关键词智能电网；特点；关键技术
一、智能电网发展概述
2012年5月4日，国家科技部正式发布了《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》（简称专项规划），明确了“十二五”期间电网科技发展思路与原则，确立了“十二五”期间基本建成以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网，推动我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越的总体发展目标，部署了九项重点任务。该规划是智能电网正式纳入国家“十二五”规划纲要以来，国家部委层面发布的首个关于智能电网的相关规划。规划内容涵盖了大规模清洁能源并网、储能、远距离输电以及配用电技术等世界智能电网发展热点，同时在分析我国能源与电力的战略需求的基础上，结合我国智能电网的范畴、特点以及发展阶段，将支撑电动汽车发展的电网技术，大电网智能运行与控制，智能输变电技术与装备，电网信息与通信技术，柔性输变电技术与装备以及智能电网集成综合示范等作为“十二五”期间智能电网的发展重点。
二、国家电网公司加快坚强智能电网建设
1建设智能电网是世界电网发展的必然趋势。对我国而言，建设坚强智能电网，既是基于城市化、工业化加快发展的基本国情，也是为了满足能源资源大范围优化配置、清洁能源大规模开发的需要，以及客户日益多元化的服务需求。
2国家电网公司制定了智能电网全面建设行动计划，明确了建设目标和重点任务。新一代智能变电站关键技术研究和关键设备研制全面启动。
三、智能电网的关键技术
目前，新一代智能变电站还处于前期研究阶段，但可以肯定的是，新一代智能变电站不会是颠覆式的。智能电网设备行业发展瓶颈主要反映在电子式互感器抗干扰性、长期稳定性尚需提高以及部分设备和元器件在运行可靠性和稳定性方面存在差距等方面。
1建立坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局很不平衡，为了缓解此现状所带来的不利影响，我国开展了特高压联网工程、直流联网工程、点对点或点对网送电等工程的实施建设。如何进一步、优化特高压和各级电网规划成为需要解决的关键问题。
2实现开放、标准、集成的通信系统 智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求，智能电网需要具有实时监视和分析系统目前状态的能力。
3配备高级的电力电子设备 电力电子设备可以实现电能质量的改善与控制，为用户提供电能质量满足其特定需求的电力，同时它们也是能量转换系统的关键部分，所以电力电子技术在发电、输电、配电和用电的全过程中均发挥着重要作用。
4智能调度技术和广域防护系统 智能调度是智能电网建设中的重要环节，调度的智能化是对现有调度控制中心功能的重大扩展，智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心，是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。
5高级读表体系和需求的侧管理 智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一。人网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，并且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。
6高级配电自动化 高级的配电自动化将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互。
7可再生能源和分布式能源的接入 分布式能源包括分布式发电和分布式储能，其中分布式发电技术包括:微型燃气轮机技术、燃料电池技术、太阳能光伏发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术、海洋能发电技术、地热发电技术等；分布式储能装置包括蓄电池储能、超导储能和飞轮储能等。
四、构建科技创新体系，推动智能电网全面细化实施
电力企业在智能电网具体建设和推广实施中居于主导地位。“十二五”期间，电力企业根据智能电网不同发展阶段的实际需求，以专项规划为指导，选取亟须解决的难点技术，重点突破，有序推进，实现发电、输变电、配用电以及电网运行控制等各个环节全面的技术跨越。在不断提升电网大范围优化配置能力的基础上，通过现代先进技术的高度融合，大规模开发和利用新能源和可再生能源、全面提高大电网运行控制的智能化水平，提高电网供电能力及抵御重大故障及自然灾害的能力，提升供电服务能力和水平，开展新一代智能变电站、分布式发电及微电网等技术的研究，实现我国电网的跨越式发展。同时，电力企业将继续发挥在智能电网技术创新中的引领作用，从基础研究入手，把握重大前沿课题，建立自主创新体系，重视电网各环节协调发展，引领国际智能电网技术发展。我国智能电网发展既需要关键技术的攻关和突破，又需要示范工程的建设和落实，是一项复杂的系统工程，涉及政策、资金、科技、人才、管理等多个方面，需要国家层面的积极引导与大力扶持。
五、信息安全是智能电网安全重要基础
我国坚强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网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。在这个概念中，通信信息平台、信息化、自动化、互动化、信息流等字眼都表明信息通信技术与电网发展密不可分。随着我国智能电网的建设，信息安全问题在电网调度自动化、继电保护和安全装置，发电厂控制自动化、变电站自动化、配网自动化，电力负荷装置、电力市场交易、电力用户信息采集、智能用电等多个领域都可能面临信息安全的威胁。可以说，信息安全已成为智能电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础，是电力企业生产、经营和管理的重要组成部分。
结束语
落实智能电网行动计划，规范建设和管理模式。把握投资力度和改造节奏，加强质量管控，有序推进智能电表安装应用。基本建成输变电设备状态监测系统。加强市场开拓，提高电动汽车充换电设施运营效益。根据市场评估和政策支持情况，稳步推进后续充换电设施建设。
参考文献
[1]陈树勇,宋书芳,李兰欣等智能电网技术综述[J]电网技术,2009
[2]钟金,郑睿敏,杨卫红等建设信息时代的智能电网[J]电网技术,2009
[3]刘骥,黄国方,徐石明智能电网状态监测的发展[J]电力建设,2009天府新区视高工业园是成都市高新西区的一个重要产业园区，涵盖了众多领域的企业，包括电子信息、生物医药、新材料、节能环保、智能制造等。其中，比较知名的厂家有：
1 联想集团：联想在天府新区视高工业园建立了大型的全球研发中心和智能制造中心，涉及计算机、通信、消费电子等领域。
2 中车四方股份有限公司：中车四方是中国铁路车辆制造龙头企业，其在天府新区视高工业园建有轨道交通装备、城市轨道交通等生产基地。
3 东方电气股份有限公司：东方电气是国内领先的电力装备制造商，其在天府新区视高工业园建有电站设备、核电设备等生产基地。
4 捷荣技术股份有限公司：捷荣技术是国内领先的大型半导体设备制造商，其在天府新区视高工业园建有晶圆清洗、薄膜沉积等生产基地。
5 长虹集团有限公司：长虹是国内知名的家电制造商，其在天府新区视高工业园建有液晶显示器件、智能制造等生产基地。
6 菲利华科技股份有限公司：菲利华科技是国内领先的光学设备制造商，其在天府新区视高工业园建有光学元件、光纤通信等生产基地。
除以上厂家外，还有众多的中小企业在天府新区视高工业园开展生产和研发，涉及多个领域，为成都市的经济发展做出了积极贡献。“智能电网”的概念首先由奥巴马政府的能源班子提出，后在世界各国得到相应。各电力公司、高新技术公司对其定义也不尽相同。 智能电网，即Smart Grid，这个概念又包括智能电子网格、智能电力网格、聪明网格（包括各种电、水、热、医、冷、数据等网格）和未来网格等涵义，具有商业流行语的特征。其原意是建立新的电力客户服务信息管理体系，其核心是推动电力调度体系优化，有限度地加强电网的可靠性，提高能源效率。这是一个狭义的电网信息化升级概念，是对传统电网部分或特定系统的提升和改造。
这里说说我国的情况吧。
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。
美国思科公司公开称，美国智能电网将带来1000亿美元商机，其中通讯部分为200亿美元。思科的一名副总裁称，智能电网规模将比"互联网大100或1000倍，部分家庭有互联网连接，部分家庭没有互联网连接，但所有家庭都离不开电"。
中国国家电网公司总经理刘振亚访美，与美国能源部长朱棣文相晤，并在华盛顿发表演讲称："中国国家电网公司正在全面建设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，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。"
国家电网选择了"坚强智能电网"这一概念，开始加入全球电力改革战。
不过从字义上理解，"坚强智能电网"仅是生硬的复制了美国"坚强的智能电网"（Strong Smart Grid）的概念，其"信息化、数字化、自动化、互动化"的内涵，在概念上也存在着相互交叉和语义重复。武建东在接受早报记者采访时甚至直言，"互动化"实际上是上述"四化"概念的灵魂和本质，完全可以直接统一称谓为"互动电网"。
武建东认为，目前流行的"智能电网"概念，无法界定下一代全球电网的基本模式，也难以概括中国电网现代化的核心体系。
武建东将"互动电网"定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。
智能电网在中国的发展将分三个阶段逐步推进，到2020年，可全面建成统一的"坚强智能电网"。
智能电网是能够监测分析客户、电网设备及网络节点上电力流与信息流，控制电力流与信息流双向流动，实现电网自主优化运行的新型电力系统。
随着特高压输电技术以及互联网、物联网、云计算、大数据技术的发展，人们对智能电网的内涵、构架、作用的认识不断深化。国家发改委、能源局的《意见》中提到：
智能电网是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。发展智能电网是实现我国能源生产、消费、技术和体制革命的重要手段，是发展能源互联网的重要基础。
国家电网公司对坚强智能电网的表述是：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，以信息通信平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化的特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。也就是说，人可远程指挥调度解决问题，如分析问题、解决问题、发出指令的主体，构建无人值守+集中管控变电站。
可采用图扑软件构建轻量化的 3D 可视化场景，建立动态的数字化变电站模型，数字孪生变电站可视化系统。多维度呈现变电站运维场景，实现变电站运行状态实时监测，运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力，增强变电站安全生产保障能力，提高运检精益管理水平。
也提供结合 GIS 地图展示所有变电站点位的解决方案，HT for Web GIS 产品的定位在于运用产品强大的可视化技术，将地理信息系统（ Geographic Information System，GIS ）的数据进行丰富的可视化展示，实现将数量庞大的变电站点位数据呈现在三维地图上。使用 GIS 的好处是可以通过多细节层次（ Levels of Detail , LOD ）的方式加载出更多地图细节，可以直接了解到每座变电站所处具体位置。
采用轻量化三维建模技术，根据变电站现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料进行还原外观建模，实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。
摘 要本文阐述了变电站自动化技术和运行中常碰见的技术问题及措施，根据实践经验对其技术未来的发展趋势进行了分析探讨。关键词变电站；自动化技术；运行；发展1 变电站自动化技术
11 在基础设施上
首先，为确保主设备可靠，110kV及以上断路器选用GIS、SF6断路器，10kV采用真空断路器，一般采用两台主变压器配置；控制对象具有遥控、遥调、遥信、遥测条件，如变压器有载分接开关能遥调，其位置能遥信，主变温度能遥测；断路器具备遥控条件，其位置能遥信；需遥信的隔离开关配备遥信辅助触点，需遥控的隔离开关具有电动 *** 作机构；站用变配置两台，均装有自动投切装置。二次设备完整，继电保护配置完备，继电保护和中央信号等应具有遥信条件。直流系统选用可靠性高、维护工作量少的“免维护”蓄电池，实现直流母线电压的遥测，同时装有绝缘监测装置及对蓄电池、硅整流充电装置运行状态进行监侧。一、二次设备及建筑物满足安全生产（如防火、防盗、防小动物、防水）的要求，且与环境相协调，并装有通风系统。满足防尘要求。
12 在功能上
远动系统以RTU为核心，是属于集中式、单CPU的自动化设备，具有完备的遥测、遥信、遥控、遥调功能及其他扩展功能。主要体现在以下方面:
121 数据采集、处理功能，可采集变电站的各种状态量、模拟、数字量及开关量，将采集来的数据进行一系列处理以及校验，计算出未知参数，如功率因数、有功功率、无功功率等，能正量验确反映现场一、二次设备的实时运行状态，监控员可根据设备状态和遥测值判断系统是否运行正常；
122 安全监视与报警，包括越限报警与异常状态报警，进行事件顺序记录、事故追忆等，采用报警行、音响提示、闪烁报警、，对母线电压变色提示等方式压、母线电流平衡、线路负荷、系统频率、中性点电、直流电压越限情况进行监视；
123 继电保护监控功能，包括向监控系统传送自检报告事件报告等，能正确向监控系统传送保护实时状态，在保护动作后能及时发送跳闸时间、跳闸元件、相别、动作值等信息；
124 自动控制功能，包括系统接地保护、备用电源自投、电压和无功控制等，对安装有VQC装置的有载变压器和电容器，能根据规定的电压曲线及无功要求，自动对无功电压进行调整，使母线电压控制在合格范围内；
125 控制 *** 作功能，实现对断路器、电动隔离开关进行分合控制，对主变及消弧线圈分接开关进行调节，且满足“五防”要求，并对同时来自不同地点的 *** 作命令具有闭锁和防跳功能，对 *** 作口令、 *** 作权限不符的 *** 作具有闭锁功能，能够预防出错，即 *** 作安全性能、对外保密性能好，防止因非 *** 作人员或 *** 作员失误造成系统故障；
126 监控系统具有自诊断功能，所有数据采集、控制、保护等主要单元模块故障能自诊断出故障部位，并具有失电保护、上电自检、自复位至原运行状态的功能，当数据采集出现非法错误时，能输出出错信息并报警且闭锁故障单元，将故障内容及发生时间记录在事件一览表中。
2 实际运行中遇到的几个问题
在实际运行中，变电站自动化系统也出现了一些问题，有些问题潜在影响到变电站的安全、可靠和稳定运行，下面针对变电站自动化系统在实际运行中出现的问题加以阐述:
21 协调好保护与监控系统的关系。为了确保综合自动化系统运行的可靠性和安全性，协调好各子系统的关系显得十分重要，变电站自动化系统必须重点加以保护、监控，并处理好各智能设备之间的关系，如数据传输规约、可靠性、实时性等；同时，传统的继电保护与调度通信专业不能整合一定程度上影响了检修维护工作，这点在当前国网公司“五大”体系建设中已明确进行资源整合。
22 遥信信号误报、漏报与抖动。遥信信号直接反映了电网运行方式及变电站相关设备的运行状态，它是电网自动化系统中最基本、最重要的信息之一，特别要求可靠、实时。但在实际运行中误报、漏报现象较突出，必须很好地加以研究和解决。引起遥信误报、漏报或抖动的原因主要有两个:①一次、二次设备在运行过程中造成的遥信误动或抖动，如断路器辅助触点不对位或接触不良，引起遥信误动、振动或短时间抖动等，二次回路中信号继电器因性能不稳而出现电颤、触电接触不良等，故造成遥信误动或抖动。②由于遥信装置本身引起误动或抖动，如长线传输受到静电和工频干扰，产生遥信误动和抖动。
23 系统的实时性。无人值班变电站，其系统实时性有一定制约:①由于数据在发往集控中心的过程中处理传送环节较多；②由于总体结构设计中存在较多的瓶颈，数据传输不畅，等待时间长，其中还涉及到网络的选择和数据库设计等问题。
24 事件顺序记录SOE。事件顺序记录(SOE)是提高处理电网事故应变能力和提供准确分析事故的重要手段。系统中无人值班站越多，其功能就显得越重要，特别是在事故时，可以提高集控人员处理事故的准确性，缩短处理事故的时间，实用性很强。
25 远动信号死机。在实际应用中，由于很多远动设备都是采用集成电路插件或模块组成，受外界环境如温度、灰尘等影响较大，从目前运行情况来看，经常会出现远动遥测板、遥控板、遥信板死机，特别是在夏季高温天气表现得更为突出，致使“四遥”功能不能正常发挥作用。
3 变电站自动化技术发展趋势
目前变电站自动化发展的总趋势，可从不同的角度来描述:
31 从集中控制、功能分散型向分散(层)网络型发展。综合自动化采用现场(I/O)单元控制装置就近综合处理，通过引入局域网((LAN或以太网)技术将所有智能装置连接在一起，各节点的智能或控制装置或间隔单元和所级测控主单元，通过所级测控主单元与就地SCA-DA主站系统联网，完成对现场的协调控制和监视管理。
32 从专用设备到平台。传统方式中，每个控制或保护功能都为专用设备，种类也多。现在计算机技术的发展使设备的功能仅由软件决定，硬件因I/0所要求的类型和数量而异。因此，开发通用标准型和灵活的硬件和软件平台，以适用于所有保护和控制。系统将具有开放性和数据一致性的特点。统一遵循国际标准，便于不同厂家相互接口和维护使用。
33 从传统控制向综合智能方向发展。主要表现在采用了光纤通信，减少了电缆使用量；计算机CRT显示或大屏幕显示可以取代传统的模拟屏:减少了控制室面积，并且显示系统可扩；可维护性大大增强:调度集控中心的运行人员可以获取更多的结构、更合理的实时信息；提高了调度集控中心对电网调度管理控制的性能； *** 作更方便、更可靠。从计算机控制向综合智能控制发展，主要表现为电气设备的小型化已向机电一体化方向发展以及控制和保护的整体化。将控制、保护系统与一次设备就近安装在一起，向着智能型装置发展。
34 从室内型向户外型演变。由于被控对象多在户外，因此要求控制设备、保护设备按一次间隔单元分散安装或现场安装，这就是通常所指的户外型RTU和间隔级I/0单元及分散型单元保护装置。
35 从单纯的屏幕数据监视到多媒体监视。计算机控制、信息处理及通信技术的发展，将使计算机监控从静、动态实时数据向声、像辅助监控等多方位发展，以适应电力系统的需要，特别是电力市场的需要。其中利用工业电视提供的视觉信息、应用计算机图像识别技术，将有可能迅速地辨别图像或将多个相关图像进行综合判断，及时发出处理指令，进一步扩大与提高电力系统的功能和水平。
4 结语
总之。变电站自动化技术是一项涉及多专业、多方面的系统工程，具有完善而丰富的功能，能适应现代电力工业生产发展的需要，同时它具有显著的特点，且能满足生产与运行方面的各种要求，在智能化时代，必将获得更快发展。
根据发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息等各环节的关键技术需求，开展了10大类智能电网重点专项研究。具体包括：风力发电和光伏发电并网关键技术研究，特高压交/直流关键技术研究和相关设备研制，智能变电站关键技术研究及相关设备研制，超导储能系统及关键技术研究，微电网技术框架和接入技术与分布式储能装置研究，双向互动营销技术研究和示范工程建设，高级量测技术研究，智能电网调度技术支持系统研究，智能电网通信信息技术研究，智能电网管理模式研究。其中，2009年安排相关技术研究课题117个，2010年安排相关技术研究课题88个。智能电网就是电网的智能化（智电电力），也被称为“电网20”，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。
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