智能电网体系结构教材

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。

美国电力科学研究院将智能电网定义为：一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。

[编辑本段]基本简介智能电网概念的发展有3个里程碑：第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。

IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。

该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。

是IBM一个市场推广策略。

第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修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；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。

可以看出美国政府的智能电网有三个目的，一个是由于美国电网设备比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭；三是提高能源利用效率。

智能电网的技术框架及系统设计智能电网是指利用信息通信技术、能源技术、自动化控制技术等现代技术手段，对传统电网进行信息化改造，实现给电力系统带来更高效、更安全、更环保的可持续发展。

智能电网的发展离不开技术框架和系统设计的支撑。

一、智能电网技术框架智能电网技术框架主要包括智能电网管理系统、智能电网信息传输链路、智能电网设备、智能电网控制策略等四大部分。

1.智能电网管理系统智能电网管理系统是智能电网技术框架的核心。

它主要由数据汇聚、数据处理和数据分发三个部分组成。

数据汇聚是指从各个电网节点采集到的数据通过传输链路传到汇聚中心，实现大数据汇总。

数据处理是对原始数据进行过滤、去重、校验，将其变为可用数据，并通过建立模型和算法实现数据挖掘。

数据分发是将处理后的数据分发到各个模块，以供整个系统使用。

2.智能电网信息传输链路智能电网信息传输链路是智能电网技术框架中的通信基础设施。

它主要分为两部分，即内网传输和外网传输。

内网传输是指将各个电网节点与智能电网管理系统相连，由管理系统对电网实现实时的数据监测和控制。

外网传输是指将智能电网的数据和信息与云端相连，实现远距离控制和数据分析。

3.智能电网设备智能电网设备是智能电网技术框架的重要组成部分。

它主要包括电力设备、通信设备和IT设备三部分。

电力设备是指智能变电站、智能配电箱、智能计量等电气设备。

通信设备是指各类无线网、光纤通信设备等。

IT设备是指计算机、服务器、存储设备等。

4.智能电网控制策略智能电网控制策略是智能电网技术框架中的重要组成部分。

它主要包括故障监测、自适应调节、智能计划等多项控制策略。

通过指定智能电网控制策略，可以实现对电力系统的精准控制和优化。

二、智能电网系统设计智能电网系统设计要满足系统的可靠、安全、高效、节能等方面的要求。

智能电网系统设计主要包括以下几个方面。

1.智能电网总体设计智能电网总体设计包括系统总体架构设计、数据结构设计、系统功能模块的划分、系统界面设计等。

智能电网的技术架构与发展第一章：引言智能电网是指运用先进的信息和通信技术，实现电网设备、供电负荷和用户之间的互动和协调，提高电网的智能化程度、可靠性、安全性和经济性的电力系统。

随着能源危机、气候变化和节能减排等问题愈加突出，智能电网逐渐成为世界各国关注的热点。

本文将从技术架构与发展两方面探讨智能电网的相关内容。

第二章：智能电网的技术架构目前国内外对于智能电网的技术架构多数存在类似的构建方式，即应用新一代信息技术建设通信、计算、控制与监测、安全保护四个环节，最终形成一个完整的网络系统。

以下为智能电网的技术架构：2.1 通信环节通信环节主要涉及到运营商、数据平台和智能终端设备。

数据平台是智能电网的核心，通过运营商接口，实现与终端设备实时通讯。

不同的国家和地区，通信环节的关注点和应用方式存在差异，通常包括互联网、公用事业无线通信、移动通信等。

2.2 计算环节计算环节主要涉及到数据处理、分析和管理，并将这些数据用于天气预测、能源管理、负载预测等方面。

计算环节必须保证数据处理的高性能和高可靠性。

一些先进的智能电网平台，往往采用云计算等技术，以应对计算环节的挑战。

2.3 控制与监测环节控制和监测环节主要是为智能电网的稳定运行提供必要的保障。

这些环节涉及到传感器、控制器、事件驱动技术、电网调度等方面。

控制与监测环境必须具有高端的技术手段，能够为行业提供足够的稳定性和最佳系统性能。

2.4 安全保护环节智能电网的安全保护环节主要包括账户管理、身份验证、防御攻击等方面，以保障智能电网系统的安全和可靠。

安全保护管理必须采用最高级别的计算机安全措施，确保任何潜在的威胁不会被攻击或利用。

第三章：智能电网的发展趋势智能电网的技术架构对智能电网的发展和进步具有重要作用，现代科技的不断发展也为智能电网的发展赋予了新的动力和方向。

3.1 电网与能源的完整管理除传统的电力负载管理，智能电网还可用于新型能源的管理，如风能、太阳能等。