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摘要：本文對智慧電網關鍵技術進行了具體闡述，主要是量測、通信、信息管理、調度、電力電子和分佈式能源接入等方面。最後借助美國智慧電網研究應用情況，對智慧電網技術實現的功能進行了歸納和評述。
1 智慧電網的技術概況
智慧電網是為了實現能源替代和相容利用，它需要在創建開放的系統和建立共用的信息模式的基礎上，整合系統中的數據，優化電網的運行和管理。它主要是通過終端感測器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網路互動，從而實現數據讀取的實時（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網的綜合效率。它可以利用感測器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而達到對整個電力系統運行的優化管理；同時，智慧電錶也可以作為互聯網路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎，進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號。
2009年6月27～28日，第一屆智慧電網研究論壇在天津大學召開。論壇共安排了十四個學術報告，從智慧電網的基本理念、技術組成、設備需求等多個角度對我國智慧電網的建設和發展進行了探討。天津大學余貽鑫院士的報告為“智慧電網的原動力、技術組成和實施路線”。報告中提出，系統安全穩定運行、需求側管理、分佈式電源等是推進智慧電網建設的原動力。智慧電網是綜合應用通訊、高級感測器、分佈式計算等技術，提高輸配電網路的安全性、可靠性和效率。
華中科技大學程時傑院士在“儲能技術及其在智慧電網中的應用”的報告中指出，在可再生能源發電所佔比例較大的電力系統中，儲能技術的應用是解決如何保證系統正常運行這個難題的一條可行的途徑。並提出了智慧電網對儲能系統的基本要求，即足夠大的儲能容量、足夠快的功率響應速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲能效率、足夠小的放電週期、足夠長的使用壽命、足夠小的運行費用。
天津大學電氣與自動化工程學院院長王成山教授作了“分佈式電源、微網、智慧配電系統”的報告，分別對分佈式電源、微網和智慧配電系統的關鍵技術、應用以及存在的問題進行了介紹，並分析了三者之間的關係。山東理工大學徐丙垠教授的“智慧配電網中的配電自動化技術”、加拿大卑詩省水電公司欒文鵬的“高級量測系統”、國家電網需求側管理中心陳江華的“我國需求側管理實踐成效與展望”、ABB公司劉前進的“智慧電網—遠景，技術與應用”等，都從不同角度分析和探討了智慧電網的技術特點、實現方式和發展前景。
2 智慧電網的關鍵技術
我國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節，包括：信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔性交流輸電，變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理採集系統等。實際上，目前我國數字化電網建設可以算是智慧電網的雛形。
2.1 參考量測技術
參數量測技術是智慧電網基本的組成部件，先進的參數量測技術獲得數據並將其轉換成數據信息，以供智慧電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。
未來的智慧電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統，取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智慧固態表計。基於微處理器的智慧表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率，並通知用戶實施什麼樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策，編制時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。
對於電力公司來說，參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支援，包括功率因數、電能品質、相位關係（WAMS）、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟體系統將收集、儲存、分析和處理這些數據，為電力公司的其他業務所用。
未來的數字保護將嵌入電腦代理程式，極大地提高可靠性。電腦代理程式是一個自治和交互的自適應的軟體模組。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及電腦代理程式。在這樣一個集成的分佈式的保護系統中，保護元件能夠自適應地相互通信，這樣的靈活性和自適應能力極大地提高可靠性，因為即使部分系統出現了故障，其他的帶有電腦代理程式的保護元件仍然能夠保護系統。
2.2 智慧電網通信技術
建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智慧電網的基礎，沒有這樣的通信系統，任何智慧電網的特徵都無法實現。因為智慧電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支援，因此建立這樣的通信系統是邁向智慧電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯繫的網路—電網和通信網路，只有這樣才能實現智慧電網的目標和主要特徵。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智慧電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成後，它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率，繁榮電力市場，抵禦電網受到的攻擊，從而提高電網價值。
適用於智慧電網的通信技術需具備以下特徵：一是具備雙向性、實時性、可靠性特徵，出於安全性考慮理論上應是與公網隔離的電力通信專網。二是具備技術先進性，能夠承載智慧電網現有業務和未來擴展業務。三是最好具備自主知識產權，可具有面向電力智慧電網業務的定制開發和業務升級能力。
1 智慧電網的技術概況
智慧電網是為了實現能源替代和相容利用，它需要在創建開放的系統和建立共用的信息模式的基礎上，整合系統中的數據，優化電網的運行和管理。它主要是通過終端感測器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網路互動，從而實現數據讀取的實時（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網的綜合效率。它可以利用感測器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而達到對整個電力系統運行的優化管理；同時，智慧電錶也可以作為互聯網路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎，進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號。
2009年6月27～28日，第一屆智慧電網研究論壇在天津大學召開。論壇共安排了十四個學術報告，從智慧電網的基本理念、技術組成、設備需求等多個角度對我國智慧電網的建設和發展進行了探討。天津大學余貽鑫院士的報告為“智慧電網的原動力、技術組成和實施路線”。報告中提出，系統安全穩定運行、需求側管理、分佈式電源等是推進智慧電網建設的原動力。智慧電網是綜合應用通訊、高級感測器、分佈式計算等技術，提高輸配電網路的安全性、可靠性和效率。
華中科技大學程時傑院士在“儲能技術及其在智慧電網中的應用”的報告中指出，在可再生能源發電所佔比例較大的電力系統中，儲能技術的應用是解決如何保證系統正常運行這個難題的一條可行的途徑。並提出了智慧電網對儲能系統的基本要求，即足夠大的儲能容量、足夠快的功率響應速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲能效率、足夠小的放電週期、足夠長的使用壽命、足夠小的運行費用。
天津大學電氣與自動化工程學院院長王成山教授作了“分佈式電源、微網、智慧配電系統”的報告，分別對分佈式電源、微網和智慧配電系統的關鍵技術、應用以及存在的問題進行了介紹，並分析了三者之間的關係。山東理工大學徐丙垠教授的“智慧配電網中的配電自動化技術”、加拿大卑詩省水電公司欒文鵬的“高級量測系統”、國家電網需求側管理中心陳江華的“我國需求側管理實踐成效與展望”、ABB公司劉前進的“智慧電網—遠景，技術與應用”等，都從不同角度分析和探討了智慧電網的技術特點、實現方式和發展前景。
2 智慧電網的關鍵技術
我國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節，包括：信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔性交流輸電，變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理採集系統等。實際上，目前我國數字化電網建設可以算是智慧電網的雛形。
2.1 參考量測技術
參數量測技術是智慧電網基本的組成部件，先進的參數量測技術獲得數據並將其轉換成數據信息，以供智慧電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。
未來的智慧電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統，取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智慧固態表計。基於微處理器的智慧表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率，並通知用戶實施什麼樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策，編制時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。
對於電力公司來說，參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支援，包括功率因數、電能品質、相位關係（WAMS）、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟體系統將收集、儲存、分析和處理這些數據，為電力公司的其他業務所用。
未來的數字保護將嵌入電腦代理程式，極大地提高可靠性。電腦代理程式是一個自治和交互的自適應的軟體模組。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及電腦代理程式。在這樣一個集成的分佈式的保護系統中，保護元件能夠自適應地相互通信，這樣的靈活性和自適應能力極大地提高可靠性，因為即使部分系統出現了故障，其他的帶有電腦代理程式的保護元件仍然能夠保護系統。
2.2 智慧電網通信技術
建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智慧電網的基礎，沒有這樣的通信系統，任何智慧電網的特徵都無法實現。因為智慧電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支援，因此建立這樣的通信系統是邁向智慧電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯繫的網路—電網和通信網路，只有這樣才能實現智慧電網的目標和主要特徵。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智慧電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成後，它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率，繁榮電力市場，抵禦電網受到的攻擊，從而提高電網價值。
適用於智慧電網的通信技術需具備以下特徵：一是具備雙向性、實時性、可靠性特徵，出於安全性考慮理論上應是與公網隔離的電力通信專網。二是具備技術先進性，能夠承載智慧電網現有業務和未來擴展業務。三是最好具備自主知識產權，可具有面向電力智慧電網業務的定制開發和業務升級能力。
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