浙江大学
硕士学位论文
电力集中抄表系统中DLMS/COSEM通信协议研究
姓名：宋长进
申请学位级别：硕士
专业：电路与系统
指导教师：孙斌;金心宇
20070501
盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以在移动中与网络保持连接。
（２）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。
（３）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
（４）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。
（５）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点问”漫游”等有线网络无法实现的特性。
由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。２．４．２ＷＬＡ／ｑ在集中抄表系统中的应用
由前面的介绍可以看出ＷＬＡＮ相对现有的集中抄表系统的通信方式具有安装便捷、易于维护、网络快速稳定等优点。
对一些早期建筑尤其是文物保护单位，铺设有线网络了能会对建筑本身造成的破坏，ＷＬＡＮ者可将这种破坏降到最低：对偏远小型居民区等铺设有线网络造价高，租用专用线路也是一笔不小的费用。这时可通过无线网桥进行长达５０ｋｉｎ的远距离接入，可提供高达ｌｌＭｂｐｓ或更高的带宽的链接。如图２．２所示：
图２－２无线网桥的应用
对象，用来表示物理设备（电能表）的各功能单元。
图３－３ＣＯＳＥＭ服务器三层结构模型
第三层；对象接口层，该层包含若干个遵循ＤＬＭＳ／ＣＯＳＥＭ标准的ＣＯＳＥＭ对象。ＤＬＭＳ／Ｃ０ｓ跏标准协议采用面向对象的方法建立电能表的对象接口模型。每个ＣＯＳＦ、Ｍ对象都是属性和方法的集合，属性中包含着对象的信息，方法表明对象所能进行的操作和活动。
３．３．１．１逻辑设备的地址映射
一个逻辑设备层包含多个逻辑设备，逻辑设备使用逻辑设备名（１０９ｉｃｄｅｖｉｃｅｎａｍｅ）进行标识，它是一个ｄａｔａ类或者鼬ｇｉｓｔｅｒ类ＣＯＳＥＭ对象。逻辑设备名用１６ｂｙｔｅｓ十六进制数表示，前３ｂｙｔｅｓ由ＤＬＭＳＵＡ为每个设备生产厂商分配，后１３ｂｙｔｅｓ由各厂商分配给自己生产的设备，以确保逻辑设备名的唯一性。ＣＯＳＥＭ服务器中管理逻辑设备管理若干个逻辑设备，分别标识成ｌ～Ｎ。客户机通过查询“ＣＯＳＥＭ逻辑设备地址”访问相应的逻辑设备，ＣＯＳＥＭ逻辑设备地址存储在一张逻辑设备地址映射表中，由ＣＯＳＥＭ应用层以下的底层传输协议层管理。地址映射就是将每个逻辑设备名对应一个独有的逻辑设备地址，通常逻辑设备地址使用简单的整型数据表示，客户机通过地址映射访问ＣＯＳＥＭ服务器中的逻辑设备【１９１。如图３－４所示：
逻辑设备逻辑设备名地址Ｉ逻辑设备?｝二二刮ｘ。。ｘｘ。。ｘｘ。。ｘＯ。。０Ｏ。。００。。０Ｏ。０。Ｏ。０。ｋ刊‘缸）－Ｉ逻辑设备：｝二二刮。。ｘｘ。。ｘｘ。。ｘｘ。。００。。００。０。Ｏ。。０∞０｝ｃ刊‘衄）ｚＩ广—吖ｌｏｏｏｏ００００００ｏｏｏｏ０１ｌ、ｒ———叫ｌ
ｌ广—吖Ｉ０００００００００００００００２ＪＶ———叫Ｉ
图３．４逻辑设备名与逻辑设备地址映射
浙江大学硕士论文电力集中抄表系统中ＤＬＭ副。０ｓ蹦通信协议研究Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ类等。每个ＣＯＳＥＭ对象都是允许客户访问的接口，客户机正是通过这些ＣＯＳＥＭ对象获得电能表数据，管理电能表的．
定义一个特定的抽象电能表实际上就是定义几种特定意义的ＣＯＳＥＭ对象【２０１。图３－５所示的电能表包含两个特定的ＣＯＳＥＭ对象，均为“寄存器”类的实例化对象。“寄存器”类共有３个属性：逻辑名、值、倍率量纲，和１个方法：复位。“逻辑名”属性表示该寄存器的对象标识ＯＢＩＳ（ＯｂｊｅｃｔＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）码：“值”属性表示该寄存器保存的测量值或状态值；“倍率量纲”属性表示值属性的倍率和量纲。“复位”方法可以对该寄存器的值清０。“正向有功总电量寄存器”实例化对象的属性分别为１．１．１．８．０．２５５、２３４５、ＩＯＡｌＷｈ，表示该电能表的正向有功总电量为２３．４５ｋＷｈ：而另一个“正向无功总电量寄存器”的属性分别为１．１．３．８．０．２５５、８９７、１０Ａｒｖａｒｈ，表示该电能表的正向无功总电量为８．９７ｋｖａｒｈ。
图３—５接口类及其实例
通过定义不同的电能表功能模块（即ＣＯＳＥＭ对象），可以根据需要灵活组合出各种功能的电能表ｆ１】。图３－６是使用ＣＯＳＥＭ服务器模型构建的具有简单的功能电能表模型，该模型包括１个管理逻辑设备，４个可访问的ＣＯＳＥＭ对象：ＬＤＮ（ＬｃｌｇｉｃａｌＤｅｖｉｃｅＮａｍｅ）对象、总电量寄存器对象、费率ｌ寄存器对象、连接Ａ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）对象。
３－６具有简单功能电能表模型
我国智能电网技术体系探讨 摘要我国电力化由工业化逐步向信息化发展背景下，信息化和智能化，对电网技术发展提出了新的挑战，坚强的智能电网的提出，是我国应对这一挑战的重要措施，本文从灵活的智能电网网络拓扑结构，先进的传感和测量技术，专用芯片技术，通信技术，网络安全和信息安全技术，发电机功率和负荷短期预测技术，蓄能技术，先进材料技术，分布式电源技术和电力电子与控制技术等几个方面，提出构建我国智能电网技术体系。 关键词智能电网；技术体系；分布式电源技术 中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）68-0203-02 discussion about the system of china’’s smart grid technology zhao yu-hai siping power supply company,siping 136000,jinlin province abstract at the background of that industrialization of country electric power tends to information , and information and intelligence put forward new challenges to the power grid technology development, a strong smart grid is presented, it is our response to this challenge of the important measure, this article is from the flexible intelligent network
浅析智能电网与新能源 摘要：智能电网和微电网是本世纪新兴的两个概念。文中从智能电网与微电网 的关系出发，通过阐述中国式智能电网和微电网的内涵，提出未来智能配电网的 一种新的组织形式智能微电网，并分析了智能电网与新能源的协调发展。 关键词：智能电网；智能微电网；新能源；协调发展 0引言 近年来国际范围内逐步开展了智能电网的研究与实践计划，智能电网的概念 首先是在欧美发达国家提出的。由于计算机、通信、电力电子等新技术的飞速发展，社会各行各业都已经应用这些新技术提高行业的现代化水平，电力工业是一 个传统的产业，已经经历了上百年的历史，而且欧美发达国家的电网设备已经进 入老化的时期，迫切要求更新改造，而这些新技术的发展使得实现电网智能化成 为可能。 智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术，具有自我管理 与恢复、兼容性强等特点，其快速发展为分布式能源的无缝并网提供了良好的技 术保障。通过合理利用各类高级控制技术，能推动各类分布式能源与现有电力系 统的有机融合，实现“即插即用”、实时互动和协调运行。目前，分布式能源的开 发利用多处于自治运行模式，缺乏一个长远的具体发展模式，进而实现分布式能 源的大规模的开发利用。因此，积极研究智能电网环境下的分布式能源发展模式 对未来实现分布式能源大规模的开发，缓解能源危机等战略目标具有重要的意义。 1智能电网与微电网概述 智能电网，就是电网的智能化，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。智能电网的核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动 化和互动化，简称为“坚强的智能电网。 智能电网的智能化主要体现在： 可观测——采用先进的量测、传感技术； 可控制——对观测状态进行有效控制嵌入式自主处理技术； 实时分析——完成数据到信息的提升，自适应和自愈等几个方面。 为整合分布式发电的优势，削弱分布式电源对电网的冲击和负面影响，充分 发挥分布式能源的效益和价值，应积极构建基于分布式能源的微电网。 微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微电网内部的电源主要是由电力电子装置负责能量转换，并提供必须的控制；微 电网相对外部大电网表现为单一的可控单元，同时满足用户对电能质量和供电可 靠性、安全性的要求。 智能电网和微电网是21世纪新兴的两个概念，随着世界多个国家的积极探索和研究，已迅速延伸至政府、电力、信息、经济、金融等多个行业和领域，成为 电力系统未来发展的重要方向。智能电网和微电网在国际上的蓬勃发展，对中国 未来电网的规划和建设有着很好的启示和借鉴意义。随着中国电力体制改革的深 入完善、电网结构的不断调整和发展方式的逐步转变，将给建设智能电网和微电 网带来巨大的发展机遇。
2020《智能电网通信协议体系》模拟题 《智能电网通信协议体系》模拟题一 一、填空题(本题 25 分 , 每空 1分) 1. 通信网的基本结构形式有五种分别是 _____、 _____、 _____ 、 _____、 _____。 2. 衡量电能质量的重要指标是 _____、 _____、 _____。 3. 物联网在智能电网中的应用主要包括 _____、 _____、 _____、 _____。 4. 无线自组网主要特点包括 _____、 _____、 _____等。 5. 常见的规约交互方式一般分为两种分别是 _____方式和 _____方式。 6. 配电网的组成包括 _____、 _____、 _____等。 7. 配电网自动化远方终端包括:_____、 _____等。 8. 101协议的服务分为 S1、 S2、 S3分别是 _____、 _____、 _____。 二、选择题(本题 30分,每小题只有一个正确答案,每小题 2分) 1. 双向互动服务的主要内容有() 。 A. 信息发布、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务 B. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务
C. 信息提供、业务受理、客户交费、有序充电、增值服务 D. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、社区服务 2. 通过哪些设备开展双向互动服务?() 。 A. 智能电能表、智能插座、手机、电脑 B. 智能电能表、智能交互终端、手机、采集器 C. 智能电能表、智能交互终端、手机、电脑 D. 电能表、智能交互终端、手机、电脑 3. 以下不属于用电信息采集系统主要采集方式的是() 。 A. 实时采集 B. 自动采集 C.随机召测 D. 主动上报 4. 电动汽车的主要类型有() 。 A. 纯电动汽车、混联式混合动力电力汽车、燃料电池电动汽车 B. 纯电动汽车、混合动力汽车、氢电池电动汽车 C. 纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 D. 增程电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 5. 电动汽车充电模式主要包括() 。
奥鹏17春川大《智能电网通信协议体系》16秋在线作业2 一、单选题（共50 道，共100 分。） 1. 与现有电网相比，智能电网体现出（）的显著特点。 A. 电力流、信息流和业务流高度融合 B. 对用户的服务形式简单、信息单向 C. 电源的接入与退出、电能量的传输等更为灵活 D. 以上都不是 标准解： 2. STM-1帧频8kHz，即每秒传送8000帧；一帧的周期为（）μs。 A. 125 B. 225 C. 325 D. 425 标准解： 3. 目前，国家电网公司已建成“三纵四横”电力主干通信网络，形成了以光纤通信为主，（）等多种通信方式并存的通信网络格局。 A. 微波、载波 B. 红外线、微波 C. 超声波、载波 D. 电磁波、载波 标准解： 4. （）是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一。 A. 传输系统 B. 电子式互感器 C. 电子式传感器 D. 智能交互终端 标准解： 5. A TM采用交换技术是（）。 A. 虚电路交换 B. 分组交换 C. 电路交换 D. 电路交换和分组交换 标准解： 6. 将物理信道的总带宽分割成若干个与传输单凭信号相同均子信道,每个子信道传输一路信号,称这种复用技术为( )。 A. 空分多路复用 B. 同步时分多路复用
C. 频分多路复用 D. 异步时分多路复用 标准解： 7. SDH网管系统的软件层级结构的最高层是（）。 A. 设备层 B. 网元层 C. 网元/子网管理层 D. 网络管理层 标准解： 8. 光纤WDM明线技术中的FDM模拟技术，每路电话（）。 A. 2kHz B. 4kHz C. 6kHz D. 8kHz 标准解： 9. 目前电网中使用的传感器不包括（）。 A. 传统传感器 B. 超导传感器 C. 光纤传感器 D. 智能传感器 标准解： 10. （）指将相对小型的发电/储能装置布置在用户现场或附近的发电/供能方式。 A. 分布式发电 B. 制定电力技术 C. 集中式发电 D. 分布式光伏发电 标准解： 11. 交换式局域网增加带宽的方法是在交换机多个端口之间建立( )。 A. 点—点连接 B. 并发连接 C. 物理连接 D. 数据连接 标准解： 12. OSI七层协议中，传输层传送数据的单位为（）。 A. 比特 B. 帧 C. 分组 D. 信息 标准解： 13. 光纤通信指的是（）。 A. 以电波作为信息载体、以光纤为传输媒介的通信方式 B. 以光波作为信息载体、以光纤为传输媒介的通信方式 C. 以光波作为信息载体、以电缆为传输媒介的通信方式 D. 以激光作为信息载体、以导线为传输媒介的通信方式
《无线传感器网络及应用》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共11个小题，每小题2.5 分，共27.5分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.下面哪种协议不属于路由协议（ C ）。 A.地理位置路由协议 B.能量感知路由协议 C.基于跳数的路由协议 D.可靠的路由协议 2.ZigBee的通信速率在2.4GHz时为（ D ）。 A.40Kbps B.20Kbps C.256 Kbps D.250kbps 3.传感器节点（ D ）范围以内的所有其它节点，称为该节点的邻居节点。 A.视线 B.跳数 C.网络 D.通信半径 4.TinyOS是一个开源的（ D ）操作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发， 主要应用于无线传感器网络方面。 A.桌面 B.后台 C.批处理 D.嵌入式 https://www.doczj.com/doc/4e573568.html,N技术使用了哪种介质（ A ）。 A.无线电波 B.双绞线 C.光波 D.沙狼 6.传感器节点消耗能量主要消耗在（ A ）上。 A.无线通信模块 B.处理器模块
C.传感器模块 D.管理模块 7.传感器最早起于二十世纪（ B ）年代。 A.60年代 B.70年代 C.80年代 D.90年代 8.定向扩散（Directed Diffusion，DD）路由协议是一种（ B ）机制。 A.能量感知路 B.基于查询的路由 C.地理位置路由 D.可靠的路由 9.传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对方向性要求较高时，应 选择在其它方向上灵敏度（）的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越（）越好。 A A.小；小 B.小；大 C.高；高 D.高；底 10.传感器的频率响应越（），则可测的信号频率范围就越（）。 C A.小；高 B.大；宽 C.高；宽 D.大；高 11.传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。理论上在此范围内，灵敏度保持 定值。传感器的线性范围越（），则它的量程就越（），并且能保证一定的测量精度。 C A.小；宽 B.小；高 C.高；大 D.宽；大 二、多项选择题。本大题共29个小题，每小题2.5 分，共72.5分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.根据节点数目的多少，传感器网络的结构可以分为（AD ）。
智能电网背景下新能源发电的挑战与机遇王宇华 摘要：智能电网具有绿色、高效、环保、安全等优点，在世界范围内得到了大 力的推广与应用，具有广阔的发展前景。我国人口众多、资源分布不均，能源危 机日益突出。在智能电网背景下，进行新能源开发具有重要意义。 关键词：新能源；智能电网；建设 随着我国电力需求的不断增加，对电能质量提出了更高的要求，加上我国传 统能源存量的不断减少，有必要将新能源技术应用于未来电力事业发展，着力寻 求智能电网建设的方法和途径，从而在稳步提高电能质量的基础上，有效的缓解 能源危机。同时，我国目前新能源技术在电力生产应用方面取得了诸多成效，具 有一定的技术基础上，为智能电网建设提供了有力保障。文章在分析我国目前智 能电网建设现状的基础上，阐述了新能源背景下我国知网电网建设面临的问题， 并着重分析了新能源背景下智能电网建设策略，可为相关工作者提供参考。 1 智能电网概念及建设现状 1.1 智能电网概念 当前，智能电网并没有一个统一的定义，但是我们可以通过下面的表述对其 进行了解：它是未来发展的一种新型电网，其物理基础以各种发电、用电和储能 设备为主，同时还有配套的输配电网络，另外，它还集成了诸如新型传感测量技术、通信技术，自动化与智能控制技术、网络和计算机技术等；可以实现对其中 的任意一个发电设备、输配电设备用户和节点等的实时监控，也即可以完全实现 自动化，保证了所有节点的电流、信息的双向流动；有效实现自愈，其可以自我 恢复发生的任何事故，从而保证了电网的可靠运行；可以自行调节对用户所需要 的电能质量的满足；支持接入分布式电源的接入，使得电网整体、灵活和效率等 性能得到了提高；完美解决和大量可再生能源发电系统的接入和整合等等。 1.2 我国智能电网建设现状 当前，世界上不同的国家对智能电网涵义还没有一个完全统一的认识和了解，且每个国家的能源、用户分布和电网建设情况也是相差甚远。考虑到我国的基础 国情，在今后一段时期内对电网的建设要依靠特高压电网实现大容量、远距离、 低损耗输电，减小煤炭运输压力，实现能源资源在全国范围的统一高效配置和高 效利用。上文也探讨过智能电网的诸多优势，这些优势势必为我国建设的大容量 电力，远距离外送的电网提供坚强的技术保障。另外，特高压输电的诸多优势也 使得其成为国际上输电技术的重点发展方向。因此，我国也具有很高的特高压输 电技术、产业等领域的优势，我国应该积极探索自己的智能电网发展模式，笔者 结合工作实际实践认为，我们应该对统一坚强的输电网进行优先发展，并把中国 电网的建设重心始终放在对骨干电网的建设上。以上种种都对能源的清洁和高效 利用具有重要现实意义，接下来，我国要始终把只能电网的发展集中在对新能源 利用的探讨上。 2 新能源背景下我国智能电网建设面临问题 当前，我国新能源发展下的智能电网建设还面临着诸多问题，需要对这些问 题进行探讨，将未来我国智能电网的积极发展提供现实意义。 2.1 可再生能源分布的分散性 可再生能源具有分散性的特点且在存在统一大电网的同时，使得靠近负荷侧 就地利用的分布式发电也会逐渐凸显重要。因此，在未来的电网中，不可避免地 要出现这么一种格局：统一的大电网与分布式电网平行发展。另外未来电网可能
收稿日期:2018-03-13 修回日期:2018-07-19 网络出版时间:2018-11-15 基金项目:国家自然科学基金(61572514);长沙市科技计划项目(K1705007,ZD1601042) 作者简介:董一帆(1993-),男,硕士,研究方向为网络空间安全二入侵检测;熊荫乔,博士,讲师,研究方向为信息物理域融合安全三网络出版地址:http ://https://www.doczj.com/doc/4e573568.html, /kcms /detail /61.1450.TP.20181115.1048.044.html 智能电网通信协议安全威胁与防御技术 董一帆1,熊荫乔1,2,王宝耀1(1.国防科技大学计算机学院,湖南长沙410073;2.长沙学院电子信息与电气工程学院,湖南长沙410022) 摘 要:工业控制网络已经进入了快速发展期,针对智能电网等工业控制网络的安全威胁不断升级三智能变电站作为智能电网的核心设施,正在成为恶意攻击行为的重要目标三因此以智能电网中的智能变电站网络为例,面向工业控制网络,结合信息域与物理域对变电站复杂网络中的攻击行为进行分析,对检测防御技术进行总结是必要的三文中对智能变电站通信标准IEC 61850及其三种主要通信协议的安全威胁与防御技术进行了研究,介绍了GOOSE 二SMV 和MMS 三种协议的基本功能,从信息域和物理域交叉渗透的角度对协议的脆弱性进行分析三系统刻画了针对各个协议的典型攻击方法,给出了针对这些攻击行为的检测方法和防御技术,讨论了现有工作面临的挑战并对未来智能电网安全的技术发展趋势做了展望三 关键词:智能电网;IEC 61850;攻击方法;入侵检测;安全防御 中图分类号:TP 39 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2019)02-0001-06 doi :10.3969/j.issn.1673-629X.2019.02.001Security Threat and Defense Technology of Smart Grid Communication Protocol DONG Yi -fan 1,XIONG Yin -qiao 1,2,WANG Bao -yao 1 (1.School of Computer ,National University of Defense Technology ,Changsha 410073,China ;2.School of Electronic Information and Electrical Engineering ,Changsha University ,Changsha 410022,China )Abstract :Industrial control networks have entered a period of rapid development ,and the security threats against smart grid and other in?dustrial control networks are continuously upgraded.As the core facility of smart grid ,intelligent substation is becoming the main target of malicious attacks.Therefore ,taking the intelligent substation network in the smart grid as an example ,it is necessary to analyze the at?tack behavior in the complex substation network and summarize the detection and defense technology in combination with information do?main and physical domain facing the industrial control network.In this paper ,we study the security threats and defense technologies of the intelligent substation communication standard IEC 61850and its three main protocols ,i.e.GOOSE ,SMV and MMS.From the view of interconnection between cyber -physical domains ,the vulnerabilities of protocols are analyzed ,and the typical attack methods are de?scribed systematically.For these attack methods ,the detection and defense technologies are summarized and compared.The challenges of the existing works and the future developments are discussed in the end. Key words :smart grid ;IEC 61850;attack method ;intrusion detection ;security defense 0 引 言 智能电网是国家基础设施中最为重要的系统之 一,也是工业生产二工作生活必不可少的能源供应系 统,同时也是将计算机网络二信息基础设施同现有电力 系统基础设施结合而成的自动化二数字化二智能化的电 网系统[1]三随着智能变电站中各种智能设备的引入与联网运行,攻击者可以利用信息域的传统攻击方法对智能变电站系统进行攻击,使之存在严重的安全威胁三传统的智能变电站防御手段主要依靠内外网的边界防护及物理隔离,而随着信息域与物理域的深入融合,传统的防御方式已不能满足智能化发展的需要三因此,智能变电站的安全由原来物理域中简单的设备安全,演变成了信息域与物理域融合的复杂安全三2010年, 震网”(Stuxnet )病毒爆发, 毒区”(Duqu )和 火焰”第29卷 第2期2019年2月 计算机技术与发展COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT Vol.29 No.2Feb. 2019
1.以下不属于配电自动化可采用的通信方式的是()。 A.光纤专网通信方式 B.配电线载波通信方式 C.无线宽带通信方式 D.无线公网通信方式 答案：C 2.交换机不具有下面哪项功能?() A.转发过滤 B.路由转发 C.回路避免 D.地址学习 答案：B 3.以下不属于智能电网建设给信息安全带来的新挑战的是()。 A.信息系统遭受攻击后危害加大 B.信息系统管理难度增加 C.数据安全重要性进一步提升 D.信息安全防控难度进一步增加 答案：B 4.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为()kbit/s。 A.155520 B.622080 C.2488320 D.9953280 答案：A 5.()是以电压源换流器，可关断器件和脉宽调制技术为基础的新一代输电技术。 A.柔性直流输电技术 B.柔性交流输电技术 C.柔性输电智能调度技术 D.输电线路智能化巡检技术
答案：A 6.配电网自愈是指()。 A.系统故障后，自动隔离故障，并自动恢复供电 B.系统出现不安全状态后，报警并自动隔离不安全因素 C.以上都是 D.A和B都不是 答案：A 7.分布式结构计算机网络的特点是()。 A.可靠性差 B.效率低 C.扩充简单 D.信息流程长 答案：A 8.以下不属于智能变电站自动化系统通常采用的网络结构是()。 A.总线型 B.环型 C.星型 D.放射型 答案：D 9.下面哪一项可以描述网络拓扑结构?() A.仅仅是网络的物理设计 B.仅仅是网络的逻辑设计 C.仅仅是对网络形式上的设计 D.网络的物理设计和逻辑设计 答案：D 10.异步通信方式的特点之一是()。 A.设备复杂 B.设备简单
智能电网的技术评估体系的建立 发表时间：2018-01-11T10:20:27.033Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：翟进乾朱东坡石智永 [导读] 摘要：智能电网它是在物理电网的基础上，将传感测量、通讯信息等多种现代技术高度集成，实现对用户环保、高效、可靠、互动的电力供应。 （国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州市 45000） 摘要：智能电网它是在物理电网的基础上，将传感测量、通讯信息等多种现代技术高度集成，实现对用户环保、高效、可靠、互动的电力供应。建设智能电网是应对21世纪电力供应挑战的有效途径，面对智能电网蓬勃发展的形势，对智能电网评估体系的建立显得尤为重要。基于此，文章简要论述了智能电网的结构、特点，着重对智能电网的技术评估体系建立进行了探讨。 关键词：智能电网；特征；评估体系；建立 智能电网使电力系统更加智能的满足人类发展的需要，是人类面对电力供需平衡、新能源接入、电网可靠性的必然选择。智能电网代表电网未来发展的一种趋势，结合先进的自动化技术、信息技术及设备，支持从发电到用户的整个电力供应系统的管理，同时为保护环境、节约能源改善环境状况具有重要的意义和作用。以我国现有的电力相关标准和规范体系，结合经济、社会、电网发展实际情况和需求，在智能电网试验研究的基础上，建立智能电网发展所需的技术及标准体系，是非常必要的。 一、智能电网的构成及主要特征 1 智能电网的构成 从技术层面讲，智能电网主要由以下四部分组成，且各部分密切相关： （1）高级量测体系（AMI）：是智能电网的基础信息平台。它的主要功能是建立电网与用户的双向通道，使用户主动参与电网的运行。主要包括智能电表、通讯网络、家庭网关、计量数据管理系统、远程控制等。 （2）高级配电运行（ADO）：它的主要功能是实现电网的自愈。通过实时监控、分析系统的运行状态重构配电网络拓扑。主要包括高级配电自动化、保护与控制、分布式能源及新型电力电子设备等。 （3）高级输电运行（ATO）：主要功能是降低大规模运行的风险，加强阻塞管理，实现输电系统优化。主要包括GIS、变电站自动化、WAMS、仿真和可视化工具等。 （4）高级资产管理（AAM）。主要功能是实现电力资产管理，优化电网的运行及效率。主要包括工程设计与建造、工作与资源管理、输配网规划等。 2智能电网的主要特征 （1）坚强性。在电网发生自然灾害或人为破坏的情况下仍能保证电网运行和信息安全的能力。 （2）自愈性。在无需或尽量少的人为干预下，快速隔离问题元器件或使其恢复正常运行，避免发生用户大面积供电中断的现象。（3）兼容性。既支持大电源的集中接入也支持可再生能源（风能、太阳能、生物质能）、分布式发电和微电网的正确、合理接入。（4）经济性。实现资源优化配置，降低损耗和维护费用，提高设备、能源利用效率。 （5）集成和可视化。采用统一的平台和模型高度集成和共享信息，为运行人员提供高级的图形界面，使其能够全面直观地掌握电网及其设备的运行状态。 （6）互动性。实现与用户的智能互动，将用户作为电网的一个有机组成部分，积极发挥电力用户的能动作用，以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求。 （7）协调性。通过有效的市场设计提高电力系统的规划、安全运行和可靠性管理水平，使市场运行与批发、零售电力市场实现自适应无缝衔接。 二、智能电网技术评估体系的建立 1 体系建立的必要性 智能电网的建设是一个长期的、复杂的过程。为了衡量建设的状态以及其对国家、社会所带来的效益和影响，需要建立行之有效的智能电网评估指标体系。该体系由一组关键性能指标组成，它们能够帮助电力企业确定当前所处的阶段，找出存在的问题及需要努力的方向，从而为智能电网的规划与发展提供指导信息和有关建议。由于智能电网是一个崭新的课题，对智能电网评估体系的研究还处于初始阶段，能够借鉴的内容很少，因此，建立评估体系非常迫切。 2智能电网评估的总体思路 提出智能电网评估工作思路：坚强智能电网的“核心价值”、“主要特性”和“关键技术”就是坚强智能电网建设的核心，坚强智能电网评估就是在分析坚强智能电网有哪些核心价值、主要特性和关键技术领域基础上，再分别对于坚强智能电网这三个关键点进行评估。 3评估指标建立的原则 评估指标是评估指标体系的基础，建立科学、合理的评估指标体系是顺利开展评估工作的前提，为了能够准确、有效地反映智能电网的发展情况，评估指标建立应遵循以下原则：（1）指标选择应具有一定的物理意义；（2）指标选择应方便于测量、统计和计算；（3）指标选择应尽可能为量化指标，抽象指标应具有量化可能；（4）指标选择应科学、合理、客观、全面，能够充分反映评估目的；（5）指标选择应能够定义一个表示成功的定量目标。 4 评估指标体系建立 结合对我国智能电网的深入理解，初步确定与“核心价值”、“主要特性”和“关键技术”相对应的效果类指标、基础类指标和技术类指标体系。 （1）基础类指标。基础类指标主要对应于与智能电网基础特性密切相关的基础设施，本类指标以可量化数值指标为主，指标涵盖发、输、变、配、用、调度和通信信息等电网发展运行各个重要环节，全面反映智能电网的基础设施智能化建设情况。 （2）技术类指标。技术类指标主要目的是评估智能电网关键技术的研发水平，从侧面反映智能电网的发展情况。由于技术类指标多为非量化指标，因此可以考虑此类指标与基础类指标一起进行综合评估。 （3）效果类指标。效果评估指标主要是对应于智能电网的核心价值，效果评估指标能够反映智能电网各项核心价值的实现情况。更
(单选题) 1: 以下不属于配电自动化可采用的通信方式的是（）。 A: 光纤专网通信方式 B: 配电线载波通信方式 C: 无线宽带通信方式 D: 无线公网通信方式 正确答案: (单选题) 2: 交换机不具有下面哪项功能： A: 转发过滤 B: 路由转发 C: 回路避免 D: 地址学习 正确答案: (单选题) 3: 以下不属于智能电网建设给信息安全带来的新挑战的是（）。 A: 信息系统遭受攻击后危害加大 B: 信息系统管理难度增加 C: 数据安全重要性进一步提升 D: 信息安全防控难度进一步增加 正确答案: (单选题) 4: SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（）kbit/s。 A: 155520 B: 622080 C: 2488320 D: 9953280 正确答案: (单选题) 5: （）是以电压源换流器，可关断器件和脉宽调制技术为基础的新一代输电技术。A: 柔性直流输电技术 B: 柔性交流输电技术 C: 柔性输电智能调度技术 D: 输电线路智能化巡检技术 正确答案: (单选题) 6: 配电网自愈是指（）。 A: 系统故障后，自动隔离故障，并自动恢复供电 B: 系统出现不安全状态后，报警并自动隔离不安全因素 C: 以上都是 D: A和B都不是 正确答案: (单选题) 7: 分布式结构计算机网络的特点是（）。 A: 可靠性差 B: 效率低 C: 扩充简单 D: 信息流程长 正确答案: (单选题) 8: 以下不属于智能变电站自动化系统通常采用的网络结构是（）。 A: 总线型 B: 环型 C: 星型 D: 放射型 正确答案: (单选题) 9: 下面哪一项可以描述网络拓扑结构？ A: 仅仅是网络的物理设计 B: 仅仅是网络的逻辑设计 C: 仅仅是对网络形式上的设计 D: 网络的物理设计和逻辑设计
智能电网与新能源发电技术 摘要：伴随着我国特高压电网的大力建设和电力行业体制改革的不断推进，着力发展智能电网技术成为我国电网未来探索的新领域。本文主要简述了智能电网的概念及特点，并指出了目前国内外智能电网的发展现状。通过分析我国智能电网发展的现有条件以及未来的发展趋势，提出国内新能源未来的发展规划，以期实现新能源发电和智能电网的协调发展，实现建设资源节约型与环境友好型社会的基本目标，争取早日实现我国未来社会、经济和环境的可持续发展。 关键词：智能电网；新能源；协调发展 Smart Grid and New Energy Power Generation Technology (Industrial Technology Research Institute of Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan Province,.) Abstract:This paper mainly introduces the concept and characteristics of smart grid, and points out the development status of smart grid at home and abroad. Through the analysis of the existing conditions of the development of smart grid in China and the future development trend, put forward the new energy plan for future development, realize the coordinated development of new energy and smart grid in order to achieve the basic goal of building a resource-saving and environment friendly society, to achieve the sustainable development of society, economy and environment in our country in the future as soon as possible. Key words:Smart grid; new energy; coordinated development 引言： 智能电网(smart power grids)，也就 是电网智能化，它的基础是建立在集成、高速、双向的通信网络，并通过先进的传感测量技术及先进的设备技术、控制方法等，以达到可靠、安全、经济、高效的电网使用环境。 智能电网技术有机融合了高级传感、通信、自动控制等技术，具有自我管理与恢复、兼容性强等特点，其快速发展为分布式能源的无缝并网提供了良好的技术保障。通过合理利用各类高级控制技术，能推动各类分布式能源与现有电力系统的有机融合，实现“即插即用”、实时互动和协调运行。目前，分布式能源的开发利用多处于自治运行模式，缺乏一个长远的具体发展模式，进而实现分布式能源的大规模的开发利用。因此， 积极研究智能电网环境下的分布式能源发 展模式对未来实现分布式能源大规模的开发，缓解能源危机等战略目标具有重要的意义。智能电网作为未来电网发展的主要方向，以及新能源发展的有力平台，促进智能电网的发展相应地也会促进新能源产业的发展，是可持续发展的基本要求。首先，智能电网经过近些年的发展和改进，其配置与容纳能力得到较大提高，能够保证新能源合理入网及利用；其次，不断发展的新能源相关产业同时也为智能电网的大力发展提供强有力 的技术保障，两者相互促进、相辅相成，共同发展与完善。 我国新能源近年发展迅速，由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，其接入电网会影响电力系统的安全稳定运机“智能电网”的提出，有利于促进可再生能源的发展，实现可再生能源与电力系统有机融合，相对彻底的解决目前困扰新能源发电入网等技术问题。 1 智能电网的概念及发展现状 1.1 智能电网的概念 国家电网公司对中国智能电网有一个概述:智能电网要求发、输、变、配、用电各个环节都能得到实时监控，每个点上的电流和信息得到双向流动，通过通信系统和自
智能电网技术体系分析及其发展趋势研究 发表时间：2018-07-13T10:50:20.710Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：徐延波肖喜鹏高芳刘长锋[导读] 摘要：智能电网的建设是一项非常复杂的系统工程，当前已有的电网技术无法满足智能电网的建设需求，亟需建立一个系统、完善的智能电网技术体系，以为智能电网的建设工作提供有力的支撑。 国网日照供电公司山东省日照市 276826 摘要：智能电网的建设是一项非常复杂的系统工程，当前已有的电网技术无法满足智能电网的建设需求，亟需建立一个系统、完善的智能电网技术体系，以为智能电网的建设工作提供有力的支撑。本文对智能电网技术体系进行了探讨，希望对相关工作能够有所借鉴。 关键词：智能电网技术体系；现状；发展趋势 1智能电网技术体系的优势以及其发展意义分析通过将智能电网与普通的电网进行对比，智能电网的优势非常明显，也正是如此，使得智能电网更加受到重视和广泛的运用，以下就是智能电网的优势体现： 首先，对于智能电网的故障处理中要优越于普通电网的能力。智能电网优越其自身具有自动控制技术、传感技术以及网络技术等支持，能够有效的保障电网在实际运行当中一直保持可控的状态，进而通过这样的形式来对其中存在的问题进行有效的处理和解决，在借助自动化控制技术还能开展相应范围内的自动化调整工作，合理的控制故障问题，防止故障问题给电网带来不可挽回的损失等。 其次，智能电网能够抵御在网络环境出现的干扰问题，并及时有效的对其进行处理，从而保障电网能够安全运行。其主要就是由于智能电网是通过多种优秀的、先进的技术组成，而对于这些先进技术来说，是能够对网络方面的攻击进行预防的，并且在其中有些技术也能够对相应问题进行合理的处理，从而对自身环境进行有效保护。最后，借助不同的形式调度和电能储存转换方式，有效的增强电网运行控制的灵活性和效益性等。对转现代化信息技术的稳定发展，自动化技术水平也在快速的发展当中，这为电力行业的发展提供了非常有利的基础，并且对于今后的发展也会向信息化技术与自动化技术方向不断发展。 对于当前我国社会不断进步与发展当中，人们促进提升对电能的需求量，所以对于发展智能电网是非常重要的工作内容。以下就是当前环境下发展并研究智能电网的重要性以及意义：首先，可以更好的对资源配置进行优化，让清洁能源获得更加合理有效的运用。其次，更好的提升能源的利用率，实现节约能源以及降低污染气体排放量的工作。最后，能够为广大用户通过高质量、安全性的电力能源。 2智能电网技术体系的特点智能电网与传统电网相比，其主要具有下列优势：第一，自治与自愈能力。智能电网具有连续的实时在线分析评估能力，可及时对薄弱环节进行评估，且预警能力较强，预防控制能力也较强。可自动诊断自身故障，进行必要的故障隔离并可有针对性的实施系统自我恢复，智能电网的自我稳定运行能力超强。 第二，防御能力。该种能力主要指电网对外部破坏的实际抵触能力。也就是当电网出现大扰动以及发生一些轻微故障时，电网扔能继续给用户提供电能，不至造成大面积停电故障的能力，同时还应包括可有效防御病毒攻击，确保计算机信息安全的能力。 第三，兼容性。兼容性主要指电网应能对各种类型的电力设备进行开放性的兼容。具体应包括可顺利兼容相关一次设备以及二次设备，并能有效支持可再生能源的科学、合理接入，不断改进与完善需求侧管理，同时应能与用户进行必要的交互与互动，让用户多样化的电力需求得到满足。 第四，经济高效。智能电网应能逐步优化资源配置，有效提升设备实际利用率，显著降低电网损耗。应能及时调度各区域间的电能，有效平衡电力供应缺口，并可采用浮动电价，让各用户都能承受相关电价，实现电力系统的整体优化。 第五，集成。智能电网应有统一的平台与相关模型，让电力系统实现标准化、规范化，且应能让整个电网信息实现共享以及高度集成。第六，与用户友好互动。智能电网一方面应能为用户提供最优质的电能，来满足用户需求，另一方面还应具备与用户智能互动的功能，让供电部门与电力用户实现无缝连接。 3智能电网的关键技术 3.1能源转换技术 随着风电、太阳能发电等技术的广泛应用，未来电网是朝着大规模的能源转换以及并网的方向发展，而这就对能源转换技术提出了较高的要求。就目前来说，我国智能电网建设中所采用的能源转换技术主要集中在可再生能源方面，与欧美国家相比还有不小的差距，而这还需要我们对相关技术做进一步的研究和开发。 3.2先进的传感与测量技术 电力交互系统要想具备依据相关征兆来预测电网故障以及实时响应扰动的能力，必须在电力通信网络中装设大量传感器，以组建一传感器网络。 首先，智能仪表测量构架（AMI）先进新技术的在智能仪表中的应用，使得智能仪表除具有必要的测量功能外，还具有了可提供供求状态以及实时电价等功能。这样在实际生产中可通过对用户侧进行科学、合理的用电管理，来达到削峰填谷，让系统的发电与输电实现最佳匹配，充分提高资产实际利用率。其次，广域测量系统借助此系统可对电力系统的发电机功角以及其具体运行状态相量进行动态测量与计算，对系统实际运行状态进行及时分析，以鉴别系统运行的安全性情况。 3.3智能电网终端交互技术 为了方便客户实时了解自己的用电情况，电力公司为客户提供智能交互终端，该平台首先把用电客户的用电情况收集完成，然后经过分析处理提供给客户。通过智能交互终端这个平台电力公司可以更方便快捷的把各种情况反应给客户，提升了服务的质量。这种智能终端是通过各种信息化技术和网络的结合实现的人机交互和业务的融合，例如客户可以通过该平台的用电信息采集系统，通过短信、微信、网站等方式来了解自己的实时用电信息，警告信息，停电通知，用电方式，电价政策等内容。智能交互终端还可以实时监测用户的用电设备，能及时发现客户的受电设备的安全隐患，可以通过隐患整改通知书的书面形式通知客户，客户可以通过所了解的情况来调整用电行为，节省用电，提高用电体验。还有的智能交互终端设备具有可视化功能，可以跟电力公司进行视频交流。 3.4智能调度中枢核心技术 3. 4.1计算机与信息数据技术
“我们为什么需要智能电网”-综合新能源(1) - 奥巴马的能源新政使“智能电网”和“智慧能源”成为全球能源界热议的焦点，在国内也已成为一系列能源研讨会的主要议题，专家们对于发展智能电网的重要性和宏观意义认识高度一致。但在一些具体问题上，特别是通过具体事例描述智能电网及相关技术用途时，专家们的意见却迥然不同，可谓仁者见仁，智者见智。 一些专家的构想也使大家陷入迷茫。有一位著名专家提出发展智能电网就是要将220kV的输电线路上架设光缆，使信息控制水平得以提升。事实上，中国早已完成220kV输电线路的光纤化通讯，110kV的输电线路及变电站基本也采用了光纤通讯，在许多更低等级的输电线路和变电站，甚至开闭站上都采用的各种先进的通讯控制手段。中国的电网是全球最先进的电网之一，多项技术领先于世界，信息智能化控制管理水平远远超过美国，甚至欧洲、日本，电网反应速度已经达到毫秒级，跨大区域的统一电网正在逐步形成，这些都是美国在未来10~20年的奋斗目标。但是，中国的电网企业仍然感到电网不够安全，停电事故还是时有发生，电网难以满足未来经济社会发展的需要，所以国家电网提出要建设一个“坚强的国家电网”。坚强电网需要智能和分布式能源 包括国家电网的许多专家都同意这样一个观点，电网智能化
仅仅是智能电网的一个环节，智能电网要解决的问题远远超出电网智能控制本身。一个“坚强的国家电网”仅靠特高压、超高压端的巩固是不够的，也难以确保“坚强”，必须在低压的用户终端同步优化，必须有低压端的依托。 奥巴马新能源革命中突出强调的“智能电网”，源于从1996年到2003年美国发生的一系列大停电，特别是2003年8月14日的美加大停电，造成400多台发电机组解列，波及5000万人口，停电导致每日超过300亿美元的直接经济损失。为提高美国的电网安全以满足不断增加的电力需求，美国能源部于当月成立了负责输配电的办公室（OETD）并提出了构建安全可靠电网的“Grid2030计划”。该计划旨在采用先进技术和先进材料、超导技术、电力电子控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、分布式的微型燃气冷热电技术、储能技术、可再生能源发电技术等构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和由分布式能源系统支撑的微电网等多层次电力网络构架，以保障整个电网的安全性、稳定性和负荷变化的应对性，供电的可靠性及电能品质的优良，以及提高能源利用效率，减少污染排放。第一次提出要建设信息能源系统——“综合能源及通信系统体系结构”（IECSA），并全面展开研发和实施。 对于“8.14”大停电的总结中，电力专家普遍认为仅仅凭借电网自身的能力，即便采用更多的先进技术设备，也无法确保供电安全。地震、冰雹、雷暴、飓风、大雾、洪水、热浪、森林火灾、冰冻雨雪、恐怖袭击等等，甚至太阳风暴、地球磁暴这些宇宙天体现象都可以随时瘫痪电力系统，金字塔式的由上至下的电力系