清華大學(xué)智能電網(wǎng)與智能電器發(fā)展趨勢(shì)140.ppt

1、智能電網(wǎng)與智能電器發(fā)展趨勢(shì) 對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)給揚(yáng)中市電力電器產(chǎn)業(yè)帶來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)的相關(guān)思考,2011.03.25,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1 有關(guān)智能電網(wǎng)的基本概念 1.1.1 智能電網(wǎng)的來(lái)源（1） 形成和發(fā)展智能電網(wǎng)概念的三個(gè)里程碑： （1）2006年美國(guó)IBM公司提出“智能電網(wǎng)”解決方案。主要內(nèi)容：通過(guò)傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備，提高電網(wǎng)數(shù)字化程度；構(gòu)建電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)整合體系和收集體系；提高對(duì)電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的分析能力依據(jù)已掌握的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)分析，優(yōu)化其運(yùn)行和管理。 IBM公司的智能電網(wǎng)方案，提供一大框架，旨在通過(guò)對(duì)電力生產(chǎn)、輸送、零售各環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率、可靠性及降

2、低成本等描繪了藍(lán)圖。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.1 智能電網(wǎng)的來(lái)源（2） （2）2009年，在奧巴馬總統(tǒng)上臺(tái)不久后提出的美國(guó)能源計(jì)劃中，明確提出要建設(shè)智能電網(wǎng)。 美國(guó)新一屆政府提出建設(shè)智能電網(wǎng)有三個(gè)目的，一是因美國(guó)電網(wǎng)整體基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括電力電器設(shè)備很早，已運(yùn)行了很多年，明顯已落后，造成事故甚至是重大事故頻發(fā)，急需更新改造，以提高美國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全可靠性；二是想通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將美國(guó)拉出此次金融危機(jī)的泥潭；三是要切實(shí)提高美國(guó)的能源利用效率。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.1 智能電網(wǎng)的來(lái)源（3） （3）我國(guó)能源專家武建東提出所謂“互動(dòng)電網(wǎng)”。 武建東：互動(dòng)電網(wǎng)的概念已將智能電網(wǎng)

3、的含義涵蓋其中。具體表述為：在開(kāi)放和互聯(lián)信息模式基礎(chǔ)上，通過(guò)加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理，屬于產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和管理的綜合性變革。它將再造電網(wǎng)信息回路，構(gòu)建新型用戶反饋方式，推動(dòng)電網(wǎng)整體轉(zhuǎn)型為節(jié)能性基礎(chǔ)設(shè)施，提高能源利用率，降低用電成本，減少溫室氣體排放，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)價(jià)值最大化。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.2 智能電網(wǎng)的定義（1） 經(jīng)過(guò)學(xué)術(shù)研討和論證，目前較多專家和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)同的智能電網(wǎng)定義是：在開(kāi)放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過(guò)加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸

4、電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理，提高產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和管理等各方面效率。 有多種不同的表述。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.2 智能電網(wǎng)的定義（2） 報(bào)告人對(duì)智能電網(wǎng)的理解：以先進(jìn)的傳感、測(cè)量、控制、信息、通信、新型儲(chǔ)能和輸電等高新技術(shù)為依托，具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、雙向互動(dòng)的運(yùn)行特征，具備全要素、全方位、全過(guò)程的測(cè)量、監(jiān)測(cè)、診斷、決策以及自愈等能力，允許多種可再生能源以電能形式接入，從而提高整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生、輸送、供應(yīng)、耗用、調(diào)配電能的效率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行，推進(jìn)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)更為合理有序，促進(jìn)節(jié)能減

5、排和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.2 智能電網(wǎng)的定義（4） 國(guó)家電網(wǎng)公司提出，我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)，要以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一、堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展目標(biāo)，應(yīng)該以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，促成各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，并使電網(wǎng)能適應(yīng)且促進(jìn)新一輪的能源變革。 從我國(guó)電網(wǎng)較為薄弱及其要承擔(dān)跨區(qū)域資源優(yōu)化配置功能的實(shí)際出發(fā)，國(guó)家電網(wǎng)公司還提出：我國(guó)建設(shè)的智能電網(wǎng)首先應(yīng)是堅(jiān)強(qiáng)的，即認(rèn)為堅(jiān)強(qiáng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，而智能是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)能否充分發(fā)揮作用之關(guān)鍵，兩者相輔相

6、成、協(xié)調(diào)統(tǒng)一。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.2 智能電網(wǎng)的定義（5） 綜合很多專家觀點(diǎn)：智能電網(wǎng)是建立在先進(jìn)數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，能實(shí)現(xiàn)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好的電網(wǎng)，且具有高效、清潔、靈活、堅(jiān)強(qiáng)四大特征。 高效提高能源使用效率； 清潔減少污染物排放對(duì)環(huán)境的影響； 靈活多種有利于節(jié)能減排的技術(shù)均可靈 活接入電網(wǎng)； 堅(jiān)強(qiáng)在各種可能的擾動(dòng)下，電網(wǎng)均能安 全、可靠地運(yùn)行。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.2 智能電網(wǎng)的定義（6） 智能電網(wǎng)作為當(dāng)前全世界電力系統(tǒng)或稱電網(wǎng)改造、建設(shè)和發(fā)展的大潮流、大趨勢(shì)，在認(rèn)識(shí)上經(jīng)歷了不清晰、有分歧，到逐漸清晰和越來(lái)越趨同的認(rèn)識(shí)過(guò)程?，F(xiàn)在來(lái)看，智能

7、電網(wǎng)應(yīng)該是指涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、信息通信等領(lǐng)域的一個(gè)完整、有機(jī)的智能化系統(tǒng)。 這種整體性共識(shí)，與各國(guó)根據(jù)本國(guó)實(shí)際制定自己的智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展計(jì)劃并無(wú)矛盾。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.3 建設(shè)智能電網(wǎng)的原動(dòng)力 從電網(wǎng)的視角思考，建設(shè)智能電網(wǎng)的原動(dòng)力主要有以下四點(diǎn)： （1）實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大規(guī) 模停電風(fēng)險(xiǎn)； （2）能源變革呼喚電網(wǎng)發(fā)展； （3）峰負(fù)荷問(wèn)題和需求側(cè)管理； （4）對(duì)電網(wǎng)的約束（增強(qiáng)可靠性、提高電能質(zhì) 量、節(jié)能降損和低碳環(huán)保等）日益嚴(yán)格。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（1） 智能電網(wǎng)的本質(zhì)，就是能源替代、兼容利用和互動(dòng)

8、經(jīng)濟(jì)。從技術(shù)上講，智能電網(wǎng)應(yīng)該是最先進(jìn)的通信、信息、能源、新材料、傳感器、電器制造等產(chǎn)業(yè)的集成，也是配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)的整合，它的建設(shè)和發(fā)展，對(duì)推動(dòng)新技術(shù)革命具有直接的、綜合的效果。 歸納起來(lái)，智能電網(wǎng)具有以下八個(gè)方面的主要特征：（見(jiàn)下頁(yè)）,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（2） 1）智能電網(wǎng)是自愈電網(wǎng) “自愈”指的是將電網(wǎng)中有問(wèn)題的元器件或電力電器設(shè)備從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，并且在較少或無(wú)人為干預(yù)情況下，可使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。 本質(zhì)上講，自愈就是智能電網(wǎng)的“免疫系統(tǒng)”。這是智能電網(wǎng)最重

9、要的特征之一。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（3） 2）智能電網(wǎng)對(duì)用戶有激勵(lì)引導(dǎo)作用在智能電網(wǎng)中，用戶將是不可分割的一部分。鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電網(wǎng)的運(yùn)行管理，是智能電網(wǎng)的重要特征之一。 從智能電網(wǎng)角度，用戶的需求是另一種可管理的資源，它將有助于平衡電能供求關(guān)系，確保電力系統(tǒng)可靠性。 而從用戶角度考慮，電力消費(fèi)是一種經(jīng)濟(jì)性選擇，通過(guò)參與電網(wǎng)運(yùn)行管理，調(diào)整使用和購(gòu)買電力的方式，可實(shí)實(shí)在在地少花錢、多用電。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（4） 3）智能電網(wǎng)能抵御攻擊電網(wǎng)的安全性要求，是一個(gè)降低電網(wǎng)遭受物理攻擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊脆弱性，并使其快速?gòu)谋恢袛?/p>

10、狀態(tài)恢復(fù)供電的系統(tǒng)性解決方案智能電網(wǎng)將具備被攻擊后快速恢復(fù)供電的能力，甚至可抵御那些裝備精良攻擊者發(fā)起的攻擊。智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都將能阻止攻擊，并最大限度地降低攻擊造成的負(fù)面后果、快速恢復(fù)供電服務(wù)。智能電網(wǎng)也應(yīng)能承受同時(shí)對(duì)其內(nèi)部幾個(gè)部分的攻擊，以及在一段時(shí)間內(nèi)的多重協(xié)調(diào)攻擊。 （也是對(duì)智能電器設(shè)備的要求）,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（5） 4）能提供滿足用戶需求的電能質(zhì)量電能質(zhì)量指標(biāo)包括電壓偏移、頻率偏移、三相不平衡、諧波、閃變、電壓驟降和突升，等等。接入供電系統(tǒng)中的數(shù)字化用電設(shè)備不斷增多，其對(duì)電網(wǎng)供電電能質(zhì)量十分敏感。供電電能質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停產(chǎn)，開(kāi)

11、關(guān)誤動(dòng)作、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，用電能耗上升，甚至給工業(yè)生產(chǎn)等造成重大損失。因此，提供能滿足各種用戶需求的質(zhì)量合格的電能，是智能電網(wǎng)應(yīng)具有的重要性能特征。 而引起電能質(zhì)量問(wèn)題的絕非僅電力生產(chǎn)供應(yīng)公司，還直接涉及電力電器設(shè)備制造廠商以及電力用戶。如此，需要制定并嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)等級(jí)的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（6） 5） 可減輕來(lái)自輸電和配電網(wǎng)中電能質(zhì)量事件 智能電網(wǎng)會(huì)以先進(jìn)控制方法和手段監(jiān)測(cè)電網(wǎng)基本元器件和電力電器設(shè)備，從而快速診斷并準(zhǔn)確提出解決電能質(zhì)量事件的可行方案。此外，在智能電網(wǎng)設(shè)計(jì)上，要會(huì)考慮減少因閃電、開(kāi)關(guān)涌流、線路故障和諧波等引起的電能質(zhì)量擾動(dòng)；同

12、時(shí)，智能電網(wǎng)還會(huì)應(yīng)用超導(dǎo)材料、儲(chǔ)能裝置以及電力電子技術(shù)相關(guān)最新研究成果來(lái)解決電能質(zhì)量問(wèn)題。再者，智能電網(wǎng)將采取高新技術(shù)和現(xiàn)代管理手段，使電網(wǎng)免受非線性負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量造成負(fù)面影響，將通過(guò)監(jiān)測(cè)和嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，限制用戶負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流注入電網(wǎng)。智能電網(wǎng)也將在負(fù)荷附近采用適當(dāng)濾波器等設(shè)備，防止諧波電流污染電網(wǎng)，惡化整個(gè)供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。 （也是對(duì)智能電器設(shè)備的要求）,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（7） 6）允許不同類型發(fā)電儲(chǔ)能設(shè)備平滑接入智能電網(wǎng)將允許各種不同類型的發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)備安全、無(wú)縫地接入其中，并且能簡(jiǎn)化接入聯(lián)網(wǎng)過(guò)程，做到“即插即用”。 這個(gè)技術(shù)性能特征，對(duì)電

13、網(wǎng)改造提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。改進(jìn)的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的新技術(shù)，將使各種發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)備容易接入電網(wǎng)。從小到大，各種不同容量的發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)備應(yīng)可在所有電壓等級(jí)上均能互聯(lián)，包括分布式電源如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電、先進(jìn)電池系統(tǒng)、即插式混合動(dòng)力汽車及燃料電池，等等。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（8） 7） 智能電網(wǎng)會(huì)促使電力市場(chǎng)健康發(fā)展在智能電網(wǎng)中，先進(jìn)電力電器設(shè)備和廣泛的通信系統(tǒng)，會(huì)在每個(gè)時(shí)間段都支持市場(chǎng)運(yùn)作，并能為市場(chǎng)參與者提供充分的數(shù)據(jù)信息。電力市場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施及其技術(shù)支持，是電力市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵要素（智能電器設(shè)備）。 智能電網(wǎng)通過(guò)市場(chǎng)上供需的互動(dòng)，可最有效管理如能源、容量、容量變化率

14、、潮流阻塞等參量，降低潮流阻塞，擴(kuò)大電力市場(chǎng)，匯集更多電能買和賣家。用戶通過(guò)實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)感受價(jià)格增長(zhǎng)，從而減少電力需求，推動(dòng)形成更低成本方案，并促進(jìn)新技術(shù)開(kāi)發(fā)；新型清潔可再生能源的供應(yīng)，也將給電力市場(chǎng)提供更多選擇。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.4 智能電網(wǎng)的主要特征（9） 8）可優(yōu)化資產(chǎn)應(yīng)用，使運(yùn)行更加高效智能電網(wǎng)能優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)資產(chǎn)的管理和運(yùn)行，可為實(shí)現(xiàn)最低成本提供期望的功能。這并非意味資產(chǎn)將被連續(xù)不斷用至極限，而是有效管理需要什么資產(chǎn)以及何時(shí)需要這些資產(chǎn)，以使每類資產(chǎn)將與所有其他資產(chǎn)更好整合，以最大限度發(fā)揮功效，同時(shí)降低成本。例如，借助動(dòng)態(tài)評(píng)估技術(shù)，使資產(chǎn)發(fā)揮最佳能力；通過(guò)連續(xù)不斷監(jiān)測(cè)和評(píng)

15、價(jià)其能力，使資產(chǎn)能在更大負(fù)荷下使用。 智能電網(wǎng)通過(guò)高速通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，獲取設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，從而在最恰當(dāng)時(shí)間給出需要維修設(shè)備的信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，且同時(shí)保證使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.5 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)（1） 研發(fā)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模間歇式新能源電源并網(wǎng)、儲(chǔ)能、智能配用電、大電網(wǎng)智能調(diào)度和控制等核心關(guān)鍵技術(shù)，建成一批智能電網(wǎng)示范工程，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能電網(wǎng)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，建立較為完善的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的現(xiàn)代化電網(wǎng)升級(jí)。建設(shè)5-10個(gè)智能電網(wǎng)示范城市、50個(gè)智能電網(wǎng)示范園區(qū)，并通

16、過(guò)投資和技術(shù)輻射，帶動(dòng)能源、交通、制造、材料、信息、通信、傳感、控制等產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、發(fā)展和產(chǎn)品升級(jí)換代，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，建成一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高新技術(shù)企業(yè)。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.5 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)（2） 智能電網(wǎng)是一系列高新技術(shù)的有機(jī)集合，是一個(gè)現(xiàn)代化、智能化的電力網(wǎng)絡(luò)，也是一個(gè)可以與用戶協(xié)調(diào)發(fā)展的供電網(wǎng)絡(luò)。它基于傳統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)，利用最新數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)和通信技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和電器設(shè)備改造。 智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)的升級(jí)，其發(fā)展建設(shè)目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效及環(huán)境友好能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的電網(wǎng)，就可稱為智能電網(wǎng)。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)

17、,1.1.5 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)（3） 不管用戶在何時(shí)何地，智能電網(wǎng)都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)自身可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，能及時(shí)發(fā)出警告，并能忍受大多數(shù)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。在電力用戶受到斷電影響前，它就能采取有效校正措施，可使電力用戶免受供電中斷影響。它所具有的可實(shí)現(xiàn)以抵御事故擾動(dòng)為目的的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力，可降低大規(guī)模停電風(fēng)險(xiǎn)。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.5 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)（4） 智能電網(wǎng)能經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電，或不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。 智能電網(wǎng)將在供求平衡的基本規(guī)律下運(yùn)行，且價(jià)格公平、供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)合理利用投資，有效

18、控制構(gòu)建成本，明顯減少電力輸送和分配損耗；電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。 智能電網(wǎng)通過(guò)控制潮流的方法，減少輸送功率擁堵。 （既是特征，更是應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)）,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.5 我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)（5） 智能電網(wǎng)通過(guò)在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過(guò)程中采用各種智能電力電器設(shè)備和裝置來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響，并可允許和擴(kuò)大清潔可再生能源的平滑接入。在可能的情況下，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少土地，減少對(duì)景觀及環(huán)境的影響。智能電網(wǎng)必須保障不對(duì)公眾或電網(wǎng)操作人員構(gòu)成傷害，亦即要保證電力控制和使用的絕對(duì)安全。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（1） 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)主要

19、包括：先進(jìn)集成通信技術(shù)、先進(jìn)量測(cè)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備制造技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)，以及先進(jìn)決策技術(shù)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 （1）先進(jìn)集成通信技術(shù) 建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信子系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)，沒(méi)有這樣的通信子系統(tǒng)，智能電網(wǎng)的先進(jìn)特征無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制，信息共享等，均需要這樣的通信子系統(tǒng)作支撐建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信子系統(tǒng)，是電網(wǎng)邁向智能化的第一步。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（2） （2）先進(jìn)量測(cè)技術(shù) 參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)技術(shù)的基本組成之一。應(yīng)用先進(jìn)的參數(shù)量測(cè)技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)各方面使用。先進(jìn)量測(cè)技

20、術(shù)可評(píng)估電網(wǎng)內(nèi)各種電力電器設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行智能電表數(shù)據(jù)信息的讀取，以準(zhǔn)確的測(cè)得數(shù)據(jù)消除電費(fèi)估計(jì)并可監(jiān)控抑制竊電行為的發(fā)生，并能緩減電網(wǎng)阻塞、增進(jìn)與各類電力用戶的信息溝通等。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（3） （3）先進(jìn)設(shè)備制造技術(shù) 隨著電網(wǎng)二次系統(tǒng)中測(cè)量、保護(hù)設(shè)備及裝置的數(shù)字化進(jìn)步，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)在電網(wǎng)二次系統(tǒng)中的更多應(yīng)用，電網(wǎng)對(duì)測(cè)量、保護(hù)、控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芑?、自?dòng)化，以及電網(wǎng)安全、可靠和高質(zhì)量運(yùn)行的要求越來(lái)越高，具有測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)控、傳輸?shù)冉M合功能的智能化、小型化、模塊化、機(jī)電一體化電力電器設(shè)備，對(duì)電網(wǎng)安全、可靠和高質(zhì)量運(yùn)行具有重要意義，而

21、這已成為國(guó)內(nèi)外著名電力電器設(shè)備和裝置生產(chǎn)企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)的主流。 （對(duì)揚(yáng)中市很重要）,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（4） （4）先進(jìn)控制技術(shù) 先進(jìn)控制技術(shù)，是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測(cè)狀態(tài)，并確定和采取適當(dāng)措施，以消除、防止或減輕供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的所有電力電器裝置，及所有相應(yīng)的控制算法軟件。這些硬件技術(shù)和軟件技術(shù)，將對(duì)輸電、配電和用戶側(cè)提供自動(dòng)控制方法，且可管理整個(gè)電網(wǎng)的有功電能和無(wú)功電能。從某種程度上說(shuō)，先進(jìn)控制技術(shù)緊密依靠并服務(wù)于上述四項(xiàng)支撐技術(shù)領(lǐng)域以先進(jìn)控制技術(shù)監(jiān)測(cè)基本元器件性能（先進(jìn)量測(cè)技術(shù)）；提供及時(shí)和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)（先進(jìn)集成通信技術(shù)；先進(jìn)設(shè)備制造技術(shù)）

22、，且對(duì)任何事件做快速診斷(先進(jìn)決策技術(shù))。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（5） （5）先進(jìn)決策技術(shù) 決策支持技術(shù)將復(fù)雜的電力系統(tǒng)即電網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為運(yùn)行人員一目了然、易于理解的信息，因此，動(dòng)畫技術(shù)、動(dòng)態(tài)著色技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其他數(shù)據(jù)展示技術(shù)，均被用來(lái)幫助運(yùn)行人員認(rèn)識(shí)、分析和處理緊急問(wèn)題。在許多情況下，要求系統(tǒng)運(yùn)行人員做出決策的時(shí)間從過(guò)去的按小時(shí)計(jì)要縮短到分鐘，甚至縮短到秒。如此，智能電網(wǎng)需要一個(gè)廣闊、無(wú)縫、實(shí)時(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)、操作工具和技術(shù)培訓(xùn)，以使得電網(wǎng)運(yùn)行人員和管理者具備快速做出決策的能力。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（6） （6）相關(guān)標(biāo)

23、準(zhǔn)（1） 目前，國(guó)際電工電子工程師協(xié)會(huì)即IEEE正致力于制定一套智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和互通原則（IEEE P2030），其主要涉及電力工程、信息技術(shù)、互通協(xié)議三個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)和原則。15家不同國(guó)家的組織和機(jī)構(gòu)參與其中，分別負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定的不同部分。例如，IEEE主要致力于互通入網(wǎng)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)的制定，涉及各能量源頭如何與整個(gè)智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)鏈接；計(jì)量設(shè)備接入（如智能電表）和時(shí)間同步性標(biāo)準(zhǔn)等。美國(guó)機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì)（SAE）主要關(guān)注電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制定。而國(guó)際電工委員會(huì)即IEC，則負(fù)責(zé)信息自動(dòng)化模式和相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.6 智能電網(wǎng)的支撐技術(shù)（7） （6）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（2） 2

24、009年5月18日，美國(guó)宣布了自己智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)（NIST負(fù)責(zé)牽頭制定）。 國(guó)家電網(wǎng)公司2009年6月及時(shí)啟動(dòng)了其智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作 ，目前已制定完成102項(xiàng)，已經(jīng)8項(xiàng)完成了向國(guó)際電工委員會(huì)IEC提交標(biāo)準(zhǔn)提案的程序，還有10項(xiàng)近期提交。 2010年第四季度，我國(guó)啟動(dòng)了智能電網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定工作，其中許多方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定工作組已開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)、工作。國(guó)家電網(wǎng)公司也積極參與其中。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.7 智能電網(wǎng)的功效和意義（1） 智能電網(wǎng)的功效主要包括： （1）能實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)行動(dòng)態(tài)浮動(dòng)的電價(jià)制度。 （2）可利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等各環(huán)節(jié)關(guān)鍵 設(shè)備的運(yùn)

25、行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，電力需求高 峰時(shí)，能在不同區(qū)域間進(jìn)行及時(shí)調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺 口，優(yōu)化整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行。 （3）能將清潔可再生能源（太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋┮噪?能形式平滑接入電網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)分布式能源的優(yōu)化管理。 （4）可提高供電效率，減少能量損耗，改善供電質(zhì)量，推動(dòng) 電網(wǎng)的商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)。 （5）智能電表可作為互聯(lián)網(wǎng)的路由器，推動(dòng)電力部門以終端 用戶為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、寬帶業(yè)務(wù)或電視信號(hào)的傳播等。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.7 智能電網(wǎng)的功效和意義（2） 從能源利用角度看，智能電網(wǎng)和智能建筑是開(kāi)源、節(jié)流的兩方面。據(jù)估計(jì)，建成智能電網(wǎng)后，在美國(guó)，將使能耗降低10%，溫室氣體排放量減少

26、25%，并節(jié)省800億美元新電廠建設(shè)費(fèi)。紐約時(shí)報(bào)稱，研究表明，僅使用數(shù)字化工具設(shè)定家居溫度并融入價(jià)格信息這一項(xiàng)，預(yù)計(jì)美國(guó)每年就可能縮減能耗15%。按建筑節(jié)能原理測(cè)算，只需1/4的能量，就能達(dá)到現(xiàn)在的舒適程度，且自然環(huán)境會(huì)變得更好。 可以說(shuō)，能源效率和能源節(jié)約，是未來(lái)能源技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，也就是智能電網(wǎng)應(yīng)發(fā)揮的能效。即：智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)該能更好地管理、節(jié)約和監(jiān)控能源的使用。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（1） （1）智能電網(wǎng)概念的拓展 近兩年，智能的核心定義已從“智能儀表”到了“智能電網(wǎng)”，原先主要關(guān)心高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)即AMI（Advanced Metering Infras

27、tructure)，現(xiàn)在還包括家居網(wǎng)HANs(Home Area Networks)、網(wǎng)絡(luò)側(cè)應(yīng)用（Grid-side application，e.g.，VAR control，automation)、電網(wǎng)公司的新功能（分布式發(fā)電，如太陽(yáng)能發(fā)電，電動(dòng)汽車）等。再有，將需求響應(yīng)（Demand responseDR）與AMI結(jié)合起來(lái)，也是智能電網(wǎng)的一種發(fā)展趨勢(shì) 。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（2） （2）HANs（Home Area Networks）成為創(chuàng)新熱點(diǎn) 需求響應(yīng)（DR）會(huì)大大改變用戶行為，智能溫度調(diào)節(jié)器、智能開(kāi)關(guān)、智能用電器等的越來(lái)越多采用，將吸引各種電器產(chǎn)

28、品制造商參與進(jìn)來(lái)，客戶的各種需求，可通過(guò)DR得到滿足，這就要求電網(wǎng)公司能提供各種增值服務(wù)。 （3）電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用技術(shù)日益重要 自動(dòng)化技術(shù)、電壓/無(wú)功控制技術(shù)、電力電器設(shè)備監(jiān)視（自診斷、自檢測(cè)）技術(shù)在智能電網(wǎng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，將變得越來(lái)越重要。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（3） （4）智能電網(wǎng)與傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互相融合 09年11月4日，溫總理在讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展報(bào)告中指出：“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的發(fā)動(dòng)機(jī) ”。 這表明了發(fā)展、利用傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)性、重要性和緊迫性。,第一

29、章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（4） 1）傳感網(wǎng)隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)，通過(guò)自組織方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。它是提供感知信息服務(wù)的智能綜合信息系統(tǒng)，以對(duì)物理世界的感知為目的，以信息處理為主要任務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為信息交互載體，以實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互為手段。 傳感網(wǎng)功能：借助節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的傳感器，測(cè)量周維環(huán)境中的熱、紅外、聲納、雷達(dá)和地震波等信號(hào)，從而探測(cè)包括溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等物質(zhì)現(xiàn)象。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（5） 由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理子系統(tǒng)為主形成

30、的傳感網(wǎng)技術(shù)，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督控制、信息共享及存儲(chǔ)管理等功能。它使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能得到很大拓展，使通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各種環(huán)境、儀器設(shè)備及其內(nèi)部運(yùn)行機(jī)理等成為可能。亦即，原來(lái)與網(wǎng)絡(luò)相距甚遠(yuǎn)的家用電器、交通管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑物安全、旱澇預(yù)警等等，均可得到有效的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，有的甚至能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。 在很多領(lǐng)域都有成功應(yīng)用的實(shí)例。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.1.8 智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)（6） 2）物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)概念1999年就被提出。它是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與通信信息網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)甚至通信專網(wǎng)）

31、連接起來(lái)，實(shí)施信息的交互和通信，智能化地實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理服務(wù)的一種通信網(wǎng)絡(luò)。 傳感網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，均可有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施資源，提高電網(wǎng)信息化水平，提升現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。,1.2 智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀及規(guī)劃 1.2.1 國(guó)外智能電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀（概述） 通過(guò)智能電網(wǎng)建設(shè)并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國(guó)期望降低能源對(duì)外國(guó)的依賴，節(jié)約能源投資，并再次占領(lǐng)全球技術(shù)與經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)。除美國(guó)外，丹麥、意大利、日本、英國(guó)、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家都已明確提出智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃。 總體看，各國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)的動(dòng)因不同，實(shí)現(xiàn)路徑和具體實(shí)施側(cè)重點(diǎn)也不同。例如丹麥主要側(cè)重用儲(chǔ)能技術(shù)解決風(fēng)電的

32、間歇性對(duì)電網(wǎng)的沖擊問(wèn)題；意大利則希望大力推進(jìn)智能電表的更換，以有效削減高峰負(fù)荷，從而節(jié)省電力建設(shè)投資，等等。無(wú)論具體做法如何，多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家均把建設(shè)和發(fā)展智能電網(wǎng)，當(dāng)作本國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)和“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要驅(qū)動(dòng)因素。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.2.2 我國(guó)智能電網(wǎng)研究和建設(shè)現(xiàn)狀及規(guī)劃（1） 09年2月2日，武建東發(fā)表的全面推動(dòng)智能電網(wǎng)革命 拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型一文中明確提出，我國(guó)電網(wǎng)亟須實(shí)施“智能電網(wǎng)”的革命性改造。09年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司宣布建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)，并構(gòu)想：我國(guó)智能電網(wǎng)要以堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以信息通信平臺(tái)為支撐，以智能控制為手段，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息

33、流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。 2010年國(guó)家“863”計(jì)劃專門啟動(dòng)了6大領(lǐng)域、智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的21個(gè)重大專項(xiàng)研究計(jì)劃。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.2.2 我國(guó)智能電網(wǎng)研究和建設(shè)現(xiàn)狀及規(guī)劃（2） 國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)時(shí)間表： 1）09-10年，規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)制定堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，具體制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)備研制及各環(huán)節(jié)試點(diǎn)。 2）11-15年，全面建設(shè)階段，加快建設(shè)華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。 3）16-20年，引領(lǐng)提升階段，全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備全面達(dá)國(guó)際先進(jìn)水

34、平。,第一章 智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng),1.2.2 我國(guó)智能電網(wǎng)研究和建設(shè)現(xiàn)狀及規(guī)劃（3） 對(duì)有關(guān)國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)研究和建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，整理出相關(guān)案例30多個(gè)，其中不少對(duì)揚(yáng)中建設(shè)發(fā)展智能電力電器產(chǎn)業(yè)有借鑒意義。例如上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范工程；北京中關(guān)村啟動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)；天津推進(jìn)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；南京智能電網(wǎng)與低碳經(jīng)濟(jì)示范園建設(shè)；陜西省電力公司智能電網(wǎng)建設(shè)；廣東東莞市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)；無(wú)錫國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范園區(qū)建設(shè)；華東電網(wǎng)推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)；華北智能電網(wǎng)建設(shè)；上海推進(jìn)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，等等。 揚(yáng)中一些主要企業(yè)已在研發(fā)試制甚至生產(chǎn)適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)需求的新型智能電器設(shè)備。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),電網(wǎng)的智

35、能化建設(shè)目標(biāo)，要求電網(wǎng)中的很多電器設(shè)備應(yīng)升級(jí)改造為智能化的電器設(shè)備。 在計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模集成電路、電力電子、智能控制等技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)力滲透和支撐下，各種電器設(shè)備的性能在實(shí)現(xiàn)著自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)和進(jìn)步。 智能電器概念內(nèi)涵豐富，直接用于電網(wǎng)運(yùn)行中檢測(cè)、匹配、轉(zhuǎn)換、控制、通信、計(jì)量等的各種智能型電力電器，各種智能型家用電器、各種適用于各領(lǐng)域的智能型測(cè)量?jī)x器設(shè)備，等等，無(wú)疑都屬于智能電器范疇。 這里主要論及為適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)研發(fā)、利用的各種智能電力電器。但從智能電器設(shè)備產(chǎn)業(yè)角度看，智能家用電器等具有非常大的開(kāi)拓和發(fā)展空間。,2.1 智能電器設(shè)備的概念 2.1.1 智能電器設(shè)備的定義和發(fā)展目

36、標(biāo) 智能電器設(shè)備是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)模擬仿真技術(shù)、診斷檢測(cè)技術(shù)、數(shù)控制造技術(shù)、新材料、新工藝和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理方法等有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的新一代智能化電器設(shè)備。 智能電力電器設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的目標(biāo)：滿足智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，在智能電網(wǎng)中扮演基礎(chǔ)性支撐作用和角色。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.1.2 智能電器設(shè)備概念的延拓 智能電器設(shè)備從傳統(tǒng)電器設(shè)備發(fā)展而來(lái)。 20世紀(jì)90年代，因電網(wǎng)控制、運(yùn)行要自動(dòng)化，電氣操作人員希望采用遠(yuǎn)程控制方式了解并控制電網(wǎng)電氣狀態(tài)及參數(shù)，便于對(duì)眾多電器設(shè)備

37、進(jìn)行集成管理；同時(shí)，要求實(shí)現(xiàn)終端控制及辦公自動(dòng)化等，于是出現(xiàn)了智能型可通信的電器，并很快投入了實(shí)際使用。例如出現(xiàn)了兼有監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和通信功能的智能化開(kāi)關(guān)電器和裝置，能與中央控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向通信，組成集監(jiān)控、保護(hù)和信息傳遞于一體的系統(tǒng)。適應(yīng)這些技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)，智能電器設(shè)備的概念延拓為具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)自身故障、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、能與遠(yuǎn)方控制中心通信功能的電器設(shè)備。 隨著信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，智能電器設(shè)備的概念將被賦予新內(nèi)涵，進(jìn)入可通信、網(wǎng)絡(luò)化的新型智能電器時(shí)代。,2.2 智能電器設(shè)備的特征 智能電器設(shè)備的基本特征主要有以下五個(gè)方面： 1）保護(hù)功能非常齊全； 2）可實(shí)時(shí)測(cè)量電參數(shù)； 3）

38、可記錄故障并實(shí)時(shí)顯示有些智能電器設(shè)備已可對(duì)故 障類型、故障性質(zhì)進(jìn)行記錄，有助于很快地找到故障 點(diǎn)，縮短停電時(shí)間； 4）內(nèi)部故障自診斷越來(lái)越多的智能電器設(shè)備，尤其是 高電壓、大功率的電力電器設(shè)備具有自診斷功能，可 指示自身工作狀態(tài)及運(yùn)行壽命，還可實(shí)施雙向通信， 并能接入網(wǎng)絡(luò)成為其一個(gè)功能節(jié)點(diǎn)。 5）多功能化具備更強(qiáng)大功能，是智能電器設(shè)備的進(jìn)步 趨勢(shì)。依靠微處理器的運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，一 臺(tái)智能電器設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上幾臺(tái)的功能。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（1） 縱觀國(guó)內(nèi)外智能電器設(shè)備的發(fā)展、進(jìn)步歷程，其內(nèi)涵一直隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷充實(shí)、豐富。 不同的

39、電器設(shè)備，其智能化程度的實(shí)現(xiàn)、要求和體現(xiàn)度均不相同。智能電器設(shè)備發(fā)展至今，其“智能”的含義除自動(dòng)判斷、自動(dòng)關(guān)斷、自校驗(yàn)、自報(bào)警等外，近年來(lái)又增加了可通信和網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。發(fā)展更加完善的可通信和網(wǎng)絡(luò)化智能電器設(shè)備，已成為智能電器設(shè)備發(fā)展進(jìn)步的新方向。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（2） 近年來(lái)，我國(guó)已研發(fā)出了所謂第三代智能電器設(shè)備，已基本實(shí)現(xiàn)了智能化、可通信、網(wǎng)絡(luò)化功能，使國(guó)產(chǎn)智能電器設(shè)備的技術(shù)水平，基本上跟上了世界技術(shù)發(fā)展的潮流。 但受基礎(chǔ)設(shè)施、管理水平等多方面條件限制和制約，智能電器設(shè)備的可通信、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用在我國(guó)才起步，智能電器設(shè)備所

40、具有的強(qiáng)大功能，在實(shí)際應(yīng)用中尚未全面發(fā)揮作用。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（3） 從適應(yīng)智能電網(wǎng)的建設(shè)要求出發(fā)可預(yù)見(jiàn)，智能電器設(shè)備技術(shù)具有如下發(fā)展進(jìn)步趨勢(shì)： 性能上應(yīng)包括高可靠性，應(yīng)關(guān)注全系統(tǒng)構(gòu)建及實(shí)現(xiàn)的一體化解決方案，要能做到全選擇性保護(hù)，應(yīng)具備高短路能力，要高壽命、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保、對(duì)特殊環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，具有過(guò)電壓保護(hù)功能；結(jié)構(gòu)上應(yīng)采取模塊化設(shè)計(jì)，尺寸上要進(jìn)一步小型化（功耗降低），安裝上要滿足多樣化需求。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（4） 分立式智能電器設(shè)備一旦聯(lián)網(wǎng)，形成的網(wǎng)絡(luò)化智能電器的功能，將遠(yuǎn)大于其中各子部分獨(dú)立功

41、能之和。根據(jù)具體任務(wù)需求，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同電器功能單元的快速重組。因此，可在任意時(shí)刻、從任何地點(diǎn)獲取智能電器運(yùn)行、控制結(jié)果的數(shù)據(jù)信息，且可進(jìn)行異地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、測(cè)控、故障檢測(cè)、報(bào)警等。 將智能電器設(shè)備與微計(jì)算機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)，可使各自的資源和潛力得以更充分發(fā)揮、更靈活調(diào)用和更合理配置。網(wǎng)絡(luò)化使智能電器設(shè)備可更好地利用計(jì)算機(jī)軟硬件資源，從而既可增加其功能，又能提高其技術(shù)性能。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（5） 新一代網(wǎng)絡(luò)、微計(jì)算機(jī)、網(wǎng)格技術(shù)甚至云計(jì)算技術(shù)等向智能電器設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域的注入，將使得經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)格及時(shí)獲取到智能水平更高的軟件資源，如此，利用更多網(wǎng)絡(luò)化電器設(shè)

42、備協(xié)同完成一個(gè)更復(fù)雜、更龐大的智能化測(cè)量或控制任務(wù)便成為可能。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.3 智能電器設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步（6） （1）智能開(kāi)關(guān)電器 （2）可通信電器和信息電器 （3）智能脫扣器 （4）智能多功能變壓器（“電子變壓器” ） （5）智能電測(cè)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì) 包括：電能表檢定設(shè)備；標(biāo)準(zhǔn)電能表；程控測(cè)試電源；集在線監(jiān)測(cè)、電量監(jiān)測(cè)分析等功能于一體，自帶通信接口的電能計(jì)量遠(yuǎn)程在線監(jiān)控儀器設(shè)備。 隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入，一條龍式的智能電表自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)也將有較大應(yīng)用市場(chǎng)需求。,2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（1） （1）檢測(cè)和傳感技術(shù)（1） 檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)。 電網(wǎng)中需要

43、檢測(cè)、監(jiān)控的大量非電量，都是先轉(zhuǎn)化成電學(xué)量后再實(shí)現(xiàn)對(duì)其的定量測(cè)量的。 基于全光纖傳感技術(shù)研發(fā)、構(gòu)建智能傳感器和智能傳感系統(tǒng)，十分符合智能電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)的需要，是保障智能電網(wǎng)輸電安全運(yùn)行所需的一種可更全面監(jiān)測(cè)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施故障及工作狀態(tài)信息的檢測(cè)和傳感新技術(shù)。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（2） （1）檢測(cè)和傳感技術(shù)（2） 應(yīng)該研究：(1)全光型、一體化、寬頻帶的電流、電壓傳感技術(shù)；(2)光纖型溫度、應(yīng)力、電場(chǎng)傳感器在高電壓電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)；(3)嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)在智能傳感器系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)；（4)嵌入式實(shí)時(shí)電能質(zhì)量檢測(cè)傳感與分析技術(shù)；（5）GPS對(duì)時(shí)在智能傳感系統(tǒng)

44、中的應(yīng)用及其線路故障定位技術(shù)；（6）智能傳感系統(tǒng)用合并單元的研制；（7）IEC61850通信規(guī)約及其在智能傳感器系統(tǒng)中應(yīng)用的技術(shù)；（8）智能傳感器系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范、對(duì)未來(lái)智能電網(wǎng)的影響、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修改等。 這方面應(yīng)成為智能電器設(shè)備新產(chǎn)品研發(fā)重點(diǎn)之一。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（3） （2）微處理器及其接口技術(shù) 1） 對(duì)微處理器的基本要求是要具有硬件通用化、應(yīng)用靈活化，以及有記憶、計(jì)算、查表等能力，且其指令系統(tǒng)應(yīng)適合實(shí)時(shí)控制、執(zhí)行速度快等實(shí)現(xiàn)智能電器設(shè)備技術(shù)特征的要素。微處理器已形成多系列、多品種局面，可供選用的有很多。 2） 接口技術(shù)微處理器與外圍設(shè)備之間建

45、立可靠、有效連接的技術(shù)，既有硬件也有軟件。接口電路多種多樣，常用的有微處理器通用接口，鍵盤、顯示器接口、打印機(jī)接口，A/D、D/A接口，等等。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（4） （3）應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)技術(shù)（1） 微處理器與數(shù)字電路的本質(zhì)區(qū)別就在于它具有軟件系統(tǒng)。很多硬件電路能實(shí)現(xiàn)的功能，軟件也能做到，在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)可考慮改用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件是智能電器設(shè)備的靈魂。 在智能電器設(shè)備的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方面，不斷涌現(xiàn)出新的模型構(gòu)建和數(shù)據(jù)處理技術(shù)?；诮⒎谴_定模型估計(jì)測(cè)量結(jié)果的軟測(cè)量技術(shù)，可構(gòu)建出擁有更小測(cè)量不確定度的智能電器設(shè)備。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4

46、智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（5） （3）應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)技術(shù)（2） 基于強(qiáng)大的軟件構(gòu)建智能電器設(shè)備，強(qiáng)調(diào)基于通用計(jì)算機(jī)技術(shù)提升電器設(shè)備智能化水平，計(jì)算機(jī)和軟件在其中占據(jù)主導(dǎo)地位。通過(guò)軟件，將計(jì)算機(jī)與電器設(shè)備硬件有機(jī)融為一體，不僅可大大減小電器設(shè)備的體積和構(gòu)建成本，且能提高電器設(shè)備運(yùn)行的速度、可靠性和智能性。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（6） （3）應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)技術(shù)（3） 與硬件集成化可提升空間的日漸縮小相比，融合了組件技術(shù)的軟件顯示出強(qiáng)大的技術(shù)更新優(yōu)勢(shì)。利用基于組件的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)（Component Based Development），以特定語(yǔ)言將電器設(shè)備的測(cè)控功能模

47、塊化地實(shí)現(xiàn)，可使得對(duì)智能電器設(shè)備的開(kāi)發(fā)或升級(jí)，簡(jiǎn)化成所需實(shí)現(xiàn)的電器功能相應(yīng)分立模塊的重組或升級(jí)后的重組過(guò)程軟件化可大大降低智能電器設(shè)備的開(kāi)發(fā)升級(jí)成本，提高其通用性、共享性和可重組性，進(jìn)而可切實(shí)優(yōu)化智能電器設(shè)備本身的技術(shù)性能。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（7） （4）智能控制和最優(yōu)化等技術(shù) 電力電器設(shè)備要具有自學(xué)習(xí)、參數(shù)自調(diào)整、模式自適應(yīng)、故障自診斷、狀態(tài)自估計(jì)、性能自趨優(yōu)等智能化特點(diǎn)和屬性，無(wú)疑要緊密依靠閉環(huán)控制、自動(dòng)控制、智能控制、模糊控制和最優(yōu)化等理論指導(dǎo)下的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而各種控制理論、先進(jìn)控制技術(shù)及方法等的有效實(shí)現(xiàn)，要基于相應(yīng)的微計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路、

48、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理單元和各種計(jì)算數(shù)學(xué)方法，并通過(guò)軟件編程加以實(shí)施在很多領(lǐng)域已有大量成功的應(yīng)用案例，也包括在很多種電器設(shè)備產(chǎn)品（包括家用電器）中成功運(yùn)用。智能控制和最優(yōu)化技術(shù)無(wú)疑是電力電器設(shè)備智能化水平進(jìn)一步提高的重要支撐性技術(shù)。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（8） （5）抗干擾技術(shù)（1） 對(duì)電力電器的干擾來(lái)自多個(gè)方面，有電磁干擾，環(huán)境溫度變化干擾，以及氣壓、振動(dòng)、時(shí)間等的影響，其中，電磁干擾是各類干擾中最主要的干擾因素通過(guò)各種線路，可能侵入智能電器設(shè)備的微處理器，或以高頻電磁場(chǎng)形式從空間侵入智能電器設(shè)備及系統(tǒng)；供電線路，更是電網(wǎng)中各種浪涌電壓侵入智能電器設(shè)備主

49、要途徑。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（9） （5）抗干擾技術(shù)（2） 抑制和削弱電磁干擾的途徑有采取硬件的措施和由軟件實(shí)現(xiàn)的辦法，也有軟、硬件相結(jié)合的舉措。 硬件抗干擾通常效率較高，但增加硬件成本和電器設(shè)備體積；軟件抗干擾投資少，但可能降低系統(tǒng)測(cè)控效率全面搞清電磁干擾源及其入侵傳播途徑，合理選擇抗電磁干擾措施和辦法，是智能電器設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（10） （6）可靠性技術(shù) 電力電器設(shè)備的可靠性涉及范圍很廣，諸如所用電力電子元器件的可靠性、技術(shù)設(shè)計(jì)、工藝制造水平和管理水平等共同決定著這些電力電器設(shè)備的可

50、靠性指標(biāo)。提高電器設(shè)備的可靠性，必須掌握其失效規(guī)律，以利于采取有效措施切實(shí)提高其可靠性；同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)智能電器設(shè)備基本功能基礎(chǔ)上，還可通過(guò)為其增設(shè)輔助功能的途徑提高其可靠性： 電流、電壓顯示功能；對(duì)各種電氣參數(shù)的整定功能；試驗(yàn)功能及自診斷功能；通信接口功能；遠(yuǎn)端監(jiān)控和診斷功能；負(fù)載監(jiān)控功能；模擬功能。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.4 智能電器設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)（11） （7）通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（1） 發(fā)展更完善的可通信和網(wǎng)絡(luò)化智能電器設(shè)備，是對(duì)其實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控的基礎(chǔ)，是幾乎所有智能電器設(shè)備發(fā)展進(jìn)步的共同方向之一。 能方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連，實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)據(jù)共享、分布式

51、數(shù)據(jù)存取、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和遠(yuǎn)程測(cè)控等功能，是最先進(jìn)的智能電器設(shè)備的顯著特征。結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能電器設(shè)備，將突破其使用的時(shí)空界限，可使其應(yīng)用疆域得以大幅拓展。 為電網(wǎng)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)以及電網(wǎng)配電自動(dòng)化研發(fā)所需要的智能化通信電器設(shè)備，應(yīng)成為智能電器新產(chǎn)品研發(fā)的主要內(nèi)容之一。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（1） 目前國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)主要集中于： 1）電器設(shè)備的在線檢測(cè)； 2）信號(hào)采集處理新方法、機(jī)理研究及利用； 3）具有一定智能化特征的電器設(shè)備的實(shí)現(xiàn)； 4）智能電器設(shè)備可靠性及控制部分抗電磁干 擾能力的增加（改造）； 5）雙向通信的實(shí)現(xiàn)方法及

52、添加(改造升級(jí))。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（2） 為滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)需求，電器設(shè)備遠(yuǎn)非僅需增加通信功能，還應(yīng)增設(shè)預(yù)警、自愈、能量管理等許多功能。 據(jù)智能電網(wǎng)建設(shè)總目標(biāo)，智能電器設(shè)備研究今后的主要任務(wù)，大致有： 1）在提供給智能電器設(shè)備信號(hào)的傳感器方面，不但要研究新傳感和檢測(cè)機(jī)理，如光電、紅外、超聲波等，還要研究傳感器靈敏度和準(zhǔn)確度。還應(yīng)該探索新檢測(cè)方法無(wú)傳感器虛擬法、綜合評(píng)估法、指紋數(shù)據(jù)法以及擾動(dòng)誤差法等。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（3） 2）在信號(hào)處理與

53、智能控制技術(shù)方面，應(yīng)研究信號(hào)處理技術(shù)和總線技術(shù)，以太網(wǎng)和基于互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)傳輸技術(shù)，基于小波分析、模糊邏輯分析等的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，暫態(tài)分析與電磁兼容技術(shù)等。具體在智能控制方面，應(yīng)對(duì)控制策略、可靠性、最優(yōu)化技術(shù)等進(jìn)行研究探索。 應(yīng)包括各種數(shù)值仿真計(jì)算方法和技術(shù)，如EMPT、ANSYS、MATLAB等數(shù)值仿真計(jì)算軟件的應(yīng)用等。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（4） 3）在新的執(zhí)行功能方面，包括各種新的控制電弧或控制電路的機(jī)理研究、同步開(kāi)關(guān)技術(shù)研究等。它們直接面向?qū)ο?，往往可能引起整體電器實(shí)現(xiàn)機(jī)理的變革。如電子操動(dòng)引起了新一輪相控開(kāi)關(guān)的研究；

54、對(duì)多斷口斷路器的再探索，以及對(duì)高可靠性系統(tǒng)時(shí)限的研究，等等，均體現(xiàn)了革命性技術(shù)進(jìn)步，連帶出相當(dāng)多的機(jī)理和模型研究，有可能推動(dòng)范圍廣泛理論研究成果的獲得。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（5） 4）在普遍增添自檢測(cè)、自診斷能力方面，鑒于智能電網(wǎng)對(duì)安全、可靠等性能的要求進(jìn)一步提高，使所有進(jìn)入電網(wǎng)的智能電器產(chǎn)品均具備自檢測(cè)、自診斷功能成為大勢(shì)所趨。而傳統(tǒng)電器設(shè)備有自檢測(cè)、自診斷功能的比例很低。給電器，尤其是高電壓、大功率電器設(shè)備加裝傳感器，并通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行性能、生命周期的實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控，可保證相關(guān)電器設(shè)備的正常、可靠工作

55、或及時(shí)替換，進(jìn)而可確保智能電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)、可靠智能電器設(shè)備新產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)中一個(gè)十分重要的任務(wù)和努力方向。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（6） 5）研發(fā)綜合、先進(jìn)的電力貯存和調(diào)峰電器設(shè)備和技術(shù)，包括可充電的混合動(dòng)力車輛以及空調(diào)的熱能貯存器、電動(dòng)汽車充電站等。 6）電網(wǎng)運(yùn)行管理操控者與電力用戶的網(wǎng)絡(luò)化直接互動(dòng)，將成為更多種進(jìn)入電網(wǎng)的各種智能電器必備的功能之一。因此，在研發(fā)智能電器新產(chǎn)品中，就要增加這方面的功能，或?yàn)槿蘸罂梢栽鲈O(shè)這方面功能應(yīng)提供接口或必要軟硬件環(huán)境。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電

56、器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（7） 7）對(duì)智能電器設(shè)備架構(gòu)的深層次研究 隨智能電網(wǎng)建設(shè)不斷深入，對(duì)智能電器設(shè)備無(wú)疑還會(huì)不斷提出新的功能需求。簡(jiǎn)單通過(guò)更換新設(shè)備，浪費(fèi)巨大。為改變?nèi)缭黾?、拓寬智能電器的功能，首先設(shè)法去改變軟件，而不是更換整智能電器設(shè)備。對(duì)這方面問(wèn)題的研究，應(yīng)成為智能電器新產(chǎn)品研發(fā)中一個(gè)重要任務(wù)對(duì)節(jié)能降耗、節(jié)約智能電器研發(fā)和制造成本等意義重大。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （1）國(guó)內(nèi)智能電器設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀及任務(wù)（8） 8）在智能電器設(shè)備結(jié)構(gòu)方面，智能檢測(cè)、控制用電器設(shè)備與用戶電器設(shè)備的一體化，是一個(gè)新的研發(fā)方向，國(guó)外已有這類新型智能電器設(shè)備問(wèn)世。 智能電器設(shè)備結(jié)構(gòu)

57、的整合式變化，可能帶動(dòng)智能電器設(shè)備結(jié)構(gòu)的更大變革，同時(shí)會(huì)帶來(lái)電器設(shè)備軟硬件成本的大幅度下降。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.5 智能電器設(shè)備的研發(fā) （2）智能電器設(shè)備研發(fā)應(yīng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 智能電網(wǎng)建設(shè)大背景下，今后能進(jìn)入其中的智能電器設(shè)備，都將具有聯(lián)網(wǎng)、交互等功能，都應(yīng)該能成為網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)有效的功能節(jié)點(diǎn)，因此，都必須遵從統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)約和通信標(biāo)準(zhǔn)等。這與過(guò)去可按自己喜好任意地生產(chǎn)傳統(tǒng)電器設(shè)備有本質(zhì)區(qū)別。 10年6月29日，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布了國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃子規(guī)劃智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備系統(tǒng)研制規(guī)劃和智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃，且其正加緊智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制，還積極參與編制智能電網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

58、及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 。 可被看作研發(fā)智能電網(wǎng)關(guān)鍵電器設(shè)備指導(dǎo)性文件。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.6 智能電網(wǎng)與智能電器設(shè)備的關(guān)系（1） 電力系統(tǒng)或俗稱電網(wǎng)，由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等部分組成，缺任一環(huán)節(jié)都不能稱為完整的電網(wǎng)。 統(tǒng)計(jì)表明，80%以上電能通過(guò)低壓電器傳輸、在用戶端被消耗；57%的電能是通過(guò)電動(dòng)機(jī)消耗掉的。既然電能大部分是在低壓側(cè)通過(guò)低壓電器傳輸?shù)人牡?，若不關(guān)心用戶端電網(wǎng)狀況，在忽略這部分節(jié)能與能量管理問(wèn)題前提下考慮所謂電網(wǎng)的智能化，很顯然，這樣形成智能電網(wǎng)的含義不會(huì)完整合理智能電網(wǎng)與智能電器設(shè)備密切相關(guān)。,第二章 智能電器與智能電網(wǎng),2.6 智能電網(wǎng)與智能電器設(shè)備的關(guān)系（2） 在智能電網(wǎng)中，智能電器設(shè)備扮演不可或缺的角色。如果低壓電器未能實(shí)現(xiàn)智能化和通信網(wǎng)絡(luò)化，就難以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，即智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)就不可能實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備達(dá)到否智能化水平，是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵。 智能電器設(shè)備是智能電網(wǎng)各種先進(jìn)功能特征的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。電網(wǎng)中的變電站、高/低壓開(kāi)關(guān)、低壓成套設(shè)備、計(jì)量檢測(cè)儀器設(shè)備等均應(yīng)是智