助于電力系統的調整。智能電力儀表的相電壓、相序等的數值經過顯示器再傳送到Profibus的專用芯片上，這些芯片可以依據Profibus的相關通信協議與上位機進行及時的溝通，完成預定的通信流程。例如通常選用的計量芯片是ATT7022B，它具有非常高的精度，是三相智能電力儀表的專用計量芯片，在實際應用中可以準確測量各相和合相的有功功率、無功功率，還可以測量無功能量和有功能量等，對電壓的有效值以及功率因數也可以進行準確的測量，能夠最大限度地滿足三相復費率多功能電表的需要。在硬件的設計上，ATT7022B另外設置一個SPI接口，極大地方便了和外部的MCU之間的聯系，也提高了計量參數與校表參數之間的傳遞效率。

從軟件的設計方面來說，智能電力儀表的設計過程中包含的軟件主要有以下幾個部分：一是對ATT7022B的專用芯片進行程序的設計，為了實現準確計算出計量參數的目的，二是要科學合理地設計CPU的運行程序，特別是在接收和輸出參數的計算方面要加強對其結構的分析，三是要對SPC3的運行程序進行科學的設計，從而可以保證SPC3與上位機的通信及數據信息交換的準確程度。在CPU需要將數據信息進行必要的交換的時候，使用中斷程序就可以完成整個運行的過程，在所有的數據信息都完成的預定的交換指令的時候，CPU就可以重新回復到主程序的運行上。

在智能電力儀表的設計中，通過Profibus總線和上位機進行連接，不僅可以大大提高Profibus技術實施的可靠性和高效性，還可以降低系統中因使用普通電力儀器帶來的一些問題，縮小系統的誤差，提高智能電力儀表的使用質量和使用期限。在該智能電力儀表中使用的計量芯片也具有很高的配置，同時CPU的計算速度也非常高，所以也可以大大增強各項檢測的準確性，并且此種智能電力儀表可以在運行環境比較差的情況下也可以發揮出應有的功效而不會受到客觀條件的制約，各種配件的設計都滿足智能電網的運行要求，所以受到各個行業的青睞。

第9篇：智能電網的意義范文

時間同步系統是智能化變電站的關鍵設備，同時也是通信支撐網的重要組成部分。目前電網的時鐘同步設備存在著分散獨立、缺乏統一標準和精度低誤差大等問題，制約著智能電網的發展，需要加大力度開展高精度統一時鐘系統的技術研究。

【關鍵詞】時鐘系統 高精度 切換 傳遞 誤差修正

時間同步系統給智能電網的運行、維護、計費確立統一的時間基準，為向用戶提供更優質的服務打下良好的基礎。對于智能電網生產系統，精確統一的時間可以保證與時間有關的設備的良好運行；對于智能電網電量計費系統，精確統一的時間可以保證計費的準確，避免與客戶的糾紛；對于智能電網維護部門，精確統一的時間有利于定位系統的故障原因分析，為解決問題提供準確的資料；對于智能電網電力試驗部門，精確統一的時間可以保證試驗結果的有效性和完整性。

高精度統一時鐘系統是電力行業近年來重點發展和推廣的關鍵技術，目前電力系統已開始分層次分階段構建全網時間同步系統，在發電廠、變電站、控制中心、調度中心建立集中和統一的電力系統時間同步系統，且要求系統能基于不同的授時源建立時間同步并互為熱備用，實現統一的全網時間基準，以保證電力系統自動化裝置和系統的正常運行和作用的發揮，保障電力系統的安全、穩定、可靠運行。

1 高精度統一時鐘的需求

高精度統一時鐘系統是電網智能電子設備對高精度統一時鐘的需求：

1.1 故障錄波、事件順序記錄和故障定位

采用統一時鐘同步技術之后，全網就可以維持一個統一的時間基準。這樣通過收集分散在各個變電站的故障錄波數據和事件順序記錄，可以在全網內更好地重現事故發生發展的過程，監視系統的運行狀態。對故障錄波和事件順序記錄來說，對時精度不宜低于1ms?；谛l星同步時鐘的電網故障定位系統可以通過檢測個變電站接收到故障反饋信號的精確時間、對比不同站點的時差關系來定位故障發生的位置。理論上講，對時精度達到1uS時，測距精度可以達到300m。

1.2 同步相量測量

同步相量測量技術及以其為基礎的廣域監測系統已在電網的實時監測中得到了應用。目前投入運行的同步相量測量裝置都以GPS作為同步時鐘源。相量測量的可靠性依賴于GPS的可用性以及授時信息的準確度，要求全網對時精度達到1uS。

1.3 兩個變電站間的同步試驗

可以利用衛星同步時鐘在線路兩側進行故障暫態同步試驗，來檢驗線路縱聯保護裝置，包括相差保護、電流差動保護、高頻距離保護、高頻方向保護裝置的特性。對于距離保護和方向保護，由于主要采用就地信息，線路兩端只交換邏輯信號，對時精度在幾個mS內就可以了；但是差動保護、相差保護因為要比較兩側的模擬量，要求對時精度應達到uS級。

2 建設高精度統一時鐘系統的關鍵技術

2.1 高精度網絡授時技術

高精度網絡授時是未來電力系統特別是智能電網的發展方向。目前，電力系統網省調、地市中心和廠站的裝置，普遍采用NTP授時；由于NTP/SNTP授時精度為1毫秒～100毫秒量級，已經不能適應電力系統的新需求，基于1588協議的PTP高精度網絡授時是實現全網高精度時間同步的核心。

高精度網絡授時技術包括網絡授時協議、接口、網絡授時精度和網絡管理等，為滿足高精度網絡授時的需求，高精度的時間戳處理技術和采用的網絡授時協議尤其重要。目前主要采用基于硬件層時間戳處理技術，時間戳精度達100納秒量級，采用IEEE1588 V2 高精度網絡授時協議。

2.2 通過E1業務或開銷通道傳輸時間，通道1+1保護

目前電網SDH網絡已經覆蓋所有地調、縣調、220KV及大多數110KV變電站。由于全網時間同步系統所占用的E1資源很少，可以通過E1業務通道或開銷通道利用一條E1通路或n*64k通道等傳輸時間。

在基于E1傳遞時間信息的過程中，要特別注意通道倒換、環路自愈問題對時間傳遞精度的影響。當工作通道傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，線路保護倒換功能將將主用傳輸自動轉到備用傳輸通道；環形網保護是當前傳輸鏈路斷或性能劣化到一定程度后，所引起的通道倒換。因此，在SDH傳輸中，通道倒換和環路自愈時將重新選擇一條傳送通路，從而產生較大的抖動時延；通過采用雙向法在SDH網絡中傳遞時間信號時，常用SDH環形結構由于不能滿足任意兩個網元間收發路徑的對稱性，無法實現高精度的時間信號傳遞，可通過采用PTP精確時間傳輸協議來解決SDH網絡傳遞路徑不對稱的時延傳輸問題。

2.3 各級間的時間基準傳遞與傳輸時延誤差修正

當利用SDH網絡傳輸時間基準信號時，SDHW絡傳遞時間的通道特性將直接影響時間的傳遞質量，包括授時精度、時間可用率等指標。因此，在實施地面時間傳遞時，需要對通信通道進行專門的研究，通過分析通道的特性，提出時間傳遞技術的自適應補償方法；通過分析時間傳遞的特殊要求，選擇合適的傳輸通道，以滿足高精度時間傳遞的需求。其中，SDH網絡的傳輸時延包括：傳輸時延和網元節點的處理時延。

線纜傳輸的時延修正：在全網時間同步系統中，SDH傳送網絡的光纜、電纜的長度、溫差等變化將對時間的傳遞影響較大，線路固定的傳輸時延基本上是固定值。因此，在時間傳遞過程中必須要對傳輸線纜產生的時延進行誤差修正。目前普遍采用的是雙向時間比對法，通過收發端的高精度時間戳比對、自適應濾波等手段，基于PTP時間處理技術，可有效的自適應消除線路傳輸時延，傳輸時延修正誤差達百納秒量級。

SDH網元的時延抖動誤差修正：電力SDH網絡是在光纖上進行同步信息傳輸、復用、分插和交叉連接的網絡，其傳輸網絡和網元引起的時延誤差，主要包括因指針調整、映射處理等產生的時延抖動變化。通過雙向傳輸時間比對、自適應時延濾波等手段，完全可以消除因指針調整、映射處理等產生的時延抖動影響。

2.4 多時鐘源切換技術

高精度統一時鐘系統的時間基準源通常包括北斗、GPS時間源，以及來自地面鏈路傳送過來的地面時間源，各級的時間源融合、選擇和近似無損切換尤其重要。

北斗、GPS及地面鏈路多時間源自動切換技術：由于北斗與GPS系統存在系統差，雙系統切換時保證相位連續性技術難度很大。通過對北斗與GPS系統授時性能長期分析，提出了自主的北斗和GPS雙衛星系統秒時差處理模型。地面鏈路與衛星系統間存在較大的相差，通過高精度標示北斗、GPS、地面鏈路的授時系統差，采用自主完好性監測與智能估計、訓練等算法，通過對多時間基準源實時的相差統計、比對，實時修正多時鐘源的相差，能較好地解決了多時間基準源的授時融合難題。

3 結束語

開展智能電網高精度統一時鐘系統研究，解決目前時間同步技術應用情況混亂、技術水平參差不齊、技術方案不規范等問題，可滿足目前電網和未來智能電網的時間統一需求和對全網時間同步系統的管理要求，提高時間同步技術應用和運行管理水平。