东南大学电力系统保护第一次作业

我眼中的智能电网（翻译改编于维基百科）智能电网是一个现代化的电网使用信息和通信技术，收集和处理信息，如供应商和消费者的行为信息，以自动化的方式，以提高生产的效率，可靠性，经济性和可持续性和配电。智能电网的政策是在欧洲举办的智能电网欧洲技术平台和美国的政策相关的方向。

转出的智能电网技术也意味着从根本上重新设计的电力服务行业，虽然典型使用的术语是专注于技术基础的。

对市电电网的发展历史

第一个交变电流电网系统被安装于1886年。当时，网格被设想为一个集中的单向的电力传输系统，电力分配，需求驱动的控制。

在20世纪电网起源于当地电网，随着时间的推移长大，并最终相互关联的经济性和可靠性的原因。到了20世纪60年代，发达国家的电网已成为非常大的，成熟的和高度互联，与成千上万的'中央'代发电站提供电力主要负荷中心，通过高容量的电源线，然后分支和划分提供电源较小的工业和家庭用户在整个电源领域。20世纪60年代电网的拓扑结构是由于当前一代技术的强大经济体的规模：大型煤，天然气和石油在1G瓦（1000M瓦），以3吉瓦规模的燃煤电站仍发现成本效益，由于效率的提高成本的功能，可以有效地补充，只有当站变得非常大。

发电站位于战略性接近化石燃料储备（无论是地雷或井本身，否则靠近铁路，公路或港口的补给线）。水电大坝选址在山区也强烈地

影响了新兴电网结构。核电厂选址，冷却水的可用性。最后，最初的化石燃料发电厂污染和选址尽可能经济可能从人口中心的，一旦配电网络允许它。到20世纪60年代后期，电网达到发达国家的人口的绝大多数，只有边远的地区，剩下的“离网”。

在其他方面，近年来也出现了一些努力在发展中国家的应用智能电网。一些国家，如中国，印度和巴西是发展中国家的智能电网的先驱。

测量电力消耗是必要的每一个用户的基础上，根据不同用户的消费水平（高度可变）为了让适当的计费。由于有限的数据收集和处理能力的网格增长期间，常用的固定关税安排，落实到位，以及夜间电源双重关税安排在一个较低的速度比白天电源充电。双重关税安排的动机是较低的夜间时间的需求。双关税可能使用低成本的夜间电力应用，如维持热银行“服务'理顺'的日常需求，减少涡轮机的数量，需要在一夜之间被关闭，从而提高发电和输电设施的利用率和盈利能力。20世纪60年代网格的测光能力意味着技术上的限制，价格信号在何种程度上可以通过系统传播。

通过20世纪70年代到90年代，不断增长的需求导致越来越多的发电站。在一些地区，尤其是在高峰时段的电力供应，无法跟上这种需求，导致电能质量较差，包括停电，停电，限电。依赖越来越多，电力工业，供热，通讯，照明，娱乐，和消费者要求更高水平的可靠性。在接近年底的20世纪，建立电力需求模式：家庭供暖和空调导致数组

满足调峰发电只会短时间打开每天的日常需求高峰。这些调峰发电机组的使用率较低（通常使用燃气轮机，由于其相对较低的资本成本和更快的启动时间），一起在电网必要的冗余，导致成本高的电力公司，在提高关税的形式传递。

现代化的机遇

自世纪初以来，机会，利用电子通信技术的改进来解决电网的限制和成本已经成为显而易见的。计量不再力的峰值功率平均价格，并传递给所有消费者一视同仁的技术限制。同时，从化石燃料发电厂对于环境破坏的日益担忧导致一个愿望，大量使用可再生能源。如风力发电和太阳能发电的主要形式是高度可变的，所以需要更精密的控制系统变得明显，方便的连接来源，否则高度可控的电网。从光伏电池的功率（在较小程度上的风力涡轮机）也有显着，质疑大型集中电站势在必行。成本的急剧下降到一个集中的电网拓扑结构发生重大变化，从一个高度分散的，功率都在限制的网格生成和消耗。最后，越来越多的关注，一些国家的恐怖袭击已经导致呼吁一个更强大的能源网，是不依赖于集中式发电站，被认为是潜在的攻击目标。

“智能电网”一词的起源

智能电网一词一直在使用，因为至少在2003年，当它出现在文章中，“可靠性的要求，将推动自动化方面的投资”. 有许多智能电网的定义，一些功能，一些技术和一些利益为本。多数定义是一种常见的元素的应用，数字化处理和电网的通信，使数据流和智能电网信息管理

中心。各种功能的结果深深综合运用数字技术，电网和整合新的网格实用的流程和系统的信息流入是智能电网的设计中的关键问题之一。现在发现自己三类转换：改善基础设施，在中国所谓的坚强电网;此外，数字层，这是智能电网的本质和业务流程改造，需要把握投资在智能电力公用事业技术。大部分的现代化工作已经持续了电网的现代化，特别是变电，配电自动化，现在在一般的智能电网的概念，但附加功能以及不断变化的。

早期的技术创新

智能电网的技术已经出现，从早期的尝试，采用电子控制，测量和监视。在20世纪80年代，用于监测大客户负荷自动抄表，发展到20世纪90年代的先进计量基础设施，其米电力可以存储如何在一天的不同时间使用。智能电表增加持续沟通因此监测可以实时完成的，作为一个网关，可用于要求识别响应的设备和“智能插座”在家里。这样的需求侧管理技术的早期形式的需求是动态的感知装置，被动遥感监测在电源频率的变化对电网的负荷。工业及家用空调，冰箱和热水器等设备，调整其占空比，以避免激活电网遭受巅峰状态的时期。从2000年开始，意大利Telegestore项目是“第一网络大数字（2700万）的家庭使用等智能米通过低带宽电源线通信连接。10 最近的项目使用电力线宽带（BPL）通信，或无线技术如网状网络，就是主张在家里不同的设备提供更可靠的连接，以及支持其他公用设施，如燃气及水计量需要的引证。

广域网的监测和同步革命性在20世纪90年代初时，博纳维尔电力管理局扩大了其智能电网的研究与原型传感器，能够非常迅速的在很大的地理区域电力质量分析异常。这项工作的高潮是在2000年第一次运行的广域测量系统（WAMS），11 其他国家正在迅速将此技术集成-当其目前的5年经济计划是在2012年完成，中国将有一个全面的国家WAMS系统12

最早的智能电网部署的包括的意大利系统Telegestore的（2005），美国德克萨斯州的奥斯汀，（2003年起）的网状网络，以及在科罗拉多州博尔德智能电网（2008）。参见部署和未遂部署。智能电网的特点

智能电网代表的全套当前电力供应的挑战和建议的反应。由于多元化的因素有许多竞争的分类和没有普遍定义的协议。然而，这里给出了一个可能的分类。

可靠性

智能电网将利用技术，提高故障检测，并允许没有自愈的网络技术人员的干预。这将确保更可靠的电力供应，减少自然灾害的脆弱性或攻击。

虽然多条路被吹捧为特征的智能电网，老电网还设有多条路线。初始电源线在网格中使用径向模型构建，以后的连接保证通过多条航线，作为一个网络结构。然而，这创建了一个新的问题：如果电流流或整个网络相关的影响超过任何特定的网络元件的限制，它可能会失