1、智能电网发展模式和关键技术的探讨Smart Grid develops the discussion of pattern and crucial technology张志超 陈冰 （保定供电公司 071000）ABSTRACT：To consolidate and upgrade the technologically advanced level and international competitiveness of Chinesepower grid, solve the problem of the grid development , the State Grid Power Co
2、rporation has advanced the development strategy of constructing unified strong smart grid with Chinese characteristics. Smart grid is economic with the inevitable result of technical develops ,it is the important means that guarantee the safe, economic and high quality operation of power grid. This
3、paper gives mainly according to the development process of domestic and international Smart grid to issue the intelligent concept of power grid that has the characteristic of our country, has at the same time put forward the feature had by future Smart grid and function as well as the way of thinkin
4、g that realizes the crucial technology of these functions and has so made clear the intelligent construction development of Smart grid of our country and goal.KEY WORDS： Smart grid; Crucial technology; Chinese characteristics ; Unified strong smart grid; 摘要：为了进一步提升巩固我国电网技术领先水平和国际竞争力，从根本上解决我国 电网发展中面临
5、的问题，国家电网公司提出了建 设具有中国特色、 统一坚强的智能电网战略发展思路。智能 电网是经济和技术发展的必然结果，是保 证电网安全、 经济和优质运行的重要手段。本文主要 针对国内外智能电网的发展过程，给出具有我国特色的智能 电网概念，同时提出了未来智能电网所具有的特征和功能以及实现这些功能的关键技术，从而明确了我国智能 电网建设发展的思路和目标。关键词：智能电网；关键技术；中国特色；统一坚强0 引言随着市场化改革的推进、数字经济的发展、气候变化的加剧,开发清洁能源，发展低碳经济成为世界能源发展的新趋势。各类大型能源基地特别是风作者：张志超，邮箱：zhichao_,电话： 151753901
6、79能、太阳能发电基地的加快建设，同时，电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密、电能质量水平要求逐步提高，对电网的安全性、适应性、资源配置能力等提出了新的要求,然而由于我国乃至世界上电网发展严重滞后，传统网络已不能支撑新的发展要求，为此人们开始提出、探讨一种新的具备交互、自愈合、优化运行、主动防御、灵活接入新能源等特征的现代化电网，这种电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要，将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等多种发电方式协调运行；更加适应高度市场化的电力交易的需要；减少电网损耗，提高电网利用率；更加适应用户的自主选择需要；构建高可靠性的优质电网，
7、减少自然灾害、战争、人为误操作、设备老化等导致的大规模停电事故。这就是现在国际上研究很热的“智能电网”， 常用的英文术语有：Smart Grid， IntelliGrid，Self-Healing Grid，Modem Grid 等。这些词具有相似的内涵，目前使用较多的是 Smart Grid。本文主要针对国内外智能电网的发展过程，给出具有我国特色的智能电网概念，同时提出了未来智能电网所具有的特征和功能以及实现这些功能的关键技术，从而明确了我国智能电网建设发展的思路和目标。1 国 内 外 智 能 电 网 的 发 展智能电网在电力系统学术界的研究起源于1997年。在国际上享有“调度自动化之父”之
8、称的 Dyliacco 博士在文献中提出了“智能调度机器人”的概念，首次阐述了随着“智能调度机器人”不断应用，以调度为核心运行的电网，将逐步过渡到智能化运行电网，即“智能电网”。1.1 国 外 发 展 情 况在美国，2001年美国电力科学研究院(EPRI)开始对智能电网进行研究；2003年美国能源部(DOE)致力于电网现代化，发布“电网2030计划”；2004年DOE 启动电网智能化项目；2007年美国颁布新能源法案，在美国新能源政策中明确了智能电网工作；同时美国工业界，IBM、CISCO等巨头纷纷依托自身优势推出了各自的智能电网解决方案，美国电力企业也积极展开试点研究。2009年奥巴马上任后
9、提出了智能电网计划重点，在于对现行网损巨大和设备老化的电网系统进行升级换代；建立美国横跨四个时区的统一电网，同时逐步实现美国太阳能、风能、地热、分布式能源等的统一入网管理，提高能源利用效率。在欧洲，2005年成立“智能电网欧洲技术论坛”，并发布欧洲未来电网的远景和策略、战略性研究议程等报告，表明了欧洲对智能电网建设、发展的重视。欧洲智能电网建设更加关注可再生能源的接入，以及对需求侧的影响，因此欧盟在智能电网方面更加关注于电网资产管理、电网运行、需求侧管理、电源“即插即用”和更加友好灵活的接入方式以及与用户的互动方面的研究。在日本，电网的信息、通信和控制能力受到高度重视，电网铺设输电线路时，还同
10、时铺设了光纤等通信线路，已经具备很高的通信功能，东京电力公司的电网则被认为是世界上唯一的接近于智能电网的系统。通过光纤通信网络，它正在逐步实现对系统范围内的6kV中压馈线(呈网络拓扑)的实时量测和自动控制(采样频率每分钟一次)。对于日本来说，其主要面对的问题是如何应对越来越多接入电网的屋顶光伏、燃料电池等分布式电源，因此日本在智能电网方面的研究主要倾向于微型电网研究和示范项目与智能电网的有机结合。1.2 国 内 发 展 情 况我国地域广阔，资源分布的不平衡性，造就了我国电网西电东送、南北互供的大电网互联独有格局，这些在结构和运行方式的不同，使得电网发展建设上也独具特色。2000年以后，我国开始
11、进行变电站综合自动化方面的改造，近几年开始推进数字化变电站的建设和普及，同时国家电网公司组织开展大电网安全关键技术研究、数字化电网关键技术研究、电力电子关键技术、特高压同步电网安全稳定运行关键技术研究及“SG186”工程、电力通信建设、用户用电信息采集系统、ERP系统上线等，这些都为建设我国智能电网奠定了坚实的基础。2009年5月国家电网公司针对世界智能化电网发展的浪潮，在特高压输电技术国际会议上也适时的提出建设以特高压为骨干，各级电网协调发展，以智能化为手段，以提高供电高效、安全、可靠为目标，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征，实现自主创新、国际领先的坚强智能电网。2 我 国 未 来 智
12、 能 电 网 所 具 有 的 特 征到目前为止，智能电网并没有统一的定义，各国均根据本国国情逐渐确定了针对本国国情的智能电网概念、侧重点和发展方向。与其他国家智能电网发展的侧重点不同，我国未来的智能电网是以特高压电网为基础，通过统一、畅通、高效、双向的通信网络连通、控制，实现发电、输电、变电、配电、用电和调度的高度智能化，从而保障特大规模、特高电压等级、特大输电能力互联电网的“清洁、安全、自愈、经济、互动”运行，为我国经济、社会发展服务。1、清洁随着我国大力发展核能、风能、太阳能等新能源发电技术以及大量“即插即用”的分布式电源的研究和使用，未来火电在整个发电总量的比重会越来越低，从而降低能源消
13、耗与污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；另一方面，随着控制技术和电力电子技术的发展，统一电能质量调节技术的应用、柔性输电的推广，将大大消除电网负荷侧电能中的谐波或电压的闪变，电能质量充分满足不同用户的需要，电能将真正成为清洁、绿色能源。2、安全我国未来的智能电网以特高压为骨干，区域电网采用超高压互联，具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应，一次系统更能经得发电侧、负荷侧或电网关键元件失效的重大冲击；二次系统将采用基于IEC61850的高冗余度的以太网，在系统安全层面，二次保护将采用双重化配置，遇到恐怖攻击或自然灾害时，具有快速恢复供电的能力，大大提高了抵御风险的
14、能力。3、自愈自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能，指无需或仅需少量人为干预，就能实现网络中故障元器件的隔离或使其恢复正常，最小化甚至避免用户侧的供电中断。未来的智能电网具有实时、在线连续的安全评估和分析能力，强大的预警控制系统和预防控制能力，自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力，通过进行连续的评估自测，就可以检测、分析、响应、甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行，从而达到电网自愈、可靠、安全运行。4、经济智能电网中的负荷预测技术采用智能算法分析预测出用户端的用电量，并通过智能调度系统投入相应的发电机组，完成整个过程的控制，从而避免了发电侧的盲目性，并且随着储能技术的发展，将多余的电能储
15、存起来，在需要时投入，真正实现发电与用电平衡，节省了剩余电能的浪费，降低了电力企业的成本。5、互动智能电网运行中注重与用户设备和行为进行交互，将其视为电力系统的完整组成部分之一，可以促使电力用户发挥积极作用，实现电力运行和环境保护等多方面的收益。未来电网还支持独立的发电和储电设备的接入，如家用太阳能电池板、电池、风力涡轮机和混合动力车等设备，使电网电力能够方便地传输到这些设备上。智能电网技术将能源使用的决定权交给消费者，由他们决定何时、何地以及如何使用。可以预计的好处包括节省电费、智能管理、更强的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、以及使家庭设备实现智能化。3 实 现 我 国 智 能 电
16、网 关 键 技 术 基 础智能电网是系统工程，涉及发、输、变、配、调度等各个环节，需要从全局性的角度进行把握。本节以实现我国智能电网特征为目的，以发、输、变、配、调度等各个环节为基础，对实现我国电网高度智能化所需要的关键技术做出论述，从而确定未来我国智能化电网发展和研究方向。3.1 发 电 侧 的 关 键 技 术 研 究为 了 降 低 火 力 发 电 对 环 境 的 影 响 ， 倡 导 洁 净新 能 源 发 电 、 分 布 式 发 电 已 经 成 为 当 今 世 界 上 研 究的 热 点 。 我 国 未 来 的 智 能 电 网 要 实 现 清 洁 环 保 ，必 须 充 分 发 展 、 优 化
17、新 的 发 电 技 术 ， 主 要 解 决 新型 发 电 接 入 电 网 对 电 网 造 成 的 污 染 和 冲 击 的 问 题 ，发 电 侧 的 关 键 技 术 路 线 主 要 如 下 ：1、着 重 发 展 “一 特 四 大 ”战 略 ， 引 导 电 源 集约 化 、 规 模 化 、 系 统 化 发 展 ， 协 调 推 进 大 煤 电 、 大水 电 、 大 核 电 和 大 型 可 再 生 能 源 基 地 的 开 发 ， 促 进大 规 模 风 电 、 光 伏 发 电 等 新 能 源 的 科 学 合 理 利 用 。2、在重点发展集中式能源的同时，不断发展分布式发电技术（D G） ， DG具有接近
18、终端用户、容量小、采用洁净或可再生能源(天然气、太阳能、风能、生物质能或水能）等很多优点，目前D G装 机 量在 发 达 国 家 发 电 装 机 总 量 上 所 占 比 例 为 ： 美 国 7.8%、日 本 13.4%、 法 国 6.6%、 英 国 6.2%， 而 在 我 国 才 刚刚 起 步 ， 所 以 分 布 式 发 电 关 键 技 术 亟 待 解 决 。3、 储 能 技 术 的 发 展 ， 未 来 的 发 电 侧 不 光 对 电 网提 供 电 能 ， 在 需 要 的 情 况 下 ， 还 应 对 电 网 中 剩 余 的能 量 进 行 储 存 ， 从 而 减 小 甚 至 消 除 电 能 的
19、浪 费 ， 另一 方 面 由于新能源发电能量密度低、平稳性差，储能技术应用可以提高这种电网运行水平和供电质量，正好是一种很好的补充。目前储能技术主要包括：飞轮储能、超级电容储能、抽水电站储能、蓄电池储能等，这些技术大部分处于起步阶段，存储电能非常有限，存储时间受到限制等缺点，抽水电站储能还对地域有很大限制，要适应智能电网储能需求，储能技术还需进一步发展。4、由于新型能源受天气等条件限制，输出具有随机性和不确定性，并且可再生能源大部分是采用非传统的电力电子设备并网等。因此随着今后可再生能源的大规模并网，将会给整个电力系统带来一系列冲击，智能电网需要应用更先进的电力电子技术来完成新型能源的柔性输送
20、、纳入调度甚至参与系统调节，达到安全高效利用可再生能源目的。相关研究的技术如交直流变换和储能技术均可用来解决接入电网对其造成的污染和冲击的问题。3.2 输 电 侧 的 关 键 技 术 研 究我 国 智 能 电 网 输 电 侧 在 特 高 压 输 电 系 统 基 础 上 ，在 电 网 建 设 中 引 入 信 息 、 控 制 等 技 术 过 程 ， 统 筹 考虑 电 网 规 划 、 建 设 、 改 造 和 技 术 升 级 ， 实 现 整 个 电网 在 运 行 控 制 和 管 理 维 护 上 的 智 能 化 ， 达 到 电 网 更安 全 可 靠 、 经 济 环 保 的 目 的 ， 相 关 技 术 如
21、 下 ：1、 进 一 步 完 善 和 发 展 特 高 压 交 、 直 流 输 电 的建 设 标 准 体 系 ， 加 快 特 高 压 和 各 级 电 网 建 设 ； 实 现输 电 线 路 状 态 评 估 的 智 能 化 ； 建 立 输 电 线 路 建 设 与运 行 的 一 体 化 信 息 平 台 ， 加 强 线 路 状 态 检 修 、 全 寿命 周 期 管 理 和 智 能 防 灾 等 技 术 研 究 应 用 。 形 成 具 有中 国 特 色 的 西 电 东 送 、 南 北 互 供 的 大 电 网 互 联 独 有格 局 。2、 进 一 步 推 动 紧 凑 型 输 电 技 术 的 发 展 ， 研 究
22、紧 凑 型 输 电 在 特 高 压 电 网 输 电 中 的 应 用 ， 进 一 步 增加 线 路 的 输 送 容 量 ， 增 强 电 网 运 行 的 可 靠 性 。3、加强高压直流输电技术（HVDC）的研究和推广，建立高压直流输电运行、检测和维护方面的标准；加强背靠背模式在区域电网互联方面的优势和技术，通过发展整流、逆变关键技术的研究，进一步完善、简化高压直流输电在设备和技术应用。4、进一步发展柔性输电技术（FACTS） ，FACTS 是利用大功率电力电子元器件构成的装置控制或调节交流电力系统的运行参数或网络参数，从而优化电力系统的运行状态，提高电力系统的输电能力。目前主要有 TCSC、SVC
23、、TCPST、PFC 等几种技术，受到电力电子器件技术的限制 ，FACTS 技术目前应用还没有充分显现，随着电力电子技术和器件的发展，FACTS 技术在未来智能电网中的应用会越来越大。3.3 变 电 侧 的 关 键 技 术 研 究变 电 侧 的 关 键 技 术 主 要 集 中 在 数 字 化 变 电 站 技术 的 发 展 和 应 用 上 ， 随 着 我 国 智 能 电 网 建 设 的 发 展 ，变 电 站 必 将 掀 起 综 合 自 动 化 改 造 后 的 又 一 波 数 字化 变 电 站 改 造 风 波 。数 字 化 变 电 站 是 智 能 电 网 的 物 理 基 础 ， 也 是 智能 电
24、网 建 设 中 变 电 站 发 展 必 然 趋 势 。 数 字 变 电 站是 通 过 采 用 先 进 的 传 感 器 、 电 子 、 信 息 、 通 信 、 控制 、 人 工 智 能 等 技 术 ， 以 智 能 一 次 设 备 和 以IEC61850 为 标 准 的 统 一 信 息 平 台 为 基 础 ， 实 现 变电 站 实 时 全 景 监 测 、 自 动 运 行 控 制 、 设 备 状 态 检 修 、运 行 状 态 自 适 应 、 智 能 分 析 决 策 等 功 能 ， 对 智 能 电网 安 全 状 态 评 估 、 控 制 、 优 化 系 统 运 行 、 可 再 生能 源 即 插 即 退
25、、 与 调 度 中 心 /电 源 /负 荷 及 相 关 变电 站 协 同 互 动 等 提 供 支 撑 的 变 电 站 。 发 展 数 字 化变 电 站 所 需 技 术 如 下 ：1、 智 能 化 一 次 设 备 技 术 的 发 展 和 研 究 。 电 子式 互 感 器 将 采 集 的 数 字 信 号 送 到 合 并 单 元 中 ， 进而 完 成 过 程 层 到 间 隔 层 传 输 ， 目 前 主 要 有 基 于 罗氏 线 圈 原 理 的 电 子 式 互 感 器 与 基 于 法 拉 第 磁 光 效 应的 光 学 式 互 感 器 两 大 类 。 电 子 式 互 感 器 原 理 成 熟 ，应 用 较
26、 为 广 泛 ， 但 存 在 电 磁 干 扰 、 传 感 器 供 能 等 问题 ； 光 学 互 感 器 原 理 先 进 ， 无 电 磁 干 扰 问 题 ， 但 存在 元 件 稳 定 性 等 技 术 难 题 ， 目 前 应 用 尚 不 广 泛 ；而 智 能 化 开 关 还 没 有 真 正 配 置 ， 只 是 采 用 折 中 的 方法 进 行 等 效 ， 在 现 有 条 件 下 通 常 做 法 是 通 过 加 装 智能 终 端 完 成 一 次 设 备 与 二 次 设 备 的 接 口 ， 智 能 终 端通 过 电 缆 采 集 非 智 能 设 备 的 输 入 、 输 出 ， 用 光 纤 与控 制 室
27、内 的 间 隔 层 设 备 交 换 信 息 。 未 来 的 智 能 开关 应 是 具 有 较 高 性 能 的 开 关 设 备 和 控 制 设 备 ， 配 有电 子 设 备 、 传 感 器 和 执 行 器 ， 不 仅 具 有 开 关 设 备 的基 本 功 能 ， 还 具 有 附 加 功 能 ， 如 具 有 在 线 监 测 和诊 断 功 能 ， 以 及 智 能 控 制 功 能 的 数 字 化 接 口 和 电子 操 动 部 分 。2、 网 络 化 二 次 设 备 技 术 问 题 。 变 电 站 内 常 规的 二 次 设 备 ， 如 继 电 保 护 装 置 、 防 误 闭 锁 装 置 、 测量 控 制
28、 装 置 、 远 动 装 置 等 装 置 全 部 基 于 标 准 化 、模 块 化 的 微 处 理 机 设 计 制 造 ， 常 规 的 功 能 装 置 在 这里 变 成 了 逻 辑 的 功 能 模 块 ， 但 是 制 定 IEC61850时 ，具 体 的 保 护 功 能 和 类 型 是 按 照 欧 美 的 标 准 及 习 惯 制定 的 ， 国 内 使 用 的 保 护 功 能 和 方 法 与 其 有 定 的差 异 ， 当 实 现 站 控 层 和 间 隔 层 部 分 规 约 包 括GOOSE时 ， 由 于 存 在 网 络 冲 突 ， 可 能 会 造 成GOOSE报 文 的 延 迟 ， 而 且 目
29、前 国 内 高 压 保 护 全 部是 双 重 化 配 置 ， 当 双 套 保 护 同 时 动 作 的 时 候 会 同 时发 送 紧 急 事 件 报 文 ， 此 时 可 能 会 发 生 冲 突 。 因 此 国内 急 需 建 立 完 整 全 面 的 IEC61850数 字 式 设 备 测 试环 境 ， 从 科 研 试 点 的 角 度 出 发 来 完 善 数 字 化 变 电 站 。3.基 于 IEC 61850 协 议 的 信 息 平 台 的 优 化 和 完善 。 现 在 数 字 化 建 设 已 处 于 快 速 发 展 阶 段 ， 但 目前 整 个 变 电 站 还 不 能 完 全 建 立 在 此 协
30、 议 上 ，IEC61850-9-1/2 采 用 网 络 数 据 接 口 ， 光 缆 铺 设 量大 幅 减 少 ， 合 并 单 元 安 装 方 式 灵 活 ， 是 采 样 数 据 传输 的 发 展 方 向 ， 但 目 前 存 在 传 输 延 时 不 确 定 、 对 交换 机 要 求 极 高 等 问 题 ， 网 络 延 时 及 故 障 对 全 站 保 护设 备 影 响 很 大 ， 所 以 目 前 在 传 输 数 据 时 还 智 能 遵循 IEC60044-8 标 准 。 而 且 IEC61850 模 型 数 据 为全 英 文 简 写 ， 国 家 没 有 标 准 的 中 文 简 写 ， 各 厂 家
31、产 品 的 界 面 在 中 文 的 表 示 上 存 在 差 异 ， 急 需 建 立真 正 适 合 我 国 国 情 的 IEC61850 标 准 。3.4 配 电 侧 的 关 键 技 术 研 究国际上对于配电侧的研究较多，主要是建立高度智能的高级配电运行管理（ADO）上，ADO 主要的功能是使系统可自愈。为了实现自愈，电网应具有灵活的可重构的配电网络拓扑和实时监视、分析目前状态的能力。后者既包括识别故障早期征兆的预测能力，也包括对已经发生的扰动做出响应的能力。而在系统中安放大量的监视传感器并把它们连接到一个安全的通信网上去，是做出快速预测和响应的关键。为了完成配电侧的智能化，使分布式电源在配电网
32、支路上的潮流实现双向的流动，广泛发展应用电力电子、信息、分布式计算与仿真方面的新技术，将配电自动化系统、配电SCADA系统、配电GIS 系统、配电工作管理系统、停电管理系统以及配网管理高级应用等系统进行集成整合，形成一体化的配电管理系统，实现馈线自动化、变电站自动化、配电调度、配电工作管理以及配电网络分析等业务紧密结合，实现统一的业务流程。3.5 用 电 侧 的 关 键 技 术 研 究用电侧是整个电网管理的末端侧，直接和用户连接，要达到对用电侧的智能控制，首先具有先进的计量基础进行架构，它由安装在用户侧的智能电表、前端采集装置、对采集的海量数据进行储存和处理的表计数据管理系统、双向通信的体系架
33、构和相关的后台应用系统组成。其中智能电表需要具有双向通讯和双向计量，提供给用户实时电价和用电信息，需要具有接通或开断功能，实现对用户室内用电装置的负荷控制，并通过该体系实现用户用电数据的实时采集展示和用电量的多维度监测分析，通过实时展示的电价信号帮助用户合理规划用电行为，完成能源使用的统一管理。另外还应构建智能营销组织模式，加快建设营销技术支持平台和双向互动平台；推动智能用电技术研发和广泛应用；推动智能示范小区建设；开展电动汽车充放电站等关键技术研究并全面推广应用，从而建立一个向上与智能配电侧联系紧密，向下又能广泛反映用户用电需求的双向信息流通的智能用电端，使智能化的用电侧成为一个电网与市场互
34、动的智能双向信息平台。3.6 智 能 调 度 侧 的 实 现智能电网的核心是调度的智能化，智能调度是联系发电、输电、变电、配电、用电之间的纽带和桥梁，智能调度研究发展的方向在于整合提升现有EMS、WAMS 等系统功能，开展统一网络数据库建设，逐步整合实现调度一体化平台，并采用动画、动态着色、虚拟现实等技术辅助决策，提高电网的安全稳定控制水平。调度侧的智能化应重点研究和实现以下方面：1、调度侧负荷预测的准确实现，电力负荷预测是电力系统调度、营销、规划、计划等管理部门的重要工作之一，是进行电力市场供需分析的基础。在电网调度中，负荷预测的准确性关系到整个电网运行成本增减和需求侧管理的成功与否。在智能
35、电网中，负荷预测在专家经验的基础上加强智能算法的应用，将神经网络技术、小波算法广泛应用在预测模型的构建上，使其准确、完整、迅速的为电网调度提供可靠、有用的数据，帮助调度人员在智能电网中，拥有更先进的、有效的优化手段和工具，调节高峰、低谷负荷，减少拥堵成本，实现电网的智能准确调度。2、调度员决策支持和用户交互技术。现代电网对调度人员的决策时间要求已经到了秒级。智能电网需要广泛、无缝和实时地利用各种电力系统知识和工具。基础应用和功能包括变(配)电站自动化、调度自动化、能量管理、分布式发电管理、需求响应式调度、电力市场竞价与运营等，智能电网时代需要采用新一代的系统和工具来实现更优化的决策支持、这些系
36、统和工具包括人工智能、决策支持、可视化工具和实时动态仿真培训系统。新一代决策支持系统的关键思想是把可靠性和安全性作为决策支持系统设计和运行的关键因素，而且能与企业的管理系统和流程实现集成，从而完成智能调度的智能决策。3.7 智 能 化 通 信 网 络 的 实 现在以往的电力网络中，发电、输电、配电和最终用户都是相对独立的通信体系，发生情况时难以相互通信以协调各方面资源。因此，建立一个深入千家万户、高速、集成、可靠的双向通信网络是实现智能电网的基础。智能电网的集成通信系统架构包括两个部分：一部分是主网或高电压等级电力通信，包括智能电网的调度控制中心、管理平台和发电输电网络的通信系统，主要实现全自
37、动化控制过程，强调高可靠、高带宽及传输路由的相对可控，管理层面简单，无人为干预。主要变电站形成多路由多方向互联，保证NM下的通信要求，用网络的健壮性来满足系统的高可靠性，这一部分以下一代光网络通信为基础；另一部分是配网和用户侧通信，主要是中、低压配电网，包括用户电表和电器等的通信系统，其通信形式多样，包括光纤通信、无线通信、电力线载波等。高速双向通信系统是迈向智能电网的第一步。要实现这些，还要充分利用和掌握以下技术方面：开放性的通信架构，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；统一的技术标准，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；高可靠性与高带
38、宽，保证支持智能电网的巨量数据流。而信息技术是智能电网实施的重要保障，其渗透到智能电网的各个方面，包括处理数据、分析、决策、控制等，目前主要的技术方向包括人工神经网络、专家系统、数据挖掘、多代理技术等等。总之，随着信息技术水平的不断提高，通信网向“下一代网络”演进，国内外通信网络向速度更高、层次更少、业务融合的方向发展。电力通信逐步从面向线路和电路的管理转移到面向流量和业务的管理，成为电力系统可靠和必不可少的支撑系统。4 结 论智能电网是经济和技术在电力能源上发展的必然趋势，也是现在世界能源领域研究的热点，本文通过对国内外智能电网发展过程的描述，立足我国电网自身的特点和现有信息、控制技术发展水
39、平，参考国外的研究成果，提出基于我国国情的智能电网功能与架构，即以特高压电网为基础，可实现发电、输电、变电、配电、用电和调度的高度智能化，从而保障特大规模、特高电压等级、特大输电能力互联电网的“清洁、安全、自愈、经济、互动”运行，并给出了实现以上相关功能在各个环节所需要的关键技术，从而明确了我国智能电网建设发展的思路和目标。国内外电网发展表明，开展智能电网的研究和应用对我国社会经济发展具有重大意义。参考文献(References)1 Paul Haase. IntelliGrid：A Smart Network of PowerJEPRI Journal ，2005 ：17252 Resear
40、ch Reports International. Understanding the Smart GridRResearch Reports International， Aug20073 谢开，刘永奇，朱治中，等.面向未来的智能电网J中国电力，2008,41(6)：19-22.4 余贻鑫，栗文鹏.智能电网Jl.电网与清洁能源,2009,25(1)：7-11.5 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等，智能电网技术综述J.电网技术，2009,33(8)：1-7. 作者简介：张志超（1982- ） ，男，硕士，研究方向为电网运行与电能质量。电话：15175390179陈冰（1974- ） ，男，大专，在保定供电公司从事变电检修工作；
