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[關鍵詞]電能質量、有源治理、無源治理
中圖分類號：TD61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0296-01
一、電能質量的內容
電能質量問題是指導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容主要包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態過電壓、波形畸變、電壓暫降與短時間中斷以及供電連續性。
二、煤礦電網的現狀及解決要素
隨著煤礦產能的不斷提升，現代化裝備水平的大幅度提高，特別是大功率設備及大量電力電子功率器件及裝置在礦井電網被廣泛應用，這些設備在給礦井生產帶來節能和高效的同時，也給供電網絡的電能質量造成一定污染。
如何提高功率因數、消除電壓閃變、減小電壓波動、抑制諧波污染、校正三相不平衡對電能質量的好壞起著決定性的作用，是提高電網電能質量丞待解決的問題。
三、電能質量治理方法
目前，國內外對于電能質量治理技術的研究已經很成熟，大體可分為無源和有源兩種治理技術。無源治理技術采用電容、電抗的組合來主要實現諧波抑制和無功的動態補償，主要治理技術分為晶閘管相控電抗器（TCR）和磁閥式可控電抗器（MCR）；有源治理技術則是利用電力電子技術對電能輸出的可控來實現電能質量的全面治理，主要治理技術為靜止無功發生器（SVG）。
電能質量無源治理技術雖然應用十分廣泛，但存在一些固有缺陷，如控制精度低、響應速度慢，當系統結構或參數發生變化時，系統性能不穩定，無法實現對某些電能質量指標的改善等。有源治理技術可實現對電能質量的精確快速全面治理，正被越來越多的用戶所接受及廣泛應用。
四、SVG與常規無功補償裝置的對比
SVG（靜止無功發生器）是采用全控型器件的一種新型的電力電子裝置。是目前最為先進的無功補償技術，其基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側電流以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償和電能質量治理的目的。它不再采用大容量的電容、電感器件，而是通過大功率電力電子器件的高頻開關實現無功能量的變換。
與其他補償裝置相比具有以下特點：
1、補償功能全面化、多樣化：使同一套SVG裝置，可以實現補償負載無功、補償負載諧波、補償負載不平衡等多種補償功能。
2、響應時間快：SVG響應時間≤10ms，傳統靜補裝置響應時間>20ms。SVG可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，這種無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。
3、在提高系統的暫態穩定性、阻尼系統振蕩等方面，SVG的性能大大優于傳統裝置；靜止運行，安全穩定，沒有調相機那樣的大型轉動設備，無磨損，無機械噪聲，將大大提高裝置使用壽命，改善運行環境的影響。
4、采用數字控制技術，系統可靠性高，基本不需要維護，可以節省大量日常維護費用；同時，可通過電網調度自動化系統（SCADA/EMS）實現無功潮流和電壓最優控制，是建設中的數字電力系統（DPS）的組成部分；控制靈活、調節范圍廣，在感性和容性運行工況下均可連續快速調節，響應速度可達毫秒級。
5、連接電抗小。SVG接入電網的連接電抗，其作用是濾除電流中存在的較高次諧波，另外起到將變流器和電網這兩個交流電壓源連接起來的作用，因此所需的電感量并不大，也遠小于補償容量相同的TCR等SVC裝置所需的電感量，如果使用降壓變壓器將SVG連入電網，則還可以利用降壓變壓器的漏抗，使所需的連接電抗器進一步減小。
6、諧波量小。在多種型式的SVC裝置中，SVC本身產生一定量的諧波，如TCR型的5、7次特征諧波量比較大，占基波值的5%-10%；其它型式如SR、TCT等也產生3、5、7、11等次的諧波，這給SVC系統的濾波器設計帶來許多困難，而SVG則可以采用橋式交流電路的多重化技術、多電平技術或PWM技術來進行處理，以消除次數較低的諧波，并使較高次數如7、11等次諧波減小到可以接受的程度。
7、SVG中的電容器容量小，在網絡中普遍使用也不會產生諧振，而使用SVC或固定電容器補償，如果系統安裝臺數較多，有可能會導致系統諧振的產生；由于對電容器的容量要求不高，這樣可以省去常規裝置中的大電感和大電容及龐大的切換機構，使SVG裝置的體積小、損耗低。
8、實現對系統電壓進行瞬時補償，即使系統電壓降低，它仍然可以維持最大無功電流，即SVG產生無功電流基本不受系統電壓的影響；SVG的端電壓對外部系統的運行條件和結構變化是不敏感的。當外部系統容量與補償裝置容量可比時，SVC將會變得不穩定，而SVG仍然可以保持穩定，即輸出穩定的系統電壓。
9、SVG的直流側采用較大的儲能電容或者其它直流電源（如蓄電池組）后，它不僅可以調節系統的無功功率，還可以調節系統的有功功率。這對于電力網來說是非常有益的，這是SVC裝置所不能比擬的。
10、占地面積較小，由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件，SVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%，甚至更小。在一些空間受限制的廠礦改造中SVG具有很大的優勢。
11、運行范圍寬，補償能力強：SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作，比SVC的運行范圍更寬。也就是說，當SVC需要在正負全范圍運行時，需要TCR和FC配合使用，整個裝置損耗較大，占地面積也較大。在系統電壓變低時，SVC輸出的無功電流與電網電壓成正比，電網電壓越低，其輸出的無功電流也越低，對電網的補償能力也相應變弱，SVG則能夠輸出與額定工況相近的無功電流。
12、模塊化的結構設計，使得產品緊湊、重量輕，且通用性強，在功率模塊發生故障時，用戶只需要更換模塊，使故障的處理簡單化，為恢復生產贏得了寶貴的時間。
五、SVG在煤礦供電中的應用分析
對于煤礦而言，隨著采煤機械化和自動化程度提高，煤礦的電力系統中可應用SVG裝置對提升機、綜掘機、絞車等礦井負荷的無功補償、諧波和閃變等問題進行綜合治理，可實現如下功能：
1、煤炭供電系統功率因數低、噸煤能耗大，裝設SVG進行補償后，由于電壓穩定的效果好、自身不會產生諧波等原因，可減少無功損耗，提高功率因數，實現節能降耗；
2、變頻調速和串級調速系統的應用加劇煤礦電網中諧波污染問題，SVG可以消除低次諧波，進而可改善礦井電能質量；
3、供電線路長，線路電壓損失大，末端電壓低，驅動采掘機械的電動機出力不足甚至無法正常運行，裝設SVG后可穩定電壓，確保設備的正常高效運行，提高系統供電安全；
4、煤礦中的大型負載啟動時，對電網的沖擊較大，SVG可減小電壓波動和閃變，以確保設備的安全可靠運行。
【關鍵詞】有線電視HFC網絡;管理系統;設計與開發
隨著HFC網絡技術的發展，網絡的規模日益龐大，結構也更加復雜，傳統的技術管理與技術控制系統已不能滿足用戶日益增長的需求。根據網絡發展的需求，我們在對Cable Modem用戶資源進行分析的基礎上，探討建立增強網絡安全性與穩定性的網絡智能管理系統。
一、有線電視HFC網絡現狀
我國的有線電視網絡的起步早、發展快，但是在建設初期由于受建設成本、基礎資源等因素的制約，系統沒有嚴格按照統一的技術規范進行規劃與設計，普遍存在著層次不清、結構不合理、施工工藝差、系統指標不一致等方面的問題，影響著網絡的穩定運行。在推行初期，廣電部推行的帶寬為300MHz的純同軸電纜網，然后是450MHz的電纜網，接著是550MHz的電纜網，現在已發展成為750MHz的HFC雙向網絡。
現階段我國有線電視HFC網絡的現狀是，550MHz是現階段的主流，占到50%左右;早期推行的300MHz仍占相當大的比例;750MHz的使用率占到不足20%。
Cable Modem（簡稱CM）作為有線電視雙向HFC網絡寬帶接入技術，為小區用戶提供寬帶互聯網業務，通過CM的技術指標可以監控網絡的運行狀態和運行質量，然后通過CMTS上調取的CM技術參數的核算計算出網絡的運行狀態。
隨著信息化的迅速發展，雙向HFC網憑借其寬帶特性以及它完成綜合信息的傳輸的效率和可靠性，得到越來越多人的認可，其改造和建設也取得同步發展。實現HFC網絡的智能化管理，既能提高有線電視綜合信息網絡的質量，又能增強網絡的安全性與穩定性，因此，對HFC網絡進行系統的監控和管理迫在眉睫。
現階段，我國發達地區的城市，CM寬帶用戶的發展基本上覆蓋了市區的每個小區，通過對每棟樓和每個小區CM系統運行狀況的檢測，實現對整個網絡的智能化管理。
二、有線電視HFC網絡改造堅持的原則與系統設計
有線電視HFC網絡改造應堅持三項基本原則，一是，在充分利用現有資源的同時，兼顧未來技術發展，發揮現有資源的效益;二是，選用穩定可靠的系統設備器材;三是，要做到“四個統一”：統一規劃、統一設計、統一工藝、統一流程。
HFC網絡智能管理系統包括系統管理和用戶管理兩個方面，用戶通過用戶名和密碼進入系統，根據用戶權限選擇頁面，該頁面包含基站、光節點、延放、樓房、CM的管理;算法設置和查詢三個方面。其中基站、光節點、延放、樓房、CM的管理包括增加、修改、刪除和查詢四個選項;在算法設置里提供算法公式的導入及編輯功能，可以通過參數值實現自定義;查詢包括網絡數據查詢和故障數據查詢兩個方面。
三、有線電視HFC網絡系統的實現
1.智能網管的核心算法
首先對CMTS上各端口的S/N值進行掃描，當低于18dB時就會報警，在故障排除后才能再次對端口的CM信息進行監控掃描;其次對CM的工作狀態進行掃描，當CM處于offline狀態時，便不再監控該端口的其他參數信息。其中，單點故障的故障范圍是該點跟其他采集點相交處該點的分配網絡。
故障的原因一般包括分支分配件故障;電纜變形、進水;電纜短路;高頻干擾信號的干擾;高低頻干擾信號的串入;分支分配器件故障和分支分配器件或本身相鄰用戶終端上有噪聲串入8個方面。放大器所帶采集點全部出現相同或類似故障時，CM會出現不同的指標，包括放大器下行鏈路部分故障、放大器上行鏈路部分故障、鏈路高頻干擾串口、鏈路低頻干擾串口和公共部分器件故障5個方面。同一發光所帶光站參數異常，如分路器故障和光路故障，會影響其所帶的分配網絡區域;全部光站異常如分路器故障、發光故障、發光輸入CMTS高頻電平丟失或接觸故障會影響故障光發所帶的分配網絡區域。
2.開發環境的建立
開發環境采用VS2005，基于Net2.0框架。采用微軟SQL Sever2000的平臺。數據庫連接系統采用微軟的windows 2000 Server。該系統中自帶的internet信息服務，是微軟公司為建立Web站點而的Web服務器軟件。為了易于使用，減少磁盤占用空間，系統使用ADO技術連接數據，
3.主要功能的實現
網絡設備管理功能的實現：網絡管理功能包含設備信息添加和設備信息修改兩大模塊。網管人員進入系統后，通過網頁瀏覽器進入信息功能管理界面，操作員根據實際情況對基站、光節點、放大器、CM等設備進行補充。同時，可實現具體地址、MAC、管理區域等信息的修改和刪除。
設備故障報警功能的實現：開發用戶端PC機使用cmread.exe程序，系統通過該程序讀取CM的下行電平、下行SNR和上行電平三個參數，通過對這三個參數的分析，發現異常，將存在的問題發給機房檢測服務器，服務器收到信息后，調用參數獲取程序取到此用戶的下行接收電平、上行接收電平、上行發射電平、下行SNR和上行SNR五個參數，通過計算分析發現異常，形成故障報警記錄，同時將錯誤通知相關維修人員。網管值機檢測終端如果出現問題，設備指示燈便會不斷閃爍，故障排除后，閃爍消失。
通過以上步驟，一般可以在故障還沒發展到非常嚴重的程度時便會提前發現。當然，即使程序再縝密，由于受外界不固定因素的影響，也會出現網絡不通、用戶端信息已經發回不到監測服務器等比較嚴重的故障。此種故障發生時，我們通常是通過1―3個月的數據積累，確定分布曲線，根據參數發現異常，通過對用戶進行回訪或去現場的方式，確認線路運行是否正常。
四、小結
本文設計的有線電視HFC網絡智能管理系統的設計與開發，主要是通過從CMTS上提取CM的網絡指標參數來實現的，通過參數的變化來了解網絡的運行質量，發現問題，提早解決，實現對網絡的智能化管理。雖然在系統設計過程中依據的理論比較完善，過程設計也比較縝密，但是由于客觀條件和外界因素的局限，仍然存在一些漏洞，系統還需要在實踐中不斷充實完善。
參考文獻
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智能電網是通過先進的傳感、測量與設備技術，高效的控制方法以及正確的決策支持系統技術的應用，在高速的、集成的、雙向通信網絡基礎上實現電網的升級，使電網更加安全、可靠、經濟與環保，因此也被成為“電網2.0”。與傳統電網相比，智能電網的穩定性和兼容性都較強，在傳輸信息的過程中，保證網絡結構的高效運行，并能夠兼容多種形式的數據，從而發揮智能電網的綜合功能。在電網發生巨大的擾動如自然災害、極端的天氣條件等情況下，仍能保證對用戶持續供電，而不至于發生大面積停電的現象。此外，智能電網具備一定的自愈性，能及時修復網絡結構自身存在的漏洞，并具有一定的安全評估能力和強大的預警防控能力，從而有助于網絡結構的運行。智能電網還具有運營成本低、經濟效益好的特點，能夠較好的實現資源的優化配置，支持電力市場的運營。
二、智能電網信息和通信技術的關鍵問題
2.1設計層次模型
在智能電網的層次模型中，存在通信網架層、數據應用層、電網設備層等四個層次，各層次間如果未能做到有效的結合，便難以發揮智能電網的整體功能。由于智能電網系統結構較為復雜，設計人員在設計智能電網時，應注重對每個模型的分析，通過對功能構造、操縱特點等方面的詳細分析，設計出合適的模型，從而對每個模型加以結合，發揮出智能電網的優勢，更好地為廣大用戶提供服務。
2.2構建標準體系
智能電網系統復雜、設備眾多，如果缺乏完善的信息及通信標準體系，未能保證各部分之間的有效協調，便難以發揮至智能電網的優勢。隨著時代的發展，傳統的智能電網體系逐漸難以適應高流量信息傳遞的要求，因此必須設計出一套標準的智能電網體系，對網絡結構進行優化調整，在簡化網絡結構形式的同時，提高網絡體系的運用效率，從而增強網絡體系的實用性，創造出更高的經濟效益。
2.3加強信息系統安全防護
傳統的安全防護通常集中于電網穩定、設備安全等物理方面的安全，對信息方面的安全缺乏重視，對信息系統的脆弱性和風險性缺乏有效的評估，在信息系統受到威脅時缺乏相應的應對能力，對重要系統的可靠性和敏感信息的安全性缺乏足夠的重視，從而出現一系列的信息系統安全防護問題。應對信息安全予以足夠的重視，安排專業的工作人員對網絡安全采取足夠的保護，設置相應的防御體系，制定應急處理方法，在系統安全受到威脅時能夠及時的處理，從而保證智能電網的有效使用。
2.4及時更新設備
隨著智能電網的廣泛應用，用戶數量的增加，社會通信用戶流量也在不斷的增長，因此必須及時的更新設備，對現有的通信設備采取升級處理，從而保證智能電網能夠有效的發揮作用。電網企業在運營期間，應及時的引進國外先進的信息和通信技術，更新相應的設備，完善智能電網的功能，從而更好地發揮智能電網的優勢，實現企業利益的最大化。
2.5構建信息和通信技術體系
在電力系統運行過程中，發電和用電都是其中重要的部分，通過對信息和通信技術體系的構建，使通信網絡能夠廣泛的運用到這兩個部分的各個環節中，比如以自動抄表和自動測量的智能方式取代傳統的人工抄表和測量的方式等，實現電力系統的智能化管理。智能電網的模式從局部信息的監控實現對整體信息的監控，使分散在各個類型系統中的信息得以系統集成，從而滿足用戶的各種需求。
三、結語
【關鍵詞】智能電網 電力工業 創新 發展
在現代電網的發展過程中，各國結合其電力工業發展的具體情況，通過不同領域的研究和實踐，形成了各自的發展方向和技術路線，也反映出各國對未來電網發展模式的不同理解。近年來，隨著各種先進技術在電網中的廣泛應用，智能化已經成為電網發展的必然趨勢，發展智能電網已在世界范圍內形成共識。
一、立足長遠，努力解決電網發展的關鍵問題
特高壓交流試驗示范工程的建成，標志著我國在高電壓等級輸送領域達到了世界領先水平；同步電網的建設，也將使我國在電網規模上達到世界領先水平。我國還將面臨新能源、分布式電網、電力市場等新的發展要求。
所有這些變化，都迫切要求電力工作者認真思考并解決未來電網發展所面臨的一些關鍵問題。這些問題包括：特大電網的安全穩定問題，各級電網協調發展、服務地方經濟的問題，電網支持“資源節約型、環境友好型”社會建設的能力問題，電網支持大規模可再生能源運行的能力問題，運用現代電力市場方式實現資源優化配置問題，科學的輸配電價的形成機制問題，電網調度控制中心能力提升問題，電網資產的全壽命管理問題，現代信息技術和管理技術在電網企業的應用問題，電網應用現代電力前沿技術的能力問題。
經過實踐，筆者感到探索和建設智能電網、推動現代電網企業進步，就是要將先進的理念、先進的管理與現代電網技術、現代信息技術和現代管理技術充分結合，使之落實、固化、持久。要切實做到這一點，就應該與國內外先進的電網企業，產品、信息技術供應商，管理咨詢公司，科研院所密切交流、合作，通過博采眾長、提高創新，達到先進、高效、實用的目的。
二、支持“堅強智能電網”建設
“十二五”期間國家電網公司進入了全面推進堅強智能電網建設的新階段，但目前公司在堅強智能電網建設資金籌措方面面臨較大困難，“十二五”期間，電網投資總計約1.7萬億元，平均每年3000多億元，在深入挖掘內部潛力的情況下仍面臨著較大的資金缺口，必須依靠外源性融資加以彌補。特別是受央行貨幣政策緊縮的影響，公司傳統的融資渠道受到極大的限制，融資形勢十分嚴峻。
另一方面，我國社會資金十分充裕，但由于社會閑置資金過于分散和行業準入的限制，大量的潛在投資者無法直接投資電網建設。智能電網產業投資基金的設立能夠成為連接兩者的橋梁，通過發揮集合投資的優勢，在短時期內聚集大量資金，彌補智能電網建設的資金缺口。特別是，智能電網產業投資基金是長期投資，看重項目長期資本回報而非短期收益，在收益分配時間上沒有嚴格限制，而智能電網建設大都是長期項目，在短期內無法產生大額經濟回報。因此，智能電網產業投資基金的長回報周期恰好與智能電網建設對資金的需求相契合，為智能電網建設提供長期穩定的資金保障。
三、政府要發揮指導作用，加強制度建設；鼓勵多方參與
智能電網建設關系到能源可持續發展問題和我國經濟社會發展全局。目前，我國政府已經制定了智能電網發展計劃和目標，各級政府也根據本地區電網建設實際情況制定了本地區智能電網發展規劃。隨著智能電網建設的不斷深入，國家除了要加大投入外，還應充分協調各方利益，制定促進我國智能電網發展的一整套合理、優化的政策體系。政府要采取靈活的扶持政策，在相關法律、資金、財稅、電價政策等方面給予支持，在清潔能源發電量消納和經濟補償政策等方面制定相關的配套措施，在科技項目研發、試驗示范工程及推廣應用等方面給予政策激勵。地方政府應積極組織，協調能源、環保、科技、信息等多個部門和行業共同開展適合本地區特點的智能電網發展戰略研究。同時，電力公司也應不斷創新管理模式，適應智能電網的建設和運營要求，建立健全相應的規章制度和管理流程，全面提升駕馭智能電網的能力。
目前，智能電網產業剛剛起步，重點在于對智能電網的研發與建設。但隨著這一新興產業的逐步成熟，智能電網產業絕不僅限于電網自身的升級改造，它是一項涉及多領域、跨行業的龐大系統工程，是一場全新的技術變革。因此，發展智能電網產業應消除行業和專業間的壁壘，集中國內優勢科研力量共同研發建設，使社會各類相關行業積極參與到相關標準制定、核心技術攻關、關鍵設備研發等工作中去，建立有效的跨行業溝通平臺和合作機制，共同推動智能電網快速發展。目前，國內有的城市嘗試建立智能電網產業聯盟的做法，吸納頗具實力的全國領先行業的領軍企業，奠定了本地區在智能電網產業的發展基礎和優勢。
四、切實加強技術創新，加速智能電網發展
數字化變電站是應用IEC61850進行建模和通信的變電站，數字化變電站體現在過程層設備的數字化，整個站內信息的網絡化，以及開關設備實現智能化。
根據國家電網的相關規劃，2011年以后所有新建變電站全面按照智能變電站技術標準建設，并且重點對樞紐及中心變電站進行智能化改造。根據國網的規劃未來我國智能變電站將迎來爆發式增長：第一階段新建智能變電站46座，在運變電站智能化改造28座；第二階段新建智能變電站8000座，在運變電站智能化改造50座，特高壓交流變電站改造48座；第三階段新建智能變電站7700座，在運變電站智能化改造44座，特高壓交流變電站改造60座。
前瞻產業研究院智能電網行業研究小組分析指出，“十二五”是智能電網的重要建設期。隨著重點環節技術創新和實踐的完成、技術標準的完善，智能電網發展呈現出加速跡象。同時，智能變電站還可以在技術和功能上更好地滿足電網信息化、自動化、互動化的要求，優化電網網架架構，大幅提高輸配電能力和智能化水平。智能變電站行業的技術創新將加速智能電網發展！
參考文獻：
【關鍵詞】智能電網 智能變電技術 輸變電
目前我國智能電網的發展方向是“堅強智能電網”，這要求我們需要結合我國的電網發展情況將特高壓電網作為主要網絡，將各級網絡作為基礎網絡，并且需要通信網絡等平臺的支撐，促進我國電網向自動化、信息化等方向更好地發展。那么接下來，筆者將對智能電網當中的智能變電技術方面的問題進行簡要的分析。
1 關于智能電網
1.1 我國智能電網的定義
智能電網就是將電網智能化，我們還稱之為“電網2.0”，它的建成需要建立在集成、高速通信網絡的基礎之上，再通過先進的設備技術、先進的測量傳感技術、先進的決策支持系統技術的應用及先進的控制方法的施行來將電網的安全性、可靠性、經濟性、高效性、環境友好性和使用安全性的目標實現。
1.2 國際上關于智能電網的相關內容
世界上有很多國家都已經結合自身電網的特點、結構和相關的技術水平對職能電網進行了大量的研究和實踐，特別是歐美等國家表現的最為突出。因為每個國家的電網結構都是毫不相同的，所以每個國家對于智能電網的定義和理解也是存在著差異的。美國能源局對智能電網做出這樣的研究報告，智能電網需要具備七個特性，分別是激發電力用戶主動參與電網運營、自我修復能力、有效抵御災害的襲擊、兼容多種發電蓄電形式、提供高質量電能、利于構建繁榮電力市場、優化電網運行。
2 智能電網中的智能輸電技術
2.1 特高也輸電技術
特高壓輸電技術主要包括兩個種類，一種是特高壓交流輸電技術，一種是高壓直流輸電技術。特高壓交流輸電技術是1000kV或1000kV以上等級的電壓交流輸電工程及其相關的技術。輸送容量、輸送距離、節約占地走廊和降低線路損耗是特高壓交流輸電技術的優勢和特點。它的關鍵技術大概有五個方面：①可以對過壓電的深度進行控制，一般都是采用斷路器、并聯電抗器、高性能的避雷器等；②應用了有機外絕緣這種新技術，采用了高強度瓷、玻璃絕緣子、特高壓復合絕緣子等；③有效控制電磁環境，這可以將噪聲的影響，電磁輻射的影響、電暈損失等有效地降低；④大規模仿真運算特高壓穩定的水平，它可以對電網的運行性能進行評估，對電網的運行策略進行制定；⑤特高壓交流專用設備的應用。比如高壓并聯電抗器、特高壓專用單體式單相變壓器等。
2.2 柔性輸電技術
關于柔性輸電技術，它也包含交流方面和直流方面的輸電技術兩種。柔流輸電的一個主要特點就是對電子設備的大量采用，比如它對晶閘管控制串聯電容器、可控并聯電抗器、靜止無功補償器等的采用都可以說明這個問題。采用電力電子器件或設備能夠將其無功補償和電能質量方面的優勢突出地體現。柔性直流輸電系統的基礎性技術是PWM技術和VSC技術，它是新型的直流輸電技術，引入了目前比較先進的電力電子設備。在轉換和控制這兩個方面，將它的優勢體現的十分突出。比如，柔性直流輸電系統能在無需外加的環相電壓和無源環流方式下進行工作，它一方面可以對有功功率進行精確地控制，另一方面還能夠對無功功率做出有效的控制，是一種非常理想的輸電技術。
3 智能電網中的只能變電技術
3.1 智能感應技術的運用
如果想要對智能電網這樣復雜而又龐大的系統進行有效的控制，首先我們需要對全局進行有效的觀測，其次要獲得有效的設備信息和準確的運行狀況。目前有很多先進的感應器，諸如無線感應器、智能感應器、光纖感應器等等。這些感應器都智能電網所必須的技術支持，可以在智能變電站的多種設備運行環境之下發揮出重要的作用，并且能夠根據設備的需要，將變電器所需要的各種相關的信息獲取出來。
3.2 智能設備和智能裝置的運用
智能電網需要廣泛采用智能設備和智能裝置這一方面的裝備。這是智能電網能夠有效工作的一個必然選擇。對于智能設備和智能裝置的采用，主要覆蓋了整個電力系統配電、發電、輸電、變電等各個環節的應用。但是采用智能設備和智能裝置最多的卻是智能變電站。在智能變電站方面，其各個元件都是一個獨立的節點，這些節點又成為了智能電網的組成部分。將網絡化、數字化、可視化、功能一體化等功能結合起來就是智能設備所需要的性能，當然還需要將控制器和傳感器的部件和本體做出一體化的設計。變壓器、斷路器和互感器也要做出一體化的設計，還有控制、保護、設計、測量、計量等也是這樣。這些都是新技術優越性的體現，也是智能電網變電技術的必然要求。
4 結語
在本研究當中，筆者主要針對智能電網當中的智能變電技術方面的相關問題作出了簡要的分析。雖然在國際上，對于智能電網的理解和定義方面的問題還存在著不同的解釋，但是有一個共同的特點，那就是都強調了電網智能性的特點。我國的智能電網將我國電網的結構特點和技術水平有機結合了起來，我們有自己的發展方向，也有自己的發展基礎。目前，我國智能電網中的輸變電技術已經涵蓋了很多方面的技術，但是其關鍵技術還是一個有待解決的問題。所以，為了更好地促進我國電網技術的發展，筆者認為相關的工作人員還需要進一步加大研究的力度。
參考文獻
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[關鍵詞]智能電網；分布式能源；雙向通信；基于知識的決策支持
中圖分類號：TG303 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）47-0070-01
0 引言
智能電網建設正面臨一系列挑戰，亞不斷出現新問題。如對智能電網遠景的極度復雜性和不斷演化本質的把握；對智能電網在輸電、配電和用戶投資的分攤；更重要的是，對智能電網市場的竟爭環境和公眾需求的準確把握等，都是國家和電力公司領導層正面臨著的新挑戰。
中國正在積極推進智能電網的發展和建設。結合國內外智能電網發展實踐，本文就當前建設智能電網的法律和法規、技術和安全、經濟和市場等方面提出8個必須關注的問題，以引起有關各方重視。
1 智能電網的原動力和主要特征
從電網的角度看，智能電網的原動力至少包含
下述4個方面：
1）實現大系統的安全穩定運行（以抵御事故擾動為目的），降低大規模停電的風險，最大程度地提高設備的使用率。近年來世界上大停電[1-2]頻繁發生，一般的觀點是，提高系統的全局可視化程度和預警能力，與使用較好的、靈巧的和快速的控制是增強電網的可靠性和避免系統崩潰的關鍵[3]。
2）分布式電源（包括儲能）的大量接入和充分利用?；诃h境保護、節能減排和可持續性發展的要求，人類更加深入地研究和利用潔凈能源，電網中的太陽能、風能等可再生能源發電日益增多。它們大多是不確定的間歇性分布式發電（distributed generation，DG），而且直接接入配電系統。此時電網自上而下都成了支路上潮流可能雙向流動的電力交換系統，從而提出了，如何處理數以萬計的分布式電源和應對其發電的間歇性，以確保電網的可靠性和人身與設備安全的問題。
3）高級市場化和需求側管理。生態文明和環保意識的提升，使電力公司積極尋求不同于傳統的方式來滿足供需平衡。除了分布式的發電外，鼓勵用戶進行需求側響應（demand response，DR）和節能也被認為是有效的方法[4-7]?，F實電網的利用系數很低（據美國統計，約為 55%），一年內只有少數時間資產是被完全使用的，浪費了大量的固定資產投入。解決辦法是縮小負荷曲線峰谷差，而現實系統中存在著大量能與電網友好合作的可平移負荷（電暖氣、空調、熱水器、電冰箱等），其比重超過運行儲備。因此，需要開發高級的配電市場，通過電力公司與終端用戶的互動，實現更具彈性的負荷需求特性，優化資產管理和利用，同時為用戶提供多種選擇性?！拔覀兯鶑氖碌墓ぷ魇欠襁m用于市場？是否激勵用戶？是否實現了資產優化？是否高效運行？”應該成為智能電網的核心原則[8]。
4）近20年，通信和信息技術得到了長足的發展，數字化技術及應用在各行各業日益普及。它對電網的供電可靠性和電能質量提出了很高的要求。然而，目前的電網不僅滿足不了數字化社會的這些需要；同時，它在數字化技術的自身應用方面也相對落后，特別是在配電網方面，盡管技術的進步已經使得對電力系統的實時監控和資產管理進一步擴展到配電網絡日益經濟可行。
2 智能電網現有的和新興的通信、監測和控制技術
1）各種設備或裝置的智能水平基準智能電網的一些裝置可能比其他某些裝置更智能，美國電氣制造商協會（NationalEleetriealManu-faeturersAssoCiation，NEMA），將智能裝置的智能水平分為6類：無智能的裝置為O級.如導線或電纜.最高智能裝置為5級，它具有區域相互協調控制能力{3}。這個劃分為監管者測試智能電網技術應用程度提供了依據，它在智能電網控制區內，提供了一個工.業上廣泛應用的標準，作為測量智能電網性能的基準。
2）運用日VOC輸電和FAC下S技術提高遠距離
輸電能力HVDC輸電可用于系統異步互聯、電力長距離傳輸或有功功率的控制，。FACTS是電力電子技術（固態開關）和計算機自動化技術相結合，實現定制的近瞬時的潮流控制，控制速度遠比傳統的機電開關快得多。
HVDC和FACTS的應用有可能促進輸電系統和其他一些技術潛在優勢的發展，尤其是需要動態電床支持的時候。在電力批發市場和輸電價格框架下，周密的成本經濟評價和FACTS應用所建議的系統性能方案比較是必須的。其中電能、容量的價格，配套服務以及對環流的潛在影響是重要的考慮事項。FACTS、HVDC和其他一些相關技術已經集成于輸電系統，以提供網絡控制、電壓支持、遠距離電力傳輸；更多的FACTS和HVDC的應用應整合遠離負荷中心的可再生資源。還應密切關注和跟蹤HTS輸電技術的發展和應用，它才真正是輸電系統的重大技術革命。
3 結論
雖然當前智能電網的概念尚未統一，各國發展智能電網的驅動力和側重點各不相同，但是對于采用先進的通信、信息和控制技術來提高電網的智能化程度已達成共識?；?Agent 技術的分布式協調、控制、仿真與決策，分布式能源的系統集成以及基于知識的綜合決策知識技術是未來智能電網技術發展的重要趨勢。
智能電網的研究和建設是一項高度復雜的系統工程，我國智能電網的研究和建設應在博采眾家之長的基礎上，充分發揮一體化管理優勢和自主創新精神，因地制宜，建設具有中國特色的智能電網。
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兩項智能子規劃出臺
自2009年5月首次向社會公布了“智能電網”的發展計劃以來，國家電網公司已經在26個省市開展了2l類共228項智能電網試點項目的建設。一直以來，國家電網公司聯合各方力量，圍繞堅強智能電網發展目標，建立產學研用共同參與的創新工作體系，開展試點工程，進行重大專題研究，獲得了一批具有國際領先水平的科研成果，推動我國智能電網發展走在世界前列。但由于智能電網在世界范圍內是新生事物，我國現有關鍵設備(系統)對智能電網建設支撐不足的矛盾日漸突出，建立一個系統、完善、開放并擁有自主知識產權的智能電網技術標準體系已迫在眉睫。
國家電網公司于2009年組織中國電力科學研究院等單位的專家，成立專項研究工作組，正式啟動了“智能電網技術標準體系”和“智能電網設備標準體系”規劃研究工作。經過一年多的不懈努力，6月29日，由國家電網公司編制的《智能電網關鍵設備(系統)研制規劃》和《智能電網技術標準體系規劃》在北京正式。作為《國家電網智能化規劃》的子規劃，這兩個規劃的，是公司貫徹國家關于發展智能電網工作部署、推動我國智能電網建設的重大舉措，同時也給智能電網設備制造商提供了一個明確的動力和方向。
《智能電網關鍵設備(系統)研制規劃》在中國首次系統地提出了包括7個技術領域、28個技術專題和137項關鍵設備的研制規劃。該規劃分析了目前國內外智能電網關鍵設備的研制狀況，針對“已有設備”、“在研設備”和“待研設備”，提出了明確的工作策略，制定每一類設備的研究內容、目標和計劃。該規劃是關鍵設備研制工作的行動綱領，可作為科研、制造企業的設備研制指南，同時也可作為制定相關產業化發展規劃的指導依據。
《智能電網技術標準體系規劃》提出了由綜合與規劃、智能發電、智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電、智能調度、通信信息8個專業分支、26個技術領域、92個標準系列的智能電網技術標準體系，國家電網將分三個階段制定智能電網技術標準。它是用于指導國網智能電網企業標準編制工作的綱領性文件和技術指南。國家電網將以此為指導，加快編制智能電網企業標準。該規劃是用于指導公司智能電網企業標準編制工作的綱領性文件和技術指南。也是我國智能電網行業標準和國家標準編制工作的重要參考資料。
《研制規劃》是《國家電網智能化規劃》的子規劃之一，也是關鍵設備研制工作的行動綱領，可作為科研、制造企業的設備研制指南，同時也可作為制定相關產業化發展規劃的指導依據。規劃分析了目前國內外智能電網關鍵設備的研制狀況，針對已有設備、在研設備和待研設備，提出了明確的工作策略，制定了每一類設備的研制內容、研制目標和研制計劃，這在國內尚屬首次?！稑藴鼠w系規劃》則闡述了智能電網技術標準制定的意義，系統分析了國內外智能電網技術標準現狀，提出了智能電網的技術標準體系框架和標準制定規劃，并就規劃的實施提出了相應的保障措施。
據了解，智能電網關鍵設備研制將分三個階段開展。為確保關鍵設備研制規劃的順利實施，國家電網公司提出了具體保障措施。
第一階段(2009-2010年)建立體系框架、保障試點工程。完成智能電網技術標準制定規劃，初步形成智能電網技術標準體系框架；重點制定、修訂試點工程亟須的關鍵技術標準，保障試點工程建設如期完成。
第二階段(2011-2015年)健全標準體系、支撐全面建設。滾動修訂已有標準，補充制定所需標準，基本建成智能電網技術標準體系，重點推進優勢領域智能電網標準國際化，支撐智能電網全面建設。
第三階段(2016-2020年)完善標準體系、保證國際先進。優化完善智能電網技術標準體系，全面推進智能電網技術標準的國際化。
新規引爆萬億投資商機
智能電網技術標準的出臺，這一消息無疑對與智能電網相關的中國企業產生一重大利好。國家電網公司智能電網部主任民表示，今年我國電網設備總投資為2500億元左右，由于智能電網工作尚處在試點階段，今年的主要任務是75個電動汽車充電站、6200個充電樁和其他智能電網示范工程建設，這方面投資比例較低不到10％，下一步將逐步擴大投資，預計對整個智能電網建設的資金投入將遠超10000億元，會帶來巨大的經濟效益和社會效益；同時智能電網輻射的產業鏈條很長，會帶動電力設備、新能源、網絡通信等行業以及相關的多個子行業。
智能電網不是將先進的電網技術和電力電子設備的簡單組合，也不僅僅是著眼于孤立的單純解決電力問題的理論，智能電網是建立在先進的計算機、電子設備和高級元器件等基礎上，引入現代通信、自動控制及其他信息技術，通過對電力網絡的改造，實現電力網絡更加經濟、可靠、安全、環保這一根本目標，需要站在全局性的角度綜合考慮智能電網的四個維度來觀察問題:即績效目標、性能特征、技術支撐和功能實現，才能更好的理解智能電網。分布式電源發電并網的緊迫要求促進了智能電網的快速發展，智能電網的發展又為分布式電源的并網提供了技術方案;只有取得相關配套政策的允許分布式電源并網發電才能得以實現，而電網運行方式的改變必然要求與之相適應的電力營銷變革。由于當前智能電網建設剛剛開始，關于智能電網的框架、技術標準和配套政策等都還在探索初創階段，現在研究分布式電源發電并入智能電網后對電力營銷的影響還比較困難，只能通過結合智能電網的特性、未來發展趨勢及分布式電源對傳統電網的影響來進行探討。
2智能電網下網絡營銷模式設計
2.1未來分布式電源并入智能電網下的電力營銷應當依托智
能電網為基礎，將滿足電力用戶需求作為目標，能夠充分利用智能電網的新技術來實現電力用戶與電網的雙向互動，提供優質的業務增值服務;通過對分布式能源和新型儲能技術等的合理使用和調配。
2.2網絡營銷優勢
隨著時代的快速發展，各國都開始大力提倡建設智能城市，而智能電網就是智能城市建設的重要組成部分。接下來在本文中主要針對智能電網技術和智能城市進行詳細介紹，列舉智能電網技術應用時出現的問題，并提出相應的解決對策，從而促進智能城市的快速建設。
【關鍵詞】智能城市；智能電網；應用；問題；對策
引言
隨著我國國民經濟的快速發展，人們對生活質量提出了新的要求，智能化城市建設已經成為未來的發展趨勢。智能城市的出現主要是為了將城市管理、建筑、電網、交通等集一體化發展，有效將知識經濟和信息技術相結合，實現城市的現代化智能發展。而智能電網是智能城市建設中極為關鍵的一部分，但是由于技術和其他因素的影響，導致智能電網尚存在缺陷，因此必須要加強對智能電網的改進和完善。
1智能成熟與智能電網的介紹
1.1智能城市
通常所說的智能城市其實就是在現有城市基礎上進行了改進與升級，有效調整城市社會形態和經濟結構，使城市朝著智能化方向發展。早在20世紀80年代就開始出現了智能城市，只不過當時的智能化主要是局限于某一部分，比如商業、醫療或交通等，沒有實現城市的整體智能化。想要實現智能城市的建設，必須要加強對計算機技術、網絡技術、通訊技術、電子技術的結合，也要加強對試點城市的開發。
1.2智能電網
隨著我國工業化進程的加快，電力能源已經成為我國主要能源，這就使得用電需求開始增加，因此，電力企業就必須要加強對供電系統的改革，而智能電網就是未來發展的趨勢，主要是將集成的高速雙向通信網作為基礎，加強對新技術和新設備的引入，利用先進的控制方法，實現對供電網的綜合利用，其中主要包括智能調度、智能變電站、智能配電網等幾部分。智能電網與傳統電網相比，具有自愈功能、抵御功能、資產高效運行等優勢，不僅可以降低供電成本，還可以減少對環境的污染，使得城市發展與環境保護相互協調，實現了對資源的合理配置。
2智能電網技術在智能城市建設中的應用
2.1總述
想要實現智能城市的建設，必須要完成對智能電網的建設。①智能電網的建設，可以減少對不可再生能源的使用，智能電網用電力能源取代傳統能源，這樣就可以有效緩解能源緊張的局勢。②當前我國環境污染問題嚴重，大量不可再生能源的使用，導致大量污染氣體的排出，智能電網的應用可以有效降低城市污染指數，加強節能降耗工程的進展，有效推動電力產業的快速發展。此外，智能城市建設中，智能電網技術與信息技術相結合，以智能電網技術為基礎，利用信息技術提供精細化服務，加強對智能住宅小區、智能樓宇的建設，這也是未來城市發展的重點。
2.2智能家居的應用
隨著人們生活水平的提高，人們對于住宅生活的需求也開始提高，除了要確保住宅的質量外，還要加強住宅的安全性、舒適性和環保性。設計人員利用網絡通訊技術實現了家居系統的智能化，將內部家居系統與外界網絡系統相連，這樣就能實現對家居信息的傳輸與共享，進而提高家居服務水平。智能家居的應用，不僅可以實現遠程抄表，還能實現遠程教育和醫療，能夠有效保證家居生活質量的提升。智能家居的特征主要表現在以下幾個方面：①住戶可以通過手機網絡實現對住宅監控畫面的查看，可以通過語音系統解決一些實質性家居事務；②住戶不必再到水電費營銷網點進行費用繳納，只需要在網絡系統中直接繳費即可；③智能家居系統的應用，住戶可以與供電公司進行交流、溝通，對當前用電量和電價進行咨詢，強化了住戶的環保意識。
2.3電動汽車的應用
隨著家庭經濟水平的提升，家用轎車也開始逐漸增多，但是現代城市環境污染問題日益嚴重，為了減少對環境的污染，智能城市建設中也將電動汽車的開發作為重點，電動汽車的研發可以有效減少對不可再生能源的使用，還可以提高資源的使用效率，終將取代傳統的代步工具。
3智能電網建設中存在的問題及解決對策
雖然智能電網是智能城市建設的重要部分，但是智能電網建設過程中出現了諸多問題，比如電網建設與城市建設速度協調、遺留問題較多等，這些問題的存在都將導致智能城市建設的速度減慢。因此，必須要采取相應的解決對策。
（1）我國政府部門要建立試點城市，根據智能城市的建設需求，制定相應的組織結構和工作政策，下屬各部門要加強合作，明確項目方案和設計計劃，政府部門要確保資金早日到位，重視智能電網投資匯報，比如采用“臨時電價政策冶”，通過提高電價水平回收智能電網方面的投資，形成一種投資的良性循環。
（2）政府要制定工作組織體系和標準制定線路圖，明確只能電網參考模型，制定有限行動措施，準備必要的有效指導工作文件，提供人力資源保障，輔助措施落到實處，激勵措施也落到實處。從細微處入手，將城市智能電網的體系“由點到線、由線到面、由面到體”，保證電網投資和建設的高效管理。加強電網規劃投入，同時掃清相關體制障礙，簡化智能電網選址、審批和建設的過程，消除體制壁壘。
4結束語
綜上所述，智能城市的建設離不開智能電網技術，政府部門要明確試點城市，充分利用智能電網技術的優勢，快速推進智能城市的發展。
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