第二十五章 关键技术
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“那么这个智能电网的关键技术在哪里？”高文新一本正经地问道。
付新点了点头回答，“我认为主要有五大方面。”
“哦？”高文新一副非常感兴趣的样子，问道：“哪五大方面？说来听听。”
付新也没有要藏私的意思，回答道：“分别是高速双向通信系统、参数量测技术、设备、先进控制技术和决策支持技术。”
“继续仔细说说看！”随着高文新的这句话音落下，这小会议室里面的所有人都竖起了耳朵，等待着付新的解释。
“先说这个告诉双向通信系统吧。建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。
同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。
电网和通信网络的关系是，高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。
建成高速双向通信系统，智能电网能通过连续不断地自我监测和校正，应用先进的信息技术，实现其最重要的特征，自愈特征。
它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。
高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备（IEDs）、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。
在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注，其一就是开放的通信架构，它形成一个‘即插即用’的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信；
其二是统一的技术标准，它能使所有的传感器、智能电子设备（IEDs）以及应用系统之间实现无缝的通信，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。
这就需要电力部门、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作，才能实现通信系统的互联互通。”
“这就是智能电网五大关键技术之一的高速双向通信系统？”高文新思索着问道。
付新不可置否地点了点头，明确地告诉高文新等人，这就是智能电网的五大关键技术之一的高速双向通信系统的简略说明。
“那你继续说参数量测技术。”高文新皱着眉头说道，显然，刚刚那个高速双向通信系统他还没有消化下去。
付新虽然看出了高文新的情况，但是他也没有故意等待，本来这些超前的东西就很需要时间来消化的。
付新继续说道：“参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。
它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。
根据我的推算，未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力部门与用户进行双向通信的智能固态表计。
基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力部门下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。
对于电力部门来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。
新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力部门的其他业务所用。
在未来，数字保护嵌入计算机代理程序，将极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。
在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力将极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。”
“然后就是设备了。”付新见两个大佬都没有提出疑问，都在细细消化他所说的话，也没有阻止他不要说，所以付新就很直接地继续说道：“智能电网要广泛应用先进的设备技术，极大地提高输配电系统的性能。
未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果，从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。
未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。
通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。
通过应用和改造各种各样的先进设备，如基于电力电子技术和新型导体技术的设备，来提高电网输送容量和可靠性。
配电系统中要引进许多新的储能设备和电源，同时要利用新的网络结构，如微电网。
经济的FACTS装置将利用比现有半导体器件更能控制的低成本的电力半导体器件，使得这些先进的设备可以广泛的推广应用。
分布式发电将被广泛地应用，多台机组间通过通信系统连接起来形成一个可调度的虚拟电厂。
超导技术将用于短路电流限制器、储能、低损耗的旋转设备以及低损耗电缆中。先进的计量和通信技术将使得需求响应的应用成为可能。”RS
“那么这个智能电网的关键技术在哪里？”高文新一本正经地问道。
付新点了点头回答，“我认为主要有五大方面。”
“哦？”高文新一副非常感兴趣的样子，问道：“哪五大方面？说来听听。”
付新也没有要藏私的意思，回答道：“分别是高速双向通信系统、参数量测技术、设备、先进控制技术和决策支持技术。”
“继续仔细说说看！”随着高文新的这句话音落下，这小会议室里面的所有人都竖起了耳朵，等待着付新的解释。
“先说这个告诉双向通信系统吧。建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。
同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。
电网和通信网络的关系是，高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。
建成高速双向通信系统，智能电网能通过连续不断地自我监测和校正，应用先进的信息技术，实现其最重要的特征，自愈特征。
它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。
高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备（IEDs）、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。
在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注，其一就是开放的通信架构，它形成一个‘即插即用’的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信；
其二是统一的技术标准，它能使所有的传感器、智能电子设备（IEDs）以及应用系统之间实现无缝的通信，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。
这就需要电力部门、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作，才能实现通信系统的互联互通。”
“这就是智能电网五大关键技术之一的高速双向通信系统？”高文新思索着问道。
付新不可置否地点了点头，明确地告诉高文新等人，这就是智能电网的五大关键技术之一的高速双向通信系统的简略说明。
“那你继续说参数量测技术。”高文新皱着眉头说道，显然，刚刚那个高速双向通信系统他还没有消化下去。
付新虽然看出了高文新的情况，但是他也没有故意等待，本来这些超前的东西就很需要时间来消化的。
付新继续说道：“参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。
它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。
根据我的推算，未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力部门与用户进行双向通信的智能固态表计。
基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力部门下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。
对于电力部门来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。
新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力部门的其他业务所用。
在未来，数字保护嵌入计算机代理程序，将极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。
在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力将极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。”
“然后就是设备了。”付新见两个大佬都没有提出疑问，都在细细消化他所说的话，也没有阻止他不要说，所以付新就很直接地继续说道：“智能电网要广泛应用先进的设备技术，极大地提高输配电系统的性能。
未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果，从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。
未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术：电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。
通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。
通过应用和改造各种各样的先进设备，如基于电力电子技术和新型导体技术的设备，来提高电网输送容量和可靠性。
配电系统中要引进许多新的储能设备和电源，同时要利用新的网络结构，如微电网。
经济的FACTS装置将利用比现有半导体器件更能控制的低成本的电力半导体器件，使得这些先进的设备可以广泛的推广应用。
分布式发电将被广泛地应用，多台机组间通过通信系统连接起来形成一个可调度的虚拟电厂。
超导技术将用于短路电流限制器、储能、低损耗的旋转设备以及低损耗电缆中。先进的计量和通信技术将使得需求响应的应用成为可能。”RS