论智能化电网与其在电力通信中的运用

摘要：电网是国民经济和社会发展的重要基础设施之一，随着世界范围内信息技术的飞速发展和广泛应用，建设智能化的电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能化电网的基本概念，讨论了其在电力通信中的运用现状。

关键词：智能电网电力通信技术电力系统

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

21世纪全球都面临着极大地挑战，如自然灾害频发、传统能源日趋紧张、金融危机等。许多国家将发展智能电网作为提高能源利用效率，应对气候变化，拉动内需，振作经济的重要举措。美国率先公布了构建智能电网的计划，2008年美国总统奥巴马对建设智能化的电网这一提议表示支持。北美、欧洲等国家也紧随其后，根据自己国家的社会发展特点，积极开展智能电网的研究和实践。2009年5月，我国国家电网公司也提出将智能电网作为可持续发展的重要内容，并表示要加快智能电网的建设步伐。

目前，国家电网公司在开展智能电网规划和推进智能电网建设方面已经取得了阶段性的成果，我国大电网的安全运行控制能力和调度技术装备水平居于国际领先地位。我国成立了世界上实验能力最强、技术水平最高的特高压试验研究体系，为智能电网的发展奠定了良好的技术基础。

1、智能电网的概念

智能电网是一个完全自动化的供电网络，主要是提高电力系统的发、输、变、配、用、调度和信息等各个环节的控制管理技术，并每一个用户和节点进行实时监控，最终实现从发电到用电过程中所有环节信息的智能交流。智能电网涉及到的技术领域范围很广，包括有自动控制体统、计算机技术、传感技术等，通过广泛的应用分布式智能和宽带通信，保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动，从而达到提高运营绩效的目的。

智能电网在实用性方面具有可靠、安全、经济、高效等优点。具体而言，智能电网具有6个特征:自愈、兼容、交互、高效、集成、绿色。其中“自愈”是指对电网的运行状态进行在线的自我评估，智能电网能够不断发现潜在的问题，并采取预防性的控制手段，从而保证供电质量；“兼容性”是指电网具有间歇性的集中和分散式发电两种模式；交互是指智能电网采用交互式，实现电力系统和用户之间的双向交流和双向通信；“高效”是智能电网的显著优点，智能电网的建设就是为了降低能源成本，实现高效管理；“集成”是出于对智能电网安全性所提出的要求，它要求对电网中每一个元素都应该考虑其安全性，确保系统中形成一定的集成和平衡，使智能电网能够应付物理攻击或是信息攻击；最后“绿色”也是智能电网突出的特征，智能电网的产生就是为了应对目前世界范围内的能源危机，缓解全球能耗巨大的问题，它通过利用绿色能源、再生能源，从而降低环境污染。

2、智能电网在电力通信中的运用

智能电网的核心就是建立高速、双向、实时、集成的通信系统，如果没有这样的系统，那么智能电网的各个特征像分散的零部件，无法串联起来工作。通信系统是电力公司和用户之间的交流通道，通过对数据的获取、保护和控制，对电网进行实时的检测控制，使其更好的为人们服务。下面我们就从智能电网的神经网络控制、专家系统控制以及线性最优控制这三种典型的智能技术在电力通信系统中的运用。

首先，神经网络控制。电网的神经网络控制原理同人类自身的神经网络控制非常类似，它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量的简单的电力通信神经元组成的，然后通过一定方式连接而成。这些神经元包含了大量的通信信息，通过特定的连接方式，将信息逐步的传给制定的神经元，从而实现从m维空间到n维空间的非条件映射。智能电网中的连续监测及自动控制就是通过这种神经网络控制来完成的。

其次，专家控制系统。智能电网中的专家控制系统在电力通信中应用的范围很广，如对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识、提供紧急处理、系统恢复控制、故障点的隔离、配电系统自动化、调度员培训等等。尽管专家控制系统在电力通信中发挥了非常重要的作用，但是仍然存在一定的局限性，如对于电力专家的创造性难以模拟；对应用的知识缺乏深层次的适应；对新情况及复杂的问题的应付能力有限。

再次，线性最优控制。最优控制是指将最优化的理论用于控制问题，它是现代控制理论的一个重要的组成部分。而线性最优控制则是目前控制理论中应用得最多、发展最成熟的一个分支。我国在研究线性最优控制方面取得了一系列的成果。提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题。另外，最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。目前，我国已经研发制造出了线性最优控制器，由于它是针对电力系统的局部线性模型来设计的，在强在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。尽管如此，它仍然广泛应用于电力系统中，并发挥着重要的作用。

总之，智能电网是“未来电网”，它是以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础、以电网设备间的信息交互为手段、以实现电网安全、可靠、经济、节能为目的的先进的现代化电力系统，它具有非常广阔的应用前景。我国的电网公司要投入大量的人力、物力、财力来加快智能电网的建设，使我国的电网服务质量上一个新台阶。

参考文献

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