分布式发电技术与智能电网技术的发展论文

分布式发电技术与智能电网技术的发展论文（精选14篇）

1.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇一

智能电网下的继电保护技术发展趋势

所谓智能电网，即为电网的智能化，也被称为“电网2.0”。它是以集成、高速双向通信网络为基础，通过对传感和测量技术等先进技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好的目标。智能电网自愈和自适应强，安全稳定和可靠高，经济、优质高效。

智能电网一个重要的功能特性是自愈性强。就是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来,并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态而几乎不中断对用户的供电服务。智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统,简化联网的过程。

在未来智能电网中,电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出新的要求,常规保护在这几个方面根据实际情况的不同会有所侧重。特高压电网的建设、电网规模的扩大等因素,将导致短路电流增大很多,因此,应对短路电流增大造成的定值可靠性降低。同时,智能电网将给继电保护的发展带来新的契机,智能电网是以物理电网为基础,充分利用先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、控制技术、新能源技术,把发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的新型网络。智能电网的技术特点将影响现有继电保护的应用，它主要特征有：数字化、网络化、广域化、输电灵活化等。

继电保护是实现电力网络及相关设备监测保护的重要技术，向计算机化、网络化、智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化发展是该领域的长期发展趋势。近年来,由于信息技术和电子技术的发展,继电保护专业得到了较大的发展,继电保护装置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本满足。我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点,信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别,作为继电保护专业,也需要适应其发展,进行相关的研究工作。它的特点如下：利用数字化提高保护性能、网络化将改变继电保护的配置形态、提高安全自动装置性能、与传统保护的配合、在线整定技术、继电保护新原理与新技术等。

智能电网的建设是电力系统的一次重要变革,是电网未来的发展方向。传统的保护系统已是各个互联电网不可缺少的保护稳定、避免灾难性事故的保护手段；如今,智能电网的建设已经开始,建设过程中新技术和新设备的应用将给继电保护专业领域带来革命性的变化。随着智能电网建设的推进,相关研究的深入,继电保护专业要适应电网需求向智能化方向发展,跟进电网建设步伐,为智能电网建设提供技术支持。

2.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇二

1 分布式能源在城市电网中的应用

分布式能源, 顾名思义, 是一种相对集中供能的分散式供能方式。根据国际分布式能源联盟的定义, 分布式能源是指安装在用户端的高效冷/热电联供系统, 不论其采用何种燃料或是否并网运行。在城市中以组成微电网[6,7,8,9,10]并通过与主网并网形成发电功能。作为一种高效的供能系统, 分布式能源近年来在国际上发展迅速。各国政府克服种种阻碍, 为分布式能源提供了一系列支持鼓励措施, 为其发展创造了有利的环境。分布式能源在各国电力市场中的比重也逐年增加。根据国际分布式能源联盟2006年的一份报告, 分布式能源占电力市场的比例在丹麦已达到53%, 在芬兰、德国、荷兰捷克已达38%, 日本和印度分别达到14%和18%。英国虽然目前只有7%, 但伦敦为了争取2012年奥运会, 特别制定了伦敦城市能源发展规划。而这一发展规划的核心之一就是大力发展分布式能源。分布式能源经过几十年的发展, 其技术已非常成熟、可靠。分布式能源设备的生产厂家多数是世界顶级的电力设备厂家, 如美国通用电气、卡特比勒、索拉、康明斯、芬兰的瓦锡兰、德国的MAN等等。我国也有一些著名的厂家, 如山东胜动和沈阳黎明。各国根据各自的国情, 利用不同的技术发展了多种形式的分布式能源, 积累了宝贵的实际运行经验, 对我国分布式能源的发展也有很高的借鉴价值。分布式能源的发展在中国存在着两个主要障碍, 即并网与售电。分布式能源系统设计的一般原则是以热定电, 这样才能保证较高的系统能效。但这样设计的结果可能会出现余电或缺电现象, 因此分布式能源就需要借助公共电网来吸收余电或是补充缺电, 以最终确保系统的高能效, 同时也需要把电网作为备用电源。发展分布式能源有以下3点巨大优势:

(1) 可以为国家节约大量的发电和输配电投资。举个简单的例子, 以8%~10%的输电线损计算, 我国每年输电线损达3个三峡水电站全年的发电量。建在用户端的分布式能源系统由于不需要通过电网供能, 因此可以避免输电线损和节约大量的输配电投资。如考虑建设电厂的费用, 节约的资金将更为惊人。另外, 分布式能源系统的投资出自用户, 而电厂和输配电投资出自国家。能节约线损和国家投资的事何乐而不为。

(2) 市场经济原则下的自由选择权利。能源安全有两层含义, 即国家能源安全和用户能源安全。国家能源安全体系应是对最终用户能源安全的保障。最近美国纽约再次大面积停电的事实, 进一步说明了集中供电系统的脆弱和对用户能源安全保障的不完整性。分布式能源系统实际上是对单一的集中供能系统的补充, 它可以使用户更有效地计划能源消费和避免电网停电给自己带来的经济损失。在电网有供电的社会职责、却无断电赔偿责任的条件下, 用户自由选择供能方式应是用户在市场经济原则下的基本权利。

(3) 分布式能源是国家电网的一种有益补充。从国家角度看, 分布式能源系统的全面发展, 与电力部门没有根本利益冲突, 而且在很大程度上可减轻发电和输配电部门的压力, 应视为集中供能的一种有益补充, 特别是在电网无力覆盖的边远地区和其他公用事业领域。这一点在绝大多数国家都已得到充分的验证。

2 柔性直流输电技术

进入20世纪90年代以后, 新型金属氧化物半导体器件-绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 首先在工业驱动装置上得到了广泛的应用。1990年, 加拿大Mc Gill大学的Boon-Teck Ooi等提出了用脉宽调制技术 (PWM) 控制的电压源换流器 (VSC) 进行直流输电 (HVDC) 的概念。2个著名的制造商将这种使用VSC的直流输电新技术用商标命名为HVDC Light和HVDC-PLUS, 这里PLUS, 表示通用电力连接系统 (Power Link Universal System) 的意思。

轻型柔性直流输电技术是在VSC和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 基础上开发出来的一种新型的输电技术。它基于VSC技术, 利用IGBT的开关迅速的转换电网工作点并且独立的控制有功和无功功率, 从而能够实现特定条件下对有功功率和无功功率的最佳控制。系统存在2个基本元素:换流站和一对电缆。换流站是电压源换流站, 几乎不需要人去维护, 可以远程控制或者根据相邻的交流系统进行自动控制, 换流站之间不需要通信。

2.1 轻型柔性直流输电优势

轻型柔性直流输电主要优势[11,12,13]有以下几点。

(1) 独立的电力传输和电能质量控制。轻型柔性直流输电系统可以在操作范围内对有功和无功进行完全的独立控制。轻型柔性直流输电不需要依靠交流系统的能力来维持电压和频率稳定。与传统直流输电所不同, 短路容量显得并不重要。轻型柔性直流输电可以向缺乏同步机的电网馈送负荷。

(2) 电能反转。轻型直流输电系统可以在不改变控制方式、不转换滤波、不关断换流站的情况下快速地转换功率方向。在这个过程中直流电流方向改变, 而直流电压方向没有变化 (传统直流输电电压改变) , 这有利于既能方便地控制潮流又具有较高可靠性的并联多端直流系统。

(3) 增加现有系统的传输容量。轻型柔性直流输电换流站对于电压的快速精确控制能力可使传输能力达到上限, 瞬时的过电压可通过快速的无功功率反应消除。同时更高的电压等级允许在不超过电流限制的情况下传输更多的电能。此外由于交流侧电流可调, 则不会增加系统的短路容量, 这意味着增加新的直流输电线路后, 交流系统的保护整定基本不需要改变。

(4) 对无功功率的自由补偿。轻型柔性直流输电不仅不需要交流侧提供无功补偿而且能起到静止同步补偿器 (STATCOM) 的作用, 即动态补偿交流母线的无功功率, 稳定交流母线电压。这意味着故障时, 系统既可以提供有功功率的紧急支援又可以提供无功功率的紧急支援, 从而提高系统电压和功角的稳定性。

(5) 孤岛操作和异步网络连接。轻型柔性直流输电换流站通常跟随连接网络的交流电压。电压的大小和频率由整流站的控制系统决定, 而且2个换流站是完全独立的, 所以完全可以工作在孤岛状态下和异步系统的直流连接, 这些都是传统交流系统无法实现的。

2.2 轻型直流输电意义

轻型柔性直流输电网络结构如图1所示。

(1) 城市电力供应。通过增加新的交流线路来给城市增加供电非常昂贵且很难得到许可证。而轻型柔性直流输电系统只需要很少的空间并且可以输送更多的电力, 同时轻型柔性直流输电系统不会增加直流网络的直流。因此对于城市供电的扩容, 柔性直流输电系统是最佳的解决方案。

(2) 分布式发电。分布式发电装置是指小型的与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第二方所有, 用以满足电力系统和用户特定的要求, 如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电, 节省输变电投资、提高供电可靠性等等。这些电源比较分散, 且有些电源输出的电力难以直接并入交流电网, 例如燃料电池输出的是直流电压。因此轻型柔性交流配电系统为分布式电源的并网提供了可行的技术平台。

(3) 大中城市交直流混合供电。现代化的社会要求更高的供电可靠性和电能质量。由于现代化大都市供电负荷密度大, 供电方式复杂, 可靠性要求高, 还要求考虑更大的发展灵活性, 以适应供电负荷不断增加和供电网升级的需要, 因此可采用直流配电系统代替或配合传统的交流中低压输电系统, 将电能直接送往负荷中心的换流站, 再逆变为交流电, 为用户供电。该方法不仅提高了输送容量, 而且提高了供电可靠性。由于整流站不需要功率反转, 因此从经济和技术的角度考虑, 整流站采用电流源换流器 (CSC) , 逆变站采用VSC换流器。

(4) 弱系统间的互联。弱系统一般都远离主网, 交流线到主网的跳闸次数较高, 系统稳定性较差。但是随着经济的发展, 弱电网地区有更大的容量需求, 随着负荷的增加, 不稳定可能引起更频繁的跳闸, 线路的功率振荡会减少可用的有功容量, 且不能接受功率环流。

3 应用实例

3.1 哥特兰岛工程

1999年6月, 连接瑞典哥特兰岛北部和维斯比城的柔性HVDC传输线工程投入运行。这是世界上第一个商业化运行的VSC-HVDC系统, 风电场与公共电网的联网情况如图2所示。

由于可再生能源的开发, 在哥特兰岛南部安装了40 MW的风力发电设备, 而且正在兴建更多的风电场。因为风力发电机的操作条件受到电压波动和无功变化的影响, 需要更大的电力传输容量以及更好的方法保证传输质量。柔性HVDC技术的优良性能可以解决风电场中的电能质量问题, 即电压和无功支撑, 而且以地下电缆传输电能, 对环境的影响相对较小, 这些有利条件促使当地政府决定修建了这条VSC-HVDC输电线路, 从投运到现在运行良好, 产生了巨大的经济与环保效益。

3.2 Tjashreborg工程

这是VSC-HVDC用于风力发电的又一个实例, 也是丹麦修建的第一个VSC-HVDC示范工程, 海上风电场与公共电网的联网情况如图3所示。

丹麦能源部门修建了5个利用海风发电的风电场, 每个风电场装机容量约为150 MW。预计在今后30年内还将逐步增加大约4 000 MW的风力发电装机容量, 约占总装机容量的40%~50%。由于大量的风力发电设备引入电网, 必然会对整个电网产生严重影响。风力发电的不稳定性会影响整个电网的电能质量, 同时也会引起电压控制和无功补偿问题。为此, 丹麦ELTRA公司在Tjashreborg建设了最大传输容量为8 Mvar/7.2 MW的柔性HVDC示范工程, 并于2000年9月正式投运, 到目前为止运行效果非常好。

4 结束语

3.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇三

摘 要：在新时代下，智能电网已成为全球电力工业发展领域关注的核心内容，引领电网发展方向。就智能电网技术而言，属于新型电力技术，具有经济性、可靠性等特点，被广泛应用到全球先进国家电网建设中，发挥着不可替代的作用，能够有效降低电力传输环节发生的线损风险率，确保电力系统处于安全、稳定运行中，具备较好的运营效益，拥有更加广阔的发展前景。

关键词：智能电网技术；现状；发展

中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-151-2

0 引言

就电网而言，在国民经济发展过程中，扮演着多重角色，优化能源结构，确保能源安全等。随着电力市场化进程日益加快，数字经济持续发展，用户在电能可靠性、电能质量方面提出了新的更高要求。加上可再生能源等分布式电资源数量持续增加，传统网络无法满足客观要求，必须高效利用各种能源。随之，智能电网概念被提出，逐渐成为全球范围内谈论的火热话题，发展智能电网已成为抢占未来低碳经济制高点的关键性战略措施，掀起一股启动智能电网建设IT产业的数字化革命、新能源热潮。为此，需要全面而客观地分析我国智能电网技术的现状，采取可行的措施加以优化完善，促使智能电网不断向前发展，成为世界电网发展的新趋势。

1 我国智能电网技术现状

1.1 发电和储能技术

站在能源应用角度，电能生产的发电、输电、变电、配电、用电是能源转化为电能的全过程。在此过程中，环境会受到严重的影响，发电环节是最具节能空间的环节。而这也是智能电网能够有效接入多种电能形式，比如，风电、太阳能。分布式储能、分布式发电是分布式电源的核心组成元素，风力发电技术、太阳能发电技术、潮汐能发电技术等分布式发电技术。就分布式储能装置而言，也是由多种元素组合而成，比如，机械蓄能、超导蓄能。对于分布式电源来说，和电力负荷中心非常靠近，能够在一定程度上降低电网在扩展方面的客观需求，确保供电更加安全、可靠，新阶段被广泛应用到不同领域中，发挥着不可替代的作用，能够有效减轻温室气体对大气环境造成的危害，提高大气环境质量。就我国而言，太阳能以及风能发电主要集中在西北、北部的草原和沙漠地区，但其分布极其不均匀，又受到天气的严重影响，具有鲜明的“间歇性、波动性”特点，加上接入电网之间的距离也不短，大大增加了工作难度。

1.2 输变电技术

1.2.1 特高压输电技术、电力电子技术

就特高压输电技术而言，是指500kV交流电、500kV直流电以及750kV交流电以上的输电技术，直流高压输电技术、交流特高压输电技术是其核心组成要素。我国一直以来都特别重视这种特高压输电技术的研究，已有将近40年的研究史，并不是朝着单一方向研究的，比如，远距离电力系统互联、实现远距离输电。就电力电子技术来说，它对技术方面提出了新的更高要求，在这方面需要面对更多新的挑战。当然，电子技术的持续发展符合电力系统在技术方面的高要求，能够满足电力系统的高技术要求。在新时代下，电力电子技术被广泛应用到电力系统的不同环节中，即发电、输送电、配电、用电，发挥着不同的作用。但在电力系统中，电力电子技术所具有的功能、作用主要体现在全控型的大功率电力电子器件、DSP数字控制技术。就DSP数字控制技术而言，也是由多种元素组合而成，比如，动态电压恢复器、智能电子装置。图1是特高压输电技术原理结构图。

1.2.2 智能变电站技术、智能调度技术

在电网系统运行中，变电站占据核心位置，发挥着不可替代的作用。它主要是在变压器作用下，有效实现不同等级电压转换，在一定程度上降低电能损耗。对于智能变电站来说，是由相关先进技术集合而成的，在网络通信平台作用下，变电站具有多样化的功能，比如，采集、测量、控制数据信息，为电力系统的可靠运行提供有利保障。智能一次技术、智能二次技术、高速光纤网络技术是智能变电站技术，在这三种技术作用下，变电站的自动化才得以实现，也会电网调度提供具有参考价值的数据信息。

在智能电网建设过程中，智能调度系统建设是不可忽视的关键性环节，在扩展当下电网调度控制中心的基础上，以智能电网调度技术为中心，能够全方位提升控制中心，驾驭大电网，提高资源利用率，为实现科学化管理、高效能调度做好铺垫。图2是智能调度解决方案的拓扑结构图。

2 我国智能电网未来发展方向

就智能电网来说，其未来发展方向主要体现在这些方面。首先，分布协调。它主要以MAS为首要前提，并以该技术为中心构建成具有特殊功能的Agnet系统，能够为构建综合性的系统做好铺垫，具有鲜明的“超规模、光分布、强适应”特点。在此基础上，该系统可以有效操作、连接不同系统间的功能，优化利用各项电网资源。其次，分布形式的能源系统。它主要包含了这几个方面的内容，即发电、储能、需求提供能源。就需求提供能源来说，主要是指在智能电网作用下，快速集成用户客观需求资源，可以在不同情况下协调配置电能客观需求，但必须以DSB市场多元化的功能、软件、技术作为重要的条件，才能更好地实现自身多样化功能。最后，还需要不断开发、利用便捷的仿真决策技术，为智能电网的各方面提供关键性的数据信息，比如，智能电网的运行、调度。此外，实现具有综合决策功能的运行系统，能够在最短的时间内从海量数据信息中准确找到用于决策中的重要参考信息数据，确保运营者、管理者科学决策。

3 结语

总而言之，我国经济社会逐渐步入转型的新阶段，需要不断加大电网建设、发展力度，确保电网运行系统处于安全、稳定运行中。但我国智能电网技术研究起步较晚，这是一项系统而复杂的工程，建设周期较长，难度较大，需要长期不懈的努力，必须优化利用智能电网技术，逐渐提高应用的层次、水平，有效解决存在的问题，促进智能电网更好更快向前发展，使其更好地发挥自身多样化功能，实现较好的“经济、社会、生态”三效益，不断向国民经济注入新鲜的血液，不断促进国民经济持续发展，不断增强我国的综合实力。

参 考 文 献

[1] 高财根，宋常青.浅析智能电网技术在我国的发展及应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012，01：279-282.

[2] 郭新海.智能电网技术的研究现状及发展趋势[J].电子世界，2013，19：58-59.

[3] 罗文科.浅析智能电网技术的现状与发展[J].通讯世界，2014，10：76-77.

4.智能电网关键技术的研究 篇四

511883 王重阳

（清华大学电力工程学院广州）

摘 要：本文对智能电网关键技术进行了具体阐述，主要是量测、通信、信息管理、调度、电力电子和分布式能源接入等方面。最后借助美国智能电网研究应用情况，对智能电网技术实现的功能进行了归纳和评述。

关键词：智能电网；关键技术；电力；电子；发展引言

智能电网并不是一个全新概念，它是随着技术发展和业务需要而逐步形成的，国内外相关研究机构很早就展开对智能电网领域的研究探索，各国政府和电网公司也开始将发展智能电网作为解决能源问题的良药。智能电网却无统一的定义，这个术语来自smart grid(可译为灵巧电网)，也有人称为intelligen t grid(智能电网).其实，智能电网不是一个特定的技术词汇，也不是一个“新技术领域”，它只是对现代电网的概括性的描述，主要侧重现代电网的两个基本特征:(1)主要的电气设备和电网的参数可以通过先进的双向信息通信系统，实施 灵活控制，保证电网安全经济运行;(2)供电方通过“智能配电设备”，向用户提供可靠、优质、个性化的电能供应，实施需求侧管理，节约资源。智能电网发展研究简介

世界经济发展与人类生存环境面临的形势：

环境：全球气候变化、自然灾害频发、污染严重、沙漠化、城市面临挑战、“高碳”经济、温室效应、冰川融化等;

能源：传统能源的日益短缺、新能源、可再生能拥、国家能源安全、可持续发展造福子孙后代„

技术：需要智能电网帮助电力行业推动技术创新，实现技术转型确保电力可靠供应.2.1 国外智能电网发展

早在2003年美国电力研究院（EPRI）就已经将未来电网定义为“智能电网”，同年6月，美国能源部输配电办公室发布的“Grid 2030：电力的下一个100年的国家设想”的报告描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2004年美国Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己对“智能电网”的理解。美国PJM（宾夕法尼亚—新泽西—马里兰互联电网）公司在2006年底完成的战略规划将智能电网建设作为其发展愿景。2008年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)宣布成为全美第一个智能电网城市，家庭用户可以和电网互动，了解实时电价，合理安排用电；同时电网还可以根据实际情况进行电力的实时调配，提高供电可靠性。

2001年意大利的电力公司就安装和改造了3000万台智能电表，建立起了智能化计量网络，欧洲其他国家也将智能网络作为一项革命进行推广。2006年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 Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)明确强调欧洲已经进入一个新能源时代，而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。

其他国家也纷纷启动智能电网相关研究和建设规划。日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验；韩国计划在2011年前建立一个“智能电网”综合性试点项目，届时能提高该国环保能源的能力；澳大利亚政府在最新的预

算案中已划拨1亿澳元用于智能电网建设。

2.2 国内智能电网发展

随着我国经济的快速发展，对电力的需求日益增强，而国内能源结构不合理、能源分布不均衡严重制约电力行业的发展。特高压电网解决了远距离、大容量输电问题，在一定程度上解决了能源输送问题，但“重电源轻电网”导致供电可靠性较低，同时网架结构薄弱则限制了新能源有效利用。为了解决这些问题，国内电网企业也开始寻求利用信息技术提高电网运营能力，而智能电网则是一个重要的研究方向。

2007年10月，华东电网正式启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目。2008年4月，在前期智能电网研究成果的基础上，华东电网启动高级调度中心项目群建设，该项目是智能电网建设蓝图“三步走”的第一阶段“巩固提升”的重点内容。

从2007年华北电网公司开始进行智能电网相关的研究和建设，致力于打造智能调度体系，为智能输电网奠定基础；建立企业级服务总线，搭建智能电网信息架构；超前研发清洁能源关键技术，做好可再生能源并网准备；结合客户信息采集系统，试点建设智能供电网。2009年华北电网将在前期工作的基础上，深度体会国网公司建设中国特色智能电网的概念、理论，结合华北特色大力建设智能电网，制定智能电网发展规划和实施方案，继续推进智能电网的研究和建设。

2009年初，国家电网公司启动了“坚强智能电网体系研究报告”、“坚强智能电网综合研究报告”和“智能电网关键技术研究框架”等重要课题的研究。通过积极探索国内外智能电网技术发展动态，分析中国坚强智能电网技术需求，调研中国智能电网建设已有技术基础，揭示坚强智能电网的内涵与特征，制定了坚强智能电网总目标、技术框架体系与实施计划等。2009年5月21日，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式宣布将建设“坚强的智能电网”，并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案。随后国家电网公司将智能电网技术作为2009年科技重点工作领域之一，研究方向的确定和研究框架项目的实施，将会使智能电网脱离概念炒作阶段，正式进入规划建设阶段。智能电网关键技术

我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，包括：信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电，变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。实际上，目前我国数字化电网建设可以算是智能电网的雏形。

总之，智能化电力设备最终的技术要求将达到：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。

3.1 参考量测技术

参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。

对于电力公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支

持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力公司的其他业务所用。

未来的数字保护将嵌入计算机代理程序，极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

3.2 智能电网通信技术

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。

适用于智能电网的通信技术需具备以下特征：一是具备双向性、实时性、可靠性特征，出于安全性考虑理论上应是与公网隔离的电力通信专网。二是具备技术先进性，能够承载智能电网现有业务和未来扩展业务。三是最好具备自主知识产权，可具有面向电力智能电网业务的定制开发和业务升级能力。

作为国家电网公司从事骨干信息通信网络建设、运行管理的直属公司，国网信息通信有限公司高度重视智能电网建设工作，积极开展相关前期研究工作，并着力推进有关信息通信技术（ICT）的软硬件产品研发，开展新一代电力信息通信（ICT）网络模式研究,加快信息通信产业化发展。

电力客户用电信息采集系统是智能电网的重要组成部分，信通公司积极参与其中与信息通信专业相关的研究，向国家电网公司提交了通信专题技术报告。同时，积极推进产业化进程，进一步完善了用电信息采集主站软件平台、基于电力线宽带通信技术的采集器等产品。智能电网客户服务是智能电网用电环节的重要组成部分，是实现电网与客户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平的重要手段。信通公司将智能电网客户服务试点分别设立在北京莲香园小区和阜成路95号院。其中，阜成路95号院试点以光纤入户为主要特点，以机顶盒和电视机为展现手段，实现三表抄收和查询、物业、配送、网络增值等一系列特色服务，体现出良好的交互性和智能化特色。

3.3 信息管理系统

智能电网中的信息管理系统应主要包括采集与处理、分析、集成、显示、信息安全等五个功能。

信息采集与处理。主要包括详尽的实时数据采集系统、分布式的数据采集和处理服务、智能电子设备(intelligent electronic device，IED)资源的动态共享、大容量高速存取、冗余备用、精确数据对时等。

信息分析。对经过采集、处理和集成后的信息进行业务分析，是开展电网相关业务的重要辅助工具。纵向包括“发电–输电–配电–需求侧”四级产业链业务分析和“国家–大区–省级–地县”四级电网信息分析。横向包括发电计划、停电管理、资产管理、维护管理、生产优化、风险管理、市场运作、负荷管理、客户关系管理、财务管理、人力资源管理等业务模块分析。

信息集成。智能电网的信息系统在纵向上要实现产业链信息集成和电网信息集成，横向上要实现各级电网企业内部业务的信息集成。

（4）信息显示。为各类型用户提供个性化的可视化界面，需要合理运用平面显示、三维动画、语音识别、触摸屏、地理信息系统(GIS)等视频和音频技术。

（5）信息安全。智能电网必须明确各利益主体的保密程度和权限，并保护其资料和经济利益。因此，必须研究复杂大系统下的网络生存、主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码等技术。

3.4 智能调度技术

智能调度是智能电网建设中的重要环节，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。

现有的调度自动化系统面临着许多问题，包括非自动、信息的杂乱、控制过程不安全、集中式控制方法缺乏、事故决策困难等。为适应大电网、特高压以及智能电网的建设运行管理要求，实现调度业务的科学决策、电网运行的高效管理、电网异常及事故的快速响应，必须对智能调度加以分析研究。

为加快推进智能电网调度技术支持系统总体设计和应用功能规范编写工作，国网电力科学研究院受国家电力调度中心委托，承担智能电网调度技术支持系统总体设计工作。2009年7月6日至18日，在国调中心带领下，国网电科院工作组顺利完成智能电网调度技术支持系统总体设计，并讨论确定智能电网调度技术支持系统功能规范体系，为一体化智能电网调度技术支持系统的快速有序建设提供指导。国网电科院工作组成员全程参与了智能电网调度技术支持系统基础平台和四大应用的总体设计，承担并顺利完成调度计划应用、安全校核应用和调度管理应用的功能流程和总体设计。

3.5 高级电力电子技术

电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术，节能效果可达10%～40%，可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目前，半导体功率元器件向高压化、大容量化发展，电力电子产业出现了以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术，以智能开关为代表的同步开断技术，以及以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。

柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一，将电力电子技术与现代控制技术相结合，通过对电力系统参数的连续调节控制，从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。

高压直流输电技术对于远距离输电、高压直流输电拥有独特的优势。其中，轻型直流输电系统采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器，使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电，未来还可用于城市配电系统，接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。

高压变频技术最大的优点是节电率一般可达30%左右，但缺点是成本高，并产生高次谐波污染电网。同步开断(智能开关)技术是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前，高压开关大都是机械开关，开断时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。

实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。

3.6 分布式能源接入技术

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入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，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。

分布式电源（DER）的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏电源、燃料电池和储能装置（如飞轮、超级电容器、超导磁能存储、液流电池和钠硫蓄电池等）。一般来说，其容量从1kW到10MW。配电网中的DER由于靠近负荷中心，降低了对电网扩展的需要，并提高了供电可靠性，因此得到广泛采用。特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源，在许多国家政府政策上的大力支持下，迅速增长。目前，在北欧的几个国家，DER已拥有30%以上的发电量分额。在美国DER目前只占总容量的7%，而预期到2020年时这一份额将达25%。

大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行，彻底改变了传统的配电系统单向潮流的特点，要求系统使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。然而，通过高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中来并协调运行，将可带来巨大的效益。除了节省对输电网的投资外，它可提高全系统的可靠性和效率，提供对电网的紧急功率和峰荷电力支持，及其他一些辅助服务功能，如无功支持、电能质量改善等；同时，它也为系统运行提供了巨大的灵活性。如在风暴和冰雪天气下，当大电网遭到严重破坏时，这些分布式电源可自行形成孤岛或微网向医院、交通枢纽和广播电视等重要用户提供应急供电。小结

本文对智能电网的发展过程及国内外现状作了论述和分析，而且详细论述了智能电网各项关键技术如调度、输电、变电、配电、用电等领域，信息技术领域、数字化变电站技术等，提出了智能电网技术发展是一个渐进的过程。鉴于中国经济和电力负荷的高速发展，能源和负荷分布不均，发展特高压电网及其它各级电网是目前中国电网建设的重点，所以对此必须密切跟踪和深入研究。

参考文献：

[1]周世平．湖北工业大学学报．2010 年2 月25卷1期

[2朱文坚, 刘小康．智能电网的关键技术．广州：华南理工大学出版社，2009

[3]李世辉，李秀彦，卞京，冯浩．智能电网关键技术研究与应用．价值工程，2012年26期

[4]周霭明．智能电网技术．同济大学出版社，2011

[5]唐忠，杨春旭，崔吴杨．智能电网关键技术及其与物联网技术的融合 ．上海电力学院学报，Vol.27.No.5.Oct.2011

5.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇五

传统的防火墙分为包过滤型和代理型，他们都有各自的缺点与局限性。随着计算机安全技术的发展和用户对防火墙功能要求的提高，目前出现一种新型防火墙，那就是“分布式防火墙”，英文名为“Distributed Firewalls”。它是在目前传统的边界式防火墙基础上开发的。但目前主要是以软件形式出现的，也有一些国际著名网络设备开发商开发生产了：集成分布式防火墙技术的硬件分布式防火墙，做成嵌入式防火墙PCI卡或PCMCIA卡的形式，但负责集中管理的还是一个服务器软件。因为是将分布式防火墙技术集成在硬件上，所以通常称之为“嵌入式防火墙”，其实其核心技术就是“分布式防火墙”技术。

1．分布式防火墙的产生

1．1 传统防火墙的缺陷

传统防火墙根据所采用的技术，可以分为包过滤型和代理型。下面重点介绍包过滤型防火墙和应用网关防火墙的原理及其缺点。

包过滤防火墙的工作原理：包过滤技术包括两种基本类型：无状态检查的包过滤和有状态检查的包过滤，其区别在于后者通过记住防火墙的所有通信状态，并根据状态信息来过滤整个通信流，而不仅仅是包。包过滤是在IP层实现的，因此，它可以只用路由器完成。包过滤根据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口及包传递方向等报头信息来判断是否允许包通过。过滤用户定义的内容，如IP地址。其工作原理是系统在网络层检查数据包，与应用层无关，包过滤器的应用非常广泛，因为CPU用来处理包过滤的时间可以忽略不计。而且这种防护措施透明，合法用户在进出网络时，根本感觉不到它的存在，使用起来很方便。这样系统就具有很好的传输性能，易扩展。但是这种防火墙不太安全，因为系统对应用层信息无感知――也就是说，它们不理解通信的内容，不能在用户级别上进行过滤，即不能识别不同的用户和防止IP地址的盗用。如果攻击者把自己主机的IP地址设成一个合法主机的IP地址，就可以很轻易地通过包过滤器，这样更容易被黑客攻破。基于这种工作机制，包过滤防火墙有以下缺陷：

（1）特洛伊木马使包过滤器失效；

（2）第0个分段中便过滤TCP；

（3）只能访问部分数据包的头信息；

（4）不能保存来自于通信和应用的状态信息；

（5）处理信息的能力有限。

（6）允许1024以上的端口通过； 应用网关防火墙也存在着许多缺陷：

（1）不能为UDP、RPC等协议族提供代理；

（2）可提供的服务数和伸缩性也有限；

（3）不能被设置为网络透明工作；

（4）容易消除阻断的URL；

（5）无法保护操作系统；

（6）管理复杂，影响系统的整体性能等。

基于上述原因，一种新型的防火墙技术，分布式防火墙（Distributed Firewalls）技术产生了。它可以很好地解决边界防火墙以上的不足，它通过把防火墙的安全防护系统延伸到网络中各台主机，一方面有效地保证了用户的投资不会很高，另一方面给网络带来全面的安全防护。

1．2 分布式防火墙定义

1．广义分布式防火墙

防火墙是一道介于开放的、不安全的公共网与信息、资源汇集的内部网之间的屏障，由一个或一组系统组成。

图

（二）其工作原理由图所示。

广义分布式防火墙是一种全新的防火墙体系结构，包括网络防火墙、主机防火墙和中心管理三部分：

（1）网络防火墙（Network Firewall）：用于内部网与外部网之间(即传统的边界防火墙)和内部网与子网之间的防护产品，后者区别于前者的一个特征是需要支持内部网可能有的IP和非IP协议。

（2）主机防火墙（Host Firewall）：有纯软件和硬件两种产品，是用于对网络的服务器和桌面机进行防护。它是作用在同一内部子网之间的工作站与服务器之间，以确保内部网络服务器的安全。它达到了应用层的安全防护，比起网络层更加彻底。

（3）中心管理（Central Management）：这是一个防火墙服务器管理软件，负责总体安全策略的策划、管理、分发及日志的汇总。这是新的防火墙的管理功能，也是以前传统边界防火墙所不具有的。

2．分布式防火墙的特点

综合起来分布式防火墙技术具有以下几个主要特点：

1．保护全面性

分布式防火墙把Internet和内部网络均视为“不友好的”。它们对个人计算机进行保护的方式如同边界防火墙对整个网络进行保护一样。对于Web服务器来说，分布式防火墙进行配置后能够阻止一些非必要的协议，如HTTP 和 HTTPS之外的协议通过，从而阻止了非法入侵的发生，同时还具有入侵检测及防护功能。

2．主机驻留性

分布式防火墙是一种主机驻留式的安全系统。主机防火墙对分布式防火墙体系结构的突出贡献是，使安全策略不仅仅停留在网络与网络之间，而是把安全策略推广延伸到每个网络末端。

3．嵌入操作系统内核

主要是针对目前的纯软件式分布式防火墙。操作系统自身存在许多安全漏洞，运行在其上的应用软件无一不受到威胁。分布式主机防火墙也运行在主机上，所以其运行机制是主机防火墙的关键技术之一。为自身的安全和彻底堵住操作系统的漏洞，主机防火墙的安全监测核心引擎要以嵌入操作系统内核的形态运行，直接接管网卡，在把所有数据包进行检查后再提交操作系统。为实现这样的运行机制，除防火墙厂商自身的开发技术外，与操作系统厂商的技术合作也是必要的条件，因为这需要一些操作系统不公开内部技术接口。

4．类似个人防火墙

针对桌面应用的狭义分布式防火墙与个人防火墙有相似之处，如都对应个人系统，但两者的差别又是本质的。首先，它们的管理方式不同，个人防火墙的安全策略由系统使用者自己设置，目标是防止外部攻击;而针对桌面应用的狭义防火墙的安全策略是由管理员统一设置，除了对该桌面系统起到保护作用外，还对该桌面系统的对外访问加以控制，并且这种安全机制是使用者不能改动的。其次，个人防火墙面向个人用户，而针对桌面应用的狭义防火墙面向的是企业级用户，是企业级安全解决方案的组成部分。

5．适用于服务器托管

不同的托管用户都有不同数量的服务器在数据中心托管，服务器上也有不同的应用。对于安装了中心管理系统的管理终端，数据中心安全服务部门的技术人员可以对所有在数据中心委托安全服务的服务器的安全状况进行监控，并提供有关的安全日志记录。3．分布式防火墙的优点

综合起来这种新的防火墙技术具有以下几个主要优点：

1．分布式体系结构保护内网安全

分布式的系统构架能够满足不同形态和规模的网络，能够适应网络结构和规模的变化，系统的灵活性得到充分的体现。[5]分布式的安全思路是在保证每个节点安全的前提上，达到整个网络的安全，某个节点的脆弱环节不会导致整个网络的安全遭到破坏。因此，创新的分布式的体系架构对于内网和移动办公的防黑和防木马、防病毒都起到很好的防护作用。

2．集中管理

独特的集中管理方式，对所有节点的管理可以通过统一的安全策略管理服务器来完成。中央策略管理服务器是一个集成的管理环境，负责给各个节点分发安全策略，记录客户端的工作状态，记录客户端强制复制的日志，记录服务器日志，并可以生成，指派，扫描和检查所有的客户端安全策略。通过集中管理控制中心，统一制定和分发安全策略，真正做到多主机统一管理，最终用户“零”负担。同时，通过不同的集中管理控制策略的制定，还可以对最终用户的上网行为进行控制。

3．中央控制策略动态更新

管理员在管理服务器更新安全策略之后，会在很短的时间内动态分发到各个客户端节点，只要客户端的机器空闲，客户端就会自动从统一策略服务器更新策略，用户也可以手动启动安全策略更新程序。客户端将会自动加载这些新的安全策略。安全策略在网络传输的过程中是以加密的形式完成的，不会被黑客窃听安全策略的具体内容。同时客户端所自行采用的安全策略只能比统一分发的中央控制策略的安全级别更高，不可以低于统一分发的中央控制策略的安全级别。

4．系统扩展性增强

分布式防火墙随系统扩充提供了安全防护无限扩充的能力。因为分布式防火墙分布在整个企业的网络或服务器中，所以它具有无限制的扩展能力。随着网络的增长，它们的处理负荷也在网络中进一步分布，因此它们的高性能可以持续保持住。而不会像边界式防火墙一样随着网络规模的增大而不堪重负。

4．分布式防火墙的主要功能

综合起来分布式防火墙技术具有以下几个主要功能：

1．控制网络连接（包过滤、基于状态的过滤）

2．应用访问控制

3．网络状态监控

4．入侵检测

5．防御黑客攻击

6．脚本过滤（对常见的各种脚本，如JavaScript、VBScript等ActiveX脚本进行分析检查）

7．日志管理

8．客户端定制的安全策略

9．对安全策略、日志和数据库的备份

10．统一的安全策略管理服务器 5．分布式防火墙技术的发展

随着分布式防火墙技术的不断发展，未来分布式防火墙技术将主要向两个方向发展：分布式主动型防火墙技术和分布式智能型防火墙技术。

1．分布式主动型防火墙

随着分布式防火墙技术的不断发展，未来分布式防火墙技术将向分布式主动型防火墙技术发展。不是被动地防止攻击，而是将内部的攻击拒绝在攻击者处。有效防止来自内部的拒绝服务攻击，使服务器能正常提供服务，从而克服分布式防火墙在防止拒绝服务攻击上的不足。

2．分布式智能型防火墙

分布式智能型防火墙是未来分布式防火墙发展的另一个方向。它具有以下几个特点：

（1）透明流量分担技术

保证了防火墙能够加大带宽，同时又起到双机设备的作用，显著提高防火墙的可用性。其巨大的吞吐能力，保证了客户网络巨大数据流的来往，并且不会影响网络速度和性能。

（2）内核集成IPS模块

分布式智能型防火墙将IPS作为一个模块集成到里面，直接在主干上直接监测并且阻断供给，更高效更安全。并且，如果单独放置IPS，那么这些DOS攻击以及防扫描的工作就被提到了应用空间去完成，显然没有集成之后的IPS直接在防火墙的内核处理的效率和稳定性高。

（3）预置防IP欺骗策略

智能型分布式防火墙的“防黒客”功能，能够对IP欺骗，碎片攻击，源路由攻击，DOS攻击等各种黑客攻击进行有效的抵抗和防御。

结论：

6.智能电网提出背景及关键技术 篇六

一、智能电网概述

智能电网提出的技术与国家战略背景：

“互联网”的普及、电子信息技术及计算机软件技术的飞速发展，大大推动了全球信息化进程。“地球村”、“数字地球”等概念逐渐体现了人类信息交流的时空跨越，速度与效率的倍增。

“物联网”应用趋势，建立人与物、物与物之间的联系，随着新一代互联网协议IPV6的部署，IP地址不再受限，为物联网扫除了网络容量的限制。

“智能电网”，电网设备的智能化、数字化与网络化为电网的信息化、互动化与自动化创造了条件。

中国最新定义为：统一坚强智能电网，（统一是前提，含统一规划、统一标准、统一建设；智能为感知、自律、自主、自愈、自学习、自适应、自调节、分析与决策，体现安全可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动、友好开放）

智能电网历程（大事记要）：

2003年美国电科院首先提出《智能电网研究框架》，能源部随即发布2030智能电网计划（Grid2030计划-Itelligrid）。

2006年，欧盟智能电网论坛推出了《欧洲智能电网技术框架》-Smartgrid。2008年，华东电网公司和华北电网公司分别提出了建设智能电网的远景和实施方案。

2009年1月，奥巴马宣布全面启动新能源与智能电网项目，全世界随之掀起了一股智能电网热潮。

2009年3月，国家电网公司首提“建设坚强智能电网”，拉开中国建设智能电网的序幕。

2009年4月17日美国白宫公布首批40多亿智能电网资助计划。

2009年4月下旬，国家电网公司组织三个智能电网考察团赴美国和欧洲考察，回国后开始组织编写国家电网智能电网综合研究报告。

2009年5月中旬，中国电科院建立智能电网研究中心。

2009年5月18日，美国商务部、能源部汇集业界主要机构与公司，讨论并通过第一批16个智能电网行业标准，美国智能电网建设进入全面启动阶段。

2009年5月21日，国网公司提出“加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的统一坚强智能电网的目标”。

2009年6月，国家电网科技部组织智能配电和数字化变电站技术研讨。下旬，国家电网总部成立“智能电网部”。

2009年7月，总投资25亿元的全国首家智能电网产业园项目在扬州正式启动，下旬，国家电网正式确认在上海世博园区建立智能电网综合示范工程。

二、国家规划与行业动态

中国在09年开始快速布局智能电网建设，有经济与政治的综合考量，一

方面为应对金融危机、推动新的经济需求、刺激经济发展；另一方面为发展低碳经济、推动节能环保，加速弱电与强电的集约发展，形成新的技术制高点，使宏大统一的智能电网系统服务国计民生、提升国家综合实力。意义重大、任务紧迫。

美国智能电网发展规划的三个阶段：

第一阶段（~2010年）为关键技术研发和试点阶段

第二阶段（~2020年）为技术改进与市场推广阶段

第三阶段（~2030年）全面建成智能电网

中国国家电网智能电网规划的三个发展阶段：

第一阶段（~2011年）为研究标准制定与试点阶段，重点在于建设特高压网络架构，开展智能变电站试点工程以及智能配电网等示范性工程；

第二阶段（~2015年）为全面建设阶段，主要完成特高压网架建设，枢纽变电站实现智能化并初步建成智能调度中心，开展双向互动和分布式能源试点；

第三阶段（~2020年）为完善提升阶段，其目标基本与欧美的最终目标相近。

美国准备用20年时间建设智能电网，而中国却规划10年时间建成，可见中国智能电网发展的决心与紧迫性。

自从智能电网提出以来，世界各国积极响应，特别是业内企业（甚至是业外的企业，也把研发力量投入到智能电网领域）更是认真对待、积极备战。国网公司、电科院、西高所、上海电器所等牵头组织各科研院所及龙头企业研讨制定相关标准及实施细则，其中西安交大王建华书记应两院邀请提出智能电网中长期战略规划及产业建议，各电力设备一二次企业积极解读国家政策及行业技术标准，着手产品研发及技术储备。可以说智能电网是传统电力产业的一次革命，是对二次企业的重新洗牌，引起了业内高度重视。

三、智能电网的主要组成和核心技术

智能电网是电网自动化技术的进一步发展和提升，涵盖以下领域及相关技术。

（1）发电领域：主要包括大规模可再生能源、分布式能源、光伏发

电等电源的接入和协调运行技术。

（2）输电领域：主要包括大电网规划技术、电力电子技术、输电线

路运行维护技术、输电线路状态检修技术和设备全寿命周期管

理技术等。

（3）调度领域：主要包括大电网安全稳定分析与控制技术、经济运

行技术、综合预警和辅助决策技术、安全防御技术等。

（4）变电领域：主要包括变电站信息采集技术、智能传感技术、实

时监测与状态诊断技术、自适应保护技术、广域保护技术、智

能电力设备技术等。

（5）配电领域：主要包括配电网安全经济运行与控制、电能质量控

制、智能配电设备研究、大规模储能、电动汽车变电站等技术。

（6）用电领域：主要包括高级量测技术、双向互动营销技术、用户

储能技术、用户仿真技术等。

智能电网理想的构建形式：以数字化电力设备为基础，由数字化电力设备构成的网络节点，既控制能量流，同时也控制信息流，是强弱电技术相互融合的结合部。

数字化电力设备涉及的关键技术：智能传感技术、智能诊断技术、智能操作操作、专用集成电路开发技术、电磁兼容技术、网络化信息交互技术。

总之，智能化电力设备最终的技术要求将达到：测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化及信息互动化。

四、企业难得的发展机遇

7.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇七

1 分布式电源接入技术

1.1 分布式电源接入工作原理

不同于传统的配电保护系统, 分布式电源接入技术采用并网、独立的方式接入配电保护系统中, 达到扩大控电网络的目的。当分布式电源技术处于独立运行的状态时, 并未与地区的电力系统进行彻底的分离, 出现用电故障后, 可以通过自动转换装置保护用电设备。当分布式电源技术处于并联运行状态中, 存在与当地区电网独立和相互关联的运行模式, 若独立运行, 则无须将电能输入当地配电系统中;若并联运行, 将电压调整至适当的电压伏数, 再输入当地系统中。

1.2 分布式电源储电形式

大部分分布式电源并未实现连续性供电。因此, 需在分布式继电保护系统设置大容量的电能贮备装置, 才能实现分布式电源的持续性供电。目前, 主要有三种储能方式:第一, 物理储能。物理储能的方式有抽水储能、压缩储能、飞轮春储能。第二, 化学储能。主要由蓄电池进行储能。第三, 超导储能。其零件主要由超导体的电阻组成。不同的储能方式连续性发电时间也存在着很大的差异, 例如, 超导储能只适用于分级或秒级的应用。

2 分布式继电接入技术对配电系统的影响

2.1 对继电保护系统的影响

由于传统的配电系统主要采用单电源、辐射状的结构进行电能传输, 其对应的继电保护系统也相对简单。将分布式电源接入传统的配电保护系统中时, 改变了原有配电系统的结构, 分布式电源进行持续性发电时, 其支路具有分散电流的作用, 线路出现电路故障时, 通过继电保护装置的电流较小, 导致继电保护装置未能及时反馈故障信息, 从而无法对配电系统进行保护。另外, 分布式电源接入配电系统中时, 当一条线路出现问题时, 其相邻的线路可能会出现电流增大的情况, 使得该线路的继电保护系统出现误动的现象, 即继电保护系统过度保护。由此可见, 分布式电源虽然提高电源的持续发电量, 但由于原有的继电保护系统无法适应分布式电源的运作模式, 也容易造成用电困扰。

2.2 分布式电源对发电质量的影响

分布式电源在传统的配电系统中运行时, 会严重影响配电系统的发电质量。第一, 电压调控难度加大。分布式电源的接入, 大大提升了配电系统的发电量。然而, 进行持续性发电阶段, 往往会导致配电系统的电流压力增大, 出现电流不稳的情况, 当配电网络中的电流过小时, 则需重新启动分布式装置重新发电, 导致电网中的电压值浮动较大。若未对及时高负荷电网线路进行处理, 该线路易出现电压值查超标的现象。第二, 谐波异常。分布式装置属于电子型电源, 其在运行过程中, 很容易产生谐波。将分布式电源直接连入配电系统中时, 随着电流的直接通过, 电磁元件会出现磁饱现象, 影响零件的使用寿命。

2.3 分布式电网的应用技术

由于分布式电网的运用会对传统的配电系统造成影响, 进行电网设计时, 可以通过加强分布式电源并联原有配电系统的控制。建立新的管理系统, 加强对故障电路的监管。加强对分布发电系统进行整合, 设立微型电网, 提高分布式电源在并联状态时的运行能力, 削弱分布式电源个故障对整个配电系统的冲击。

3智能继电保护系统化的研究背景

随着分布式电源的广泛应用, 配电系统中电路电流过大与落后的继电保护系统之间的矛盾也随着加大。传统的配电装置中, 电网为简单的链接式结构, 电流运行方向也相对单一, 运行中并不会出现逆向功率。然而, 分布式电源装置, 其电流分支较多, 运行期间会导致电流的方向发生改变。为加强分布式电源装置与传统的配电网络的协调运行, 人们开始对继电保护系统的优化方案进行研究, 实现继电保护系统的智能化发展。

4 智能继电保护系统实践研究

4.1 智能继电保护系统的技术应用

与传统的继电保护系统相比, 智能基地保护系统采用现代化技术, 解决用电系统中存在的问题, 实现对配电系统的保护。智能继电保护系统主要应用以下几种技术。

第一, 先进设备技术, 智能电网将各种新型材料、电子技术等用于智能电网的设备中, 扩大传统电网中的电能传输性能, 提高了分布式电源电流传输的质量。

第二, 传感控制技术。通信传感技术是智能电网实现电网保护的基本条件。智能电网具有自愈性的特点, 即在实际运行的过程中, 智能电网通过对电网感应, 加强对电流运行动态的监控, 及时反馈电路故障数据, 并采取相应的手段对电路故障进行处理。

第三, 参考量测技术。参考量测技术的实质是对电路运行运行中的数据, 综合反馈给智能电网。采用参考量检测技术测量的数据具有准确性和实效性的特点, 通过对各部分运行数据的综合处理, 实现对电路系统的保护。

第四, 风偏检测技术。随着配电网络区域的扩大, 进行智能继电建设中, 受气象因素的影响较大。风偏检测装置主要安置在配电网络的主导线上, 采集气象参数、倾斜等, 将检测结果反馈给电力部门, 为相关部门的电路设计提供依据。

4.2 智能继电保护系统改革

智能保护系统具有灵敏性高、安全系数高等特点, 通过对电路故障的自动化管理, 可先将出现故障的电路进行隔离处理, 再对系统中的内置装置进行检测, 采用计算机传感技术对故障电路进行处理, 使得配电系统可以在短时内恢复至正常运行的状态, 实现对整个配电系统的智能保护作用。同时, 智能继电保护系统中采用了传感技术, 能够对电路中的电流饱和现象进行分析, 减少继电保护系统的误动现象。当电路中出现问题时, 采用特殊的计算模型对电路故障进行分析, 缩短了故障处理时间。

4.3 智能继电保护系统的实践

4.3.1 准确甄别电力故障

当分布式电路出现故障时, 通过故障电路的电路量会随之增大, 且线路两个的功率方向相同。智能继电保护系统通过甄别通过电流的大小以及功率的方向, 进行故障鉴别, 达到保护高压电路的目的。利用直流输电线路端部对故障线路进行处理, 使用平波对抗器建立一个高平分量的阻抗界面, 降低区内短路的高频分量, 使得单端的高平分量高于直流线路, 实现对配电系统的保护。当中性点分直接接地系统处于接地状态时, 故障电路的电流补偿不会对其高分频量造成影响, 呈零序电流分量, 将提取的零序电流分量与其他电路电流流向进行比较, 实现单相接地故障的电路保护设置。根据相关实验表示, 智能继电保护系统可以在短时间内对继电保护进行检测, 达到电路保护的目的。

4.3.2 新型的保护方式

对分布式变电系统进行保护时, 当单路出现问题时, 将通过该电路的最后电流值作为测量的最小依据。利用智能继电保护中的选择性保护原理, 对后备保护系统反馈的信息进行筛选, 使得后备保护系统可以对故障线路进行针对性保护。

4.3.3 增加保护功能

智能电网对故障线路进行断闸处理时, 相邻电路通过的电流会随之增大, 进行, 避免出现相邻电路过分保护的特点。针对这一现象, 智能继电保护系统中, 将电路检测装置与保护跳闸的功能进行联合设计。由电路保护装置对电流过大的状况进行检测, 若为电路短路情况, 再进行信息反馈, 进行断电保护。另外, 在传统继电保护的基础上, 利用差动保护的原理, 设置电磁、电流互感器, 减少继电保护装置的误动。智能继电保护系统中保护功能的扩大, 可有效避免分布式电源系统间的相互连接而出现的电流功率不平衡的状态。

5 结束语

现阶段, 分布式电源技术开始广泛的应用于我国的继电保护系统中, 增长了配电系统的持续性时间。根据分布式电源对继电系统的保护, 人们开始研究只能变化继电保护系统, 加强对故障线路保护。随着分布式电源和智能继电保护系统在配电系统的中的应用, 调整了传统配电系统结构, 加快了我国绿色能源开发进程。

摘要：随着经济的快速发展, 常规发电能源已经被无法满足社会发展的要求。针对继电保护系统常见的问题, 人们提出了智能继电保护系统, 促进继电保护系统的自动化、智能化发展, 并采用分布式电源接入的形式实现电力系统重构。本文分析了智能继电保护的特点, 阐述了分布式电源对智能继电保护系统的影响, 旨在提高继电保护技术。

关键词：智能继电保护,分布式电源,电力系统

参考文献

[1]郑红.对含分布式电源的配电网继电保护整定优化的研究[D].三峡大学:电力系统及其自动化, 2011.

[2]胡汉梅, 郑红, 赵军磊等.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护欲控制, 2011 (11) .

[3]胡汉梅, 郑红, 李劲.基于模拟植物生长算法的配电网继电保护整定优化的研究[J].电力系统保护欲控制, 2012 (4) .

[4]徐丙垠, 李天友, 薛永端.智能配电网建设中的继电保护问题讲座六有源配电网保护技术[J].供用电, 2012 (6) .

8.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇八

关键词：分布式能源；智能电网；发展方式

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0176-01

分布式能源系统，可以通过对普通能源的高效利用，实现资源节约与环境保护的双重目的。在能源电网环境下，更是可以对传统能源的使用实现利益最大化。尤其是在当前形势下，能源的供应对国家的可持续发展战略具有重要的影响。因此，解决能源问题，降低资源消耗，实现可持续、低污染的能源使用方式，对我国经济发展意义重大。

1 智能电网、分布式能源的优势

与传统的电力网络相比，智能电网在电力供应、信息业务、以及兼容性方面有着明显的优势。首先，在技术手段提升的情况下，传感、信息、自动化等高新科技与传统电网的基础设施相结合，极大的提高了突发故障的应急处理能力。通过信息传感，迅速发现问题，迅速自我恢复。因而不会产生过去的那种大规模、区域性停电情况。其次，对于信息、通信等一些现代化管理手段的应用，可以降低发电成本、减少发电损耗。在很大程度上保证了电力实用的经济性。再次，通过对信息的分析，在电网运行过程中充分发挥信息共享的作用，对当前电网运行情况高效监管，对收集来的各种电网使用信息高度集成，极大的优化了电网控制方案和对突发情况的应急方案。最后，智能电网通过与用户之间的交流互动模式，消除了电力供应方与用户之间的信息隔膜，使用户可以及时、准确地了解供电情况、供电价格等的变动。

分布式能源因为能实现对需求的阶梯式供应，因而可以有效的降低能源使用的消耗。通过对不同用户的不同需求，实现有目的、有针对性的能源供应。降低输送损失、提高能源利用效益。分布式能源系统还可以降低燃料等一次能源的污染量排放、并且对污染物分化和通过技术手段实现再利用。

2 分布式能源在智能电网环境下的使用现状

智能电网作为一种新型的高科技平台与工具，在新时代下的任何发电新能源，都必须依托智能电网来进行开发和利用。所以，智能电网对于解决这些困扰我国已久的能源问题，具有重大作用。

分布式能源虽然有着的诸多优势，但在实际使用情况下，它所面临的问题也并不少。因为分布式能源的稳定性较差，发电供应的间歇性以及波动性都为实际使用带来困扰。过去，我国东部地区在尝试使用分布式能源的过程中，甚至出现了连传统电网的供需平衡，都被新型能源打破的情况。

因此，为了在电网中使用分布式能源，充分发挥分布式能源的各种优势。为避免其不稳定、波动性强、间歇性突出等因素对电网的危害，只有建立一个稳定、强大的智能电网。

3 分布式能源在智能电网环境下的发展方式

3.1 分布式能源的商业模式

分布式能源发展模式如何确立，政府在其中扮演怎样的角色。在推动分布式能源商业化的过程中，政府采取怎样的补贴政策。这都是影响分布式能源发展的重要因素。发展模式与商业模式一直是主导行业发展的关键。而一种新型能源能否得到充分的发展，除了它本身的科技优势以外，更重要的是能否选择一种适合自身发展的商业模式。

当前形势下，我国的电力结构发展并不均衡。整体电力需求很大，而峰谷差也很大，这就为分布式能源的发展提供了一个重要的突破口。因为分布式能源的针对性强，最适合用作不同电源结构的补充环节。

3.2 建设综合能源供应系统

虽然我国幅员辽阔、物质丰富。但是资源分布却并不均匀。为了统合这些分布在全国各地的各种资源，势必要建立一个涵盖全国，连接东西，贯穿南北的能源供应系统。如此一来，区域性的能源利用不充分问题就可以得到解决，而能源过剩地区和能源贫瘠地区也可以实现连接。

将我国西部的风能，中部的太阳能，以及东部沿海地区的海洋、水力能源进行统合。在智能电网的基础上，加大电厂建设力度，构筑起一个有利于整体统筹调度的能源网络。解决新型能源的稳定性问题，与传统电网实现互补。

3.3 结合生态环境建设分布式发电站

对于乡村来说，一些种植、养殖户在种植、养殖过程中会留下很多可利用的有机原料，最常见的是乡村的沼气池。因此，可以将牲畜粪便、农产品废料通过沼气的形式进行废料资源化，二次利用。但沼气池在当前，大都只是一些农户家庭的单独使用。我们可以以村为单位，实行统一化管理，集体使用一个沼气池，通过管道阀口的计量器计量村民对沼气的使用状况。对沼气池内剩余的有机化肥进行出售。并且因地制宜，通过建设太阳能电厂以及水力发电厂，实现能源的清洁与可持续使用。

3.4 建立微网发电系统

微电网可以实现传统电网向智能电网过渡。能够接入多种新型能源，使可再生能源与可分布式能源大规模的进入电网。微电网可以在主电网出现漏洞时，对其区域内的负载进行独立供电。保证电网的可靠性。微电网还可以控制与主电网的连接、断开，独立供电而不影响主电网的供电策略。作为独立出主电网的一个系统，对主电网的正常运行稳定性不产生影响。

微电网可以集成多个分布式能源，并对分布式能源的稳定性进行提升。通过增加分布式能源数量，直接增大了整个微电网系统的容量。为了实现清洁能源供应，为了使分布式能源得到充分的发展，为了建立高效的智能电网系统，微电网的建设和发展显得至关重要。

3.5 储能技术与分布式能源的发展

当前科技，在各领域都有突破性进展，各个领域的先进技术交互，为提升分布式能源发展规模，提供了有力保证。其中，最为直观的就是储能技术的发展。当前电池储能技术，与传统相比，具有建造成本低廉，深充放电的循环次数多等特点。可以通过储能技术与分布式能源同步发展的方式，解决分布式能源发电的间歇性以及不稳定等特点。实现电能的平滑输出，增加了分布式能源直接接入智能电网的可能性，并且降低不稳定因素对电网的威胁。其次，还可以通过储能后平稳输送，对用电峰谷时间的电价进行优化调整，降低成本，提高效益。从而依托国家对光伏发电产业的扶持，建立适合分布式能源发展的市场模式。

4 结 语

解决能源问题的重要性不言而喻，而不可再生能源的消耗、以及能源使用污染等均是摆在眼前的问题。分布式能源因为能实现对需求的阶梯式供应，可以有效的降低能源使用的消耗，实现资源节约与环境保护。在智能电网环境下，更是可以对传统能源的使用实现利益最大化。受到分布式能源自身不稳定，以及其他诸多因素的制约，发展新型能源已经是不可避免的趋势。我们要通过各种有效手段，兴利避害，努力实现能源的清洁与安全。

参考文献：

[1] 华贲.区域分布式能源与智能电网供电保障和调峰的战略协同[J].中国电业：技术版，2011，（3）.

[2] 许秀玲.分布式能源在智能电网环境下的发展方式探究[J].大科技，2013，（22）.

9.论文智能电网中电力通信技术 篇九

1电力通信技术现状

我国电力通信已逐步进入数字通信时代，主推移动通信、注重通信软件的发展，由于光纤传输的优势而逐渐替代传统的同轴电缆组成的电力通信网的结构，同时，电网的程控模式使电力通信控制更加便捷。智能电网的开展使发电厂、电力部门和变电所等组成部分之间的通信更加方便。电网结构不断优化、通信技术的加速发展，推进了电力通信网的发展。随着改革开放进程的不断加深，电网在我国已实现了全面覆盖，全国水利发电、火力发电、风力发电及新能源发电等总发电量已基本能满足所有用户的用电需求，电网规模庞大，但是很多地方的电网质量还有待提高。随着电网的大力发展，电力通信技术也随之发展，通信机构不断增多，国家科研投入增加，逐渐形成较为完善的管理模式和技术标准，都有利于电网通信的智能化发展。

2电力通信技术在智能电网中的应用

为了实现智能电网的全面建设，稳健的电力通信技术是基础。智能电网对改善公众用电需求，用电质量和电网安全维护等方面有着重要意义。电力系统质量的好坏直接关系着国家安全，当然智能电网的建设也给电力通信提出了新的要求。首先，要求电力通信平台朝多功能化发展，为智能电网提供通信信道。同时，要求更加开放的电力通信平台，使网络通信趋于标准化，各设备间的通信便捷化。电力通信系统已经遍及变电站、发电站和输电站等电网的末端，全面保护电网信息的获取与保护。电力通信具备高可靠性，较强的抗攻击性和保密性，确保电力网络的安全运行。智能电网的生产运营中，需电力通信系统的自动调度、网络经营、现代化管理等支持以使其安全运行。电力通信主要分为发电、输电、配电、调度和用电等6个部分。智能电网的建设主要包括以下几个部分：

(1)应加大资金投放，使配电网综合化发展。

(2)妥善处理好通讯、电力通道和环境保护间的关系，寻求可持续发展。

(3)增加电力通讯与国外先进通讯的合作力度，加强与国外通讯公司的文化交流，便于技术交流。电网的管理技术也是智能电网成功的关键，可以充分分析用户的用电数据，以更好的实现电网调度、电网构建，并提升管理的自动化水平。智能电网的`建设目的是实现电能信息的智能化采集、统计、查询和线路分析，实现双向通信、传输速度快、带宽高的通信网络。智能电网的构建需要完善的通信系统的支持，高效实时、集成性高的特点是大型电网实现实时信息动态交换的基础。对提高我国电网系统运行的安全、经济特性有着积极的影响。今年来无线通信技术、嵌入式技术的发展也未网络传输的智能化发展提供了便利，是数据监控和数据传输更加高效。

3电力通信技术中存在的问题

电网覆盖面和构建规模都不断增大，作为电网信息通道的电力通信系统，是组成智能电网的重要部分。智能电网的建设，应借鉴过往电网建设存在许多企业级标准的经验教训，应制定统一的电网运行标准，进行统一规划。尽管目前电力通信平台开放性不断增强，通信模式的标准化程度不断提高，设备间的通信畅通，网络覆盖面广，并实现各电网末端的全覆盖。这也便利了智能电网在数据采集和数据保护。但仍然存在许多不足之处需要改进，如实时、双工通信和大容量的接入网的缺乏等。首先，在智能电网对调度、决策、控制自动化技术要求不断增加的同时，对技术创新的要求性也增加，也是智能电网能够在未来更好造福于民的前提。同时，在倡导低碳环保、绿色节能、循环利用的今天，对电力系统本身的能源浪费和利用的要求提高不少，对电力发展与周围环境的发展应该引起重视，确保遵循可持续发展的科学发展观。其次，人力资源特别是高端通信人才的缺乏。电力通信持续发展，同时学校教育中知识较为陈旧，且缺少实际应用和实习，因此存在脱节现象。人才的贫乏制约着电力通信的发展，因此，注重通信人才的培养，鼓励学习高端通信技术，加强通信人才的培训对电力事业的发展影响重大。

4结论

10.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇十

认证技术规范编制说明

一、背景

根据能源局发布的《太阳能发电发展“十二五”规划》为实现光伏发电较大规模发展目标，到 2015年底，太阳能发电装机容量达到2100万千瓦以上，年发电量达到250 亿千瓦时。重点在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统，建成分布式光伏发电总装机容量1000万千瓦。在青海、新疆、甘肃、内蒙古等太阳能资源和未利用土地资源丰富地区，建成并网光伏电站总装机容量1000万千瓦。

储能逆变器作为分布式光伏发电系统的最关键电力转换设备，其可靠性与耐久性直接影响着光伏电站的运行安全和收益率。目前，我国光伏并网逆变器质量检测主要依据CNCA/CTS004-2009A、CNCA/CTS0006-2010标准对并网逆变器进行安全、并网和电磁兼容测试。近年来，随着分布式光伏发电系统的建设和使用，分布式光伏发电系统用储能逆变器的安全、性能、可靠性等方面越来越受到企业和用户的关注。然而，国内目前尚没有机构开展针对分布式光伏发电系统用储能逆变器技术条件检测标准研究工作。

二、与相关法律法规的关系

本规范遵守现行法律、法规和强制性国家标准，与它们相符合，无冲突，相关指标符合目前我国光伏产业实际情况。

三、与现行标准的关系

目前，我国还没有光伏并网专用逆变器的国家标准、行业标准，有关光伏并网的标准有 GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》、GB/T20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》，这两个标准主要是从光伏并网系统的角度出发，对逆变器提出了部分有关电能品质、安全保护功能提出了要求，但是并不全面，尤其是缺少绝缘耐压、孤岛效应、电磁兼容以及环境试验，而这些项目直接应到光伏并网系统的持续、安全和可靠运行。光伏并网逆变器金太阳认证所采用标准为CNCA/CTS004-2009A并网光伏发电系统专用逆变器技术条件、CNCA/CTS0006-2010光伏发电系统用电力转换设备的安全。两个标准规定了并网逆变器的安全性能、并网和电磁兼容要求，却不能完全覆盖分布式光伏发电系统用储能逆变器的全部技术要求。

为此，标准起草小组参考了大量国内外有关标准，如UL 1741:1999《独立电力系统用逆变器、变换器、控制器》、IEC 61727:2004《光伏系统 供电机构接口要求》、IEEE 929:2000《光伏系统供电接口操作规程建议》、AS 4777.2：2005《通过逆变器连接的电源系统的并网 第二部分：逆变器要求》、IEEE 1547:2003《分布式电源与电力系统进行互连的标准》、IEEE 1547.1:2005《分布式电源与电力系统的接口设备的测试程序》，特别是IEC刚发布的IEC62116《光伏并网系统用逆变器防孤岛测试方法》制定了此认证技术规范。

四、主要起草单位情况简介

1.中国质量认证中心是由中国政府批准设立，被多国政府和多个国际权威组织认可的第三方专业认证机构，隶属中国检验认证集团。从事太阳能光伏、光热等新能源和可再生能源产品标准研究和产品认证的第三方认证机构，在新能源领域开展的主要认证服务包括：太阳能光伏产品、太阳能光热产品、储能及动力电池等。

2.中国赛宝实验室，又称“中国电子产品可靠性与环境试验研究所”、“工业和信息化部电子第五研究所”，简称为“赛宝”或“五所”或“电子五所”，始创于1955年，是中国最早进行可靠性研究的权威机构，直属于工业和信息化部的事业法人单位。

赛宝总部位于广州市天河区，在香港设有专业实验室，在苏州设有华东分所，在重庆设有西南分所，在宁波建有LED专业实验室，在佛山建有光电专业实验室与校准实验室，占地面积20万平方米，科研生产用房面积11万多平方米；有各类试验设备、分析测试和计量仪器7000多台（套），固定资产达到10.14亿元，在广州、海南万宁、西沙群岛、拉萨分别建有不同气候环境条件特点的天然暴露试验站，可按GB标准、GJB标准、ISO、IEC标准等开展电子信息产品的可靠性、环境适应性、能效、环保、安全、电磁兼容、失效分析等综合质量保障，具备从元器件到设备系统、从硬件到软件的产品检测评价、试验分析以及认证、计量、培训、标准、咨询等技术服务能力，综合实力国内领先，是国内电子信息行业最大的支撑政府和服务行业的共性技术服务机构。

五、主要技术内容和数据验证情况

分布式光伏发电系统用储能逆变器技术条件是研究具有储能装置的逆变器在安全、性能、EMC、可靠性方面应具备的最低要求，制定出符合分布式光伏发电系统使用的储能逆变器检测方案或规范。

（1）综合考虑我国分布式光伏发电系统的特点，优选出对储能逆变器性能参数要求高的代表性光伏发电系统，作为试验地点；

（2）调研所选区域的分布式光伏发电系统的性能、安全、EMC、可靠性特征，与不带储能环节的光伏发电系统进行比对分析，确定影响分布式光伏发电系统用储能逆变器安全的关键因素；

（3）建立实验方案并搭建检测平台针对上述确定的关键因素进行评估，最终确定操作性较强的检测规范。

（4）结合并网光伏逆变器的性能、安全、并网、EMC要求，综合考虑储能变器与并网光伏逆变器的异同点，制定分布式光伏发电系统用储能逆变器技术条件、试验方法与判定依据。

11.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇十一

关键词：新能源；智能电网；能源互联网

随着全世界经济规模和总量的进一步加大，全球能源面临着严重的发展瓶颈问题。根据国际能源组织的测算，全球一次性能源消费中煤炭占比重约为27%，石油约为33%，天然气约为21%，这三大类化石能源合计占81%，而像水电、风电、太阳能、核能、生物质能等非化石能源只占19%。因此，未来新能源占比扩展空间巨大。

在未来，如何利用清洁能源替代现有能源，如何用电能替代其他能源，对改变全球能源秩序，维护全球能源安全，重建全球能源结构，以实现人类能源可持续发展具有积极重要的意义。低污染、高效率、低成本、高收益是未来能源发展的新架构。

近几十年来，我国经济发展迅速，人民生活水品大幅提高，但一系列的环境污染、生态破坏等问题却陆续出现，给人民的生活和社会的发展带来了严重的影响。过去粗放的单纯依赖能源发展的模式已经不可持续。2012年，我国煤炭消耗36.2亿吨，占全球21%；创造了11%的GDP，GDP能耗水平是世界平均水平的2倍，是发达国家的4倍。过去依赖的高能耗、高排放、低效率的发展模式导致我国总能耗水平不断上升。我国工业行业，例如钢铁、水泥、有色金属、炼油、乙烯的综合能耗以及火电的电煤消耗等已经与世界先进国家有了很大的差距。近十几年来，我国能源消耗弹性系数高达0.7左右，因此，环境压力和经济发展瓶颈日益加大。

经验表明，发达国家在第一次和第二次工业革命中，由于对化石类能源过度消耗以及对自然环境的过度占用，已经造成了今天的全球性资源缺乏和生态破坏以及气候变化。因此，中国作为发展中国家，不能再重走发达国家的老路，能源过度消耗和自然环境资源的过度破坏已经是我国不能再承受之痛。

目前，全球发达国家人口总数约10亿，占全世界15%左右，但其人均能源消耗高达6.5吨标准煤，是发展中国家的3.8倍。在全球能源消耗水平整体稳定的前提下，可以通过发展可再生能源来代替化石能源，从而改善能源结构，将现有以化石能能源为主的能源体系逐步过渡到以可再生能源为主的能源体系中去。在能源体系过度阶段，发达国家已经逐渐完成了转型工作，作为发展中国家的大国中国，也应该在能源转型工作方面拼尽全力，力争在最短的时间内完成转型工作。

随着Internet+和工业4.0技术的发展，全球第三次工业革命即将到来，在不久的将来，以特斯拉电动汽车技术以及家用可储存太阳能技术为代表的电动汽车等新能源技术的突破，将为全人类带来一场能源技术革命的盛宴。

全球能源互联网将由全球各国骨干网构成，是一个跨洲、跨国的等级式网络体系结构，该体系结构中包括连接了北极和赤道能源基地，可适应各种分布式或集中式的能源结构，可以将太阳能、风能、海洋能等绿色能源安全可靠地输入到全球用户的家中，是一种服务全球，安全可靠，绿色低碳的全球性能源配置平台，具有连接广泛、智能、可互动等特点。

俄罗斯石油产量和其消费量的差距非常大，它的产出消费比是4：1，而欧美却是相反，它的产出消费比是1：2，。这就说明能源行业需要生产的全球化、贸易管理一体化来解决能源产出与市场需求分布不均衡的问题。此时，呼之欲出的全球能源互联网恰好能帮助各国实现能源安全，打破国界限制。

同样的需求也体现在清洁能源的消纳方面。清洁能源消纳的主要矛盾是由于气候等因素的影响，风能、太阳能的开发规模相对集中和使用地相对分散的问题上。产出的电能必须通过高压，远距离的传输到各地，那么于此相关的各行业，比如管道建设，电网建设都需要同时加速。所以如果加快了全球能源一体化的脚步，那么我们也是为世界的环境保护作出贡献，为局部能源的全球一体化共享做出贡献。

根据世界生物能源协会的预测，未来5年，全球30%的电力是由绿色能源提供。以汽车产业为例，预计15年后，电动汽车充电站将在全球普及，以氢能源作为燃料的电动车也将成为汽车产业的主流，届时，全球电力基础设施可提供可移动式的分散式输送电服务。预计25年后，全球75%的汽车将普及为电动汽车，并作为全球能源互联网中的基础设施，形成全新的经济模式。

由此可以看出，全球能源互联网带来的是一种令人欣喜的双赢大趋势，不论从能源需求的预判分析还是从能源的分布、产出、传输、购买、使用，凡是涉及到的供需链条上的环节都可以成为大数据技术发展下，能源管理智能化的受益者。因此，能源互联网发展势必得到推广，做好顶层设计就显得尤为重要。我们要抓住这次契机，将自己发展成为能源互联网的强国。

12.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇十二

作为一项新兴的电力技术, 智能电网较传统电网具有很强的经济性可靠性和安全性以其强大的可观可控、安全可靠、自愈和环保节能特性不仅可以通过提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗来提高电力系统的性能还能够通过提高能源的利用效率减少对环境的危害。可以说智能电网将成为世界电网发展的新趋势。

1 智能电网的特点

智能电网就是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网。它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

智能电网的特点可归结为:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。

1.1 自愈

在电力系统中, 智能电网是“自愈电网”, 具备强大的“免疫功能”, 是智能电网的一个突出特征, 最大限度地保证供电质量。“自愈电网”进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题, 发现已经存在的或潜在的问题, 并立即采取措施加以控制或纠正。“自愈电网”确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率, 能够最大限度地确保企业、个人用户的用电安全。

1.2 兼容

支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接人, 适应分布式发电和微电网的并网运行, 做到“即插即用”, 可以容纳包含集中式发电在内的多种不同类型电源甚至是储能装置, 满足用户多样化的电力需求。

1.3 交互

智能电网是“交互式电网”, 能实现电力公司与用户的双向交流, 以达到电力供给的相互适应。在智能电网中, 用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求, 减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少开支, 通过降低线损, 实现更大的环境效益。在智能电网中, 通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息, 同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案。

1.4 协调

与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接, 有效的市场设计可以提高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平, 电力系统管理能力的提升促进电力市场竞争效率的提高。

1.5 高效

引入最先进的信息和监控技术。优化设备和资源的使用效益, 可以提高单个资产的利用效率, 从整体上实现网络运行和扩容的优化, 降低其运行维护成本和投资。

1.6 优质

在数字化、高科技占主导的经济模式下, 电力用户的电能质量能够得到有效保障, 实现电能质量的差别定价。

1.7

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, 实现标准化、规范化和精细化管理

1.8 绿色

智能电网可将边远地区的清洁能源源源不断地输送到负荷中心, 为用户提供更多的绿色能源, 用户还可以利用太阳能、风能开发分布式清洁能源, 作为家庭用电补充形式, 同时可将多余能源向电网输送, 未来困扰我国的“各地区能源供需不平衡”问题将得到较大程度缓解, 使清洁能源在能源消费中的比重进一步提高, 有效减少温室气体排放。

2 智能电网的关键技术

2.1 先进的发电与储能技术

从能源的角度来看, 在电力生产中, 发、输、配、用四个阶段实际上完成的是能源转化、传输和使用的过程, 在这过程中, 排量最大, 同时也是最具减排潜力的无疑是发电环节。这也是智能电网非常强调风电水电等多种分布式新能源接入的原因。分布式能源 (DER) 包括分布式发电和分布式储能, 其中分布式发电技术包括:风力发电技术、太阳能光伏发电技术、燃料电池发电技术、潮汐能发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术等;分布式储能装置包括机械蓄能 (包括抽水蓄能技术、飞轮蓄能技术、压缩空气蓄能等方式) 、电磁蓄能、蓄电池储能、超导储能等。配电网中的DER由于靠近负荷中心, 降低了对电网扩展的需要。并提高了供电可靠性, 因此被广泛采用, 特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源, 在许多国家政府政策上的大力支持下, 得到了迅速增长。在我国以风能、太阳能发电的主要发展方式是在沙漠、戈壁滩等偏远地区大容量集中开发, 但其在地理位置上分布不均匀, 易受天气影响, 而且具有波动性和间歇性的特点, 会对可靠供电造成冲击, 当地电网无法适应可再生能源集中开发和利用, 这就需要解决风能、太阳能等可再生能源大规模开发的间歇性、不确定性问题, 保证电力的大规模接入和远距离送, 这将是接入各种可再生能源电源和分布式能源电源面临的一大挑战。

2.2 能够降低损耗的输配电技术

2.2.1 特高压输电技术

特高压输电技术是指在500k V及750k V交流和500k V直流之上采用更高一级电压等级的输电技术, 包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术。国外研究特高压输电技术已有将近40年的历史, 其目的仍然是继续提高输电能力, 实现大功率的中、远距离输电, 以及实现远距离的电力系统互连, 建成联合电力系统。

2.2.2 高温超导输电技术

超导特性是指部分道题在某一特定温度下电阻为零的特性。1986年以前, 超导技术在电力系统的应用一直处于设想和实验阶段。直到1986年, IBM实验室科学家发现一转变温度高于30K的多合金超导材料, 随后美国、中国科学家相继发现转变温度高于90K的超导体, 开始了液氮温区超导体时代, 由于液氮价格相对较低, 这使得超导体有实验室走向了应用阶段。随着临界温度高于77K的高温超导材料的卡法及低温冷却技术的迅速发展, 高温超导体电缆已成为超导电缆发展的主流。与常规电缆相比, 高温超导体损耗少, 污染小, 占用走廊宽度低等优点, 有着广阔的发展前景。

2.3 先进的电力电子技术

随着电力电子技术的不断发展和电力系统运行要求的不断提高, 电力电子在电力系统发、输、配、用等各个环节都得到了广泛的应用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了全控型大功率电力电子器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP全数字控制技术, 包括可控硅并联电抗器、多功能固态开关、智能电子装置 (I EDs) 、静止同步补偿器 (STATCOM) 、有源滤波器 (APF) 、动态电压恢复器 (DVR) 、故障电流限制器 (FCL) 、以及高乐直流输电以及高压直流输电 (HVDC) 所用装置和配网用的柔性输电系统装置 (如SVC和D-Statcom) 等。

2.4 智能变电站技术

变电站是电网中通过变压器转变为不同电压等级, 以降低电能的传输损耗和方便使用的一个环节, 智能变电站是指由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成, 以高速网络通信平台为信息传输基础, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能, 并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站, 是智能电网的重要基础支撑。

智能变电站以智能一次技术 (包括智能高压开关设备, 电子式互感器, 智能电力变压器, 一次设备在线检测与智能诊断技术) 、智能二次技术 (智能继电保护技术, 在线式五防技术, 网络通信检测分析技术, 智能变电站高级应用技术) 和高速可靠的光纤网络技术 (网络结构划分) 为依托, 实现高度自动化, 为智能调度提供可靠的信息保障。

2.5 智能调度技术

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。

调度智能化的最终目标是建立一个基于广域同步信息的网络保护和紧急控制一体化的新理论与新技术, 协调电力系统元件保护和控制、区域稳定控制系统、紧急控制系统、解列控制系统和恢复控制系统等具有多道安全防线的综合防御体系智能化调度的核心是在线实时决策指挥, 目标是灾变防治, 实现大面积连锁故障的预防。

2.6 自动集抄系统和需求侧管理

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入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, 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。所以电网的智能化首先需要电力供应机构精确得知用户的用电规律, 从而对需求和供应有一个更好的平衡。因此目前国外推动智能电网建设, 一般以构建高级量测体系为切人点。

自动集抄系统 (远程自动集中抄表系统) 由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统和连接它们的通信系统组成, 近来, 为了加强需求侧管理, 又将其延伸到用户住宅内的室内网络 (HAN) 。这些智能电表能根据需要设定计量间隔, 并具有双向通信功能, 支持远程设置、接通或断开、双向计量、定时或随机计量读取。同时, 自动集抄系统为电力系统提供了系统范围的可观性。不但可以使用户参与实时电力市场。而且能够实现对诸如远程监测、分时电价和用户侧管理等的更快和准确的系统响应, 构建智能化的用户管理与服务体系, 实现电力企业与用户之问基本的双向互动管理与服务功能以及营销管理的现代化运行。

随着技术的发展, 将来的智能电表还可能作为互联网路由器, 推动电力部门以其终端用户为基础, 进行通信、运行宽带业务或传播电视信号的整合。

2.7 高级配电自动化

高级的配电自动化 (ADA) 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 (如负荷管理、量测和实时定价等) 。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行, ADA既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率, 也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。

西方发达国家的配电自动化已经经历了3个阶段:第1阶段, 是20世纪70年代实现重要线路故障自动隔离、自动抄表等;第2阶段, 从20世纪80年代开始, 进行了大量的配电自动化试点工作及馈线自动化、营业自动化、负荷控制的试点工作;第3阶段, 从20世纪末开始, 伴随计算机与网络通信技术发展以及电力工业市场化改革, 以配电管理系统、配电自动化、用户自动化为主要内容的综合自动化成为配电网自动化的发展方向。1999年原国家电力公司《配电系统自动化规划设计导则》正式对“配电系统自动化”的概念进行了定义。中国从20世纪90年代中后期开始了配电自动化的试点工作, 目前基本处于发达国家发展历程中的第2阶段。

3 结语

电网作为国民经济的基础设施承担着优化能源、保障能源安全和满足国民经济发展的重要作用。各国都在投入人力物力逐步推进, 在我国也将建设中国特色的智能电网, 这是一项高度复杂的系统工程, 也是我国电网发展的目标。本文通过介绍智能电网的定义、特征、应用和现状, 详细讨论了智能电网的关键技术, 希望可以增进更多的人对智能电网的了解。

摘要：近年来随着全球经济的飞速发展, 智能电网作为一项新兴的电力技术已成为世界主流国家电力工业发展的趋势, 智能电网能为国家的经济建设提供更稳定可靠的电力保障, 本文详细介绍了智能电网的特点, 总结了智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况。

13.分布式发电技术与智能电网技术的发展论文 篇十三

2014年6月25-26日，2014中国（上海）分布式能源发展与技术合作论坛在上海斯波特大酒店隆重召开，本次论坛由上海产业技术研究院、上海市节能工程技术协会主办，上海新能源科技成果转化与产业促进中心、上海市能源研究所、上海创新节能技术促进中心、上海市电子电器技术协会承办，以分布式能源曙光在中国为主题，从政策与市场、技术与应用、锅炉节能改造、交流与合作四个方向进行了热烈而深入的研讨。

政府各相关部门和企业、园区、业主单位；分布式能源相关技术和设备制造企业；分布式能源勘察设计、承包和工程施工单位及各类新能源企业和高校科研院所专家等共近260人共聚一堂，以本次论坛为契机探索建立一个分布式能源技术创新和产业对接的上海分布式能源产业技术创新战略联盟，共同推动分布式能源产业各方资源的交流与合作。

14.风力发电的调节控制技术发展 篇十四

在起动阶段，通过调节变桨距系统控制发电机转速，将发电机转速保持在同步转速附近，寻找最佳并网时机然后平稳并网；在额定风速以下时，主要调节发电机反力转矩使转速跟随风速变化，保持最佳叶尖速比以获得最大风能；在额定风速以上时，采用变速与桨叶节距双重调节，通过变桨距系统调节限制风力机获取能量，保证发电机功率输出的稳定性，获取良好的动态特性；而变速调节主要用来响应快速变化的风速，减轻桨距调节的频繁动作，提高传动系统的柔性。变速恒频这种调节方式是目前公认的最优化调节方式，也是未来风电技术发展的主要方向。

随着计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域，并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展，控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展，甚至向智能型控制发展。作为风力资源较为丰富的国家之一，我国加快了风电技术领域的自主开发与研究，“十五”期间，600kw风力发电机组开始产业化实施，兆瓦级失速型。兆瓦级变速恒频的风力发电机组国产化已列入国家“863”科技攻关顶目。本文针对当前并网型风力发电机组的几种功率凋节控制技术进行了介绍，并指出其各自的优缺点。

1定桨距失速调节型风力发电机组 定奖距是指桨叶与轮载的连接是固定的，桨距角固定不变，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。失速型是指桨叶翼型本身所具有的失速特性，当风速高于额定风速69，气流的攻角增大到失速条件，使桨叶的表面产生涡流，效率降低，来限制发电机的功率输出。为了提高风电机组在低风速时的效率，通常采用双速发电机（即大/小发电机）。在低风速段运行的，采用小电机使桨叶县有较高的气动效率，提高发电机的运行效率。失速调节型的优点是失速调节简单可靠，当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制，使控制系统大为减化。其缺点是叶片重晏大（与变桨距风机叶片比较），桨叶、轮载、塔架等部件受力较大，机组的整体效率较低。变桨距调节型风力发电机组 变奖距是指安装在轮载上的叶片通过控制改变其桨距角的大小。其调节方法为：当风电机组达到运行条件时，控制系统命令调节桨距角调到45”，当转速达到一定时，再调节到0“，直到风力机达到额定转速并网发电；在运行过程中，当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在0°位置不变，不作任何调节；当发电机输出功率达到额定功率以后，调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率。随着风电控制技术的发展，当输出功率小于额定功率状态时，变桨距风力发电机组采用OptitiP技术，即根据风速的大小，调整发电机转差率，使其尽量运行在最佳叶尖速比，优化输出功率。变桨距调节的优点是桨叶受力较小，桨叶做的较为轻巧。桨距角可以随风速的大小而进行自动调节，因而能够尽可能多的吸收风能转化为电能，同时在高风速段保持功率平稳输出。缺点是结构比较复杂，故障率相对较高。主动失速调节型风力发电机组 将定桨距失速调节型与变桨距调节型两种风力发电机组相结合，充分吸取了被动失速和桨距调节的优点，桨叶采用失速特性，调节系统采用变桨距调节。在低风速肘，将桨叶节距调节到可获取最大功率位置，桨距角调整优化机组功率的输出；当风力机发出的功率超过额定功率后，桨叶节距主动向失速方向调节，将功率调整在额定值以下，限制机组最大功率输出，随着风速的不断变化，桨叶仅需要微调维持失速状态。制动刹车时，调节桨叶相当于气动刹车，很大程度上减少了机械刹车对传动系统的冲击。主动失速调节型的优点是其言了定奖距失速型的特点，并在此基础上进行变桨距调节，提高了机同频率后并入电网。机组在叶片设计上采用了变桨距结构。

其调节方法是：在起动阶段，通过调节变桨距系统控制发电机转速，将发电机转速保持在同步转速附近，寻找最佳并网时机然后平稳并网；在额定风速以下时，主要调节发电机反力转矩使转速跟随风速变化，保持最佳叶尖速比以获得最大风能；在额定风速以上时，采用变速与桨叶节距双重调节，通过变桨距系统调节限制风力机获取能量，保证发电机功率输出的稳定性，获取良好的动态特性；