智能电网的网络通信架构及关键技术

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2024版智慧电力解决方案(智能电网解决方案)

2024版智慧电力解决方案(智能电网解决方案)

平台层技术及应用场景
平台层技术包括云计算、大数据、 人工智能等,用于对感知层采集 的数据进行处理、分析和挖掘。
应用场景包括电网规划、调度控 制、故障诊断等。
通过平台层技术,实现对电网的 智能化管理和优化运行,提高电
网的经济效益和社会效益。
应用层技术及应用场景
1
应用层技术包括电力市场交易、需求侧管理、综 合能源服务等,用于实现电网与用户之间的互动 和增值服务。
通信信道
采用230MHz无线专网、GPRS/CDMA无线公网、光纤专网等多种 通信方式,确保用电信息采集的实时性和准确性。
分布式能源接入设备与系统
分布式电源接入设备
包括光伏逆变器、风电变流器、储能变流器等,实现分布式电源 的灵活接入和高效利用。
微电网控制系统
实现微电网的并网运行、孤岛运行以及两种模式间的平滑切换, 提高供电可靠性和电能质量。
深化产学研合作,促进成果转化
通过深化产学研合作,促进科技创新成果的转化和应用,为智慧电力的发展提供有力支持。
培育新兴产业,拓展应用领域
通过培育新兴产业,拓展智慧电力的应用领域,推动电力行业的转型升级和可持续发展。
THANKS
感谢观看
结合新能源发电特性和市场需 求,开发新能源发电与传统能 源发电的联合调度和优化运行
模式。
05
智慧电力解决方案价值体现
提高供电可靠性和安全性
01
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03
通过实时监测和预警系统, 及时发现并处理电网故障,
减少停电时间和范围。
利用先进的信息技术和通 信技术,实现对电网设备 的远程监控和操作,提高
运维效率。
通过智能用电设备和家庭能源管理系统,实现用户侧能源消费的可视化、可控制和 可优化。

智能电网的架构与实现

智能电网的架构与实现

智能电网的架构与实现近年来,随着科技的不断进步和人们生活水平的不断提高,电力需求也越来越大,因此,对电力系统的智能化改造迫在眉睫。

智能电网作为电力系统智能化改造的核心,其架构与实现方式也备受关注。

一、智能电网的概念智能电网是基于现代信息通信、计算技术和电力系统控制技术相结合的新型电力系统。

它实现了电力系统的智能化管理,通过多种信息交换方式实现了电力系统内外的协同,使得电量的产生、传输、分配、使用得到了有效控制和管理。

智能电网是电力系统从集中式向分布式方向发展的产物,它不仅可以降低电力系统的运营成本,还可以提高电力系统的可靠性和供应效率。

此外,智能电网还可以为可再生能源的接入提供技术支持,实现了对多种能源的有效整合。

二、智能电网的架构智能电网主要由以下几个部分组成:低压侧接入网、高压直流输电网、高压传统交流输电网、低压侧配电网,以及智能电表和电力负荷管理系统。

其中,低压侧接入网是智能电网的起点,它可以接受来自电力系统外部的能量输入,并在接入网中进行分类、标识和记录。

高压直流输电网是智能电网的骨干部分,它在电力系统的输电环节中发挥着重要的作用,通过提高传输效率,使得能量的损失减少。

高压传统交流输电网则对于电力系统的稳定运行至关重要,它可以通过多种电力调节技术实现稳定运行。

低压侧配电网则是智能电网的终点,它可以根据需要对电能进行直接的分配,将电力资源分配给不同的用户。

智能电表和电力负荷管理系统作为智能电网的监控系统,可以实现对电能的远程监控和管理,大大提高了电力的安全性和可靠性。

三、智能电网的实现为了实现智能电网,需要同时推进多项技术的研究和开发,包括人工智能、大数据、物联网、区块链等。

其中,人工智能可以通过模式识别、图像处理等技术实现对电力系统的智能管理,大数据则可以通过对电力系统的数据进行分析和处理,提高电力系统的预测、监控和调度能力。

物联网技术可以实现对电力设备的监测和管理,从而提高电力设备的可靠性和维护效率。

数字电网的理念、架构与关键技术

数字电网的理念、架构与关键技术

数字电网的理念、架构与关键技术随着科技的快速发展和全球气候变化的严峻挑战,数字电网作为一种新型的能源管理模式,逐渐成为全球电力系统改革的重要方向。

数字电网以用户为中心,注重可持续发展,通过数字技术实现电力系统的智能化和高效化,为智慧城市和工业互联网等领域提供了重要的支持。

数字电网的核心理念是实现电力系统的数字化和智能化。

在数字电网中,各种信息数据通过传感器、智能设备等收集并整合在一起,利用大数据分析和人工智能技术,实现对电力生产、传输和消费的实时监控和优化管理。

数字电网的出现,使得电力系统的管理更加精细、灵活和高效。

数字电网的架构包括基础设施、网络结构和管理体系三个部分。

基础设施是数字电网的底层设施,包括智能设备、传感器、数据中心等,用于收集、存储和处理各种数据。

网络结构是数字电网的核心,通过各种通信网络将基础设施连接在一起,实现数据的传输和共享。

管理体系是数字电网的软件部分,包括数据分析、监控、调度等功能,实现对电力系统的智能化管理。

数字电网建设中的关键技术包括智能微网、物联网、云计算等。

智能微网是指将分布式能源、储能系统、智能设备等有机地结合在一起,实现能源的自主管理和优化利用。

物联网技术则用于实现各种设备的互联互通,提高数据采集和传输的效率。

云计算平台则提供强大的计算和存储能力,实现对海量数据的处理和分析。

数字电网在实际应用中具有广泛的优势和场景。

在智慧城市领域,数字电网可以实现电力资源的合理分配和调度,提高城市的能源利用效率和管理水平。

在工业互联网领域,数字电网可以提供实时能耗监测和管理,帮助企业实现能源成本降低和生产效率提高。

数字电网还可以应用于新能源领域,提高电网的可靠性和稳定性,促进可再生能源的发展和利用。

总之数字电网的未来发展前景十分广阔。

随着技术的不断进步和应用的不断深化,数字电网将在能源管理、环保、经济和社会发展等方面发挥越来越重要的作用。

未来的数字电网将更加注重数据的挖掘和分析,以及人工智能等新技术的应用,实现电力系统的全面数字化和智能化,为智慧城市和工业互联网等领域提供更加优质的服务和支撑。

智能电网的技术架构与应用

智能电网的技术架构与应用

智能电网的技术架构与应用在当今科技飞速发展的时代,能源的高效利用和稳定供应成为了社会经济发展的关键因素。

智能电网作为一种融合了先进技术的现代化电力系统,正逐渐改变着我们的用电方式和生活品质。

智能电网的技术架构是一个复杂但有序的体系,涵盖了多个关键领域和技术层面。

首先,在电力的生产环节,先进的发电技术如可再生能源发电(太阳能、风能、水能等)的高效整合是重要的一环。

通过智能监测和控制系统,能够实时掌握各类能源的发电状况,实现最优的能源分配和调度。

同时,储能技术的应用也至关重要。

大规模的电池储能系统可以在能源过剩时储存电能,在需求高峰时释放,从而平衡电力供需。

在输电环节,特高压输电技术是智能电网的重要支撑。

特高压输电能够实现远距离、大容量的电力传输,减少输电损耗,提高输电效率。

此外,基于传感器和通信技术的输电线路实时监测系统,可以及时发现线路故障和隐患,保障输电的安全稳定。

配电环节同样充满了智能化的元素。

智能配电网络通过自动化开关设备、智能变压器等设施,实现对电力的精确分配和控制。

同时,分布式电源(如小型太阳能电站、家庭风力发电等)的接入和管理也在这个环节得到有效处理,使得电力供应更加灵活多样。

在用电环节,智能电表的普及是一个显著的变化。

智能电表不仅能够精确计量用电量,还能实现双向通信,将用户的用电信息实时反馈给供电部门。

这为需求响应机制的实施提供了基础,用户可以根据电价的动态变化调整用电行为,达到节约用电和降低电费的目的。

智能电网的通信技术是其运行的“神经中枢”。

高速、可靠的通信网络能够实现电网各个环节之间的实时数据传输和信息共享。

常见的通信技术包括光纤通信、无线通信(如 5G 网络)等。

这些技术确保了控制指令的准确下达和监测数据的及时回传,使得电网的运行更加智能化和高效化。

智能电网的控制和管理系统是整个电网的“大脑”。

通过大数据分析、人工智能算法等手段,对电网的运行状态进行实时评估和预测,提前制定应对策略,防范可能出现的故障和风险。

智能电网关键技术

智能电网关键技术

智能电网的目标和主要特征决定了实现智能电网需要开展很多关键技术的研究和应用,通过这些技术的研究和应用,逐步达到智能电网的目标,实现其主要特征,从而推动现代电网向智能电网的转变。

美国国家能源技术实验室确定了实现智能电网主要特征的五个关键技术领域。

1、集成通信技术(Integrated Communications)建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。

同时通信系统要和电网一样深入到千家万户,这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络,只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。

下图显示了电网和通信网络的关系。

高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。

当这样的通信系统建成后,它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率,繁荣电力市场,抵御电网受到的攻击,从而提高电网价值。

高速双向通信系统的建成,智能电网通过连续不断地自我监测和校正,应用先进的信息技术,实现其最重要的特征—自愈特征。

它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。

高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备(IEDs)、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。

在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注,其一就是开放的通信架构,它形成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间能够进行网络化的通信;其二是统一的技术标准,它能使所有的传感器、智能电子设备(IEDs)以及应用系统之间实现无缝的通信,也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解,实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。

这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作,才能实现通信系统的互联互通。

智能电网的技术架构和应用

智能电网的技术架构和应用

智能电网的技术架构和应用随着科技日新月异的发展,智能电网成为了一个备受关注的话题。

那么什么是智能电网呢?简单来说,智能电网是一个综合了信息技术、通讯技术、自动化技术等一系列新兴技术的电力系统,它可以实现双向通讯、智能化管理、优化运行等多项先进功能,使电力系统更加灵活、高效、可靠。

那么具体的技术架构和应用有哪些呢?一、智能电网的技术架构智能电网的技术架构可以分为三个层次:1.物理层物理层主要包括了电力系统的各项设备和成本,包括发电设备、变电设备、输电设备、配电设备等等。

在智能电网中,这些设备必须具备高度的通讯互联性和智能化管理功能,以实现系统的智能化控制和自主管理。

2.控制层控制层主要是负责智能电网的实时监控和智能化控制,其中包括传感器、通信网络、数据采集、数据传输等各项关键技术。

基于这些技术,控制层可以实现对整个电网系统的实时监测、功率调节、设备运行状态分析和故障诊断等功能,同时也可以通过云计算等技术手段进行数据分析和处理,进一步提高电网系统的运行效率和稳定性。

3.应用层应用层是智能电网系统的核心部分,它主要包括了各种管理和调度应用软件。

这些应用软件可以根据不同的需求,对电网系统进行更细致、更智能化的管理和调度,如预测负载变化、诊断故障、优化发电计划、实现微网管理等等。

这些应用软件可以帮助企业提高能源利用效率和运行效率,同时也可以为个人和家庭提供更加安全、方便、智能的用电服务。

二、智能电网的应用智能电网的应用可以分为四个方面:1.提高能源效率智能电网通过控制和管理电能的用途和消费行为,可以大幅度提高能源效率。

例如,它可以实现企业用电需求的预测和调整,帮助企业针对负载变化进行动态调整;还可以将可再生能源和传统能源进行智能化的混合供应,以降低电能成本和环境污染。

2.提高供电可靠性智能电网的智能化管理和控制功能,可以提高供电系统的可靠性和稳定性。

例如,它可以实现对设备运行状态的实时监测和故障诊断,以及对电网负载情况的实时调度和控制,进一步确保供电系统的安全、稳定、高效运行。

智能电网的架构和技术方案

智能电网的架构和技术方案

智能电网的架构和技术方案随着现代社会的发展,对能源的需求越来越大,而传统的电网结构已经无法满足当今社会的需要。

智能电网因此而被提出,它不仅能够满足日益增长的需求,还能够提高能源利用率,降低能源浪费。

本文旨在探究智能电网的架构和技术方案,为读者提供有关智能电网的基本知识和最新发展。

一、智能电网的概述1.1 定义智能电网是一种基于现代信息技术和自控技术的电力系统,在控制、保护、测量、通讯等各个方面都有了新的进步。

它可以让能源在供给者、消费者、储能设备和智能终端之间进行平稳有效的流动,从而提高电力系统的安全性、可靠性、经济性和环境可持续性。

1.2 特点智能电网有许多明显的特征:(1)数据化和智能化。

智能电网能对电能进行实时监测、测量和分析,可以实现负荷预测和控制,能够根据能源的实际情况和需求进行动态调节。

(2)交互性和开放性。

智能电网的系统可以和其他系统相互协作,通过信息的共享和连通,实现更加高效地运作。

(3)多元化和分布式。

智能电网是由许多小型的分布式能源系统组成,这些系统可以互相连接、互相影响,使能源的分配、传输、储存实现了更加灵活、可持续的方式。

二、智能电网的架构一个典型的智能电网系统包括四个部分:2.1 供电站系统供电站系统是智能电网的基础,是整个系统的起点。

供电站系统的作用是将不稳定的电能转换为稳定的电能输出,并对转换的电路进行控制和保护。

2.2 放电站系统放电站系统是对供电站系统的补充。

当供电站系统产生过剩能源时,放电站系统可以将多余的电能储存起来,以便在智能电网中需要用到的时候再释放出来。

2.3 智能终端系统智能终端系统是智能电网的核心,是智能电网实现与用户之间交互的终端部分。

这个系统将人工智能、大数据、区块链技术等结合起来,使消费者能够更好地掌控自己的用电情况,同时为电力部门的管理提供了重要的信息支撑。

2.4 电力大数据平台电力大数据平台是智能电网的后台系统,可以对智能电网的数据进行整合、分析,提供对能源生产和消费的详细信息,并对整个智能电网进行监管和管理。

智能电网进展及关键技术

智能电网进展及关键技术
PART 01
智能电网关键技术
智能电网愿景图
智能电网关键技术
智能电网关键技术
智能电网尚未有明确的定义,那么智能电网是什么呢?下面从智能电网的价值、特征、重要的里程碑等侧面对智能电网进行描述,使得对即将到来的智能电网有所认识。

更可靠——用户随时随地获得可靠和高质量的电能。
更鲁棒——能有效抵抗物理、网络的攻击和自然灾害的影响,减少停电规模及带来的损失。
欧洲:发展智能电网也有其独特的发展背景,欧洲智能电网的兴起主要是大力开发可再生能源、清洁能源,以及电力需求趋于饱和后提高供电可靠性和电能质量等需求所决定的。
智能电网国内外研究进展
在国内,上世纪90年代末,电力行业中提出了“数字电力”的概念。比较有影响的是清华大学卢强院士在2000年提出的“数字电力系统”(DPS),它是某一实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动等数字地形象化地实时地描述与再现。可以说DPS是该实际电力系统的实时、全面、仿真的数字电力系统。
输配电技术。特高压交支流输电、特高压绝缘技术、高温超导、微型电网等方面。
智能电网应具有灵活坚强的拓扑,因此需要研究更为先进的电力设备。
电力设备关键技术
电力设备关键技术
量测与通信设备关键技术
量测设备与通信设备相辅相成,共同为系统运行、保护以及设备监测和维护提供依据:两者既可能相互独立,也可能集成为一体。前者侧重于实时、准确地测量和就地处理各种电气量和非电气量,后者侧重于实现高速、大容量的实时动态信息交互。 量测系统包括三部分:1)电网侧:广域测量、动态设备监测、系统安全稳定监测。 2)发电侧。 3)需求侧量测:家电控制,电能质量分析,防窃电、功率和用电量测量、实时电价处理、成本控制、自备电源监测等。 智能表计和双向通讯 智能表计以及用户信息网关:智能表计主要是AMI和AMR,用户信息网关是在未来家庭里将电网、有线网、互联网一体化建设,三网合一 AMI(自动计量基础架构)、AMM(自动仪表管理)、AMR(自动抄表)的历程,AMI包括AMM和AMR

智能电网的设计和实现

智能电网的设计和实现

智能电网的设计和实现随着科技的不断发展和需求的增加,传统电力系统已不能满足人类的需要。

为了满足人们对于更加可靠、安全、节能和环保的需求,智能电网应运而生。

那么,智能电网的设计和实现有哪些关键要素呢?一、系统架构智能电网的设计应该基于一种开放标准的架构,这个架构可以基于一个通用协议来实现通信。

因此,对于智能电网的安全性和可靠性是非常重要的,它应该能够防止黑客、攻击和故障等等,防止出现不安全、不可靠或者甚至危险的情况。

二、技术智能电网涉及的技术包括传感器、计算机网络、通信、数据管理等。

传感器的开发应当关注其周边环境的实际情况,比如温度、湿度、风速、风向等等,还应考虑其实用性、方便性和费用等方面。

计算机网络应该能够支持设备间的远程协作和协调,以及自动化操作等。

数据管理应该关注如何存储、管理和分析数据,从而实现对智能电网的运营和管理。

三、支持政策智能电网的推广和实施需要社会的共同支持和政策的配合。

政策的支持可以包括财政扶持、税收优惠、管理支持等等。

同时,还需要根据用户的需求来制定特定、定制化的政策,如提供定价、拨款等等。

四、用户需求智能电网应该基于用户的需求,考虑如何更好地实现人们对于可靠、可安全、可用户化、可节能、可环保的需求。

这些需求中包括:如何保障稳定的供电、如何确保分布式能源的利用、如何监测智能家居、如何降低能耗等。

五、集中管理模式智能电网的设计和实现需要考虑如何实现更好的集中管理模式。

这个模式可以是基于云服务的、基于数据存储的或者是其他的方案。

无论哪种方案,智能电网的运营和管理需要进行集中管理,主要是为了使其更加有效、高效地提供服务。

综上所述,智能电网的设计和实现是一个复杂的过程,它需要关注多方面的因素,包括系统架构、技术、支持政策、用户需求和集中管理模式等。

只有这些因素的结合,才能为人类提供更加可靠、安全、节能、环保的电力服务,满足人们对于更好生活的期望。

智能电网的技术框架及系统设计

智能电网的技术框架及系统设计

智能电网的技术框架及系统设计智能电网是指利用信息通信技术、能源技术、自动化控制技术等现代技术手段,对传统电网进行信息化改造,实现给电力系统带来更高效、更安全、更环保的可持续发展。

智能电网的发展离不开技术框架和系统设计的支撑。

一、智能电网技术框架智能电网技术框架主要包括智能电网管理系统、智能电网信息传输链路、智能电网设备、智能电网控制策略等四大部分。

1.智能电网管理系统智能电网管理系统是智能电网技术框架的核心。

它主要由数据汇聚、数据处理和数据分发三个部分组成。

数据汇聚是指从各个电网节点采集到的数据通过传输链路传到汇聚中心,实现大数据汇总。

数据处理是对原始数据进行过滤、去重、校验,将其变为可用数据,并通过建立模型和算法实现数据挖掘。

数据分发是将处理后的数据分发到各个模块,以供整个系统使用。

2.智能电网信息传输链路智能电网信息传输链路是智能电网技术框架中的通信基础设施。

它主要分为两部分,即内网传输和外网传输。

内网传输是指将各个电网节点与智能电网管理系统相连,由管理系统对电网实现实时的数据监测和控制。

外网传输是指将智能电网的数据和信息与云端相连,实现远距离控制和数据分析。

3.智能电网设备智能电网设备是智能电网技术框架的重要组成部分。

它主要包括电力设备、通信设备和IT设备三部分。

电力设备是指智能变电站、智能配电箱、智能计量等电气设备。

通信设备是指各类无线网、光纤通信设备等。

IT设备是指计算机、服务器、存储设备等。

4.智能电网控制策略智能电网控制策略是智能电网技术框架中的重要组成部分。

它主要包括故障监测、自适应调节、智能计划等多项控制策略。

通过指定智能电网控制策略,可以实现对电力系统的精准控制和优化。

二、智能电网系统设计智能电网系统设计要满足系统的可靠、安全、高效、节能等方面的要求。

智能电网系统设计主要包括以下几个方面。

1.智能电网总体设计智能电网总体设计包括系统总体架构设计、数据结构设计、系统功能模块的划分、系统界面设计等。

智能电网通信管理系统设计关键技术分析

智能电网通信管理系统设计关键技术分析

智能电网通信管理系统设计关键技术分析摘要:随着电网规模的扩大和通信技术的发展,我国电力通信体系日益完善,但与此同时,电网通信管理工作日益繁重,给日常运维工作带来了巨大的挑战。

在新的建设时期中,骨干通信网进一步延伸,终端通信接入需求进一步增加,使得现有的电力通信网络规模处于持续扩张状态。

在此背景下,只有建设一套专用的通信管理系统,才能满足日益复杂化的智能电网通信管理工作。

关键词:智能电网;通信管理一、系统需求分析智能电网通信管理系统的建设,就是要为智能电网的发展提供坚强的通信系统运维支撑,进一步提高电力通信的信息化水平。

通过系统的应用,应能实现电网系统之间的互联互通和标准应用,通过标准化接口实现电力通信系统之间的无缝对接,破除传统的信息孤岛问题。

同时,智能电网通信管理系统对通信系统的实时监测和数据分析,及时发现通信网络的故障并对其进行优化,进一步加强电力通信体系在自然灾害和人为破坏条件下的抗灾容灾能力,提高系统运行的安全性、稳定性和可靠性[1]。

从管理的角度上,系统的建设还应满足不同层级管理人员对通信监测、资源管理、运行监控和专业管理等功能的需求,实现多级平台的有机联系,为智能电网的建设提供坚强的后盾。

二、系统设计(一)总体架构设计在本文设计的智能电网通信管理系统中,其系统架构可以归纳为“三系统四应用”,即在建设一体化基础平台的基础上,构建数据库、数据采集和数据交换三大系统,以及通信监测、资源管理、运行监控和专业管理四大应用模块。

为了满足不同层级管理人员的工作需求,系统进行了总部、省级分公司、市县级子公司三级部署,其中上一级可以对下一级进行管理,而级别越往下其管理的内容越具体,三级平台相互联系,相互支撑,形成了一个全面覆盖的通信管理体系架构,如图1所示。

图1 系统总体构架图从网络的层次上看,总部级的系统平台可以管理一级和二级骨干通信网,对于不好管辖的跨区域部分也纳入总部平台管理范围内。

省级分公司则主要管理三级和四级骨干通信网,可以完成数据汇聚、通信监视、运行管理等基本工作。

智能电网的新型架构设计与实现

智能电网的新型架构设计与实现

智能电网的新型架构设计与实现随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,对能源需求的迫切使能源问题已成为全球性的难题。

传统电力系统不断遭遇着供电侧不足、供需信息不对称、网络通信滞后等问题,如何提高电网整体的效益,便成为了电力行业探求的重要方向,智能电网应运而生。

智能电网的定义智能电网是一种以信息技术和通信技术为基础,采用先进的调度控制技术和智能装置,以实现系统内部互联互通、自主协调、灵活调度、快速响应等功能的电力系统。

智能电网不仅有着传统电力系统所具有的供电功能,而且还能够进行信息交互、资源共享、负荷管理等功能。

智能电网的新型架构设计1. 分层架构设计智能电网架构包括三个层次,分别是能源层、支撑层、应用层。

能源层是指发电、输电、配电、用电等能源产生与消耗的基础层,支撑层是在此基础上对其进行管理、控制、监测与调度等的信息化和智能化技术层,应用层是指在支撑层之上,实现各种数据分析、区域协调、运营优化、市场交易等业务功能层。

2. 模块化设计智能电网采用了模块化设计的思想,将智能电网分成许多小模块,通过这些小模块进行整合,从而形成一个整体的智能电网系统。

同时,这些小模块之间具有良好的通信协议,能够灵活、快速地进行组合与集成,以适应不同的业务需求。

3. 分布式设计为了充分利用一些已有的设备,智能电网的设计中采用了分布式的思想,将采集、通信、控制等功能分散到不同的设备上去。

这样既不会因为前期的设备投入成本过高而使整个系统的稳定性受到影响,同时也可以降低后期的系统维护成本。

智能电网的实现1. 物联网技术物联网技术的发展,为智能电网的实现提供了有力的技术支持。

物联网技术通过无线传输技术、传感器技术、云计算技术等,实现了对电力设备的智能感知、无障碍通讯、实时数据采集等多方面的需求。

物联网技术的广泛应用,不仅能提高电能的利用率,还可以让电力系统具备更出色的灵活性和实时性。

2. 云计算技术云计算技术的引入,使得智能电网得以实现数据的统一存储、管理和处理。

智能电网系统的架构与优化

智能电网系统的架构与优化

智能电网系统的架构与优化一、引言随着科技的快速发展,智能电网系统逐渐成为能源领域的热门话题。

智能电网系统是基于信息技术和通信技术的电力系统,旨在提高电力供应的可靠性、可持续性和安全性。

本文将介绍智能电网系统的架构和优化方法,以及其在电力行业中的应用。

二、智能电网系统的架构智能电网系统的架构包括三层:感知层、传输层和应用层。

感知层是智能电网系统的底层,主要用于感知电力系统各个环节的数据。

感知层包括传感器、测量设备等,用于采集电力系统的实时电流、电压、功率等信息。

传输层是智能电网系统的中间层,用于传输感知层采集到的数据。

传输层包括数据中心、通信网络等,用于将采集到的数据传输给应用层进行处理和分析。

应用层是智能电网系统的顶层,用于处理和分析从传输层传输过来的数据。

应用层包括数据分析、优化控制、决策支持等,用于对电力系统进行监测、诊断、预测和优化。

三、智能电网系统的优化智能电网系统的优化旨在提高电力系统的效率、可靠性和可持续性。

1. 能源调度优化能源调度优化是智能电网系统的重要任务之一。

通过对电力系统的负荷、供应和储能等进行优化调度,实现能源的最优利用。

优化调度可以减少能源浪费,提高电力系统的供电能力。

2. 电力负荷预测电力负荷预测是智能电网系统的基础工作之一。

通过对历史负荷数据进行分析和预测,可以准确预测未来电力负荷的变化趋势,为电力系统的运行和调度提供参考。

3. 智能设备管理智能设备管理是智能电网系统的关键环节之一。

通过对设备状态的监测和诊断,可以实现设备的智能化运行和管理。

智能设备管理可以提高设备的可靠性,减少故障发生的概率。

四、智能电网系统的应用智能电网系统在电力行业中有着广泛的应用。

1. 环境监测与保护智能电网系统可以对电力系统的运行环境进行监测,提供实时的环境数据,帮助电力公司进行环境保护措施的制定和实施。

2. 能源管理与优化智能电网系统可以对电力系统的能源进行管理和优化。

通过对电力负荷、能源调度等进行优化处理,提高能源的利用效率和供电的可靠性。

基于物联网的智能电网通信网络架构设计与优化方法研究

基于物联网的智能电网通信网络架构设计与优化方法研究

基于物联网的智能电网通信网络架构设计与优化方法研究第一章引言1.1 研究背景描述智能电网发展的背景和意义,介绍智能电网通信网络在智能电网中的重要作用。

1.2 研究目的和意义阐述本论文的研究目的和意义,指出研究内容对于智能电网发展的重要性。

第二章智能电网通信网络架构设计的基本原理2.1 智能电网通信网络的基本概念介绍智能电网通信网络的定义、特点以及在智能电网中的应用。

2.2 智能电网通信网络的基本原理详细阐述智能电网通信网络的工作原理,包括网络拓扑结构、通信协议和数据传输方式等。

2.3 智能电网通信网络的关键技术介绍智能电网通信网络的关键技术,包括安全保障、网络优化和数据处理等方面的技术。

第三章智能电网通信网络架构设计方法研究3.1 智能电网通信网络需求分析对智能电网通信网络的需求进行分析,包括实时性、可靠性和安全性等要求。

3.2 智能电网通信网络架构设计的基本原则阐述智能电网通信网络架构设计的基本原则,包括分布式架构、模块化设计和可扩展性等原则。

3.3 智能电网通信网络架构设计方法提出智能电网通信网络架构设计的方法,包括需求分析、网络拓扑设计、协议选择和安全保障等方面的步骤。

第四章智能电网通信网络优化方法研究4.1 智能电网通信网络性能评估指标定义智能电网通信网络性能评估的指标,包括带宽利用率、时延和可靠性等方面的指标。

4.2 智能电网通信网络优化方法介绍智能电网通信网络优化方法,包括拓扑优化、路由优化和资源优化等方面的方法。

4.3 智能电网通信网络优化实例分析通过实例分析,验证智能电网通信网络优化方法的有效性和可行性。

第五章结论与展望5.1 研究成果总结总结本论文的研究内容和主要成果。

5.2 存在问题和改进方向指出当前研究中存在的问题,并提出改进的方向和建议。

5.3 展望未来研究方向对智能电网通信网络架构设计与优化方法的未来研究方向进行展望,提出进一步深入研究的方向和重点。

第六章致谢(可选)在论文结束时向给予帮助和支持的人员或机构表示感谢。

智能配电系统的关键技术与系统结构

智能配电系统的关键技术与系统结构

智能配电系统的关键技术与系统结构摘要:智能配电系统是智能电网的重要组成部分,具有人性化、智能化等优点,尤其降低了电网运行的管理难度,减少电网管理工作量,是全面建立智能电网的基础。

我国在智能配电网方面的研究及应用起步较晚,与发达国家存在一定的差距。

尤其近年来,我国经济突飞猛进,推广智能配电网系统,扩大智能配电网在电网中的比率势在必行。

关键词:智能配电系统结构;关键技术;研究一、智能配电网系统结构智能配电网系统结构由内部系统、外部系统两大部分组成,其中内部系统是智能配电网的核心部分,主要由通信系统、配电子站系统、配电主站系统构成。

配电主站系统具有决定配电子站系统与通信系统的作用。

而外部系统组成部分相对较多,包括七大分系统:故障报修系统、企业资源管理系统、地理信息系统、负荷管理系统等。

另外,因智能配电系统允许接入分布式电源,具有一定的自愈功能。

智能配电系统整体架构如图1:图1智能配电系统整体架构1.1配电主站系统配电主站系统是智能配电系统的核心,具有较高的管理要求,尤其在进行硬件与软件的选择时应建立在用电区域综合分析的基础上。

如对配电自动化水平要求不高的情况下可适当降低软件系统配置。

1.2配电子站系统配电子站系统的整体结构为模块化设计,独立性强、安全性高,当发生异常时排除难度较母站难度小。

根据相关规范标准配电子站系统应支持所有接线方式,而且隔离故障时应能相互独立,确保固定地区用电质量。

恢复供电应具有互联性特点,并依据供电方案完成故障区域内的正常供电。

通常情况下,配电子站系统包括通信汇集型子站与监控功能型子站,前者实现配电网相关参数的收集,整合后传送给控制终端,后者负责监控配电网运行情况,及时预警电网故障。

1.3通信系统智能配电网中的通信系统具有明显层级关系,不同层级通信系统功能区别较大。

如配电子站系统与配电主站系统之间的通信要求较高,属于通信系统的骨干层。

而配电子站系统之间的通信要求相对低。

构建通信系统时应充分考虑通信的安全性与稳定性,建议不同系统之间的通信使用专网进行,尤其在要求较高的馈线自动化区域,为保证通信质量可使用光纤专网通行。

智能电网建设与运维规范

智能电网建设与运维规范

智能电网建设与运维规范第1章智能电网概述 (3)1.1 智能电网的定义与特点 (3)1.1.1 定义 (3)1.1.2 特点 (3)1.2 智能电网的发展历程与趋势 (4)1.2.1 发展历程 (4)1.2.2 发展趋势 (4)1.3 智能电网的关键技术 (4)第2章智能电网规划与设计 (5)2.1 智能电网规划原则与方法 (5)2.1.1 规划原则 (5)2.1.2 规划方法 (5)2.2 智能电网设计方案 (5)2.2.1 总体设计 (6)2.2.2 子系统设计 (6)2.3 智能电网设备选型与配置 (6)2.3.1 设备选型原则 (6)2.3.2 设备配置 (6)第3章智能电网基础设施建设 (6)3.1 电力系统自动化 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 自动化系统架构 (7)3.1.3 关键技术 (7)3.2 通信与信息网络 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 网络架构 (7)3.2.3 关键技术 (7)3.3 分布式能源与储能技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 分布式能源 (8)3.3.3 储能技术 (8)3.3.4 能量管理系统 (8)第4章智能电网调度与控制 (8)4.1 智能调度系统 (8)4.1.1 系统架构 (8)4.1.2 数据采集与处理 (8)4.1.3 调度策略与优化 (8)4.1.4 故障处理与恢复 (9)4.2 高级配电自动化 (9)4.2.1 配电网结构优化 (9)4.2.2 分布式电源接入 (9)4.2.3 集成化保护与控制 (9)4.2.4 远程控制与维护 (9)4.3 需求侧管理 (9)4.3.1 负荷预测 (9)4.3.2 需求响应 (9)4.3.3 能效管理 (9)4.3.4 用户互动 (9)第5章智能电网安全防护 (10)5.1 智能电网安全策略 (10)5.1.1 安全目标 (10)5.1.2 安全体系 (10)5.1.3 风险评估与管理 (10)5.2 网络安全防护技术 (10)5.2.1 防火墙技术 (10)5.2.2 入侵检测与防御系统 (10)5.2.3 安全审计 (10)5.2.4 数据加密与传输 (10)5.3 设备与数据安全 (10)5.3.1 设备安全管理 (10)5.3.2 数据安全管理 (10)5.3.3 数据备份与恢复 (11)5.3.4 安全防护设备部署 (11)第6章智能电网运维管理 (11)6.1 运维组织与管理体系 (11)6.1.1 运维组织架构 (11)6.1.2 管理体系 (11)6.2 运维流程与规范 (11)6.2.1 运维流程 (11)6.2.2 运维规范 (11)6.3 智能巡检与维护 (12)6.3.1 智能巡检 (12)6.3.2 智能维护 (12)6.3.3 智能化技术应用 (12)第7章智能电网设备检测与评估 (12)7.1 设备检测技术 (13)7.1.1 检测方法 (13)7.1.2 检测技术 (13)7.2 设备状态评估 (13)7.2.1 评估方法 (13)7.2.2 评估模型 (13)7.3 预防性维护策略 (13)7.3.1 维护策略制定 (13)7.3.2 维护策略实施 (13)7.3.3 维护效果评估 (14)第8章智能电网与新能源接入 (14)8.1 新能源发展现状与趋势 (14)8.1.1 国际新能源发展概况 (14)8.1.2 我国新能源发展现状 (14)8.1.3 新能源发展趋势 (14)8.2 新能源并网技术 (14)8.2.1 风电并网技术 (14)8.2.2 太阳能并网技术 (14)8.2.3 储能技术 (14)8.3 智能电网与新能源互动 (15)8.3.1 智能电网对新能源的支撑作用 (15)8.3.2 新能源在智能电网中的应用 (15)8.3.3 智能电网与新能源协同发展 (15)第9章智能电网与能源互联网 (15)9.1 能源互联网概述 (15)9.2 智能电网与能源互联网的融合 (15)9.3 智能电网在能源互联网中的作用 (15)第10章智能电网案例分析与发展展望 (16)10.1 国内外智能电网案例分析 (16)10.1.1 国内智能电网案例 (16)10.1.2 国外智能电网案例 (16)10.2 智能电网发展面临的挑战与机遇 (17)10.2.1 挑战 (17)10.2.2 机遇 (17)10.3 智能电网未来发展趋势与展望 (17)10.3.1 技术发展趋势 (17)10.3.2 市场与产业展望 (18)10.3.3 政策与管理创新 (18)第1章智能电网概述1.1 智能电网的定义与特点1.1.1 定义智能电网,又称智能化电网,是基于现代信息技术、通信技术、自动控制技术、物联网技术等先进技术,实现电力系统的高效、安全、环保、可靠运行,为用户提供优质服务的现代化电网。

2024年智能电网

2024年智能电网

智能电网智能电网:迈向未来电力系统的关键技术随着全球能源需求的不断增长和环境保护的日益重视,传统的电力系统正面临着巨大的挑战。

为了应对这些挑战,智能电网作为一种新兴的电力系统,正逐渐成为电力行业的重要发展趋势。

本文将详细介绍智能电网的概念、关键技术及其在我国的应用现状和前景。

一、智能电网的概念智能电网,又称智能电力系统,是指利用现代信息技术、通信技术、自动控制技术、传感器技术等手段,对电力系统的各个环节进行智能化升级和优化,实现电力系统的安全、高效、清洁、互动和自愈能力。

智能电网不仅包括传统的发电、输电、变电、配电和用电等环节,还包括了能源管理、信息通信、用户互动等多个方面。

二、智能电网的关键技术1.信息化技术:智能电网通过信息化技术实现电力系统各个环节的信息采集、传输、处理和应用,为电力系统的运行和管理提供数据支持。

信息化技术包括传感器技术、通信技术、数据处理技术等。

2.自动化技术:智能电网通过自动化技术实现电力系统的自动化运行和调度,提高电力系统的运行效率和可靠性。

自动化技术包括自动发电控制、自动电压控制、自动负荷控制等。

3.互动化技术:智能电网通过互动化技术实现电力系统与用户之间的信息互动和能量互动,促进电力系统的供需平衡和能源利用效率。

互动化技术包括需求响应、分布式发电、电动汽车等。

4.自愈化技术:智能电网通过自愈化技术实现电力系统的自我检测、自我诊断和自我恢复,提高电力系统的抗干扰能力和可靠性。

自愈化技术包括故障检测、故障隔离、故障恢复等。

三、我国智能电网的应用现状和前景1.应用现状:我国智能电网建设已经取得了显著成果。

在发电环节,我国已经建成了世界上最大的风电和太阳能发电基地;在输电环节,我国已经建成了世界上电压等级最高、输送容量最大的特高压输电线路;在配电环节,我国已经实现了配电网的自动化运行和调度;在用电环节,我国已经推广了智能电表和智能家居等应用。

2.前景展望:未来,我国智能电网将继续向更高水平发展。

“智能电网”研究综述

“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。

智能电网的技术架构

智能电网的技术架构

智能电网的技术架构在当今科技飞速发展的时代,智能电网作为电力系统的重要创新,正逐渐改变着我们的能源利用方式和生活质量。

那么,什么是智能电网的技术架构呢?让我们一起来深入了解一下。

智能电网的技术架构就像是一个精心设计的大型系统,由多个关键部分相互协作,共同实现高效、可靠、安全的电力供应和管理。

首先,感知与测量技术是智能电网的“眼睛”和“耳朵”。

它包括各种先进的传感器、智能电表和监测设备。

这些设备能够实时、精确地采集电力系统中的各种数据,如电压、电流、功率、电量等。

通过这些数据的采集,我们可以清楚地了解电力系统的运行状态,及时发现潜在的问题和故障。

在数据采集之后,通信技术就像“神经网络”一样,将这些数据快速、准确地传输到控制中心和各个相关节点。

高速、可靠的通信网络是智能电网的重要支撑,它使得信息能够在不同的设备和系统之间无缝传递。

目前,广泛应用的通信技术包括光纤通信、无线通信等,它们各有优势,能够满足不同场景下的通信需求。

控制与决策系统则是智能电网的“大脑”。

它接收来自感知与测量系统的数据,并运用复杂的算法和模型进行分析和处理。

基于这些分析结果,做出相应的控制决策,如调整发电功率、优化电网运行方式、进行负荷管理等,以确保电网的稳定运行和高效能源利用。

在智能电网中,储能技术也扮演着重要的角色。

储能设备就像是电力系统的“蓄水池”,可以在电力供应过剩时储存电能,在电力需求高峰时释放电能。

这不仅有助于平衡电力供需,还能提高电网的可靠性和应对突发情况的能力。

常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能和飞轮储能等。

智能变电站是智能电网中的关键节点。

它采用了智能化的设备和技术,实现了变电站的自动化运行和管理。

通过智能变电站,可以实现对电力的高效变换和分配,同时提高变电站的安全性和可靠性。

分布式能源接入技术也是智能电网的重要组成部分。

随着太阳能、风能等可再生能源的快速发展,越来越多的分布式能源接入到电网中。

这需要智能电网具备强大的兼容性和管理能力,以确保这些分布式能源的安全、稳定接入,并实现与传统能源的协同运行。

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2010年第8期·智能电网技术及装备专刊16智能电网的网络通信架构及关键技术徐 磊(华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206)摘要 建设具有广域状态可感知可自愈的智能电网离不开可靠安全的网络通信体系,本文针对智能电网在分布式状态可感知、先进的电表计量基础设施(AMI )以及需求响应等方面的需求特点,梳理了服务于智能电网的网络技术体系,从两方面对支撑智能电网的网络通信关键技术进行了分析并提出了建议:一是承载电力系统多业务平台的骨干网技术,提出了业务隔离和流量工程的部署策略;二是电力系统远程监测和交互控制的分布式传感器网络,针对嵌入式平台的资源限制,探讨了智能结点协议栈的两种实现模式。

关键词:智能电网;网络QoS ;传感器网络;IPv6;IEEE802.15.xCommunication Network Framework and Key Technologies for Smart GridXu Lei(North China Electric Power University, Control and Computer Eng. Inst., Beijing 102206)Abstract A reliable and secure communication network infrastructure is crucial for Smart Grid. This paper focuses on the requirements characteristics of Smart Grid in distributed wide-area awareness, Advanced Metering Infrastructure (AMI) and demand response etc. Based on the analysis of challenges that network communication technology faces and measurements it should take, a communication network technological framework served for Smart Grid is proposed here, solutions included in this framework covers two aspects, one is backbone network for power system multi-services platform, traffic separation and traffic engineering provision policies are proposed in this aspect; the other is sensor network for power system remote monitor and interactive control, two protocol stack models are discussed here.Key words :smart grid ;etwork QoS ;sensor network ;IPv6;IEEE802.15.x1 引言建设信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网(Smart Grid ,SG )要求健壮的网络通信支撑平台,分布式状态可感知能力、先进的电表计量基础设施(AMI )以及实时的需求响应等功能,这些都对现有的网络平台提出了更高的要求。

智能电网的网络通信平台为电力行业的生产运行、输电、配电、市场业务等多个领域提供服务,需求的多样性决定了其构成的复杂性,智能电网的网络支撑体系将是一个融合了多种网络技术的综合平台,有多种网络成分构成,既需要骨干网,又需要接入网和多种驻地网,既依赖于企业专网,也离不开公共的因特网,在技术上,将融合成熟的TCP/IP 、MPLS 、工业以太网和新型的无线传感器网络和物联网,涉及多种网络协议。

因此,有必要对智能电网的网络通信架构进行研究,明确不同应用领域的关键网络技术。

2 智能电网的框架与概念参考模型 中国的智能电网建设提出了以特高压电网为骨干网架,以坚强智能电网为基础,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的发展路线,强调各个领域电力流、信息流和业务流的融合,因此,智能电网的框架中各个关键领域的沟通,必然是由网络通信为桥梁实现的。

2009年9月,美国国家标准与技术研究所(NIST )提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领智能电网技术及装备专刊·2010年第8期 17域:广域网状态可感知、需求响应、电能存储、电力交通、网络安全、网络通信、先进的计量基础设施和配网管理[1]。

其中,有三个领域与网络技术直接相关。

网络安全(Cyber Security ):为保证电子信息系统的保密性、完整性和可用性采取的措施,是保护和管理智能电网中的电能、信息和通信设施必须的。

网络通信(Network Communication) :要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。

该领域覆盖电力专网和公共网络。

先进的计量基础设施(Advanced Metering Infras- tructure ,AMI ):能够提供双向通信,既能为多个功能系统所使用,也能使授权的第三方与用户设备和系统交换信息,AMI 系统能为用户提供透明的实时电价感知功能,也能帮助供电方实现必要的减负目标。

为了有助于智能电网的规划,最终建立一个能够互操作的网络集合,NIST 提出了智能电网的概念参考模型,将智能电网划分为7个领域,这7个领域是: 用户、电力市场、电力市场的运行和操作者、供电、运行、输电和配电。

其中,供电部门为终端用户提供供电服务;用户不仅是电力系统的终端用户,也能够参与发电、输电和管理电能的使用,主要分为三类:居民用户、商业用户、工业用户;大容量发电单位既能发电也可储电。

这7个领域覆盖电力行业的各个环节,每个领域和子领域中的执行单元(软件、硬件设备和系统)通常需要通过网络与其他域的执行单元进行交互。

因此,网络平台在智能电网中起着关键的支撑作用,它用于连通智能电网各个领域。

图1为智能电网的概念参考图,该图只是一个概念参考模型,并不是实际的系统结构图,因此,虽然图中网络连接的7个域跨越不同的安全区,但并没有指明网络隔离元素。

图1 智能电网的概念参考模型3 智能电网的网络技术架构智能电网是复杂系统的互联,这也决定了其网络支撑平台是多种网络技术的集成,在网络结构上具有复杂性,在网络技术上具有多样性,在安全管理、端到端的一致性等方面具有挑战性。

智能电网的不同域因为业务需求的不同,对底层网络通信的要求也有不同,因此,迫切需要从智能电网不同领域的网络与通信需求出发,对各种网络技术进行分析和定位。

表1针对智能电网各领域需求,结合当前网络技术的发展和应用现状,对智能电网的网络技术体系进行了梳理。

4 承载电力系统多业务平台的骨干网技术电力数据网络和电力信息网络是电力行业的专用骨干网,它是智能电网的信息高速公路,承载主要数据流量,为保证信息流和业务流畅通无阻,首先必须建设一个健壮的(Robust )电力骨干数据网络,坚强智能电网对电力数据网的要求主要集中在两个方面:一是对安全提出了更高的要求,电力骨(智能电网技术及装备专刊·2010年第8期 19统路由协议的盲目行为,在建立路径时,就考虑流量的合理分布,实现网络资源的合理利用。

TE 弹性属性决定在链路故障或结点失效时采取的策略。

当流量传输路径上发生故障时,需要解决以下几个基本问题:故障检测、故障通知、链路复原与业务恢复。

如果流量主干流经的路径发生了故障,那么可以为它们指定许多恢复策略,下面给出的是一些可行的策略:1)在结点之间配置有多条平行的路径,根据某种控制策略,发生故障时,使得在一条LSP 失败后,其上的流量转移到其它的LSP 上。

2)将流量主干重新路由到具有充足资源的路径上。

如果没有所需的路径的话,则不进行重新路由。

3)考虑各种资源约束参数,将流量重新路由到任意一条可用路径上。

骨干数据网可采用类似第一种策略,即沿袭路径备份的策略,可以配置两条LSP ,一条处于激活状态,另外一条处于备份状态,一旦主LSP 出现故障,业务立刻导向备份的LSP ,直到主LSP 从故障中恢复,业务再从备份的LSP 切回到主LSP 。

同时,要求网络具有重路由的机制,以备需要时启动,MPLS 网络的RSVP-TE 和CR-LDP 均支持重路由机制。

5 分布式传感器网络分布式传感器网络在智能电网中是大有用武之地的,它可以解决从电力系统远程监测、状态感知、远程控制,到用户侧的实时计量和智能家居交互。

分布式的传感器网络涵盖较为宽泛的网络技术,但共同之处是设备基于嵌入式平台,计算资源有限,要求低能耗,数据量不大,在不易布线的环境下需要无线传输等。

目前流行的TCP/IP 是为了计算机之间共享资源而提出的,而传感器网络则是面向监控的,在工业网络中引入流行的TCP/IP 和以太网技术,是为了从其开放性、高带宽、低成本、建设和运维的简易性和扩展的灵活性等优点中获益。

但同时也引入了过多的协议开销、分组交换的不稳定性,以及开放所带来的安全隐患。

特别是,在面向数据采集和控制的智能传感器应用中,层层嵌套的协议首部在数据单元中所占比重过大,例如:常用的TCP-〉IP-〉以太网协议封装,带来额外20+20+18=58字节的协议首部,相对所发送的状态数据、控制数据等比重过大,此外,层层的协议处理也带来额外的处理延时,这对于计算资源有限、低带宽、低能耗的传感器网络来说是不可忽略的。

本文从网络通信协议栈的角度出发,把用于智能电网的智能结点分为两类:(1)需要端到端IP 连接的设备:如变电站中的一些提供核心服务的IED 、智能家居中的家庭网关等。

这类智能结点通常作为IP 网络中可访问的常规结点,需要完整的TCP/IP 协议栈,但可以采用轻量级的IP 协议,如图2(a )。

(2)无需端到端IP 传输的:如变电站中的现场层用于数据采集和控制的IED 设备,智能家居中的被控设备结点等。

这些结点通常只对本地提供访问,因此MAC 层的寻址和接入控制功能就够用了,可采用精简的协议栈,将应用层直接映射到数据链路层,如图2(b )。

后者的典型应用如IEC61850中定义的具有低延时要求(1~4ms )的变电站事件通用对象GOOSE 报文[3] 。

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