摘要：本文阐述了智能电网的动因、特征和发展现状，在分析智能电网建设所面临的问题和信息化需求的基础上，探讨了智能电网信息网络支撑平台的结构和技术保障问题。
关键词：智能电网；信息网络；支撑平台
1智能电网面临的新问题
1.1 智能电网概述
电力系统是能源和环境问题的纽带，智能电网理所当然地成为了解决能源气候问题的核心，建设智能电网成为世界各主要国家的发展战略。智能电网以开源节流为目的，促成能源系统的升级换代。在先进的电力一次和二次技术的支持下，在发电侧为大规模新能源接入创造条件；在用户侧支持智能电器设备的即插即用、新型插电式电动汽车的充电与辅助服务、需求侧响应，以及用户能量管理等。智能电网以能源系统变革为核心，广泛地创造需求、引导需求，形成了涉及能源、环保、制造业、交通运输和IT业等共同组成的生态圈，世界各国和企业巨头都在智能电网所带动的整个生态圈中寻求自己的利益。欧盟重视可再生能源接人，突出电网的高灵活性和高可接人性；美国重视陈旧电力设施的改造和能源的跨区域补给，更强调电网坚强可靠；IBM和谷歌重视信息技术的应用，更强调系统的信息技术解决方案。欧洲能源贫乏、美国地域辽阔，而IT巨头拥有信息技术的优势，这些是造成他们智能电网战略和解决方案不同的主要原因。
1.2 智能电网的调控难题
(1)电力系统本身的复杂性。一方面，电力系统运行遵守电路原理的制约；另一方面，电力企业在管理体制上是分层、分区、分别独立进行的，而电力市场的引入，又对电网运行提出了许多非技术性的要求。技术、管理和市场层面的问题交织在一起，造成电力系统优化控制在可预见的未来仍是世界性难题。
(2)新能源的大规模利用。新能源的大规模利用，是智能电网的主要内容，由于新能源发电的不确定性，以及我国能源禀赋和建设条件的限制，大规模可再生能源需要进行大规模长距离输送，才能得到有效利用，而可再生能源发电的间歇性和波动性，给系统运行控制带来极大困难。
(3)插电式电动汽车入网。电动汽车已经列为我国“863计划”的重大科技专项。作为一种新型负荷，考虑到电池特性和用户行为，其组合特性非常复杂。若通过有效激励引导用户行为，则可以减小电网峰谷差、提高设备利用率；不然，将给电网运行造成巨大的冲击。更为重要的是，电动汽车可组成分布式储能系统，成为电网的重要可控资源，若通过新型的连接技术和控制方法，实现电动汽车与电网的能量和信息交互，可以为接纳新能源、提高总体能源效率创造条件。电动汽车作为一种新型资源，涉及到电力生产到用户行为的各个方面，这将深刻地改变传统电力系统的运行控制与调度模式。
(4)配电网和用户端智能化。配电网和用户端智能化支持电动汽车、分布式能源和微网接人等，为高可靠性供电和用户互动创造了条件。一方面，通过良好的资源整合与优化配置，电动汽车、分布式能源和需求侧响应可以作为有效资源，起到削峰填谷、降低损耗、推迟电力设施扩建、提高设备和能源利用效等作用；另一方面，多元化因素的引人，显著地增大了电网运行控制的难度。
(5)信息网与电力网的融合。随着智能电网多元化、互动性等因素的引人，使得传统运行管理方法已经不能适应新环境的要求。信息通信系统与电力网的融合，为电力系统智能化创造了条件。而信息通信系统为电网运行控制提供新的解决方案的同时，也使得信息系统的安全风险也变得更加严重。
2 智能电网的信息网络支撑平台
2.1 信息系统是实现电网智能化的载体
随着电网规模膨胀和复杂性的提高，信息系统成为保障电力系统安全稳定运行不可或缺的一部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下一代智能电网对电网自动化和运营水平提出了更高的要求，实现智能电网，必须将信息技术的神经网络贯穿全网，通过传感器网络、智能终端、智能控制中心和信息网络实现全网可观可控，变革传统电网的控制和运营模式，以兼容新能源和灵活应对用户的多样需求。由于智能电网多元、互动等因素的引入，使得技术、管理和市场层面的关系更加错综复杂，并更多地涉及到其他领域的问题，如环境保护、信息安全、人们行为模式等。智能电网赋予了电力系统新的功能和形态，这一变革要求电网运行控制和管理模式的转变，这一转变以电力技术和信息技术的发展和广泛应用为技术保证。
2.2 智能电网的信息网络支撑平台结构
智能电网多元、互动因素的引入，使得信息管理的重要性空前，信息网络平台成为电力系统运行管理的基础保障。由于电力系统各项业务紧密关联、相互依托，智能电网的信息网络平台，必须建立在开放系统和数据共享的基础上，需要将信息技术渗透于发、输、变、配、用和调度各个环节，通过信息网络的触角，监控全网设备的参数和状态，支持信息双向互动，实现全网自适应优化运行，并能够 支持企业资产全生命周期管理，辅助企业发展决策。信息网络支撑平台的总体结构，其核心是数据共享平台，由数据交换平台、通用数据访问接口和公共信息模型(CIM)构成。实施全面的信息网络支撑平台建设，需要遵循以下几个方面的要求：
(1)在基础设施方面，构建全覆盖、宽带、实时、具有业务感知能力的信息通信网络。
(2 )在体系架构方面，采用SOA架构，构建满足电力业务需求的服务体系；建立具有统一接口、统一信息模型的数据共享平台。
(3)在业务系统方面，总体规划，制定统一的业务标准和服务标准；完善业务信息系统，满足电力企业、用户和第三方的业务需求；实现信息和软件资源共享，以及不同业务系统的协同工作。
(4)在开发维护方面，构建开放统一的信息通信管理系统，实现对全网信息通信资源的一站式监测和维护；建立电力企业业务应用基础开发平台，以提高软件开发效率和质量。
(5)在安全保障方面，健全安全管理规章制度，规避人为造成的信息安全风险；完善信息安全技术保障体系，提供全方位的软硬件安全防护。
2.3 智能电网的信息技术保障
简单地将互联网技术移植到传统电力系统，无法实现智能电网，电力系统对信息通信系统有很多特殊的要求，与互联网信息服务本身有显著的不同。智能电网运行管理，对通信系统的带宽、实时性、可靠性和安全性的要求浮动范围宽广，在现场设备级和厂站级对通信实时性和可靠性要求非常苛刻。互联网物理设备和通信协议等，在电力系统的很多领域尚不能满足要求，IEC61850等已有工业协议给电力信息通信提供了解决方案，仍然存在着许多智能电网领域的信息通信需求得不到满足。智能电网为信息产业提供了巨大的发展机遇，互联网底层技术的发展，为智能电网的实现提供基础保障。云计算是近年来IT业兴起的一种网络应用模式，在商业领域获得了很多成功的应用。云计算将抽象的计算能力变成一种商品，通过网络将计算资源优化整合，以大规模计算代替分散应用，这为智能电网海量信息处理提供了可能。在现有的硬件条件下，电力系统应用如进行广泛的系统动态超实时仿真等，还受到计算能力的限制，云计算以前所未有的信息存储、传输和计算能力，可以对智能电网信息资源进行充分整合，打造电力系统的“超级计算机”，为电力系统运行管理的智能化和服务的多样化提供了实现途径。
结束语
上文从信息技术的角度，分析了未来智能电网面临的调控难题和可能的发展形态 ，探讨了智能电网信息网络支撑平台的概念模型和技术可能性。认为信息通信技术(ICT)是电力系统智能化的载体，智能电网的信息网络支撑平台，需要以开放平台和数据共享为基础，IT底层技术革新和云计算的应用，是智能电网实现的重要技术保障。
作者简介
张玉兵（1989-）女，安徽池州人，硕士研究生，助理工程师，从事电力信息工程建设工作
许凡强（1990-），男，安徽芜湖人，硕士研究生，工程师，从事电力信息运维工作
汪胜利（1976-），女，安徽桐城人，本科，高级工程师，从事电力信息运维与安全管理工作
论文作者:张玉兵,许凡强,汪胜利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
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