Smart Grid Solutions
智能电网解决方案
德州仪器 (TI) 是您的全球性合作伙伴，可帮助您构建安全、经济且符合未来需求的智能电网系统。
面向下列应用领域的兼容型系统解决方案：
电网基础设施
公用事业仪表计量
家庭和楼宇自动化
通信系统
https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/smartgrid 2012 年上半年
TI 的雄厚实力可加快您的产品上市进程。
在全球范围内得到广泛推广使用的计量技术诀 窍与产品；
丰富全面的端到端片上系统 (SoC) 解决方案； 高稳健性的产品系列采用创新专业技术，具备 仪表计量的所有主要功能。
利用更加智能化的解决方案超越竞争对手。 优化的电表 SoC (LM4F1xx)；
灵活的应用处理器 SoC (LM4F1x)； 针对图形用户界面的高性能 (AM18xx / AM335x Sitara TM ARM ? MPU)；
优化的低功耗射频 SoC (CC1101 / CC1120 ISM)；
灵活的电力线通信处理器 (TMS320F28电力线 载波通信 (PLC)xx)；
安全的射频识别 (RFID) 预付费功能； 配套的接口及电源管理； 成本效益型集成和批量制造；
符合 wM-Bus 和 802.15.4g 标准； 顺应未来的全球安全性要求。
运用 T I 高度灵活的解决方案缩短您的设计周期。
完整的硬件、软件和片上系统 (SoC) 产品库可 充分满足功能需求；
符合未来需求的解决方案；
可升级的系统内可编程闪存能够支持不断演进 发展的全球性国际标准；
可用的标准包括 IEC 、ANSI 、ZigBee ?、无 线 M-Bus (wM-Bus)、电力线载波通信 (PLC) 和6LoWPAN 等；
TI 电网解决方案具有可扩展性，能针对系统要 求进行相应的优化。
德州仪器 (TI) 是您的全球性合作伙伴，可帮助您构建安全、经济且符合未来需求的智能电网系统。我们的智能电网解决方案包括电网基础设施、智能计量仪表以及家庭/楼宇自动化。
家庭和楼宇自动化 (HAN) ........................12～13无线连接 .................................................14电力线载波通信 (PLC) .............................15资源 .........................................................
封底
2
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让我们携手共建电网。
TI 可提供面向当今与未来的智能电网解决方案。
在整个智能电网应用领域中，TI 可为设计流程的各个阶段提供支持，从器件选择到软件开发、再到工具及系统解决方案等一应俱全。
硬件：专用芯片
软件：优化型产品
全球支持：TI 的雄厚实力
计量：MSP430TM
超低功耗、高性能的模拟前端（累加-增量 ΣΔ、比较器、模数转换器 [ADC]）、RTC （实时时钟）和 LCD 驱动器 －
单相：MSP430FE42xx 、MSP430AFE2xx
前端、MSP430F673x ；三相：MSP430F471xx
计量：MSP430
参考设计为快速启动开发工作提供了软件构件 －
单相：MSP430FE42xx 、MSP430AFE2xx 前端、MSP430F673x ；
三相：MSP430F471xx 、罗戈夫斯基线圈 (Rogowski coil) 和 THD 软件。
电力线载波通讯模拟前端 (AFE)：功率放大器 (PA)
与 C2000 电力线载波通信 (PLC) 解决方案的集成
通用硬件抽象层在单一软件框架下支持 AFE031 / AFE030 或 OPA564 / PGA112。用于性能校准的 AFE 测试库及测试矢量。
无线连接产品
计量协议栈和专用配置（ZigBee-SE 、wM-BUS 、ZigBeeIP 、6LoWPAN ）－ 无版税、经全面认证
且具有互操作性的协议栈。
射频识别 (RFID) /近场通信 (NFC)
可提供预付费代码范例（14443A / B 、MIFARE ） － 可提供针对多种平台（M S P 430、
Stellaris ）的范例。
人员
面向计量客户的专业化应用支持队伍 － 硬件和
软件、模拟和数字结构完备：拥有熟悉计量、电力线通信 (电力线载波通信 (PLC)) 和射频 (RF) 等各相关领域的专业技术人员
对外代表权
TI 所加入的管理机构（政府机构和民间团体）－
PRIME （电力线智能电表进化）联盟 (电力线载波通信 [PLC] -EMEA)、G3-电力线载波通信 (PLC)、Euridis 、ETSI 、IEEE 802.15.4g 、ZigBee 、P1901.2
开发工具
可提供稳健且经过全面测试的解决方案、“一对多”的方法 －智能仪表板开发、ZigBee 大型
节点网络测试
物流
在大规模提升产能方面拥有专长 －TI 的生产、
装配及测试场地均可接受审查
质量
仪表计量要求高容量、高质量 －在制造（芯
片、封装）、CQA 工艺方面拥有专长
应用处理器
StellarisWare 外设驱动程序库、ZigBee 协议栈、RFID MIFARE 、Sitara ARM MCU － 可提供重要
的代码库、来自 TI 及 ARM 第三方生态系统的高品质开发软件。
至多种业界主要操作系统（Linux ? kernel 2.6.33 BSP 、Windows ?
嵌入式 CE BSP [开 发板级支持包]）的库端口 (base port)、完整 的外设驱动程序库。 监视及电源分析库。
Rogowski （罗氏线圈）支持以及三相监测和
分析（包括谐波失真）。
通信、操作系统 (OS) 和电源监测及分析库。
Sitara ARM MCU － 由 TI 及 ARM 第三方生
态系统提供的高品质开发软件，可支持 Linux 及 Windows 嵌入式 CE 操作系统。
应用处理器
Stellaris ? ARM ? Cortex ?
M3 微控制器具有安全性、连通性和高达 2MB 的闪存－ LM4F1x0QC
/ LM4F1x0QR 系列
Sitara TM
ARM CPU － 为高级用户接口提供了性能的提升 － ARM926 和 Cortex A8 内核、连通性（UART 、SPI 、I 2C 、GPIO 、USB 、以太网）、AM18x MPU 系列
C6000TM
DSP 浮点性能 － TMS320C674x 系列C6000 DSP+ARM 性能 + 操作系统 [OS] 支持 － OMAPTM-L13x 系列
电力线通信 (电力线载波通信 (PLC))：C2000
TM
CPU 性能(MHz)、高分辨率脉宽调制器 (PWM)、快速模数转换器 (ADC) －Piccolo TM 和 Concerto TM
电力线模拟前端 (AFE)：功率放大器 (PA)
电流驱动、集成、零交叉检测、接收(RX) –发送 (TX) 滤波－ PGA112、OPA564、AFE030、
AFE031。
低功耗射频 (RF) 产品
链路预算、选择性、低功耗 － C C 1101、
CC1120、CC2530、CC2533、CC2538（尚未正式推出）
射频识别 (RFID)
多协议、低压降稳压器 (LDO) 集成、低功耗模式
－ TRF7960、TMS3705、TMS37157
电源管理
高效率、低功耗、集成和灵活性 － UCC28600、
TPS5401、TPS54260、TPS54231、TL V704
电力线载波通信 (PLC)C2000 MCU
用于实现电力线载波通信 (PLC) PHY 加速的高性能和低功耗 VCU （Viterbi 、复数数学及 CRC 单元）指令。AFE 测试库支持 CENELEC A 、B 、C 和 D 频段。电力线载波通信 (PLC)SUITE TM 软件包包含多种 OFDM 标准软件组件：经过全面认证的 PRIME 堆栈和 G3 完整协议栈、IEEE P1901.2、ITU-G.9955/9956、TI 定义的 FlexOFDM TM 和 电力线载波通信 (PLC)-Lite 、以及针对电子式电能表/服务节点和数据集中器端的 IEC61334 S-FSK 。零配置 GUI 使得用户能够轻松监视和控制 电力线载波通信 (PLC)（电力线通信）系统。
推荐的TI 智能电网产品
凭借自身所拥有的引领和提供智能电网应用领域中各类系统的独特能力，TI 可洞察整个行业当前及未来的需求。
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high-speed systems: Good
reference design for passing ESD system tests https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/smartgrid
智能电网基础设施
遍布全世界的电力基础设施是用于发电、传输、转换和分配的一组相互连通的贵重设备，通常被称为“电网”。随着能量需求的快速增加，政府部门、电力生产商、配电服务商、设备供应商及其他利益相关者正在通力合作，以实现此类陈旧过时且负荷沉重的基础设施的现代化，从而为其增添智能、通信及分散化控制能力。
自动计量基础设施 (AMI) 与自动抄表 (AMR) 为测量、分析能源用量数据并将其传送至中心数据库（以进行计费、故障检修和分析）提供了一种必要的方法。由于让所有的计量仪表都直接与公用事业服务器进行通信是不切实际的，因此数据集中器在 AMI 网络中是一个重要的节点。位于基础设施中多个点上的数据集中器可安全地聚集来自可控数量之计量仪表的数据并将相关信息发送至公用事业服务器。智能电网基础设施评估板
(TMDSSGI-EVML138) 电网基础设施
三相电源系统：三个电流和电压输入以及一根中性线。 提供了隔离，以避免遭受高电压和大电流的损坏。
OMAPTM-L138 处理器：Integra TM DSP + ARM ? 用于完成控 制、通信及信号处理；由 TI 提供了全面的 Linux ? BSP 支持。 高性能 AIC 在低 SNR 条件下提供了 16 位采样。
可支持控制和数据通信：2 个以太网、电力线载波通信 (PLC)、< 1
GHz 射频 (RF)、2.4 GHz RF 、RS232、CAN 。 设计用于发挥高速系统的最佳性能：用于通过 ESD 系统测试的优 良参考设计方案。
TI 与全球性的智能电网 NIST 、BSI 和FIPS 140-2 安全性要求保持同步。从现有的安全软件库到硬件模块及相关的发展路线图，TI 的智能电网安全解决方案能为开发商立即投资开发可满足未来需求的解决方案提供保证。
如需了解每款产品的安全特性的更多相关信息，敬请通过以下网址访问 TI 安全咨询服务站 (TI security kiosk)：https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/grid-security
智能电网安全
现有及未来即将推出的 TI 智能电网安全产品
作为下列主要智能电网标准机构和委员会的一名积极的成员与研究者，德州仪器感到十分自豪：
ZigBee ? 联盟
PRIME
联盟
G3-
电力线载波通信 (PLC) 联盟 SAE PHEV 委员会
ISO / IEC JWG CI (PEV)
IEEE 802.15.4 / IEEE 802.15.4g 智能公用事业网络 (SUN) 无线标准
ITU-T G.9955 / G.9956 (G.hnem) 窄带 电力线载波 通信 (PLC) 标准
IEEE P1901.2 窄带 电力线载波通信 (PLC) 标准 EU-US 智能电网协调小组
智能电网互操作性工作组 (NIST) ITU-T 组织智能电网焦点组
工程师与工程师网上面对面， 共同解决问题
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智能计量仪表：ARM / AMI 解决方案
MSP430TM能源计量表 IC
线路输入电压是单相还是多相？
单相：采用MSP430FE42xx、MSP430F47x3、MSP430AFE2xx、
MSP430F672x/F673x
两相：采用 MSP430F47x4
三相：采用 MSP430F471xx（请参见应用手册 SLAA409），或最低成本的 F6736
计量采用 ESP 引擎还是软件库？
ESP 引擎具有内置的计算算法
MSP430 能源库具有可编程的计量代码并提供了额外的灵活性
需要进行篡改检测吗？
具有篡改检测功能的单相电能表采用 MSP430FE42xA、MSP430F47x3 和 MSP430F673x，相应的三相电能表则采用 MSP430F471x7
MSP430 的主要特点
集成型 ADC、LCD 驱动器、RTC（实时时钟）和闪存
具有差分输入的高性能同时采样 ADC
在对 SD24 模块进行采样的同时实现了低运行电流
超低功耗可实现长久的后备电池使用寿命
容量从 8KB 至 512KB 的闪存解决方案
特色产品
MSP430F471xx
多达 7 个 SD16、16 MHz、32 x 32位硬件乘法器 (MPY)、160 段 LCD、实时时钟 (RTC)、高达 120kB / 8kB、DMA < 1%准确度（60°相移、室温、2400:1）
MSP430FE42xx
ESP 能量计算引擎，具有多达 3 个 SD16、128 段 LCD、容量高达 32kB的闪存和 1kB 的 RAM
MSP430F672x/F673x
多达 3 个 SD24，16 MHz，320 段 LCD，具有后备电池的 RTC，容量高达128kB 的闪存和 8kB 的 RAM
更多相关信息，敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/430metering 应用处理器
Sitara TM ARM? MPU
需要操作系统吗？
Linux? SDK
Sitara ARM MPU 解决方案的主要特点：
性能与系统集成
多种连通性及灵活接口
操作系统兼容性
硬件安全引擎
软件支持基础结构
特色产品
AM1808/6 Sitara ARM9? MPU
375/465 MHz、128KB RAM、65KB ROM、361 焊球 BGA 封装
ARM926EJ-S? RISC内核，可编程
实时单元子系统，多种连接接口
AM3352/6/7 Sitara Cortex?-A8 MPU
275 MHz 至 720 MHz、256KB RAM、176KB ROM、298/324-S-PBGA 封装具有 Neon? SIMD 协处理器的 Cortex-A8 32 位 RISC 内核
用于安全认证的加密硬件加速器
两个实时单元子系统，多种连接接口
更多相关信息，敬请访问https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/sitara
Stellaris? ARM Cortex-M3 MCU
有多少输入/输出 (I/O) 端口？
LM4F1x0QC －具有多达 69 个 GPIO 的 100 引脚 LQFP 封装
LM4F1x0QR －具有多达 49 个 GPIO 的 64 引脚 LQFP 封装
Stellaris MCU 解决方案的主要特点
闪存及应用安全特性
拥有众多的连接选项
至 1 MB 闪存/ 256KB SRAM 的升级路线图
在 ROM 中提供了丰富全面的 StellarisWare?驱动程序库
特色产品
LM4F1x0QC
80 MHz、高达 256KB 闪存、32KB SRAM、32 位和 64 位定时器、12 位 ADC、100 引脚 LQFP 封装
LM4F1x0QR
80 MHz、高达 256KB 闪存、32KB SRAM、32 位和 64 位定时器、12 位 ADC、64 引脚 LQFP 封装
更多相关信息，敬请访问
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Featured Smart Meter Development Tools
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特色智能计量仪表开发工具三相电子式电能表（带防篡改功能）评估模块(EVM430-F47197) 电子式电能表
该模块具有一个片上系统 MSP430F47197 和 16 MHz 计量以及多达 7 个 Σ-Δ 转换器，可测量具有防
篡改功能的三相电能表。160 段 LCD 显示器用于显示所有三相的能量、电压、电流等。
单相电子式电能表评估模块(EVM430-F6736) 电子式电能表
该单相电能表 EVM 具有 25 MHz MSP430F6736 和三个 24 位 Σ-Δ 转换器，可使计量应用的功耗锐减 50%。包括方便读出数据的 LCD 显示器。
单相电子式电能表（模拟前端）评估模块(EVM430-AFE253) 电子式电能表
该单相电能表（带防篡改功能）EVM 具有 MSP430AFE253（它是业界首例可编程模拟前端微控制器）。可帮助您快速了解能在 2400:1 的动态范围内实现 > 99.9% 准确度的校准、防篡改与精确测量。
用于预付费计量仪表的射频识别 (RFID) /近场通信 (NFC) 评估模块套件
(TRF7970AEVM) 安全预付费
这是一款自含式开发平台，可为客户定义的 RFID/NFC 应用独立评估/测试 TRF7970A RFID/近场通信 (NFC) 收发器 IC 、自定义固件、客户设计天线和/或潜在转发器的性能。
用于燃气和水计量的开发工具
智能燃气表/水表/流量表解决方案
水/燃气/流量/供热 ARM （自动抄表）是一种机械式计量仪表或电子式计量（电子仪表）技术，运用了计量及单向通信媒体，此类媒体负责收集时间同步的间隔计量数据并提供给公用事业公司，还可勾画出客户用水状况的时间曲线。它将高供电端点、网络收集器、数据收集引擎与固定网络技术组合起来，以使供水公司了解具体用户的用水量及其用水时间的分布情况。
水 AMI （高级计量基础设施），有时被称为“智能仪表计量”，是一种双向通信网络，它给 ARM 增添了额外的通信及控制能力，可包括阀门控制以及客户对用水量数据的查询等。
TI 提供了门类宽泛的高性能产品线，可支持当今的 AMR 和 AMI 智能水/燃气/流量/供热计量仪表所必需的诸多重要特性，包括： 电池使用寿命的延长 能源用量的记录与计费 基础设施使用年限 的延长 电源 模拟检测
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家庭与楼宇自动化
measurement and communication. This can be done by using IHDs or via a web portal. It can also be done by sending signals directly to load controllers or smart plugs.
Home and Building Automation
Now and for the future:家庭局域网 (HAN) 指的是由位于家中并通过一个家庭能源网关（在有些场合中则是直接）经由智能型计量仪表连接至智能电网的设备所形成的“生态系统”。此类设备的实例有：用于能耗监测的家用能源显示设备 (IHD)（见方框图）、可响应分时计价信号的智能电器、能根据来自公用事业公司的峰值负载减低信号使空调系统循环的智能恒温器、或者是可监视电能消耗并控制电器的智能连接器 (smart plug)。广义而言，HAN 中的活动可分为三大类：测量、通信和控制。TI 拥有可满足所有这三类活动之需要的丰富解决方案。测量指的是计量或功率测量活动，由我们基于 MSP430TM 微控制器的一套解决方案来完成。智能计量仪表与设备之间的通信可通过某种无线标准（例如 ZigBee ?）实现。HAN 中的设备可以利用电力线通信 (电力线载波通信[PLC])、ZigBee 或诸如 Wi-Fi ? 等其他无线标准进行相互之间的通信。TI 具有经过验证的解决方案，包括支持所有这些通信接口的软件与硬件。HAN 的最后一项活动是根据测量和通信结果控制设备。这可以采用家用能源显示设备或通过某个门户网站完成。而且，它也可通过直接将信号发送至负载控制器或智能连接器来完成。
能源看门狗工具
(MSP-NRGWTCHDG) 功率监测器
ZigBee ?
/ IEEE 802.15.4 开发套件(CC2520DK) ZigBee 家庭局域网
ZigBee 网络处理器迷你开发套件
(CC2530ZDK-ZNP-MINI) ZigBee 家庭局域网
家用能源显示器参考设计套件(RDK-IDM-SBC) 家庭自动化
6LowPAN 开发套件
(CC-6LOWPAN-DK-868) 家庭自动化
低于 1 GHz 片上系统 (SoC) 无线开发工具(EM430F6137RF900) 广域网
低于 1 GHz 高性能系列 (Performance Line) 开发套件(CC1120DK) 家庭自动化
带有 Wi-Fi ? 的家用能源显示器评估模块(TMDXEVMWIFI1808L) 家庭自动化
这款智能连接器参考设计具有 MSP430AFE253，并可监视任意家用电器的电能消耗。对输入的 AC 电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和耗电量（单位：kWh ）进行测量并显示在 LCD 上。
该套件包括用于正确评估、演示、原型设计和开发不仅面向符合 ZigBee 或 802.15.4 标准的应用、同时也面向那些需要一个 DSSS 射频单元的专有应用的软件所需的全部硬件。另外，还包括针对 2.4 GHz 频段的 TI CC2520 第二代 ZigBee / IEEE 802.15.4 射频 (RF) 收发器。
这款套件是 2.4 GHz ZigBee 无线传感器网络的最佳选择。其专为那些想要熟悉此项技术的工程师而设计，无需移植大量软件即可启动并运行。
该智能显示模块、单板计算机是一款用于面向控制、自动化与仪表应用的完整 3.5” QVGA 触摸屏用户界面的参考设计。其基于具有以太网、USB OTG/主机/设备和 CAN 的多功能 Stellaris ? LM3S9B92 微控制器。
CC-6LOWPAN-DK-868 是一款用于低于 1 GHz 6LoWPAN 系统的完整开发套件。该套件支持 868 MHz 频段，并可针对 915 MHz ISM 频段中的操作利用软件进行快速重新配置。还可单独购买额外的评估模块套件以支持其他频率。
这款用于一个整体无线项目的完整开发工具具有 CC430 片上系统 RF 收发器。该套件包括两个带天线的低于 1 GHz 无线目标板 (868/915 MHz) 和高度集成的 MSP430F6137IRGC 射频 (RF) 片上系统。可提供 SimpliciTI? 软件栈。
该套件为 TI 低于 1 GHz 的高性能系列器件提供了完整的硬件性能测试和软件开发平台。采用不同的设置测试功耗与 RF 覆盖范围/稳健性（支持 868/915 MHz ）。还可单独购买其他评估板套件以支持其它频率。
这款全功能应用程序开发套件用于评估 TI 高度集成的节能型 AM1808、AM1806 和 AM1802 应用处理器的功能。该套件还具有蓝牙和 Wi-Fi 连接能力以及集成型 LCD 、触摸屏和背光照明显示器。
https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/smartgrid
面向智能电网的无线连接解决方案
包括射频 (RF) IC 、计量协议栈和专用配置：专有的 1 GHz 以下、ZigBee ?-SE 、wM-Bus 、ZigBee-IP （始自 2010 年）、6LoWPAN 。免版税并经全面认证的互操作型协议栈。更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/wirelessconnectivity 。
低于 1 GHz 解决方案
CC1120 用于窄带系统的高性能 RF 收发器
CC430
借助最新的 MSP430TM MCU 和领先的低功耗射频 (RF) IC 实现了智能 化程度更高的低功耗 RF 应用并增加了灵活性更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/sub-1ghz
ZigBee 解决方案
符合 ZigBee 标准的完整硬件与软件平台通过了一家 ZigBee 联盟认可 的测试机构的认证
免费的 IEEE 802.15.4 MAC 软件和联盟最高业内水平 (golden unit status) Z-Stack? 协议栈
高性能 CC253x 系列射频芯片具有与 WLAN 、蓝牙及其他 2.4 GHz 解 决方案的出色共存性 应用支持 开发套件与工具
更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/zigbee
TI 的完整 wM-Bus 解决方案
具有 wM-Bus 堆栈的多种 MSP430 + CC11xx 硬件平台。用于 wM-Bus 开发的易用型 TI 评估套件与 TI ULP MSP430 MCU 及 CC11xx 系列器件很快就能提供。
目前可提供多款支持 wM-Bus 的 TI EVM 套件 MSP-EXP430F5438 + CC1120EM 套件 MSP-EXP430FG4618 + CC1101EM 套件
用于 CC430 单芯片器件的 EM430F6137RF900
针对 868/915 MHz 频段中的高发送功率的 CC1101 + CC1190 和 CC1120 + CC1190 评估套件
用于从主电池获得高效电源的 TPS62730 EVM 可支持上述所有的 MCU + RF 套件
采用 TI 硬件平台的 wM-Bus 堆栈是市面上首款完整的 wM-Bus 产品， 就像 TI 是首家为大众市场提供 ZigBee 堆栈的半导体公司一样更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/wmbus
6LoWPAN 解决方案
用于将远程、低成本无线传感器连接至因特网的网关，同时也是对有 线 IPv6 基础设施的一种无线扩展
低于 1 GHz 产品系列包括 CC1180 网络处理器、CC430 完整片上系统 (SoC) 微控制器和 6LoWPAN 软件栈
支持大型网状网。适合诸如智能电网、安全、家庭和楼宇自动化、 街道照明和其他无线传感器网络等应用更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/6lowpan
emulation tool https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/smartgrid-blog 工程师与工程师网上面对面， 共同解决问题
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更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/wirelessconnectivity
performance, while collecting and building invaluable grid experience and knowledge. Learn more at https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/plc
Power Line Communications Modem Solutions from Texas Instruments:
SFSK/PRIME/G3/FlexOFDM?/PLC-Lite
由德州仪器提供的电力线通信调制解调器解决方案：SFSK / PRIME / G3 / FlexOFDMTM / 电力线载波通信 (PLC)-Lite 开发一款高效的电力线通信 (电力线载波通信 [PLC] ) 实现方案是无法回避其难题的。电力线存在固有噪声，并需要一种稳健的
架构以确保数据可靠性。此外，每种应用和操作环境都是不尽相同的，因而要求开发人员权衡诸多因素以优化设计。由于存在众多可用的协议标准和调制方案，因此开发人员需要一种灵活的开发平台，以简化设计、实现环境条件的优化、支持地方性法规，并可容易地进行调整从而与不断演进发展的标准相符合。
除了为业界提供灵活的解决方案之外，TI 还在世界各地进行了现场试验以验证电力线载波通信 (PLC) 性能，同时收集和积累非常宝贵的电网经验和知识。更多详情敬请访问 https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/plc
TMDS 电力线载波通信 (PLC)KIT -V3 C2000TM 电力线调制解调器开发套件
2 个 电力线载波通信 (PLC) 调制解调器
电力线载波通信 (PLC) 软件支持 OFDM （PRIME 、G3、 FlexOFDM TM 和 电力线载波通信 (PLC)-Lite ）及 SFSK 通信
敬请访问https://www.doczj.com/doc/0619168647.html,/smartgrid，了解由TI 提供的智能电网解决方案
重要声明
德州仪器(TI)及其下属子公司有权在不事先通知的情况下,随时对所提供的产品和服务进行更正、修改、增强、改进或其它更改，
并有权随时中止提供任何产品和服务。客户在下订单前应获取最新的相关信息,并验证这些信息是否完整且是最新的。所有产品的
销售都遵循在订单确认时所提供的TI销售条款与条件。
TI保证其所销售的硬件产品的性能符合TI标准保修的适用规范。仅在TI保证的范围内,且TI认为有必要时才会使用测试或其它质
量控制技术。除非政府做出了硬性规定,否则没有必要对每种产品的所有参数进行测试。
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的风险，客户应提供充分的设计与操作安全措施。
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智能电网发展与状刘丹
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关于“智能电网” -发展与现状 一：概念： 1：电网： 通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。--电网建设主要是满足对于输变电领域的需求输配电电压等级中，10、35、110、220千伏为高压，330、500、750千伏为超高压，800、1000千伏以上为特高压。 2：智能电网： 就是电网的智能化，也被称为“电网 2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的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，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
2．1各国概念： 目前，包括中、美等国在内的多个国家都开始研发或实践智能电网建设，由于各国的起点和需求各不相同，因此对于智能电网的概念、标准各异。 2.1.1欧洲： 2006 年，能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确强调欧洲已经进入一个新能源时代，智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。目前英、法、意等在智能电网的应用和变革方面已有一定基础，意大利的部分电网2001 年已经率先实现了智能化。 2.1.2美国 2009 年1 月，《复苏计划尺度报告》称，投资110 亿美元进行智能电网的研究和建设，将铺设或更新3000 英里输电线路，并为4000 万美国家庭安装智能电表。 美国将智能电网定义为：综合应用现代通讯、计算、控制等技术的电网，能够持续不断地适应各种正常操作、运行方式调整的优化运行，并能主动预测和应对电网扰动。 2.1.3中国： 国家电网公司给智能电网的定义是，以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。 换言之，中国式的智能电网，首先要满足电力负荷需求，在前期保证输电、变电的智能化建设，要保证供电安全可靠性，要满足经济意义和节能，最后保证电能质量和可再生能源接入。
面向智能电网输电线路巡检的泛在物联网UAV研究 摘要：智能电网建设下电网调度、运维水平都有所提高，智能电网输电线路巡检得到推广和应用，泛在物联网UAV巡检系统建设，智能电网线路检修、运维工作提供了有力的依据。文章通过对泛在物联网UAV系统进行分析，探讨泛在电力物联网的实际应用。 关键词：智能电网；输电线路；线路巡检；泛在物联网 引言 国家电网有限公司明确提出“三型两网、世界一流”战略目标，要求建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，二者相辅相成、融合发展，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。随着特高压直流网架建设规模大幅增长，新设备、新技术大量应用对设备状态管控能力提出了更高的要求，当前换流站运维工作在设备、环境和人员的状态管控方面还缺乏更有效的手段，亟需以智能化为方向，推动现代信息通信技术、设备状态检测技术与传统运检业务的融合，加快智能运检体系建设，引领适应智能电网快速发展的运检管理和技术变革。 1泛在电力物联网UAV巡检系统概述 UEIoT围绕电力系统各环节，充分应用现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务。在此，将物联网技术、人工智能技术、大数据分析技术和云计算等技术融合在一起，构建出新型的泛在电力物联网UAV巡检系统。作为重大的技术创新，该系统不仅实现电网输电线路的智能巡检，还扩大了检测范围，由单点检测转换为区域检测，形成区域网格化巡视，通过使用无人机技术，实现电网输电线路的大规模、自动化巡检，使得输电线路的巡检效率得到大幅度地提升，也使电网输电线路的巡检精度大大提高，有力地保障电网稳定运行。该系统以安卓版移动式智能设备为信息接收载体，并融合嵌入式智能设备，借助于装载了ZigBee通讯模块及各种传感器的无人机和ZigBee无线传感器网络，对大面积电网输电线路数据信息进行实时、在线采集，最终通过无人机接收采集到的大面积的数据信息。在底层设备中，用户通过控制单元实现无人机的智能控制，并且构建UAV群。在UAV中设置有无线传感器网络、RFID射频识别单元和摄像机、近程通讯单元等各种通讯单元，可实现对输电线路的智能信息采集。 2面向智能电网输电线路巡检的泛在物联网UAV技术策略 2.1明确建设原则 基于泛在电力物联网建设框架，通过在换流变区域布置适量的前端采集终端，以构建大容量骨干有线传输网和无线传输网为支撑，以精细化三维图像引擎搭建的三维可视化全景模型为抓手，将换流变实时运行数据、现场音频视频及消防感知等信息全维度联通，实现换流变区域信息全景交互、人工巡检智能替代、作业人员全程管控、风险隐患自动预警、指挥决策精准高效，进一步提升换流站设备、人员管控水平。 2.2泛在电力物联网智能巡检
1智能电网概述 1.1 智能电网的概念 广义上的智能电网是指涵盖电力系统所有方面的信息化、自动化、互动化的系统；狭义上的智能电网指的是对于处于核心部分电网的智能化建设。 智能电网的核心内涵是，在电力系统各业务环节，实现新型信息与通信技术的集成，促进智能水平的提高，其覆盖范围包括从需求侧设备到广泛分散的分布式发电，再到电力市场的整个电力系统和所有相关环节，其中的每一个用户和节点都得到了实时监控，并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信号的双向流动及实时互动。 综上所述，智能电网就是把输配电设施、信息技术以及通信技术高度集成的一种新型电网。 1.2 智能电网的特点 智能电网作为一种新型的电力网络系统，具有以下几个特点。一是清洁环保性。现有电网中新能源电力的比重逐年增加，但由于太阳能、风能等新能源的间歇性特点，受自然条件约束较大，使得现有电网系统的基本特征出现了较大变化。只有智能电网才能更好地支持和促进新能源的大规模接入，充分地满足自然环境与电网和谐发展的要求。二是安全可靠性。智能电网无论是遭受物理攻击时，或者是遭受信息攻击时，都能够有效抵御。三是自我治愈性。智能电网可以实时掌握电网的运行状态，做到及
时地发现、诊断和消除故障；也可以在少人或无人干预下，迅速隔离系统故障元件，使电力系统自我恢复到正常运行状态。四是经济实用性。智能电网能够通过不断的流程优化，更好地实现资源的合理配置，提高能源的利用效率，降低成本，从而不断提升企业的经济效益。最后，智能电网还具有较强的兼容性，能够同时适应集中式发电模式与分布式发电模式，充分满足电力用户的不同需求。 1.3 智能电网的发展方向 伴随着绿色发展的理念深入现代经济社会，智能电网的发展也呈现出更加绿色、智能、信息化的发展趋势，具体表现如下。第一，智能电网的发展更加绿色化。为了更好地落实科学发展观等绿色发展理念，智能电网也由传统的火力发电转向水能发电；第二，智能电网的发展更加智能化，现代智能电网是智能系统的核心，二者密不可分，智能电网的发展促进了智能系统更加智能化、自动化；第三，智能电网的发展更加信息化。智能电网将信息收集、信息集成融为一体，更加自主自动。 由于不同国家的国情不同，所处的发展阶段及资源分布的不同，因而各国都结合本国的特点来规划和发展智能电网。美国在智能电网建设中更加关注电力网络基础架构的建设，以提高电网运行水平和供电可靠性，同时最大限度利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。另外美国的智能电网注重可再生能源和新技术应用，并力求将分散的智能电网集结成全国性的先进电力网
中国发展智能电网优势很多2009/12/31/09:19 “智能电网”——美国、欧盟等发达国家的国策。全球金融危机催生了“智能电网”，未发生金融危机时，虚拟经济的“繁荣”模糊了实体经济与能源资源和生态环境间存在的一系列尖锐矛盾，电力的变革显得既不重要，又不紧迫，也不可能。“智能电网”对发达国家经济复苏、重塑竞争力将起重要作用，但其意义绝非仅仅是应对当前全球金融危机的权宜之计。 国际智能电网背景 在世界“绿色产业革命”的大环境下，二十多年来，世界发达国家在政府主导下，提出了一系列有关电力发展的战略规划。先期重点在发电方面并取得了很多积极成果，如美国先后提出了CCT《清洁煤发展计划》、CCPI《清洁煤创新发展计划》、FUTUREGEN重大示范项目计划等等。2003年美国政府在《电网—2030》规划中首先较完整提出了智能电网的战略构思，“智能”是手段为其战略构思宗旨、目的服务，其后进行了大量的技术研究、工业示范、社会试点直至局部商业化运营，现己成为美国政府的重要国策。2005年欧盟将智能电网上升到国家战略地位开展研究。美国能源部关于智能电网定义表述为：智能电网是采用先进的传感技术、通信技术和控制技术来保证更为高效、经济和安全地发电、输电和供电的现代电网，它集成了从发电、输电和配电以及用电设备领域的大量有益于社会的创新技术和手段，以满足不断变化的未来社会需求。 智能电网战略宗旨、核心、技术管理措施的提出和实施标志着世界电力发展进入了一个新的历史阶段。美国的“统一智能电网”、欧盟的“超级智
能电网”都是一种形象性称呼，之所以得到世界认可，并不是因为它的称呼，而是因为它的战略构思内容符合当今能源变革的宗旨、目的并已局部证实能起到实效。 因国情和电力发展阶段不同，各国智能电网定义、内含、重点会有所区别，但其“安全、经济、高效、清洁、低碳”的变革宗旨、核心应是相同的，采用先进传感、通信、控制技术，数字化管理、智能化决策、互动化交易等技术管理措施特点是相同的，可以认为当今智能电网战略宗旨、核心、技术管理措施的提出和实施标志着世界电力发展进入了一个新的历史阶段。“智能电网”与传统电网都必须遵循电力的基本规律，都含有不受时间限制的相同基本理念，它们的核心、基本形态、关键技术有相同、更有不同之处。 欧美发达国家提出的智能电网战略重点在供用电侧，包括接纳可再生能源、需求侧的智能管理、双向互动等，和更大范围的高压联网，它符合欧美发达国家实际国情、电力发展阶段以及基础现状。 从中国具体国情看，在中国称为“智能电力系统”战略更为确切，只有发、输、供、用全方位的变革、创新、发展才能真正达到电力变革的宗旨、目的，这四方面变革、创新、发展是互相关联、互相促进，需要协调有序的推进，任何方面过度超前或滞后，都会严重影响中国电力发展进程。从广义电网概念，以高效、低碳为核心的电力变革、创新以及国际上容易认知角度看，可以称为智能电网战略，与以往称为电力发展规划相比，也更具有时代特征。 中国智能电网战略研究应包括发、输、供、用四个方面变革、创新、发展。与发达国家不同的国情和电力发展阶段要考虑在其中，如中国未来二、
智能电网环境下电力市场面临的机遇与挑战 发表时间：2015-12-10T13:52:04.330Z 来源：《基层建设》2015年16期供稿作者：张翠翠 [导读] 广州增电电力建设投资集团有限公司众所周知，电力市场所输出的商品是电能，而这也正是智能电网所要表现内在本质要求。张翠翠 广州增电电力建设投资集团有限公司 摘要：供电企业要想实现更好的经济效益，必须把电力营销放在突出位置。智能电网技术能够创造更大的经济社会效益，我国智能电网的推广已经起步，这给电力市场带来一系列的变化。智能电网除了要实现上述所说的全社会能源效益最优化外，还要实现能源替代、使用的相互兼容等诸多方面，本文以分析智能电网环境下电力市场面临的机遇和挑战为切入点，而这也是本文研究的关键所在。 关键词：智能电网；电力市场；机遇；挑战 随着我国经济发展方式的转变，电力企业市场化改革也不断深入，传统的计划用电和优惠政策已经取消，供电企业要想实现更好的经济效益，必须把电力营销放在突出位置。特别是近年来，智能电网技术被世界各国广泛应用，在我国也被列入“十二五”计划，当前智能电网已经成为电网公司的规划重点。智能电网技术也为电力营销带来了很多新的特点，研究新环境下的营销对策对供电企业显得愈发重要。为了真正意义上实现智能电网的这一目标，各个地区甚至于世界各国都在对智能电网展开不懈的探索与研究，最先开展智能电网的国家当属美国，其将研究的侧重点放置在配电智能化以及用户与电网的互动环节，而中国学者则依据本国实际情况提出了“坚强的智能电网发展模式”，从中也就不难看出其重要性，因而研究智能电网环境下电力市场面临的机遇与挑战具有迫切性。 1 分析智能电网环境下电力市场面临的发展机遇 1.1 安全、高效可靠的电能质量保证体系 众所周知，电力市场所输出的商品是电能，而这也正是智能电网所要表现内在本质要求。由于通信技术、计算机技术等诸多技术应用到智能电网建设与运作过程中，在同传统电网比较后不难发现，智能电网不管是从发电、电网、用户终端等诸多领域都对电力系统相关信息进行了全方位监控，极大程度提升了电能质量的安全高效性。在电厂建设方面也有表现，利用智能电网占据的优势科学有效的利用可再生能源，例如：风能、水能，并且在各方面都得到保障的情况下，安全可靠的接入电力系统。值得一提的是，采用行之有效的方式接入容量协调可以将原本不能接入大容量间歇式能源安全可靠的接入到电网中，从某种意义上来说提升了电力系统的安全可靠性，为根本性提高电能质量创造了条件。再者。在电力技术方面，电力系统中的优化配置确保了电网的安全性和稳定性，使得电网在原有基础上朝智能化、多功能化方向发展，在用户方面更是如此，将先进的技术手段和管理手段有效结合起来，最大限度的降低了用户端所产生的不利影响。 1.2 智能交易平台全面信息化建设稳步推进 就目前我国电力市场状况来说还不容乐观，诸多问题还没有解决，但是也应该清楚的看到电力市场在逐渐的成熟和发展，但是其前提条件是必须依靠强大的信息技术作为理论支撑，随着电网信息系统的深入发展，其在智能电网中扮演者越加重要的角色，从某种意义上也就证明两者存在着密切联系。例如：新形势下已经存在智能交易平台，为电力市场的繁荣发展创造了条件，但智能电网相对于传统电网来说，有着传统电网所不具备的优势，倘若故障发生能够在最短时间内诊断出来，还能够准确监控常规电网的运行状况。在另一个方面还能够实时并且多个方位监控大容量绿色电源的运行状态，这是传统电网所不具备的功能，一定程度上保障了电网的运行安全和电能质量，还在各方面都得到保障的情况下提升了经济效益。 2 分析智能电网环境下电力市场面临的挑战 2.1 保障电网企业的稳定发展 电网企业是针对不同种类的一次性能源转化为电能，这类企业在经营过程中不可避免的遇见一些难题，我们可以将其简单的认为风险，当然其中包括自然风险和可靠性风险两个方面，前者是受外在因素影响，干扰企业正常运行，而后者则不同，电网经营企业的可靠性与电网规划、输电阻塞等诸多因素影响，倘若发生此类风险，必将给电网企业造成重大经济损失，新形势下也就要求电网企业高度重视电网供电质量，最大可能的避免供电事故的发生，进而保障用户用电安全。再者，在促进电力企业稳定发展方面。电力市场概念的提出，为发电企业性质、经营模式等方面的转变创造了条件，发电企业要想更好的参与到市场竞争中就必须依据实际情况制定出行之有效的发展战略，但是也要做好面对危机的准备，尽管智能电网依靠传统的新能为电力系统供电质量和节能效益方面做出了巨大贡献，但也正因为这样其所面临着严峻的挑战。 2.2 智能电网环境下电网企业所面临的风险 智能电网环境下电力市场的稳定性表现在两个方面：其一，大容量间歇式的绿色能源给电力市场带来的挑战，值得一提的是，倘若这个问题得到有效解决，也会产生其它同类问题，影响整体效用的发挥，例如：绿色能源规划、绿色能源容量超过预期比例等，都将是电网企业所面临的重大难题。其二，在广域互联网方面，智能电网的优势表现在可以抵抗自然灾害，抗外界干扰能力强，在此情况下电力系统应该在原有基础上制定出更加完善的战略计划，加强预防及时处理供电过程中出现的各类问题，以达到预防事故及电网自愈的功能。 3 结语 智能电网的全面推广，需要建立相配套智能化管理体系，其中电力营销智能化体系也是题中之义。探索在新供电环境下的电力营销策略，建立新的电力营销理念，利用相应的技术手段优化电力资源配置，利用先进的硬件设施建立电网信息化平台，以实现客户知识的实时分析、数据挖掘、智能响应以及数据库更新，还需要制定合理的客户知识管理模式、客户负荷管控策略、客户信用评价标准、客户关系管理策略以及客户资源价值评价准则，以确保电力营销智能化系统的有效落地和高效执行，从而实现供电企业与用户的双赢，这是电力营销的重要发展方向。 参考文献： [1]陈新春.智能电网建设与电力产业发展的前景及问题[J].中国电力教育，2012（33）. [2]付饶.探究智能电网对低碳电力系统的支撑作用[J].民营科技，2012（11）. [3]苏卫国.智能电网建设与电力市场发展分析[J].科技创新与应用，2012（31）. [4]张文亮，刘壮志，王明俊，等．智能电网的研究进展及发展趋势[J]．电网技术，2009，（13）．
智能变电站状态监控系统 1、系统市场需求 按照国家电网公司统一坚强智能电网建设的工作安排，国家电网公司将依托生产管理信息系统（PMS）建立输变电设备状态监控系统。 2、系统技术要求： ●系统架构网络化：站内系统架构按照站控层、间隔层、过程层三层网络结 构，也既是《智能变电站技术导则》中所规定的系统层及设备层两层网络结构，系统按照标准的IEC61850 协议进行网络化的数据传输和网络化控制。 ●全站信息数字化：对高压设备本体或部件进行智能控制所需设备状态参量 及进行就地数字化测量。测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络。设备状态参量包括变压器油温、有载分接开关分接位置，开关设备分、合闸状态等。 ●设备状态可视化：系统基于自监测信息和经由信息互动获得的设备其它信 息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其它相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使设备状态在电网中是可观测的。通信协议标准化：全站实现通信协议标准化（遵循IEC61850 标准），站控层具有智能高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，系统满足《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》要求。 ●监测功能模块化：监测功能可根据需求对《变电站智能化改造技术规范》 中规定的监测项目进行灵活配置，各监测功能模块基于统一的通讯协议，具有“即插即用”的特点。 ●监测目标全景化：对整个变电站关键设备包括变压器、开关设备等进行全面 的状态监测，实现监测目标全景化。 ●信息共享平台化：支持信息一体化平台应用要求，站内数据信息集中共享； 满足集中监控、顺序控制、状态检修等要求；站控层采用一体化平台与电力数据网相连。 ●信息展现一体化：站内系统信息平台把经过整合的信息资源展现给用户，提 供给用户最全面的全方位监测和故障诊断信息，大大提高了信息系统的易用性和效率，实现了信息展现一体化的建设目标。 3、系统结构组成 4、 按照国家电网公司统一坚强智能电网建设的工作安排，国家电网公司将依托生产管理信息系统（PMS）建立输变电设备状态监控系统。 输变电设备状态监控系统是智能电网建设的重要内容，它通过各种先进的传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、广域分布的通信技术、在线监测技术以及故障诊断技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视、分析、预测和
智能电网·高压输电线路状态在线监测系统 一系统简介 随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 1、 2、 3、 4、 5、 6、Q/GDW555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 7、Q/GDW556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 8、Q/GDW557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 9、Q/GDW558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》 10、Q/GDW559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》
11、Q/GDW560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》 12、Q/GDW561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》 13、Q/GDW562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》 14、Q/GDW562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 15、GB191包装储运图示标志 16、GB2314电力金具通用技术条件 17、GB2887—2000电子计算机场地通用规范 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、振动（正弦） 30、 31、 32、 33、 34、GB/T6593电子测量仪器质量检验规则 35、GB/T7027－2002信息分类和编码的基本原则与方法 36、GB/T9535－1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 37、GB/T14436工业产品保证文件总则 38、GB/T15464仪器仪表包装通用技术规范 39、GB/T16611—1996数传电台通用规范 40、GB/T16723－1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议 41、GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求
议智能电网与电能质量的关系 摘要：随着社会的进步、科学技术的发展，人们对电能的需求日益攀升，对电能质量标准越来越高、要求更加的严格。因此，在对电能质量的不断深入研究中，人们期望能够改善电能质量的必要影响因素如谐波、电压偏差等，以此来抓住新科技发展的良好机遇并解决我们生活中每日剧增的新挑战如能源压力、数字化社会、高压电能的需求。于此，智能电网的出现与发展对传统电网形式暴露的诸多问题给人们提供了更好的解决方向。它也是今后电网的发展趋势。 关键字：电能质量；影响因素；智能电网； 引言 众所周知，电能是一种经济实用、清洁环保、便于能量传输与转换的能源形式。它几乎成为了每一个行业生存发展的必要能源，因此电能的质量对于企业的生存发展有着关键性的作用。而近年来，在社会的快速前进，经济、科技的迅猛发展的大环境下，与我们的生活息息相关的、不可或缺的电力系统正面临着越来越多的挑战，其中包括全球暖化、能源压力和生态文明意识的提升，以及数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求等。所以，现代电网不能再固步自封，必须与时俱进，重视并且要解决因社会发展带来的各类电能质量问题，满足现代社会对电能质量新的、高标准的需求。为此，在北美和欧洲已经形成了强大的研究群体在开展“智能电网”的研究和实践。在中国，智能电网虽然仍旧方兴未艾，但鉴于它对电能质量问题的改善与解决有着重要作用，所以它必然是今后的发展趋势。 一、电能质量的概念 从广义上讲，电能质量就是指优质供电，给予企业等稳定、良好的电能供应。但目前，对电能质量的定义仍旧没有一个相对统一的衡量标准。世界各国都有着不完全相同的界定。从不同的角度对电能质量也会有不同的理解，比如在供电角度看，电能质量是指供电的参数符合标准及供电的可靠性；从用户角度看，电能质量问题是指一切会引起用电设备运行故障的供电电压、电流及频率的异常扰动。通常电能质量可用电网谐波、电压波动和闪变、电压暂将与中断、电磁暂态、波形失真、三相不平衡度等指标来表示。IEC 标准对电能质量的定义为:电能质量是指供电装置在正常工作情况下不中断和不干扰用户使用电力的物理特性。最严重的电能质量问题是电压跌落和电压完全中断。根据美国电气与电子工程师协会（IEEE）标准化协调委员会的技术定义, 电能质量问题表现为电压电流或频率的偏差和造成用户设备的故障或错误动作的任何电力问题。 二、电能质量的影响因素 电能质量直接关系到电力系统的供电安全和供电质量。人们通过研究把对电能质量这个抽象的概念通过一些评价指标如谐波、三相不平衡度等将其具体化。对电能质量的影响因素研究就需要研究影响这些评价指标波动的因素。从技术上讲，影响电能质量的因素主要包括四个方面：
?2011中国智能电网产业现状及未来发展战略剖析 ?【OFweek智能电网编译：Kinshale】与传统电网相比，智能电网在发电、输电、配电及用电四大环节中都具有明显的优势，智能电网成为世界各国集中投资的战略型产业。智能电网通过优化传统能源和新能源的供需和应用实现节能，通过特高压技术解决能源结构不匹配问题，通过高效率的配电技术提高整体电网的稳定性和效率，是应对能源危机的必由之路。中国发展智能电网可以参照高铁的发展战略，实现引进技术、实现自我研发、到成功的技术输出的三阶段转换。特别是各国技术标准还没有统一的情况下，中国将凭借规模经济准备自主技术标准的同时，积极参与全球标准的制定，扩大市场支配能力。 中国的智能电网产业 中国能源供给及能源消费结构的不平衡催生智能电网的发展 中国能源结构以煤炭资源为主，煤炭资源保有储量的76%分布在山西、内蒙古、陕西、新疆等北部和西部地区，而能源消费需求主要集中在经济较为发达的中东部地区，随着中国能源开发西移和北移的速度加快，大型煤炭能源基地与能源消费地之间的输送距离越来越远，能源输送的规模越来越大。要满足未来持续增长的电力需求，从根本上解决煤电运力紧张的问题，需要发展智能电网，实施电力的大规模、远距离、高效率输送。 2009至2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占电网总投资的11.1%，未来10年将建成坚强智能电网2009至2010年为规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发、设备研制及各环节的试点工作；2011至2015年为全面建设阶段，加快建设华北、华东、华中“三华”特高压同步电网，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016至2020年为引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。 中国国家电网公司目前正在推进“一特四大”的电网发展战略以特高压电网为基础，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。以大型能源基地为依托，建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，形成电力“高速公路”。同时，将以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。 智能电网产业的特点及作用
智能电网对电力市场发展模式的影响与展望 张粒子,黄仁辉 (华北电力大学电气与电子工程学院,北京市102206) 摘要:从智能电网的本质和特点出发,全面分析了智能电网对电力市场发展的影响和促进作用,对以智能电网为载体的电力市场进行展望。提出了智能电网的突破意味着电力市场及其研究思路的又一次变革,将深刻影响未来电力市场的发展模式,促使电力市场主体多元化和交易品种金融化,改变电力系统运行方式和供需关系,促进智能电力系统和电力市场逐渐融合、协调发展,实现能源、环境等多种资源的综合优化配置的观点。 关键词:智能电网;电力市场;间歇性可再生能源;微电网;安全孤岛;需求响应 收稿日期:2009 09 15;修回日期:2010 03 15。 0 引言 能源短缺、环境压力和间歇性可再生能源的大规模并网问题,使现有电网运行安全和电力系统运营模式面临严峻的挑战,由此,智能电网的概念被提出,并随着美国总统奥巴马提出的 能源新政 [1]再次成为关注的焦点,被誉为21世纪电力能源的重大科技创新和发展趋势。 智能电网建设的目的是使电网本身更加具有智慧,以应对可再生能源入网和分布式发电对电网安全的冲击并满足为实时电力平衡提供服务平台的要求。以往,电力系统依靠对传统发电设备的调度,跟踪电力负荷的变化,实现实时电力平衡。随着可再生能源的发展,可供灵活调度和实时电力平衡服务的发电容量相对越来越少,也就是说,未来电力系统仅仅依靠对电源的调度和控制无法保证可再生能源发电全额上网,还必须借助智能电网和市场机制使分布式电源和电力用户自愿参与到实时电力平衡中来,并将带动通信、电力计量、电器等相关产业的技术创新,也必将带来电力市场的又一次大变革,进而促进新能源的快速发展。 本文立足于对智能电网本质的认识,分析智能电网与电力市场化运营的关系及其对现行电力市场发展的影响和促进作用,展望以智能电网为载体的电力市场模式。 1 智能电网的本质 欧盟理事会的能源绿皮书!欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略?(A European strateg y for sustainable,com petitive and secur e energy )将智 能电网技术作为解决欧盟能源安全、电能质量、环境的关键技术和主要方向[2],并将目标设立为:建立灵活、经济、可靠、易接入的智能电网。 美国出于国家能源安全、环境保护、经济以及电力设备老化等因素的综合考虑,迫切要求打造基于实时电力市场的全新智能电力系统,其总目标设立为:建立高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的智能电力系统[3 4]。 中国也积极开展了智能电网领域的研究和规划,在2009年特高压输电国际会议上,国家电网公司提出中国智能电网建设蓝图,涵盖了所有电压等 级的坚强智能电网[5 7] ,并将输电网的智能化建设作为重要基础。 由于各国可再生能源资源状况、电网发展状况和电力体制及国情均不相同,各国提出的智能电网定义、标准和规划方案各具特色,但从中体现出了智能电网的本质,即通过输配电网和用电设备的信息化、智能化与电力市场化,解决可再生能源并网和能源合理利用的问题。 2 对电力市场发展影响的分析 智能电网对电网结构[3 5,8 9] 和系统运行方式[6,10 11]的变革,不仅将促进欧美电力市场的新发展,而且还将更深刻地影响中国电力系统运营模式,以无可阻挡之势推进电力市场化的发展进程。 根据目前智能电网的研究成果和规划[12 14] ,本文认为智能电网对电力市场发展的影响可归纳为以下几个方面。 1)改变能源的配置方式 智能电网的发展和新能源的广泛使用,将大大减少化石类能源的开采和消耗,增加可再生等新能源的利用,并统一通过智能输配电网输送能源到用 # 5 # 第34卷 第8期2010年4月25日Vo l.34 N o.8A pr.25,2010
智能电网的发展趋势 摘要：随着电力系统运行环境的日趋复杂与电力体制改革的不断前进,传统电力网络亟待进一步提升,实现向智能电网的转变。智能电网为 电网的发展方向,它的内涵是由绩效目标、性能特征、关键技术与功 能实现等4个方面及其之间的关系综合体现的,它们分别规定了智能 电网的未来期望收益、应具备的特征性能力、为实现此能力而应当采用的关键性技术以及技术与具体业务需求的结合方式。通过对上述内容的详细阐述,描绘出未来智能电网的框架。 关键词：智能电网；自愈；分布式能源；电力市场 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、环境监管要求日趋严格与国家能源政策的最新调整,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、可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,气候变化初露端倪,传统 网络已经难以支撑如此多的发展要求。为此人们提出了发展智能电网(SmartGrid)的设想,实现对传统电网基础上的升级换代。国外许多研究机构和企业正在积极推动智能电建设。例如知识电(IntelliGrid)、现代电网(ModernGrid)、网络智能(GridWise)与智能电网等,可是本 质内容基本相似。为了在智能电网领域寻求突破、加强联系与合作, 已形成了一个全球性联盟组织。 1智能电网概念 智能电网并非是一堆先进技术的展示,也不是一种着眼于局部的解 决方案。智能电网是以先进的计算机、电子设备和高级元器件等为基础,通过引入通信、自动控制和其他信息技术,从实现对电力网络的改造,达到电力网络更加经济、可靠、安全、环保这一根本目标。为了 理解智能电网,需要站在全局性的角度观察问题,综合考虑智能电网 的4个维度,即绩效目标、性能特征、技术支撑和功能实现。 2智能电网的绩效目标与性能特征
智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计 摘要：随着我国社会经济迅猛发展，人们对电网的供电能力及其供电质量提出 了越来越高的要求。变电站是电力系统的重要设备装置，是确保电力系统稳定、 正常运行的重要保障。当前，变电站的实时监控已普遍采用无人值守和集中监控 模式，各个供电公司都组建了大量变电站集中监控中心，并制订了一系列的变电 站集中监控功能规范。本文主要分析了智能电网调度控制系统的变电站集中监控 功能设计要点、 关键词：智能电网；监控；设计 为了进一步优化电网调度和监控运行管理模式，将变电站设备监控与运行维 护业务分离、人员分离，并将监控人员转移到调控中心值班，实现了调度与监控 业务融合，从而形成了调度与监控一体化运行模式。变电站集中一体化监控能够 降低电力企业的人力资源成本，及时发现和处理电网运行中存在的故障风险，并 采取行之有效的处理对策，对确保电力系统稳定运行大有裨益。多年来，采用集 控站运行管理模式，实施小规模变电站集中监控与运行维护，已得到了充分的 考验，同时也积累了丰富的运行管理经验。笔者结合实际经验，对智能电网调度 控制系统的变电站集中监控功能设计提出了几点思考。有不对之处，请批评指正。 1功能体系架构 在D 5000平台和电网运行稳态监控功能模块的基础上，对平台的数据采集、权限管理、模型管理、人机界面、告警服务、权限服务、综合智能分析与告警 等功能和服务进行面向调控一体业务的升级，实现调控业务的一体化采集、一 体化处理和一体化展示。主站端变电站集中监控主要实现数据处理、间隔建模与 显示、操作预演、光字牌处理、防误校验、操作与控制、责任区信息分流等功能。 2智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计 2.1 变电站集中监控功能 调控一体模式的实现为监控功能提供灵活、友好的专用界面和可靠的技术支持。调控一体变电站集中监控功能主要包括以下几个方面。 （1）电网设备运行的实时信息监视。接收实时遥信、遥测数据，并执行相 关逻辑对问题遥信、遥测数据进行处理。 （2）相关设备的操作和控制。在确保安全的前提下，为监控人员提供一种 在电网调度控制中心执行对远方断路器、挡位的遥控操作的手段。 （3）信息分析与处理。综合处理一、二次设备相关信息，给出清晰明确的 结论，为运行监视人员提供指导和参考。 （4）信息展示。根据变电站集中监控的业务特点，扩展告警信息展示、光 字间隔图等功能，满足监控人员对信息监视的需要。 2.2 调控主站一体数据处理流程 在调控主站端扩展智能电网调度控制系统数据采集应用功能，实现对远动机 通过通信规约上送的调控集中监控数据的统一处理。通过平台提供的权限和责任 区管理服务实现对调控一体数据的分层、分级和分流处理。用户权限配置功能支 持调度员和监控人员登录在同一调控一体化系统中，可以按需获取信息、调度员 和监控人员的操作互不干扰。在实现调度和监控数据分流后，通过告警分析模块 将信息按照变电站集中监控的业务进行告警分类，并做进一步的处理（告警分类、信号压缩、误发信号过滤等）后展示给监控人员，并利用信息检索技术实现一、
智能电器是智能电网不可或缺的组成部分 专家简介：何瑞华，男，1941年出生，教授级高级工程师。原上海电器科学研究所电器分所所长，现任上海电器科学研究所（集团）有限公司技术委员会常务副主任、中国电器工业协会通用低压电器分会名誉理事长。长期从事低压电器研究工作，1991年起享受政府特殊津贴，1995年获中国机械工业科技专家称号。 一、对智能电网的总体认识与看法 1.中、美智能电网的发展重点是由国情与自身特点决定的 实际上智能电网的概念很早就提出了，美国总统奥巴马提出以后，引起了全球的广泛关注。每个国家发展智能电网的原因与重点不同，这是由自身特点与需要决定的。美国发展智能电网是由于电网改造的需要，加上遭遇金融危机，为了促进经济的发展，为企业提供巨大的商机，另外也有节能的需求，因此他们的智能电网重点是放在用户端，比如智能仪表怎样能够节电等方面的考虑较多。 我国提出的概念是以特高压为核心的坚强的智能电网，这同样是根据我国特点出发的。我国水力、石油、煤等能源大部分集中在西部地区，风能资源可能也是西部比较丰富。西部发出的电用不掉，而用电主要集中在东部，输电距离少则二、三千公里，多则四、五千公里，这样的话，就需要通过特高压来输电，由于发展的需要，再加上国外对于超高压、特高压的相关设备、检测、标准也不够关注，因此近年来我国在这方面的水平在国际上已经处于领先。根据我们的特点，中国的智能电网是以特高压为核心的坚强智能电网。 2.智能电网的概念应包含电器设备智能化 电网是由发电、输电、变电、配电、用电五部分组成的，缺了哪个环节都不能称之为完整的电网。电能大部分是在用户端消耗掉的，过去低压电器有统计数据，80%以上的电能是通过低压电器传输消耗掉的。电器行业也有统计数据，57%的电能是通过电动机消耗掉的，当然还有一部分在高压端消耗掉了。既然这么多电能大部分是在低压侧消耗掉的，而大部分又是通过低压电器传输消耗掉的，如果说不关心用户端的电网情况，忽略这部分的节能与能量管理，那么这样的智能电网在意义上是不够完整的。 目前对于智能电网的定义有很多说法，比较多的说法是物理电网加上先进的信息与控制技术。我个人认为上述定义还不能完整揭示智能电网的深刻内涵。至少应加上电网里主要的电气设备，包括发电、变电、输电、配电、用电主要设备应该都是智能化的，这样的电网才能成为真正的智能电网。当然有人也许会说把先进的信息与控制技术运用到这些设备上就是智能，但是这样的说法我认为不确切，我想说的是，现在的信息与控制技术，很多自动化工作者都能做，但不是说把这些技术用到电网中，电网就变成智能电网了。如果电气设备不是智能化的，只讲智能控制，那么这个智能电网的智能化功能将是非常弱的，至少功能是非常不完备的。所以我认为智能电网是物理电网加先进的信息技术的说法还不够完备，至少应该涵盖这样的理念——电网里发电、变电、输电、配电、用电的主要设备（如发电设备、变电站、高压开关设备、低压开关设备、低压成套、仪表、计量等设备）应该是智能化的，这样的电网才是真正意义上的智能电网，如果仪表不是智能化的、低压电器还是老的传统的低压电器，能构成智能电网吗？不能。 3.智能电网的推进应注重用户端工作
智能电网与人类社会发展 能源是人类赖以生存的物质基础，是现代经济社会发展的重要保障。在能源领域，新的科技革命的焦点，一是新能源的利用，二是将信息技术用于能源产业;随着市场化改革的推进、气候变化的加剧，环境监管日益严格，可再生能源等分布式发电源数量不断增加，智能电网的概念应运而生。智能电网以物理电网为基础，将先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量，适应电力市场化发展。智能电网允许可再生能源顺利接入电网，提高电力系统的能源转换和传输效率，确保电网运行更可靠、更灵活、更经济，为用户提供更高的供电质量和更优质的服务。 一．智能电网的特征 从宏观上讲，智能电网与传统电网管理运行模式相比，它是一个完整的企业级信息框架和基础设施体系，可以实现对电力客户、资产及运营的持续监视，提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。传统电网的电力资源没有被合理配置，造成能源和财富的损失。从微观上讲，与传统电网相比，智能电网进一步优化各级电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系结构，通过集中与分散相结合，灵活变换网络结构、智能重组系统结构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量，实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。 智能电网与传统电网相比具有如下几点特性：1.坚强。在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。2自愈。具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。3兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。4经济。支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。5集成。实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，
智能电网建设与电力市场发展 【摘要】电网对于我国的经济与社会建设发挥了不可替代的作用，目前电网的发展已经成为推进我国经济发展的重要力量。在当前科学技术迅速发展的大背景之下，我们的电网建设也在客观的环境方面发生了较大的变化。用户对于电能的使用需求处于不断提升的过程当中我们对于电能的质量要求也越来越高，在此背景之下电能的稳定性以及安全性正面临着巨大的挑战。文章以智能电网作为研究对象并且对于智能电网与电力市场之间管理进行了阐述，希望对于智能电网更好的发展起到一定的指导作用。 【关键词】电网；建设；电力市场；发展 当前我国的发展消耗了过多的能源，这在很大程度上导致了我国因能源短缺问题并且由此引发了一系列的社会问题，在此基础之上还引发了资金上的匮乏最终使得我国的社会发展产生了一定的障碍。具体到电力上面，由于电网的稳定运行在很大程度上关系着整个电网系统的执行程序的有效性，另外其本身对于电网的消耗也具有一定的约束性。在智能电网快速发展的今天，新型的能源系统在智能化的操作模式之下发挥出了巨大的优越性，同时对于突出先能源系统在智能化模式之下的操作优越性也具有重要的作用，另外其还将网络平台变成了进行电能供应最为有效的方式，在传统的状态下我们店里系统的平衡主要采用负荷的检测以及设备调节的方式来进行，在当前的背景之下这种方式已经严重的影响了电力资源的合理利用以及稳定性，智能电网出现之后，用户与电力市场时间的关系更加的紧密了，这对于更好的实现新能源有效利用也具有良好的作用。例如：国际大电网组织内电力市场和监管专业委员会重点关注信息技术与电力市场的融合、间歇性资源对电力市场设计的影响、绿色配额等环保相关机制对电力市场设计和电力市场稳定性的影响；哈佛大学电力市场组开展结合需求侧响应资源的市场设计；亚利桑那州立大学电力系统工程研究中心研究气候变化对电力工业的影响，分析可再生能源接入对电源扩展规划和市场规则设计的影响。 1.智能电网的定义及其对于电力市场的发展促进作用 1.1智能电网的定义 智能电网的使用诉求与普通电网之间存在较为明显的差异，在进行智能电网的规划时在不同的地区的内容也不尽相同。广义上看来，所谓的职能电网就是通过物理电网的建设来更好的进行测量传感、系能源的控制以及计算机通讯相关技术之间的完整的融合，智能电网的使用在电网的发送、输入以及销售等相关的环节都能够进行有效的整合，而且只能电网的相关技术在电力系统当中也能够得到良好的额体现，而且其对于保障电力系统自身的安全和稳定上面也具有巨大的现实意义，智能电网对于当前形势下的自由优化配置、电能的相关服务以及节能环保方面都具有良好的体现。同时在我国的电力市场上面也得到了较为广泛的认可，无论是进行骨干网络的建设甚至各级电网之间协调以及配置方面都起到了进行资源优化配置等方面的积极影响。 1.2智能电网与电力市场发展的关系 1.2.1相互影响 智能电网对于电力市场的影响是最为直接的，而且在目前选择权开放的大背景之下，用户能够根据不同的供电方式来针对性的进行用电的优化。另外，电力市场在执行制度方面的改革对于目前市场经济的运行也具有十分重要的促进作用。在智能电网的使用之下，通过价格的波动来进行主题市场行为的管控，这也是电力系统当中双向价值最为突出的体现。 1.2.2加快电力市场化进程 智能电网技术作为一种区新兴的技术为整个电力市场在模式上面的更新提供了重要的力量支持。智能电网同时还对于电力流的获取以及电力市场的发展提供了便利条件。另外，其在电