智能电网建设存在的问题及解决措施

智能电网建设存在的问题及解决措施

摘要：在高速发展的现代社会中，科技在不断的进步，技术在不断的更新，在

电力技术和电力系统规划中智能电网的应用也在不断完善。智能电网的诞生推动

了我国社会的发展速度，促进了我国电力系统的不断完善。本文全面分析了我国

智能电网建设中存在的问题，并根据相应问题提出解决策略，以促进我国智能电

网建设事业的稳步发展。

关键词：智能电网；关键技术；问题；对策

引言

近年来，由于我国社会经济发展尤为迅猛，致使各个行业领域对电力系统的

要求也越来越高。在社会经济飞速发展的背景下，我国的互联网和网络通信技术

也获得了较大的进步，而智能电网也由此产生，并被广泛应用于电力系统中。智

能电网是国家电力事业发展的主流趋势，随着社会用电需求的不断增长，新时代

越来越多的先进技术逐渐应用在其中，并以此大大促进了我国电力事业的持续发展。智能电网的建设是我国电力系统发展及建设的重要方向，智能电网的稳定性

与安全性，直接影响到电力用户生产生活中的用电安全，基于此，就需要采取有

效措施做好智能电网建设工作，保证智能电网的应用效果。

1智能电网系统概述

1.1智能电网架构

根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义，智能电网系统内存在七个

领域：生产、传输、分销、客户、市场、运营及服务，如图 1 所示。每个领域都

由硬件设备和软件系统组成。智能电网需要存储、分析来自市场及服务提供商及

客户的大量操作管理数据，需要一个分布式、分层次的通信网络来传输和处理收

集到的信息。电力数据传输和管理都依赖于有线和无线网络技术。SCADA（监控

和数据采集）系统由通信网络、控制设备和监控设备组成，用于采集智能电网领

域各个环节产生的数据，并可以监测、控制运行的设备。

图1智能电网模型

1.2智能电网组件

智能电网由多个的分布式组件构成，如监控和采集系统（SCADA）、高级计

量架构（AMI）、自动化变电站和家庭能源管理（HEM）等。但是，本文只讨论

智能电网中的三个易受攻击的关键部分：SCADA、AMI 和自动化变电站。

（1）监控和采集（SCADA）系统属于运营环节，用于电网的测量、监控和控制，由三个部分组成：远程终端（RTU）、主控终端（MTU）和人机接口（HMI）。RTU 是一种由三个部分组成的设备：数据采集模块、通信模块、执行模块。其中，执行模块用于执行来自 MTU 的指令，MTU 负责控制 RTU，HMI 是 SCADA系统的

图形界面。

（2）高级计量架构（AMI）属于配电领域，其要求实现电力公司到计量设备

之间的双向通信。它由三个部分组成：智能电表、通信网络以及后台软件。智能

电表有微处理器及存储功能，负责测量、存储用电设备的功耗，并且其拥有唯一

的网络地址，可以实时地将数据传输至 AMI 系统的后台。AMI 后台由电表信息管

理系统（MDMS）组成，记录读表过程的状态和事件，并支持充值、查询等事物。

（3）变电站是智能电网的关键要素，属于传输和分发领域。它主要作用包括

从发电设施接收电力能源、调配电力和限制电涌。由诸如远程终端单元（RTU）、全球定位系统（GPS）、智能电子设备（IED）等部分组成。变电站将电网运行中

产生的数据发送到 SCADA，用于控制电力系统。为了提高电网的可靠性，变电站

内许多操作都是自动化的。

2智能电网的关键技术

智能电网可以采用多种技术来完成，其中高速双向通信技术涉及了很多的电

子设备，比如，电力电子控制器、智能表计等多种电子设备，高速双向通信技术

可以利用这些电子设备进行网络通信，同时可以坚持各种干扰与检测。

智能调度技术是智能电网最关键和重要的技术，智能调度技术可以对资源进

行全面的优化，实现可以预防大部分面积接连出现故障、调度。智能化是因为智

能电网采用了先进的智能调度技术，充分的体现了智能化。

3智能电网建设中面临的主要问题及对策

3.1电网管理制度缺乏和自动化水平低

配电自动化及管理系统的功能分为实时功能和管理功能。实时功能包含数据

采集、传输和处理、事件报告以及故障处理等；管理功能包含指标管理、设备管

理以及辅助工程管理等。这些功能确保了供电可靠性和供电质量，提高了消费者

的用电体验。当前，智能配电网电气配套设施不强，电网日常运行监控力度不够，电网管理制度缺乏和自动化水平低，亟需加以改善。第一，加强配电网自动化研究；第二，合理应用配电网自动化监控系统；第三，提高系统和辅助设备的可靠性。配电网自动化工程分批实施，先有成功案例，评估改进后，以点带面全面推

进实施。

3.2多元化主体的影响

随着电力体制改革的深化，我国完成了独立发电商、电网公司及相关市场主

体的重构工作，实现了多元化主体模式。新电改倾向于社会资本开放，一些电力

企业逐渐向社会主义市场经济靠拢。在这个过程中，不再是由原来电网企业进行

统一规划，而是引进多元化投资主体。国家鼓励民营资本等相关企业主体参与配

电网规划中，积极对配电网进行规划和建设。在电力企业自主经营的今天，和其

他行业的企业一样，电力企业也将会面临着更大的市场需求和挑战，电力行业的

工作要求将越来越高，相应的任务也会越挖越深、越分越细。

3.3重复建设现象严重

在智能电网背景下，我国的通信网络规模在不断扩大，而我国由于人口相对

分散，电网设施的建设也就比较分散。因此在实际的建设过程中，就容易忽略很

多因素，导致重复建设现象严重，这样造成了很大资源费用的浪费。再加上电力

设施数量较多，规模较大，在开展管理工作时，耗费的人力、物力、财力与精力

就较多。此外现阶段的很多基层人员综合能力较低，相互配合力度较差，信息化

普及较低，就会导致运维管理的效率较低，无法充分发挥工作人员的价值与优势。还有很多基层工作人员对其不够重视，思想观念比较消极，导致智能电网的建设

困难重重。

4智能电网规划建设的建议与对策

4.1建立统一的智能电网管理长效机制

以现代化的安全信息管理为基础，建立统一的智能电网管理长效机制，可以

更好地满足智能电网应急指挥要求。比如：结合实际制定科学的 IP 网络、IP 视讯

以及 IP 存储相融合的 IP 监控解决方案，综合考虑智能电网在多级联网调用、平

台开放、SCADA 联动以及其他一系列增值业务要求，以此来为智能电网监控系统