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
无人值守化目标的实现奠定坚实基础。

同时，可以通过构建基于 IP 系统的集中化
管理模式，采取需求分布式部署，在智能全网内实现 QoS 功能，从而促进业务质
量的进一步提升。

建立统一的智能电网视频监控系统，不仅可以实现对所有前端
数字图像设备的统一化配置管理，在集中监控数据存储以及身份认证方面也发挥
着积极的作用，有利于提升应急指挥效果。

4.2实现精准化的中近远期电力负荷预测
电力负荷预测是电力研究、规划、应用和服务的基础。

预测准确度影响着整
个电网的安全性、经济性和可靠性。

电力负荷准确可靠预测可以提高发电机组启
停的经济性，实现综合能源利用的最大化，为电网规划、电力调度和电力检修提
供可靠参考，减少配电网建设中不合理的储备容量、合理安排电网设备的检修计划，降低发 - 供 - 配 - 用的成本，从而进一步提高电网利用率和效益。

结合电网实
际形成“供电区域 - 供电网格-用电单元”的精细化的颗粒度和“网格化”规划，利用
空间负荷预测法、负荷密度法和指数平滑法等，科学预测用电网格的远景饱和负
荷及其空间分布，实现精准化的中近远期电力负荷预测。

5结束语
综上所述，智能电网的高速发展与广泛普及的情况下，智能电网能否满足电
力用户的用电需求，以及智能电网运行过程中的安全性与稳定性成为影响智能电
网建设的关键性因素。

在智能电网背景下，电网公司要做到具体问题具体分析。

在今后的工作中，可以先通过智能系统软件的设计，为其提供一个完整的框架结构；然后再详细列出智能化管理内容，最后在借助先进的技术设备与严格的管理
制度，提高智能电网建设的效率与质量。

参考文献：
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