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中图分类号：TN915.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0154-01
近年来，随着用电需求不断提高，随着互联网、计算机的不断发展，智能电网快速发展起来，有效提高了电网运行的效率与质量，有力的推动了电力事业的发展。在这种背景下，传统的电力营销服务理念，服务方式已经无法满足电网发展的实际需求，因此，需要加强改革，实现电力营销的优质服务，智能化服务，只有这样，才能与智能电网的发展相适应，不断提高电网企业的服务水平与市场竞争力。
1 智能电网形势下的电力营销服务中的不足之处
1.1 缺乏服务意识
随着智能电网的发展，电力营销在服务上也要与时俱进，采用先进的技术，开拓新的业务方向[1]。但是，从目前来看，电力营销服务人员在应用新技术，开拓新业务方面，认识程度还不够，缺乏积极性与主动性，服务意识不强，还保持着传统的基础，没有实质性的进步与发展。
1.2 服务效率较低
在智能电网发展背景下，电力营销服务方面，需要不断更新服务理念、服务方式、服务策略，甚至要更新相关硬件设施。但是，在这些方面的改革与投入都非常不足，严重影响了服务效率。
1.3 内部协调与合作性不强
电力营销服务工作一项系统化的服务项目，其内部的组织、框架较为复杂，需要各个部门、各个单位进行协调、合作，才能提高服务效率，提升服务水平。但是在电力营销服务过程中，在组织机构调整上过于扁平化，服务业务的专业化水平也不高，内部协调、合作机制也较为宽泛，缺乏一定的严密性。随着服务专业化分工的进一步细化，原有的合作机制已经无法满足实际需要。因此，各个环节的电力营销服务人员在协调、合作上不顺畅，工作量增加的同时，协调人员的数量也在增加，协调过程更加繁冗，致使服务工作效率降低。
1.4 体验式服务拓展性不高
在电力营销服务开发过程中，客户体验式服务是一种新型的服务方式，有助于提高服务质量。但是，目前来看，这种体验式服务拓展性并不高，没有实质性的进一步发展，还只是停留在查询终端和自助缴费终端方面，发挥的作用较为基础，客户没有能够体会到服务的整个过程。而在宣饔胩岣煞绞缴希还保持着原有的传统方式，与客户的沟通交流还只是局限于营业厅，体验式服务的效果不明显。
2 智能电网形势下的电力营销优质服务策略分析
2.1 提高服务意识
在智能电网形势下，对于电力营销企业而言，创新是关键。首先，要主动采用新的服务设备与技术，主动对新型服务技术进行学习，提高专业服务素质，提高服务的技术水平。其次，要创新服务内容，与社会发展的实际需要相适应，大力开拓展绿色、低碳、环保、节能服务及相关产品的开发，扩大智能化服务的范围。最后，要建立健全统一、标准的服务机制，提高服务的效率与质量，提高服务的规范化程度。
2.2 优化服务渠道
首先，提高线上缴费服务质量。对电力营销的缴费业务进行重现整合，搭建线上服务平台，实现缴费的网络化服务。如：开通支付宝服务窗口，拓展微信公众号，搭建网上营业厅等多种网上服务渠道，使电力客户能够快速准确的对电量、电费、电子账单、等数据信息进行查询，同时能够自助完成缴费，此外，还要发展银行卡代扣服务，方便客户不受时间、空间限制，采取自己最方便的方式进行缴费，从而提高电力营销服务的效率。其次，发展线上预约服务。通过实行线上预约服务，客户可以通过微信、支付宝、电力APP、等电子服务渠道，在网上自觉进行电力业务的月月申请。最后，提供信息订阅服务。
2.3 强化客户体验式服务
首先，建立不同的客户体验区。根据电力营销业务、电力客户的不同设置不同的体验区。如：大客户体验区，委派专业的大客户负责人进行专业接待，尽量采取一对一式专业服务。客户缴费体验区，由专业线上服务人员演示线上缴费流程，引导电力客户自觉的、正确的应用线上缴费方式，提高客户对线上服务的认识程度。智能家居体验区，主要是向客户展示智能家居产品，为客户演示产品的具体使用方法，突出产品的优势。其次，强化个性化服务体验。对客户信息资源进行整合分析，根据客户的不用需要，潜在需求，兴趣爱好等，进行个性化体验服务，以信息推送的方式，向客户介绍服务的具体内容，寻求新的业务增长点，实现个性化增值服务。从而既满足客户的实际利益，又能够提高电力营销的经济效益。
3 结语
一、配网智能优化节电系统设计背景
工业企业是我国能源消费的大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右。其中钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织、造纸等九大重点耗能行业，其用电占整个工业用电的60%以上，但单位能耗平均却比国外先进水平高出40%。
随着市场经济体制的不断成熟，国内大多数企业面临全球化的市场竞争日益加剧，多数企业都面临着利润下滑的处境。而在工业企业的各项成本中，电费已成为目前紧随物料成本、人工成本之后的能源紧缺与环境第三或第四项最大的成本，但对大多数工业企业而言，电费也是未被企业控制的最后一项成本，由于管理、工艺、技术等各方面原因，用电利用效率普遍偏低，节能潜力巨大，因此通过技术和管理手段降低电费支出成本、拓展利润空间已经势在必行。
二、工业用电能源浪费症状分析及对策
1.症状分析
（1）负荷侧运行效率低。
（2）电力品质低，电能质量差。
（3）能源管理方式粗放。
2.对策
面对目前国内在配网节电技术上普遍存在的突出问题，我公司秉承技术先进、服务优质、运营高效的节能理念，开发出WPZYJ配网智能优化节电系统。该系统综合采用先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术，对配电系统中的主要能耗设备和关键节点的主要电力参量进行采集，量身定制合理的节能方案并提供多种优化节电设备，让企业全面掌握全厂配电系统的整体能耗状况，通过分析客户的用电习惯与负荷分配、用电量与损耗统计、电费开支统计、电能质量监测、设备开停记录等，帮助用户发现能耗漏洞、节电空间、电能改善机会等，通过科学有效的管理和和先进的控制分析策略及优异的节能设备，使企业具备系统化、合理化、经济化、信息化的用电管理模式，提升系统能效管理层次，达到合理用电、经济用电、安全用电的目的。
三、配网智能优化节电系统设计理念
1.系统节能实现可持续的节能增效
WPZYJ配网智能优化节电系统正是从工业用电能源浪费的典型症状入手，通过着重解决供配电系统运行效率低、电力品质低和电能质量差、能源管理方式粗放三个层面的问题，最大限度地挖掘用电企业的节能潜力，实现能效的最大化。彻底打破从最原始的行为节能到靠单一产品节能的模式，推行全面系统节能的概念，实现可行并持续的节能增效。
2. 3EM（EEEM）用户侧电效管理理论
集技术手段和管理方法合二为一的技术管理体系。它是由第三方机构在不影响用户用电水平和不降低用电舒适度的情况下，通过特定的手段达到使用户降低电能消耗、优化系统、保护设备的目的的一种管理理论，其典型特征是通过采用更先进的技术、设备、工艺和管理手段，为用户提供更好的服务而消耗更少的电能。
（1）加强管理。
以WPZYJ配网智能优化节电系统软件为基础构建企业电力管理中心平台，实现电力参数统计数据处理、电能质量分析、负荷及效率分析、节能优化策略分析、电力报表、SOE等强大功能彻底解决能源管理方式粗放问题。采用企业电力管理中心对全厂用电系统进行精细化、可视化科学管理，通过对配电网的全方位监控统计、分析诊断和调配，一般可以获得5%～10%的电能效率提升。
（2）改善电力品质。
增强企业配电网的适应性和自动化程度，跟随电网和负荷的变化而自适应调整，平衡三相电压和电流、稳定系统电压在设备经济运行点、治理谐波和浪涌等电力垃圾，尽量减少电力负效应和损失，延长设备使用寿命，加强电力品质的监控和改善控制，一般可以获得3%～8%的电能效率提升及更多的隐性效果和惊喜。
（3）提高负荷侧的设备运行效率。
万洲电气常年从事“电动机控制与节能”和“电力系统自动化和节能”这两大技术领域产品的研发设计与应用，由我公司提供的线路节能、变压器节能、电动机节能、照明节能、电加热设备节能等种类齐全的节能产品彻底解决企业电力管理中心通过数据汇总、分析出的配电系统运行效率低、电力品质低、电能质量差的问题。通过提高负荷侧的设备运行效率一般可以获得5%～20%的提升。
四、配网智能优化节电系统可提供的服务
1.系统运行监视和控制
在监控界面中，显示整个电力监控系统的网络图，动态刷新显示各主接线图上的实时运行参数和设备的运行状态（是否经济运行、是否有报警信息），并支持远程控制功能，系统画面可以根据实际需要进行组态。对现场设备的操作（如合/分闸控制、电机的软启动/停机等）可进行远程手动操作和自动控制操作两种，并具有权限保护，防误闭锁功能。
2.故障报警和事件记录
系统在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件，一旦发生事故，可以此作为分析事故原因的依据，为实现事故追忆提供基础资料。
提供多种故障报警方式，声、光报警，语音文件报警，对故障的位置进行着色处理，便于值班人员迅速排除故障。
3.节能产品的监控
提供节能产品专业的监控服务，为每个产品量身打造监控操作界面，用户能全面了解设备的运行状态，远程对设备进行控制和参数修改操作。设备控制方式有自动控制和手动控制两种。
4.历史数据管理
软件对所有实时采样的数据、顺序事件记录等建立历史数据库。在监控画面中能够自由定义需要查询的参数、查询的时间段或选择查询最近更新的记录数，显示并绘制曲线图、柱形图、饼图。
5.报表管理
6.用户权限管理
7.综合优化分析
（1）电能质量分析。
（2）用电负荷分析。
（3）电量与电费计量分析。
（4）用电数据综合对比分析。
（5）节电效果分析。
8.远程在线服务功能
五、节能系统为客户提供的具体解决方案
现抽举目前最典型木业，根据其行业特点进行分析并提供解决方案如下：
结合目前使用情况来看，根据各类行业及电网利用情况，使用WPZYJ系统进行持续用电优化和用电管理后可达到5%～30%的节电效果。万洲电气自主研发的WPZYJ系列配网智能优化节电系统给用户提供了自动化的监控平台，对用电质量和重点环节的实时及历史数据进行分析，持续优化系统用电效率，可根据需要进行各种报警的设置，关联生产工艺，提升用电设备的使用效率，提高用电管理的水平，让隐性的用电浪费浮上水面，改善不正当的用电习惯。作为专业的节能公司，在我们看来用户之所以不能发现节电的潜力，是由于用户没有足够的数据用来分析，从而发现问题，而WPZYJ系列配网智能优化节电系统正是为了完成这一使命而诞生，为客户构建了一套规范有效的企业电能管理系统。
参考文献：
[1]黄俊.半导体变流技术[M].北京：机械工业出版社.
[2]顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社.
中图分类号：TU74文献标识码： A
要对电能质量进行治理，首先要确定电能质量包括哪些因素？各个影响因素是怎么产生的？有什么危害？
1、电力谐波的来源
1.1、输配电系统方面
因为变压器里面的铁心具有磁饱和性,而且变压器的铁心饱和后是非线性的,由于工作在磁通密度高的环境,更易产生谐波,所以产生的谐波危害频率很大。
1.2、多种电器设备的装置方面
在电子整流的设备中,电子整流设备,谐波晶闸管整流装置采用的是移相控制,它从电网吸收缺角的正弦波,留给电网的也是缺角的正弦波,显然留下的这部分缺角正弦波中含有大量的谐波。
2、电力谐波的危害性
2.1、电力谐波对输电线路的影响
供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。但由于电磁式继电器与感应式继电器对10% 以下含量高达40% 时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。这样,谐波将严重威胁供配电系统。
2.2、电力谐波对变压器的影响。
谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度, 谐波电流的存在增加了铜损。对带有非对称性负荷的变压器而言, 会大大增加励磁电流的谐波分量。
2.3、电力谐波对电力电容器的影响。
当电网存在谐波,含有电力谐波的电压加在电容器两端时,由于电容器对电力谐波阻抗很小,谐波电流叠加在电容器的基波上,不仅使电容器运行电压的有效值增大,而且可能使峰值电压增大很多,使电容器在运行中发生局部放电时电弧不能熄灭,对绝缘介质更能起到加速老化的作用,从而缩短电容器的使用寿命,在谐波严重的情况下,还会引起电容器过负荷击穿甚至爆炸。
2.4、对通讯系统工作产生干扰
电力线路上流过的幅值较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合时, 在邻近电力线的通信线路中产生干扰电压, 干扰通信系统的工作, 影通信线路通话的清晰度, 甚至在极端的情况下, 还会威胁通信设备人员的安全。
2.5、对公用电网的危害
2.5.1、波电流使输电线路、发电机、电动机、变压器产生附加损耗、温度升高, 导致网损增大, 并使发电机、电动机、变压器振动和噪声增加。
2.5.2、使异步电动机的转矩曲线发生严重畸变, 不能达到额定转速运行,导致用户的异步电动机大批损坏。
2.5.3、这些谐波中的较低次谐波谐振会使换向不稳。
2.5.4、若电网谐波较大, 会延迟或阻碍消弧线圈的灭弧作用, 导致单相重合闸失败, 或不能采用较短的自动重合闸时间。
2.5.5谐波电流会对通信、继电保护装置、自动控制装置产生干扰, 引起继电保护装置的误动等。
2.5.6、造成电容器的损坏。电力系统中的谐波对并联补偿电容器有较大影响:增加介质损耗, 使电容器温度升高, 导致电容器热击穿;引起或加剧介质内部的局部放电, 促使电容器损坏。据统计因谐波而损坏的电器设备中, 电容器占40%。
3、下面以某个定力用户的具体应用案例进行剖析
某公司供配电系统共2只变压器，总容量为 4000KVA。用电设备为直流电机驱动，变频器大量运用，用电过程中产生了大量的谐波，同时电流严重滞后于电压，功率因数极低，对系统造成了不良后果，主要是：1．系统存在较严重的谐波电流、电压，注入公共连接点后，污染了公用电网。同时给企业自身造成变压器温升过高，附加损耗增加、线损增加，影响公司内部办公系统计算机运行不正常，造成电能资源浪费等问题，给企业带来了一定的经济损失； 2．无功冲击较为严重，已造成35 KV母线电压波动、压降较大； 3．大量的谐波和无功冲击给供用电系统带来了安全隐患。
电能质量分析仪可自动分析并提取来自电能质量的稳态测量数据和暂态测量数据（如谐波、电压波动和闪变、三相不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压等指标）、瞬时波形和RMS变化情况及持续时间、峰值大小等相关信息，以及来自其它自动化系统与该事件相关的数据，形成关于电能质量事件的完整断面，供电能质量分析计算、模型和参数校核等应用功能使用。对畸变的电压和波形进行分类、识别电能质量的事件、对引起电能质量问题的各种干扰进行分类、在模糊约束下建立评价电能质量的各项指标。通过电能质量分类，正确认识电能质量现象时域、频域及瞬态、暂态、稳态等方面的特性，并有针对性地提出治理方案。具体功能包括：
分析评估谐波源对各级系统的影响和滤波补偿等装置对系统稳定性的影响，为优化供配电系统的运行提供指导；
分析系统中的谐波和负序潮流、阻抗分布、系统状态，评估诊断系统中的干扰源和系统安全隐患；
分析异常事件发生时的整个供配电系统的电能质量指标状况，查找故障源和事故原因；
实现谐波、负序传递计算和短路容量计算，可根据系统容量的变化对电能质量各限值进行调整，然后在谐波电流、谐波电压、不对称性、频率和波动性等五个方面对监测点进行全面评估。
根据该公司的显示需求采用了我公司的电能质量分析仪对用电质量进行监测、治理，为了让用户能够直观的看到应用的效果和作用，在应用前对对35KVM400V整流变进行现场谐波测量，测量结果如下：
3.1、35KV整流变400V进线处谐波数据：
H5H7H11H13THD备注
谐波电压（%）4.30.41.40.24.8%
谐波电流（A）4.143.240.963.2428.4%
3.2、35KV整流变低压测量数据：
H5H7H11H13THD
Y绕组谐波电压（%）4.12.34.61.78.7%
谐波电流（A）40747831635.5%
D绕组谐波电压（%）4.71.751.69.6%
谐波电流（A）33317832033.3%
3.3、功率和功率因数：
有功功率无功功率视在功率功率因数
1608 KW3190 KVAr3573 KVA0.45 PF
4、项目效果
针对测量数据我公司为客户量身定做了电能质量监测、治理解决方案，在项目实施完成投入运行后，经测量得到的记过如下：
4.1、注入公共连接点的谐波电压、谐波电流已达到了GB/T 14549-93标准要求。
电压总谐波畸变率分别为3.6%和2.5%，已在国标范围内，各次电压谐波均在国标限值范围内。
约值S=1.732×U0×I0－1.732×U1×I1=804KVA
视在功率节省率：=24.5%
4.2、变压器损耗节省值
4000KVA变压器的短路有功损耗查数据手册取Pk=50KVA
短路无功损耗取Qk=Uk*Se
取无功经济当量λ=0.1，则节省的有功损耗为
PB=（S1/Se）2×（Pk+λQk）（S2/ Se）2×（Pk+λQk）
其中S1为补偿前视在功率，S2为补偿后视在功率
计算得PB=24KW
4.3、线路损耗
有功功率为P，平均功率因数为cosφ1=0.50,平均线损率为r
则在装置投入前线损为
Ps1=Pr
投入后，功率因数提高到cosφ2 = 0.90，线损下降到Ps2，有功损耗下降值为
Ps=Ps1-Ps2
Ps=Prcosφ1/cosφ2
设λ1=tgφ1，λ2=tgφ2
又Q=Ptgφ
所以Cb=Ps/Qc=2cos2φ1tgφ2r
其平均降损当量为
Cb=rcos2φ1（λ1+λ2）
r一般为2%，则
Ps/Qc = 0.02×0.5×0.5（1.732+0.4843）=1.11%
补偿1920 KVAr，所以线损减少
1.11%×1920=21KW
4.4、谐波能量也源于基波，故滤除后也能节省可观的能量，但难于精确计算。
4.5、有功总节约值：P=24+20=44KW
按每天24小时，每月30天，则日节电量：44*24=1056KWh
电费以1元计，则日节电费：1056KWh*1=1056元
可以看到通过该项目的质量，电路中各种营销电能质量的因素得到了极大的改善，给各用电设备提供了更加洁净的电力环境，保证精密设备安全工作，延长设备寿命，且具有良好的节电效果。本产品经实践证明对电能质量监测、治理具有明显的效果，通过谐波治理大大提高设备安全运行和降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力。
5．结语
该设备的应用意义在于：1、对供电频率偏差、供电电压偏差、供电电压波动和闪变、供电三相电压允许不平衡度、电网谐波 应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。2、测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量的影响。负荷波动监视：定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相位等电力参数的变化趋势。3、电力设备调整及运行过程动态监视，帮助用户解决电力设备调整及投运过程中出现的问题。测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。4、测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。
参考文献
[1] 郭宏.变频控制在热力企业中的应用[J].太原科技,2010,3:59～60。
1、引言
配电网的设计为闭环，但运行为开环。微电网中不稳定微电源随着自然界条件的变化而变化，这些微电源的加入会改变配电网的电压与潮流。有时甚至可能形成病态潮流而不迭代不收敛，以至于使某些继电保护设备无法正常的动作。
若交流微电网的每个微电源进入微电网的相序必须保持一致，否则会造成功率之间的抵消，但每个发出交流电的微电源并入微电网离的相对较远，远方控制操作路径较长，所以远方控制线路越多，ECS和DCS画面越多，经济效益越差，就地控制需要时效性，这是在微电网里互相矛盾的一个问题。
直流微电网由于有存储设备，可以储存功率。若其中一个微电源故障时若直流电路只牵涉功率大小问题，不会对电网造成太大的影响。
2、微电网换流器的设计
一般情况下换流器有三部分组成：一种是DC/DC变换器，一种是DC/AC逆变器，另一种是AC/DC整流器。由于在直流微电网中，如微电网发电示意途中所示，DC/DC变换器的价值不大，而DC/AC逆变器和AC/DC整流器是重要的组成部分。
由于现阶段已进入了PWM的整流器阶段。PWM整流器比原来相控整流器有很多优点，其中之一就是可以双向整流。可处于DC/AC逆变状态和AC/DC整流状态。
风力发电机发出的功率一般为1，只要风力发电机发出电压频率在电网的许可范围之内，风力发电机不承担无功的调节，只发有功。异步双馈风机也只承担电网能够承受的无功。PWM整流器可以调节功率因数，因此用在风力发电机的逆变调节中有特殊的优势。
微电网换流器逆变器设计和整流器设计因直流电容的作用不同而方向不同。换流器中直流电容的主要作用是稳压。且在负载侧需要提供无功补偿的时，及时对电源发出的无功不够的情况，提供一定的无功补偿。使得换流后的电压稳定，所以一般放在负载侧。而桥式换流电路的主回路一般为电压型桥式驱动电路，一般位于电源侧。
逆变电源和整流电源的设计如下图所示：
微电网的分布式电源一般接到馈线上，每一条馈线是一根单相电路，所以微电网电源逆变器和微电网整流器是都是单相。
在微电网微电网逆变器中三极管V1、V2不是同时导通，V3、V4也不是同时导通。电压波形为正时，V1保持导通，V2保持关断。电压的正负情况跟V1相关，V1导通时，电压波形为正，V2导通时，电压波形为负。当V1导通时，V3、V4不受V1的限制，可以交替导通。若负载为感性负载时，负载电流比电压滞后。V1导通电压为正，而电流先正后负。负载电流大于零且V4导通时，逆变器输出电压等于电容电压。当V3导通时，VD3给负载续流，电压输出波形为零。当V1和V4导通，负载电流小于零，负载电压依然等于电容电压。在V4导通期间，V3导通，V4截至，同V4导通，V3截至时也可以得到电容电压和两种状态，但V3导通时时间顺序上跟V4导通正好相反。而V2导通，V1关断时，电压波形为负，则跟V1导通，V2关断情况，不仅是电压是V1导通时候的负值，且时间顺序上也正好相反。极少说电压为容性负载，若用等效法计算，则整个微电网都应呈现感性。
3、微电网直流潮流中储能原件的设计
电池的种类有：燃料电池、蓄电池、普通电容器和超级电容器。微电网直流潮流中储能原件可以选择：蓄电池、普通电容器和超级电容器。
普通电容器的所能承载的电荷不如超级电容器的电量充足，不适合作为有功能源的储能原件使用。一般被用作线路的无功补偿，或者小型的用电器的能量供应。
蓄电池中是用化学反应原理使正负电荷分在电池的两端。一般蓄电池中的离子选择比较容易发生可逆反应的离子。在蓄电池中一般使用的离子有：锂离子和镍氢离子。
蓄电池的化学离子一般都有一定的寿命，在化学反应中会不断的消耗活化离子的个数，当活化离子的个数下降到一定程度时，电池组就报废。且现在所使用的锂离子需要一次性用完，锂离子有记忆性，所以用锂离子充当的解离离子的蓄电池非常不适合用在直流微点网中。镍氢离子虽然没有记忆性，但活化分子也会随着使用的次数而不断的减少。
但蓄电池有比超级电容器不具有的优点，超级电容器的电荷完全靠储存在电极板上。电荷量虽然比普通电容器的电荷量要容纳的多，但是没有蓄电池这种非静电的电化学反应。一般都是静电化学反应，所以能量比蓄电池还是有一定的差距。
超级电容器中也有离子的存在，也就是有电介质存在，这种电解质不受温度影响，但是受离子迁移速度和其离子被氧化的电压幅值的限制，超级电容器的电压不能超过电解液的离子被氧化的电压幅值。
超级电容电极板跟普通电容器有很大的差别，普通电容器的电容极板是由金属层组成，电荷直接在极板上。超级电容器的电极板是像燃料电池一样的碳极板，电荷在碳极板上的多微孔里。
由基础电容器的容量公式：，可以看出，当超级电容器中离子的介电常数一定的情况下，电介质之间的距离和电极板的的面积是决定超级电容器容量大小的关键因素。所以超级电容器的电极板通常情况下都会非常大。
超级电容器的离子迁移的速度决定了超级电容器的电阻率，当离子的迁移速度比较大时，电阻率就会越小。
由于每个超级电容器的电压受离子的氧化电压影响，每个电容的电压不是很大，需要串联起来使用。
基于以上的分析，超级电容器的电路等效图如前所示：
电力载波通讯（PLC）是电力系统特有的通信方式，是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新设置通信网络，只要有电线，就能进行数据传输。但是电力载波通讯因为有如下缺点，导致PLC技术应用未能展开。
配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域内传输；三相电力线间有很大信号损失以及较近距离不同相间可能会收到信号，所以一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；电力线存在固有的脉冲干扰，即市电50赫兹交流电周期过0点时所产生的脉冲，时间约2ms；电力负荷对载波信号造成衰减，负荷过重时线路阻抗可低至1欧姆以下，造成对载波信号传输距离的影响可能从几千米削减到几十米。
随着家居智能系统的兴起，给PLC应用带来了一个新的转机。在目前的家居智能系统中，以PC机为核心的家居智能系统最受青睐。该系统理念就是，随着PC电脑的普及，可以将家用电器及设施需要处理的数据交给PC机来完成，这样就需要在家电与PC机间构建一个数据传输网络。现在使用的多是无线数据传输技术，但是在家居环境中，墙壁的阻隔作用对无线传输的距离和质量影响较大，特别是在别墅和跃层住宅中这一影响更加明显。设置专用网线除了增加成本外，家电也无法根据需要移动位置。
PLC技术利用电力线进行数据传输的特点，无疑成为了解决智能家居数据传输的最佳途径。同时因为数据仅在家居范围内传输，制约PLC应用的几个因素已不明显，远程控制也能通过互联网先联接到PC机终端然后再控制家用设施的方式来实现。
PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，具有极大的便捷性，只要有电源插座的地方不用专设网线就可享受高速宽带网络接入，从而实现集数据、语音、视频及电力于一体的“四网合一”。
电力载波在我国大概有数据传输（电力猫），多媒体传输（视频音频，IPTV等），指令传输（抄表系统及部分智能家居）等技术应用。这些已不是新技术，但是在我国为什么没有看到大规模的应用呢？除了人们的接受需要时间外，还与国家电网的质量以及电力载波系统的成本有较大关系。在远距离的情况下，由于国家电网质量及载波芯片设计等原因，电力载波方式上网带宽一般只能达到1-7M。并且我国普通宽带大部分在4-8M左右，这样用普通宽带上网或跑IPTV其实就是一样的效果。现在我国的网络电视IPTV也不超过3M，所以电力载波网络终端产品与高带宽产品对于用户是一样的。在带宽输入一样的情况下对传输的稳定性和可靠性方面的要求非常重要，市场上流行的电力载波芯片和网络终端产品已经有了自动检测电网环境的功能，使得电网环境的影响变的微乎其微。在QOS方面有8-16等级使信号传输更加稳定。所以电力载波产品有了稳定性和可靠性的保证则非常适合音频和流媒体的传输。另外，电力载波产品可实现自动组网，2个终端的距离一般在200M左右。通过中继功能可使几个终端传输的距离加长到1公里以上，非常适合于电力远程抄表系统、家庭局域通讯和各种监控系统。
近几年，随着互联网的发展和移动互联网的兴起，基于电力载波通讯技术的互联网家居智能科技已由互联网PC机终端逐步延伸至移动智能终端，因其技术特点和结构组成与PC机终端又有所不同，使得这种家居智能系统在原有基础上变得越来越复杂才能满足需求。加之，在享受高速宽带网络PLC接入方式便捷性的同时，宽带AP平台的电力线损耗、电磁辐射污染以及分散的每个家居智能设施网络功能的必要和繁复，无形中增加了这种家居智能实现方式的成本和健康安全隐患。
要解决上述问题，一种可行的方案就是：只将家居智能系统所需的控制和通讯数据通过电力载波各单元模块直接调制到电力线上，利用电力线路传输至电力载波各种联络及控制终端和智能家居电力载波中央处理及网络单元，经过解调分析出相关信息用于电力载波控制和联络终端以及联网用于PC机终端或移动智能终端。此方式与文章前面谈到的宽带网络最后一公里电力载波入户方案的区别在于：电力线路是被用于传输已调制有用信息的载波信号而非宽带网络信息的传输载体；好处在于：一般载波通讯只在有需要时（实时控制和通信）才会有信号输出，没有需要时只是普通的电力传输线。工程实践时在电力线重点路径使用屏蔽线可以最大限度的消除可能的电磁污染和人身安全隐患。再者，由于性能要求相对简单和侧重点的不同，承担家居自动化、智能化的功能集成和联网通讯的中央处理、电网环境及网络单元模块可以相应的要求简单和便于实现。
1 下面，我们就简要来谈谈互联网及移动互联网家居智能化系统的另一种构成及其运行分析。
（1）家居智能电力载波开关模块系列。此系列包括电力载波编码发送及受控对象状态检测单元、电力载波接收解码受控执行及状态回馈单元。控制方式为既可以点对点配对使用，也可以多点混合分散控制使用，由此构成从载波通讯、控制及状态显示等全面的电气开关控制功能。又可以由智能家居中央处理单元集中联接互联网利用PC机终端或移动智能终端来控制和进行状态显示。按用途及负荷性质可分为普通断续开关模块，调功、调压、调频开关模块等。示例如图1、图2所示。
（2）家用电器电力载波接口单元模块。我们试以现有的普通电视机与红外遥控器之间的通讯联系和控制为例，来简要说明家电电力载波接口应用实现的可能性：先于电视机红外接收电路处加装一只电力载波接收电路，利用其接收经过解调的控制信号去代替红外接收头实现对电视机的控制；同时对现有的红外遥控器加装电力载波发送单元模块以替代原有的红外发射电路或两套控制方式互相转换并行不悖。由于成功的将红外遥控系统改造成载波远控及红外遥控双功能遥控系统，使用中不但增加了便利，还因为普通电视具备了接收电力载波信号的能力，这样，结合家居智能中央处理单元模块强大的网络及载波编码控制和解析能力，就可以很方便地实现移动互联网智能终端实时操控电视机的功能。
据上，家电只要在内部配备电力载波通信模块，设计好程序，便可实现对原有家电的改造。家电厂家结合物联网科技应用电力载波通讯技术进行家电智能化一体设计，便可轻松实现自动化、网络化和高度智能化。
（3）安防、消防电力载波单元。
（4）各种家居智能传感及检测载波单元。
（5）通用型家用电器电力载波接口。所谓通用型家用电器电力载波接口模块与家用电器载波改造模块类似，可替代各种专用模块使用，和专用及一体化设计的家居各种载波单元模块相比具有使用简单，易于实现。中央单元解析信息量小，开发简单，成本较低。缺点是功能简单，自动化、智能化程度低。
（6）智能家居电力载波中央处理、电网环境及网络单元。此模块是智能家居系统的处理核心。承担载波信号采集，编解码和发送，安防、消防等状态监控任务，各种家居智能传感器检测数据。可实现多种方式的控制、数学建模以及运算输出，实现家居智能化设施的定时、记忆及自适应等自动控制功能，还可以通过其中的网络单元接入互联网，利用互联网PC机终端或移动互联网智能终端及其应用实现远程监控家居智能系统运行状态的目的。所以中央处理单元需要能实时处理多任务操作，以高效地驱动模块运行。
由于电力载波家居智能自成系统，高度一体化，能否长距离高效运行很大程度上处决于电网环境对载波传输的影响。此单元内集成的电网载波干扰抑制器能有效抑制家居智能系统相邻干扰，高效利用载波频率及编、解码资源。
（7）家居智能电力载波各种联络及控制终端。
（8）互联网PC机终端和移动互联网智能终端及其应用软件。
基于电力载波技术的通讯控制系统，是家居智能化得以实现的一种新模式，是对传统通讯控制系统的拓展。由于使用电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输可靠，路由合理、可同时复用信号等特点。由于电力线和信号线合一，无须铺设信号线，人们原来使用和维护习惯都不受影响。由于家居智能系统的信息量相对较小，电力载波传输速度慢的缺点不突出。因此，电力载波通讯技术在家居智能化应用特别是在中速率传输应用方面，因其可靠性高、造价低廉等优点，具有显著应用价值和市场开发前景。
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 TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0192-02
当前我国电力事业飞速发展，来源于多个方面的力量都成为电力事业发展的重要推动。这其中不仅仅包括了相应专业领域中多项电力技术的层出不同和逐渐成熟，相关其他技术，诸如监控系统和远程数据获取、数据库技术以及人工智能等也都成为推动智能电网进入应用领域的重要助力；与此同时，更为重要的是，对于我国的供电系统而言，更大的覆盖地域范围以及在电力生产和输送过程中所产生的庞杂设备，都从客观上要求着实现更为精准的管理。在这样的背景之下，智能电网应运而生。
1 智能电网的概念
智能电网（Smart Power Grids），即电网的智能化，美国能源部曾经定义其为：“一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。”欧洲技术论坛则将这一概念描述为“一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电力。”在国内，相对权威的定义方式当属中国科学院电工研究所的定义，该组织将智能电网表述为“以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、网络技术、通讯技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网高度集成而形成的新型电网。”
电工研究所的定义中可以明确看出智能电网的若干特征。首先在于其可观测性，即能够有效获取到电网工作过程中参与工作的电气设备状态数据，以及相关的线路工作数据；其次在于其可控性，即能够针对电网中的设备展开必要的调节；其三则是自动化，重点关注整个供电网络中的系统综合平衡和优化，以及对于突发状况的调整和自愈等，除此以外，自动告警以及必要的趋势预测等功能也会随着相应的计算技术的逐步成熟而纳入到智能电网的相关职能属性中来。
2 智能电网的核心技术讨论
从技术角度看，参与到智能电网中的骨干技术主要包括空间信息技术、云计算、神经网络技术以及作为基础性的数据采集、数据库以及安全技术几个方面。
其中空间信息技术主要包括GIS、GPS技术系统，能够为智能网络提供足够的数据支持，并且帮助其采集到的数据实现逻辑化。我国电力供给网络庞大，枝节繁杂，如果不综合当地的地理数据进行考虑，就很难理解网络中反馈的数据含义。并且相应的地理数据库和卫星定位系统，还能够帮助智能电网实现对于故障的更为精准定位，在根据环境数据加强预测方面也有着突出贡献。对于云计算而言，当前智能电网环境复杂，微环境庞杂，并且很多故障如果不能够实现即时处理就会造成更大供电损失。因此分布式的数据处理环境已经成为发展的必然。在此基础上，云计算为智能电网的计算在资源上提供了更多可能，尤其是对于运行和监控以及数据深入处理的智能云技术，对改善数据拥堵，提升智能电网计算数据吞吐量都有着极大帮助。神经网络技术对于当前的智能电网而言仍然处于不断渗透的过程中，这种技术能够以人的思维方式使计算机理解更多知识。作为一种能够赋予计算机思考能力的技术，神经网络技术的成熟程度，直接关系着智能电网的智能成熟程度，神经网络技术越发达，智能电网就越能将地理信息与电网工作信息进行综合考虑，就越能发现供电网络中存在的问题。而从基础数据服务的角度看，数据库技术和安全问题已经相对成熟，当前的数据采集技术成为了发展的重点。更发达的数据采集技术，对于电网中的工作状态数据以及整个网络所面临的环境数据都能够有效吸收，而更为丰富的数据必然会提供更为坚实的决策基础，最终提供更为准确的决策支持，对于自动化的精准施行也会有所帮助。
3 智能电网的应用特征与结论
智能电网在应用领域与传统电网有着本质区别。这种以人工智能和高度自动化作为突出特征的信息化技术和供电网络结合的产物，从电力的产生到配送以及消费，各个环节都有着更优的表现。
对于电力生产环节而言，我国幅员辽阔，对于电力的需求也一直呈现出上升趋势，因此对于电力的生产而言，当前也多采用了多种途径进行开展。无论是常规的水力发电或者核电站，还是当前较新的风力发电站，都存在有独属于其自身的工作特征和产电量。智能电网的参与，能够帮助在稳定发电厂运行以及调节供电能力等方面有着调整，实现更大范围内，甚至整个系统中的稳定供电。
而对于电力的配给角度，更大的配给范围和更长的输电线路，以及在输电过程中所面对更为难多难以确定的环境因素，都会成为配电过程中的安全隐患，单纯是系统内线损一项，都会对配电效果造成不容忽视的影响。智能电网的参与能够更为精确的确定线路中可能存在的问题，并且对于变电系统的维护也能够达到更高的水平。
从电力消费环境看，智能电网获取了大量的电力消费数据，这样就可能会从两个角度影响电力的消费。其一在于帮助各个消费主体形成正确的消费观念和方式方法，在行业内部横向对比的基础上有的放矢的采取相应的宣传，可以达到节能和优化电力资源使用的目的。另一个方面对于电力消费状况的深入清晰了解，还能够帮助实现对于电力供给网站发展规划的更多认识，对于理智发展有着重要帮助。
参考文献
[1]马其燕，秦立军.智能电网发展状况及其实现建议[J].电力需求侧管理，2010（3）.
[2]陈树勇，宋书芳，李兰歇，等.智能电网技术综述[J].电网技术，2009，33（8）.
[3]张广鑫.智能电网的发展状况及其功能特点[J].广播电视信息，2010（5）：92-94.
1能源互联网是一个有歧义的概念
互联网(Internet)作为一个专业术语，指的是由无数计算机网络互联形成的覆盖全球的信息共享网络。将能源与互联网结合，构成“能源互联网”概念，这是美国经济学家杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》一书中正式提出来的。里夫金说，历史上经济和社会的变革离不开能源革命和通信革命两大因素，正是它们的发生和结合引发了新一轮的工业革命。目前一场以可再生能源替代化石能源的革命正在兴起，通信领域在过去的25年里也出现了伟大的变革，即互联网革命，这就促使他将能源革命与互联网联系在一起。他认为可以通过互联网技术与可再生能源相融合，将全球的电力网变为能源共享网络，使亿万人能够在家中、办公室、工厂生产可再生能源并与他人分享。这个共享网络的工作原理类似于互联网，分散型可再生能源可以跨越国界自由流动，正如信息在互联网上自由流动一样，每个自行发电者都将成为遍布整个大陆的、没有界限的绿色电力网络中的节点。
这是最早也是最“正宗”的关于能源互联网的构想。毫无疑问这一构想符合能源革命的方向，也十分美好，但不能不指出的是其中存在着不可忽视的技术失误：能源共享网络(即电网)与互联网的工作原理不是类似而是截然不同，能源(电力)不可能像信息那样在全世界自由流动。事实上由于电网与互联网彼此的结构、功能、技术特性、传输方式和载体，以及运行所遵循的物理规律完全不同，电力在电网中传输受到的约束要比信息在互联网中传输受到的多得多、大得多，不仅有电压、频率、功率平衡、电能损耗、传输能力的约束，还有暂态、动态、热稳等各种安全稳定极限的限制，因此电力很难像信息那样可以在任意两个节点之间自由交互。那种认为只要电网不断扩大，实现全球电网互联就解决了电力从一点到任一点的输送问题，是一种误导或误解;即使在较远的将来，超导输电在电网中的应用与今天光纤在互联网中的应用一样普遍，并且采用直流电网为主干网架时，也不能完全做到。
此外，由于电力具有同质化、一次性消耗、不能重复“分享”的特点(信息则具有个性化、长期保存、可重复分享的特点)，也决定了电力并非都有必要像信息一样在任意两个节点间传输。世界上不存在没有界限、工作原理类似于互联网的能源共享网络，也没有不受约束可以在任何范围内自由传输的能源(电力)。但如果仅在一个局部区域，如一片社区或一座城市甚至更大范围内，遵照电网运行的客观规律并根据用电负荷的需求和特性，对各种分布式电源、储能装置、微电网、配电网以及主干网进行统筹规划建设，同时采用先进的信息和自动控制技术进行智能化协同调度管理，实现里夫金的构想则是可能的。
必须承认作为一个翻译的汉语词组，能源互联网是一个有歧义的概念。这里的“互联网”如果看作是专业术语Internet，按词面理解的意思应当是“传输能源的Internet”，显然这在技术上不成立。如果将“互联网”看作是一个普通汉语名词而非Internet，则可认为能源互联网就是“能源的互联互通网络”。在此前提下还有两种不同的理解：一是认为各种能源，如水能、核能、风能、太阳能、天然气、煤炭转化为电能后都要汇入电网，因此电网是天然的能源互联网;二是认为真正的能源互联网应当是包括电网、油网、气网、热力网在内的综合能源网。尽管两种理解都讲得通，但不把“互联网”看作是Internet，显然不符合这个概念的本意。这种因语言表达规律差异而带来的困扰是客观存在的，因此通过认真讨论，统一认识十分必要。
2能源互联网的内涵与新能源革命思想
由于能源互联网的构想在技术上受到质疑，作为经济学家的杰里米˙里夫金后来解释说，提出能源互联网主要是源于哲学和经济学层面的思考，他承认能源互联网不是一种新的能源技术模式或体系，而只是一种新能源经济思想。这是一个十分重要的说明，可以说是正确认识能源互联网概念本质和内涵的一把钥匙，但遗憾的是里夫金的这个解释几乎被人们完全忽视了。
新能源经济思想实质上就是新能源革命思想。根据里夫金的论述以及世界各国能源革命的实践经验，它的要点可以概括如下：一、新一轮的能源革命是不可抗拒的历史潮流，能源革命的目的是以可再生能源逐步取代化石能源，阻止地球生态环境的恶化，实现能源以及人类的可持续发展。二、能源的生产和消费方式将融入互联网理念和现代信息技术，可再生能源的开发将以分布式为主，公众既是能源的消费者同时又是生产者，世界将迎来能源绿色化、分散化、多元化、民主化的新时代。三、具有集中、垂直、单向特点的传统电网将向相对分散、扁平和双向互动的新型电网转型，与此同时传统的电网公司也将由单一的自上而下的电力供给者，转变为包括能源信息在内的服务提供商，与用户双向共同管理能源的生产和消费。四、能源的绿色化需要经历一个化石能源与可再生能源并存的混合能源时期，要充分利用现代信息技术，采用智能化手段协调控制各类能源的开发和利用，优化能源配置，最大限度提高能源利用率。五、分布式能源生产方式和能源民主化将为社会创造出数以百万甚至千万计的就业岗位，成为第三次工业革命和新经济的重要支柱。
不难看出新能源革命思想的精髓，就是通过在能源革命中融入互联网理念和现代信息技术，实现能源的绿色化、高效化和民主化，能源互联网概念正是这一思想的集中体现。因此，能源互联网的内涵可表述为“在规划建设中融入互联网理念和现代信息技术，实现低碳、绿色能源高效、分散、智能和民主化利用的输送和配置能量的网络”。建设能源互联网就是建设符合这一内涵要求的能源网络。
3智能电网是能源互联网的主要技术模式
智能电网(Smart Grid，或称智慧电网)是融入了互联网理念，以“绿色、高效”为目标，以双向互动和扁平化为主要特征，以现代信息和储能技术为支撑的新一代智能化电网。智能电网有狭义和广义之分，狭义的智能电网指以分布式电源为基础的低碳绿色小微电网，它们既可单独运行亦可与大电网联网运行。广义的智能电网指包括有集中式电源的整个区域性和全国性的低碳绿色电网。电网特有的功能以及智能电网在能源绿色化中不可替代的地位和作用，决定了智能电网是能源互联网的主要技术模式。事实上，杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》一书中构想的“能源共享网络”，指的就是智能电网。
能源互联网与智能电网的关系是内涵与外延的关系，智能电网是能源互联网概念(内涵)的外延。它们之间也可以看作是宏观指导思想与具体技术模式的关系，能源互联网概念揭示能源和电网的发展方向，智能电网建设提供具体的技术方案。
目前国内关于能源互联网的研究，绝大部分内容其实都属于智能电网建设的范畴，比如分布式能源接入电网、微电网的运行控制和互联、需求响应资源的整合利用、电动汽车充放电设施的建设运行、家庭用电智能化，以及能量(电力)路由器的研发建设等。这些内容或者以电网为基础、对象，或者本身就是电网的一个部分、一种设施，无论它们怎样融入信息技术，无论它们的信息与电力设施一体化程度有多高，目的都是为了使电网更好地实现绿色化、柔性化、智能化和高效化。
有一个情况值得深思，欧美不仅没有关于能源互联网的争论，实践中更是很少使用这一概念。比如美国还有一本以新能源革命为主题的书，叫《重塑能源：新能源世纪的商业解决方案》(中译本2014年6月出版)，作者是著名能源专家艾默里˙洛文斯。他在书中分析了美国到2050年可再生能源发电量达到电力总需求80%应采取的途径，肯定了智能电网在重塑能源和加速传统电力系统变革中的作用，却自始至终没有提到能源互联网这个概念。观察德国的情况也能发现，国内谈论的几乎所有能源互联网的东西，都包括在他们的智能电网建设中。
中国人曾经对智能电网(Smart Grid)也充满了热情，但似乎一夜之间这种热情都转向了能源互联网，究其原因是我国智能电网的建设出现了大的偏差。必须指出，智能电网建设是在新一轮能源革命的大背景下提出来的，因此它不是传统电网原有的自动化、智能化建设的简单延续和提高，而是传统电网走向绿色化、民主化的一场深刻变革。但由于目前我国的智能电网建设基本上以传统电网的智能化建设为主，导致很多人产生了误解。还有一个重要原因，就是智能电网的建设被交流特高压绑架了。多年来我国大部分地区电网的建设都是以交流特高压电网建设为中心，电网的建设工作基本上都要服从于和服务于这个中心，智能电网的建设也不列外。由于看不到智能电网建设在推动我国能源绿色化、民主化，提高能源利用率，促进分布式能源大发展中应当发挥的重要作用，因此无数以能源革命为己任的有志之士，自然将希望寄托在了能源互联网上，不惜重新回到源头，再次起航。其实这是本不应当出现的情况，既可叹亦可赞。
4第二种技术模式与“互联网+”表达式
智能电网是能源互联网的主要技术模式，但不是唯一模式。由于能源的绿色化不可能一蹴而就，特别是在我国，可再生能源与化石能源混合作用的时期可能会更长。为了提高各类能源的综合利用效率，促进能源向低碳化、绿色化方向更好更快发展，能源互联网无疑还有第二种技术模式，这就是智慧能源网。该网络是由输配电网、天然气网、冷热气网等构成的包含分布式能源转换和储存设施在内的综合能源网，通过统筹规划建设，利用现代信息技术和智能化控制技术进行协同调度管理，适时提供气、电、冷、热多品种能源，互助互补满足用户需求，实现能源的梯级利用和产能端与用能端的智能匹配，最大限度提高能源综合利用率。
智慧能源网与智能电网都是能源互联网的技术模式，但两者侧重点各有不同。智能电网以电力系统为研究对象，以绿色化为主要目标;智慧能源网则重点研究各类能源的相互转换以及各种能源网间的协同配合和优势互补等问题，主要目标是最大限度提高能源的利用率以及清洁能源的消费比例。在一个园区、一座城镇，或一个更大的区域里，能源互联网建设采用何种技术模式，需要因地制宜根据实际可利用的能源资源情况确定。可以肯定，随着可再生能源转换、利用、储存技术的进步，以及能源绿色化程度的不断提高，智能电网与智慧能源网将向着合二为一形成新型综合能源供给体系的方向发展。目前智慧能源网的建设以“泛能网”的形式，已经在一些地方取得了可喜的成绩和宝贵的经验。
能源互联网的两种技术模式，在今天“互联网+”的时代可以采用类似的方式进行表示，使其更具时代色彩。其中智能电网可表示为“绿色电网+互联网”，智慧能源网可表示为“能源网+互联网”。这样表示的优点，一是概念明确，针对性强。每个表达式中的“互联网”一词除指Internet外，不可能再有别的解释。智能电网的表达式中，电网之前加“绿色”二字，点出了智能电网的本质所在，有助于人们在智能电网建设中把握正确的方向。智慧能源网的表达式中，直接使用“能源网”一词指明能源互联网第二种技术模式的基本特征，避免了不必要的误解。二是突出了研究对象的特点和难点。“绿色电网”与“能源网”都是网络，它们与互联网相加是两种网络的“融合”，无疑具有相当的复杂性，强调“网络”可提醒人们不能用处理一般“互联网+”的方法来解决其中的问题。
此外，需要说明的是之所以采用“+互联网”而不采用“互联网+”的表达方式，是因为当“互联网+”的对象亦为一种网络的时候，若将“互联网+”置前，容易使人将信息网络误解为是其中起主导作用的网络，从而可能导致在能源互联网的建设实践中主辅颠倒，走偏方向的情况发生。
正是认识到传统电网不能良好满足未来经济发展的要求,国内电力产业提出了建设智能电网的目标。智能电网要求在发电、输电、配电、用电等环节应用大量的新技术整合电网的各种信息,进行深入分析和优化,实现对电网更完整和深入的洞察,实现整个智能电网“生态系统”更好地实时决策。电力用户可以自己选择和决定更有效的用电方式,电力公司可以决定如何更好地管理电力和均衡负载。
当前国内新能源产业的发展还面临着投资无序过热、碳排放管理粗放以及来自传统电网的限制等挑战。由于像太阳能、风能这些新能源发电具有波动性和间歇性,只有加强智能电网建设,提升电网对不同类型新能源的适应能力,才能为新能源的高效利用提供更为广阔的平台。
IBM工商企业部能源与公用事业部总监郑军先生指出:“充足的电力供应是经济发展的重要保证。如果将智慧融入其中,中国的电力行业一定可以获得快速而持续的发展,为经济的稳健增长提供动力。”
日前,IBM公司了“智慧的电力”战略以及系列解决方案。在会上,IBM详细介绍了“智慧的电力”战略,并针对智能电网建设和新能源接入提出了具体的解决方案。“智慧的电力”是IBM“智慧的城市”战略的重要组成部分,致力于为城市的发展提供动力。
方案有效与否靠实践来检验
中图分类号：TM76；TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0010-01
引言
首先，原来的预测技术和数据处理技术不能为用户在适当的时间提供期望的电力，但输配电、发电、信息化、数字化等技术的进步为解决这一问题提供了相应的支持；其次，环境问题的提出和能源的地缘依赖性限制了经济增长规模，当今电网需要应对日益严峻的资源和环境压力，实现大范围的资源优化配置，提高全天候供电运行能力，满足能源结构调整的需要，适应电力体制改革。现代电力系统网络面临的主要挑战如下所示。
a）全球暖化、能源压力和生态文明意识的提升。
b）能源供应商和客户之间的隐私问题。
c）网络攻击的安全威胁。
d）国家采用替电能源的目标。
e）间歇供应时保持稳定的电力更加复杂。
f）减少高峰用电需求过程中浪费的能量，从而确保足够的储备。
为解决这些挑战，北美和欧洲已经形成了相应的研究群体，开展“智能电网”的研究和实践，我国也已开始相关研究。智能电网（Smart Grid）也叫知识型电网（Intelligrid）或者现代电网（Modern Grid），是有机融合了信息、通信、控制等多种前沿技术的输配电系统；其发展目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电网。
一、智能电网的概念与特征
智能电网又称为“电网2.0"，也就是应用现代科学技术实现电网的智能化。智能电网是通过使用先进的生产设备、传感和测量技术、控制方法、控制系统、决策系统、智能技术等一切可以结合的先进科学技术，对高速、集成的双向网络进行优化、更新，提高电网的安全性、经济性、高效性、节能性，实现安全使用、保护环境等目标。其主要特征简单概括为：满足用户对电能数量和质量的需求，自我管理与自我恢复，优质电能质量，保证接入安全，双向电力服务，兼容与开放，经济高效。
二、我国目前智能电网发展状况
直到2006-2007年，智能电网的概念才从国外引进到中国，在国内大范围传播。在2007年。华东电网公司进行了智能电网在中国的可行性研究，之后又对智能电网进行了试点工程，启动了统一信息平台和高级调度中心等工程。2008年，华北电网公司把部分精力放在如何有效建设智能调度体系，进行研究和建设有关智能电网的主体一电网信息构架。2009年，国家电网首次提出“坚强的电网”计划，并于2010年4月公示《绿色发展白皮书》，计划在2020年在全国范围基本完成坚强智能电网的建设，建设绿色能源的配置平台。这个计划要求在大规模电力输送过程中，输送清洁能源，提升电力系统的建设情况，提高能源利用效率，扩大电力的利用范围，减少空气污染，建设资源节约型、环境友好型社会。
我国在863计划中首次在国家层面提出对智能电网开展相关研究，计划在“十二五，，期问投资10.5亿元对智能电网进行专项研究。这项研究包括二十几个课题，研究内容主要是风电接入原有电网、太阳能发电技术、输变电设备、电力利用新技术等，每一个课题都将会落实一个试点项目，进行试验，如果成功将会在适当调整后进行全国范围的推广。
三、商业管理
智能电网的发展并不需要更换现有的电力网络，这一过程从技术和经济方面考虑是不现实的。相反，发展智能电网可以加强现存网络的服务和功能，同时尽可能地利用原来的物理基础设施。智能电网的几个功能如下所示。
a）需要具有自愈能力。
b）具有高可靠性。
c）资产优化管理。
d）经济高效。
e）与用户友好互动。
f）兼容大量分布式电源的接入。
智能电网技术从根本上改变了电力市场运行模式，出现一些新的市场成员，如能源零售商和贸易商、分布式发电运营商等。
四、关键的技术问题
智能电网的技术组成有多种，其包括分布式发电、量测技术等。这里主要讨论通信和控制技术，提出多层通信结构模式。
4.1 通信结构与技术
智能电网的实现需要高速、双向、实时、集成的通信系统作为基础，因为智能电网中的数据获取与传输、保护和控制都是一个双向实时的过程。这一技术领域主要关注三个问题：首先，是开放的通信架构，它形成一个“即插即用”的环境，使电网各个元件之间能够进行网络化的通信；其次，统一的技术标准，它主要是保证传感器、智能电子设备以及应用系统之间实现无缝通信，也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解，实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能；最后，通信过程中会遇到乱序和时延问题，在建立模型和实际过程中要根据具体情况来分析。下面根据已有的经验，提出一个多层通信结构。
智能电网一般在大范围内布设，因此其通信设施必须覆盖整个区域，下面（图1）给出其通信设施的一个多层结构。
智能电网的发电、输电、配电，使用过程中都存在数据流。多种技术将用来设计通信结构，以便为控制中心提供足够的信息量。通信网络的多层拓扑结构的主要问题是子网络间的互操作性。智能设备所产生的数据量在未来将出现爆炸式增长，这会给智能电网的通信设施相当大的负荷。大量的实时和已有数据出现在智能电网中，并且一天内不同时段数据量变化很大，因此通信交通要适应数据的快速变化能力。高峰时段，数据通信需要更高的数据传输速率和更可靠的服务。由于数据传输延迟、带宽、可靠性和安全性等区别，不同类别的数据具有不同的服务优先级。
4.2 控制技术
智能电网控制技术体系融合了先进控制与设备制造技术、信息与通信技术、标准与试验评估技术等众多技术（图2），其中信息与通信技术是实现智能电网控制功能的“中枢神经”，电力电子与储能技术则扮演智能电网控制的“执行机构”，而标准与试验评估则构成智能电网控制得以顺利实施的制度与管理层面的“保障”。
五、结论
电网智能化是全球电网未来发展的必由之路，其中尚未解决的问题还有很多，如多智能体技术如何在智能网中得以应用，分布式估计和预测问题等，下一步的研究重点为智能电网中的通信和控制问题以及分布式优化问题。我国应大力发展分布式储能技术和分布式智能电网，打造具有中国特色的坚强智能电网。
参考文献
[1] 刘东尧.智能电网技术[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2010年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C].云南电网公司、云南省电机工程学会：2010：8.
背景
智能电网是电网技术发展的必然趋势。近年来，通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用，并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用，为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持，使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展，为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用，促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成，智能电网应运而生。
1.智能调度的概念及发展历程
智能调度是建设智能电网的关键内容，是智能输电网的神经中枢，是维系电力生产过程的基础，是保障智能电网运行和发展的重要手段。电网的快速发展要求电网运行更加智能化，传统的经验型的电网调度模式已经不能适应新的要求，必须结合科技信息技术的进步，打造电网调度的智能化。
智能电网调度服务于以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强的输电网，满足特大电网安全稳定运行的需要，为大电网可靠运行提供技术支撑：智能调度服务于智能的输电网，它能够敏锐地对电网进行监控，预先感知电网的状态，达到风险最小化，能够对电网控制实现实时自愈：智能调度服务于灵活的能源接入，实现电网经济运行，支持电网灵活接入各种可再生能源与分布式能源，促进节能减排，服务和谐社会。
国内对智能调度进行了许多有益的研究和探索。狭义上的智能调度是指辅助调度员值班的调度辅助决策功能，目前已经成功应用于部分调度中心。广义上的智能调度涵盖了调度中心全专业的智能化，通过智能化的手段服务于坚强的输电网。
2.智能调度的关键技术
智能调度的建设体现了智能电网安全可靠、高效经济、清洁环保、友好开放等多方面特征，需要开展多方面的关键技术研究。其中，一体化智能应用支撑关键技术包括一体化模型管理技术、海量信息处理技术、可视化展现技术、地理信息接入技术等。这些关键技术体现了智能电网坚强可靠的特征，为大电网的安全稳定运行提供技术保障。一体化调度计划运作平台和大型可再生及分布式能源接入控制技术体现了智能电网的经济性与灵活性，服务于资源的大规模优化配置，服务于国家节能减排政策，为灵活的大规模可再生与分布式能源的接入提供技术支撑。一体化调度管理技术体现了智能化调度中心高效和规范运转。
3.一体化智能应用支撑方面
在智能调度建设过程中，需要研究一体化智能应用支撑方面的关键技术。
（1）研究一体化模型与数据管理技术，为智能调度提供完整、一致、准确、及时、可靠的一体化模型与数据基础，满足“横向集成、纵向贯通”和智能调度新型业务需要。
（2）研究海量信息存储管理与应用技术，解决特高压互联后，大电网在空间、时间域的海量信息处理、存储、读取速度问题，研究稳态、暂态、动态海量精确时标量测的存储、拟合读取与使用方法，为智能化应用提供更为精确有效的基础数据。
（3）研究智能可视化展示技术，它是智能化调度的主要人机展示方式，可视化的对象将不再局限于传统的电网运行信息，使用者不再局限于调度员，可视化是调度中心全专业的人机界面。
（4）研究地理信息接入技术，为提升智能电网的抗风险能力、研究外部灾害下调度防御、分布式能源的接入与展示提供基于地理信息图的展示方法。
4.智能调度的实践
4.1美国电力科学研究院智能控制中心
美国电力科学研究院提出的智能输电网由智能控制中心、智能变电站、智能一次输电网组成。作为智能输电网神经中枢的智能控制中心的特点是：①监视及可视化，采用基于相量测量单元（PMU）的状态测量采集替代传统的基于数据采集与监控（SCADA）系统和远动终端单元（RTU）的数据进行状态估计。状态测量结果在地理信息系统（GIS）中混合显示，实现真正的可视化；②评估分析，智能控制中心的在线分析实现模型的动态更新，在线考虑系统未来的运行状态，使真正的中短期控制成为可能；③控制性，通过最优协调分布在系统中的多种控制设备，实现优于传统控制中心的对电网的可控性；④良好的交互性，包括与变化的业务结构的交互，以及与配电网内灵活接入的新能源的交互。
4.2国网电力科学研究院大停电防御框架
国网电力科学研究院提出了时空协调的大停电防御框架，该框架将SCADA系统、EMS扩展到动态范畴的DscADA／DEMS，采集和处理广域的静态和动态信息，通过扩展等面积准则（EEAC）算法实现在线的稳定量化分析以及预决策，通过在线预算、实时匹配的策略实现稳定控制的自适应优化及协调。
4.3三维协调的电网EMS
清华大学电网调度自动化实验室提出了三维协调的新一代EMS。该系统能够适应电网在空间、时间和目标3个维度上的特点进行多方面协调的综合预警和智能辅助决策，是基于全局优化的实时闭环控制系统，其关键技术包括：基于3维分解协调的体系设计；电网模型重建综合分析、预警、决策；无功电压优化闭环控制：有功优化闭环控制；基于多智能和计算机集群的支撑平台。
5.关于智能电网调度控制的思考
本文认为未来智能调度控制系统的“智能”至少应体现在这5个方面：
5.1EMS性能的提升。这包括提高监控范围和质量提升控制中心分析处理能力，具备防控大规模级联事故的强抗扰动能力，事故时具备快速自愈能力；
5.2灵活。大量可再生能源发电将逐步接入电网，可再生能源的特性（如风电的间歇性和随机性）要求调度控制具备更加灵活的调控手段和应对措施；
5.3兼容性强。体现在这两个方面一是有效容纳大量分布式发电的接入，实现集中式发电与分布式发电并存下的系统合理调度；二是具备电力市场实施过程中不同阶段的适应能力，实现市场环境下多种运行模式的无缝兼容和即插即用；
5.4优化能力。从全局角度加强优化技术的运用在安全和经济间取得最佳平衡，通过优化的运行调度，挖掘现有发输电设备潜力提高资源利用效率；
