智能電網(wǎng)是在物理電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，與包含光纖通信和3G網(wǎng)絡(luò)通信的現(xiàn)代通信技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、調(diào)度自動(dòng)化控制技術(shù)、分布式電源接入技術(shù)以及電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)集成在一起形成新型的現(xiàn)代智能電網(wǎng)，使其在用電需求日益嚴(yán)峻的情況下，能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

1、概述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生產(chǎn)生活、科學(xué)研究等等各方面用電需求越來(lái)越多，作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公共事業(yè)，現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和改革優(yōu)化的機(jī)遇。它不僅要面對(duì)大范圍用電實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，提高電網(wǎng)全天候運(yùn)行的能力，以適應(yīng)電力體制的改革，而且在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要把發(fā)電、輸配電、供電以及用電服務(wù)等整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化。智能化電網(wǎng)作為“電網(wǎng)2.0”，不僅能夠全天候運(yùn)行，為各個(gè)行業(yè)提供所需電能，而且逐步向信息化、數(shù)字化的主流方向發(fā)展，來(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)千變?nèi)f化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為人們正常生產(chǎn)生活用電提供保障。

2、智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)以集成的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)和物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代信息通信技術(shù)，傳感測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、分析決策技術(shù)、能源電力技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)境友好等目標(biāo)，從而使現(xiàn)代電網(wǎng)信息化、數(shù)字化、智能化。

智能電網(wǎng)具有各種能力來(lái)滿足現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活對(duì)電力的需求。由眾多自動(dòng)化的輸電和配電組成的智能電網(wǎng)可以在自然災(zāi)害和極端氣候條件下，亦或是在人為破壞或電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生打擾動(dòng)和故障的時(shí)候，仍然安全穩(wěn)定地運(yùn)行；同時(shí)智能電網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)地對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行安全評(píng)估和分析，對(duì)電網(wǎng)故障具有預(yù)警和預(yù)防的控制能力，通過(guò)對(duì)故障診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)隔離故障或者恢復(fù)故障的自愈能力；智能電網(wǎng)還適應(yīng)分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及各種能源的接入，并對(duì)其提供完善的智能側(cè)管理功能；智能電網(wǎng)有良好的用戶接口，便于優(yōu)化電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；同時(shí)智能電網(wǎng)采用統(tǒng)一平臺(tái)，通過(guò)智能化的通信構(gòu)架，實(shí)時(shí)地將電網(wǎng)信息的集成與共享，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理，為用戶提供可靠、經(jīng)濟(jì)的電力服務(wù)。

不同于現(xiàn)代電網(wǎng)，智能電網(wǎng)將電力流、信息流以及業(yè)務(wù)流高度融合在一起，將通信技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)結(jié)合在一起，在堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系下，能夠抵御各種外來(lái)干擾和攻擊，自動(dòng)隔離電網(wǎng)故障、自動(dòng)修復(fù)電網(wǎng)問題，并能為各種小型分布式電源提供穩(wěn)定接口，并為其提供分布式管理功能，同時(shí)智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了雙向互動(dòng)的服務(wù)模式，為用戶提供了詳細(xì)的用電信息，讓用戶放心用電、安全用電。

3、智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

智能電網(wǎng)技術(shù)涵蓋整個(gè)電網(wǎng)環(huán)境，主要包含了現(xiàn)代通信技術(shù)，傳感測(cè)量技術(shù)，調(diào)度自動(dòng)化控制技術(shù)，電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)以及分布式電源接入技術(shù)。

3.1 現(xiàn)代通信技術(shù)

智能電網(wǎng)通過(guò)高度集成的高速雙向的通信系統(tǒng)，傳遞電網(wǎng)基本數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。智能電網(wǎng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、光纖、3G等通信手段，將通信網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)一起安裝到戶，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)或用戶的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地傳輸給電網(wǎng)控制中心，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間能夠?qū)崟r(shí)互相相應(yīng)，從而提高電網(wǎng)供電的可靠性，滿足電網(wǎng)需求，提高電網(wǎng)利用率。

現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，一般地可以分為有線通信技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。有線通信包含了電力線載波通信或者光纖通信，電力線載波通信是電網(wǎng)中特有的通信方式，它是直接利用輸電線為傳送媒介來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸，從而使得電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)投資少，見效快，曾是傳統(tǒng)電網(wǎng)中電力通信的主要方式。但是該方式也存在較明顯的缺點(diǎn)，由于受電力線強(qiáng)力磁場(chǎng)的影響，干擾信號(hào)明顯，嚴(yán)重影響了信號(hào)的正確讀取，加上我國(guó)限制其通信頻率，使得其通道容量小，音頻范圍窄，已經(jīng)逐步淡出現(xiàn)代智能電網(wǎng)。現(xiàn)代光纖技術(shù)的發(fā)展，使得光纖線路具有傳輸頻帶寬、通信容量大，損耗低、中繼距離長(zhǎng)，絕緣度高、抗電磁干擾性能強(qiáng)等有點(diǎn)，被大量使用在電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中。

智能電網(wǎng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)的無(wú)線通信包含了衛(wèi)星通信、微波/超短波通信，短波通信，3G通信等，電網(wǎng)通信系統(tǒng)搭建過(guò)程中，可以根據(jù)不同的地理和周邊環(huán)境，選擇不同的通信方式來(lái)滿足智能電網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的需求。衛(wèi)星通信主要是將通信衛(wèi)星作為地球上無(wú)線通信的中繼站，適合智能電網(wǎng)大范圍通信，微波通信和短波通信是針對(duì)不同的通信距離的通信手段。微波通信是直線通信，要求通信兩點(diǎn)之間無(wú)障礙，可以作為郊外遠(yuǎn)距離通信的輔助手段。短波通信適合長(zhǎng)距離通信，通過(guò)云層電離層反射來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。3G通信技術(shù)是指第三段移動(dòng)通信技術(shù)，它可靠性高，覆蓋面積廣，傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)帶寬高，在智能電網(wǎng)的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中能發(fā)揮不可替代的作用。

3G技術(shù)的安全可靠性，能夠使智能電網(wǎng)防御網(wǎng)絡(luò)攻擊，提高信息安全；高速的數(shù)據(jù)傳輸速度，滿足智能電網(wǎng)傳輸大數(shù)據(jù)量的要求，安全可靠的數(shù)據(jù)交互性能智能電網(wǎng)開放性地兼容各種設(shè)備提供了可靠的通信機(jī)制，為智能電網(wǎng)智能控制、電網(wǎng)自愈、負(fù)荷調(diào)度、電力設(shè)備搶修以及智能需求側(cè)管理提供準(zhǔn)確可靠實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息。

Zigbee技術(shù)是一種距離短，功耗低的無(wú)線組網(wǎng)通信技術(shù)，它由電池供電設(shè)備提供無(wú)線通信功能，是一種面向自動(dòng)化和無(wú)線控制的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。Zigbee通信技術(shù)主要應(yīng)用于電力用戶側(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的短距無(wú)線通信，自身體積小、成本低、可靠性高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，極大地提高了電力用戶側(cè)的安全性和便利性。

將智能電網(wǎng)的設(shè)備IP化是智能電網(wǎng)的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的又一個(gè)里程碑。互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6的發(fā)展，極大地彌補(bǔ)了IPv4造成的地址空間不足的問題。由于IPv6可以提供一個(gè)幾乎無(wú)限大的地址空間，從而可以為每一個(gè)智能電網(wǎng)的設(shè)備配備一個(gè)IPv6的地址，使得從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等整個(gè)過(guò)程參與的設(shè)備都變成通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)控制自動(dòng)化。