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一、前言
智能电网是目前全球电力工业发展领域重点关注的内容，引领着电网的今后的发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链，而智能电网的技术属于新型的电力技术，具备更安全、可靠的性能和经济性，应用于全球先进国家的电网建设发展中。应用这项技术的智能电网，能够有效有效降低电力传输环节发生线损的风险，维持电力运行系统的安全性和稳定性。本文主要对当前智能电网的技术应用现状以及今后的发展趋势进行相应的研究。
二、智能电网呈现出的基本功能特征
（一）自愈性特点
纵观电力运行的整个系统，智能电网可以看做是属于“自愈型”的电网，这主要是由于其本身具备较高的“免疫”和“自愈”功能，为维持电力运行系统的稳定以及电力供应的安全性提供必要的技术保证，这也是智能电网重要的基本特征。这类型的电网能够在系统运行的全程实现对自我的实时监测，对系统运行环节可能发生的故障进行预测，确保对电力故障的发生时刻做到“防患于未然”[1]。假如查找到潜在问题以及故障时，必须立即采取有效的处理对策，实现实时的监督和控制。“自愈性”的功能特点在维持电力系统运行的稳定以及安全，确保电力行业电能提供的质量保证具有积极的作用。
（二）兼容性特点
属于智能电网的运行系统能够支持多种形式发电能源的联合使用，满足分布式的发电形式以及微电网运行的并网要求，实现“即插即用”，具备较高的兼容性，能够兼容不同类型的发电电源，和相应的存储设备装置，以适应电力用户对多元化的电能需求。
（三）绿色环保性特点
智能电网具备绿色环保性的特点主要是体现在它能够将距离较远地域的绿色能源连续性地输送至电力负荷的中性，为本地的电力用户提供更加优质和环保的能源选择。根据不同输送形式和性质，能够为电力用户提供潮汐能、太阳能等多样化的绿色能源，以减少电力行业对客观环境造成的危害。另外，这类型的电网还可将过多的绿色能源输送至别的城市和地区，以缓解国内能源供应紧张的局面。
（四）交互性特点
智能型的电网又被作“交互式的电网”，这主要受其呈现出的交互性特点所影响，它能够实现不同电力用户同供电企业两者间的双向沟通，为更加高效和便捷地提供电力提供了必要的技术条件[2]。处于这类型的电网中，供电企业能够按照不同电力用户的多样化需求以及系统的负荷程度协调供电系统的稳定和平衡。另外，电力企业能够按照本企业具体的电力需求，对电能进行有效的规划与分配，降低高峰期对电力需要的内部开支，以提高企业的经济效益。
三、当前智能电网应用技术的现状分析
（一）发电及储能
电能的产生离不开对各种能源的开发和生产，在实现将能源系列转化成电能的环节中，发电流程对外界环境构成的危害是最为严重的，但是也正是该环节具备较广的节能空间，这才为多样化形式的电能连接至智能电网的重要原因。分布式的能源涵盖发电与储能两大内容，其中分布式的发电必须依赖的技术有风力、潮汐能以及太阳能等多种发电技术；相应的储能装置涵盖机械装置、超导材料以及蓄电池等储能装置[1-2]。当前应用较为广泛地就是这类型得分布式电源，因为这类型的电源同电力负荷的中心位置较为接近，这样能够避免电网大范围的扩展，以保障供电的质量和安全，有助于降低温室气体对地球的大气环境的伤害程度。由于我国疆域辽阔，不同的地理条件呈现出明显的位置差异，多数的风能以及太阳能聚集于西部地区，并且呈现出分布较散的特点，且发电质量易受天气条件的直接影响，想要实现顺利接入电网需要面临长距离的建设，这对于智能电网的建设和发展是较大的挑战。
（二）特高压的输电
特高压交流输电是指1000千伏及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势，随着电力系统与输电规模的扩大，世界高新科学技术的应用发展，推动了对特高压输电技术的研究[3]。针对该项技术的最早研究始于上个世纪六十年代，主要研究的内容有如何实现远距离的电力输送和不同大范围的电网互联等，前苏联、美国以及日本等多个国家，先后开展了基础性的理论研究、实用技术的实践研究以及设备研制，获得显著性的研究成果，并制造出一系列的特高压输电的专门设备[2-3]。
（三）电力电子
随着电力系统的建设和发展的深入，要求更高的技术作为运行支撑，而电子技术在电力各个环节的应用则是恰好适应了电力系统发展对技术的需求。电力电子是新兴应用在电力领域的一项电子技术，它主要是通过使用电力电子器件（如GTO及IGBT等）对电能进行变换和控制，进而实现对电能的优化[1-3]。
（四）智能调度
推进智能电网的构建与发展中，对智能调度运行系统的构建是十分必要的，该系统在整个电网构建中起着关键性的作用。该系统是当前运行电网调度控制系统中心的延伸，主要利用调度技术为支撑，以合力提高控制系统中心对整个电网的控制能力，以及提升对电网各项资源的整合与分配能力，为实现对电网系统的高效化、规范化管理和调度奠定坚实的基础。
四、智能电网今后的发展方向
智能电网在今后的发展方向和趋势大致呈现出以下几点：一是以MAS为前提条件的分布协调。以该项技术为基础而构建形成的Agnet系统拥有特殊的功能，能够为构建超规模、光分布以及强适应的综合性系统指明新的研究方向，该系统能够实现对不同系统间的功能进行操作与连接，以高效利用和保护各项电网资源。二是分布式的能源系统，这涵盖发电、储能以及需求提供能源三大内容，其中需求提供资源方面，主要是指该智能电网能实现对用户需求资源的快速集成，以备不同情况下对电能需求的协调配置，然而达成该功能必须以DSB市场多元化的功能、软件以及技术作为支撑条件[2-3]。三是开发便捷仿真决策的技术，为智能电网的运行、决策和调度等方面提供必要的信息支持。四是综合决策的运行系统，主要为从大量繁杂信息中快捷地获得能够支撑决策的数据，为做出科学的综合性决策提供依据。
五、结束语
随着我国经济社会步入转型的新时期，电网的建设和发展也需要相应地提高到新的高度，为了加强电网运行系统的稳定和可靠，必须依赖于推进智能电网技术的应用以及提高应用的层次和水平。针对实现智能电网更好更快的发展，智能电网多样化的技术为此奠定了良好的技术基础，为实现该目标提供了更大的可能性。
参考文献
Abstract: in the current smart grid development, many projects are in planning and improving, including smart electricity is a major focus of smart grid research. This article describes how interactive design elements of the smart electricity system, how do residents in analysis in power system of household appliance manufacturers and bi-directional transfer of network interconnection and information, implementing dynamic electricity price intelligent, interactive family electricity and services.
Keywords: smart grid power system structure and characteristics
[中图分类号] TM 771[文献标识码]A[文章编号]
一、智能电网
智能电网其含义就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的前提基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，来达到和实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21 世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接人、启动电力市场以及资产的优化高效运行。在智能电网中，用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性;从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。在智能电网中，用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应(DR)计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求，减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支，降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营，同时也提供了大量的环境效益。
二、互动式居民智能用电系统构成和特点
1.系统构成
系统由智能家电、家域网(HAN)、表计和通讯基础设施(AMI)、表计数据管理系统(MDMS)和后台应用五大部分组成。其中，表计和通讯基础设施(AMI)由智能电表、抄表局域网、集抄器、广域网共同组成，与家域网(HAN)工程形成了本系统的网络平台。
2.系统特点
目前，市场上一些智能用电系统主要是机房电源智能分配器、路灯开关智能控制器等，主要用于专业领域的节能和自动化控制。智能家居系统国内外已经研究并开发多年，实现了家电的网络化和集中控制。系统供电企业为了减员增效，前几年也陆续开展低压集中抄表系统的试点和建设，但由于低压电力线载波受噪声大和衰减快影响一次抄表成功率不高，广域公网传输速率慢和租用费高等原因，没有进行太大规模的应用。以上这些技术和应用，未解决电网与居民家电的网络互联和信息传递，电网企业也不能将电力供需平衡、峰谷电价以及欠费、停电等服务信息发送到居民客户和家电，家电也不能根据电力供应和峰谷电价信息自动调节运行方式，实现互动智能用电和服务。但计算机、通信、计量等技术的发展和相关应用的推广，为智能电网条件下的互动式智能用电系统的研究打下了很好的技术基础。为配合智能电网的建设，互动式智能用电系统具有以下特点:
(I) 电网将动态电价和电力供需平衡信息直接对智能家电下达，智能家电据此进人相应的节能和限电模式运行，引导客户改变用能方式，节约电费。(2)客户通过安装在家里的终端实时自动接收电网发送的停电通知、欠费信息和供需平衡信息、电压合格率等电能质量信息，享受到供电优质服务。(3)智能电表与智能终端、家电通过家庭区域网互联后，集成到智能家居系统，客户可以通过智能家居系统或者智能终端查看家电用电数据，表码、用电量数据，所处的电价阶梯。(4)电网可远程采集电表数据和居民家电的用电信息，便于统计和掌握居民家庭用电规律和高峰负荷，便于进行负荷预测，制定电力供需平
__n__衡方案。(5)电网完成远程抄表算费的同时，更能通过家电用电数据与电表数据的采集和对比，实现远程防窃电功能。(6)实现远程预购电功能，客户通过电话、网站、手机充值后，电网后台的服务平台及时远程对电表下达购电额度，余额不足自动通过电话、短信或智能终端进行催费。(7)远程控制客户的停送电，达到停电催费的目的。
三、典型的互动式居民智能用电系统的实现
1.整体方案
(1)主站系统。采用分布式架构，主站建设在地市公司或县公司。(2)远程信道。采用无线公网和公网有线宽带相结合的方式，预留光纤专网接口。(3)本地信道。采用RS485 有线布置。(4)采集终端。低压集抄城区以集中表箱配置RS485 接口电表为主，采用集中器、电表的二层结构，通过无线宽带VPN 接入或3G 无线公网调高传输速率和稳定性。
2智能电网运行特点
智能电网在设计和运行过程中，利用高速双向通信通道进行信息传递，并利用传感器技术、测控技术等进行数据采集和指令的执行。总的来说，智能电网运行特点如下。
2.1自愈功能
智能电网的自愈功能是指当电网在遭受突发事故破坏时，例如雷击、地震、火灾或其他自然灾害以及人为破坏后，能够在短时间内对故障进行诊断、定位、隔离以及修复，以自身能力对电网进行保护，实现电力系统的安全运行。自愈功能发挥作用的基础是系统对电网实时状态的监控和掌握，能够在尽可能少的人工干预下，进行备自投、故障隔离等操作，实现电网的自我恢复。
2.2较高的兼容性和集成性
智能电网的标志之一是较好的兼容性和较高的集成性。智能电网的兼容性首先表现在数据格式的兼容，能够提供不同的数据格式的支持;其次，表现在设备的兼容性上，不同厂家、不同标准的设备能够与智能电网进行互通和运行;智能电网的兼容性还表现在对于不同用户的用电需求能够实现精确控制，满足不同用户的需求。高度集成的系统对于信息采集、处理以及信息安全的保障具有重要作用。
2.3安全性
智能电网的安全性除保证电网的供电安全外，还包括与变电站、客户、终端设备之间的通信网络的数据信息安全，智能电网通信技术目前应用较为广泛的是光纤通信，数据流量大，通信质量有保障。
3智能电网信息及通信技术关键问题
当前，智能电网信息及通信技术的研究热点，主要集中在通信技术、信息安全以及通信体系标准化建设等方面，这些关键技术的革新，将会给智能电网的建设及发展带来飞速发展的契机。
3.1通信技术问题
通信技术及通信网络，是智能电网信息输送的动力源泉以及大动脉，对于智能电网终端信息采集、数据传输以及保护、网络控制等意义重大。解决通信技术及通信网络的建设问题，是发展智能电网的基础保障。当前，以光纤通信为代表的信息通信技术是该领域的主流。
3.1.1光纤通信技术问题
光纤通信技术是以光纤作为信息传递的通道和载体，实现数据互通的技术。一般而言，光纤通信技术可以借助MPLS(Multi－ProtocolLabelSwitching，多协议标签交换)技术将传统光纤由2M带宽扩容到100M，可有效降低成本。目前智能电网光纤通信技术的主要问题是在架设以及更换加挂时光缆型式的选择。智能电网通常采用OPGW、OPPC、ADSS等光缆进行网络建设。OPGW光缆在敷设时具有以下两种优势:第一，OPGW光缆在敷设时与地线可复用架设，能够减少工程量，降低成本。第二，OPGW光缆能够将信号在传输过程中的损失控制到较小的程度，适用于智能电网长远距离信息传输使用，以确保通信质量。其主要缺点是易受雷击，需附设防雷击装置以对其进行保护。而ADSS光缆相较于OPGW而言，在防雷击方面具有明显优势;且由于其采用低密度材料，在敷设时更加便于施工，对输电线路影响更小;此外，该光缆敷设采用杆塔添加形式，维修和线路优化工作便于展开。该光缆应用的主要缺点在于电腐蚀情况较为明显。OPPC光缆目前主要在发达国家应用，其主要特点是能够与相导线复合使用，借助相导线的高压对光缆形成天然的保护，成为OPGW以及ADSS光缆敷设盲区的最佳替代品。三者相比，OPPC以及OPGW光缆主要适用于新建线路中，而ADSS光缆则主要用于老旧线路加挂时使用。
3.1.2电力通信技术问题
电力通信技术目前主要问题有两种:第一，电力线缆本身的射频干扰以及载波频率过低，都对其寻找合适的替代品带来较大难度，另外，新材料应用的技术难题也困扰着电力通信技术的发展。第二，互联网通用的TCP/IP协议无法兼容与电力线通信，许多新技术难以得到应用。针对目前电力通信技术的主要问题，一方面可以从开发新型信息承载材料入手，解决电力线缆的使用弊端;另一方面，BPL标准开发的发展，将为未来电力线兼容互联网协议提供标准体制上的极大助力。
3.2信息安全技术问题
智能电网从自身分布式的系统以及终端获取运行数据信息，实现数据的交换，因而，信息传输的安全与否直接关系到电网运行的安全，甚至能够影响国家战略部署和社会安定。因此智能电网ICS/MCS系统的安全问题显得愈发重要。ICS/MCS系统的安全问题主要包括物理安全、运行安全以及信息安全三个方面。而由于智能电网的数字化程度高，易遭受网络恶意代码的攻击，对电网造成极大威胁，这类威胁主要分为主观威胁和客观威胁两类。客观威胁主要来自电网内部，包括自身电力设备及网络设备的损坏或故障，由于工作人员的疏忽带来的威胁也属于客观威胁;而主观威胁则主要来自系统外部，主要包括商业间谍、犯罪分子以及网络黑客的攻击。智能电网信息安全防护的重点在于保证信息的完整性以及及时性，一旦信息完整性被破坏，无法及时进行传递，会造成整个电网运行的控制指令的错误甚至电网瘫痪。而传统信息安全中所指的私密性在电网信息安全中反而处于较低的优先级。为保证智能电网信息安全，需建立完整的信息安全方案，主要目的是:①设备接入控制:防止除系统许可的各类电气设备、网络设备等之外的设备接入系统。②数据信息认证:确认系统接收信息来源的合法性和信息完整性。主要技术手段可采用:第一，对终端各设备进行离线注册并分别分配密钥，并采用基于IBE策略的访问控制及认证，确保终端设备接入的合法性。第二，采用基于HASH函数的信息完整性确认技术，确保系统接收到信息的完整性。
3.3标准体系构建问题
目前，对智能电网的继续发展形成掣肘的主要问题之一便是标准体系迟迟未能完善。智能电网的建设牵涉到种类繁多的电气设备、网络设备，类型多样，需要构建一个统一的标准体系来确保各设备之间协调运行，形成这个标准体系的主要组成包括通信协议和标准。其中通信协议主要包括互联网TCP/IP通信协议，而通信标准除了包括BPL标准外，还包括BACnet、IECTC57、IEC61400－25、IEEE802和1588等。从电网的发电、输电、配电、送电和用电五大环节中，前三个环节目前在我国基本形成了比较完善的通信协议标准体系，以IEEE体系作为基本标准，对电网广域时间进行同步，同时借助PTP等协议对发电控制系统进行精确调节。但是，在送用电环节，由于涉及到的用户较多，用电设备种类覆盖面积大，因此尚未与电气生产商达成广泛共识，形成统一的送用电标准体系，该项工程将会是未来智能电网发展的重点。
很早之前我国就多次出现电力紧张的问题,国家也加快了电力建设的速度。但是由于由于各种新能源的融入,现在的电网变得越来越复杂,为了提高电网的高效、可靠的运行和控制,电网引入了不同级别的智能手段,在电网安装大量的传感器和执行元件以采集电网安全稳定运行与控制所需的智能信息。从此我国智能电网的产生。
1我国智能电网的现状
目前,我国输电线路骨干网架是由220kV、330kV、500kV交流输电线路与数条500kV直流输电线路组成的。在全国范围形成5个区域电网和南方电网。其中,华东、华北、华中、东北4个区域电网和南方电网的主网架是500kV直流输电线路,西北电网以330kV网架为基础,在2005年9月26日成功的建成了第一条750kV的官亭-兰州东输变电示范工程并投入运行。与此同时,北、中、南三大电网之间
可以局部地区相互连接。但是,由于我国地域纵深较大,各地区发达程度不一,市场经济体制不完善,地方保护主义,相关管理机制不合理,用电价格过高或过低等原因的制约,都会波及以上联网的发挥。
2国外智能电网的发展状况
2.1美国
2006年,美国IBM公司以及全球电力专业研究机构、电力企业合作提出了“智能电网”解决方案。2008年4月,美国科罗拉多州波尔得市成为全美第一个建成智能电网的城市。2009年1月,美国政府了《经济复兴计划进度报告》,指出将陆续铺设或更新约4800km输电线路,并将为4万多个美国家庭更换智能电表。坐落在科罗拉多州首府丹佛西北40km的小城波尔得(Boulder),已经成为美国第一个智能电网城市。
2.2日本
日本结合自身国情,由美国开发的智能电网解决方案,并主要围绕大范围利用太阳能等新能源,保证电网工作稳定,形成智能电网。日本政府与其电力公司合作,着手在孤岛试验构建大范围的智能电网,主要验证在电网中大范围使用太阳能提供电力的条件下,怎样统一控制剩余电力以及频率波动、蓄电池等问题,其中,比较受关注的是关于可再生能源与电力系统相怎样融合的“智能电网项目”。
2.3欧洲
欧洲的可再生能源有限,这要求建立跨区的能源交易和输送体系来解决其战略生存。目前,英、法、意等国均在快速促进智能电网的使用和革新,欧盟有关圆桌会议还进一步明确将依靠智能电网技术把北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能并入欧洲电网,来完成可再生能源大范围集成的跨越式发展。
3我国智能电网建设的基本原则
根据我国经济社会发展对以后电网的需求,中国智能电网必须包括相面五个方面的基本内涵:坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动。
坚强可靠的实体电网系统是我国坚强智能电网构建的物理基础,是完成国家宏观能源战略、实现优化配置大范围资源、确保国家能源安全的基石,并且也是防止多重故障、外力破坏、信息攻击、防灾抗灾的基础。
经济高效是对中国坚强智能电网发展的基本要求。清洁环保是经济社会对中国坚强智能电网的基本诉求。
透明开放是中国坚强智能电网的发展理念。这种理念即智能电网可以为市场化电力的搭建提供透明、开放的操作空间,以公开、透明的市场原则来为电源与用户实施管理、提供服务。同时,还能够满足用户多元化、个性化的需求,充分利用电网资源,以开放的形态为社会提供其他附加增值服务,并充分利用社会公共资源提升综合资源利用率,从而大大提高电力行业和其它产业的核心竞争力。
友好互动是中国坚强智能电网的主要运行特征。
4目前我国智能电网的建设情况
2007年10月,华东电网有限公司正式进行智能电网可行性研究项目,在紧密跟踪国外先进电力企业及研究机构智能电网的研究成果,同时考虑华东电网的目前的条件以及将来发展的要求之下,提出了三个阶段的发展目标和行动计划。在2008年底,华北电网有限公司、山东电力集团公司、辽宁省电力公司、中国电力科学研究院等电力企业和研究机构也开始相继进行智能电网的研究工作。
中图分类号：TN915.853-34文献标识码：A
文章编号：1004-373X(2011)01-0020-03
Application of WiMax-based 3G Technology in Smart Power Grid
HUANG Shuo
(Dept. of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
Abstract： Smart power grid is required to achieve the instant transfer and wide share of information. To realize the purpose, a method of wireless access based on a new 3G standard-WiMax is introduced. The basic communication architecture of the grid is proposed in terms of the characteristics of smart grid. According to the architecture and features of WiMax, a corresponding WiMax communication program is put forward, which can facilitate the transfer and share of information through wireless access and hierarchical management mode, and drastically promote the automation and interaction of the grid. Examples of application of this method in electricity system are analyzed. The prospect and some anticipated problems are discussed.
Keywords： WiMax technology; 3G technology; smart power grid; power communication; broadband wireless access
0 引 言
智能电网这一名词一经提出就在社会上引起了极大地关注。智能电网［1］建立在集成的、高速的双向通信网络基础上，通过先进的技术和设备实现电网的经济、稳定和高效使用。智能电网要求以完备的信息平台为基础，以信息化、互动化以及自动化为主要特征。由此可见，先进的通信方式对智能电网的实现起着关键性的作用。
传统的电力通信系统因其在成本、实时性和可靠性等方面不能满足智能电网的要求，所以亟需新的电力通信方式来进行更新，而如今迅猛发展的3G无线通信技术正可以满足以上要求，为智能电网的发展奠定基础。
当下，世界各国对智能电网的广泛关注也为先进的无线通信技术与电网的结合提供了良好的机遇。美国能源部在美国电网改革纲领性文件《GRID 2003》中提出了建立一个电力通信一体化的21世纪现代化电网的目标；在2009年召开的特高压国际会议上，国务院副总理张德江也表达了中国对于建设智能电网的强烈愿望;还有，国家电网公司公布了分阶段建设坚强智能电网的方案。此时，把握住这一良好契机，对先进无线通信技术如何在智能电网通信中的运用进行分析与研究就显得十分必要了。
1 3G技术应用于智能电网的可行性与必要性分析
1.1 智能电网的基本要求
智能电网作为一个新兴的概念，在很多国家和地区都对它有不同的理解，就我们国家当今发展情况来看，我们所发展的智能电网应具有坚强、兼容、经济、互动等特征。
坚强
坚强性是针对目前大容量、特高压、长距离传输的供电需求所提出的，它要求电网在发生大的扰动或故障时，仍能尽量保证用户的供电，减小大面积停电的可能性，并能及时发现、诊断并消除故障，使电网恢复原来的运行状态(即自愈性)。
兼容
能允许新能源的合理接入，适应分布式发电机和微电网的接入，使需求侧管理功能更加完善，满足电力与自然环境、社会经济以及人类文明的和谐发展。
经济
通过信息采集与分析，实现规划、建设、运行与维护等全生命周期环节的优化，达到设备运行安排合理，资源利用率高，运行成本低等目标，支持电力市场的有效开展，实现资源的统筹规划与合理配置。
互动
通过数据与信息的双向流动与即时传输，实现电网与用户的智能互动，把最稳定、最经济的电能提供给用户。同时，让用户也参与到电力市场的运营中来，更好地激励电力市场的发展，使其满足最广大用户的要求。
1.2 3G技术的特点与优势
根据以上所列智能电网的要求，新兴无线通信技术――3G技术恰能够使之得到满足。3G技术［2］是┮恢知支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百Kbps以上。它的主要特点如下：
(1) 传输速度快，而且可以满足移动性对高比特率可变速率的要求，快速移动下，数据传输速率达到1.44Kb/s。
(2) 提供了多种新业务与新技术，如宽带业务、视频业务等。
(3) 具有良好的兼容性与高度的灵活性，具有多功能、多环境适应能力以及多操作方式、多频段运行能力。
(4) 语音与视频质量高，可保证语音及图像的高保真传输。并且，数据传输的及时性能好。
(5) 采用根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。
基于以上所述，经过对比分析可以发现，3G技术的特点可以很好地满足智能电网的要求，因此，将两者进行合理的结合，可使智能电网的实现有可靠保障。
2 WiMax应用于智能电网的优势
WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波互联接入)［3-5］是一种新兴的3G标准。2007年10月19日，国际电信联盟在日内瓦举行无线通信全体会议，经过多数国家投票通过，WiMax正式被批准为继WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第四个全球3G标准。
WiMax是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50 km，峰值传输速率高达70 Mb/s。随着技术标准的发展，WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化。
将WiMax在智能电网中应用，具有以下优势：
(1) 传输速率快，覆盖范围大。
WiMax可提供高速的无线宽带接入，而且还具有移动通信能力，满足了电网通信的即时性要求。此外，WiMax技术的传输距离长，达到了覆盖范围广的效果，对偏远地区电网的信息传输提供了保障。
(2) 灵活性强，可实现业务的多样性。
WiMax系统具有丰富的业务接口，可使电网实现业务的多样性。为适应不同业务的QoS保证机制，802.16MAC层设计了对无线链路进行高效管理的功能，通过对无线资源的使用进行调度并根据不同业务提供相应的QoS保证。
(3) 扩容便利，具有可升级性。
新增扇区简易方便，灵活的通信通道规划使容量达到最大化，并且允许运营商根据通信网络的发展情况扩容或升级网络。
3 WiMax技术应用于智能电网通信的设计方案及应用举例
3.1 智能电网基本通信体系架构
智能电网的信息流伴随着能量的传递，涉及电力系统的各个环节，电网信息流具有很明确的层次结构，包括电网设备层、通信架构层、数据存储管理层和数据运用层。各层次信息体系是实现坚强智能电网的可靠保证。
在各层次信息体系基础上，智能电网通信整体体系得以实现，该体系涉及电力系统的主要环节，包括发电、输电、配电以及用电等环节。综合通信网络运用于发电、输电、配电环节，主要传输控制、保护等信息；用户侧则使用用户端通信网络，对用户端的需求进行管理，并与发配电端进行信息交互。
3.2 基于WiMax的电网通信方案
电网通信系统主要服务于综合信息网络，同时也包括综合信息网络与用户端网络的信息交互。它主要分为中心控制层、控制终端以及用户终端。系统基本结构如图1所示。
图1 电网通信系统基本结构
与此结构相适应的WiMax无线接入方案［6］，其在控制终端和配电终端均设置WiMax终端接入，WiMax终端接收配电终端信息，同时提供负荷控制、电网监控等功能。在一定区域内再设置一定数量的WiMax基站接入WiMax终端，构成二级控制中心，WiMax基站通过电网通信接入电网控制中心，得到的数据通过智能电网综合信息平台对电网进行管理。
3.3 无线技术在智能电网中具体功能应用举例
3.3.1 电网负荷管理
通过WiMax技术，使电网中的信息实现高度共享，在电能供给或负荷需求出现波动时，可以调动多方信息，加强信息的传输和流动，对电能进行统筹调配，从而得出最优化的解决方案，提高电力系统稳定性，减少对用户的影响［7-8］。
3.3.2 电力线路巡检
针对目前大容量、特高压、长距离传输的供电需求，电力线路的巡检工作将异常繁重，耗费大量的人力物力。利用WiMax技术的宽带移动化，利用条码扫描技术、RFID扫描技术等方法，巡检人员可将线路信息即时传送给控制中心，实现了先进的维护水平，使巡检工作的效率得到较大提高。
3.3.3 电网视频监控
利用3G技术的视频传输功能，实现电网监控视频实时传输，满足电网检测的要求。将3G移动视频业务［9-10］与电力系统已有的监控系统结合，可以在有线宽带不能覆盖的区域安装移动视频监测装置，实现视频监控；同时，控制人员、维护人员可使用移动PC机实时了解运行状况，对故障做出快速的反应。
4 结 语
针对无线城域网领域开发的WiMax技术，具备诸多用于智能电网的技术优势，是一种有效的综合移动宽带接入技术。电力行业有必要给予其足够关注，抓住无线通信在智能电网中发展的机遇，做好WiMax技术组网的研究与推广应用，为智能电网的实现提供可靠保证。
参 考 文 献
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中图分类号：U665.12文献标识码： A 文章编号：
1智能化农村电网建设的必要性
国家电网的重要组成部分之一即是农村电网，新时期的农电工作新目标任务是建设以坚强、智能为特征的新型农网，同时是实现农网与各级电网相互协调发展的基本要求。加快建设农网，推进农电企业完成可持续发展，把农网建设成智能化水平较高的供电网络，使农网更快、更好地为社会主义新农村建设及新能源发展服务，是新时期农电工作新的主要任务,也是实现农网与各级电网协调发展的必然要求。农村电网的智能化建设对现阶段农村经济的发展具有不可替代的作用。
大规模开发和利用太阳能、风能、生物能等清洁能源将由农村智能电网建设提供坚强的保证，由于智能电网具有适应能力强、安全水平高等很多优势，可以使农村新能源发电等各类间歇性、随机性电能接入和消纳需要得到满足[1]。在我国农村，农村电网智能化升级一定要与当地新能源发展的实际情况相结合，不能观望不动，更不能盲目乐观，应该适当超前，只有这样，加快农村智能电网的建设步伐才不是空话，农村的下一个新经济建设才会提前来到。
2智能化农村电网建设的路径
（1）因地制宜，合理建设
建设农村智能电网首先要因地制宜，根据本地电网的实际特点，应先做好当地智能电网的基础建设工作。首先，农村智能电网的基础建立在集成的、高速双向通信网络上，其次农村智能电网是通过领先的设备技术、决策支持系统技术、控制方法、以及传感和测量技术的应用，来完成电网的使用安全可靠、经济、高效及环境友好的目标。利用这些发达的技术，可以大幅提高农村电网运行的安全性及可靠性，可以把高质量、稳定的电能带给我国的农民用户，为农村经济的可持续发展发挥不可估量的作用。
（2）重视规划编制
农村智能化电网的中长期发展与规划编制工作是首当其冲要认真完成的。继续从国家智能电网试点和相关科研技术攻关项目中不断吸取成功经验，继续稳定的跟进上级电网的发展步伐，在构建统一规划工作体系、推进生产管理集约化、支持清洁能源发展、促进调度管理一体化、加快电网建设标准化、强化人才支撑能力等很多方面下足功夫，不断修订发展规划，持续扎实的推进智能电网建设，一步步完成和上级电网智能化、数字化的完整衔接 [2]。
（3）对技术工作进行梳理，发挥资源集约化的优势
充分发挥农村电网建设传统技术的优势，持续利用智能化电网的应用成果，来完成技术的不断创新，依照国家电网公司电网典型设计和建设标准化的要求，促进生产管理集约化，做到电网建设在发展中进步，在进步中发展[3]。充分发挥集约化的优势，认真完成智能化电能表的推广应用和配套设施工程。智能电网的重要组成部分是利用电信息采集系统建设工程，是全社会体验和感知智能电网建设主要成果的主要途径之一，是用户与智能电网实现互动的具体体现和关键环节，电网规划、安全生产、经营管理、优质服务工作中全面应用到了电信息采集成果，达到电力用户用电信息采集系统建设，做到建有所成，真正提高运用效果。必需依照“因地制宜、经济合理，整体规划、分步实施，标准统一、技术先进，”的建设基本原则才能实现。
（4）遵循“三统一”原则，突破重点、难点
国家电网公司“三统一”（统一规划、统一标准、统一实施）原则必需严格遵守，充分利用电网智能化领域所取得的卓越成果，汲取智能化电网的关键技术，组织试点工程建设，持续推进低压与中压配电网络系统一条龙技术的应用，因地制宜地做好配电网络控制设备的选型、采购与招标，杜绝发生电网二次改造以免浪费资源，循序渐进地为在建工程提供更加智能化的设备。因地制宜的寻找智能电网建设的重中之重点，找出它们的突破口。要使智能电网建设步伐大大加快，必须解决了其本身智能电网建设的重点和难点，组织一切攻关力量，借助科研院所、高校的科研力量帮助解决问题，以提高科研成果的转化能力。
（5）注重实效，善于创新
农村智能化建设目标，首先要解决好农网设备技术水平低下、网架不结实、通信系统不完备等最基本的问题。农村智能电网建设最主要的是打好坚实的基础，不要急功近利，一定要扎扎实实，基础没有打好，一切就等于空话。要此一步步满足农网智能化建设要求，就必需要求农电企业尽自己最大能力地保护和发挥农网已经现有的先进和实用技术成果，去其糟粕取其精华，不断的去完善、去创新。，
（6）借鉴较好的经验和做法
作为农村智能电网建设试点浙江海盐县通元镇韩家桥港社区已初见成效。海盐县供电局不会因为天气恶劣出现用电紧张的状况，因为他们利用风电、太阳能相互协调家用并网发电系统给用户供电，这种相互协调家用并网发电系统节能效果也极为显著。同有也有部分地区把农村智能电网客户服务系统分为智能家庭网络接入系统、自动抄表系统、绿色能源系统、居民服务增值系统、营销自助式服务终端系统5个子系统。这样，农村智能化电网就基本能够完成故障自动定位，可以根本解决以前人工查询故障、恢复供电速度慢、一有故障便全线停电等出现的问题，农村智能电网建设就可以取显著的成效。
3结束语
农村智能电网建设不仅能让管理、调度、运行人员随时掌握电网的运行情况，可以及时发现问题，解决问题同，更是带来了更大、更好的经济效益和社会效应。大幅提高了农村电网的技术含量，不但提高了电压质量，而且缩短了停电的时间，不但提高了供电优质的服务水平，而且提高了农村供电可靠性，通过不断地努力，农村电网将达到集信息化、数字化、互动化、自动化于一身的的智能配电网，农村智能化电网建设的前景将是一片光明。
参考文献：
智能电网无可比拟的优势使它在电网发展过程中成为了必然趋势，各项的优势为建设高性能的电网带来了新设备以及新技术的不断更新。它随着智能电网不断深入的研究也进入到了快速发展的新阶段，智能电网的稳定发展的基础是由继电保护装置广泛的应用范围以及功能提供的。本文对二者相互之间的关系进行应用分析、探讨，并提供有效参考价值。
1 继电保护装置技术
1.1 目前继电保护装置的现状
现阶段，超高压电压和大联网系统是电力系统发展的趋势，在发展过程中一项重要的研究课题就是继电保护可靠性、选择性、灵敏性以及快速性的有效提高。现代电力系统是由电能产生、输送、分配以及用电环节而组成的，这是经过了许多电力技术人员的不断实践、研究并利用累积的大量经验而得到的。
1.2 继电保护装置的任务与基本特性
继电保护是为了避免电力系统中元件发生异常或短路的现象，并利用这些情况来达到电气量变化的保护措施。继电保护在供电系统运行正常的时候，通过对各种电力设备进行完整的监控来保证设备能够安全正常的运行，在发生故障的时候能够及时的切除故障部分来保证其他设备正常的工作，并在发生故障时候能够及时的发出警报，使相关人员能够及时对故障部分进行处理。值班人员能够依据继电保护在这过程提供的可靠运行依据来工作。
在运行过程中继电保护装置的基本特征十分明显，包括可靠性、速动性、灵敏性以及选择性等。如今技术水平愈发先进，智能电网运行过程中其继电保护的多种性能也得到了进一步的强化，更具有有效性与合理性。
2 智能电网的相关认识
2.1 智能电网的含义
电网的智能化就是智能电网，它进行双向信息处理的基础是集成系统且高速通行的，采用电子传感技术，统一收集、处理电网信息时其管理手段快捷有效，控制方法十分灵敏，使其运行时高速、安全。整个电网的信息化、互动化、数字化都属于智能电网的范围，利用先进技术使变电站网络与多个设备的具体问题得以解决，电能供应达到高质量、高性能的目标，将高起点、快发展的基础提供给继电保护。
2.2 继电保护在智能电网中的发展
分布式发电与交互式供电都是智能电网的运行特点，这些特点也影响了继电保护系统。如今信息化技术与数字化技术应用广泛，智能电网中的继电保护原理也十分完善，智能传感器可实时监控发电、输电、供电和配电系统。整理、分析、审核全部监控数据后可对设备的整体运行情况有所了解，起到保护作用。将新的方法与技术应用在智能电网中，可使继电保护的相关软件与整体配置适对于智能电网的新需求适应得更快。继电保护技术因智能电网数字化特性而达到了信息传输方式与测量手段的数字化，因网络化特性使有关信息达到了以智能数字信号进行网络传输，继电保护服务可以收集、处理广域信息，其安全自动装置性能得到提高。
3 智能电网中继电保护技术的应用
如今出现了智能电网，因此继电保护在电力系统领域的研究与发展应当受到重视，在建设智能电网时，很难掌握应用继电保护的过程，其应用技术包括许多专业的优势，例如控制技术、电子技术、网络技术、信息技术等，只有融合这些技术并进行一定的创新，才能使继电保护装置发展的更好。
在智能电网中应用继电保护装置首先应对其运行方式的灵活性与潮流流向的不确定性进行综合考虑，完成电流保护原理与距离保护时需要实时调整，使定值的适应功能得到保证。另外以运行方式的变化为依据适当调整保护功能、保护范围、保护装置的定值。利用电网中散布的传感器智能电网可以得到信息监控输线路的最及时的容量与温度，对功率进行合理调整，使其与运营极限相接近，同时对输电线路的负荷保护定制加以调整，进而对容量与温度变化的影响可更加适应。另外继电保护技术的发展在一定程度上是由智能电网数字化与信息化特性所推动的，继电保护领域中应用了许多人工智能技术，例如模糊逻辑、遗产算法等，使大量麻烦的非线性问题得以解决。继电保护系统中以电气故障状态的变化与电力系统运行方式为依据对保护定值、性能与特性等进行改变的技术就是自适应控制技术，是继电保护中的一种新技术。应用该技在短时间内使继电保护技术对电力系统中的变化加以适应，使智能电网继电保护的运行更加可靠，保护作用加强，经济效益得到提高。
4 智能电网中继电保护技术发挥的作用
4.1 预保护功能
在智能电网的运行中注意其子系统的不平衡功率，以及控制系统的状态，可以对可能发生的事故起到预防作用，进行事故预警和保护，达到智能电网的新需求。
4.2 使输电断面的安全性提高
在输电线路中全面发展其过负荷保护措施，可对连锁过载跳闸进行自动预防，避免停电事故大范围发生，对电网的保护力度进行强化。现代技术的应用可使电网的运行安全得到最大程度的满足，使继电保护装置在智能电网中发挥作用，提高输电断面的安全性。
4.3 使智能电网安全、有效运行
继电保护技术中包含的体系十分完整，可以分析电力系统中的故障，明确继电保护技术的原理与实现方法，设计继电保护、保证其运行、完善维护技术，因此继电保护技术的应用可以降低电气元件的故障发生率，使智能电网保持正常运行。
4.4 双重保护智能电网
电力领域中应用的信息技术与网络技术因智能电网智能化特点的应用而得到有效促进，将智能传感器在智能电网系统中应用，可以做到智能化处理收集到的相关数据，继电保护装置在智能电网中一方面发挥其继电保护的基本功能，另一方面还可以对出现的故障进行智能化诊断，使系统自我恢复，并在短时间内实现隔离。
4.5 促进智能电网的发展
继电保护技术的特点是全方面的，能够与智能电网信息化、数字化的特点相呼应，并且在不断发展中逐渐具备了自动整定技术、网络化、数字化等特点，装置性能也得到提高，使智能电网在传输电器量信息时更加便利。与互联网相互连接的继电保护系统使智能电网中的继电保护装置具备智能化特性。
5 结语
电网的最终发展方向就是智能电网，在其发展过程中继电保护也会随之发展，将先进的技术设备提供给智能电网。而且继电保护技术在智能电网的推动下也会逐渐变得信息化、计算机化、网络化和数据通信、测量、保护、控制一体化，在运行中更加稳定、安全。对电力控制系统与电网故障中的继电保护装置的隔离功能进行强化，可以使电力系统发挥保护作用时更具可靠性、稳定性与安全性，为建设智能电网打下牢固的基础，使我国继电保护的管理水平提高。
参考文献：
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0002-02
随着我国社会经济的发展，对资源的需求也在日益增加。输配电、信息化和数字化等现代技术的升级，为我国智能电网技术的发展奠定了坚实基础。2011年，江苏省无锡的西泾变电站正式投入运营，成为我国的首座220千伏的智能变电站。西泾变电站的设计和建设对我国智能变电站的建设起到了良好的指导和示范作用。然而，我国智能电网仍然处在初级阶段，如何安全、可靠地将其应用到现代工业化生产和居民生活领域中还需要进行一个长期地探讨。
1 智能电网的基本内涵
智能电网指的是电网的智能化运作过程。现代电网的发展进程中，各个国家都在结合自身电力工业发展现状，经过屡次地研究和实践，从而形成了具有本国特色的发展道路和技术路线。现阶段各种信息技术应用范围在不断扩大的背景下，智能化已经逐渐成为电网发展的趋势和潮流。
智能电网，也称为知识型电网或现代电网，主要是通过先进的传感量测技术和分析以及其他能源电力技术相结合，同时和电网基础设备形成高度集成状态。智能电网以电子终端作为信息模式构建平台，实现数据和信息资源的共享，达到电网的经济、高效、安全运行的目标。现代化电网运行系统必须能够从根本上促进国家能源的可持续发展以及资源的优化配置。因此，我国在电网发展和建设过程中必须投入相关的技术，才能够促进电网智能化的实现。
2 智能电网的结构特征及优势
相比于传统的电网技术，智能电网的发展具有独特的结构和优势。
2.1 智能电网的结构特征
从我国现有的智能电网发展情况来看，智能电网的建设具有以下特点。
2.1.1 高效运行和管理
目前，电网在运行中往往会出现一些问题。例如电网需要被动地适应负荷，很多设备和输电网的利用效率还有待提高。同时，由于许多配电网的使用年限较久，很多设备和运行还有待进一步优化。智能电网在运行中能够有效地解决这些问题。其在科学合理规划基础上，充分地发挥了信息技术管理系统和监控技术的优势，提高了电网投资的效率，从而极大地增加了企业的经济效益。
2.1.2 电力交易的便捷性
电力交易的便捷性要求电网能够在每一个交易机制精确地进行处理。智能电网能够有效地实现这一目标。首先，智能电网能够营造一个公正、合理、有序的电力市场，并且能够快速、及时地处理各种电力交易。其次，智能电网还能够对各种业务进行快速、简单地结算，提高电力系统的工作效率。然后，智能电网可以根据市场和用户的要求，建立科学的响应机制和服务平台。最后，智能电网还可以适时地实现系统的自动化更新升级，以适应现代市场经济的发展。
2.1.3 电网极强的兼容性
传统的电力网络主要是以远端集中式发电方式为主，智能电网则能够对各种不同类型的电源及其装置具有极强的包容性。由于电网涉及的行业领域非常广泛，尤其是发电、环保以及制造等领域，对电网的要求更高。因此，智能电网以一个开放、兼容的网络，促进电网结构的健康发展。
2.1.4 经济清洁
智能电网在电力市场和电力交易的有效执行下，能够极大地提高资源的利用效率。通过引进先进技术和设备，改善各种输电设备和变电站的运行状况。同时，智能电网还能够积极地适应大型且集中式的多种电源设备共同介入。尤其是大型风力发电和太阳光等可再生能源。智能电网在电力生产过程中还能够有效地减少对环境的破坏和污染以及抑制温室气体的排放，从而满足能源可持续发展的要求。
2.2 智能电网的结构优势
目前，智能电网的结构能够实现传统配电结构所不能支持的几个基本功能。
1）智能电网能够综合地考虑各种电力调节设备和分布式电源以及用户电量管理系统的特点，从而有效地优化电网系统的整体性能。因此，智能电网不仅能够保障电网运行的稳定性，而且还能够极大地提高电力能源的质量。
2）智能电网还能够支持一些比重较高的分布式电源，进而提高电网运行结构的整体性和灵活性。通过集中发点和分散发电模式的结合，以及各种可再生能源的介入，使得整个电网与自然环境和谐发展。尤其是当电力系统发生故障时，智能电网能够准确地对其进行定位，利用分布式电源进行局域性供电。
3）智能电网技术还能够建立一个可靠的数据信息平台。智能电网在采集数据信息时能够对电源管理各个单元、故障录波数据进行有效地整合。同时，智能电网还能够通过在线决策系统实现主网的自治和自愈。
3 我国智能电网技术的研究分析
3.1 基于MAS的分布协调技术
MAS系统主要是包括MAS终端、 MAS服务器和MAS管理平台三个方面。其中MAS终端主要是通过网络为用户提供多种多样的服务。因此，在实际的智能电网建设中可以根据需要，自定义安装客户端。MAS服务器主要是用于用户或者企业内部。通过广域网络以及MAS服务管理平台实现资讯的共享。MAS管理平台则是指内部网络与各大子网络进行交流，从而对信息数据有效地整合。
随着各种智能电子设备的不断发明与应用，智能电网也开始积极地探索。面向服务的体系结构的应用显示了无可比拟的优越性。服务体系结构通过充分地发挥业务、技术和管理三者的优势，对电力企业的应用建立三维模型，从而大大地增强了业务的高效性、技术的灵活性以及管理的有效性。MAS系统在智能电网中具有很强的伸缩性，并且为电力系统实现相互操作留有足够的空间，进而从根本上对用户资源进行有效保护。因此，相对于传统的电网控制系统，MAS的分布协调能够广泛地应用于智能电网的各个层级之间的分布协调控制。
3.2 电力设备相关技术
电力设备是电网运行的有效运作的基础。电网系统运行中的电力设备主要包括输电配电技术、高效能源材料技术以及电子电力技术等。
输电配电技术主要是在电网的建设中不仅需要利用容量较大、距离远、损耗低等输电技术，而且还需要探讨相关的分布功能技术以提高电网整体运行效率。因此，输电配电技术侧重于对微型电网、特高压绝缘等方面。
高效能源材料技术主要是指在智能电网中发挥可再生能源的优势以及新型技术和工艺的特点，实现清洁、高效、可持续生产。智能电网的发展需要借助先进材料技术作为支撑，提高能源材料的利用效率。
电子电力技术是优化智能电网结构的关键组成部分，因此需要引起高度重视。目前，电网建设中的电子电力技术主要包括具有耐高压性的电流电力电子器件、动态电压恢复器以及统一潮流控制器等。此外，智能电网作为一个信息化高度集中的系统，做好网络安全和信息安全工作显得尤为重要。因此，智能电网技术还包括地网络安全和信息安全维护方面的技术。例如对安全数据和信息的存储和备份功能；网络病毒的维护和查杀功能；网络系统生存性的及时防护等。
3.3 分布式能源的系统集成技术
智能电网中分布式能源主要是指分布式发电和分布式储电以及需求响应资源。智能电网和传统的电网发电具有很大的区别。智能配电网不需要亲自参与发电。智能电网由许多的分布式电机组成，因此在运行中不仅可以和主网相互连接，而且还可以独自运行。在实际电网运行中往往会由于技术因素和自然因素，小型的分布式发电机难以长期地稳定运行。所以需要针对不同的问题，对微电网进行智能控制。
众所周知，可再生能源具有不稳定性。因此，分布式储能能够有效地克服这一缺陷。未来的智能电网发展需要在储能技术方面进行积极地研究。例如化学电池盒超大容量的电容器以及燃料电池等，都具有高效和高密度的优势。分布式发电和蓄电池是组成分布式储能的主要部分，因此需要电网从主网和本地微电源上获取功率。因此，随着电网的用户数量不断地增多，智能电网需要安装相关的电能质量调整器。智能电网的主要任务是实现需求响应资源的系统集成，从而实现系统的协调运行。因此，智能电网需要对各种辅助设备和供电合同以及现货市场等进行研发和调查。
4 结束语
综上所述，电网是我国现代电力工业发展的基础，对国民经济各大领域的协调发展具有积极意义。智能电网技术的发展将成为我国发展资源节约型、环境友好型社会的有效途径。发展智能电网已经成为当今各个国家共同探讨和关心的话题。因此，我国在智能电网技术研究方面还有待于提高，从而为增强我国的综合国力奠定基础。
中图分类号：TM63 文献标识码：A
目前，宜春政府已经高度认识到电网发展与经济发展以及人民生活水平提高的紧密联系，意识到加快推进电网建设与改造势在必行。江西省电力公司与宜春市政府共同推进宜春电网发展，“十二五”期间，省电力公司规划投资55亿元用于宜春电网建设，宜春政府加大对电网建设支持力度，将电网工程纳入重点工程管理，协调解决宜春电网规划、建设过程中的重大问题。
一、110kV智能变电站技术概述
智能变电站由先进、集成、环保设备组成，将信息共享标准化、通讯平台网络化、全站信息数字化作为基本要求，具有自动测量、采集、控制、计算信息等功能，还可以实现对电网的实时控制、自动调节、互动协同、在线分析等高级功能，其技术特点如下：
1高度可靠性
高度可靠性是电网设计中的应用智能变电站技术的最基本要求。不仅要求变电站本身及其设备具有高度可靠性，还要求变电站具备自我诊断和治愈功能，并能够提前防范设备故障，在故障发生时迅速做出反应，有效减少故障造成的供电损失。
2 强大的交互性
智能变电站技术要为智能电网提供准确、可靠、完整、实时信息。为了满足电网的控制和运行需要，智能变电站要及时采集数据信息并实现全站共享，与电网的高级应用程序互动，为智能电网运行的安全可靠经济提供基本保障。
3高度集成
智能变电站技术与计算机技术、现代通信技术、电力电子技术和传感测量技术等进行高度融合，兼容虚拟电厂和微网技术，能够简化智能变电站的数据采集方式，形成统一的信息支持平台。
4低碳、环保
智能变电站采用光纤替代传统电缆，站内设备应用功耗低、高度集成的电子元件，由电子互感器替代传统充油互感器，不仅减少资源消耗，降低建设成本，而且减少了辐射、噪声、电磁干扰和污染，净化了电磁环境，优化了变电站性能。
二、110kV智能变电站技术在宜春电网设计中的应用
1 110kV智能变电站设计要点
1.1智能化升级一次设备。宜春电网设计中对变电站进行智能化设计，是电网建设节能降耗的有效技术措施。在进行变电站一次设备的智能化设计时，需要满足数学化、可视化、交互性和一体化的要求。智能化升级一次设备时，需要在主要变电器中设置智能终端机器配套合并单元。分布在主变线间隔、出线间隔内安装智能终端。建立对全站和核心设备的后台监测系统，进行跟踪监测，能够获取运行数据，并进行分析和汇总，提供相应的检修和调整方案。采用一对一方式将过程层设备与间隔层设备连接，结合设备的自我描述和检测功能，通过信息模型和通信协议，与主站控制层进行信息的互动交流。
1.2网络化布局二次设备。网络化布局二次设备即通过通信协议和光纤对系统进行分布式控制，代替总线方式，提高了信息传输的丰富性和标准化程度，有效保证对变电站实行的全景式监控。根据协议标准，智能变电站中由主站控制层、过程层和间隔层构成其自动化系统，形成分布分层的开放系统。智能化升级主站控制层，建立管控中心，能够实现对变电站的集中和远程控制。每一分层设备利用智能终端能够扫描并上传数据信息，从而完成对所有设备的自动控制管理；在间隔层的数字接口位置配置专门的保护性控制和监测设备，能够管理间隔层设备的运行。同时，执行全站统一的通信协议，对设备运行状态进行自我检测和描述。此外，该层设备也具备基本的分析和传输数据功能；对过程层设备进行设计时，同样通过统一通信协议，能够完成独立自检，二次设备能够接收合并器采集信息；其保护装置能够利用智能终端与总线接口实现一对一通信。
2 110kV智能变电站技术在电网设计中的具体应用
2.1硬件集成技术。科学技术的发展促进了描述硬件语言的出现，使硬件系统设计具备自动化、集成化、模型化特点，实现了有针对性的功能模块设计，固化智能设备的逻辑处理过程，将过去软件实现功能转化为硬件功能。这种设计为逻辑处理的准确、可靠和时效性提供了保证，能够解决传递信息过程中的问题，同时促使设备集成化，有效节省投资，此外，模块化设计也有利于检修、升级、更换智能设备。
2.2软件构件技术。软件构件技术的实质是对一组代码在不同粒度进行组合并封装，实现多功能特定服务，进一步向用户提供接口。与对象技术相比，构件技术具备高度的抽象性。构件技术是弹性灵活软件系统的实现基础，也是设计嵌入式软件集成功能的重要手段。其应用依赖于软件结构的可靠。在电网设计中应用软件构件技术，可以减少变电站开发和集成功能软件活动中的重复劳动，提高软件质量和效率，减少开发成本；此外也增强了系统功能操作的交互性，保证变电站中系统功能的灵活分布，有效提高系统自愈性和可靠性。
2.3信息优先传输和就地储存技术。信息系统的高度集成和信息平台的统一提高了智能变电站的经济性和扩展性，为信息共享、动态分配、扩展提高了良好平台。信息的分级优先传输和就地储存技术，保证信息传输及时、准确、高效；就地储存非关键信息，能够降低传输网络的负荷，并为设计决策提供可靠信息依据。在宜春电网设计中，必须确保电力系统中信息的安全，对信息采取必要的防护措施。分层管理信息技术能够分析并评估电力信息，并根据信息等级设计不同的安全策略，增强了信息系统的稳定可靠，最大限度保证电网信息的权限和安全。
结语
综上所述，智能变电站是电网建设和改造中转换和控制能源的核心平台，110kV智能变电站技术不仅能为电网运行的安全稳定提供数据基础，也为智能电网的高效和自愈提供了技术支持。针对目前阻碍宜春城网建设和改造的突出矛盾，在电网设计中应用110kV智能变电站技术，能够促进宜春电网建设和改造的规范化，为国家电网的智能化发展提供支持。
参考文献
智能电网与需求响应（简称DR）是当今电力行业极为感兴趣而且重视的研究内容。作为21世纪有着重大科技改革的智能电网，在不知不觉中正与DR竞争市场共同发展、进步、完善，并开始相辅相成地交融在一定的科学领域。智能电网作为当今世界电力系统发展的必然选择，有着最先进、最科学、最系统的技术，而DR在市场环境当中的成长，已经成为了智能电网的最佳应用选择之一.并逐步成为智能电网的主流选择。
一、智能电网概论
（一）智能电网的基本含义
由于智能电网是电力科学当中提出的一种新的电网系统结构，因此在对其定义方面还存着一定争议。但从智能电网安全可靠、先进技术的角度来看，智能电网通过广泛的宽带通信并凭借智能模式控制的自动化系统已经能够保证电网系统中的各个成员之间进行有效的互动与使用，并能够完成传统电网难以完成的高质量任务。
（二）智能电网的特点
1、高度智能化：当电网当中的部分系统发生故障时，智能电网能通过一定的自我修复功能和安全分析功能对其他未受害地区的电网进行继续传送，而不会导致其他用户的供电质量受到影响。
2、良好的兼容性：智能电网不仅对集中式发电的模式能够通过自我调节进行有效的兼容，同时，对分布式发电模式也同样能适应。
3、强大的整合性：智能电网通过高端统一的电网平台对整个电力系统进行有效整合，并以最佳的电能质量和供电可靠性来激励电力市场的安全管理，从而提升整个电力系统的可操控性。
二、智能电网与DR的关系
（一）DR的定义
简单来说，DR就是电力需求响应的简称。DR作为需求侧管理的解决方案之一，可以让电力用户根据市场的价格情况或者相关供电部门做出的诱导性方针来改变自身原本的用电习惯，从而避免在短时间内出现电价上涨或某段时间内的用电量过大等问题。
（二）有关DR的智能电网技术
智能电网技术一方面可以让DR项目变得更加容易实施和推广，另一方面还能让电力用户选择最佳用电方案来提升用电效率。“智能电表”作为智能电网技术当中重要的系统结构，不仅改善了传统电表的可操作性低、容易发生故障等诸多问题，还在原有基础上结合DR项目，使用户可以更加了解自己的用电情况，改变一些不好的用电习惯。另外，双向通信、用户门户、家域网、计量数据管理、客户服务的改进都是与DR密切相关的智能电网技术。他们同智能电表一样从根本上改变了电力用户的用电习惯，形成了更为科学、系统的用电环境。
（三）智能电网与DR合作的意义
通过智能电网与DR的相互合作，不仅可以使电力用户更为直接有效地参与到DR项目中来，还能让用户本身更加直观地理解DR项目与智能电网之间的关系，从而选择更合理的用电方式以降低自身的用电成本。另外，通过智能电网的尖端技术，可以在一定程度上刺激电力市场的发展，并借助DR资源，寻找到更为科学的新型运作模式，大大优化电力结构体系。
三、智能电网与DR的未来发展
（一）智能电网的研究方向
由于我国在智能电网方面还没有比较成熟的系统法规，因此在智能电网技术方面还有待进一步提高。虽然在个别发达地区已经采用了智能电网模式，并在一定程度上结合了DR项目的发展经验，但依旧需要更多实践性的探索。根据国外的先进经验，我们可以先从分布式能源的接入点这一块进行深入研究，并找到适合我国电力结构系统的智能电网体系，从而进一步探索、研究“多网合一”的关键技术。智能电网的最终目的是希望能够在输配用电的安全性与经济运行的持久性方面做出本质上的提高，而我国的智能电网研究才刚刚起步，未来的发展路程任重而道远。
（二）DR项目的未来构想
DR项目作为电网结构体系中不可或缺的一项重要元素，关系着智能电网的整体优化，因此，对DR项目的改善需要政府部门、供电方通力合作，并进一步加大力度来完善相关政策体系，使DR项目能够做到有法可依，避免用电管理的混乱。另外，由于DR项目与智能电网的实施或许会减少电力部门的收入，因此为了鼓励相关部门的投入积极性，政府在条件允许的情况下应该加大资金投入量，切实保证电力部门的正常运行。
（三）智能电网与DR合作设想
智能电网要充分利用DR项目的能动性大力宣传智能电网的互动性、高效性、科学性，使大家对智能电网能有一个正确的理解和认识。另外，相关部门要有意开展一些宣传教育活动，使智能电网与DR项目能够深入到群众中去，让群众感受到两者合作能够带来的好处。其次，智能电网与DR内部要通力合作，相辅相成，在智能化技术与市场运作手段方面进一步加深相互的了解，使两者能够将智能化电网进行更大范围的普及。
四、结束语
综上所述，智能电网的发展已经成为全世界电力行业共同进步的需要，其智能化的手段与全新的管理模式都将给世界带来新一轮的电力变革。从DR的视角来看，我国需要在传统电网系统的基础上，加强统筹兼顾的思想，改变电网结构的单一性，优化电网系统的操作手段，改善电力结构基础，并结合国内外成功的优秀方案来建设出具有中国特色的智能电网，并同时促进DR项目的实施，让企业参与到市场运作的实践中来，努力实现电网的智能化操作，从而保证智能电网高速的发展。
中图分类号：TN828 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）34-0050-02
1 概述
4G通信是第四代移动通信总体的称呼，其自身在通信过程中显示出的通信质量明显高于3G通信，在传播过程中体现出了更加快速的传播速率，图像在经过4G网络技术传播之后收到的视频和图像能够更加清晰，4G通信技术已经被广泛应用于直播和视频通话等服务中。各种新型技术已经开始应用到电网智能化发展中，并取得了良好的成果，以4G通信技术在电网智能化发展过程中的应用为例，现今4G通信技术在我国电网中的运用还处于实践的初级阶段，应用尚停留在传统电力通信技术的功能范畴，不能充分体现4G通信的技术优越性，现今的4G通信技术较先前的3G技术以及电网传统运用的通信方式都有很大程度的提高。本文分析了4G通信技术的应用和我国电网智能化发展的现状，就4G通信技术在电力系统中的应用展开了讨论，为今后4G通信技术在我国电力系统中普及指明了方向。
2 4G通信技术的特点
4G通信技术的最主要特征是开放式高速移动传输，拥有传播速度快和传播方便的特点，在各个领域中都展示出了自身的重要价值，特别是在对图片和视频进行传输的过程中，能够保证视频以及图片在传输之后不失真，4G通信过程中对音频以外的信息的处理也能够在语音环境下快速完成；4G通信技术在信息传输的过程中还展示出了自身的定位查找功能，为远程监控以及实地监测提供了良好的网络条件，在对地震的预测过程中也能够发挥出自身的重要作用。
4G通信技术的另一个基本特点是无缝互联，是以IP为基础实现核心网功能的重要体现，其供段IP和到端IP在全过程的服务都能够得到核心网的满足。若单从无缝互联的特点来看，其自身拥有开放的结构，各种空中接口都能够和核心网相连接；能够将信息迅速分离，使传输过程、业务的处理以及控制和管理都能够以独立的方式进行。
随着4G功能不断得到完善，其通信容量显著扩大，其传播速度不断提升，并且整体信息服务质量也得到强化，我国4G通信技术中在OFMD、MIMO以及核心网和智能天线等核心技术上紧跟世界潮流，部分技术还走到了业界领先，但是，也应该清醒地看到，我国4G网络还有很多技术不够成熟，现今我国的4G技术仍处于发展初级阶段，其自身还有相当大的发展空间。
3 4G通信技术在电网建设过程中的重要意义
现今，世界各国都在建设具有本国特色的智能电网。我国的国家电网也在建设的过程中制定出了具体的规划方案，目前，我国电网智能化发展逐渐加快了发展速度，进入到了一个新的发展阶段。对信号的感知、对指令的传达以及交互是4G通信技术在电网实际运行过程中的主要作用，电网在网站过程中若能够得到4G通信技术的支持，发展将变得更加迅速，智能电网也能够因为4G通信技术的运用变得更智能化，从某一方面来讲，4G通信技术在整个电网中是以“中枢神经”的身份存在。4G通信技术能够促使电网在发展的过程中，将更多待建设的电网建设在电网领域中展开建设。在电网中应用4G通信技术之后，使先前电网复杂的接入方式变得更加简单，在加入过程中也能够有更加灵活的接入方式。现今我国电网正朝着智能化电网发展，也是我国电网发展的基本目标，近几年在电力通讯的深入研究中，4G通信技术在电网中的应用是其中主要研究项目之一。从电网发展的现状来看，在电网智能化发展的过程中接入现代通讯技术是电网智能化发展的重要保障。
4 4G通信技术在智能化电网发展过程中的实际应用
4.1 电力通信在我国电网中的发展
在我国电网电力通信发展的初期，电力载波以及微波通信是应用最为普遍的电力通信方式，这两种方式自身都有规模小的特点，在实际应用过程中使用的专业技术也比较简单。随着人们生活水平的不断提高，人们对电力的需求也有了更高的要求，促使电网在不断发展的过程中必然扩大自身的规模，使整个电力系统对信息传输全过程的要求也更高，先前那种电话指挥系统运营的方式已经不能满足智能化电网的迫切需求。为了满足电网智能化发展的基本要求，电力通信需要更完善的通信系统来满足发展过程中的迫切需要。
随着现今智能电网的快速发展，电力通信在整个发展过程中历经了从电缆传输发展到光纤传输阶段，随着现今不断发展的计算机技术和网络技术，电力通信在智能电网中已经成了必不可少的“神经系统”，也是现今智能电网行业交流过程中必然会使用到的重要基础，电力通信在电力系统中起到了至关重要的作用。
4.2 4G通信在智能电网的应用展望
4.2.1 4G通信在配网自动化领域的应用。配网自动化的特点是点多面广、网络扩展、变动频繁。目前采用的主要通信方式有两种：一是电力线载波，虽然成本低廉、建设方便，但存在信号翻越变压器困难、信号易受环境干扰、不稳定等致命缺点。二是光纤通信，分ADSS光缆和OPPC光缆（相线复合光缆），虽然这种方式信号传输质量很高，但建设维护困难，尤其网络调整频繁对运行影响很大。4G通信很好地避免了上述缺点，安装维护方便，不受网络调整影响，成本相对低廉，还保持了高速、高质量优点，必将在配网自动化领域得到广泛应用。
4.2.2 4G通信在风电场的应用。风能作为清洁能源，在全世界都受到广泛关注，在我国，风能发电更是方兴未艾，但是，作为高山风电场，其通信解决方案一直是个难题。首先，传统的载波通信受通信速度、质量限制，已基本退出服务；其次，光纤通信如果采用OPGW光缆，则无法解决重覆冰融冰问题，如果采用ADSS光缆，除了无法解决重覆冰融冰问题，还面临风“舞动”困难，如果采用地埋，则因山高林密，施工、维护十分困难，而且建设成本惊人。因此，摆脱了带宽束缚的4G通信在风电场的应用应该是一个不错的选择。
4.2.3 4G通信在智能变电站站内通信领域的应用。智能变电站因站内通信普遍采用网络通信方式，为确保传输质量，避免相互干扰，目前普遍采用光纤通信方式，该方式需要在站内狭小的场地里，敷设大量短距离光纤，初步统计，一个220kV变电站站内光缆超过1000芯，庞大的施工、维护工作量让建设运维人员苦不堪言。解决了传输带宽与加密传输问题的4G通信势必能在此领域发挥良好的
作用。
4.2.4 4G通信在远程稽查领域的应用。目前的安全管控主要通过专人现场稽查方式，效果虽然很好，但是受限于人力物力，不可能每个现场都能稽查管控到位，尤其对于一些地处偏僻的现场，管控难度相当大，采用4G通信实现远程视屏稽查将是一个不错的解决办法，只需要在现场配备便携式音视频采集装置，本部设置监控主站，安排少人值班或者开通网上查询功能，几名专职或者兼职管理人员就能对所有现场实施有效稽查管控，效率大大提高。
5 结语
本文对4G网络在智能化电网中的应用，仅仅参照传统电力通信技术功能领域作了应用展望，4G通信作为跨代式通信技术，对其更多新功能并未全面分析，对应用中存在的问题，因尚缺乏实际应用案例，而没有深入讨论。总而言之，4G通信技术在电网中应用，是电网智能化发展中必然面临的新趋势，现今存在与电网发展过程中的诸多问题在实践过程中都能够通过4G网络的应用得到良好的解决，应用中也不可避免会遇到很多新问题，因此对4G通信技术在我国电网中应用的深入研究，对我国国民经济的发展以及社会的发展都有重要的意义，4G通信技术在电力系统中的应用必定会成为今后电力系统通信发展的重要方向。文章主要分析了4G通信技术的应用和我国电网智能化发展的现状，就4G通信技术在电力系统中的应用展开了讨论，以期起到抛砖引玉的作用，让我们共同期待4G通信技术在不久的将来成为智能电网核心支撑技术。
参考文献
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