德国智能电网的实践及启示

 德国一直致力于在可再生能源时代领军世界,而智能电网是未来低碳电力系统的重要一环,其中企业、政府的支持与管制对智能电网的发展尤为重要。德国E-Energy（信息化能源）试点项目,旨在通过一个开放式的区域电力市场,将发电商、用电可调节的消费者、能源服务供应商、电网运营商集成为一体,借助信息和通信技术将发电直至消费的全部流程集成在一个平台,及时地交换信息进而优化整个系统。而需求侧作为缓解电力供需平衡的一种重要资源,在电力用户主动参与方面有很大的发展空间。本文综述德国智能电网的发展、实践及经验,分析其对中国电网发展的启示。     

智能电网需求侧个性化推荐系统

基于智能电网的双向通信基础设施与先进量测设备,个性化推荐技术从收集的需求侧大数据中获取知识,为优化电网运营提供有力支持,并向终端用户推荐面向能源的产品/服务/建议。研究首先探讨了个性化推荐技术的原理以及在需求侧中引入个性化推荐技术的前景;其次,介绍了实现智能电网需求侧推荐系统的关键技术,并对现有研究工作以及未来构建的需求侧个性化推荐系统进行分析;最后,讨论了实现需求侧个性化推荐系统可能遇到的挑战。     

物联网让电网更智能

物联网技术近年来已成为国内外研究的热点,其发展引起了我国政府的高度重视。本文首先介绍了物联网的发展,进而介绍了智能电网的概念。重点叙述了国内未来智能电网的发展模式,以及现阶段国内外物联网技术在智能电网中的应用。最后,指出我国面向智能电网的物联网技术发展存在的问题与挑战。     

智能电网与智能家居

智能家居是智能电网用电环节的重要组成部分。本文主要介绍了智能电网的发展概况,智能家居的概念和功能,分析了智能电网背景下智能家居的实现。     

浅谈智能电网关键技术

智能电网关键技术是未来构建智能电网的基础。在介绍智能电网重要概念的基础上,对智能电网各环节的关键技术进行了详细的叙述,通过分析各项关键技术目前的应用情况,展望了智能电网未来的发展方向。     

智能电网控制技术及其发展

 从智能电网的目标出发,论述了智能电网中控制技术的作用。在分析智能电网特征的基础上,论述了智能电网控制技术的主要内容。本文系统地给出了信息技术、电力电子技术、储能技术及仿真与试验技术等与电网控制密切相关的关键技术,并在此基础上,论证了这些技术在实现电网控制中的作用。     

智能电网的失稳与混沌

由于智能电网含有大量的分布式新能源逆变并网,故使智能电网的潮流流向和电压分布特性发生改变,影响了智能电网的稳定性.首先建立智能电网的动态模型,采用下垂控制策略来表征新能源并网逆变器的功频特性,利用等值发电机和动态负荷模型分析智能电网的失稳过程和混沌现象.在不同的初值下,针对该模型的仿真研究表明,智能电网存在渐近稳定、周期运行、准周期运行、混沌、超混沌以及电压崩溃的运行状态.在研究过程中发现,分岔、混沌、超混沌以及电压崩溃都是智能电网失稳的中间过程.为了防止失稳事故的发生,必须在临界失稳点之前对其进行及时有效的控制.     

An Integrated Cyber-Physical Simulation Environment for Smart Grid Applications

The concept of Cyber-Physical Systems （CPSs）, which combine computation, networking, and physical processes, is considered to be beneficial to smart grid applications. This study presents an integrated simulation environment to provide a unified platform for the investigation of smart grid applications involving power grid monitoring, communication, and control. In contrast to the existing approaches, this environment allows the network simulator to operate independently, importing its results to the power system simulation. This resolves conflicts between discrete event simulation and continuous simulation. In addition, several data compensation methods are proposed and investigated under different network delay conditions. A case study of wide-area monitoring and control is provided, and the efficiency of the proposed simulation framework has been evaluated based on the experimental results.     

智能电网CPS关键技术综述

根据工业化和信息化的融合需求,将物理信息系统和智能电网的优势进行协同,形成了智能电网CPS.从智能电网CPS的3个层级单元级CPS、系统级CPS、Systems of Systems(缩写为SoS)级CPS体系架构入手,着重阐述了智能电网CPS的研究现状和各个层级对应的关键技术.分析比较了各层级不同应用的优缺点,以此展望了智能电网CPS亟待解决的问题和未来的发展方向.     

智能水电站的研究与发展

智能电网是我国电网发展的一个新方向,水电站是我国电力系统的重要组成部分,是电网智能化建设的重要环节。介绍了智能变电站的结构体系、技术特点,分析了IEC61850标准在智能变电站中的应用。针对国内外水电站的建设现状,探讨我国智能水电站的特征,分析IEC61850在智能水电站中的应用,为水电站的智能化建设及改造奠定基础。     

浅谈智能电网

论述了智能电网的定义和内涵,分析了智能电网的特点,指出了实施智能电网的重大意义。     

我国坚强智能电网的经济效益评价

近年来,由于科技与社会经济的发展,我国电力资源短缺缺口较大,传统电网无法缓解电力供需矛盾与人们对电能质量的高要求,智能电网应运而生.遵循全面性、对比性以及可行性原则,将智能电网的经济效益的定性分析与定量评估相结合,采用对比分析和成本效益相结合的方法对我国智能电网的经济效益系统梳理与评价,有利于促进我国智能电网的发展,推动清洁能源的利用与我国经济社会的可持续发展.     

基于智能电表数据的配电网络拓扑修正

在现代的智能电网系统中,一个优秀的配电网络,不仅要能稳定高效地为千家万户传输电力,而且还要能获得清晰的拓扑网络关系,这对整个电网的研究有着重要的作用。对于网络拓扑的研究,通常采用的是传统的树搜索法等算法进行拓扑关系辨识,但是这些方法的辨识效果不高。随着智能电表地普及与应用,对配电网络的辨识提供了一种有效的方法。为了得到更加精确的拓扑关系,提出一种基于智能电表数据的配电网络拓扑的修正方法,相比之下有更高的辨识效果。     

探析物联网技术在智能电网中的应用

将物联网技术应用于智能电网的建设管理中是计算机通信技术发展到一定程度的必然结果.主要通过在智能电网中融入物联网技术,这样既高效利用我国现有的电力系统基础设施资源,又能够进一步提高电力系统的信息化管理水平.同时,通过在智能电网中引入物联网技术来改变人们现有的生活方式,提高人们的生活质量.     

存在无智能电表用户的实时定价研究

研究了智能电网普及应用过程中同时存在有智能电表用户和无智能电表用户的实时定价问题.首先考虑供电商在保证电网稳定运行及自身的经济效益的同时要兼顾两类用户效用.然后建立无智能电表用户的用电规划函数和无智能电表用户群体的福利函数,并提出一主多从的斯塔克尔伯格博弈模型.最后将该模型运用在供电商原有的两种定价机制上,通过数值模拟...     

基于云计算的智能电网负荷预测平台架构研究

提出一种基于云计算的智能电网负荷预测平台架构.深入地阐述了云计算关键技术、负荷预测云架构、云平台负荷预测服务等.采用Hadoop云计算技术,对负荷预测的资源调度和计算进行虚拟云计算仿真,验证了以电力私有云为基础建立的负荷预测机制更优良.同时在云平台负荷预测服务中引入多维多级协调优化机制,对原始预测结果进行修正与协调优化,显著地提升了基于云计算的智能电网负荷预测水平.由此搭建的平台架构将为智能电网负荷预测提供广阔的思路与有力的技术支持.     

Lightweight Privacy-Aware Yet Accountable Secure Scheme for SM-SGCC Communications in Smart Grid

Smart grid is envisioned as a critical application of cyber-physical systems and of the internet of things.In the smart grid,smart meters equipped with wireless sensors can upload meter readings (data) to smart grid control and schedule centers via the advanced metering infrastructure to improve power delivery efficiency.However,data gathered in short intervals,such as 15minutes,will expose customers’ detailed daily activities (for example,when they get up and when they use oven) using nonintrusive appliance load monitoring.Thus,data must be hidden to protect customers’ privacy.However,data accountability is still required for emergency responses or to trace back suspected intrusions,even though the data is anonymous.In addition to desired security requirements,this imposes two extra tasks:Sensors in smart meters usually have resource constraints;thus,the desired security protocols have to remain lightweight in terms of computation and storage cost.Furthermore,scalability and flexibility are required since there exist vast meters.This paper presents a lightweight Privacy-aware yet Accountable Secure Scheme called PASS which guarantees privacy-aware accountability yet tackles the above challenges in the smart grid.A formal security analysis justifies that PASS can attain the security goals,while a performance analysis verifies that PASS requires few computations,and is scalable and flexible.     

基于数据融合的高效可靠智能电网通信技术

随着智能电网的大规模部署,传感器等终端设备将会大量增加。面对随之产生的海量数据,高效可靠的通信方式成为新时代智能电网研究的热点。针对智能配电网中通信网络复杂、工作环比较混乱、通信点多的问题,本文提出了基于数据融合的新型融合组网方案。首先,采用边缘计算和有线无线相结合的新型融合组网方式,提高了组网融合的性能;然后结合了基于最佳权重分配的数据融合算法解决了数据冗余的问题,降低了能耗。最后通过理论分析和实验仿真验证了本文基于数据融合的新型融合组网方案的有效性,在性能上与传统加权算法对比更加优越。     

云计算环境下智能电网短期负荷预测方法研究

智能电网短期负荷波动性大,传统预测方法无法解决波动性问题,预测结果不准确。为此,提出一种新的云计算环境下智能电网短期负荷预测方法。介绍了支持向量机理论,将一个含有所有某类样本在内的、由支持向量支撑的球面看作超球面,分析了分位数回归过程,将支持向量机和分位数结合在一起,构建支持向量-分位数回归预测模型。得到短期负荷概率密度函数,从而实现智能电网短期负荷预测。在进行实验时,完成对功率采样值和智能电网负荷属性的归一化处理,将其转换成[0,1]区间内的数据。实验结果表明,所提方法预测精度和效率高、成本低。     

浅谈开发区电网智能化建设

按照国家电网"十一五"末期公布的智能电网发展计划及其建设时间表,结合开发区电网实际,提出从光纤敷设和智能电表安装工程开始,逐步开展智能变电站、配网自动化、智能营销系统建设,为实现电网智能化奠定基础。