第一篇：研究智能電網實驗課題資源建設論文

摘要：以產學研聯合方式建設虛實結合、集成開放的智能電網實驗資源，能夠培養出勝任新技術研究開發、新成果轉化、新產品推廣和企業新技術改造等工作的基礎扎實、素質全面、工程實踐能力強并具有較強創新能力的應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才，并能將“智能電網與控制技術”建成省級優勢特色學科。

關鍵詞：智能電網；實驗室建設；人才培養

中圖分類號：G64文獻標識碼：A文章編號：1673-9132（2016）13-0256-232 DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.13.092

智能電網學科實驗資源的建設主要是構架融智能電網技術、信息技術、網絡控制技術、通訊技術于一體，進行智能電網領域相關教學與關鍵技術研究的實驗與實踐資源建設，提高實驗資源的科研水平，大力推進成果提升、關鍵技術攻關和成果轉化。

一、智能電網實驗平臺資源建設

智能電網實驗資源包含大量分布式可調節設備（如光伏發電、風電機組、同步發電機組、燃料電池、儲能、柔性負荷等多類型分布式單元）和多種結構形式電網線路。由于智能配電網系統規模大，分布式設備容量小、數量多、地域分散等特征，單一的集中控制模式或分散控制模式均難以適應有源配電網的特征需求。因此，智能電網研究生實驗資源的整體控制結構擬采用“上層集中協調、下層分布式協同”的控制框架。在此控制框架下，電網被劃分成若干分布式設備群或控制區域。電網集中控制中心負責集中協調各分布式設備群或區域，而在分布式設備群或區域內部則通過協調各分布式可調單元來完成集控中心下達的任務。集成化智能電網半實物仿真實驗環境建設主要包括：（1）電網安全運行與控制監視屏區、模擬電網動態仿真運行以及模擬電網管理與控制區。其中，監視屏區主要用于顯示系統的運行狀態和控制效果。（2）模擬電網動態運行區包含虛擬配電網系統和部分實際物理設備（如儲能、光伏單元等），兩者通過功放接口設備實現“虛實互聯”，可用于模擬有源配電網管理與控制區域包含集控中心、區域控制中心和數據存儲與分析。

二、智能電網實驗課題資源建設

實驗課題資源的建設是學科實驗室的一個軟核心。豐富和有創意的實驗課題既能實現研究生課內外教學與實踐活動的統一，也可滿足綜合實驗與科研實驗的統一。智能電網實驗室充分依托校企合作實驗資源與經驗，集成化建設智能電網實驗資源，主要包括上層系統集中控制、中層區域分布式控制和底層可調單元控制的協調運行。

（一）上層系統級集中控制的實驗課題

智能電網實驗室上層系統可進行電網運行分析和動態仿真；電網集中式狀態估計；電網集中優化協調調度；網絡故障后網架重構；智能變電站實時監控研究；復雜電網的控制策略等。根據智能電網的網架結構特征，研究包含多種量測設備（PMU、RTU、SCADA）的布點優化方法，以及研究量測數據具有多時空尺度、不完備性（如通信網絡產生的丟包）等特征的狀態估計方法。在負荷預測和發電預測支撐下，研究電網多目標、多約束情況下的有功、無功優化調度策略。

（二）中層區域級分布式控制的實驗課題

與傳統的集中式運行與控制不同，分布式運行與控制是通過區域間協調變量相互通信交換信息，最終進行全系統的狀態數據估計與運行控制。實驗室可模擬常見的信息不確定性因素（如延時、丟包等），分析電力通信信號傳輸。在各子區域狀態估計基礎上，通過區域間協調變量相互通信交換信息，最終估計出全系統的狀態數據，在各區域之間能夠進行相互通信。研究分布式協同控制，將多個相互依賴的可調節單元有機地組織起來，以共同完成某一任務的分布式控制策略。

（三）底層可調節單元控制的實驗課題

在電網底層，智能電網實驗室主要開展電力電子逆變器控制等相關實驗課題，依托現有產學研模式下研制的500kV光伏逆變器裝置等，進一步開展分布式電源（光伏、風電機組、儲能等）以及FACTS裝置的控制系統設計研究工作；研究發電機組的調速與調壓控制的相關問題，搭建控制系統進行實現物理電力電子變換器控制，以及硬件在環測試等功能。可見，通過建設智能電網實驗資源，可以開展可再生能源發電并網、微電網運行控制、綜合負荷與電網互動等智能電網方面的多項實驗課題，實現電力網絡信息通信技術、可再生能源發電技術、分布式電源協調控制技術、微電網智能調度技術、柔性負荷監控技術等智能電網相關領域的虛擬仿真與實體交互實驗等。同時，依托虛擬通信網絡實現網絡教學共享，最大限度發揮該平臺仿真高危、大電壓、高成本、高消耗等智能電網系統虛擬現實對象的功能。利用PSCAD、RTLAB等軟件，仿真電網發電、輸電、變配電、用電全過程，結合實體元件和虛擬通信網絡，實現虛實結合的智能電網中能量流與信息流的交互。

綜上所述，智能電網實驗室建設基于“實踐教學社會化、企業化”的理念，利用自身學科優勢，依托省部級重點實驗室、工程項目研究中心等各類科研平臺，全方位、多層面利用社會資源提高學生實踐素質，引導學生系統參與實驗實踐活動，強化學生工程實踐能力和工程素質的培養，提升學生的實踐能力與創新精神。這樣就為智能電網專業人才培養、開展高層次高水平的科研活動、展現高水平智能電網科研成果提供了更加堅實的基礎，增強了學校服務于江蘇以及區域經濟建設和社會發展的綜合實力。

參考文獻

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第二篇：智能電網論文

關于智能電網發展的研究論文

摘要：在全球電網逐漸不能滿足用戶需要的大背景下，智能電網應運而生；簡要概括了智能電網相對于傳統電網的特點；介紹了智能電網在世界幾個典型的國家和地區的發展；最后簡述了智能電網在未來的發展前景。

關鍵詞：智能電網;發展

0 引言

在這種全球經濟不斷發展、用戶對于電能質量的要求日益提高以及人們對環境保護愈來愈重視的背景下，人們希望建立一個更加可靠、具有較高自愈能力、與用戶之間實現密切互動的現代化電網，于是智能電網應運而生。在智能電網中，可以將能源開發、發電、輸電、配電、供電、售電、服務以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設備和其用能設施，通過數字化信息網絡連接起來，并通過智能化的控制實現整個系統的優化；充分利用各種能源資源，注重低碳環保，依靠分布式能源系統、能源梯級利用系統、蓄能系統和蓄電交通系統等組合優化配置，實現精確供能對應供能、互助功能和互補功能，將能源利用效率提高到一個全新的水平，使用戶投資效益和成本達到一種合理有利的狀態。本文主要以幾個典型的國家和地區為例簡要介紹一下智能電網的由來，特征，發展歷程、現狀及廣闊前景。

智能電網的產生背景及由來

首先，自從進入信息時代，互聯網的飛速發展給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，與之相比，一些國家和地區的電力網絡系統并沒有跟上時代發展的潮流，電能供應不夠穩定，特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經濟損失，現行的電力系統壓力不斷加大。2003年8月14日下午，美國東北部和加拿大部分地區發生大面積停電，停電影響了地鐵、電梯以及機場的正常運營，在一些地方造成了交通擁堵，給成千上萬市民的工作和生活造成了極大不便；2005年8月25日，美國加利福尼亞州南部地區供電的一條主要輸電線路出現故障，加州電力主管部門緊急啟動限電措施，造成大約50萬居民斷電半個小時。

其次，隨著經濟水平的迅速提升，用戶對于電能質量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優質的電能，在目前電網中，電壓跌落是最多的電能質量問題。因為電壓跌落大部分不可預見和不可控的事件引起的。電壓跌落發生的次數在電力系統中每年都不一樣。電能質量對于工業和制造廠是一個大問題，對于日益復雜的計算機控制的生產線加工廠，極小的電能擾動都可能帶來極大的破壞力。

并且，人們對于環境問題越來越關注，而現在電網中輸送的電能大部分都是火電，1度火電產生的二氧化碳約為0.96kg，那么可想而知，全球每年因為發電而產生的二氧化碳的數量是非常巨大的。另一方面，風能、太陽能等清潔能源又得不到充分的利用，面對這種矛盾，人們希望建立一個相對能夠可持續發展的電網系統。

在這些大的背景下，2001年，美國EPRI（電力研究院）最早提出“IntelliGrid”(智能電網)概念，并且開始進行相關研究。歐洲2005年成立“智能電網(Smart Grids)歐洲技術論壇”，也將“Smart Grids”上升到戰略地位開展研究。2006年IBM提出的“智能電網主要是解決電網安全運行、提高可靠性，從其在中國發布的《建設智能電網創新運營管理－中國電力發展的新思路》白皮書可以看出，該方案提供了一個大的框架，通過對電力生產、輸送、零售的各個環節的優化管理，為相關企業提高運行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍圖。所謂智能電網是IBM一個市場推廣策略。

奧巴馬上任后提出的能源計劃，除了以公布的計劃，美國還將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統進行升級換代，建立美國橫跨四個時區的統一電網；發展智能電網產業，最大限度發揮美國國家電網的價值和效率，將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理；全面推進分布式能源管理，創造世界上最高的能源使用效率。

2009年5月，國家電網公司提出在我國全面建設“堅強智能電網”，以應對資源環境問題帶來的挑戰，全面提高電網的資源優化配置能力和電力系統的運行效率，引領引導并支持能源及相關產業技術和裝備升級，構筑起穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系，以能源的可持續發展支持經濟社會的可自進入信息時代，全球壓力不斷增大，能源需求不斷增加，電力市場化的不斷加深，用戶對電能可靠性和質量的要求也不斷提升。2 智能電網主要的特點

2.1智能電網的自愈性

這是智能電網最主要的特征，也是智能電網的核心功能，這就需要對電網的運行狀態進行連續的的在線評估，并采取預防性的控制手段，對可能出現的問題迅速做出預測、檢測和相應，故障發生時，在沒有或少量人工干預下能夠快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發生。

2.2智能電網的互動性

在電網中，電網與環境、設備、用戶互相之間的互動是智能電網的另一重要特征。系統運行與批發、零售電力市場實現無縫銜接，支持交易的有效開展，實現資源的優化配置；同時通過市場交易更好地激勵電力市場的主體參與電網安全管理，提升電力系統的安全運行水平。這樣，一方面為用戶節省了開支，同時也會大量減少輸電線路不必要的損耗。在這種互動機制下，能夠實現風能、太陽能等清潔能源的充分利用，還可以利用電價這一驅動力，削峰填谷，這對于整個電網的運行都有極大的好處。

2.3智能電網對多種能源的兼容性

智能電網的本質是能源替代和兼容利用，它可以實現清潔的可再生資源的轉化整合，并輸送到國家電網中來，有利于綠色電網的建設。當然這一點是與智能電網的互動性分不開的。另外，各種各樣的分布式電源的接入，一方面減少了對外來能源的依賴，另一方面提高了供電的可靠性與電能的質量。

2.4智能電網的堅強可靠性

智能電網的每一個元素都應該有安全需求的考慮，在整個系統中應確保一定的集成和平衡。對其基礎設施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊，在智能電網中應該在抵御這些攻擊的同時，盡量降低成本，獲得實際的效益。

2.5智能電網的優質性

智能電網中運用的先進技術將同時減少電力輸送系統中的帶能質量問題和保護用戶的敏感電子設備，總之其終端目的都是將清潔、可靠、優質的電能送到用戶。

智能電網在世界上的發展

3．1美國的智能電網 總體來說，美國的智能電網主要是為了建立一個發電和配電更有效更安全的現代化電網來滿足當前用戶的需求。2001年，美國電力科學研究院創立了智能電網聯盟，推動“Intelli Grid”研究。這個項目主要有兩個目標：①分析出電力系統的商業需求，包括現在、未來的各種需求，如自愈電網概念等；②以基于這些分析得出的電力系統的需求作為基礎，提出支撐未來電力系統的信息需求系統使用戰術性的方法來建立一個戰略視圖，以戰略的高度建立一個不依賴具體技術的視圖框架。

為了使美國電網實現現在化，保證經濟安全和國家安全，美國能源部（DOE）于2003年發布了“Grid2030”，對美國未來電網遠景做了闡述。DOE于2004年有進一步發布了“國家輸電技術路線圖”，為實現“Grid2030”進行了戰略部署。在這兩份文件以及工業界的指導下，2004年在DOE的支持下，電網智能化項目（Grid Wise）啟動。

2005—2006年，DOE與美國國家能源技術實驗室（NETL）合作，發起了“現代電網”倡議，任務是進一步細化電網現代化遠景和計劃，并在全國范圍內達成共識。國家電工委員會IEC于2008年籌建了SG3智能電網戰略工作組，以制定智能電網的相關標準，推進智能電網的進程，促進智能電網發展過程中的一致性。2009年4月16日，美國副總統拜登公布了能源部發展智能電網的詳細規劃。能源部將設立兩個專項計劃，分別為“智能電網投資撥款項目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能電網示范項目(Smart Grid Demonstration Projects)，投資額分別為33.75億美元和6.15億美元。2009年4月，美國National Grid向馬薩諸塞州公共事業部提交了一份持續兩年、總投資達5700萬元的電網示范項目。

2007年初Xcel能源公司推出了智能電網概念，選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進智能電網城市項目，并付諸實施。在資金方面，Xcel能源公司預計與其合伙人資助一億美元，并計劃調動其他來源，包括政府補助金，做到讓消費者無成本投入。2008年美國博爾德市已經成為了全美第一個智能電網城市。3.2歐洲智能電網

2004年，歐盟委員會啟動了相關的研究與建設工作提出了歐洲要建設智能電網。2006年，歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》明確指出，歐洲已經進入新能源時代，智能電網技術是保證電能質量的關鍵技術和發展方向。保證供電的持續性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標，也是歐洲電力市場和電網必須面對的新挑戰。未來整個歐洲的電網必須向用戶提供高度可靠、經濟有效的電能，并充分開發利用大型集中發電機和小型分布式電源。

2008年7月1日，意大利國家電力公司(ENEL)負責啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯合承擔的ADRESS項目。該項目總預算為1600萬歐元，目的是開發互動式配電能源網絡，讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務中。2001~2008年，意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表，覆蓋率已達到95%，剩余部分將于2011年前完成。

2009年4月，西班牙電力公司ENDESA牽頭，與當地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real開展智能城市項目試點，包括智能發電(分布式發電)、智能化電力交易、智能化電網、智能化計量、智能化家庭，共計投資3150萬歐元。當地政府出資25%，計劃用4年完成智能城市建設。該項目涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和65個傳輸線中心。

2009年6月，荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(Smart City)”計劃。該計劃包括可再生能源利用、下一代節能設備、CO2減排等內容。法國的規劃是從2012年1月開始，將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布，將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業建筑物安裝5300萬臺智能電表的計劃。目前英國的人口約為6000萬，約有2300萬戶家庭，該計劃幾乎涉及英國所有住宅和商業建筑。作為歐洲2020年及后續的電力發展目標，未來歐洲電網應滿足以下需求：①；靈活性，在適應未來電網變化與挑戰的同時，滿足用戶多樣化的電力需求；②可接入性，使所有用戶都可接入電網，尤其是推廣用戶的對可再生、高效、清潔能源的利用；③可靠性，提高電力供應的可靠性與安全性以滿足數字化時代的電力需求；④經濟性，通過技術創新、能源有效管理、有序市場競爭及相關政策提高電網的經濟效益。3.3日本的智能電網

日本政府通過深入比較與美國電力工業的不同特征，結合自身國情，決定本國的智能電網的發展。日本政府大規模發展新能源，確保電力系統的穩定，構建智能電網。據2009年3月17日日本《電氣新聞》報道，針對美國提出的智能電網，日本經濟產業副部長望月晴文指出，美國的脆弱電力系統與日本的堅強電力系統無法單純比較，日本將根據本身國情，主要圍繞大規模開發太陽能等新能源，確保電力系統穩定，構建智能電網。經產省根據日本企業在智能電網的技術先進性，選出了7領域26項重要技術項目作為發展重點。如輸電領域的輸電系統廣域監視控制系統（WASA）、配電領域的配電自動化、儲能領域的系統用蓄電池的最優控制、電動汽車領域的快速充電和信息管理和智能電表領域的廣域通訊等列入其中。2010年4月，日本經產省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網實證項目。京都府京阪奈節能城市項目，利用智能電表開展節能技術實證；橫濱市開展智能家居技術實證；北九州市開展新能源接入技術實證；豐田市開展電動汽車技術實證。3.4中國的堅強智能電網

我國關于智能電網的研究進展緩慢，甚至是剛剛起步。2007年10月，華東電網公司啟動了智能電網可行性的研究，密切跟蹤國際先進電力企業和研究機構對智能電網的研究，并結合華東電網的現狀和今后的發展要求，提出了三個階段的發展思路和行動規劃——2010年初步建成電網高級調度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。2009至2020年國家電網總投資3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占電網總投資的11.1%，未來10年將建成堅強智能電網2009至2010年為規劃試點階段，重點開展堅強智能電網發展規劃工作，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發、設備研制及各環節的試點工作；2011至2015年為全面建設階段，加快建設華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用；2016至2020年為引領提升階段，全面建成統一的堅強智能電網，技術和裝備全面達到國際先進水平。中國國家電網公司目前正在推進“一特四大”的電網發展戰略以特高壓電網為基礎，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國范圍內實現資源優化配置。以大型能源基地為依托，建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網，形成電力“高速公路”。同時，將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，發展以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。

智能電網的廣闊的發展前景

作為世界各國都在著重研究發展的新一代電網，應該說，智能電網的發展前景還是很廣闊的。通過以上的分析我們可以看出，與當前的傳統型電網相比，智能電網有其獨特的優勢，它可以解決很多當前電網所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當前電網中出現的大停電事件變為零可能；并且其互動性是極具現實意義的，通過供電公司與用戶的雙重反饋可以極大的促進當前風電等不可控電能的利用和電能傳輸的效率；智能電網還可以加快綠色電網的建設，使電網更加安全潔凈。同時，智能電網可促成和激勵新產業的發展擴大，加快電力市場和國民經濟的發展與繁榮。電網的創新將使銷售市場更加自由，更具有創造力，以智能電網為載體，以提高能源利用效率、減少對環境的影響為主要驅動力的一系列新技術所組成的產業群將隨智能電網的建設而獲得更大的發展。并且，最具前景的產業是電動汽車及儲能技術，最具難度的是如何實現電網的最有控制。智能電網還會促進電力市場的蓬勃發展，在智能電網中，先進的設備和廣泛的通信系統等基礎設施及其技術支持系統為市場參與者提供了充分的信息和數據。總之，在未來一段時期內，智能電網必將成為世界電網發展一個重要方向。

結論

本文主要通過綜合智能電網在幾個典型的國家和地區的發展歷程，簡要地介紹了一下對于智能電網的淺層認識。1）智能電網作為新一代電網是在目前電網所暴露出的問題的推動下出現的；2）智能電網具有傳統電網所不具有的特征；3）世界上許多國家和地區都在努力開發適合于本國國情的智能電網；4）智能電網具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

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第三篇：智能電網論文總結

智能電網論文總結

一.智能電網定義

歐盟智能電網特別工作組描述的智能電網是：可以智能化地集成所有接于其中的用戶——電力生產者(producer)、消費者(consumer)和產消合一者(prosumer)——的行為和行動，保證電力供應的可持續性、經濟性和安全性。

美國能源部在其研究報告中將智能電網描述為：智能電網利用數字化技術改進電力系統的可靠性、安全性和運行效率，此處的電力系統涵蓋大規模發電到輸配電網再到電力消費者，包括正在快速發展的分布式發電和分布式儲能。

中國國家電網公司將其提出的堅強智能電網描述為：以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節，涵蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合，具有堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動內涵的現代電網。

二.智能電網特征

1）靈活性。靈活性是指系統功率/負荷發生較快的變化、造成較大功率不平衡時，通過調整發電或電力消費保持可靠供電的能力。

2）可觀測性和可控性。智能電網連接著眾多的不可控源和靈活源，必須對這些靈活源進行有效的觀測和控制，才能實時跟蹤不可控源的變化，保證電力和負荷的平衡；同時，間歇式能源、分布式能源的大規模并網，加劇了電網面臨的不確定性，而隨著社會的發展，輸電走廊的獲取難度加大，為了提高電網的利用率，電網更多地運行在臨界穩定運行狀態，加大了電網的安全穩定風險。為了保持電網的安全穩定性，需要進一步提高電網的可觀測性和可控性。

3）互操作性。提高電網的靈活性、可觀測性和可控性，離不開先進的傳感技術和自動化技術，需要以先進的信息通信技術(information communication technologies，ICT)作為支撐。

互操作性是指保證 2 個或更多網絡、系統、設備、應用或元件之間相互通信以及在不需要過多人工介入即可有效、安全、協調運行的能力。三.各模塊研究總結

1.中外智能電網發展戰略

總結對比了中美歐智能電網發展及戰略。對比了中美歐三方發展智能電網的內部環境和現有基礎，為分析三方在智能電網發展的差異性提供了背景；闡述了智能電網的主要特征是靈活性、可觀測性及可控性、互操作性，為理解中外智能電網的技術選擇、研發方向和示范重點及技術發展路線提供了基礎；介紹了三方各自在智能電網研發和示范方面的進展情況，分析了現階段中美歐三方發展智能電網所面臨的障礙；最后，對今后智能電網的發展趨勢進行了預測，對中國智能電網發展戰略提出了建議。

2.配電網智能調度模式及關鍵技術

分布式電源、微電網、儲能裝置、電動汽車充放電設施接入配電網運行改變了配電網能量平衡的模式，為了推進智能電網建設，在分析配電網及其調度控制特點的基礎上給出了配電網智能調度目標和調度象。為實現配電網的高效運行，提出基于配電網絡、電源和負荷互動的多維多階段遞進式配電網智能調度模式，給出了配電網智能調度系統的功能結構。提出為實現配電網智能調度系統必須解決的關鍵技術，探索了配電網調度的發展趨勢，給出了相關研究方向。3.新一代智能電網調度技術支持系統架構研

隨著計算機、互聯網、物聯網等技術的發展，云計算的應用領域持續拓展，為ＩＴ企業的轉型升級提供了契機。基于云計算的理念，結合我國未來電網調度技術支持系統的需求，提出了集散式和集中式調度技術支持系統架構，并對兩者進行了比較，指出集散式架構可以作為我國調度信息化系統的近期發展目標。針對集散式系統架構，提出了１＋Ｎ兩級的硬件部署架構構想；最后分析了集散式架構應用到電網調度自動化系統的技術問題。

4.智能變電站微電網設計與控制 在簡述微電網、微電網結構、微電網控制原理的基礎上,針對智能變電站的設備與負荷特點,以國網河北省邢臺供電分公司110k V節固智能變電站為例,設計智能變電站微網模型,經過分析可知這種設計利用現成智能設備減少了微電網的建設成本,既充分利用了內部環境資源,又提高了變電站站用電系統的可靠性,具有現實的經濟與節能意義。5.智能電網下繼電保護方式相關問題

智能電網實際運行過程中，保障其穩定性的首要環節就是繼電保護，在智能電網出現并發展中，繼電保護方式也必須及時做出轉變和調整。鑒于此，文章從智能電網建設給繼電保護帶來的機遇入手，對繼電保護重點研究的內容進行了分析，最后展開了智能電網下繼電保護的廣域保護研究，希望對我國相關領域的發展起到促進作用。6.智能電網條件下的需求響應關鍵技術

目前，智能電網已成為世界電網發展的大趨勢，符合社會和經濟發展的必然要求。文章針對智能電網條件下的用戶需求響應展開深入分析和總結，調研國內外需求響應的發展現狀，從需求響應概念、激勵機制、效益評估、支持平臺技術、應用于風電消納等方面對國內外學者在相關領域的研究成果進行總結，并結合典型案例深入剖析，指出當下實施需求響應存在的問題和相關對策，以期為我國智能用電和需求響應的發展提供借鑒。

7.智能電網中儲能技術應用規劃及其效益評估方法綜述

智能電網是電力系統發展的終極目標，而儲能技術在智能電網的建設過程中起到非常重要的作用。在總結現有的儲能技術的基礎上，針對儲能技術在電網側、用戶側和新能源發電中等 3 個不同的主要應用場合，對其應用規劃和效益評估方法進行研究和歸納，分析相關研究的模型中目標函數的差異，以及約束條件的不同，指出目前研究的優點和不足。此外，對儲能應用規劃中的算法進行分析，說明傳統的數學方法是其主要方法。最后，闡述儲能規劃中有待進一步考慮的問題和未來應用推廣過程中應予以關注的方面。8.面向智能電網的用戶需求響應特性和能力研究綜述

區別于傳統能效項目，需求響應項目的執行效果取決于項目的參與率和用戶響應特性及能力。總結目前國內外各類需求響應項目中用戶響應特性方面的研究進展，對其影響因素進行歸類研究；介紹負荷價格彈性、替代彈性和弧彈性等 3 種定量用戶價格響應特性的方式，并對其影響因素從時間跨度、行業類別和其他差異化特性等 3 方面進行分析；此外，從需求響應支撐技術、需求響應項目設計等兩個大方面分析其對用戶需求響應特性和能力的影響。最后，結合中國國情對于用戶響應特性建模和需求響應項目設計方面提出設想和建議。

9.考慮新能源發電與儲能裝置接入的智能電網轉供能力分析

可再生能源發電和新型儲能系統接入電網后使得 N-1重構路徑的選擇更為復雜，為解決此背景下智能電網轉供能力的計算問題，在對二者時變運行特性分析的基礎上，提出基于智能電網轉供能力指標體系的 N-1 恢復模型，通過對轉供能力指標計算公式線性化處理，并結合基于拓撲模型簡化的人工智能(artificial intelligence，AI)優化算法，利用優化調整電網、可再生能源發電、新型儲能系統的運行方式，實現電網 N-1 后轉供能力最大。最后，以某實際典型電網為例，分析可再生能源發電和新型儲能系統接入電網對提升系統應對 N-1 故障能力和實現負荷有效轉移的作用，驗證了轉供能力指標對于定量描述智能電網自愈特性的有效性。

10.儲能技術綜述及其在智能電網中的應用展望

本文綜述了重要儲能技術的特點及其發展現狀，并針對儲能技術在智能電網中的應用進行了探討。重點介紹了抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、蓄電池儲能、超級電容器儲能以及超導磁儲能。根據智能電網的特點，討論了現階段儲能技術所面臨的問題和發展趨勢。11.農村戶用型智能微電網設計與實現 針對目前中國廣大農村地區供電可靠性及電能質量差等供電難題，該文提出了一種基于當地分布式能源結構特點，廣泛吸納分布式能源的新型戶用微電網供電模式，并給出了較為詳細的設計方案。同時，考慮到系統維護的現實情況，采用組態軟件及 SQL server 數據庫設計了一套基于 GPRS 網絡的遠程監測控制和數據采集（SCADA）系統，由專業人員進行遠程監控。基于該方案設計的微電網系統已先后在某農場和某農村投入運行，結果表明該戶用型微電網運行穩定，能夠廣泛吸納分布式能源，解決農村供電難題，為農村地區提供可靠、優質的電力供應。12.農村電網線路無功優化智能控制策略與裝置

在農網線路無功補償位置和補償容量已經確定的情況下，提出一種智能控制策略，使整個網絡損耗最小且實時電壓不越限。建立以網損最小為目標的電容器優化投切模型，根據無功補償對潮流影響的特點以及負荷特性，通過對Tabu搜索方法進行改進來尋求最優解。根據農村配電網現有的自動化條件，采用 GPRS 遠程通信技術實現調度室上位機和線路中各智能無功補償裝置之間的數據交換，從而實現配電線路無功優化控制。

第四篇：智能電網信息安全研究

智能電網信息安全研究

摘要：智能電網是一種高度自動化、數字化、信息化、互動化的電網。作為物聯網時代最重要的應用之一，智能電網將給人們的工作和生活方式帶來極大的變革，但是智能電網的開放性和包容性也決定了它不可避免地存在信息安全隱患。本文首先對傳統電網信息安全進行分析，給出了防范方案，接著又討論了智能電網可能面臨的信息安全問題，它包括物理安全、網絡安全、數據安全及備份恢復等方面，并提出了解決信息安全應注意的四個原則，最后從分級分域、邊界安全、網絡環境安全等幾方面提出了防護方案。

關鍵詞：智能電網 信息安全 防護方案 1 現有電網信息安全分析與防范

電力系統信息安全是電力系統安全運行和對社會可靠供電的保障，是一項涉及電網調度自動化、繼電保護及安全裝置、廠、站自動化、配電網自動化、電力負荷控制、電力市場交易、電力營銷、信息網絡系統等有關生產、經營和管理方面的多領域、復雜的大型系統工程。電力信息化的發展使電力生產、經營很多環節完全依賴電力信息網的正常運行與否，如電網調度自動化系統對無人值班變電所的運行影響，用電營銷信息系統對電費回收的影響等。1.1 電力信息網安全現狀分析

結合電力生產特點，從電力信息系統和電力運行實時控制系統兩個方面，分析電力系統信息安全存在的問題。電力信息系統已經初步建立其安全體系，將電力信息網絡和電力運行實時控制網絡進行隔離，網絡間設置了防火墻，購買了網絡防病毒軟件，有了數據備份設備。但電力信息網絡的安全是不平衡的，很多單位沒有網絡防火墻，沒有數據備份的觀念，更沒有對網絡安全做統一、長遠的規劃，網絡中有許多的安全隱患。1.2 電力信息網安全風險分析

(1)計算機及信息網絡安全意識有待提高 由于近十幾年計算機信息技術高速發展，計算機信息安全策略和技術也取得了非常大的進展。電力系統各種計算機應用對信息安全的認識距離實際需要差距較大，對新出現的信息安全問題認識不足。

(2)急需建立同電力行業特點相適應的計算機信息安全體系近幾年來，計算機在整個電力系統的生產、經營、管理等方面應用越來越多。但是，在計算機安全策略、安全技術、和安全措施投入較少。所以，為保證電力系統安全、穩定、高效運行，應建立一套結合電力計算機應用特點的計算機信息安全體系。

(3)缺乏統一的信息安全管理規范

電力系統雖然對計算機安全一直非常重視，但由于各種原因，目前還沒有一套統一、完善的能夠指導整個電力系統計算機及信息網絡系統安全運行的管理規范。

(4)廣域網面臨巨大的外部安全攻擊

電力系統較早的計算機系統一般都是內部的局域網，并沒有同外界連接。所以，早期的計算機安全只是防止意外破壞或者內部人員的安全控制就可以了，但現在就必須要面對國際互聯網上各種安全攻擊，如網絡病毒和電腦“黑客”等。

(5)數據庫數據和文件的明文存儲

電力系統計算機網絡中的信息一般存儲在由數據庫管理系統維護的數據庫中或操作系統文件中。這些以明文形式存儲的信息存在泄漏的可能，因為拿到存儲介質的人可以讀出這些信息；黑客可以繞過操作系統、數據庫管理系統的控制獲取這些信息；系統后門使軟硬件系統制造商很容易得到這些信息。

(6)信息的明文傳輸

現代應用系統一般采用C/S（客戶/服務器）或B/S（瀏覽器/服務器）結構，都在網絡上運行，所處理的信息也必須在網絡主機間頻繁傳輸。在電力行業的計算機網絡系統中，信息傳輸基本上是明文方式。偶有采用SSL（安全套接字層）等加密傳輸的，但由于外國安全系統出口的限制，所能夠用到的SSL是低安全級別的。這些明文或只受到低安全保護的信息在網絡上傳輸，不具有信息安全所要求的保密、完整和發送方的不可抵賴性要求。

(7)弱身份認證

電力行業應用系統基本上基于商用軟硬件系統設計和開發，用戶身份認證基本上采用基于口令的鑒別模式，而這種模式很容易被攻破。有的應用系統還使用自己的用戶鑒別方法，將用戶名、口令以及一些安全控制信息以明文的形式記錄在數據庫或文件中，這種脆弱的安全控制措施在操作人員計算機應用水平不斷提高，信息敏感性不斷增強的今天不能再用了。

(8)沒有完善的數據備份措施

很多單位只是選擇一臺工作站備份一下數據就了事，沒有完善的數據備份設備，沒有數據備份策略，沒有數據備份的管理制度，沒有對數據備份的介質妥善保管。

1.3 電力信息網安全防護方案

(1)加強電力信息網安全教育

安全意識和相關技能的教育是企業安全管理中重要的內容，其實施力度將直接關系到企業安全策略被理解的程度和被執行的效果。為了保證安全的成功和有效，高級管理部門應當對企業各級管理人員、用戶、技術人員進行安全培訓。所有的企業人員必須了解并嚴格執行企業安全策略。在安全教育具體實施過程中應該有一定的層次性和普遍性。當然，對于特定的人員要進行特定的安全培訓。安全教育應當定期的、持續的進行。在企業中建立安全文化并容納到整個企業文化體系中才是最根本的解決辦法。

(2)構建電力信息網安全防護框架

根據電力企業的特點，信息安全按其業務性質一般可分為四種：一種為電網運行實時控制系統，第二種為電力營銷系統，電量計費系統，負荷管理系統，第三種為支持企業經營、管理、運營的管理信息系統，第四種為不直接參與電力企業過程控制、生產管理的各類經營、開發、采購、銷售等多種經營公司。針對電力信息網業務的這種的層次結構，從電力信息網安全需求上進行分析，提出不同層次與安全強度的網絡信息安全防護框架即分層、分區的安全防護方案。

第一是分層管理。根據電力信息網共分為四級網的方式，每一級為一層，層間使用網絡防火墻進行網絡隔離。

第二是分區管理。根據電力企業信息安全的特點，分析各相關業務系統的重要程度和數據流程、目前狀況和安全要求，將電力企業信息系統分為四個安全區：實時控制區、非控制生產區、生產管理區和管理信息區。區間使用網絡物理隔離設備進行網絡隔離，對實時控制區等關鍵業務實施重點防護，并采用不同強度的安全隔離設備使各安全區中的業務系統得到有效保護。1.4 加強電力信息網安全防護技術措施

(1)網絡防火墻

防火墻是企業局域網到外網的唯一出口，這里的外網包括到不同層次的電力網、其他信息網如政府網和銀行網絡、internet，所有的訪問都將通過防火墻進行，不允許任何繞過防火墻的連接。DMZ停火區放置了企業對外提供各項服務的服務器，即能夠保證提供正常的服務，又能夠有效地保護服務器不受攻擊。要正確設置防火墻的訪問策略，遵循“缺省全部關閉，按需求開通的原則”，拒絕除明確許可外的任何服務，也即是拒絕一切未予準許的服務。

(2)物理隔離裝置

主要用于電力信息網的不同區之間的隔離。物理隔離裝置實際上是專用的防火墻，由于其不公開性，使得更難被黑客攻擊。

(3)入侵檢測系統

入侵檢測系統是專門針對黑客攻擊行為而研制的網絡安全產品。入侵檢測系統采用攻擊防衛技術，具有高可靠性、高識別率、規則更新迅速等特點。系統具有強大的功能、方便友好的管理機制，可廣泛應用于電力行業各單位。所選擇的入侵檢測系統能夠有效地防止各種類型的攻擊，中心數據庫應放置在DMZ區，通過在網絡中不同的位置放置比如內網、DMZ區網絡引擎，可與中心數據庫進行通訊，獲得安全策略，存儲警報信息，并針對入侵啟動相應的動作。管理員可在網絡中的多個位置訪問網絡引擎，對入侵檢測系統進行監控和管理。

(4)網絡隱患掃描系統

網絡隱患掃描系統能夠掃描網絡范圍內的所有支持TCP／IP協議的設備，可以從網絡中不同的位置對網絡設備進行掃描。掃描結束后生成詳細的安全評估報告,采用報表和圖形的形式對掃描結果進行分析，可以方便直觀地對用戶進行安全性能評估和檢查。

(5)網絡防病毒

為保護整個電力信息網絡免受病毒侵害，保證網絡系統中信息的可用性，應構建從主機到服務器的完善的防病毒體系。網絡防毒系統可以采用C/S模式，在網絡防毒服務器中安裝殺毒軟件服務器端程序，以服務器作為網絡的核心，通過派發的形式對整個網絡部署查、殺毒，服務器通過Internet利用LiveUpdate（在線升級）功能，從免疫中心實時獲取最新的病毒碼信息，及時更新病毒代碼庫。

(6)數據加密及傳輸安全

對與文件安全，通過文件加密、信息摘要和訪問控制等安全措施，來實現文件存儲和傳輸的保密和完整性要求，并實現對文件訪問的控制。對通信安全，采用數據加密、信息摘要和數字簽名等安全措施對通信過程中的信息進行保護，實現數據在通信中的保密、完整和不可抵賴性安全要求。對遠程接入安全，通過VPN技術，提高時的信息（如電子公文，MAIL等等）在傳輸過程中的保密性和安全性。

(7)數據備份

對于企業來說，最珍貴的不是計算機、服務器、交換機和路由器等硬件設備，而是存儲在存儲介質中的數據信息。因此對于一個信息管理系統來說，數據備份和容錯方案是必不可少的。因此必須建立集中和分散相結合的數據備份設施以及切合實際的數據備份策略。

(8)可靠安全審計

通過記錄審計信息來為信息安全問題的分析和處理提供線索。除了使用軟的密碼外，還可以使用象USB KEY等硬件的密碼認證，更可以采用二者相結合的方式。

(9)數據庫安全

通過數據存儲加密、完整性檢驗和訪問控制來保證數據庫數據的機密和完整性，并實現數據庫數據的訪問安全。2 智能電網發展帶來的信息安全風險

智能電網的安全問題越來越得到關注，雖然歐美已經提出了一些安全策略，但還沒有形成統一的智能電網安全標準規范體系。缺乏一套完整的安全標準規范體系，智能電網今后的安全性將無法得到保障這也是智能電網將會面臨的一個非常嚴峻的問題。智能電網的建設在為電力企業以及用戶帶來效益和實惠的同時,也帶來新的安全風險。,2.1物理安全

智能電網的物理方面的安全是指智能電網系統運營所必需的各種硬件設備的安全。主要包括防止硬件設備被物理非法進入、防止未經過授權的物理訪問和機房建設嚴格遵循國家標準等方面。這些硬件設備主要包括智能流量計、測量儀器等各類型傳感器，通信系統中的各種網絡設備、計算機以及存儲數據的各種存儲介質。物理安全的防護目標是防止有人通過破壞業務系統的外部物理特性以達到使系統停止服務的目的，或防止有人通過物理接觸方式對系統進行入侵。要做到在信息安全事件發生前和發生后能夠執行對設備物理接觸行為的審核和追查。2.2 網絡安全

網絡方面的安全主要指智能電網應具有較高的可靠性，該通信網絡必須具備比較完善的二次系統安全防護方案。隨著智能電網規模的擴大互聯大電網的形成，電力系統結構的復雜性將顯著增加電網的安全穩定性與脆弱性問題將會越顯突出。同時復雜度的增加，將導致接口數量激增、電力子系統之間的稠合度更高，因此很難在系統內部進行安全域的劃分這使得安全防護變得尤為復雜。可能出現的風險隱患如下：

（1）網絡環境更加復雜，攻擊手段智能化

智能電網的建設，信息集成度更高，網絡環境更加復雜，病毒、黑客的攻擊規模與頻繁度會越來越高此外隨著很多新的信息通信技術的采用，比如WIFI、WCDMA、3G等，它們在為智能電網的生產、管理、運行帶來支撐的同時，也會將新的信息安全風險引人到智能電網的各個環節為了提高數據的傳輸效率，智能電網可能會使用公共互聯網來傳輸重要數據，這也將會對智能電網的安全穩定運行造成潛在的威脅，甚至可能會造成電網運行的重大事故。不安全的智能網絡技術將會給黑客提供他們所附屬的不安全網絡的快速通道。這都將會給電力系統帶來嚴峻考驗。

（2）用戶的安全威脅

未來用戶和電網之間將會出現更加廣泛的聯系未來用戶和電網之間將會出現更加廣泛的聯系，實現信息和電能的雙向互動。基于AMI系統，用戶側的智能設備（比如智能電器、插拔式電動車等）都將直接連到電力系統。這不可避免地給用戶帶來安全隱患。一方面用戶與電力公司之間的信息交互涉及到公共互聯網用戶的隱私將會受到威脅；另一方面家用的智能設備充分暴露在電力系統中，易受到黑客的攻擊。因此智能電網中端到端的安全就顯得非常關鍵。

（3）智能終端的安全漏洞

隨著大量智能可編程設備的接入，已實現對電網運行狀態實時監控進行故障定位以及故障修復等，從而提高電網系統的效率和可靠性。這些智能設備一般都可以支持遠程訪問, 比如遠程斷開連接、軟件更新升級等。這將會帶來額外的安全風險，利用某些軟件漏，黑客可以人侵這些智能終端，操縱和關閉某些功能，, 暴露用戶的使用記錄,甚至可以通過人侵單點來控制局部電力系統。因此這些智能終端可能會成為智能電網內新的攻擊點。面對更加復雜的接人環境、靈活多樣 的接入方式，數量龐大的智能接人終端對信息的安全防護提出新的要求。2.3 數據安全及備份恢復

在智能電網中，數據安全的含義有兩點：其一，數據本身的安全。即采用密碼技術對數據進行保護，如數據加密、數據完整性保護、雙向強身份認證等。其二，數據防護的安全，即采用信息存儲手段對數據進行主動防護，如通過磁盤陣列、數據備份、異地容災以及云存儲等手段保證數據的安全。在智能電網中，必須確保雙向傳送的數據安全，即把數據的正確性、保密性、防復制、防篡改、防抵賴作為信息安全的關鍵指標。對整個數據安全認證證書認證系統數據庫和密鑰管理中心數據庫進行完全備份。且對數據庫的備份和恢復規定只能由系統管理員完成。對于經常變化的動態數據應每天做備份，備份為每日覆蓋。對于不常變化的靜態或準靜態數據，可每星期進行一次備份。具體備份時間根據證書認證系統機構的政策來決定。同時對數據庫中存儲的密鑰信息、用戶的加密密鑰信息、關鍵配置信息、用戶證書的相關信息等關鍵、敏感信息采用高強度的加密方式進行存儲。解決智能電網信息安全應注意的四個原則 3.1系統分級原則

智能電網的信息系統，將以實現等級保護為基本出發點進行安全防護體系建設，依據系統定級情況進行安全域劃分，并參照國家信息安全管理部門、國家電網公司和電監會的安全要求進行防護措施設計。信息系統包括電力二次系統和管理信息系統兩個大類。電力二次系統包括能量管理系統、變電站自動化系統等；管理信息系統包括企業門戶, 財務、營銷、物資管理和人力資源、安全生產等系統。根據系統的重要性可分為2級、3級、4級系統，重要性依次提升。所有2級系統可以歸為一個安全域，3級以上系統需要單獨成域。對智能電網信息系統分級，將提高電網抗擊風險的能力，有效地維護智能電網安全可靠的運行。3.2防護分域原則

劃分安全域是構建智能電網信息安全網絡的基礎，具體可劃分為網絡核心區域、核心服務器區域、桌面辦公區域、分支機構區域、互聯機構區域、測試服務器區域和安全設備區域。網絡核心區域是電網信息安全網絡的心臟，它負責全網的路由交換以及和不同區域的邊界隔離。這個區域一般包括核心路由設備、核心交換設備、核心防火墻以及主動防攻擊和流量控制設備等。3.3積極管控原則

信息安全網絡的建設并沒有隨著分區防御的建設而結束，智能電網的建設對整體信息網絡的監控和控制以及對安全網絡提出了更高的要求，這就是智能電網信息系統要求的積極管控原則。智能電網安全設備區域包括網絡管控的必要工具，具體為部署在安全設備區域中的網管平臺、日志分析系統、攻擊分析報警系統、安全審計系統等一系列系統。3.4充分災備原則

在近期自然災害和黑客攻擊頻發的環境下，充分災備原則已經逐漸被電網各級管理人員所重視。隨著國家電網公司智能電網的建設和信息化工作的大力推進，信息系統的安全在公司生產、經營和管理工作中的作用日益凸顯，電網信息系統及其數據信息已成為公司的重要資源，公司各單位對建設容災中心的需求也日益強烈。智能電網的安全解決方案

根據威脅分析、安全策略中提出的基本要求和安全目標，在整體保障框架的指導下，我們就具體的安全技術措施和安全管理措施設計安全解決方案，以滿足相應等級的安全保護需求。4.1分級分域

安全域足指同一環境內有相同的安全保護需求、相互信任、并具有相同的控制策略的邏輯區域。我們對信息內外網以設置邏輯強隔離設備的物理方式進行安全隔離，并對信息內外網分別進行安全域劃分。《信息安全等級保護管理辦法》及國家信息安全監管部門對三級系統安全保障強度的要求足要高于二級系統。因此，在對信息系統的安全域進行劃分時，等級保護要求較高的各二級系統劃分為獨立的安全域，以實現各二級系統間，二級系統與其它系統間的獨立安全防護，同吋也為集集團公司及外部監管機構對于二級系統的安全監管提供便利。報據“二級系統統一成域，三級系統獨立分域”分域方法劃分安全域后，信息內網安全域分為：

(1)營銷管理系統域。基于營銷管現系統的重要性及目前各單位的安全建設現狀,按等級保護二級要求進行安全防護建設。

(2)ERP系統域。由于“SG186”規劃中財務管押系統將最終以模塊的形式整合于ERP系統中,因此ERP系統按財務管理系統所屬的等級保護二級進行安全建設。

(3)一級系統域。所有一級系統統一部署于—級系統域中進行安全防護建設。(4)內網桌面終端域。4.2 邊界安全防護

邊界安全防護關注如何對進出該邊界的數據流進行有效的檢測和控制。有效的檢測機制包括基于網絡的入侵檢測(IDS)，在網絡邊界處對惡意代碼進行檢測和清除，以及對進出網絡的信息內容進行過濾。由此實現對應用層HTTP、FTP、TELNET、SMTP、P0P3等協辦議命令級的控制以及邊界的內訪問過濾，并限制網絡最大流量數及網絡連接數。有效的控制措施包括應能根據會話狀態信息為數據流提供明確的允許、據絕訪問的能力，控制力度為端口級，同時按用戶和系統之間的允許訪問規則，決定允許或拒絕用戶對受控系統進行資源訪問，控制力度為單個用戶。網絡訪問控制、入侵防護以及內容過濾可以使用防火墻、IPS、邊界安全網關等來實現上述功能要求。進行邊界安全防護的首要任務是明確安全邊界，各個區域的訪問控制要通過防火墻來實現。4.3網絡環境安全防護

網絡環境安全防護對象包括公司全網網絡和路由器、防火墻、交換機等基礎網絡和安全設備。對于國家電網公司各單位網絡互聯所涉及的網絡安全問題，將從網絡設備安全防護的角度進行考慮，涉及到二級與三系統間共用的網絡設備、安全設備按二級要求就高防護。網絡設備安全色括在公司內部支持基礎網絡和業務系統運行的網關設備、交換設備、安全設備等的安全防護，對于國家電網公司為各域均提供網絡支撐服務的設備，按滿足等級保護二級基本要求進行安全防護。

(1)結構安全

要保證主要網絡設備的業務處理能力具備冗余空間,滿足業務高峰期需要,保證接入網絡和核心網絡的帶寬滿足業務高峰期需要,提供關鍵網絡設備、通信線路和數據處理系統的硬件冗余,因此,公司的核心設備以及主要鏈路均要達到雙機熱備用和鏈路冗余,主要鏈路需設置雙鏈路。例如,內網的核心交換機采用雙核(CISCO 6509),內網的雙核交換機采用雙線路鏈接營銷系統域雙核交換,內網的雙核心采用雙鏈路與服務器區匯聚交換設備相連。同時,各個設備的性能也要滿足業務高峰期的要求。

(2)安全接入控制

基于網絡設備的準入控制目前主要依賴如802.1X等控制協議,因此,可依托聯軟認證系統在全網實現802.1X控制。能夠控制到非注冊主機無法正常使用網絡,同時利用北信源桌面管理系統實現移動存儲管理和非法外聯等管理。

(3)設備安全管理

《國家電網公司公SG186工程信息系統安全等級保護驗收標準(試行)》要求：網絡中所有網絡設備需要開啟SSH。對管理的數據流進行加密；其他安全設備如人融信網絡衛士防火墻管理控制臺默認使用SSL加密方式傳輸數據;啟明星辰人清入侵防御系統管珅.默認采用加密方式傳輸。DPTECHIPS、綠盟漏洞掃描、漢景上網行為管理等均利用https方式進行登陸管理。

對登錄網絡設備的用戶進行身份鑒別,對網絡設備的管理員登錄地址行限制。

口令必須具有一定強度、長度和復雜度并定期更換。長度不得小于8位字符串,要求是字母和數字或特殊字符的混合,用戶名和口令禁止相同,所有的設備口令均符合要求設定較為復雜的Community控制字段,不使用Public、Private等默認字段。

口令要及時更新,要建立定期修改制度。其中系統管理員口令修改間隔不得超過3個月,并且不得重復使用前3次以內的口令。用戶登錄事件要有記錄和審計,同時限制同一用戶連續失敗登錄次數,一般不超過3次。

(4)安全弱點掃描

網絡中部署綠盟極光漏洞掃描系統,定期對系統、網絡設備、應用及數據庫進行掃描,及時發現系統可能存在的漏洞,防止攻擊者利用。

(5)安全事件審計

設定網絡設備日志輸出至專門的內網審計設備。(6)配置文件備份

重要網絡設備及安全設備的配置均分兩份存放于網絡管理人員A、B角色個人主機上,保證在問題發生時能夠快速恢復。

(7)網絡業務信息流安全防護

信息流防護主要通過IPSEC等鏈路加密方式實現,防止網間通訊存在的數據竊取修改等問題,具體可使用防火墻中VPN功能實現。針對省市縱向網絡的業務信息流,采用基于MPLS VPN的方式進行業務數據流劃分。4.4主機與系統

應用服務器承載著公司的應用系統及業務數據,對應用服務器的安全應當從操作系統安全和數據庫安全兩個層面進行設計:(1)操作系統安全

操作系統足承載業務應用、數據庫應用的基礎載體,足業務應用安全的主要防線,一旦操作系統的安全性出現問題,將對業務系統及業務數據安全造成嚴重威脅,關于操作系統安全,主要通過如下安全措施完成：

操作系統基礎防護：服務器采用一定的安全措施,主要包括補丁管理、網絡防病毒系統部署、定期漏洞掃描和安全加固等。針對系統的安全加固,制定了相關要求,并針對Windows、Unix(AIX、Solaris、HP-UX、linux)等系統制定安全加固手冊；

身份鑒別：通過口令策略配置加強其強壯性,并且口令必須具有一定強度、長度和復雜度并定期更換,長度不得小于8位字符串,且要求是字母和數字或特殊字符的混合,禁止用戶名和口令相同。個人計算機必須設置開機口令和操作系統管理員口令,并開啟屏幕保護中的密碼保護功能；

訪問控制：啟用訪問控制功能,依據安全策略控制用戶對資源的訪問；安全審計：開啟服務器日志審計功能,將系統的日志統一發送到網康內網審計設備上。Windows服務器Event Log無法直接進行syslog輸出,需借助安全管理平臺的Windows桌面日志Agent實現；

入侵防范：在服務器上僅安裝需要的應用程序,關閉業務應用正常運行所不需要的服務和端口,在確保系統穩定運行的基礎上,保持操作系統補丁及時得到更新；

惡意代碼防范：在內外網的所有系統中均安裝防病毒軟件,并及時更新防惡意代碼軟件版本和惡意代碼庫,在信息內網通過手動方式導入并進行分發。資源控制通過安全管押平臺部署,可實現可主機的資源監控,了解CPU、硬盤、內存、網絡等資源的使用狀況,服務水平降低到預定的最小值應可進行報警并采取措施。系統備份制定系統備份計劃,實現定期對操作系統及運行于操作系統之上的業務應用系統、數據庫系統程序進行備份;定期或在操作系統環境、數據庫、應用系統發生變更時進行備份恢復測試。

(2)數據庫安全包括：

身份鑒別：使用用戶名+靜態口令認證方式的數據庫系統。對不同操作用戶,設置不同權限,以數據庫不同用戶進行操作。

訪問控制：設置系統安全策略,分配權限嚴格控制用戶資源訪問權限。安全審計：安全審計依靠網康內網審計系統實現。網康上網行為管理是一款專業的硬件上網行為管理設備,可以提供專業的用戶管理、應用控制、網頁過濾、內容審計、流量管理和行為分析等功能。依靠這一設備的功能,可以有效增

強網絡行為的管理。入侵防范：數據庫系統要關閉不需要的服務,并保持數據庫系統補r及時得到更新。

（3）桌面管理

企業級用戶的員工每天在使用個人PC、筆記本電腦等終端設備進行辦公。由于終端設備流動性大、位置分散、數量眾多、難于管理,因此除了需要安裝防病毒軟件外,還需要進行終端級的防火墻控制、入侵檢測、補丁管理,以更好地保障桌面終端的安全。有效地保障個人辦公桌面終端的安全，也在很大程度上也降低了整個企業信息系統所面臨的安全風險。公司桌面終端分為內網桌面終端與外網桌面終端,內網桌面終端用于信息內網的業務操作及信息處理,外網桌面終端用于外網信息訪問。4.5應用系統防護

保障應用系統的安全性,需要對應用系統進行如下操作,這里重點防護—級系統域中的應用系統。（1）應用系統安全

應用系統進行安全加固：參照廠商提供的安全加固列表,對通用應用系統進行加固,如Oracle、Notes、Apache等。

應用系統鏈路應部署入侵防御設備進行定期漏洞掃描。己部署漏洞掃描產品定期對應用系統進行檢測。

（2）身份認證機制

應用系統應當提供用戶登陸身份認證功能，采用用戶名/口令進行認證時,應當對口令長度、復雜度、生存周期進行強制要求，系統應提供用戶身份標識唯一和鑒別信息復雜度檢查功能,禁止口令在系統中以明文形式存儲；系統應當提供制定用戶登錄錯誤鎖定、會話超時退出等安全策略的功能。

用戶權限及訪問控制：要對權限的賦予和變更等制定嚴格的審核、批準、操作流程,要求權限變動經審核批準后方可執行或生效，依據權限最小化原則對用戶賦予適當的權限，執行角色分離,禁止多人共用賬號，并定期進行權限復核。應用系統采用訪問控制功能,制定安全策略以管理訪問相關主體、客體及訪問類型、訪問權限。

應用系統審計：應用系統本身幵發時需要實現系統審計能力,如用戶登錄時間、地點(IP)、操作等；系統日志應輸出至日志審計平臺。

（3）數據存儲保密

提供本地數據備份與恢復功能,數據備份至少每人進行一次,備份介質應當場外存放;當在環境發生變更時或定期進行備份恢復測試,以保證所備份數據的可恢復;提供異地數據備份功能,利用通信網絡將關鍵數據定時批量傳送至備用場地;備份介質嚴格管理,防止未授權訪問業務備份數據;采用硬件雙機等冗余技術保證關鍵應用的可用性。5 結語

隨著智能電網的發展，未來的信息安全可能要面臨新的問題。智能電網從整體上可以看作是由電力網和信息網構成的相互依存復合網絡，其中信息網絡的安全及其對電力系統運行安全帶來的風險不容忽視。未來智能電網將會融合更多的先進的信息安全技術，如可信計算、云安全等。本文提出的一些建議期望對智能電網信息安全防御起到一定的參考作用。

參考文獻：

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LI Peng-ru（Shenyang Institute of Engineering，Graduate School，Liaoning Shenyang 110136）Summary：Smart grid is a highly automated, digital, information technology, interactive grid.As one of the most important things era applications, smart grid will bring great changes on people's work and life, but the smart grid openness and inclusiveness also decided it inevitably information security risks.Firstly, the article analyzes traditional grid information security , giving prevention programs, and then discusses the issue of information security

that smart grid may faces, including physical security, network security, data security and backup and recovery, etc., and proposes four principles of solving the information safety should be noted.finally, proposing protection programs from grade Fenwick, border security, network security and other aspects of the environment.Keyword：Smart grid；information security；Protection program

第五篇：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。

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