智能电网综述性论
智能电网技术综述
智能电网技术综述一、本文概述随着科技的快速发展和全球能源需求的日益增长,智能电网技术逐渐成为了全球能源领域的研究热点。
智能电网,作为一种创新的电力系统形态,能够实现对电力生产、传输、分配、消费等各个环节的实时监控和智能化管理,大大提高了电力系统的运行效率和可靠性。
本文旨在对智能电网技术进行综述,首先介绍智能电网的基本概念和发展背景,然后分析智能电网的主要特点和核心技术,接着探讨智能电网在能源转型、节能减排、提高能源利用效率等方面的作用,最后展望智能电网技术的未来发展趋势和挑战。
通过本文的阐述,希望能够为读者提供一个全面、深入的智能电网技术认识,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、智能电网的基本构成智能电网,作为未来电力系统的核心,其构成涉及多个领域和技术。
其基本构成可以分为以下几个主要部分:智能电网感知层是智能电网的基础,主要由各类传感器和测量设备组成。
这些设备部署在发电、输电、配电和用电的各个环节,实现对电网状态的实时感知和监测。
通过这些设备,智能电网可以获取电网的电压、电流、频率、功率等关键参数,为后续的决策和控制提供基础数据。
智能电网网络层是智能电网的信息传输通道,主要由通信网络和数据中心组成。
通信网络负责将感知层获取的数据实时传输到数据中心,实现数据的共享和交换。
数据中心则负责存储和处理这些数据,为智能电网的决策和控制提供支持。
智能电网决策层是智能电网的大脑,主要由高级应用软件和算法组成。
这些应用软件和算法根据网络层提供的数据,进行实时分析、预测和决策,生成相应的控制指令。
这些控制指令通过网络层传输到执行层,实现对电网的智能控制。
智能电网执行层是智能电网的执行机构,主要由各类控制设备和执行器组成。
这些设备根据决策层的控制指令,对电网进行实时调整和控制,确保电网的安全、稳定和经济运行。
智能电网用户层是智能电网的服务对象,主要包括各类电力用户和能源消费者。
通过智能电网,用户可以实时获取用电信息、管理用电行为、优化用电策略,实现与电网的互动和协同。
智能电网文献综述
智能电网文献综述智能电网文献综述1-引言1-1 研究背景1-2 研究目的1-3 研究方法2-智能电网概述2-1 智能电网的定义2-2 智能电网的主要特点2-3 智能电网的发展历程3-智能电网的关键技术3-1 电能计量技术3-2 能源大数据处理技术3-3 电网安全技术3-4 电池储能技术3-5 多能互联技术3-6 新能源发电技术4-智能电网的应用领域4-1 电力系统调度与控制 4-2 电力负荷管理4-3 新能源接入与管理4-4 电力市场运营4-5 用户能源管理5-智能电网的优势与挑战5-1 优势5-2 挑战6-国内外智能电网实践案例 6-1 国内智能电网实践案例 6-2 国外智能电网实践案例7-智能电网的发展前景7-1 国内智能电网发展前景 7-2 国际智能电网发展前景附件:附件1:智能电网技术标准附件2:智能电网相关论文列表法律名词及注释:1-智能电网:指利用先进的信息、通信和控制技术,实现电网设备之间互连互通、自动化运行和优化调度的电力系统。
2-电能计量技术:用于测量和记录电能消耗的技术,包括电能表、远程抄表等。
3-能源大数据处理技术:利用大数据技术对能源领域的数据进行采集、存储、分析和应用的技术。
4-电网安全技术:用于保障电网的安全运行和防止电力系统发生事故的技术手段。
5-电池储能技术:利用电池将电能进行储存,以便在需要时进行释放和利用的技术。
6-多能互联技术:将不同能源系统进行互联,实现能源间的交互与调整的技术。
7-新能源发电技术:包括太阳能发电、风能发电、生物质能发电等清洁、可再生的能源发电技术。
我国坚强智能电网的综述
浅谈我国的坚强智能电网摘要:智能电网是21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势,我国也开始进入智能电网高速发展时代。
建造坚强智能电网是我国电网发展的必然趋势,能够带动整个电力行业的优化,构成电网的发、输、配、送、用等重要组成部分,必然也要向智能化方向协调发展,最终实现电网的可持续发展。
因此,对坚强智能电网的评价、研究是十分必要的。
本文主要介绍了智能电网发展背景,阐述了对智能电网的认识,综述了我国智能电网的发展历史、和“三步走”、“一特四大”的坚强智能电网发展战略,以及对电网关键技术的要求,最后对我国智能电网的发展做出了展望。
关键词:智能电网能源三步走一特四大正文:我国能源消费是以煤为主, 煤炭消费占一次性能源的70%左右, 清洁能源的比重相对较低, 面临着环保问题的严峻挑战,故而我国政府高度重视清洁能源发展。
根据规划, 我国将在甘肃酒泉、江苏沿海和内蒙古等地建设若干个千万kW 级的风电基地, 打造“风电三峡工程”;在西北部地区发展大规模太阳能光伏发电;继续加快中东部地区核电开发和西部大型水电开发。
我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点, 需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。
同时,风电、太阳能发电具有随机性和间歇性的特征, 水电具有明显的季节性特征,客观上要求电网大幅提高安全稳定水平,适应各类电源接入和送出的需要,发展核电同样也需要坚强电网的有力支撑。
要满足以上需求,传统电网将面临极大挑战, 技术升级势在必行。
另一方面, 2009 年1月,国家电网自主创新投产的特高压线路已经试运行成功, 这为下一步发展智能电网提供了坚实的基础。
因此,国家电网公司结合我国的基本国情和特高压实践,提出了建设“坚强智能电网”的发展目标。
在如此大背景下应运而生的坚强智能电网,就要求以特高压坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节, 覆盖所有电压等级, 实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合, 是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
中国智能电网发展综述
中国智能电网发展综述翟宇飞孙喜林Summary:智能电网的本质是运行在高冗余电力一次硬件基础上的,基于全输配送电系统大数据支持下的,高度自主化运行的電网系统。
近年来,随着对不可再生能源的大量开采,不可再生能源临近枯竭,同时使用传统能源造成的环境问题也日益严重。
仅仅依赖攫取不可再生能源以促进中国经济发展的方式显然已不符合现如今中国的国情,以石油和煤炭为核心的化石能源时代注定在不远的将来宣告结束,新能源和化石能源互补的“混合能源时代”是中国在未来经济发展过程中要面临的新时代。
为了适应即将到来的“混合能源时代”,中国亟需以新一轮技术革命、产业革命为支点,用更为科学的、环保的、可持续的发展模式来替代以往粗放的发展模式。
因此,为了保证电力系统在国民经济建设中继续发挥中流砥柱的作用,智能电网在中国迅速发展。
Key:中国;智能电网;发展引言目前,智能电网处于不断发展完善的阶段。
国家为了促进智能电网的建设,对电网建设项目给予了诸多政策支持,但推进智能电网的关键在于电力通信技术的运用。
与发电和输电网相比,配电网更为复杂,其通过降低输电电压以满足用户的需求并直接与各种终端用户相连,完成了从发电到用电的最后一步。
配电网的功能和职责决定了其运行机制的复杂性。
目前我国配电网由于整体以辐射式、单环网居多等原因还存在可靠性低、网损高、无法实现实时控制等缺点。
这就需要更精确的故障诊断方法来提高配电网系统服务质量、维护系统安全稳定、减少系统能量损失。
1智能电网的背景和定义随着社会的快速发展与进步,传统电网越来越不能满足人们的日益增长的需求。
因此,在电网发展的瓶颈时期,亟需一个能够集能源资源开发、输送技术,传统电网已有的发电、输电、配电、售电功能,以及对终端用户各种电气设备和其他用能设施连接共享信息的数字化网络为一体的智能系统,这种智能系统在提高能源利用效率的同时还兼顾环境保护。
在这种情况下,智能电网的概念应运而生。
由于各国和地区经济发展状况不同,对建立智能电网的目标也存在差异,因此到目前为止对智能电网尚未有一个世界范围内的定义。
智能微电网研究综述
智能微电网研究综述
智能微电网是指由多个能源设备(如太阳能发电、风能发电、燃料电池等)和存储设备(如电池等)组成的微型电网系统,通过智能化控制和管理系统进行协调运行。
它具有自主运行、高效能利用、可靠性高、环保等特点,因此得到了广泛的关注和研究。
目前,智能微电网的研究主要集中在以下几个方面:
1.能源管理与优化:智能微电网需要对各种能源设备进行优化管理,以提高能源利用效率。
研究者通常采用最优控制算法、智能优化算法等方法,对系统进行动态调控,以实现电力供需平衡和能源高效利用。
2.储能设备管理:储能设备是智能微电网中重要的组成部分,能够平衡电力的供需差异,并提供储能服务。
研究者关注储能设备的优化控制策略和运行模式,以提高储能系统的性能和使用寿命。
3.智能电网技术:智能微电网需要具备智能化的控制和管理系统,以实现对各种能源设备和储能设备的监控和协调管理。
研究者致力于开发智能电网技术,包括智能监测、智能控制、智能决策等方面的研究。
4.能源互联网与智能微电网融合:能源互联网是指将能源系统与信息系统紧密结合的新一代能源系统。
研究者致力于将智能微电网与能源互联网进行融合,以实现对能源的高效利用和管理。
此外,智能微电网研究还涉及到与城市规划、建筑设计等领域的交叉研究。
研究者通过对城市能源系统的整体优化,推动智能微电网的普及和应用。
总之,智能微电网的研究借助于先进的控制和管理技术,以提高能源利用效率和电力供应质量。
随着可再生能源的不断发展和智能能源设备的成熟,智能微电网将有望在未来成为能源领域的重要发展方向。
(注:以上只是简要综述。
智能电网研究综述
智能电网研究综述智能电网(Smart Grid)指的是利用信息通信技术和先进的传感器、测量器等设备对电力系统进行监控、管理和控制,实现电力生产、传输、分配和使用的高效、可靠和可持续发展。
在智能电网研究领域,涉及到多个方面的内容,包括新能源接入、能源管理、电力市场设计、可靠性分析等。
首先,智能电网研究的一个重点是新能源接入。
随着可再生能源的快速发展,如风能、太阳能等,智能电网可以更好地管理这些新能源的接入和利用。
研究者通过开发智能电网中的能源管理系统,可以实现对新能源的优化调度和运行控制,提高新能源的利用率和经济效益。
其次,智能电网的能源管理是研究的另一个重要方向。
能源管理主要围绕能源生产、传输和使用进行优化,以减少能源浪费和环境污染。
智能电网通过实时监测和控制电力系统中的能耗,进行能源需求预测和波动管理,优化电力供需平衡,提高电网能源效率和可靠性。
同时,智能电网还可以通过应用智能计量技术,实现用户用电信息的细粒度收集和管理,促进用户对能源消费的理解和参与。
另外,智能电网研究还包括电力市场设计和运营管理。
电力市场是指电力供应和需求双方进行交易的市场机制。
智能电网通过引入更多的市场参与者,如分布式发电、储能装置等,实现对电力市场的灵活调整和优化。
研究者通过制定适应多能源、多市场、多主体的电力市场设计方案,实现电力资源的经济和可持续配置。
此外,智能电网的可靠性分析也是研究的一个重要方向。
由于智能电网引入了大量的新技术和设备,如智能检测装置、智能传感器等,系统本身面临着更多的潜在故障和风险。
因此,对智能电网系统的可靠性进行分析和评估,以及制定相应的风险管理措施,对实现系统的安全可靠运行至关重要。
总之,智能电网的研究综述涵盖了新能源接入、能源管理、电力市场设计和可靠性分析等多个方面。
未来随着科学技术的不断进步和社会的发展,智能电网将继续得到广泛关注和研究,以实现电力系统的高效运行和可持续发展。
智能电网综述
智能电网前沿技术综述引言在2009年5月的“2009特高压输电技术国际会议”上。
中国国家电网公司正式提出了坚强智能电网概念,即以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑。
以智能控制为手段,包括发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节,覆盖所有电压等级。
实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
智能电网作为未来电网发展的愿景。
对科学技术的发展具有指导和引领作用。
同时智能电网的发展和实现也取决于其中关键前沿技术的突破和应用。
这里从电力系统的发、输、配、用电和调度五个方面。
介绍一些对智能电网发展及其特征展现具有典型意义的前沿技术。
并对其研究现状和应用前景进行评述。
1 发电领域前沿技术。
随着新能源的开发和科学技术的进步。
各种新型发电技术层出不穷,如风能发电、核聚变发电、太阳能光伏发电、海洋能发电、生物质能发电、燃料电池发电、海水抽水蓄能发电、煤炭气化复合发电、太阳能热气流发电、太空太阳能发电、高空风力发电等,这里只介绍其中几种。
1.1核聚变发电核能发电分为裂变能和聚变能两种。
与核裂变正好相反,核聚变是氢元素发生原子核互相聚合作用伴随着能量释放的核反应过程。
目前人类能够和平利用的只有裂变能。
可控聚变能实用技术还在研究中。
1.2高空风力发电高空风是一种广泛、相对可靠且潜力巨大的能源。
目前,高空风力发电主要有两种构架方式:第一种是在空中建造发电站,在高空发电。
然后通过电缆输送到地面:第二种类似放“风筝”,通过拉伸产生机械能,再由发电机转换为电能。
高空风力发电项目在国内外仅停留在试验阶段,还面临诸多问题。
1.3小结目前,除了风能发电、核裂变发电和太阳能光伏发电技术已经逐步走向实用化,其他新型发电技术还停留在实验和研究阶段,无法大规模使用。
2、输电领域前沿技术输电领域的新技术主要有新型直流输电、半波长交流输电、分频交流输电、多相输电、无线输电和光纤输电等。
我国坚强智能电网的综述
浅谈我国的坚强智能电网摘要:智能电网是21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势,我国也开始进入智能电网高速发展时代。
建造坚强智能电网是我国电网发展的必然趋势,能够带动整个电力行业的优化,构成电网的发、输、配、送、用等重要组成部分,必然也要向智能化方向协调发展,最终实现电网的可持续发展。
因此,对坚强智能电网的评价、研究是十分必要的。
本文主要介绍了智能电网发展背景,阐述了对智能电网的认识,综述了我国智能电网的发展历史、和“三步走”、“一特四大”的坚强智能电网发展战略,以及对电网关键技术的要求,最后对我国智能电网的发展做出了展望。
关键词:智能电网能源三步走一特四大正文:我国能源消费是以煤为主, 煤炭消费占一次性能源的70%左右, 清洁能源的比重相对较低, 面临着环保问题的严峻挑战,故而我国政府高度重视清洁能源发展。
根据规划, 我国将在甘肃酒泉、江苏沿海和内蒙古等地建设若干个千万kW 级的风电基地, 打造“风电三峡工程”;在西北部地区发展大规模太阳能光伏发电;继续加快中东部地区核电开发和西部大型水电开发。
我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点, 需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。
同时,风电、太阳能发电具有随机性和间歇性的特征, 水电具有明显的季节性特征,客观上要求电网大幅提高安全稳定水平,适应各类电源接入和送出的需要,发展核电同样也需要坚强电网的有力支撑。
要满足以上需求,传统电网将面临极大挑战, 技术升级势在必行。
另一方面, 2009 年1月,国家电网自主创新投产的特高压线路已经试运行成功, 这为下一步发展智能电网提供了坚实的基础。
因此,国家电网公司结合我国的基本国情和特高压实践,提出了建设“坚强智能电网”的发展目标。
在如此大背景下应运而生的坚强智能电网,就要求以特高压坚强网架为基础, 以通信信息平台为支撑, 以智能控制为手段, 包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节, 覆盖所有电压等级, 实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合, 是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
徐俊文献综述-智能电网
微电网中能量供求平衡的研究综述1 前言近年来,随着全球经济的高速发展,世界各国对电力系统的依赖越来越强,对电力系统的要求也越来越高。
传统集中式发电的电力系统是远距离输电的大型互联网络系,在新时代的新要求下,它的很多弊端越来越突现出来 1:(1)用于传统火力发电的煤、石油等化石燃料日益耗尽,人们必须开发新的可再生能源以满足不断增长的电力需求。
(2)“温室效应”气体排放导致的气候变化问题促使传统的发电模式必须向清洁、环保的方向转变。
(3)电力系统结构的高度互联和设备的日益老化问题不容忽视,任何一个发生在局部小范围内的故障都有可能迅速蔓延并影响到整个电网所谓的智能电网。
(4)电子设备的广泛应用使得电力用户对电能质量、可靠性和经济性有着越来越高的要求。
由此,人们期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。
这就是智能电网的思想。
几年前,美国和欧盟相继提出“智能电网(Smart Grid,SG)的概念[3-4]。
2 智能电网的概念智能电网技术发展十分迅速,目前对它仍没有一个统一的定义。
美国电力科学研究院将智能电网定义为[5]:一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统,以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作,具有自愈功能;快速响应电力市场和企业业务需求;具有智能化的通信架构,实现实时、安全和灵活的信息流,为用户提供可靠、经济的电力服务。
智能电网与传统大电网相比,它并不是一个全新的电网。
而是以物理电网为基础,并集成高速双向通信网络,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
智能电网综述性论文
智能电网技术综述摘要:日前全球资源环境压力的不断增大,随着电力市场化进程的不断加快以及用户对电力供出的越来越高的要求,国家安全、环保等各方面都对电网的建设和管理提出了更高的标准。
智能电网是国际公认的解决21世纪能源问题的一个重大解决方案。
电力与通讯是的双向化是智能电网的一大特色,灵活、清洁、安全、经济、友好等性能都是智能电网是未来电网的发展方向。
欧美等发达国家纷纷投入大量的精力,力求在智能电网研究邻域有所斩获。
而在中国,在政府及国家电网公司的政策引领推动下,智能电网研究正不断向着建设中国特色智能电网的目标稳步前进。
关键词:智能电网,能源问题,传统电网,智能电网技术一、论文研究的背景及意义坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级智能电网智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。
高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。
智能电网是物联网的重要应用。
二、智能电网的内涵和特征目前对于智能电网尚未有统一的定义,但一致认为智能电网是一个中长期的目标和愿景(vision)。
智能电网应以现代输配电网为物理基础,建立在集成和高速双向的通信网络平台上,综合应用先进的传感和测量、计算机、微电子、电力电子、控制以及智能决策等技术,利用电网实时全景信息,进行实时监控、灾变防护和用户互动,以实现可靠、安全、经济、优质、高效的电网运行和可持续发展。
最终实现的智能电网应具有以下关键特征(1)自愈的电网(包括对事故的预测与决策)。
智能电网及其关键技术综述
流输 电fA T ) 术 . 电系 统 中基 于 V C的 中压 F C S技 配 S
5高效 的 电网 。通过 高速 通 信 网络实 现对 运 行 ) 设 备 进行 在 线状 态 监测 .获取 设 备 的运 行 状 态 . 提 高 单 个 资源 的利 用 效率 . 体 优化 调 整 电网资 产 的 整 管理 和运行 . 现最低 的运 行维 护成 本及投 资 实 6市场 化 的 电网 智 能 电 网通过 市场 上供 给 和 1 需 求 的互 动 . 形 成更 为 紧密 与高 效 的 市场 行 为模 将 式 :通 过 有 效 的市 场 设 计 可 以提 高 电 力 系统 的 规 划 、 行 和 可 靠 性 管 理 水 平 , 而 促 进 电力 市 场 的 运 从
步 骤 、 重点 地予 以实施 。 应先试 点再 推广 。 有 且 2应 当优 先 发 展 坚 强 的输 电 网架 . 成 良好 的 1 形
一
次 系统 . 注意加 强 一 次 系统 运行 可 靠性 和操作 控
先 进 的电 网一 次设 备是 智能 电 网实现 的物理 基
础。以下 4 方面的电网设备技术发展值得关注 : 个 再生 能 源发 电和运 行技 术 : 电力 电子 技 术 : 大 容 量储 能技 术 : 导技 术 超
术。 21集成 的通 信技 术 .
智 能 电 网的通 信 系统 将 集 成各 种 通 信技 术 。 并 可 采 用 开放 式 的通 信 网架 , 有 高速 、 成 、 容 、 具 集 兼 双 向 的特质 .可 以动 态 响应 实 时信 息 与 功率 交互 . 为 智 能 传 感 器 和 控制 装 置 、 制 中心 、 护 系统 和 控 保 需 求响应 系统 提供 一个 安全 的 “ 即插 即用 ”的网 络
智能电网文献综述
文献综述题目:智能电网综述*名:**班级:09电气2班学号:********智能电网综述摘要: 智能电网(Smart Grid)是当今世界电力系统发展变革的最新动向,被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
本实验报告通过阅读大量的国内外文献,介绍了智能电网的发展背景、智能电网的概念和特点、国内外的发展现状、以及未来的发展趋势。
关键词: 智能电网;特点;背景;发展现状;发展趋势引言当前,节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点。
人类能源发展面临的第一挑战,是以可再生能源逐步替代化石能源,建造能源使用的创新体系,以信息技术彻底改造现有的能源利用体系,最大限度地开发电网体系的能源效率。
因此期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其它用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。
这就是智能电网的思想。
智能电网是经济和技术发展的必然结果,具体是指利用先进的技术提高电力系统在能源转换效率、电能利用率、供电质量和可靠性等方面的性能。
智能电网的基础是分布式数据传输、计算和控制技术,以及多个供电单元之间数据和控制命令的有效传输技术。
针对智能电网技术,美国和欧洲已经形成强大的研究群体,研究内容覆盖发电、输电、配电和售电等环节,许多电力企业也在如火如荼地开展智能电网建设实践,通过技术与具体业务的有效结合,使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。
一、智能电网的发展背景在过去30年间, 虽然信息、通信技术发生了翻天覆地的变化, 但日渐老化的美国电网并没有陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统及巨额投资改造计划, 痛定思痛, 决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造, 以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。
智能电网技术综述
智能电网技术综述随着现代科技的不断发展和应用,智能电网技术成为了当今全球能源领域中备受关注的热门话题。
智能电网技术通过将信息通信技术与电力系统技术相结合,实现了能源的高效、安全和环保利用,进一步推动了能源产业的可持续发展。
本文将对智能电网技术的发展、应用及其在能源领域中的前景进行综述。
一、智能电网技术的发展历程智能电网技术的发展可以追溯到20世纪80年代,当时人们开始关注能源的高效利用和能源供应的可靠性。
由于传统电力系统的单向供电结构以及缺乏对消费者端能源需求的监测与管理,使得能源的分配和使用显得低效且难以管理。
为了解决这些问题,智能电网技术开始应运而生。
二、智能电网技术的基本概念和核心特点智能电网技术是指利用现代信息通信技术和电力系统技术,实现对电力系统的全方位监测、控制和优化。
它通过将不同的电力设备进行联网并进行数据的相互交换,实现了对电力系统各个组成部分的实时感知和管理。
与传统电力系统相比,智能电网技术具备以下核心特点:1. 自适应性:智能电网技术能够根据不同的工况和能源需求,自动调整电力系统的运行方式和电源配置,实现能源的高效利用和供应的可靠性。
2. 互联互通:智能电网技术通过数据通信网络将各个电力系统设备连接在一起,实现了信息的共享和交互,提高了能源系统的协调性和响应速度。
3. 可靠性和安全性:智能电网技术通过实时监测和故障检测,能够快速响应并修复系统故障,提高了能源系统的可靠性和安全性。
三、智能电网技术的应用领域智能电网技术广泛应用于能源供应、能源管理、电力交易等领域。
以下是智能电网技术在不同领域的应用案例:1. 智能电力传输与配电系统:通过智能电网技术,能实现对电力传输与配电系统的实时监测和优化,提高了能源供应的可靠性和效率。
2. 智能电能计量系统:智能电能计量系统能够实时记录和分析用户的用电数据,帮助用户了解自己的用电情况,进而实现能源的合理利用。
3. 智能能源管理系统:智能能源管理系统通过对能源的监测、控制和优化,实现能源需求与供应的动态平衡,提高能源利用效率。
文献综述——智能电网发展综述
⽂献综述——智能电⽹发展综述智能电⽹技术发展综述李杰聪摘要:本⽂介绍了智能电⽹技术的产⽣背景与发展历史,阐述了智能电⽹的内涵和技术要素,总结了世界上主要国家的智能电⽹的特点,并结合我国电⼒⼯业的发展现状,对我国智能电⽹建设提出了建议。
关键词:智能电⽹;特⾼压;分布式电源;⾼级配电⾃动化1 引⾔根据美国⼯程院的评估,20 世纪⼈类取得的最伟⼤的技术成就是电⽓化。
然⽽,与我们⽣活息息相关的电⼒系统却⾯临着越来越多的挑战。
这个挑战就是以可再⽣能源逐步替代化⽯能源,建造能源使⽤的创新体系,以信息技术彻底改造现有的能源利⽤体系,最⼤限度地开发电⽹体系的能源效率。
因此期望通过⼀个数字化信息⽹络系统将能源资源开发利⽤过程中的各个环节联系起来,通过智能化控制提⾼能源利⽤效益和能源利⽤的安全性,同时降低能源利⽤的成本并保护⽣态环境,这就是智能电⽹的基本思想。
从社会发展的长远趋势来看,智能电⽹是经济和技术发展的必然结果,⽽不是可选择的。
⾸先发展智能电⽹是保护环境,实现可持续发展的需要。
智能电⽹适⽤于各种新能源的应⽤,⽽传统电⽹是⼀个只适合于单向潮流的配电系统,不能满⾜电⽹中越来越多的分布式电源的需要;其次发展智能电⽹是提⾼系统安全可靠性的要求。
数字经济的发展对电⽹提出更⾼的要求,数字化技术及应⽤在各⾏各业⽇益普及,对配电⽹的的可靠性和电能质量都提出了更⾼的要求,⽽传统电⽹适应不了这种需要。
最后发展智能电⽹是提⾼电⼒企业经济效益的需要。
改⾰进⼀步深⼊,市场经济的充分发展,电⼒企业也要实现利润最⼤化。
发展智能电⽹可以加强电⼒公司与终端⽤户的互动,优化资产管理和利⽤,从⽽提⾼电⼒企业的经济效益。
2 智能电⽹的内涵与要素中国国家电⽹公司在2009 年3 ⽉提出了“⽴⾜⾃主创新,加快建设以特⾼压电⽹为⾻⼲电⽹,各级电⽹协调发展,具有信息化、数字化、⾃动化和互动化特征的统⼀的坚强智能电⽹”的发展⽬标。
其基本内涵是坚强可靠、经济⾼效、清洁环保、透明开放和友好互动。
智能电网综述
智能电网综述摘要:智能电网指的是一个完全自动化、智能化的电力传输网络,它能使每个用户和电网节点得到监控,从而保证在整个输配电过程中从电厂到终端用户所有节点之间的信息和电能的双向流动,使得整个电力传输系统平稳运行。
智能电网能够优化负荷的分布,提高电能的利用率,使其在设备层面上保持电力供需的平衡,具有分布式计算和的提供实时信息通信的优越特性。
关键词:新能源智能电网特高压输电一、智能电网定义及特点概述智能电网的主要的功能有:①安全稳定。
不论是在发生自然灾害的情况下,还是电网产生故障时,智能电网将保障电力提供的稳定性,保证电网可以安全供电。
②信息交互。
③兼容并蓄。
智能电网能够适应多种技术的发电的方式,如分布式发电和集中式发电、分担传统电力负荷与组合燃料电池发电,以及可再生能源和其他技术的发电方式。
④自我修复。
电网具有预测功能、解析功能、防御功能以及自我修复的功能,能在电网产生故障时,可以快速恢复供电。
⑤集成优化。
智能电网的运用也在不断地优化信息系统,电力生产和企业管理的效率进一步提高。
智能电网的发展对我国的电力行业来说,既是一次难得的机遇,也是一场严峻的挑战。
智能电网的发展不仅带动了我国电力工业的发展,也对我国的通信技术、太阳能技术、风力发电技术、智能化变电站及其智能开关技术以及配电自动化系统的发展起了一定的推动作用。
随着智能电网的发展,我们可以有效的利用新能源。
由于我国水电资源较为丰富,所以智能电网更加注重水电资源的利用。
有机遇的同时也伴随着挑战。
国家也要制定行业的相关政策,加强引导、规范,从而避免相关行业各自为政的局面。
二、当前智能电网应用技术的现状分析(1)发电及储能我国因地理条件不同,其能源的分布也不均,大多数的太阳能以及风能聚集于西部地区,这对于智能电网的建设和发展是较大的挑战。
能源的开发和生产是产生电能的重要步骤,能源转化成电能的环节对外界环境构成的危害也是最为严重的。
但同时,此环节也具备着较大的节能空间。
智能电网技术综述
智能电网技术综述近年来,随着科技的不断进步发展,智能电网技术也随之崛起。
智能电网,是一种通过物联网、云计算、人工智能等技术实现对电网设备及电力数据的无线传输、实时监测、分析处理、精准控制的新型电网技术。
本文将从以下几个方面对智能电网技术进行综述。
一、智能配电网技术智能配电网技术,是指利用物联网技术将分布式电源、电力负荷、配电设备等关键信息进行实时监测与控制的技术。
这种技术可以实现对电力负荷的高效管理,并对电力系统进行分布式调节,从而降低电网的漏电损失。
同时,智能配电网技术的应用可以有效提升整个电力系统的能效及效益。
二、智能变电站技术智能变电站技术,主要是通过物联网技术、智能传感器、云计算等技术实现对变电站的全天候监测。
这种技术可以实现对设备及工作状态的智能分析,实现实时远程监控、可视化管理。
同时,智能变电站技术还可以实现对电力负载进行可持续的监测,以及对电力负载的高效管理。
这种智能化的电力系统,可以有效降低电网的漏电率,提高电网的安全稳定性。
三、智能电力系统智能电力系统,是利用物联网技术、云计算技术、大数据技术等综合技术手段实现对电力生产、传输、分配及消费全流程的可持续管理。
通过智能化的数据挖掘、分析以及智能节能技术推广,可以提高电力系统的运行效率,同时降低对环境的影响。
值得一提的是,面对日趋严峻的能源危机,智能电力系统技术的应用,可以有效地推动能源的可持续发展,提高能源的利用效益。
四、智能电表技术智能电表技术,是利用物联网技术将电表与物联网相连接,实现用电量的实时监测,从而实现精准计量、高效管理。
智能电表技术能够给定期的电费缴纳及统计工作带来很大的帮助,同时帮助电力部门全面监管电力市场具体状态,为市场监管提供实时可靠的数据支持。
目前,智能电表技术已经广泛应用于各个领域,不仅有效提升了电力安全、节能减排等方面的效益,而且为用户带来了更加人性化的用电体验。
综上,智能电网技术是电力系统发展的新方向,在未来的日子里,它将会发挥越来越重要的作用。
智能电网综述范文
智能电网综述范文智能电网(Smart Grid)作为一种新型的电力供应和管理系统,旨在通过利用新兴的通信、控制和信息技术,实现电力系统的全面数字化和自动化,以提高电力供应的可靠性、经济性和可持续性。
智能电网不仅将传统的电力系统纳入到数字网络中,还能引入新的能源资源(如风能和太阳能)和智能电力设备,从而实现能源的高效利用和低碳排放。
智能电网的核心是智能电力设备和智能电网管理系统。
智能电力设备包括智能电表、智能电池、智能电动汽车等,它们可以双向通信和交换数据,实现对电力的实时监测、控制和优化。
智能电网管理系统则负责对电力系统进行监测、调度和管理,以确保电力系统的安全运行和高效利用。
智能电网的优势主要体现在以下几个方面:首先,智能电网可以实现电力系统的可靠性和稳定性的提高。
传统电力系统只能实现一方向的电力供应,而智能电网引入了双向供能的概念,可以实现电力的多源输入和多用户供应。
同时,智能电网具备自动检测和故障修复的能力,可以快速恢复电力供应,提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次,智能电网可以实现电力系统的经济性和效率的提升。
通过实时监测和控制电力使用情况,智能电网可以合理分配电力资源,优化电力系统的运行效率。
同时,智能电网还能实现对电力设备的远程监控和调度,减少能源的浪费和损耗,降低供电成本。
另外,智能电网可以实现对新能源资源的有效利用。
传统电力系统主要依赖于传统能源(如煤炭和石油),而智能电网可以将新能源资源(如风能和太阳能)纳入到电力系统中,实现对新能源的集成和利用。
通过智能电网的技术支持,新能源的不稳定性和间歇性可以得到平衡,从而实现能源的高效利用和低碳排放。
最后,智能电网还可以提供更多的服务和功能。
例如,智能电网可以实现智能家居的建设,通过智能电表和智能电器等设备的互联,实现电力的智能控制和时段调度。
此外,智能电网还可以实现对用户电力使用行为的监测和分析,提供个性化的用电建议和能源管理方案。
尽管智能电网具有许多优势,但也面临一些挑战和难题。
智能电网文献综述【范本模板】
智能电网综述摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
目前,以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家,己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来,将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一,建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统.具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。
本文阐述了智能电网的内涵和特点,分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件,对一些现有的研究行进了分析和讨论.关键词:智能电网;智能化;信息化;节能减排;1 智能电网的概念随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注,电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展,因此提出了“智能电网”的概念。
智能电网是以通信网络为基础,通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标,其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。
目前,全世界智能电网的发展还处在起步阶段,没有一个共同的精确定义. 对于智能电网,各个国家的定义有所不同。
美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。
中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。
欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。
而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
智能电网文献综述
智能电网文献综述智能电网文献综述1.引言智能电网是一种基于信息技术的电力系统,通过传感器、通信技术和先进的控制算法等手段实现了电力系统的智能化和自动化。
智能电网可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性,同时也能够更好地应对可再生能源的大规模接入和用户需求的变化。
本文将对智能电网领域的相关文献进行综述,包括其定义、特点、技术发展、应用场景等方面内容。
2.智能电网定义和特点智能电网是指利用现代通信、计算机、控制和信息技术等手段对电力系统进行监测、通信、控制和决策,使其具备更高的自动化、智能化和可靠性的电力系统。
智能电网具有以下特点:________●具备大规模可再生能源接入的能力,能够实现与分布式能源源网并存的能力。
●具备智能感知和智能决策的能力,能够根据电力系统的实时状态和需求,智能地调整电力生产、传输和消费。
●具备网络化和分布式控制的能力,能够实现电力系统的分布式智能化控制。
●具备故障自愈和安全防护的能力,能够实现可靠性和安全性的提高。
3.智能电网技术发展3.1 通信技术智能电网需要建立大规模的通信网络,用于实现电力系统各个组成部分之间的信息传递和数据交换。
目前,常用的通信技术包括有线通信和无线通信,如光纤通信、微波通信、WiFi、ZigBee等。
3.2 传感器技术传感器技术在智能电网中扮演着重要角色,用于感知电力系统各个环节的实时状态。
常见的传感器包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、湿度传感器等。
通过这些传感器,可以实时监测电力系统的负荷、电压、频率等参数,为智能决策提供数据支持。
3.3 控制算法控制算法是智能电网中的核心技术之一,用于实现对电力系统的智能化控制。
常见的控制算法包括基于模型的预测控制、优化控制、智能算法等。
这些算法可以根据电力系统的状态和需求,自动调整电力生产和消费,以实现能源的高效利用。
4.智能电网应用场景4.1 可再生能源接入智能电网可以实现大规模可再生能源的接入,如太阳能、风能等。
“智能电网”研究综述
“智能电网”研究综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和电力需求的日益增长,智能电网作为一种创新的电力系统架构,正逐渐受到全球范围内的广泛关注和研究。
智能电网集成了先进的通信技术、计算技术和传感技术,通过实现电力系统的信息化、自动化和互动化,有效提升了电力系统的运行效率、可靠性和安全性。
本文旨在对智能电网的研究进行综述,探讨其关键技术、应用领域和发展趋势,以期为智能电网的进一步研究和应用提供参考和借鉴。
本文首先介绍了智能电网的基本概念和发展背景,阐述了智能电网的重要性和意义。
接着,对智能电网的关键技术进行了详细的分析和梳理,包括通信技术、计算技术、传感技术、控制技术等方面。
在此基础上,本文总结了智能电网在电力系统规划、运行控制、能源管理、用户需求响应等领域的应用实践,并探讨了智能电网在新能源接入、电力市场交易、分布式能源管理等方面的创新应用。
本文展望了智能电网的发展趋势和未来研究方向,以期为推动智能电网技术的持续发展和应用提供有益的思路和建议。
通过本文的综述,读者可以对智能电网的研究现状和发展趋势有更为全面和深入的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、智能电网基本概念智能电网,亦称为“电网0”,是电力系统的一种现代化形态,它利用先进的信息、通信和控制技术,实现电网的自动化、信息化和互动化。
智能电网的核心理念在于构建一个能够感知、适应并响应各种内外变化的电力网络,从而提高电力系统的运行效率,确保供电的安全性和可靠性,同时满足用户多样化的电力需求。
智能电网的核心要素包括:高级量测体系(AMI),它能够实现电力使用数据的实时采集、监测和分析;高级配电运行(ADO),通过优化运行策略和调度方式,提高配电系统的运行效率和供电质量;高级输电运行(ATO),借助先进的通信和控制技术,实现对输电系统的实时监控和智能决策;以及先进的能源管理(AEM),通过对各种能源资源的优化管理和调度,实现能源的高效利用。
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智能电网技术综述摘要:日前全球资源环境压力的不断增大,随着电力市场化进程的不断加快以及用户对电力供出的越来越高的要求,国家安全、环保等各方面都对电网的建设和管理提出了更高的标准。
智能电网是国际公认的解决21世纪能源问题的一个重大解决方案。
电力与通讯是的双向化是智能电网的一大特色,灵活、清洁、安全、经济、友好等性能都是智能电网是未来电网的发展方向。
欧美等发达国家纷纷投入大量的精力,力求在智能电网研究邻域有所斩获。
而在中国,在政府及国家电网公司的政策引领推动下,智能电网研究正不断向着建设中国特色智能电网的目标稳步前进。
关键词:智能电网,能源问题,传统电网,智能电网技术一、论文研究的背景及意义坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级智能电网智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。
高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。
智能电网是物联网的重要应用。
二、智能电网的内涵和特征目前对于智能电网尚未有统一的定义,但一致认为智能电网是一个中长期的目标和愿景(vision)。
智能电网应以现代输配电网为物理基础,建立在集成和高速双向的通信网络平台上,综合应用先进的传感和测量、计算机、微电子、电力电子、控制以及智能决策等技术,利用电网实时全景信息,进行实时监控、灾变防护和用户互动,以实现可靠、安全、经济、优质、高效的电网运行和可持续发展。
最终实现的智能电网应具有以下关键特征(1)自愈的电网(包括对事故的预测与决策)。
通过实时采集电力系统的动态信息,及时发现并快速诊断可能存在的隐患,预测故障及其可能引发的系统震荡和级联事件,进行风险评估并且采取预防和校正控制手段,如将大电网按照风险等级适当分区等;当故障发生后,迅速把电网中有问题的元件从系统中隔离出去,并自动进行必要的事故控制和恢复控制,保证用户供电的连续性,防止大面积停电的发生。
(2)互动的电网。
与传统的“单向电网”相比,智能电网将实现需求侧响应功能,鼓励用户参与电力系统的运行和管理。
电力供应方与用户间建立双向实时的通信系统,可实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,从而用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案,有助于平衡供求关系,确保系统的可靠性。
(3)安全的电网。
智能电网的安全策略包含应付威慑、实现预防、检测和反应,以尽量避免和减轻事故对电网和经济的影响。
智能电网需要通过加强电力企业与政府之间的密切沟通,并且在电网规划中强调安全风险,加强电网运行安全和网络安全等手段,提高智能电网抵御风险的能力。
(4)优质的电网。
新型的智能电网可提供满足不同用户需求的优质电能,并且能对电能质量进行分级和价格联动。
(5)高效的电网。
通过高速通信网络实现对运行设备进行在线状态监测,获取设备的运行状态,提高单个资源的利用效率,整体优化调整电网资产的管理和运行,实现最低的运行维护成本及投资。
(6)市场化的电网。
智能电网通过市场上供给和需求的互动,将形成更为紧密与高效的市场行为模式;通过有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,从而促进电力市场的自由买卖以及公平竞争。
(7)兼容的电网。
智能电网打破了传统单一的远端集中式发电,而实现集中发电与分散发电的兼容。
各种可再生能源分布式发电和储能系统以“即插即用”的形式接入,扩大了系统运行调节的可选资源范围,满足电网与自然环境的和谐发展。
(8)多元化的电网。
以输配电网为物理实体,以集成、高速、双向的通信网络信息系统为平台的智能电网,将电力系统的监视、控制、维护、能量调度、配电管理、市场运营、企业资源计划等系统统一集合在智能电网大平台上,在此基础上实现各种业务的交互与集成。
三、智能电网与传统电网的区别传统电网是一个刚性系统,电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏弹性,致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享。
虽然局部的自动化程度在不断提高,但由于信息的不完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是割裂的、局部的、孤立的,不能构成一个实时的有机统一整体, 所以整个电网的智能化程度较低。
与传统电网相比,人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和业务流信息等)的获取能力,以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信息交互平台为基础,以服务生产全过程为需求,整合系统各种实时生产和运营信息,通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化,为电网运行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图,并给出相应的辅助决策支持,以及控制实施方案和应对预案,最大程度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理。
与传统电网相比,智能电网将进一步优化各级电网控制,构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构,通过集中与分散相结合,灵活变换网络结构、智能重组系统架构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量,实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。
由于智能电网可及时获取完整的电网信息,因此可极大地优化电网全寿命周期管理的技术体系,承载电网企业社会责任,确保电网实现最优技术经济比、最佳可持续发展、最大经济效益、最优环境保护,从而优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。
四、智能电网的框架结构智能电网主要包括发电、输电、变电、配电、调度、用电等环节。
其中发电涉及风电、光伏接入、分布式电源建设等技术领域,输电涉及互济、超导、特高压、网架等,配电涉及微网、虚拟电厂、先进电表网络设施、需求侧响应等,用电涉及智能用电、用电自动控制等。
智能电网涉及面广,从不同角度分类也较为复杂,下文中将从应用与管理的角度将智能电网分成三层构架来概述智能电网。
4.1智能电网三层网络构架智能电网是由多系统组成的,具有互操作性以及自愈能力的一种坚强的网络结构,各系统既相互独立又可以有机的综合。
虽然每个系统完成前功能各不相同,但又都应具备有统一的特性,传递信息的传递流程,整个沟通系统可以被详细的划分为三层结构,结构如下图所示:4.2数据层数据采集与汇总数据层是整个网络的基础,各类信息都应由一层设备产生。
数据层除了提供各类设备信息外,还包含进行信息采集时所使用的通信技术与通信通道以及与信息有关的扩展功能。
数据层的结构划分如下:数据层结构数据采集层的基础是采集设备类信息,为所有系统提供数据来源。
这一层的设备涵盖了智能电网输、派、变、用等各方面,包括前置机,采集终端,路出终端,传感器和各类通过其他信息通道上报的数据。
除采集能源使用信息外,还包括各种网络状态信息,电能质量信息等,尽可能多的反应电网使用状态。
设备的多样性是为了提供尽可能多的数据来源,而通信的多样性则为数据的传递通道提供了更多的选择。
除RS485,PLC电力线载波等常用通信方式外,随着网络技术的发展GPRS,Ethernet等利用公共网络进行数据通信的方式已经成为广大用户日渐青睐的选择。
针对大数据量、高传输要求的系统,可以利用光纤进行远距离高速传输,而如果是小范围内的使用,例如组件家庭网络时,RF为大家提供了不错的选择。
除此之外利用公用电话网络PSTN可进行模拟信号的传输。
特别注意的是,在网络设计时应更注重功能的扩展和网络的控制能力。
,具体来说所有的设备都应具备双向通信能力,系统要能够实现对设备的远程控制和自动识别。
当一个设备初次安装到网络上时,系统能移自动路由分配地址到设备内部,设备能够做到即插即用,最大程度的降低系统的人为参与,真正实现智能控告。
整个通信过程能移从机器发起并由机器解决后将结果下发到发起方,实现系统的M2M (Machine to Machine)通信。
4.3信息层数据传递与表达信息层是整个网络的中坚力量去,在这一层所有的数据将被打包分类,通过其相应的通信通道上送到应用管理层对数据进行分析与处理。
整个信息层的构成如图所示:打包分类后的数据主要包括四个方面。
(1) 输配变电网络信息这一部分的信息主要关注的是电网状态,通过对它们的分析使得电网能够有效的运行。
这其中又可以详细的分为:网络状态监测类信息,一旦发生断路或是相关故障,网络能够及时反应,进行相应的保护;电能质量类信息通过对这类信息的分析可以有效的了解当前网络相关的谐波干扰,线损等相关电能质量数据;控制类信息由应用管理层下发的电网控制类信息,控制网络的切换,能够进行远动与远控,提到网络的智能管理。
这部分信息从采集到传递都建立在IEC61850系列协议的基础上。
随着技术的不断发展,标准也在不断地更新,在2009年重新修订了分布式能源在配变电自动化系统中的通信模型。
(2) 客户类信息这类信息关注的是用电侧的电能使用状态和服务类信息与客户的使用状态息息相关,这其中主要包含两大类:营销类信息指的是与电能计价相关的各类信息,主要包括电能的结算,支付类信息;以及电能在客户侧使用时的电能质量与实时量的信息反馈。
(3)GIS地理信息地理信息系统主要反映的是当前状态下各类具有通信能力的设备的地理分布状态。
一般来说这部分信息相对稳定一旦设备安装成功,地理位置便相对固定下来。
地理信息的加入可以更好的帮助系统了解当前网络的分布状态。
信息层结构(4) 扩展类信息(不局限于电能)随着智能电网的发展,整个网络的覆盖范围应不仅局限于电能的使用,电、水、气、热等各项能源使用状态都应能够通过智能电网进行通信。
信息层的数据传递将包含所有能源的使用状态。
除此之外,在这类信息中更关键的是需求响应类信息。
需求响应将直接影响到市场的价格和需求状态,整个响应过程是能源使用避峰填谷的过程,可以更有效的实现能源的节约。
4.4应用管理层数据处理与分析用管理层可以说是整个网络构架的"大脑",所有的数据都要最终汇总到此进行分析与处理,这一层的框架如下所示。
整个应用管理层主要分为下列一个系统,(1) EMS能源管理系统能源管理系统EMS是在IEC61970系列标准体系上建立的功能可扩展的标准能源管理模型,信息层所有关于输配变电网络的信息都要汇总与此。
该系列不仅定义了ClM公用信息模型,还定义了CIS组件接口规范,为各类功能融合到能源管理系统中定义了统一的接口标准。