智能电网技术体系探讨

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基于智能电网的配电网规划体系探讨

Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｗｉｌｌｂｅｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｌｏｎｇ — ｔｅｒｍｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｍａｒｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉ０ｎｎｅｔｗｏｒｋＤｌａｎｎｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｓｍａｒｔｇｒｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｒｏｕｇｈｓｃｉｅｎｔｉｉｃｆｐｌａｎｎｉｎｇｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉ０ｎｏｆｓｍａｒｔｇｒｉｄ，ａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｓｐｅｃｉａｌｐｌａｎｎｉｎｇｓｃａｌｅｒｅｉｎｆｅｍｅｎｔａｎｄ
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｐｌａｎｎｉｓｅｄｏｎＳｍａｒｔｇｒｉｄ
ＺＥＮＧＪｉａｎｌｉａｎｇ
ｆＪｉａｘｉｎｇＴｏｎｇｘｉａｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｕｒｅａｕ，Ｔｏｎｇｘｉａｎｇ３１４５００，Ｃｈｉｎａ）

智能电网技术研究与应用

智能电网技术研究与应用智能电网，又称为智慧电网或智能能源网，是指通过信息与通信技术的应用，对电力系统进行数字化、网络化的改造和升级。

智能电网技术的研究和应用，旨在提高电力系统的效率、可靠性和可持续发展水平。

本文将从四个方面对智能电网技术进行探讨：智能电网的概念、技术构成、研究进展以及应用前景。

一、智能电网的概念智能电网是针对传统电力系统的不足之处，通过引入先进的通信、控制和信息处理技术，构建具有自感知、自适应、自恢复、自配置能力的电力系统。

智能电网倡导能源的高效利用，实现能源的可持续发展和低碳环保。

智能电网的核心目标包括能源的供需平衡、电力系统的高效运行、电力设备的智能化管理和用户安全可靠用电。

传统电力系统存在的问题包括电力供需的不平衡、电网损耗高、电力设备运行不智能、用户体验差等，而智能电网通过新一代信息技术的应用，能够实时监测电力系统、自动调节电力供需、优化电力网络结构，极大地提高了电力系统的效率和可靠性。

二、智能电网的技术构成智能电网是一个复杂的系统工程，由多个关键技术构成。

其中，包括智能感知技术、智能传输技术、智能控制技术和智能应用技术。

1. 智能感知技术智能感知技术主要包括传感器技术、测量技术和监测技术，用于实时采集和监测电力系统的运行数据。

传感器技术可以实现线路电流、电压、功率等各种参数的实时监测，测量技术可以实现对电力设备的电流、电压、温度等参数的精确测量，监测技术可以实现对电力系统的状态和负荷等信息的监测。

2. 智能传输技术智能传输技术主要包括通信技术、网络技术和数据处理技术，用于实现电力系统的信息交互和数据传输。

通信技术可以实现电力系统内部设备和系统之间的无线或有线通信，网络技术可以实现电力系统内部设备和系统之间的互连互通，数据处理技术可以对采集到的数据进行分析处理和存储。

3. 智能控制技术智能控制技术主要包括模型预测控制技术、优化调度技术和自适应控制技术，用于实现电力系统的智能化控制。

智能电网WCSN安全体系架构研究

Ｋｅｒｓｓｒｇｉ；ｒｌｓｇｉＶｅｓｒｔｒｗｃｓ：ｅｕｉｒｈｔｃｕｅＷｉｌｓｅｓｒｙｗｏｄ：ｍａｒＷｉｅｓｔｄｅＣｏｎｔｅＳｎｏｗｏｋ（ｉＮｅＮ）ｓｃｒａｃｉｔｒ；ｒｅｓＳｎｏｙｔｅｅ
，
主用户
电网通信架构，研究了认知家域网、认知邻域网和认知广域网中的动态频谱接人和共享问题以及联合资源管理问题。
文献［］３提出了一种用于为智能电网中基于认知无线电的
图１智能电网ＷＧＳＮ架构
众所周知，频谱感知是无线认知传感器网络的一项关键技术，其主要功能在于检测可供无线认知传感器节（次用户、认知节或认知用户）使用的频谱空洞，同时监测主用户的信号活动情况，以确保主用户重新使用频谱时，无线认知传感器
ｎｉｈｂｒｏｄａｅｔｅｇｏｈｏｒａｎｅｗｏｒｓａｄｗｉｒａｎｅｗｏｋｓＩｏｌｉｎ，ｗｅｐｏｋｎｄｅａｅｔｒ．ｎｃｎｃｕｓｏｒｐｏｓｈｅｓｃｉａｃｔｃｕｅｏｆｅｔｅｕｒｔｒｈｉｔｒｙｅｗｉｅｅｓｓｎｏｔｏｋａｅｎｏｎｔａｏｆｒｓｒｒｄ．ｒｌｓｅｓｒｎｅｗｒｓｂｓｄｏｃｇｉｉｒｄｉｏｍａｔｉｓｖｅｇ
无线传感器网络（ＲＷＳＣ — Ｎ）提供节能和高频谱利用率的分层设计方法，它通过修正针对低功率、有损网络的路由协议（Ｌ，支持大规模认知智能电网中的低延迟可靠路由，较好ＲＰ）地解决了诸如网络非对称性和设备容量等方面的问题。

智能电网相关技术研究

智能交互
要想真正实现智能电网的供电智能化，就必须准确了解不同用户的用电特点和用电量，因此必须采用先进的计量系统准确测量用户的用电规律。目前国内的电力测量通常使用的电表无法实现电力供应方和用户之间的交流互动，智能电网应采用先进的智能电表和与其配备的通信系统，高效地实现对电力系统的远程监控和与用户良好的沟通交流。 3.4
当出现人为攻击、自然灾害损害及其他外界损伤的情况时，智能电网可以迅速地做出反应，有效地抵御外部攻击对电网造成的损伤，保证电力系统持续正常的运行，维护供电设备安全，实现人身安全防御，维持人们的正常生活和生产。 1.3
系统运行优质高效
智能电网需要标准、集成、开放的通信系统，从而实现对电力系统的实时控制、监测和分析，有效地预测识别故障问题，及时作出补救措施。其通信系统可通过采用集成通信技术和开放式通信网架来实现，具有集成、高速、双向、兼容的特质，可以动态地响应实时信息与功率交互，为智能传感器和控制装置、控制中心、保护系统和需求响应系统提供一个安全的 “即插即用” 的网络平台［３］。 3.3
标准、集成的通信系统
智能电网具备强大的自愈功能，可以保证在尽量少的人工干预下实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，从而快速隔离电力网络中存在的问题元件，使其恢复正常［１］保障电网能够实现安全可靠的运行。运行，避免了用电中断， 1.2
具有可靠的防御功能
先进的计量体系

智能电网采用高速通信网络，能够对工作的电力设备进行实时在线监控，确保电力设备设施持续高效地运行，同时智能电网可以对整个电力系统的能源供应进行合理的调整优化，提高供电设备设施的工作效率。其可以根据各地区用户需求特点，供应适宜的优质电能，有效地缓解紧张的市场电力需求，节约电力成本。 1.4 兼容性能好传统的电网采取远端集中发电方式，导致电网的兼容性很差。而智能电网改变了这种情况，它不仅可实现集中发电，也可实现分散发电并相互兼容，使得可再生能源分布式发电和储能系统能顺利以 “即插即用” 的形式接入系统，扩大了系统调节运行的可选范围，促进了电网和自然环境的和谐发展［２］。 1.5

智能电网的论文

智能电网的研究与探讨摘要随着科技的日新月异，人们的生活发生了翻天覆地的变化。

智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。

近年来，我国电力负荷快速增长，给电网建设和运营带来巨大压力。

本文主要研究了电力需求侧信息监测管理手段、措施和国内供电公司电力需求侧信息监控系统建设的目标、原则以及具体方案的确立。

需求侧信息监控系统能够全面采集用电系统的基础数据，可满足智能电网用户用电信息采集系统建设要求，实现对所有变电站表计、配变表计、高压客户表计、供电线路联络开关表计的自动采集，有效提高终端用电效率，并对移峰填谷、提高负荷率有显著效果，通过加强电力需求侧管理，利于优化电力资源配置，而且能够促进经济社会可持续发展。

关键词：智能电网背景意义，电力需求侧管理，信息监控，系统设计，发展前景Smart grid research and discussionABSTRACTWith the rapid development of science and technolo gy. Smart grid has become a hot topic of the development trend of power grid at home and abroad.The paper briefly analyze the research background of smart grid its concept features and current development status. Along with the increasing development of power electronics, IT and communication techno logies, the construction of smart guid is becoming an impant development direction of electric power industry. At first the necessity of developing smart grid is demo nstrated ,then the required performance of smart grid are introduced. The basic knowledge of intelligent power grid includ ing Intelligent substation, intelligent lines, intelligent protection system, etc. Finally fro m the power grid performance, econo mic benefit and social benefit of the prospects of intelligent power grid, and sums up the technical advantages and the existing problems.Key words: Smart grid background significance, power demand side management, information monitoring, system design, the development prospect目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1智能电网研究的背景及意义 (2)1.1.1国内外需求侧实施情况 (3)1.1.2美国主要电力公司 (3)1.1.3意大利国家电力公司 (4)1.1.4北京地区开展DSM的情况 (4)1.1.5其它地区开展DSM的情况 (5)1.2本章主要内容 (5)第2章智能电网与电力需求侧信息监控系统 (6)2.1智能电网的目标及特点 (6)2.1.1智能电网的目标 (6)2.1.2智能电网的特点 (6)2.2电力需求侧监控系统的定义及目标 (8)2.2.1电力需求侧监控系统的定义 (8)2.2.2电力需求侧监控系统的目标 (8)2.3电力需求侧监控系统的具体介绍 (8)2.3.1电力需求侧监控系统的管理对象 (8)2.3.2电力需求侧监控系统的管理资源 (8)2.3.3电力需求侧监控系统的特点及内容 (9)2.4电力需求侧监控系统对智能电网的的影响 (9)2.5本章小结 (9)第3章电力需求侧信息监控系统的理论分析 (11)3.1需求侧信息监控内容 (11)3.2需求侧信息监控管理的技术手段 (13)3.3需求侧信息监控系统模型构建 (13)3.3.1数据模型 (13)3.3.2计算模型 (14)3.3.3流程模型 (15)3.3.4系统模型 (15)3.4电力需求侧信息监控管理的典型应用 (15)第4章电力需求侧信息监控系统建设项目的设计 (17)4.1电力需求侧信息监控系统建设项目研究背景 (17)4.2现状分析 (17)4.2.1需求侧电力负荷分析 (18)4.2.2电力需求将保持稳定增长 (21)4.2.3列举供电公司现状情况 (21)4.3系统目标及原则 (22)4.3.1 系统建设目标 (22)4.3.2 系统建设原则 (23)4.4 系统建设需求 (25)4.5 应用功能 (28)4.6 电力需求侧管理系统的不足 (29)结论 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)外文资料翻译 (35)前言电能已在人类能源利用方式中占有很高的比例，随着电力交通技术、可再生能源利用技术的发展，这一比例还将大幅提高。

智能电网中电能管理与优化技术研究

智能电网中电能管理与优化技术研究智能电网作为新一代电力系统的核心，是实现能源自主可持续发展的重要途径。

在智能电网中，电能管理与优化技术扮演着至关重要的角色。

本文将深入探讨智能电网中的电能管理与优化技术，并介绍其研究进展和应用前景。

一、智能电网中的电能管理技术1.1 能源计量与数据采集智能电网中的电能管理首先涉及能源计量与数据采集。

通过安装智能电表和传感器等设备，实时监测和采集电网中各个节点的用电量、功率因数、电压和电流等数据。

这些数据为电能优化提供了基础，并为电力公司和用户提供了精确的能源使用信息。

1.2 能量储存与调度智能电网中，能量储存与调度技术是电能管理的关键一环。

通过储能设备，如电动车电池等，将多余的电能存储起来，以备不时之需。

同时，通过智能调度算法，合理安排能量的使用和释放，实现能量的最大化利用和平衡分配。

1.3 电能负荷预测与优化在智能电网中，电能负荷预测与优化技术可以帮助电力公司合理安排供电计划。

通过对历史数据的分析和数学模型的建立，预测未来一段时间内的负荷情况。

基于负荷预测结果，可以制定出合适的供电策略，优化供电能力和电网资源的利用率。

二、智能电网中的电能优化技术2.1 电网能效评估与优化电网能效评估与优化是智能电网中电能优化的核心内容之一。

通过合理的电网拓扑结构设计和电源优化配置，降低能源损耗和电网负荷波动。

此外，还可以通过改进电网通信和控制技术，实现电网的自动化和智能化。

2.2 电能价格管理与优化电能价格管理与优化技术可以帮助电力公司制定合理的电价政策，实现电能的最优分配。

通过动态电价策略，引导用户在高电价时段减少用电负荷，提高用能效率。

此外，还可以通过差别化定价，鼓励用户采用可再生能源，促进能源结构的转型升级。

2.3 电网安全管理与优化在智能电网建设过程中，电网安全管理与优化显得尤为重要。

通过建立安全监测系统和智能分布式控制体系，及时监测电网的安全状态，并实施相应的控制手段。

智能电网的信息安全技术探讨

最短的时间内最好地解决故障，得到最好的效果。这些理论和方法有的有较长的发展时间，有的刚刚起步，但总体来说，都不甚完美，还需要在日后的实践和应用中进一步地改统故障诊断
和数据库一致性等问题。
ｌ智能电网信息安全建设内容
１．１智能电网信息安全方面面临的挑战
（１）智能电网信息系统及其运行环境的复杂，包括更多
１．２智能电网信息安全技术需求
智能电网信息安全技术需求主要是针对以上面临的挑战方面，提出的一些技术需求，如面向电网核心应用及业务系统
相对于上述的几种在电力系统故障中智能化的诊断方法，分形理论在电力系统中的应用范围较为局部，也不甚完善。最近的分形理论研究成果在高压放电通路的识别中，起到很好的效果，分形理论虽然在这一领域刚刚起步，但是其在电力设备中的局部放电模式识别中有着别的智能化方式不可替代的重要作用，即大大降低了特征的提取数量，缩小了诊断的范围，更快地找出故障所在。分形理论是根据设备故障后所反映出来的运行特征的信号，加以分析处理，来识别设别的变化趋势，确定函数关系，利用对分维数进行计算来判定故障。分形理论中的自相似性体系还能够依据局部的数据资料对整体的特点进行判定，所以这一理论适用的情况一般是在检测到的参数的变化值十分有限的时候，就可以依据这些片段进行计算

智能电网信息和通信技术的探讨

智能电网信息和通信技术的探讨摘要：信息和通信技术是智能电网的核心技术，是实现智能电网的基础。

本文论述了我国电力通信网络存在的主要问题，提出了智能电网信息和通信体系架构。

关键词：智能电网；通信技术；安全防护中图分类号：tm76引言智能电网就是电网的智能化，智能电网是以特高压的电网为骨干网架、各级电网协调发展，以坚强电网为基础的，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是智能电网实现的基础，智能电网在获取、保护和控制数据上都需要此通信系统的支持。

因此，建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。

通信系统和电网一样深入到了千家万户，形成了两张紧密联系的网络，只有这样才能够实现智能电网的目标以及主要特征。

1层次模型智能电网的信息流的层次模型主要包括4个层次，由各个层次组成的信息支撑体系是坚强智能电网信息运转的有效载体和坚实信息传输的基础，通过对智能电网基础信息进行分层分级的集成和整合，达到了信息的纵向贯通及横向集成，为坚强智能电网提供了可靠的信息支撑。

1.1电网设备层电网设备层包括了电网的各类需要信息传输、交换的原件和设备。

1.2通信网架层通信网架层是通过通信网络将其电网设备层的各类设备连接成为了一个整体，其中网络方式较为传统，并具有连接简单和易维护等特点，特别在有线网络不容易部署的地方采用无线方式或者公网方式。

1.3数据存储管理层数据存储管理层是提供数据的存储和跨分区、跨系统的整合、集成、访问等功能。

智能电网的信息量将会远远大于现有电网，数据的有效存储是需要进行深入研究的一个问题。

同时在现有信息化基础上，来完善异构系统间的信息集成。

1.4数据应用层对于数据基础的数据应用层将实现智能电网的高级分析、控制等功能。

2标准体系智能电网的设备类型众多、系统类型复杂，并且跨地域广阔，要保证各部分间协调、有效、即插即用，要取决于完善的信息和通信标准体系。

探讨中压配电网智能电网技术的应用

探讨中压配电网智能电网技术的应用摘要：在电力系统的发展过程中，智能电网发展水平的提升，对于配电网技术也提出了更加苛刻的要求。

基于此，本文重点针对中压配电网智能电网技术的应用进行了详细的分析，旨在促进配电网的进一步发展，以供参考。

关键词：中压配电网，智能电网技术，应用随着社会经济的发展，人们对于电力资源的需求也越来越大。

在这种情况下，为了更好的满足人们对于电力资源的使用需求，国家的电网规模也在不断的增大。

智能电网技术的应用，在一定程度上提升了电力系统运行的稳定性与有效性。

但是由此也产生了很多技术方面的问题。

一、智能电网的特点我国针对智能电网做出了如下定义“以技术体系作为支撑的电网运行模式”。

智能电网的特点，主要表现出以下几方面。

首先，智能电网需要利用信息化技术来开发电力资源，并以此为基础展开电网环节管理，例如发电、输电、配电、供电以及售电等。

其次，智能电网可以借助其信息化技术的智能化优势来优化整个供电系统，提升供电系统的安全性稳定性与精准性，进而降低了电力系统运行过程中的能源损耗，明显节省了电力系统的运行成本，提升了对电力资源的合理利用率。

美国针对智能电网的特点也做出了明确的阐述：第一，在电力系统发生故障之后，智能电网应当具备一定的自我修复能力；第二，智能电网需要具备较强的自我保护能力，可以对外界的影响因素进行有效的抵御；第三，智能电网可以提升电能传输过程的安全性与稳定性，可以为用户提供更加优质的电能资源；第四，智能电网引导用户积极的投入到电网运行过程中；第五，智能电网更具包容性，可以允许其他发电形式的存在；第六，智能电网可以明显降低电网运行中产生的能量损耗，加强电网运行成本控制；第七，智能电网需要拥有相应的电力市场。

也就是说，智能电网的运行需要以网络信息通信平台为基础，所以智能电网应当具备鲜明的自动化特点、信息化特点以及互动化特点。

二、常用的几种智能电网技术分析（一）智能感应技术智能电网的运行，之所以可以对电网各个系统和设备进行有效的监测与控制，主要与中央处理平台的应用有关。

配电线路智能化转型的关键技术探讨

配电线路智能化转型的关键技术探讨摘要：配电线路智能化转型不仅提高了电网的运行效率和可靠性，还为电力系统的智能化建设奠定了基础。

智能化转型可以推动配电线路向智能电网的转变，提高电网的智能化水平，实现对电力系统的全方位管理和控制。

此外，智能电网的建设还可以促进电力市场的发展和电力体制的改革，加强电网的安全监控和管理，提高电力系统的稳定性和适应性。

关键词：配电线路；智能化转型；关键技术1配电线路智能化转型的意义配电线路智能化转型具有重要的现实意义和长远发展价值。

一方面，通过智能化技术的引入，可以实现配电线路的全面监测和管理，提高供电可靠性和质量。

智能化转型可以实现对配电设备的故障及时预警和处理，减少停电时间，提高用户的电力供应可靠性。

另一方面，智能化转型可以实现对配电网络的精细化调度和优化运行，提高电网的效率和经济性。

同时，智能电网的建设还可以促进可再生能源的大规模接入和优化利用，推动能源的可持续发展。

2配电线路智能化转型的关键技术概述2.1智能感知技术智能感知技术是配电线路智能化转型中的关键技术之一。

它通过引入传感器和监测设备，实现对配电线路和电力设备状态的实时感知和监测，并能够获取电流、电压、温度、湿度等关键数据信息。

智能感知技术的主要作用是实现对配电线路的快速故障诊断和预测，降低故障发生的概率，提高配电线路的可靠性和安全性。

在智能感知技术中，有许多经典的理论和模型可以应用。

例如，Kalman滤波算法可以对传感器数据进行处理和滤波，提高数据的准确性和可用性。

支持向量机（SVM）可以用于对配电线路故障数据进行分类和识别。

此外，神经网络和深度学习算法可以用于建立数据模型和预测模型，实现对配电线路的智能化感知和预测分析。

为了实现智能化感知技术，需要在配电线路的关键位置安装传感器和监测设备。

这些设备可以测量电流、电压、温度、湿度等参数，并通过通信网络将数据传输到监控中心。

监控中心通过对这些数据进行分析和处理，可以实现对配电线路的状态实时监测和预测，及时发现并处理异常情况，提高故障诊断的准确性和效率。

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第33卷第12期电网技术V ol. 33 No. 12 2009年6月Power System Technology Jun. 2009文章编号：1000-3673（2009）12-0008-07 中图分类号：TM7 文献标志码：A 学科代码：470·4054智能电网技术体系探讨林宇锋，钟金，吴复立（香港大学电机与电子工程系，中国香港特别行政区）Discussion on Smart Grid Supporting TechnologiesLIN Yu-feng，ZHONG Jin，Felix Wu（Department of Electrical and Electronic Engineering，University of Hong Kong，Hong Kong SAR，China）ABSTRACT: Power grid intellectualization is an important method to promote the development of renewable energy source and implement energy conservation and emission reduction. Along with the increasing development of power electronics, IT and communication technologies, the construction of smart grid is becoming an important development direction of electric power industry. At first the necessity of developing smart grid is demonstrated; then the required performance of smart grid are introduced, including self-government and self-healing ability, defensive quality, compatibility of power grid, high efficient operation and management, outstanding quality and friendliness, convenience of power transaction. It is pointed out that to implement smart grid it is necessary to strengthen the research and development in two respects, i.e., the basic technologies and realization of functions. Basic technologies for smart grid mainly contain four issues, namely power equipments, measurement and communication devices, information management system, decision-making and control theory; the realization of functions mainly contain five issues, namely smart control centre, smart substations, smart transmission and distribution lines, smart relay protection system and smart demand side management. Finally, the performance appraisal system is briefly dissertated in power grid performance, economic effect and social effect. Solution of above-mentioned problems will contribute to the deep study and application of smart grid.KEY WORDS: smart gird；smart control centre；smart substation；smart transmission and distribution line；smart relay protection；smart demand side management摘要：电网智能化是促进可再生能源发展、实现节能减排的重要手段。

随着电力电子、IT、通信等技术的不断发展，智能电网将成为电力工业的重要发展方向。

文章首先论证发展智能电网的必要性；介绍智能电网的性能要求，包括：自治和自愈能力、防御能力、电网兼容性、高效运营和管理、优质和友好性、电力交易的方便性。

指出智能电网的实现需要加强基础技术和功能实现2方面的研发：基础技术主要包括电力设备、量测和通信设备、信息管理系统、决策与控制理论4个方面；功能实现则主要包括智能控制中心、智能变电站、智能线路、智能保护系统、智能需求侧管理5个方面。

最后从电网性能、经济效益、社会效益3方面简要论述智能电网的绩效评价体系。

上述问题的解决将有助于对智能电网的深入研究和应用。

关键词：智能电网；智能控制中心；智能变电站；智能线路；智能保护系统；智能需求侧管理0 引言电网是关系到国民经济命脉的基础产业和公用事业。

现代电网的发展已经迎来机遇与挑战并存的关键期。

一方面，电网需要应对日益严峻的资源和环境压力，实现大范围的资源优化配置，提高全天候运行能力，满足能源结构调整的需要，适应电力体制改革；另一方面，输配电、发电、信息化、数字化等技术的进步也为解决这一系列问题提供了坚实的技术支持。

因此，智能电网成为现代电力工业发展的必由之路。

智能电网(smart grid)也叫知识型电网(intelli grid)或者现代电网(modern grid)，是有机融合了信息、数字等多种前沿技术的输配电系统；其发展目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电网。

目前，多个国家和地区针对该课题启动了一系列研究。

美国对智能电网的研究起步较早。

美国电科院(EPRI)于2002年发起了知识型电网研究；并于2004年发布了针对电网智能化的知识型电网体系(IntelliGrid Architecture)，为通信和计算机技术在智能电网中的应用提出了一系列标准和技术指引。

美DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2009.12.020第33卷第12期电网技术 9国能源部于2003年7月对美国到2030年的电网建设做出了远景规划[1]；2004年1月又针对该规划提出了路线图[2]。

在2005财年初期，美国国会通过了GridWorks和GridWise 2项研发计划以支持路线图的实现[3-4]，前者主要针对“硬件”，包括电缆导线、变电站、保护系统和电力电子等领域；后者主要针对“软件”，指的是信息系统集成技术和数字技术等在电力系统中的应用。

2007年，美国能源部对现代电网的性能、特点、技术要求和评价指标做出了系统的阐述[5]。

根据《2007能源独立与安全法案》，美国能源部、美国环境保护署、美国国家标准和技术研究院等机构联合组建了联邦智能电网工作小组(smart grid task force)，以协调美国政府相关机构的运作，借此推动智能电网相关技术的发展和应用。

在工业界和学术界的推动下，根据可再生能源和分布式发电的发展要求，欧盟于2005年成立了欧洲智能电网技术论坛(SmartGrids European Technology Platform)[6]。

该论坛为2020年的欧洲电力工业发展做出远景规划，并指出未来的欧洲电网应满足如下要求：柔性应对用户需求；方便用户和可再生能源进入电网；安全可靠地满足用户对电能质量的差异化需求；具有高效的能源管理能力；实现电源的即插即用。

近年来，智能电网在中国也逐步得到了重视[7-12]。

华东电网公司于2008年提出建设愿景，准备从2008年到2030年，分3个阶段逐步建成智能电网；并于2008年和2009年先后启动了“华东高级调度中心项目群建设”和“华东多适应性智能电网规划体系”。

2009年2月，华北电网公司的“华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统”通过专家组验收。

科技部的“973计划”也已经提供专门资助，对高渗透率微网的复杂动态行为及其运行进行研究。

从研究现状和产业化进程来看，各个国家和地区的侧重点不完全相同。

美国侧重于推广信息化、新能源、新材料和新元件，并已将其应用在需求侧管理、配电网重构、分布式发电管理等方面[13-18]。

欧洲侧重于推广分布式发电，比如微电网(micro grid)组网及运行、分布式发电控制、需求侧管理等[19-21]。

中国的研究起步相对较晚，从大电网和中低压电网2个角度同时切入，已经完全成熟并产业化的成果相对较少。

智能电网的建设和发展是一个多学科交叉的崭新学术领域，需要从多个角度统揽问题[22-24]。

本文从以下４个角度对智能电网的技术体系进行总结：1）发展智能电网的必要性及其性能要求；2）基础技术；3）功能实现；4）绩效评价体系。

1 发展智能电网的必要性及智能电网的性能要求1.1 概述电网的安全、稳定和高效运行对于任何一个国家的可持续发展都具有重要意义。

一个现代化的电网必须从根本上保证国家能源安全、优化资源配置、带动上下游产业链发展、体现电网企业社会责任、提高电网企业资产利用率和投资效益、适应能源结构变化和体制改革要求。

因此，在电网发展和建设过程中，有必要提高科技投入，早日实现电网的智能化。

智能电网的性能特征体现了它与传统电网的区别，可以总结为以下6个方面：自治和自愈能力、防御能力、电网兼容性、高效运营和管理、优质和友好性、电力交易的方便性。

1.2 自治和自愈能力自治和自愈能力是指电网维持自身稳定运行、评估薄弱环节和应对紧急状态的能力[25-27]。

目前电网的安全稳定计算和紧急预案制定仍以离线分析为主，其分析结果往往偏于保守，且无法在任何时刻都符合电网的实际运行情况。

在智能电网中，电网将具备更强的自我管理和自我恢复能力，主要体现在以下几点：1）电网能够自动合理安排运行方式，协调国家、大区、省级、地县各级电网，根据潮流、负荷、气象条件等情况确定运行参数；2）电网具有在线安全稳定分析能力，能快速对自身状态进行评估，明确电网安全稳定的薄弱环节并自动提出解决方案；3）有快速的反应能力，力保电力系统三道防线；4）能针对实际情况修改或制定黑启动方案。