對智能電網信息系統體系結構的研究論文

　　智能電網是將先進的通信技術、測量傳感技術、控制技術等多種先進技術與物理電網高度集成，最終構成一種新型電網。由此可見，構建智能電網過程中，需要最新信息系統的支撐。此外，由于電網將會受到能源、環境等方面問題的影響，這與我國經濟的健康發展不相符，因此，構建一個智能電網信息系統是必要的。

　　1 傳統電網與智能電網的區別

　　傳統電網在環保性能與利用率等方面存在的問題較為嚴重。目前，電力系統在運行過程中對環境污染較大。因此，為了對這一問題進行解決，未來智能電網將得到不斷的改進和完善，基于新能源構建的大量分布式發電點設施合理的引入到電網系統中，電力的供應將多元化。科技的高速發展，會使未來智能電網表現出與許多分布式計算系統相似的特性，將會使智能電網的研究與計算機網路之間聯系變得更緊密。目前，傳統電力系統面臨著許多問題，例如在處于峰值時，出現“電荒”、在電力系統運行過程中，如果獲取信息不及時，將會導致設備利用率降低。

　　2 智能電網解決的問題

　　智能電網解決的問題體現在以下幾個方面。

　　2.1 確保電網穩定、安全、可靠性，提高設備利用率電網系統具有較高的耦合度，如果系統在運行過程中存在調控不當的情況，單一故障可能會引起連鎖反應，情況嚴重時將會導致大面積設備損壞和停電故障。從而將會導致不可估量的損失。因此，電網系統對可靠性的要求很高，智能電網的智能調度主要是確保調度的安全性和可靠性。

　　2.2 發電與用戶的良好互動

　　電網的一項主要特征就是用電與發電兩者的平衡。從終端用戶角度對問題進行分析，用戶通過智能電力終端能夠獲取到電網在運行過程中的具體參數，從而適當的調整自身的用電情況。對于電網系統來說，則可以依據用電信息構建準確的負荷模型，使供電效率得到進一步提高。傳統電網建設主要基于發—輸—變—配的單相思維，這種思維方式會引起大量的冗余，壞造成資源浪費，智能電網則是在較高實時性的測量通信系統，在系統運行過程中，可以通過動態控制發電負荷平衡，適當減少熱備用，使系統的穩定性得到進一步提升。

　　2.3 接入可再生能源

　　新能源主要指的是光伏發電和風力發電。在對可再生能源的利用過程中，需要不斷優化發電配置。同時，由于新能源具有間歇性和隨機性，因此，在對其進行應用過程中，如果直接將其接入到電網中，可能會對系統的穩定性造成不良影響。例如，利用風力發電，可能會因為氣象原因，導致大范圍脫網，致使電力系統的平衡瞬間遭到破壞，從而將會使系統的穩定性遭受破壞。由此可見，要想確保電網系統的安全性和可靠性，就必須要做好信息的采集、傳輸、處理等。因此，加強對智能電網信息系統的研究具有現實意義。

　　3 智能電網信息系統體系結構

　　3.1 基礎設施

　　基礎設施主要有以下三點組成：①控制設備，指的是控制電網系統中的頻率、電壓、相位等多項參數。控制設備主要包括遠程終端單元，智能電子設備等。②測量設備，測量設備包括用戶測量設備，主要指的是智能電表，對其進行應用的主要目的是量測用戶用電的具體情況，實現用戶信息與電網信息的良好互動，主動獲取用電設備的數據，并且能夠實現斷電、計費等方面的管理工作，可以為節電提供良好的建議。電網維護測量系統主要收集電廠、輸配線路的數據。③通信網絡，目前我國電網通信并未形成統一的體系架構，在具體應用中主要將信息通信網絡技術融入到電網系統建設中，從個人實現對電力狀態和用戶單元的監測。

　　3.2 智能網的支撐平臺

　　傳感測量系統，信息量和信息計算為電網決策奠定了基礎，依據測量系統所得到的結果對數據進行監管與收集。因此，在收集用戶數據時，主要的表現形式為測量系統收集。對設備之間的通信模式、關聯性進行整體式描述。

　　智能電網中進行數據的表示與存儲系統，系統必須要具備采集數據和命名兩項功能，數據具有模型標準與聯動性。例如，在不同的協議下，數據的存儲方案的種類也有會所不同，主要的幾種存儲方式包括：分布式、關鍵詞句、集中式等。近幾年，隨著科技的飛速發展，云計算平臺這一模式逐漸被人們所掌握，該方式同時具有可靠、安全、存儲空間大等諸多優勢于一身，從目前的發展情況來看，該方式在未來將會成為電網數據的主要存儲形式。

　　在分析與決策智能電網系統時，要對涉及到的大量數據進行容量處理，通過對電網運行情況的動態監控，完成對計費數據的'合理分析。此外，還需要詳細記錄電網在運行期間的存遇到問題，并通過合理的方式對問題進行分析，避免系統在日后運行過程中出現相同的問題，同時，還應當通過合理的方式提高系統的安全性和穩定性，最大程度降低停電事故和用電路故障的發生幾率。

　　3.3 智能電網信息系統的應用體系

　　3.3.1 發電側的應用

　　隨著人們環保意識的不斷提高，新能源逐漸被應用到發電系統中，如水能、太陽能、風能等。但是，在發電過程中如何利用風能，因為風的時間和強度都是無法控制的，這將會對系統的穩定性造成不良影響，為了解決這一問題，在具體處理上可以采用以下方式：①預測風場出的風力輸出信息，合理的與負載測能源信息結合，實現發電的穩定輸出。②實時控制電網負荷，平衡風力發電輸出和負載功率兩者之間的關系，這樣在風機輸出降低時，減少負荷使用，通過這種處理方式，可以適當縮小存儲設備的規模，降低成本。

　　3.3.2 電網側應用

　　電網側應用主要表現在能源管理上，就是在具體操作過程中需要傳統的不可再生能源與新能源合理的結合在一起，并全要實現對電力系統的分析、檢查、調度、控制，保證電網側的安全性。

　　3.3.3 用電側應用

　　電力部門對一段時間內電力系統負荷情況進行收集，實現對用戶用電行為的預測，從而為電力部門制定合理的電價提供準確的依據。例如，電力系統在分級電力系統中的負荷信息后，可依據具體情況采用相應的激勵電價措施，實現間接的負荷管理，也可以針對用戶的用電設備采取直接控制。例如，在電力系統運行過程中，電力部門可以直接對電力系統設備進行控制，通過降低功率和控制電壓等方式實現對用戶用設備的控制。此外，電力系統運行過程中，如果可以終段負荷，要計算中斷成本，也就是能計算因停電給客戶造成的損失，以便制定相應的補償策略，最大程度降低因為停電引起的不滿。

　　4 結語

　　智能電網需要具備采集、存儲、分析、處理信息的功能，只有這樣才能適應未來電力行業的發展需求。一個完善的智能電網需要包括基礎設施、支撐平臺、應用體系三部分，本文也從這三部分對智能電網信息系統體系進行了分析，希望對促進我國電網行業的發展有所幫助。

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