導語：如何才能寫好一篇智能電網(wǎng)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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美國是第一個提出智能電網(wǎng)的國家。智能電網(wǎng)是一個電力體系，其包含多個配電體系與輸電體系。電力網(wǎng)絡能夠對公司的需求與電力市場的總體需求加以迅速反應。智能電網(wǎng)的結構特別智能，可以迅速地傳輸信息，為用戶提供更高品質的服務。立足于長期發(fā)展的角度，建設電網(wǎng)投資最少的方式是構建智能電網(wǎng)。當前，全球的平均氣溫在上升，全球的人口也在迅速增多，能源問題正在逐漸凸顯，因此人們開始嘗試建設智能電網(wǎng)。爆發(fā)金融危機以后，美國為了讓經(jīng)濟迅速復蘇，大力建設智能電網(wǎng)。建設智能電網(wǎng)的目的是緩解能源緊張局面，且利用電網(wǎng)的建設來推動其他領域的發(fā)展。中國是全球人數(shù)排名第一的國家，雖然國土面積有960萬平方公里，可是地區(qū)發(fā)展不平衡，所以，在建設智能電力網(wǎng)絡時，不可照搬其他國家的做法，而應結合我國的基本國情，并且還應當明晰建設的重點。當前中國智能電網(wǎng)的建設目標是“堅強智能電網(wǎng)”，將架構的建設與信息自主化相融合。

2智能電網(wǎng)的特征

在建設智能電網(wǎng)時，應當考慮我國的現(xiàn)實狀況。國內(nèi)智能電網(wǎng)的建設應具有這樣六個特點：

2.1環(huán)保此特點合乎我國當前生態(tài)經(jīng)濟的要求，也要求對電網(wǎng)資源加以再次加工利用，盡量降低工業(yè)生產(chǎn)給生態(tài)造成的負面影響。

2.2電網(wǎng)架構牢固中國的自然災害發(fā)生頻率較高。災害會對電網(wǎng)體系產(chǎn)生較大的不利影響，造成電能無功正常運送，所以智能電網(wǎng)在構建時應注重保障架構的牢固，如此才可以保障電網(wǎng)可以承受自然災害的影響，不會因為外界環(huán)境的變化而停止運行。

2.3資源的優(yōu)化電網(wǎng)的建設需要運用到多種資源，可是，國內(nèi)電網(wǎng)在建設時資源運用率較低，此也造成了電網(wǎng)的收益不理想。建設智能電網(wǎng)的過程中，對資源加以優(yōu)化，最大化地提升電網(wǎng)的運行效率。

2.4經(jīng)濟收益在智能電網(wǎng)的建設過程中應當全面考慮，盡量降低建造成本，如此不但保障了電能的品質，并且提升了物質收益。

2.5交互性此特點是指在后面環(huán)節(jié)的能源供給過程中，應當構建一個高質量的市場溝通體制，可以第一時間掌握客戶的需求，依據(jù)需求優(yōu)化服務的品質。

2.6自動化自動化主要是電網(wǎng)能夠對故障進行自我診斷，并進行自我修復，不僅節(jié)約了時間，還降低了成本。

3電力工程技術在智能電網(wǎng)發(fā)展中的整體運用

3.1在電源部分中的運用探究得知，電力工程技術的首個功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網(wǎng)絡，包含兩種電能類型：一種是直流電，另一種是交流電。其中，交流又包括兩種：一種是變頻交流，另一種是恒頻交流。在變電所的操作中，一方面能夠運用直流電源，另一方面能夠運用交流電源，而且能夠把高頻開關電源運用到所有類型的電腦中。

3.2在供電過程中的運用由于智能電網(wǎng)對電網(wǎng)工作狀態(tài)與電能的品質有很高要求，所以在電網(wǎng)發(fā)展過程中，應高度關注電能品質與電網(wǎng)運行的平穩(wěn)性，此就要求有機融合電力工程技術中的諧波管控技術與無功補償技術。其中有兩種是具有代表性的設置：一種是薄型交流變換器，另一種是超導無功補償設施。

3.3在智能發(fā)電過程中的運用經(jīng)過調(diào)研剖析可以知道，這幾年，電力工程技術逐步被運用到智能電網(wǎng)體系中，主要是通過電力、電子器件完成對電能的轉化與管控。運用電力工程技術，有利于降低電量耗費，另外，減少機電設施的運用，提升工作效率。

4電力工程技術在智能電網(wǎng)建設中的具體運用

4.1質量優(yōu)化與能源轉換技術質量優(yōu)化指的是在智能電力網(wǎng)絡的構建過程中將電能分成多個級別，然后運用評測判定的方式，進而構成完備的機制，智能電力網(wǎng)絡發(fā)展的過程中應著重剖析經(jīng)濟性的方向，從而確定供用電接口方式，有效地構建電能品質評定機制和用戶評定機制。此外，智能電力網(wǎng)絡的發(fā)展過程中，電力工程技術的有關制度也在改進，這樣就能夠保證智能電網(wǎng)更加經(jīng)濟化。低碳能源會成為今后能源發(fā)展的方向，它降低能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染、低碳能源主要是使用先進的技術來改善能量轉換的方式，更加充分利用能源，目前太陽能和風能是使用最廣泛的低碳能源。

4.2柔流輸電技術這個技術使用了微電子技術、電子技術、電力技術等等，展現(xiàn)了控制技術和通信技術，此種技術可以便捷地控制交流供電的過程，在國內(nèi)智能電力網(wǎng)絡發(fā)展過程中，電力工程技術大部分是運用在高壓電輸變電的過程中，需要把眾多的對環(huán)境危害很小的能源運用到電力體系中，而且實現(xiàn)對能源的分隔等過程，因此，將電力工程技術與控制技術相融合可以控制與調(diào)整智能電力網(wǎng)絡中的不同參數(shù)，提升智能電力網(wǎng)絡的平穩(wěn)性，另外，供電的過程會在較大程度上減少電損，進而提升運送電能的水平。

4.3電力工程技術中的高壓直流輸電技術在當前智能電網(wǎng)中依舊運用的直流運送電體系中，有許多環(huán)節(jié)運用的是交流電，可是，在實際的供配電運行過程中應當保證運送的電流是直流的方式，為了完成逆變或者環(huán)流的工作，就一定要讓控制換流器發(fā)揮作用，而且也唯有運用高壓直流運電技術，才可以從根本上實現(xiàn)這一目標。換流器大部分狀況下是采用部分具有管段作用的原件構成，有效地達成電力運送的平穩(wěn)性與經(jīng)濟性，比如部分份量相對不重的直流輸電體系，另外，此項技術不但能夠運用到長距離的直流運送中，還可以運用到短距離的直流運送中，達成高效地為海島等邊遠地區(qū)運送電能，在國內(nèi)遠距離運電技術中，積極的運用了高壓直流運電技術，而且伴隨技術的進步，此項技術還會被運用到更長距離、更大容量的運電項目中。

5結語

篇2

1.1優(yōu)化電網(wǎng)，確保用電安全可靠性

智能電網(wǎng)相對來說一個較為復雜的系統(tǒng)，環(huán)境、用戶等對電網(wǎng)系統(tǒng)提出了不同層次的要求，也就需要電網(wǎng)在原有基礎之上有更加的反應與適應能力，而電子電力技術應用到智能電網(wǎng)中表現(xiàn)最為突出了就是優(yōu)化電網(wǎng)，在特定條件下能夠滿足環(huán)境、用戶對電網(wǎng)系統(tǒng)提出的高層次要求。但是，就我國目前形勢而言，在電網(wǎng)架構等方面掌握的技術同發(fā)達國家相比，我國還處在初級階段，從某種意義上也就證明智能電網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間，因此加大對電網(wǎng)的優(yōu)化力度具有迫切性。立足整體，從全面出發(fā)，智能化和自動化是電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢，而電子電力技術應用到智能電網(wǎng)中也將成為一種必然趨勢。

1.2應用電子電力技術占據(jù)的優(yōu)勢

能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題，電力企業(yè)要想在激烈的競爭中立于不敗之地，就必須依據(jù)自身實際情況制定出行之有效的開發(fā)研究智能電網(wǎng)計劃，從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運行的要求。電子電力技術應用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問題，為促進可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是，電子電力技術的應用是新形勢下確保電網(wǎng)經(jīng)濟性、安全可靠性的重要技術。

2電子電力技術在智能電網(wǎng)中的應用

2.1電子電力技術在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用

伴隨著社會的迅猛發(fā)展，能源問題是我國乃至世界共同關注的話題，也正是在這種情況下，我國電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進行創(chuàng)新和引進新技術，做到同風能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣，要想根本性提升其能源利用效率，就必須在原有基礎上改進發(fā)電技術，例如：可再生能源轉換設備、能量轉換設備等。以風能發(fā)電為例，為了達到風電機組變速運行的目的，應當采用雙饋風電機組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式，這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電，為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。

2.2電子電力技術在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術的應用

縱觀整個直流輸電系統(tǒng)中，在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯，而輸電環(huán)節(jié)又包括多個方面，可以將其簡單的分為：高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電，在無特殊情況下，在發(fā)電和用電這兩個環(huán)節(jié)使用的都是交流電，進而對系統(tǒng)中各項參數(shù)能夠有效控制，再者，將各種先進技術有效融合起來，可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用，在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時，在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗，進而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。

2.3電子電力技術在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應用

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉變創(chuàng)造了條件，實現(xiàn)了信息共享和交流，智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來。智能化變電站是綜合利用各項技術在原有數(shù)字變電站的基礎上發(fā)展而來，智能化體現(xiàn)在多個方面：數(shù)字采集和展示、信息共享，從某種意義上來說提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性，同時也節(jié)約了成本。例如：用微處理器和光電技術設計一次設備被檢信號回路和操控驅動，使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路，為二次設備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件，從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來，為電力企業(yè)提升行業(yè)競爭力奠定堅實基礎。

2.4電子電力技術在配電環(huán)節(jié)中的應用

在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術”這一概念，它是以用戶對電力安全可靠性和電能質量為理論依據(jù)，將電子電力技術和配電自動化技術兩者有效結合起來，進而為用戶提供高層次的電力供應技術，能夠在最短時間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問題。當然，智能配電網(wǎng)并不是簡單依據(jù)電子電力技術就能夠完成，它需要依賴于先進傳感測量技術，在特定條件下通過通訊網(wǎng)絡等方式進行數(shù)據(jù)傳輸，在這個基礎之上實時監(jiān)視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標便是提高電能質量，依據(jù)實際情況制定出科學合理的電能質量評估方法，確保用戶質量和用電安全。

3結語

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目前。能源與資源的可再生技術得到大規(guī)模的發(fā)展，各國的資源與能源問題迫使國家將重點轉移到能源與資源的合理、節(jié)約、再利用方面上；在電力工程中，通過在智能電網(wǎng)中的利用，能夠將能源進行轉化的作用，將能源進行合理的轉化并運用；低碳節(jié)能的模式得到良好的發(fā)展。通過對于能源的轉換，開發(fā)出的多種新能源被大范圍的運用；風能、太陽能等都在各地區(qū)得到利用，這種系能源的利用，不僅節(jié)約能源，還起到環(huán)保的作用。能夠為國家節(jié)約能源、做到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國的電力工程在智能電網(wǎng)技術中一定應用還需要一定的時間和管理，和國外先進技術相比還有一些欠缺之處；為了能夠將電力工程更加完善的應用及發(fā)展，要將電力工程進行改革、創(chuàng)新。不斷發(fā)現(xiàn)新渠道、新思路進行改造。通過與新的技術相結合創(chuàng)造更有價值的技術；為了國家能源的使用能夠更合理化、可持續(xù)化，要將電力工程在智能電網(wǎng)中的應用做到完善，使其更具智能化、節(jié)能化。

2重要電力工程技術在智能電網(wǎng)中的應用

2.1串聯(lián)補償中的使用

我國電力相關部門批準并且大力投身建設的伊馮500kVTCSC項目具有很大的優(yōu)勢。這個項目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd組織建立起來的，同時，利用一些實驗把伊馮500kVTCSC項目的額定功率有效地從1460000kW提升到2500000kW。并且在這個科研項目中，所使用的TCSC等設備都是由我國獨立進行研發(fā)和生產(chǎn)的，并且得到了成功的安裝和調(diào)試。這一套設備的成功應用直接說明了我國已經(jīng)有能力在極其寒冷的地方安裝運用電力工程技術，并有能力實現(xiàn)HVTCSC的工業(yè)化。

2.2常規(guī)電力技術在電力工程中的應用

某些公司中的一些電力負載對電壓的變化以及電源突然中斷非常的敏感。當供電系統(tǒng)中的電源及其不穩(wěn)定或者突然出現(xiàn)斷電，會對該公司的負載產(chǎn)生致命的傷害，根據(jù)這一公司實際用電情況，研發(fā)人員經(jīng)過研究而使用兩套常規(guī)的電力設備來解決相關問題。在正常投入使用后，這一套設施極大地改善了電力質量。

3結論

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1電網(wǎng)智能輸電方面

應用于控制調(diào)度、傳輸數(shù)據(jù)、繼電保護等方面的電力通訊技術，既包括輸電、視化的監(jiān)測以及安全預警等方面，隨著用電需求量的不斷增加，以及發(fā)電機發(fā)電能力的提高，給輸電線路的可靠性提出了高標準要求。在實現(xiàn)遠程輸電過程中雖然需要消耗的電能巨大，但是通過對跨區(qū)域輸電裝備的調(diào)整，遠程輸送電能的能力逐漸加強。通過使用科學合理的通訊方式，來滿足智能化電網(wǎng)中高壓骨干網(wǎng)架的構建，促進我國電力工業(yè)的優(yōu)化。對于電力通訊的調(diào)度需要對其進行實時預警、和節(jié)能電量采集等，采用遠距離、低消耗、高效率的方式使電力通訊的輸電方面在智能化電網(wǎng)中更廣泛的應用。

2電力通訊在智能化電網(wǎng)中的背景

電力通訊以傳輸、交換、接收等形式，作為智能電網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，建設智能化的智能化的設備，在對于智能電網(wǎng)建設與設計方面高壓電網(wǎng)與電子原件存在密切聯(lián)系。對于經(jīng)濟發(fā)展突飛猛進的現(xiàn)代社會背景下，節(jié)能減排、綠色環(huán)保成為人們極為關注的問題。電力載波、微波通信是我國在電力通信發(fā)展初期主要采用的方式，由于對電力需求、電力系統(tǒng)的不斷增加，我們所采用的電力系統(tǒng)的容載量不斷擴大。光纖通信作為當今社會的基礎網(wǎng)絡，已基本覆蓋來自“四面八方”的通信傳輸網(wǎng)以及各級變電站。從明線、同軸電纜到光線傳輸，從橫、到程控交換到數(shù)字通信，電力通訊以成為智能化電網(wǎng)的神經(jīng)中樞以及業(yè)務交流的基礎。

3智能化電網(wǎng)中的電力通訊的發(fā)展道路

為保證電網(wǎng)能夠安全可靠的運轉，智能化電網(wǎng)中的電力通訊技術支撐起體系、發(fā)展基礎設施體系、應用體系，對于輸電線和電力線的信息傳輸需要提高焦點監(jiān)測的技術以及線路壽命管理。為了實現(xiàn)標準化、數(shù)字化、狀態(tài)化、網(wǎng)絡化等的網(wǎng)絡支撐，需要對輸電線路狀態(tài)監(jiān)控予以支持、對于線路安全體系的建立予以肯定。以智能化電網(wǎng)的各個領域為基點，對其作用進行分析，總結出智能化電網(wǎng)中的電力通訊的發(fā)展方向。

4結語

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1.1概述。智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化（智能電力），也被稱為“電網(wǎng)2.0”，與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務流高度融合的顯著特點，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。1.2特點。1.2.1環(huán)保性。當前我國在大力主張經(jīng)濟發(fā)展并同時注重空氣質量的政策影響下，在智能電網(wǎng)建設過程中注重環(huán)保性是十分重要的。1.2.2電網(wǎng)架構牢固。因為我國幅員遼闊，地形復雜，所以自然災害發(fā)生頻率相對較高，而這些災害會對電網(wǎng)體系產(chǎn)生不利的影響。因此，智能電網(wǎng)在構建時應該注重架構的牢固、穩(wěn)定，保證電力系統(tǒng)不會受到外界環(huán)境的影響。1.2.3自動化。由于電網(wǎng)體系較為復雜，而且涉及的人員、環(huán)節(jié)眾多。所以如果電網(wǎng)體系具備自動修復或者自動診斷功能的話，不僅能夠節(jié)約時間，還可以提高工作效率，降低運行成本。1.2.4經(jīng)濟收益。智能電網(wǎng)除了需要保障電能的品質之外，還需要提升經(jīng)濟效益，因此在設計過程中需要全面考慮，盡量降低建造成本。

2電力市場發(fā)展中智能電網(wǎng)建設的影響

2.1智能電網(wǎng)建設增加電力網(wǎng)絡的可靠性。智能電網(wǎng)運用了新的電力技術，彌補了現(xiàn)有電網(wǎng)技術的漏洞，對電網(wǎng)的運作運行能夠進行準確的監(jiān)督，從而減少設備的故障機率，也就降低了效能損失。因此，智能電網(wǎng)的應用對電力市場的發(fā)展是一種強有力的支撐，對電力市場的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的作用。同時，智能電網(wǎng)的建設對當下電力市場的革新也起到了一定的推動作用，促進了我國電力事業(yè)的快速發(fā)展。2.2智能電網(wǎng)建設提高電力市場改革效益。通過智能電網(wǎng)信息的實時傳遞，能及時地反饋給電力市場中的各方，對維護市場各方的利益有著積極的作用。智能電網(wǎng)系統(tǒng)能實時監(jiān)控電力系統(tǒng)內(nèi)用電量的“峰、平、谷”各個時期，電量控制更加便捷，從而合理安排各時段的用電量。智能電網(wǎng)利用新型可再生資源進行發(fā)電，在電能傳輸方面又能降低能耗，因此，在環(huán)保節(jié)能方面智能電網(wǎng)更勝一籌。2.3智能電網(wǎng)建設增進電力市場的產(chǎn)業(yè)化進程。智能電網(wǎng)的建設改變了傳統(tǒng)電力行業(yè)的模式，同時也集合了不同的行業(yè)。智能電網(wǎng)的建設是需要各方的積極參與的，智能電網(wǎng)集合了“計算機技術”“信息技術”“新型設備”等，不論技術方面，還是電網(wǎng)所用的設施設備，都需要其他行業(yè)的支持，使電力市場的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向其他方向延伸和拓展。智能電網(wǎng)的建設，使電網(wǎng)內(nèi)的電能從輸送到入戶，形成了高效快捷的產(chǎn)業(yè)鏈。鏈條上整合了“互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)”“新能源產(chǎn)業(yè)”“家電業(yè)”“交通運輸業(yè)”等行業(yè)，使電力市場在縱深上進行發(fā)展，促進了智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程，促進電力市場逐步走向市場化和產(chǎn)業(yè)化。

3基于電力市場發(fā)展背景的智能電網(wǎng)建設

3.1加強信息化建設。基于智能電網(wǎng)建設對電力市場發(fā)展的影響，各地區(qū)需要不斷地加強智能電網(wǎng)建設。電力企業(yè)將電網(wǎng)信息化建設，作為新時期的重點，加大通信支撐網(wǎng)與信息平臺的投資建設力度，將信息化技術，運用到企業(yè)業(yè)務與流程中，為企業(yè)精細化管理，提供技術保障，實現(xiàn)跨業(yè)務數(shù)據(jù)應用。除此之外，不斷地完善業(yè)務應用系統(tǒng)，將云管理與云服務應用到企業(yè)業(yè)務管理中，以推動智能電網(wǎng)發(fā)展，為電力市場的發(fā)展，提供助力作用。電力公司不斷強化電網(wǎng)規(guī)劃頂層設計，加大電網(wǎng)投入力度，精簡用電報裝程序，實行“一證受理”，僅今年以來，業(yè)擴辦理環(huán)節(jié)就成功“瘦身”50%，制造業(yè)客戶平均接電報裝時間縮短8.5d。3.2加強自動化建設。智能電網(wǎng)建設工作中，自動化建設是重點內(nèi)容，以輸電、變配電、電力調(diào)度為主要方向，建設輸電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)與防災減災預警系統(tǒng)等，加強直升機與無人機等的推廣，以提高輸電線路運行的安全性與可靠性，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。除此之外，還不斷地加強智能變電站建設，對老舊智能設備進行改進。逐步的提高區(qū)域配電自動化程度，以實現(xiàn)供電區(qū)域范圍內(nèi)配電自動化目標。3.3加強互動化建設。智能電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展，將不斷地朝向新型能源方向，而智能電網(wǎng)建設也將以常規(guī)電源并網(wǎng)以及大規(guī)模新能源接入等，作為主要內(nèi)容。智能電網(wǎng)建設，將持續(xù)推廣新能源接入技術，包括光電或者光伏功率預測技術，力求不斷地提升新能源發(fā)電功率預測的精準度，加快資源監(jiān)測網(wǎng)絡的建設以及調(diào)度技術的推廣。除此之外，還需要加強基礎材料核心技術的研發(fā)，積極推廣與應用國產(chǎn)材料，比如安全控制芯片與電子器件等，以全面帶動電力市場的發(fā)展，擴大電力市場范圍。

4結束語

綜上所述，電力市場始于傳統(tǒng)的電力行業(yè)，智能電網(wǎng)的產(chǎn)生為電力市場注入了新鮮血液，隨著智能電網(wǎng)的普及應用，電力市場也逐步走向市場化，電力市場的改革隨之穩(wěn)步向前。

作者:韓笑 姚宇 秦若珊 單位:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司

參考文獻

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關鍵詞：無線通訊公司電話網(wǎng)計算機抄表

傳統(tǒng)的供水計量操作通常是由各管理部門派人到裝表地點抄表，由于用戶面廣、量大，極易造成差錯，人工抄表不但效率低，且不利于科學管理，給城市管網(wǎng)的建模、分析、規(guī)劃等都帶來很大的困難。電子和計算機技術的迅速發(fā)展，為實現(xiàn)自動抄表技術提供了大環(huán)境，管理體制的現(xiàn)代化也呼喚著自動抄表時代的到來。目前我國普遍采用將水表安裝在用戶室內(nèi)，每月入戶抄表收費的方法。這給用戶帶來很多麻煩，給抄表人員帶來煩惱，造成很多不必要的糾紛。為了有效解決入戶抄表收費存在的諸多弊端、提高效率、避免入戶抄表引發(fā)的治安問題（如冒充收費入室搶劫）和杜絕拖欠費用，水表戶外計量呼聲越來越高。尤其對高層、毫華居住小區(qū)，水表戶外計量是非常必要的，傳統(tǒng)的抄表方式已不能適應今后住宅的發(fā)展要求。

隨著電子技術、傳感技術、自動控制技術和計算機技術的發(fā)展，水表戶外計量已經(jīng)開發(fā)出不少產(chǎn)品。主要有：IC卡、電力載波、遠傳抄表三種戶外計量方式。建設部《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程城市示范小區(qū)規(guī)劃設計導則（修改稿）》中已經(jīng)明確提出：“推廣應用戶外計量（含水、電、曖、燃氣表）技術”。在《中國住宅產(chǎn)品發(fā)展綱要》中也明確提出：“實現(xiàn)方便查表，不干擾住戶，使大量人工查表工作逐步過渡到數(shù)字化傳送，開發(fā)智能化的水、電、氣、熱計量裝置及接口箱框”。目前水表戶外計量的智能抄表系統(tǒng)已達到使用要求。因此，結合傳感技術、射頻技術，利用現(xiàn)有廣泛使用的電話網(wǎng)，設計開發(fā)了結構獨特、性能穩(wěn)定、完全可靠的自來水智能抄表系統(tǒng)。

1設計要求

為保證自來水智能抄表系統(tǒng)的準確性和可靠性，提高能源管理的科學性、規(guī)范化，對智能抄表系統(tǒng)提出以下要求：

（1）水表為密封結構，是一種既能直觀顯示相關能耗計量數(shù)據(jù)，又能產(chǎn)生能耗計量脈沖信號的新型計量表具。

（2）系統(tǒng)具有防斷電功能。停電時，發(fā)射端和接收端裝有備用電池，防止數(shù)據(jù)丟失。

（3）系統(tǒng)采用高精度不掉電實時時鐘，為數(shù)據(jù)分時處理提供可靠的時間基準；可實現(xiàn)分時段計費功能；通過通訊設備故障報警、記錄故障發(fā)生時間的功能。

（4）數(shù)據(jù)庫安全。數(shù)據(jù)庫為只讀方式，只有授權的管理員可以寫入數(shù)據(jù)，管理中心電腦設有密碼，嚴防無關人員操作，密碼可由操作員在主機上修改?？商峁┯嬞M查詢、報表生成、打印、報警等功能。

2總體結構

智能抄表系統(tǒng)現(xiàn)有兩種形式：

（1）用戶室內(nèi)裝有電話，抄表系統(tǒng)結構如圖1所示。數(shù)據(jù)采集通過無線通訊將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器通過電話線向管理計算機上報數(shù)據(jù)。

（2）用戶室內(nèi)沒有電話，抄表系統(tǒng)結構如圖2所示。數(shù)據(jù)采集器通過無線通訊傳送給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器安裝在室外的走廊內(nèi)，并附帶顯示模塊顯示用戶當用水量。安裝在走廊內(nèi)的數(shù)據(jù)處理器通過公用電話線向管理計算機上報數(shù)據(jù)。如果住戶的房間被鐵門等屏蔽而無法實現(xiàn)無線通訊，可以鋪鋪設專用通訊線，將數(shù)據(jù)上傳。

3系統(tǒng)組成

（1）水表。本系統(tǒng)所采用的計量水表是一種既能直觀顯示相關能耗計量數(shù)據(jù)，又能產(chǎn)生能耗計量脈沖信號的新型計量表具。它實際上是一種加裝了永義磁鐵和霍爾元件組成磁電傳感器的水表，霍爾元件固定安裝在計數(shù)轉盤附近，永磁鐵安裝在計數(shù)盤（例如0.1m3或0.01m3）位上，當轉盤每轉一圈，永磁鐵經(jīng)過霍爾元件一次，即在信號端產(chǎn)生一個計量脈沖，對應0.1m3或.0.01m3，經(jīng)無線發(fā)射器發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器。另外，在水表上還裝有防盜霍爾元件，當用戶盜用水時，霍爾元件發(fā)出報警信號給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器再通過電話線報告給管理計算機，以便做出處理。

(2)數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器是一個多功能模塊，實現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的自動抄收，將數(shù)據(jù)長期、可靠地存儲，并在需要時將其傳給管理計算機。具體來說，它用于接收水表數(shù)據(jù)及各種報警信號，累計住戶用水量，通過電話線定期向管理計算機發(fā)送住戶的有關數(shù)據(jù)。一臺數(shù)據(jù)處理器對應一塊水表，一般安裝在電話機附近。數(shù)據(jù)處理器內(nèi)部有可充電電流作為后備電源，在外部電源停電的情況下，則由充電電流單獨向數(shù)據(jù)處理器供電，保證數(shù)據(jù)處理器正常工作。

（3）管理計算機。管理計算機是本系統(tǒng)的管理核心，可通過電話線下接許多數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器的個數(shù)基本不受限制。管理計算機能隨時抄收每個用戶水表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中供查詢，能對整個系統(tǒng)進行管理，對所抄數(shù)據(jù)進行處理。

4系統(tǒng)硬件電氣原理分述

4.1水表發(fā)射器電氣部分原理

水表發(fā)射器的功能是將水表計量的用水量，以無線通訊的方式傳送給數(shù)據(jù)處理器?？驁D如圖3所示。安裝在水表內(nèi)的霍爾傳感器用來檢測用水量，水表中每流過0.1t水，霍爾傳感器就發(fā)出一個脈沖信號，經(jīng)串穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一個紅1s寬的脈沖，再經(jīng)施密特反相器4069整形后送入編碼器PT2262進行編碼，PT2262全碼編址為411個，經(jīng)編碼后的數(shù)據(jù)送入無線發(fā)射模塊進行發(fā)射，無線電發(fā)射頻率為400MHz，有效距離為50m；同時發(fā)射器還具備一些附加功能。

（1）防盜功能。由于干式水表靠電磁傳動的特點，它易受外磁場的影響。如果用戶在水表附近放有強磁鐵，它會使水表傳動齒輪轉速降低，使水表的測量精度降低。而發(fā)射器上另裝有一個專用于測量磁場強度的霍爾傳感器，當發(fā)現(xiàn)水表附近有強磁場時，霍爾傳感器發(fā)出報警脈沖，經(jīng)發(fā)射器無線傳送給數(shù)據(jù)處理器。

（2）備用電池。為保證發(fā)射器在停電時能正常工作，在交流220V供電的同時，還備有一個4.8V的鎳氫電池、由LM358、555組成的電池電壓監(jiān)測和充電電路，使電池能正常充電。后備電池可維持發(fā)射器連續(xù)工作48h。

4.2數(shù)據(jù)處理器電氣部分原理

數(shù)據(jù)處理器是本系統(tǒng)的關鍵設備。由無線接收和解碼部分、時鐘日歷、8051及、電話收發(fā)電路、電源等部分組成?？驁D如圖4所示。無線接收模塊與發(fā)射模塊工作在相同頻率400MHz上；解碼由PT2272完成，工作頻率與PT2262相同，地址編碼與PT2262一致。時鐘日歷芯片DALLAS12887為系統(tǒng)提供準確的百年時鐘日歷，包括年、月、日、時、分、秒、星期和定時報警信號。

電話收發(fā)電路由撥號電路和音頻解碼電路組成。4-16譯碼妻MC4514模擬開關4066組成3*4虛擬鍵盤陣列，由8051控制過按鍵的開與合，完成將要拔出電話號碼和上傳數(shù)據(jù)的編碼，并將電話號碼和數(shù)據(jù)送入撥號電路。撥號專用芯片為W91312，晶振頻率為3.58MH，接收到管理計算機機端的電話號碼后立即撥出。當兩端的握手信號完成，確認線路接通后，由8051控制將上傳的數(shù)據(jù)以音頻方式輸出給管理計算機；音頻解碼電路的功能是將音頻信號解碼，以BCD碼的形式輸出。當數(shù)據(jù)處理器撥通管理計算機后，管理計算機端回復一個接通握手信號，該信號是音頻信號，經(jīng)交流放大電路放大后，送入音頻解碼芯片MC145436解碼，最后以BCD碼的形式送入8051。

系統(tǒng)供電采用220V交流和鋰后備電池供電的雙重方案，當住宅停電或人為斷電時，系統(tǒng)仍可維持正常工作48h。

4.3管理計算機通訊接口板電氣部分原理

管理計算機通訊接口板由撥號電路、音頻解碼電路、電話振鈴檢測電路、光電隔離電路和電源電路組成，如圖5所示。撥號電路和音頻解碼電路與數(shù)數(shù)處理器板上的相同。

5系統(tǒng)軟件

本系統(tǒng)軟件由數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)轉換和收費系統(tǒng)三部分組成。

（1）數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。由于需要從并口讀取用戶的用水量，所以在用戶的用水量上來之后，先由數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)將用戶的數(shù)據(jù)轉換成文本文件。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動后自動啟動，且一直處于工作狀態(tài)。

（2）數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)?？紤]到數(shù)據(jù)接收之后形成的是文本文件，不能直接進入數(shù)據(jù)庫，所以設計一個數(shù)據(jù)轉換系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。此系統(tǒng)在操作系統(tǒng)啟動后自動啟動，且一直處于工作狀態(tài)。

（3）收費系統(tǒng)。在合法用戶登錄到本系統(tǒng)后，進行日常的業(yè)務處理。根據(jù)用戶的計算機配置情況，該系統(tǒng)可以在單機環(huán)境下運行，也可以在網(wǎng)絡環(huán)境下運行。

單機運行環(huán)境對計算機軟、硬件的要求：操作系統(tǒng)為WIN95/WIN98；數(shù)據(jù)庫為Oracle734。

網(wǎng)絡運行環(huán)境對計算機軟、硬件的要求：操作系統(tǒng)的客戶端為WIN95/WIN98、服務器端為WIN2000/WINNT；

數(shù)據(jù)庫的客戶端為Oracle734；服務器端為Oracle8i；

硬盤：5G；

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【關鍵詞】交直流微電；儲能裝置

1、引言

配電網(wǎng)的設計為閉環(huán)，但運行為開環(huán)。微電網(wǎng)中不穩(wěn)定微電源隨著自然界條件的變化而變化，這些微電源的加入會改變配電網(wǎng)的電壓與潮流。有時甚至可能形成病態(tài)潮流而不迭代不收斂，以至于使某些繼電保護設備無法正常的動作。

若交流微電網(wǎng)的每個微電源進入微電網(wǎng)的相序必須保持一致，否則會造成功率之間的抵消，但每個發(fā)出交流電的微電源并入微電網(wǎng)離的相對較遠，遠方控制操作路徑較長，所以遠方控制線路越多，ECS和DCS畫面越多，經(jīng)濟效益越差，就地控制需要時效性，這是在微電網(wǎng)里互相矛盾的一個問題。

直流微電網(wǎng)由于有存儲設備，可以儲存功率。若其中一個微電源故障時若直流電路只牽涉功率大小問題，不會對電網(wǎng)造成太大的影響。

2、微電網(wǎng)換流器的設計

一般情況下?lián)Q流器有三部分組成：一種是DC/DC變換器，一種是DC/AC逆變器，另一種是AC/DC整流器。由于在直流微電網(wǎng)中，如微電網(wǎng)發(fā)電示意途中所示，DC/DC變換器的價值不大，而DC/AC逆變器和AC/DC整流器是重要的組成部分。

由于現(xiàn)階段已進入了PWM的整流器階段。PWM整流器比原來相控整流器有很多優(yōu)點，其中之一就是可以雙向整流?？商幱贒C/AC逆變狀態(tài)和AC/DC整流狀態(tài)。

風力發(fā)電機發(fā)出的功率一般為1，只要風力發(fā)電機發(fā)出電壓頻率在電網(wǎng)的許可范圍之內(nèi)，風力發(fā)電機不承擔無功的調(diào)節(jié)，只發(fā)有功。異步雙饋風機也只承擔電網(wǎng)能夠承受的無功。PWM整流器可以調(diào)節(jié)功率因數(shù)，因此用在風力發(fā)電機的逆變調(diào)節(jié)中有特殊的優(yōu)勢。

微電網(wǎng)換流器逆變器設計和整流器設計因直流電容的作用不同而方向不同。換流器中直流電容的主要作用是穩(wěn)壓。且在負載側需要提供無功補償?shù)臅r，及時對電源發(fā)出的無功不夠的情況，提供一定的無功補償。使得換流后的電壓穩(wěn)定，所以一般放在負載側。而橋式換流電路的主回路一般為電壓型橋式驅動電路，一般位于電源側。

逆變電源和整流電源的設計如下圖所示：

微電網(wǎng)的分布式電源一般接到饋線上，每一條饋線是一根單相電路，所以微電網(wǎng)電源逆變器和微電網(wǎng)整流器是都是單相。

在微電網(wǎng)微電網(wǎng)逆變器中三極管V1、V2不是同時導通，V3、V4也不是同時導通。電壓波形為正時，V1保持導通，V2保持關斷。電壓的正負情況跟V1相關，V1導通時，電壓波形為正，V2導通時，電壓波形為負。當V1導通時，V3、V4不受V1的限制，可以交替導通。若負載為感性負載時，負載電流比電壓滯后。V1導通電壓為正，而電流先正后負。負載電流大于零且V4導通時，逆變器輸出電壓等于電容電壓。當V3導通時，VD3給負載續(xù)流，電壓輸出波形為零。當V1和V4導通，負載電流小于零，負載電壓依然等于電容電壓。在V4導通期間，V3導通，V4截至，同V4導通，V3截至時也可以得到電容電壓和兩種狀態(tài)，但V3導通時時間順序上跟V4導通正好相反。而V2導通，V1關斷時，電壓波形為負，則跟V1導通，V2關斷情況，不僅是電壓是V1導通時候的負值，且時間順序上也正好相反。極少說電壓為容性負載，若用等效法計算，則整個微電網(wǎng)都應呈現(xiàn)感性。

3、微電網(wǎng)直流潮流中儲能原件的設計

電池的種類有：燃料電池、蓄電池、普通電容器和超級電容器。微電網(wǎng)直流潮流中儲能原件可以選擇：蓄電池、普通電容器和超級電容器。

普通電容器的所能承載的電荷不如超級電容器的電量充足，不適合作為有功能源的儲能原件使用。一般被用作線路的無功補償，或者小型的用電器的能量供應。

蓄電池中是用化學反應原理使正負電荷分在電池的兩端。一般蓄電池中的離子選擇比較容易發(fā)生可逆反應的離子。在蓄電池中一般使用的離子有：鋰離子和鎳氫離子。

蓄電池的化學離子一般都有一定的壽命，在化學反應中會不斷的消耗活化離子的個數(shù)，當活化離子的個數(shù)下降到一定程度時，電池組就報廢。且現(xiàn)在所使用的鋰離子需要一次性用完，鋰離子有記憶性，所以用鋰離子充當?shù)慕怆x離子的蓄電池非常不適合用在直流微點網(wǎng)中。鎳氫離子雖然沒有記憶性，但活化分子也會隨著使用的次數(shù)而不斷的減少。

但蓄電池有比超級電容器不具有的優(yōu)點，超級電容器的電荷完全靠儲存在電極板上。電荷量雖然比普通電容器的電荷量要容納的多，但是沒有蓄電池這種非靜電的電化學反應。一般都是靜電化學反應，所以能量比蓄電池還是有一定的差距。

超級電容器中也有離子的存在，也就是有電介質存在，這種電解質不受溫度影響，但是受離子遷移速度和其離子被氧化的電壓幅值的限制，超級電容器的電壓不能超過電解液的離子被氧化的電壓幅值。

超級電容電極板跟普通電容器有很大的差別，普通電容器的電容極板是由金屬層組成，電荷直接在極板上。超級電容器的電極板是像燃料電池一樣的碳極板，電荷在碳極板上的多微孔里。

由基礎電容器的容量公式：，可以看出，當超級電容器中離子的介電常數(shù)一定的情況下，電介質之間的距離和電極板的的面積是決定超級電容器容量大小的關鍵因素。所以超級電容器的電極板通常情況下都會非常大。

超級電容器的離子遷移的速度決定了超級電容器的電阻率，當離子的遷移速度比較大時，電阻率就會越小。

由于每個超級電容器的電壓受離子的氧化電壓影響，每個電容的電壓不是很大，需要串聯(lián)起來使用。

基于以上的分析，超級電容器的電路等效圖如前所示：

R1、R3是超級電容器由于離子遷徙速度形成的電容器本身的等效電阻，跟溫度有一定的關系。R2是串聯(lián)的電阻防止超級電容器短路的電阻。C1、C2是等效電容的大小。