第一篇：寬帶智能網及其關鍵技術

寬帶智能網及其關鍵技術

一、寬帶智能網研究的內容

未來的信息網絡將朝著寬帶化、個人化、智能化的方向發展。傳統的單一媒體的話音業務或數據業務已逐漸不能滿足人們的要求，人們希望能夠通過多媒體的方式進行信息交互。這些多媒體業務包括寬帶視頻會議、以及等。多媒體業務的特點是對要求較高，需要較高的帶寬，一般都涉及多用戶、多連接、多媒體。目前，實現多媒體業務的方式基本上是一種平臺，一種業務的資源很難為另一種業務所共用。所有這些造成多媒體業務使用成本高，業務的靈活性較差，所以盡管寬帶多媒體業務具有潛在的巨大市場，但是由于使用價格昂貴，普通用戶不敢使用，造成市場拉動缺乏，限制了它的發展。

寬帶智能網就是研究在以為基礎的寬帶網絡上利用智能網技術如何開發各種多媒體業務。寬帶智能網不是簡單地將多種業務集成，它的目的是要實現一個可編程的業務平臺，實現業務的靈活加載、擴展和新業務的增加。與以往的業務提供方式不同，寬帶智能網能夠在一個平臺上提供多種業務（寬帶智能網能支持的業務如表所示），實現不同業務之間的資源共用，這樣可以有效地降低多媒體業務的運營成本，使用戶更容易接受；寬帶智能網使得業務的擴展更加靈活，這樣能適應不斷增長和變化的客戶化需求。由此可見，寬帶智能網能有效地解決當前寬帶網絡提供多媒體業務的瓶頸問題。

表寬帶智能網能支持的多媒體業務

類型好范文版權所有

業務舉例

連接方式

會話型業務

可視電話

點到點

檢索型業務

視頻點播

多點到點

會議型業務

視頻會議遠程教學遠程醫療

點到多點或多點到多點

消息型業務

多媒體郵件

點到點

分配型業務

廣播式電視

點到多點

二、寬帶智能網的體系結構

⒈體系結構

如圖所示，給出與以為骨干交換機的寬帶網絡綜合的體系結構。

圖中，由交換機擴展而成，除了接續功能外，上有基本的呼叫狀態模型，它能向提供詳細的呼叫事件，這些呼叫事件作為點的形式出現。按照業務的需要，可以在基本呼叫狀態模型中設置需要上報的點。呼叫狀態模型監視每個呼叫的狀態，將觸發的點事件上報給，使能夠實現對整個呼叫過程的監控。

作為業務控制點，包括和功能實體。的主要功能是完成業務邏輯的執行。對于每個業務，都有一個業務輪廓文件，用于記錄業務、用戶相關的信息。可通過監測上報的呼叫事件對控制，從而達到控制呼叫過程的目的。業務過程中，可以通過進一步收集用戶信息，以確定業務邏輯如何進行。根據業務需要，能在網絡中尋找合適的來提供特殊資源。此外，還能實現計費等多種功能。通過協議與各個實體交互信息，協調各個功能實體。

有兩個功能：一是與用戶的交互，收集用戶信息，上報給；二是提供特殊資源，以適合不同的寬帶多媒體業務。提供的特殊資源有：視頻會議橋、導航菜單、協議轉換器等。是在傳統的智能外設基礎上引入寬帶的能力，包括寬帶連接、多媒體應用等。在寬帶環境下，功能大大增強，要求它包含一定的業務邏輯和處理能力，即在中也引入智能。

協議建立在信令之上，通過信令傳輸。它主要定義了中各個功能實體之間的相互作用的操作、參數和差錯等。支持寬帶網絡中新增加的能力，如多方呼叫提供，修改呼叫連接配置特征，協商連接特征，多方連接支持，第三方呼叫控制建立等。

有關和信令在其它文獻中有詳細的介紹，這里就不再贅述了。

⒉業務實現

在寬帶智能網的體系結構下，可同時支持多種多媒體業務。視頻會議是一種由多方用戶參與，會議過程中使用聲音、圖象和文本等多種媒體的復雜業務。作為一種具有代表性的業務，它的實現會為其它業務的實現有所啟發。下面介紹通過寬帶智能網實現視頻會議業務的方法。如圖所示，中有一個視頻會議的業務輪廓文件，可對整個業務過程進行控制。作為視頻會議的服務器提供視頻、音頻、數據的橋接功能。負責接續，各終端通過連接到上。會議的過程如下：）會議的準備階段

每個參加者都必須主動地撥入一個預先決定了號碼（包括會議標識）來建立連接。這個號碼是對外公布的，參加會議各方的地位平等。參加會議的各方通過撥號連接到上，進行注冊會議的聲明。通過信令上報信息給，在形成全局業務輪廓文件。會議業務的激活可以有兩種方式。一種是預先設置啟動會議的時間；一種是統計要求加入會議者是否到達預定的數量。當條件滿足時，按照業務邏輯命令向已經注冊的用戶一個接一個地發出呼叫，會議處于進行狀態。）會議進行過程

在會議注冊以后，若會議開始，首先發命令將上會議實例激活，將業務輪廓文件交給，根據業務輪廓文件初始化。會

議過程中，負責基本的會議功能控制，并能實現會議的高層管理，包括監視會議和記錄用戶等。會議結束后，關閉會議實例。正常情況下應該由系統拆除連接，即拆除會議連接，整理信息（如與計費相關的呼叫、連接情況）上報給。

用思想實現視頻會議與傳統的方法不同，具有以下優勢：）信息傳輸與業務控制相分離，當通信平臺演進時，采用方式

可以平滑過渡不會影響用戶接口，同時使得業務控制的管理和維護更加方便。）對網絡資源的動態分配可以大大提高資源利用率。）業務提供方式靈活，系統可以根據用戶的要求和網絡的變化進行調整。）面向公網為接入用戶提供業務，網絡建立后，可以在一種體系下提供多種業務，而不是為某一特定用戶，特定業務所設計。

三、國內外研究動態

當前，提供基于窄帶增值業務的智能網技術已有相當大的發展，但是對于提供寬帶多媒體業務的寬帶智能網技術尚不成熟。與寬帶網絡的綜合是當今電信界研究和討論的熱點，此項研究剛剛起步，在國外也未形成定論，還沒有成熟的產品出現。

⒈的標準化進程

年正式推出標準，定義了許多基于的智能業務；年推出標準，該標準主要研究智能網的網間互連網間業務，實現智能業務的漫游。目前正在積極研究和的標準，和主要研究內容包括網、與智能網綜合方面的研究。預計年初推出標準，而寬帶智能網作為的主要內容正在加緊研究中。

⒉國外研究情況

歐洲和北美各大電信組織，都在積極開展寬帶智能網的研究，其中影響比較大的有：的計劃、以及的（或）計劃。也成立了一個聯合工作組以研究智能網與寬帶網絡的一體化問題。

和計劃的目標是從現有的和寬帶網絡的體系結構出發，研究各自如何適應對方的體系結構，最終得到一個和綜合的統一功能結構。具體方法是從研究寬帶視頻會議、寬帶廣播電視、寬帶和寬帶虛擬專用網四個業務的實現方法入手，每個業務都按需求分析、靜態模型的動態模型建立過程進行研究。

計劃的目的是在平臺上實現并演示智能網與寬帶信令綜合。計劃側重于實現方面，它是采用智能網技術在歐洲跨國的寬帶網試驗床上實現寬帶視頻會議、寬帶和寬帶虛擬專用網等多媒體業務，推出了寬帶智能網的試驗網。計劃的目標是要定義、實現、演示在平臺上智能網與寬帶網絡的信令綜合，在跨越歐洲的網絡各國的主機平臺上提供寬帶業務。

⒊國內研究情況

北京郵電大學國家重點實驗室從年開始智能網的研究，于年底開發出嚴格遵照標準的智能網系統，經過一年多的實用化工作和產品更新，已升級為，并已在網上運行，可提供基于的多種話音增值業務。進而，于年開始對基于的移動智能網進行了研究與開發，目前，移動智能網的試驗網已經在廣東肇慶試運行成功，能提供包括預付費、移動等多種業務，下一步工作是完善系統和加速成果的產品化進程。

在國家自然科學基金重大課題的支持下，北京郵電大學于年啟動了寬帶智能網的研究。我們的試驗系統是基于北京郵電大學自行研制的交換機，對中國智能網相關功能實體、、等進行增強和改造，并研究寬帶網絡環境下的定義，支持視頻會議、等多種多媒體業務的提供。研究的主要內容包括：）研究寬帶多媒體新業務的業務規范的統一形式化描述方法及業務流程、信令系統。）研究統一功能結構模型的改進與完善。）研究支持寬帶多媒體新業務的基本呼叫狀態模型。）研究寬帶智能網下的、、的功能擴展。）研究與寬帶網絡綜合的演進途徑。

四、寬帶智能網的問題

作為一種新技術，寬帶智能網的發展也面臨著許多問題。主要概括如下：

超前沒有標準。把寬帶智能網放在的研究范圍，但是標準何時出臺還沒有期限。雖然沒有標準，我們也決不能消極等待，應該積極研究寬帶智能網技術，并向提交建議草案，影響標準的制定。的威脅。近幾年里，發展勢頭強勁，但是在近期內還不可能圓滿地解決多媒體業務的問題，而面向連接的信元交換方式能保證多媒體業務，并具有完整的信令協議，所以在骨干網方面有優勢。的缺點是協議復雜，在實現上困難很多。為了克服協議復雜性的缺點，現在有關方面也正在提出輕型的協議。

缺少“殺手”應用（）。雖然寬帶智能網提供的視頻會議、等業務有一定的前景，但是由于使用價格昂貴，應用范圍主要是大公司或國家機關，所以還應該開發出能為廣大用戶所易于接受，樂于使用的多媒體業務，這對于刺激需求、帶動相關領域的研究都有重要意義。

寬帶智能網仍然是通過集中的提供業務，成為業務提供業務的瓶頸，這可能帶來可靠性以及性能等若干問題。所以如何提供一種分布的體系結構，對于的發展也很重要。

在過去的幾年里，我國通信網絡事業發展迅猛，取得了很大的成好范文版權所有績。經驗告訴我們，我們既應引進、吸收和借鑒國外的先進技術與經驗，同時也應結合中國的實際情況走一條適合我國的寬帶智能網發展的道路，并有所創新。我們認為：

中國的寬帶智能網應該發展而且必須發展，利用寬帶智能網提供多媒體業務具有巨大的潛在市場。如果不抓緊研究，我們又會在這一領域落后于國外水平。現在國外也只是在作原型系統，還沒有產品出現。在國外產品占領中國市場之前，我們必須擁有自己的產品，并占領相當的市場份額，以防止國外技術的壟斷。

在研究開發過程中，還應該緊跟標準和國外重大的研發計劃，保護技術上的領先。同時應密切注意新興技術對這一領域帶來的沖擊和影響。

穩步發展寬帶網絡基礎設施。寬帶智能網需要寬帶網絡基礎設施的支撐，但是我國寬帶網絡基礎薄弱，究竟將來采用什么樣的技術組建寬帶網絡還需要論證，所以必須采取漸進的方式。因為寬帶網絡投入巨大，如果一擁而上，容易造成人力物力的浪費。

五、結語

智能網是一個通信網業務控制體系結構，它提供了一個開放的、分布的、與業務無關的可編程平臺。在定的功能模型框架范圍內，它可以提供與多種平臺的綜合，包括，移動網，和等多種通信平臺，并能擴展這些平臺的業務提供能力。并能擴展這些平臺的業務提供能力。

當今，多網綜合、多業務綜合的趨勢越來越明顯，寬帶智能網提供了一種新思路和方法解決網絡與業務的綜合瓶頸問題。多媒體業務作為下一個世紀的主導精力有著巨大的市場，我們必須加速加緊研究，寬帶智能網只是其中的一種解決方案，究竟好不好還有待于時間的檢驗。但是可以預見多媒體業務最終只有具有較低的成本、較大的靈活性，才能為廣大用戶所接受，寬帶智能網在這些方面具有獨到的優勢。

第二篇：智能電網提出背景及關鍵技術

智能電網提出背景及關鍵技術

一、智能電網概述

智能電網提出的技術與國家戰略背景：

“互聯網”的普及、電子信息技術及計算機軟件技術的飛速發展，大大推動了全球信息化進程。“地球村”、“數字地球”等概念逐漸體現了人類信息交流的時空跨越，速度與效率的倍增。

“物聯網”應用趨勢，建立人與物、物與物之間的聯系，隨著新一代互聯網協議IPV6的部署，IP地址不再受限，為物聯網掃除了網絡容量的限制。

“智能電網”，電網設備的智能化、數字化與網絡化為電網的信息化、互動化與自動化創造了條件。

中國最新定義為：統一堅強智能電網，（統一是前提，含統一規劃、統一標準、統一建設；智能為感知、自律、自主、自愈、自學習、自適應、自調節、分析與決策，體現安全可靠、經濟高效、清潔環保、靈活互動、友好開放）

智能電網歷程（大事記要）：

2003年美國電科院首先提出《智能電網研究框架》，能源部隨即發布2030智能電網計劃（Grid2030計劃-Itelligrid）。

2006年，歐盟智能電網論壇推出了《歐洲智能電網技術框架》-Smartgrid。2008年，華東電網公司和華北電網公司分別提出了建設智能電網的遠景和實施方案。

2009年1月，奧巴馬宣布全面啟動新能源與智能電網項目，全世界隨之掀起了一股智能電網熱潮。

2009年3月，國家電網公司首提“建設堅強智能電網”，拉開中國建設智能電網的序幕。

2009年4月17日美國白宮公布首批40多億智能電網資助計劃。

2009年4月下旬，國家電網公司組織三個智能電網考察團赴美國和歐洲考察，回國后開始組織編寫國家電網智能電網綜合研究報告。

2009年5月中旬，中國電科院建立智能電網研究中心。

2009年5月18日，美國商務部、能源部匯集業界主要機構與公司，討論并通過第一批16個智能電網行業標準，美國智能電網建設進入全面啟動階段。

2009年5月21日，國網公司提出“加快建設以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展的統一堅強智能電網的目標”。

2009年6月，國家電網科技部組織智能配電和數字化變電站技術研討。下旬，國家電網總部成立“智能電網部”。

2009年7月，總投資25億元的全國首家智能電網產業園項目在揚州正式啟動，下旬，國家電網正式確認在上海世博園區建立智能電網綜合示范工程。

二、國家規劃與行業動態

中國在09年開始快速布局智能電網建設，有經濟與政治的綜合考量，一

方面為應對金融危機、推動新的經濟需求、刺激經濟發展；另一方面為發展低碳經濟、推動節能環保，加速弱電與強電的集約發展，形成新的技術制高點，使宏大統一的智能電網系統服務國計民生、提升國家綜合實力。意義重大、任務緊迫。

美國智能電網發展規劃的三個階段：

第一階段（~2010年）為關鍵技術研發和試點階段

第二階段（~2020年）為技術改進與市場推廣階段

第三階段（~2030年）全面建成智能電網

中國國家電網智能電網規劃的三個發展階段：

第一階段（~2011年）為研究標準制定與試點階段，重點在于建設特高壓網絡架構，開展智能變電站試點工程以及智能配電網等示范性工程；

第二階段（~2015年）為全面建設階段，主要完成特高壓網架建設，樞紐變電站實現智能化并初步建成智能調度中心，開展雙向互動和分布式能源試點；

第三階段（~2020年）為完善提升階段，其目標基本與歐美的最終目標相近。

美國準備用20年時間建設智能電網，而中國卻規劃10年時間建成，可見中國智能電網發展的決心與緊迫性。

自從智能電網提出以來，世界各國積極響應，特別是業內企業（甚至是業外的企業，也把研發力量投入到智能電網領域）更是認真對待、積極備戰。國網公司、電科院、西高所、上海電器所等牽頭組織各科研院所及龍頭企業研討制定相關標準及實施細則，其中西安交大王建華書記應兩院邀請提出智能電網中長期戰略規劃及產業建議，各電力設備一二次企業積極解讀國家政策及行業技術標準，著手產品研發及技術儲備。可以說智能電網是傳統電力產業的一次革命，是對二次企業的重新洗牌，引起了業內高度重視。

三、智能電網的主要組成和核心技術

智能電網是電網自動化技術的進一步發展和提升，涵蓋以下領域及相關技術。

（1）發電領域：主要包括大規模可再生能源、分布式能源、光伏發

電等電源的接入和協調運行技術。

（2）輸電領域：主要包括大電網規劃技術、電力電子技術、輸電線

路運行維護技術、輸電線路狀態檢修技術和設備全壽命周期管

理技術等。

（3）調度領域：主要包括大電網安全穩定分析與控制技術、經濟運

行技術、綜合預警和輔助決策技術、安全防御技術等。

（4）變電領域：主要包括變電站信息采集技術、智能傳感技術、實

時監測與狀態診斷技術、自適應保護技術、廣域保護技術、智

能電力設備技術等。

（5）配電領域：主要包括配電網安全經濟運行與控制、電能質量控

制、智能配電設備研究、大規模儲能、電動汽車變電站等技術。

（6）用電領域：主要包括高級量測技術、雙向互動營銷技術、用戶

儲能技術、用戶仿真技術等。

智能電網理想的構建形式：以數字化電力設備為基礎，由數字化電力設備構成的網絡節點，既控制能量流，同時也控制信息流，是強弱電技術相互融合的結合部。

數字化電力設備涉及的關鍵技術：智能傳感技術、智能診斷技術、智能操作操作、專用集成電路開發技術、電磁兼容技術、網絡化信息交互技術。

總之，智能化電力設備最終的技術要求將達到：測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化及信息互動化。

四、企業難得的發展機遇

與美國用20年建設智能電網相比，中國規劃10年時間完成，對于一個發展中的大國家來說，決心之大、速度之快是歷史罕見的，可以預見我國將在財力、人力及物力等方面將有較大的投入以保證計劃的成功實施。根據規劃我國的智能電網全面建設階段將在2011年到2015年，也就是未來的6年內將是投資的密集階段，對廣大電力裝備生產、施工建設及二次系統集成企業將是一個很好的發展機遇。

第三篇：智能電網關鍵技術的研究

智能電網關鍵技術的研究

511883 王重陽

（清華大學電力工程學院廣州）

摘 要：本文對智能電網關鍵技術進行了具體闡述，主要是量測、通信、信息管理、調度、電力電子和分布式能源接入等方面。最后借助美國智能電網研究應用情況，對智能電網技術實現的功能進行了歸納和評述。

關鍵詞：智能電網；關鍵技術；電力；電子；發展引言

智能電網并不是一個全新概念，它是隨著技術發展和業務需要而逐步形成的，國內外相關研究機構很早就展開對智能電網領域的研究探索，各國政府和電網公司也開始將發展智能電網作為解決能源問題的良藥。智能電網卻無統一的定義，這個術語來自smart grid(可譯為靈巧電網)，也有人稱為intelligen t grid(智能電網).其實，智能電網不是一個特定的技術詞匯，也不是一個“新技術領域”，它只是對現代電網的概括性的描述，主要側重現代電網的兩個基本特征:(1)主要的電氣設備和電網的參數可以通過先進的雙向信息通信系統，實施 靈活控制，保證電網安全經濟運行;(2)供電方通過“智能配電設備”，向用戶提供可靠、優質、個性化的電能供應，實施需求側管理，節約資源。智能電網發展研究簡介

世界經濟發展與人類生存環境面臨的形勢：

環境：全球氣候變化、自然災害頻發、污染嚴重、沙漠化、城市面臨挑戰、“高碳”經濟、溫室效應、冰川融化等;

能源：傳統能源的日益短缺、新能源、可再生能擁、國家能源安全、可持續發展造福子孫后代?

技術：需要智能電網幫助電力行業推動技術創新，實現技術轉型確保電力可靠供應.2.1 國外智能電網發展

早在2003年美國電力研究院（EPRI）就已經將未來電網定義為“智能電網”，同年6月，美國能源部輸配電辦公室發布的“Grid 2030：電力的下一個100年的國家設想”的報告描繪了美國未來電力系統的設想，并確定了各項研發和試驗工作的分階段目標。2004年美國Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己對“智能電網”的理解。美國PJM（賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭互聯電網）公司在2006年底完成的戰略規劃將智能電網建設作為其發展愿景。2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)宣布成為全美第一個智能電網城市，家庭用戶可以和電網互動，了解實時電價，合理安排用電；同時電網還可以根據實際情況進行電力的實時調配，提高供電可靠性。

2001年意大利的電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表，建立起了智能化計量網絡，歐洲其他國家也將智能網絡作為一項革命進行推廣。2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》(A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)明確強調歐洲已經進入一個新能源時代，而智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向。

其他國家也紛紛啟動智能電網相關研究和建設規劃。日本政府計劃在與電力公司協商后，于2010年開始在孤島進行大規模的構建智能電網試驗；韓國計劃在2011年前建立一個“智能電網”綜合性試點項目，屆時能提高該國環保能源的能力；澳大利亞政府在最新的預

算案中已劃撥1億澳元用于智能電網建設。

2.2 國內智能電網發展

隨著我國經濟的快速發展，對電力的需求日益增強，而國內能源結構不合理、能源分布不均衡嚴重制約電力行業的發展。特高壓電網解決了遠距離、大容量輸電問題，在一定程度上解決了能源輸送問題，但“重電源輕電網”導致供電可靠性較低，同時網架結構薄弱則限制了新能源有效利用。為了解決這些問題，國內電網企業也開始尋求利用信息技術提高電網運營能力，而智能電網則是一個重要的研究方向。

2007年10月，華東電網正式啟動了以提升大電網安全穩定運行能力為目的的智能互動電網可行性研究項目。2008年4月，在前期智能電網研究成果的基礎上，華東電網啟動高級調度中心項目群建設，該項目是智能電網建設藍圖“三步走”的第一階段“鞏固提升”的重點內容。

從2007年華北電網公司開始進行智能電網相關的研究和建設，致力于打造智能調度體系，為智能輸電網奠定基礎；建立企業級服務總線，搭建智能電網信息架構；超前研發清潔能源關鍵技術，做好可再生能源并網準備；結合客戶信息采集系統，試點建設智能供電網。2009年華北電網將在前期工作的基礎上，深度體會國網公司建設中國特色智能電網的概念、理論，結合華北特色大力建設智能電網，制定智能電網發展規劃和實施方案，繼續推進智能電網的研究和建設。

2009年初，國家電網公司啟動了“堅強智能電網體系研究報告”、“堅強智能電網綜合研究報告”和“智能電網關鍵技術研究框架”等重要課題的研究。通過積極探索國內外智能電網技術發展動態，分析中國堅強智能電網技術需求，調研中國智能電網建設已有技術基礎，揭示堅強智能電網的內涵與特征，制定了堅強智能電網總目標、技術框架體系與實施計劃等。2009年5月21日，在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上，國家電網公司正式宣布將建設“堅強的智能電網”，并公布了規劃試點、全面建設、引領提升三階段的建設方案。隨后國家電網公司將智能電網技術作為2009年科技重點工作領域之一，研究方向的確定和研究框架項目的實施，將會使智能電網脫離概念炒作階段，正式進入規劃建設階段。智能電網關鍵技術

我國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節，包括：信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔性交流輸電，變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理采集系統等。實際上，目前我國數字化電網建設可以算是智能電網的雛形。

總之，智能化電力設備最終的技術要求將達到：測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化及信息互動化。

3.1 參考量測技術

參數量測技術是智能電網基本的組成部件，先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息，以供智能電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。

未來的智能電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統，取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智能固態表計。基于微處理器的智能表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率，并通知用戶實施什么樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策，編制時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。

對于電力公司來說，參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支

持，包括功率因數、電能質量、相位關系（WAMS）、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟件系統將收集、儲存、分析和處理這些數據，為電力公司的其他業務所用。

未來的數字保護將嵌入計算機代理程序，極大地提高可靠性。計算機代理程序是一個自治和交互的自適應的軟件模塊。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護系統中，保護元件能夠自適應地相互通信，這樣的靈活性和自適應能力極大地提高可靠性，因為即使部分系統出現了故障，其他的帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。

3.2 智能電網通信技術

建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎，沒有這樣的通信系統，任何智能電網的特征都無法實現。因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持，因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡—電網和通信網絡，只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后，它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的攻擊，從而提高電網價值。

適用于智能電網的通信技術需具備以下特征：一是具備雙向性、實時性、可靠性特征，出于安全性考慮理論上應是與公網隔離的電力通信專網。二是具備技術先進性，能夠承載智能電網現有業務和未來擴展業務。三是最好具備自主知識產權，可具有面向電力智能電網業務的定制開發和業務升級能力。

作為國家電網公司從事骨干信息通信網絡建設、運行管理的直屬公司，國網信息通信有限公司高度重視智能電網建設工作，積極開展相關前期研究工作，并著力推進有關信息通信技術（ICT）的軟硬件產品研發，開展新一代電力信息通信（ICT）網絡模式研究,加快信息通信產業化發展。

電力客戶用電信息采集系統是智能電網的重要組成部分，信通公司積極參與其中與信息通信專業相關的研究，向國家電網公司提交了通信專題技術報告。同時，積極推進產業化進程，進一步完善了用電信息采集主站軟件平臺、基于電力線寬帶通信技術的采集器等產品。智能電網客戶服務是智能電網用電環節的重要組成部分，是實現電網與客戶之間實時交互響應，增強電網綜合服務能力，滿足互動營銷需求，提升服務水平的重要手段。信通公司將智能電網客戶服務試點分別設立在北京蓮香園小區和阜成路95號院。其中，阜成路95號院試點以光纖入戶為主要特點，以機頂盒和電視機為展現手段，實現三表抄收和查詢、物業、配送、網絡增值等一系列特色服務，體現出良好的交互性和智能化特色。

3.3 信息管理系統

智能電網中的信息管理系統應主要包括采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全等五個功能。

信息采集與處理。主要包括詳盡的實時數據采集系統、分布式的數據采集和處理服務、智能電子設備(intelligent electronic device，IED)資源的動態共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數據對時等。

信息分析。對經過采集、處理和集成后的信息進行業務分析，是開展電網相關業務的重要輔助工具。縱向包括“發電–輸電–配電–需求側”四級產業鏈業務分析和“國家–大區–省級–地縣”四級電網信息分析。橫向包括發電計劃、停電管理、資產管理、維護管理、生產優化、風險管理、市場運作、負荷管理、客戶關系管理、財務管理、人力資源管理等業務模塊分析。

信息集成。智能電網的信息系統在縱向上要實現產業鏈信息集成和電網信息集成，橫向上要實現各級電網企業內部業務的信息集成。

（4）信息顯示。為各類型用戶提供個性化的可視化界面，需要合理運用平面顯示、三維動畫、語音識別、觸摸屏、地理信息系統(GIS)等視頻和音頻技術。

（5）信息安全。智能電網必須明確各利益主體的保密程度和權限，并保護其資料和經濟利益。因此，必須研究復雜大系統下的網絡生存、主動實時防護、安全存儲、網絡病毒防范、惡意攻擊防范、網絡信任體系與新的密碼等技術。

3.4 智能調度技術

智能調度是智能電網建設中的重要環節，智能電網調度技術支持系統則是智能調度研究與建設的核心，是全面提升調度系統駕馭大電網和進行資源優化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術基礎。

現有的調度自動化系統面臨著許多問題，包括非自動、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應大電網、特高壓以及智能電網的建設運行管理要求，實現調度業務的科學決策、電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應，必須對智能調度加以分析研究。

為加快推進智能電網調度技術支持系統總體設計和應用功能規范編寫工作，國網電力科學研究院受國家電力調度中心委托，承擔智能電網調度技術支持系統總體設計工作。2009年7月6日至18日，在國調中心帶領下，國網電科院工作組順利完成智能電網調度技術支持系統總體設計，并討論確定智能電網調度技術支持系統功能規范體系，為一體化智能電網調度技術支持系統的快速有序建設提供指導。國網電科院工作組成員全程參與了智能電網調度技術支持系統基礎平臺和四大應用的總體設計，承擔并順利完成調度計劃應用、安全校核應用和調度管理應用的功能流程和總體設計。

3.5 高級電力電子技術

電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行變換及控制的一種現代技術，節能效果可達10%～40%，可以減少機電設備的體積并能夠實現最佳工作效率。目前，半導體功率元器件向高壓化、大容量化發展，電力電子產業出現了以SVC為代表的柔性交流輸電技術、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術、以高壓變頻為代表的電氣傳動技術，以智能開關為代表的同步開斷技術，以及以靜止無功發生器、動態電壓恢復器為代表的用戶電力技術等。

柔性交流輸電技術是新能源、清潔能源的大規模接入電網系統的關鍵技術之一，將電力電子技術與現代控制技術相結合，通過對電力系統參數的連續調節控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統穩定水平。

高壓直流輸電技術對于遠距離輸電、高壓直流輸電擁有獨特的優勢。其中，輕型直流輸電系統采用GTO、IGBT等可關斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。此外，可關斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺、海島等孤立小系統供電，未來還可用于城市配電系統，接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。輕型直流輸電系統更有助于解決清潔能源上網穩定性問題。

高壓變頻技術最大的優點是節電率一般可達30%左右，但缺點是成本高，并產生高次諧波污染電網。同步開斷(智能開關)技術是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。目前，高壓開關大都是機械開關，開斷時間長、分散性大，難以實現準確的定相開斷。

實現同步開斷的根本出路在于用電子開關取代機械開關。

3.6 分布式能源接入技術

智能電網的核心在于構建具備智能判斷與自適應調節能力的多種能源統一入網和分布式管理的智能化網絡系統，可對電網與用戶用電信息進行實時監控和采集，且采用最經濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現對電能的最優配置與利用，提高電網運營的可靠性和能源利用效率。

分布式電源（DER）的種類很多，包括小水電、風力發電、光伏電源、燃料電池和儲能裝置（如飛輪、超級電容器、超導磁能存儲、液流電池和鈉硫蓄電池等）。一般來說，其容量從1kW到10MW。配電網中的DER由于靠近負荷中心，降低了對電網擴展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長。目前，在北歐的幾個國家，DER已擁有30%以上的發電量分額。在美國DER目前只占總容量的7%，而預期到2020年時這一份額將達25%。

大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網上運行，徹底改變了傳統的配電系統單向潮流的特點，要求系統使用新的保護方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而，通過高級的自動化系統把這些分布式電源無縫集成到電網中來并協調運行，將可帶來巨大的效益。除了節省對輸電網的投資外，它可提高全系統的可靠性和效率，提供對電網的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務功能，如無功支持、電能質量改善等；同時，它也為系統運行提供了巨大的靈活性。如在風暴和冰雪天氣下，當大電網遭到嚴重破壞時，這些分布式電源可自行形成孤島或微網向醫院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶提供應急供電。小結

本文對智能電網的發展過程及國內外現狀作了論述和分析，而且詳細論述了智能電網各項關鍵技術如調度、輸電、變電、配電、用電等領域，信息技術領域、數字化變電站技術等，提出了智能電網技術發展是一個漸進的過程。鑒于中國經濟和電力負荷的高速發展，能源和負荷分布不均，發展特高壓電網及其它各級電網是目前中國電網建設的重點，所以對此必須密切跟蹤和深入研究。

參考文獻：

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[2朱文堅, 劉小康．智能電網的關鍵技術．廣州：華南理工大學出版社，2009

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[4]周靄明．智能電網技術．同濟大學出版社，2011

[5]唐忠，楊春旭，崔吳楊．智能電網關鍵技術及其與物聯網技術的融合 ．上海電力學院學報，Vol.27.No.5.Oct.2011

[6]謝開，劉永奇，朱治中，等.面向未來的智能電網[J]中國電力，2008，41(6):19-22.[7]靜恩波.智能電網發展技術綜述[1]低壓電器，2010(6):14-18.

第四篇：《寬帶衛星通信發展及關鍵技術》總結報告[小編推薦]

《寬帶衛星通信發展及關鍵技術》總結報告寬帶衛星通信特點及面臨的問題

1.1 衛星通信的特點

1)傳輸速率高；

2)為了獨立于地面網絡，多數衛星寬帶通信系統使用微波或激光星間鏈路實現衛星互連，構成空間骨干傳輸網絡；

3)由于衛星鏈路的傳輸損耗大，在高速傳輸情況下，要求用戶使用具有較大口徑的天線。因此，短時間內衛星寬帶系統將無法支持手持終端移動中的高速通信。

1.2 功能

1)為用戶或用戶群提供Internet骨干網的高速接入；

2)作為骨干傳輸網絡，連接不同地理區域的Internet網絡運營商。

1.3 衛星通信的發展歷程

寬帶衛星通信大致可分為三代：

第一代：從20世紀80年代到2004年，用戶的可用速率為56～256kbit/s。第二代：2005－2007年發射建立的系統，用戶的可用速率為256kbps～5Mbps。

第三代：從2008年開始計劃的系統，用戶的可用速率最高可達到20Mbit/s。

1.4 寬帶衛星通信面臨的問題

1)隨著數據傳輸速率的提高，傳輸帶寬需求也增大，Ka頻段可以滿足帶寬和高速率傳輸要求。

2)Ka頻段數據傳輸面臨的最大問題是降雨衰減問題，雨衰可達20-30dB，鏈路設計需要留余量。

3)在保證鏈路可用度的情況下，降雨儲備余量會很大，并且這些儲備余量只在一年中的小部分時間里是需要的，而大部分時間將會被閑置起來，沒有被充分利用，造成系統資源嚴重浪費。寬帶衛星通信系統體系結構

2.1 體系結構分類

1)交互式寬帶衛星Internet 接入系統結構；

2)非對稱寬帶衛星接入系統結構；

3)寬帶衛星骨干傳輸系統結構。

2.2寬帶衛星系統新技術

1)為了更好適應波束覆蓋、時延約束、鏈路特性和網絡管理等不同要求將

發展各具特色的星座結構；

2)采用星間鏈路；

3)采用Ka頻段或更高的Q、V頻段，星間鏈路采用激光通信；

4)衛星天線將由傳統的雙重隔離頻率復用的賦形波束天線發展為空分多重

隔離頻率復用的多點波束蜂窩狀可控天線；

5)衛星轉發器將由傳統的透明轉發器發展為對上行信號具有交換和處理功

能的處理轉發器；

6)采用各種先進的語音和視頻圖像壓縮技術以及先進的編碼和調制技術；

7)用戶終端小型化和智能化技術。寬帶衛星通信自適應傳輸技術

自適應傳輸的基本思想是接收端對信道進行實時估計，并將估計得到的信道狀態信息通過反饋信道傳送給發射端，發射端再根據信道狀態信息改變發射功率、符號傳輸速率、星座、編碼率或這些參數的任意組合，來保持Eb/N0恒定。

現有寬帶衛星自適應傳輸技：DVB-S和DVB-S2。寬帶衛星信道估計

1)Ka頻段衛星信道特性及動態雨衰仿真；

2)SC-FDE體制下仿真；

3)SC-FDE下的AWGN信道估計仿真；

4)SC-FDE下的RICE信道估計仿真。自適應編碼調制策略

5.1 編碼調制方案優化及自適應調整顆粒度設計

1)信道編碼碼型的選擇；

2)LDPC碼在高階調制下的研究；

3)自適應調整顆粒度設計；

4)AMC MODCOD模式的確定；

5)自適應編碼調制顆粒度設。

5.2 自適應編碼調制策略

1)自適應編碼調制技術隨信道狀態的變化而改變數據傳輸的速率，不能保

證固定的數據傳輸速率和延時。

2)自適應編碼調制技術發射功率保持恒定，信道條件好的用戶使用較高的數據率，信道條件差的用戶使用較低的數據率，從而避免了功率控制技術存在的“遠近效應”，提高了系統平均吞吐量。

3)實現自適應編碼調制結構需要接收端進行準確的信道估計。

4)信道估計和反饋路徑的總延時要比信道變化快，否則自適應機制無法使

用。

5.3 系統性能評估

1)歸一化吞吐量:

2)MCS的平均吞吐量為:寬帶衛星業務接入動態流量控制

6.1 業務調度算法需要考慮的因素

1)無線鏈路可變性；

2)QoS；

3)公平性；

4)吞吐量和信道使用率；

5)實現復雜度。

6.2 調度算法說明

若新鏈路接入請求帶寬小于系統可用剩余帶寬，則該鏈路能以最大需求帶寬獲得服務；若新鏈路接入請求帶寬大于系統可用剩余帶寬或鏈路離開系統時，則重新計算系統效能函數，允許動態地改變某些鏈路的QoS等級并進行帶寬重分配，確保較高的鏈路接入成功率和系統帶寬利用率。

若有鏈路斷開連接時，釋放該鏈路占有的帶寬，系統的可用帶寬增加，則重新計算系統的效能函數，允許動態地改變某些鏈路的QoS等級并進行帶寬重分配，確保系統具有較高的帶寬利用率。國外典型寬帶衛星通信系統

1)美國Spaceway-3，狂藍-1，Teledesic；

2)加拿大Anik-F2、F3；

3)歐洲KA-SAT，Hotbird-6，Eurobird-3，天體-1E；

4)泰國IP-STAR；

5)日本WINDS；

6)以色列Amos；

7)印度G-star4。

第五篇：聚焦智能電網涉及的關鍵技術

聚焦智能電網涉及的關鍵技術

核心提示：1智能電網的技術概況智能電網是為了實現能源替代和兼容利用，它需要在創建開放的系統和建立共享的信息模式的基礎上，整合系統中的數據，優化電網的運行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網絡互動，從而實現數據讀取的實時

（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網的綜合效率。它可以利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度

1智能電網的技術概況

智能電網是為了實現能源替代和兼容利用，它需要在創建開放的系統和建立共享的信息模式的基礎上，整合系統中的數據，優化電網的運行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網絡互動，從而實現數據讀取的實時（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網的綜合效率。它可以利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而達到對整個電力系統運行的優化管理；同時，智能電表也可以作為互聯網路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎，進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號。

2009年6月27～28日，第一屆智能電網研究論壇在天津大學召開。論壇共安排了十四個學術報告，從智能電網的基本理念、技術組成、設備需求等多個角度對我國智能電網的建設和發展進行了探討。天津大學余貽鑫院士的報告為―智能電網的原動力、技術組成和實施路線‖。報告中提出，系統安全穩定運行、需求側管理、分布式電源等是推進智能電網建設的原動力。智能電網是綜合應用通訊、高級傳感器、分布式計算等技術，提高輸配電網絡的安全性、可靠性和效率。

華中科技大學程時杰院士在―儲能技術及其在智能電網中的應用‖的報告中指出，在可再生能源發電所占比例較大的電力系統中，儲能技術的應用是解決如何保證系統正常運行這個難題的一條可行的途徑。并提出了智能電網對儲能系統的基本要求，即足夠大的儲能容量、足夠快的功率響應速度、足夠大的交換功率、足夠高的儲能效率、足夠小的放電周期、足夠長的使用壽命、足夠小的運行費用。

天津大學電氣與自動化工程學院院長王成山教授作了―分布式電源、微網、智能配電系統‖的報告，分別對分布式電源、微網和智能配電系統的關鍵技術、應用以及存在的問題進行了介紹，并分析了三者之間的關系。山東理工大學徐丙垠教授的―智能配電網中的配電自動化技術‖、加拿大卑詩省水電公司欒文鵬的―高級量測系統‖、國家電網需求側管理中心陳江華的―我國需求側管理實踐成效與展望‖、智能電網—遠景，技術與應用‖等，都從不同角度分析和探討了智能電網的技術特點、實現方式和發展前景。

2智能電網的關鍵技術

我國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節，包括：信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔性交流輸電，變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理采集系統等。實際上，目前我國數字化電網建設可以算是智能電網的雛形。

2.1參考量測技術

參數量測技術是智能電網基本的組成部件，先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息，以供智能電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。

未來的智能電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統，取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智能固態表計。基于微處理器的智能表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率，并通知用戶實施什么樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策，編制時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。

對于電力公司來說，參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支持，包括功率因數、電能質量、相位關系（WAMS）、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟件系統將收集、儲存、分析和處理這些數據，為電力公司的其他業務所用。

未來的數字保護將嵌入計算機代理程序，極大地提高可靠性。計算機代理程序是一個自治和交互的自適應的軟件模塊。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護系統中，保護元件能夠自適應地相互通信，這樣的靈活性和自適應能力極大地提高可靠性，因為即使部分系統出現了故障，其他的帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。

2.2智能電網通信技術

建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎，沒有這樣的通信系統，任何智能電網的特征都無法實現。因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持，因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。同時通信系統要和電網一

樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡—電網和通信網絡，只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后，它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的攻擊，從而提高電網價值。

適用于智能電網的通信技術需具備以下特征：一是具備雙向性、實時性、可靠性特征，出于安全性考慮理論上應是與公網隔離的電力通信專網。二是具備技術先進性，能夠承載智能電網現有業務和未來擴展業務。三是最好具備自主知識產權，可具有面向電力智能電網業務的定制開發和業務升級能力。

作為國家電網公司從事骨干信息通信網絡建設、運行管理的直屬公司，國網信息通信有限公司高度重視智能電網建設工作，積極開展相關前期研究工作，并著力推進有關信息通信技術（ICT）的軟硬件產品研發，開展新一代電力信息通信（ICT）網絡模式研究,加快信息通信產業化發展。

電力客戶用電信息采集系統是智能電網的重要組成部分，信通公司積極參與其中與信息通信專業相關的研究，向國家電網公司提交了通信專題技術報告。同時，積極推進產業化進程，進一步完善了用電信息采集主站軟件平臺、基于電力線寬帶通信技術的采集器等產品。

智能電網客戶服務是智能電網用電環節的重要組成部分，是實現電網與客戶之間實時交互響應，增強電網綜合服務能力，滿足互動營銷需求，提升服務水平的重要手段。信通公司將智能電網客戶服務試

點分別設立在北京蓮香園小區和阜成路95號院。其中，阜成路95號院試點以光纖入戶為主要特點，以機頂盒和電視機為展現手段，實現三表抄收和查詢、物業、配送、網絡增值等一系列特色服務，體現出良好的交互性和智能化特色。

2.3信息管理系統

智能電網中的信息管理系統應主要包括采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全等五個功能。

（1）信息采集與處理。主要包括詳盡的實時數據采集系統、分布式的數據采集和處理服務、智能電子設備(intelligentelectronicdevice，IED)資源的動態共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數據對時等。（2）信息分析。對經過采集、處理和集成后的信息進行業務分析，是開展電網相關業務的重要輔助工具。縱向包括―發電–輸電–配

電–需求側‖四級產業鏈業務分析和―國家–大區–省級–地縣‖四級電網信息分析。橫向包括發電計劃、停電管理、資產管理、維護管理、生產優化、風險管理、市場運作、負荷管理、客戶關系管理、財務管理、人力資源管理等業務模塊分析。（3）信息集成。智能電網的信息系統在縱向上要實現產業鏈信息集成和電網信息集成，橫向上要實現各級電網企業內部業務的信息集成。（4）信息顯示。為各類型用戶提供個性化的可視化界面，需要合理運用平面顯示、三維動畫、語音識別、觸摸屏、地理信息系統(GIS)等視頻和音頻技術。（5）信息安全。智能電網必須明確各利益主體的保密程度和權限，并保護其資料和經濟利益。因此，必須研究復雜大系統下的網絡生存、主動實時防護、安全存儲、網絡病毒防范、惡意攻擊防范、網絡信任體系與新的密碼等技術。

2.4智能調度技術

智能調度是智能電網建設中的重要環節，智能電網調度技術支持系統則是智能調度研究與建設的核心，是全面提升調度系統駕馭大電網和進行資源優化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術基礎。

現有的調度自動化系統面臨著許多問題，包括非自動、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應大電網、特高壓以及智能電網的建設運行管理要求，實現調度業務的科學決策、電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應，必須對智能調度加以分析研究。

為加快推進智能電網調度技術支持系統總體設計和應用功能規范編寫工作，國網電力科學研究院受國家電力調度中心委托，承擔智能電網調度技術支持系統總體設計工作。2009年7月6日至18日，在國調中心帶領下，國網電科院工作組順利完成智能電網調度技術支持系統總體設計，并討論確定智能電網調度技術支持系統功能規范體系，為一體化智能電網調度技術支持系統的快速有序建設提供指導。國網電科院工作組成員全程參與了智能電網調度技術支持系統基礎平臺和四大應用的總體設計，承擔并順利完成調度計劃應用、安全校核應用和調度管理應用的功能流程和總體設計。

2.5高級電力電子技術

電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行變換及控制的一種現代技術，節能效果可達10～40，可以減少機電設備的體積并能夠實現最佳工作效率

。目前，半導體功率元器件向高壓化、大容量化發展，電力電子產業出現了以SVC為代表的柔性交流輸電技術、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術、以高壓變頻為代表的電氣傳動技術，以智能開關為代表的同步開斷技術，以及以靜止無功發生器、動態電壓恢復器為代表的用戶電力技術等。

柔性交流輸電技術是新能源、清潔能源的大規模接入電網系統的關鍵技術之一，將電力電子技術與現代控制技術相結合，通過對電力系統參數的連續調節控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統穩定水平。

高壓直流輸電技術對于遠距離輸電、高壓直流輸電擁有獨特的優勢。其中，輕型直流輸電系統采用GTO、IGBT等可關斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。此外，可關斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺、海島等孤立小系統供電，未來還可用于城市配電系統，接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。輕型直流輸電系統更有助于解決清潔能源上網穩定性問題。

高壓變頻技術最大的優點是節電率一般可達30左右，但缺點是成本高，并產生高次諧波污染電網。同步開斷(智能開關)技術是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。目前，高壓開關大都是機械開關，開斷時間長、分散性大，難以實現準確的定相開斷。實現同步開斷的根本出路在于用電子開關取代機械開關。

2.6分布式能源接入技術

智能電網的核心在于構建具備智能判斷與自適應調節能力的多種能源統一入網和分布式管理的智能化網絡系統，可對電網與用戶用電信息進行實時監控和采集，且采用最經濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現對電能的最優配置與利用，提高電網運營的可靠性和能源利用效率。

分布式電源（DER）的種類很多，包括小水電、風力發電、光伏電源、燃料電池和儲能裝置（如飛輪、超級電容器、超導磁能存儲、液流電池和鈉硫蓄電池等）。一般來說，其容量從1kW到10MW。配電網中的DER由于靠近負荷中心，降低了對電網擴展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長。目前，在北歐的幾個國家，DER已擁有30以上的發電量分額。在美國DER目前只占總容量的7，而預期到2020年時這一份額將達25。

大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網上運行，徹底

改變了傳統的配電系統單向潮流的特點，要求系統使用新的保護方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而，通過高級的自動化系統把這些分布式電源無縫集成到電網中來并協調運行，將可帶來巨大的效益。除了節省對輸電網的投資外，它可提高全系統的可靠性和效率，提供對電網的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務功能，如無功支持、電能質量改善等；同時，它也為系統運行提供了巨大的靈活性。如在風暴和冰雪天氣下，當大電網遭到嚴重破壞時，這些分布式電源可自行形成孤島或微網向醫院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶提供應急供電。

3智能電網的功能實現

目前，智能電網研究較為成熟的主要是美國，美國多個州已開始設計智能電網系統，GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產業龍頭都已投入智能電網業務。

美國能源部中國辦公室的MaitinSchoenbauer出席了2009年6月在天津大學召開的第一屆智能電網研究論壇，介紹了美國智能電網的有關情況。MartinSchoenbauer介紹了―美國能源部智能電網業務‖，美國能源部正在發起建立智能電網信息共享交流平臺和信息庫，資助智能電網技術研發項目，并指出清潔能源和智能電網將是中美能源領域合作的重要內容。

美國科羅拉多州的波爾得市是美國第一個智能電網城市。每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當時的電價，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價低的時間段。電表還可以幫助人們優先使用風電和太陽能等清潔能源。同時，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問題出現，可以重新配備電力。

在美國西弗吉尼亞州，阿勒格尼電力公司(AlleghenyEnergy)的―超級電路‖項目(SuperCircuitproject)把先進的監測、控制和保護技術結合在一起，從而增強供電線路的可靠性與安全性。該電網將整合生物柴油發電、能量儲存以及先進的計量基礎設施(智能儀表)和通信網絡，迅速地預測、確定并幫助解決網絡問題。

美國科羅拉多州科林斯堡（FortCollins）及該市擁有的公用事業公司支持多項清潔能源計劃。其中一項涉及在五個用戶區域內把太陽能和風能等近30種可再生能源結合在一起。該計劃與其他一些分布式供電系統共同支持該市一個稱為FortZED的零能耗區。

美國夏威夷大學(UniversityofHawaii)在研制一個配電管理系統平臺，它采用智能計量作為門戶站，綜合了需求反應、住宅節能自動化、分布式發電優化管理、配電系統的儲存與負荷、允許配電系統與主電網中其他系統協調的各種控制手段。

美國伊利諾伊理工學院(IllinoisInstituteofTechnology)的―完美電力‖(PerfectPower)項目應用先進技術建設微型電網的原型，該微型電網能夠對主電網的變化作出反應，增強電網的可靠性，并降低電力需求