智能交通的起源篇1
关键词智能交通；智能城市
中图分类号：U495文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）05-0007-01
长久以来，交通行业一直直接影响着国民经济的发展以及社会水平的不断提高。而城市内部的交通也给城市的整体建设以及人们的生活水平带来了很大的影响。随着当代经济的高速发展，一定要进一步加大对城市交通的建设力度，从而不断的与城市交通的发展需求相适应，而这一目标的实现，与智能交通的构建是不能分开的。
1智能交通以及智能城市的概述
智能交通是指把交通管理系统中的通讯技术、计算机技术以及传感控制技术等综合到一起，充分发挥它们各自的作用，这样就可以更大范围的实现高效、实时、准确以及全方位的管理和运输，智能交通是当代城市交通建设发展的必然趋势。
智能城市也可以称之为网络化城市或者是信息化城市，它是一个系统化的工程，与人脑的智慧、物理的设备以及网络等方面的因素融合在一起，从而形成了一个全新的社会形态以及经济结构的系统。针对城市智能体系建设的工作来说，城市的智能化管理是其最重要的内容，它首先是用城市智能化的管理系统来辅助城市管理的相关工作；然后包含智能交通、智能建筑以及智能电力等一些智能化的设施，同时还包括智能家庭、智能医疗、以及智能银行等社会智能化。智能城市的构建，不但可以不断的促进城市生产水平的提高，同时运行管理方面的工作也得到了不断的加强。
2智能交通建设的重要性
随着我国城市化进程的不断加快以及人们生活水平的不断提高，城市内部的机动化水平也在逐渐提升，城市的交通压力越来越大，很多城市已经出现了非常严重的交通堵塞问题以及一些其它的交通环境问题，这些都给城市内部的稳定运行以及宜居城市的建设造成了很大的影响。特别是像北京、上海这样的大城市，交通拥挤的现象更是常见，与此同时，由于交通压力太大而引起的环境污染问题加重以及交通事故频发的现象更是不断出现，而且这些现象已经成为了我国非常普遍的城市疾病，严重制约了我国国民经济的发展。近些年，城市交通问题已经引起了广大市民以及相关管理部门的高度关注。在解决交通问题的传统方法中，对道路进行修建是最主要的方法，可是城市的区域比较有限，可以对道路进行修建的空间越来越小，而且交通系统又是一个非常复杂而庞大的体系，如果只是考虑道路和车辆方面，根本没有办法对城市的交通问题进行有效的解决。在这个背景之下，把道路和车辆综合在一起，建立现代化的智能交通系统来对交通的问题进行解决，是市民的普遍要求和愿望，不但能够提高市民的居住条件，还能促进城市功能的提高，也是城市实现可持续发展战略的必然趋势。
3智能交通在智能城市构建过程中的作用
智能城市建设的核心内容是智能交通，它能够带来很大的经济效益和社会效益，直接影响着智能城市的建设水平以及智能城市建设的质量。智能城市在构建的过程中，智能交通能够实现很大的经济效益，可以分为直接效益和间接效益两种。
1）直接效益。智能交通可以降低行车的成本，大大提高交通运输中的劳动生产率，可以有效缩短交通出行的时间，减少交通运输事故的发生，增加车辆的使用寿命，减少能源的使用。同时，智能交通还可以促进公共交通的运行效率以及服务的水平，培养人们尽量选择公共交通出行的意识，对于非机动车与机动车一起行驶的情况来说意义更加重大。
2）间接效益。智能交通是一种新兴的产业，它的发展主要依靠计算机产业、汽车制造产业以及信息和通信产业等。智能交通发展的过程中，可以有效的带动这些产业，促进这些相关的产业实现更好的经济效益。智能交通系统的建设可以有效的改善周边地区的交通情况，促进这些地区的经济得到更好的发展。另外，智能交通的构建还可以有效的改善路网的服务水平，出行效率得以提高的同时，还能为各行各业带来更多的经济效益。
4智能交通给社会带来的效益
在智能城市建设的过程中，发展智能化的交通有着非常大的社会效益，主要有以下几个方面。
1）实现环境的改善以及能源的节约利用。发展智能化的交通可以降低交通出行中的能源消耗，同时还可以进一步的降低整治环境污染过程中所产生的费用。目前，交通噪音占城市噪音的很大一部分比例，严重制约着智能城市的建设。智能交通建成之后，可以利用降低车辆的停车次数以及车辆的变速频率来对交通的噪声污染进行有效的控制，同时还要确保原有的交通能力能够正常的发挥，进一步提高路网的利用效率，从而不断降低路网在规划过程中对道路的扩建数量，实现对土地资源的节约利用。
2）可以不断的提高城市交通的服务质量以及综合管理水平。智能交通的不断发展能够促进对交通管理的法制建设以及交通管理体制的进一步改革，可以提高交通管理的服务意识以及交通管理的现代化水平，完成单纯被动的交通管理向主动管理服务类型的转变过程。
3）对科学技术的进步起到了一定的促进作用。智能交通的建设需要把各种高新的科学技术结合在一起，之后共同的应用到在交通行业当中。智能交通的建设过程中，不但要不断的提高交通产业的现代化建设水平，同时还需要不断的给各个相关的产业提供更多的科学技术支持，让这些一起对交通建设进行服务，让交通建设达到更高的水平。在这种情况下，智能交通会进一步推动社会科技的进步。
5结束语
综上所述，智能交通对智能城市的建设影响深远，它是交通行业未来发展的必然趋势。交通的智能化有很多的优势，它不但可以降低行车的成本，能够不断的让一些关联的产业达到更好的经济效益，还能够节约能源，改善交通环境，从而促进城市交通服务质量以及综合管理水平的提高。
参考文献
[1]安锐.智能交通在道路交通管理中的应用[J].道路交通管理，20l2，17（12）：46-47.
智能交通的起源篇2
问题日益突出，如何依靠科技创新解决交通问题，构建更加便捷、高效、节能、畅通、安全的交通，并通过高技术交通解决方案推动经济增长，是摆在我们面前的一个严峻而又紧迫的问题。
智能交通系统（intelligent transport systems，itS）是将先进的信息技术、数据通讯传输
技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展［1］。
itS通过提升传统交通系统的信息化、智能
化、集成化和网络化程度，保障人、车、路与环境之间的相互交流，进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性，从而达到保护环境，降低能耗的作用。经过10多年的应用和实践，智能交通系统已经成为国际公认解决现有交通问题的重要途径，越来越受到国内外政府、专家、学者等的重视和广泛应用。
1 中国智能交通协会的成立
智能交通系统是一项系统工程，需要各有关
政府部门、产业界以及科研机构的推动和协调配合。按照美洲地区、欧洲和非洲地区、亚太地区划分，分别由美国智能交通协会（itS america）、欧洲智能交通协会（eRtiCo－itS europe）和日本智能交通协会（itS Japan）负责世界智能交通大会的协调组织工作［2］，同时引领着智能交通行业的发展，这也是国际上最早成立智能交通协会的三大国际组织。为促进智能交通技术及产业的发展，世界发达国家相继成立了智能交通协会，各国智能交通协会也是智能交通世界大会理事会的成员，代表本国出席各种国际技术交流活动。我国的台湾省和香港特别行政区也分别成立了各自的地区智能交通协会，并积极参加各种国际活动［2］。
我国智能交通的发展主要由多个政府部门联
合推动，为更好地协调全国智能交通工作，根据各部门的意见和建议，2000年由科技部牵头，会同原国家计委、原经贸委、公安部、原交通部、铁道部等10多个部委，联合成立了全国智能交通系统协调指导小组，2005年随着政府机构的改革，协调指导小组进行了调整，增加了财政部、原建设部、原民航总局和总后勤部4个新成员单位。“十五”
期间，协调指导小组成员单位在推动我国智能交通系统规划和建设中发挥了重要的作用。
鉴于协调指导小组是由政府部门组成的临时
机构，开展工作缺乏系统性和连续性，特别是在国际会议和交流合作方面有诸多不便，为更好地协调全国智能交通工作，我国交通主管部门多次建议希望由科技部牵头，在“全国智能交通系统协调指导小组”的基础上，成立中国智能交通协会，适应智能交通发展趋势，推动相关技术标准的研究和制定，加强国际交流与合作。为此，成立了由科技部、公安部、原建设部、原交通部、铁道部、原民航总局等交通行业主管部门有关负责人组成的中国智能交通学会筹备工作组。
2007年3月，科技部向民政部正式提出申请成立“中国智能交通协会”。2007年11月，民政部批复同意科技部正式开展协会筹备工作。2008年5月14日，由科技部、公安部、住房和城乡建设部、交通运输部等共同发起，经民政部批准，中国智能交通协会在北京正式成立。
中国智能交通协会的成立不仅是中国智能交
通发展的里程碑，更是中国智能交通事业在依靠创新机制更好更快发展的新起点。近年来，中国智能交通协会组织了多次国内外重要交流活动，不断扩大影响，得到国内外同行的认可。
2 历届会议议题
中国智能交通年会自2005年举办以来，已经在北京、上海、南京等地成功举办了7届，议题始终聚焦itS的主要领域，紧密跟随国家政策引导方向，围绕当前智能交通所面临的问题和技术发展趋势开展研讨，为国内外专家学者提供了良好的交流平台。
（1）2005年12月9日，第一届中国智能交通年会在上海召开，会议由高层论坛和学术研讨2部分组成，第一届会议共录用国内外论文165篇，参会人员300多人。会议议题涉及itS现状和发展规划、itS解决方案设计、交通信息采集、交通信息服务、交通行为诱导、交通智能控制、电子不停车收费、公交一卡通等内容。
（2）2006年12月20日，第二届年会在北京召开，主题为：“itS的现状与未来”。重点围绕itS战略与政策、智能交通技术、itS建设成果与产业发展、itS新理论与新技术等进行了交流和研讨。此届会议规模空前，共有500余专家、学者及各界人士共聚一堂，并首次邀请了来自日本、韩国和欧洲交通协会的代表参加并做大会报告，加深了同国际智能交通协会组织的沟通和交流，扩大了年会的影响力［3－4］。
（3）2007年12月14日，第三届年会在南京召开，主题为：“智能交通让城市更畅通”。重点探讨了我国在城市智能交通领域的成果和经验，以及国外先进理念对我国智能交通发展的启示。重点围绕itS战略与政策、城市公交智能化技术，基于itS的道路交通管理、控制与安全技术，智能交通技术、itS成果与产业等专题开展研讨和交流。
（4）2008年9月26日，第四届年会在青岛召开，主题为“交通安全”。主要针对智能交通发展、交通安全、交通控制、交通节能减排、智能车辆、交通出行服务等进行了广泛而深入的研讨。会议
共举办学术交流会6场，征集论文245篇，录用140篇。
（5）2009年12月11日，第五届年会在深圳召开，主题为“智能交通、新能源汽车———创造出行新方式”。代表们就智能交通、新能源汽车国家政策及发展规划、技术发展方向及趋势等进行了广泛研讨。同时，本次年会以促进智能交通、新能源汽车领域技术进步和协同发展为目标，并首次与第六届国际节能与新能源汽车创新发展论坛一并举办，为全面展示我国智能交通与新能源汽车的最新技术成果，积极推动我国智能交通和汽车先进技术的融合和协同发展提供了新的平台［5］。
（6）2011年9月6日，第六届年会在北京举办，年会首次引入了新能源的主题：“智能交通、新能源汽车———低碳绿色出行”［6］。与第五届年会一样，也同期举办了中国国际智能交通展览会和第七届国际节能与新能源汽车创新发展论坛。此届会议还表彰了对智能交通事业做出突出贡献的会员单位，旨在呼吁更多人为年会的发展献言献策，为我国智能交通事业发展贡献更多力量。同时还举行了《中国智能交通发展年鉴》（2010）仪式，这是我国正式出版的第一部智能交通年鉴。
（7）2012年9月26日，在北京举办的第七届年会，以“智能交通———感知新生活”为主题，并同期举办了中国国际智能交通展览会。大会上同时还举行了中国智能交通协会科学技术奖励基金捐赠仪式暨首届智能交通科技奖颁奖仪式，该奖项旨在推动我国智能交通行业的科技进步和创新工作，促进科技人才成长，激励利用科技力量促进行业发展。
3 中国智能交通年会的意义
智能交通年会的如期举办，为国内外专家、学
者提供了一个良好的交流平台，为政府、企业提供了一个需求和展示的平台，为解决我国城市交通面临的各种问题，推广我国智能交通的成果和应用起到了积极的促进作用，见证了中国智能交通十几年来所取得的成就，同时也开启了一扇让世界进一步了解中国的智能交通，使中国智能交通走向世界的大门。
定期举办年会是行业内政府、企业、科研院校
的共同心声，也是我国智能交通发展进程中的大势所趋，对于推动我国智能交通建设、理论知识研究以及产业良性发展有着重要的意义。同时也为我国在智能交通关键技术领域取得具有应用价值的重大成果，为智能交通系统建设和产业化发展提供技术支持，以及为促进低碳高效交通装备的战略转型，提升综合交通安全和运输效率做出了积极贡献［7］。
4 结语
我国自20世纪末开始推进和发展智能交通
系统技术以来，国家一直重视和支持智能交通的发展。从“十五”期间科技部智能交通科技攻关计划项目的实施，到“十一五”期间科技部863计划、科技支撑计划等一系列项目的部署，我国智能交通领域科技水平取得了长足的进步，科技为智能交通发展起到了良好的引领和支撑作用，奠定了我国智能交通领域的研究基础，培育形成了智能交通产业。
未来5年，将是我国智能交通系统发展的重
要提升阶段。这更需要智能交通人在年会提供的广阔平台下加强技术交流，在重点技术领域有所突破，在关键技术领域内取得具有应用价值的重大成果，为智能交通系统建设和智能交通产业化发展提供技术支持。在国家“全面建设小康社会”
智能交通的起源篇3
【关键词】智能电网；背景；电力设计；探析
智能电网是在新的时代背景下，出现的一种电力发展趋势。其优越性能的发挥在某种程度上可以很好的缓解目前各个国家与地区所面临的能源资源紧张局面。电力设计处于电力建设与发展的首要位置，在某种程度上能对电力系统的正常运行造成直接影响，因此需要引起我们的关注与重视。近年来，随着智能电网的不断深入发展，如何首先电力设计的发展与进步就成为人们研究与探讨的热点。在对智能电网背景下电力市场面临的机遇以及智能电网背景下的电力设计这两个问题进行分析之前，我们先来了解一下智能电网。
1智能电网概述
对于这个问题，为了理解与阐述的方便，我们主要可以从智能电网的定义、智能电网的特征以及智能电网的关键技术等几个方面来进行分析。首先，智能电网的定义。所谓智能电网就是指在物理电网的基础上，通过将现代化的计算机技术、通信技术以及传感测量技术等结合起来，从而形成较为稳定的智能化供电网络。智能电网的目标与核心是将电网建设成为信息化、数字化、互动化和自动化的电网；其次，智能电网的特征。与传统的电网相比，智能电网具有很多的特点与优势，其中比较显著的就是兼容、绿色、高效、优质。集成、交互以及协调等，所谓绿色是指智能电网所利用的均为洁净能源和可再生能源，以尽可能地降低环境污染，所谓交互就是指智能电网可以实现双向交流与通信；最后，智能电网的关键技术。智能电网的关键技术主要有输配电技术、智能调度技术以及发电储能技术等几种，其中输配电技术又包括特高压输电技术和高温超导输电技术两种，前者可以实现远距离电力系统的连接，后者主要具有损耗小、污染少等特点与优势。智能调度技术是智能电网中非常关键和重要的一项技术，它能够实现对资源的优化配置与高效调度等。发电储能技术贯穿于能源转化、传输和使用等几个环节，由于发电所使用的均为清洁能源，所以在提高供电安全性的同时也大大改善了环境。
2智能电网背景下电力市场面临的机遇
智能电网背景下，电力市场面临着非常大的机遇，归结起来，主要有高效可靠的电能质量保证体系、多样化的交易主体以及全面信息化的智能交易平台等几个方面。首先，高效可靠的电能质量保证体系。智能电网与传统电网不同，它从发电、电网以及用户端等各个方面对电力系统的运行状况进行实时监测，以为电能质量提供了非常可靠的保证。比如，在电厂方面，智能电网中的并网技术可以将绿色能源安全有效的接入电力系统，在用户方面，智能电网通过采取技术和管理两种手段来对电能质量所能造成的不利影响进行消除；其次，多样化的交易主体。在智能电网的背景下，信息技术与双向互动通信得到较为充分的应用，这些都导致电力市场的交易主体也发生了很大的变化，比如不仅包括传统的发电商、电网运营商以及各种单纯以追求经济利益为目的的中间商、投资商等，还包括大量的普通电力用户以及各种能源微电网等。市场主体的增加，可以在某种程度上强化电力市场竞争的力度，从而更好的推动电力资源的优化配置；最后，全面信息化的智能交易平台。一般来说，一个成熟的电力市场需要强大的信息技术与平台的支持，智能电网在某种程度上就可以为电力市场提供全面有效的技术保证。与传统的电力系统相比，智能电网可以通过先进的传感技术以及测量技术等对系统中的中压和低压进行实时查看。除此之外，智能电网背景下，交易平台的智能化也能为电力市场的运行提供其所需的各项技术指标，以满足各种业务的需求。
3智能电网背景下的电力设计
在智能电网环境下，需要更好的推进电力设计的发展与进步。归结起来，智能电网背景下的电力设计主要包括短路电流和设备的设计、电气二次部分的设计以及自动化系统的设计等几个方面。首先，短路电流和设备的设计。从整体上来看，所有的电力设计都必须在严格按照国家电网公司对新建变电站的设计补充规定的基础上来进行，比如，对于220kV屋外配电装置来说，通常采用的设计方式为双母线设计，并将管母线、断路器等进行中型布置，110kV屋外配电装置来说，与220kV屋外配电装置的设计基本相同，而对于35kV来说，所采用的设计方式为单母分段接线，对配电装置进行单列布置；其次，电气二次部分的设计。电气二次部分的设计要充分结合智能变电站优化集成设计建设指导意见进行，对于1台应用数据服务器来说，集成变电站的辅助控制系统需对主机进行在线监测，除此之外，还需对故障录波和网络分析系统进行一体化配置，对过程层交换机进行间隔配置，只有这样才有可能更好的实现电力设计的优化；最后，自动化系统的设计。对于自动化系统的设计来说，为了更好的实现对系统数据的处理与备份，尽量对主机配置2台以上的操作员工作站，而对于220kV、110kV电压等级的电压表则应进行单独配置。除此之外，在对终端进行设计与配置时，还必须遵循特定的要求与标准。
4结语
在未来不长的一段时期内，随着我国电力行业的发展以及能源资源紧张局势的不断加剧，要想实现电力系统的正常稳定运行，就必须在电力设计上多做努力。电力设计是电力系统运行过程中的一个重要环节，其设计质量的好坏将会直接影响到电力系统的实际运行状况，在智能电网背景下，加强对电力设计的重视与关注显得尤为重要。本文从智能电网概述、智能电网背景下电力市场面临的机遇以及智能电网背景下的电力设计等几个方面进行了分析与阐述，希望可以为以后的相关研究与实践提供某些有价值的参考与借鉴。在具体进行阐述的过程中，可能由于各种各样的原因，还存在着这样那样的问题，在以后的研究与实践中要加以规避。
参考文献：
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智能交通的起源篇4
【关键词】变电站；交直流；一体化；电源系统
中图分类号：tm411文献标识码：a
智能变电站交直流一体化电源系统是一种新型的变电站电源系统，它将交流电源和直流电源等进行了系统的整合，得到了交直流一体化的电源系统，这将对智能变电站的正常运行起着非常重要的作用。该系统立足于传统变电站的电源系统之上，是传统变电站电源设计和管理模式的新发展，并且在结构上更加合理，技术上更加先进，运行维护上更加方便。近几年，随着数字化变电站的相继建设投产及全国智能变电站试点项目的建设，交直流一体化电源系统正在逐步替代传统变电站电源系统，这也说明变电站的电源管理水平将跃上一个新的台阶。
1、智能变电站交直流一体化电源系统的现状
随着常规变电站所使用的分散设计电源系统的淘汰，智能站交直流一体化电源系统逐渐兴盛起来，随着交直流一体化电源系统的诞生，这也给变电站的管理和使用带来了方便。目前，智能站交直流一体化电源系统的研究有：（1）智能站交流电源如何可靠稳定地实现自动切换的问题（2）高频开关电源、交直流变换电源模块的自主均流、稳流、稳压方面，以及整机效率、彻底消除电网的冲击、浪涌、抗干扰能力方面，还有开机软启动问题（3）电力专用的逆变电源产生的一些干扰会对负载设备有不良影响，如电源的直流输入、交流输入和输出被电气隔离、动态瞬变、陷落及杂讯干扰等。同时，对维修旁路控制逻辑，实现不间断电源在任意运行状态时闭合维修旁路开关而不影响连续供电的问题（4）交直流一体化的操作使用还不能完全满足无人化的运行要求，它的可靠性有待于提高，如设备的绝缘故障、机构失灵、拒动或误动、漏油、漏气等严重影响安全运行的问题。
2、智能变电站交直流一体化电源系统的特点
智能变电站交直流一体化电源系统，就是将传统变电站所使用的交流电源、直流电源、交流不间断电源（UpS）、通信电源、逆变电源（inV）、直流交换电源（DC/DC）等装置组成在一起，通过统一监视控制信息而共享直流电源的蓄电池组。该电源系统的优势和特点主要通过与传统变电站电源的特点相比较来表现，主要为以下几个方面：
（1）实现电源系统的一体化、智能化和网络化。与常规变电站相比，交直流电源一体化设计是智能变电站的一项重大突破，它的一体化设计不但外观上设计一致，而且在整个电源系统的设计安装上又进一步优化，如组屏数量的降低，这不仅使整个电源系统更加紧凑，节约了占地空间，而且整体外貌也更加美观，使得电源系统的流程也相应简单化，这便为后期的维护使用提供了很大的便利，而且这也压缩了工期以及供货时间。同时，电源系统的一体化也实现了在一个平台上对整个变电站电源的各种电源子系统进行监控和分析，解决了由不同供应商供应的各自单独的电源通信兼容的问题，提高了系统网络化、智能化的程度。该系统采用电子设备和信息相结合的方式分多个子系统构成，各系统间相互连接并受总监控系统的控制，从而实现各种智能电源系统内部网络化的自动化控制，这样对于各个子系统的运行状态和参数等就能快速的调整和控制，对于一些电源检测盲点也能及时检测和控制，避免事故的发生。
（2）安全性和经济性提高。与常规变电站相比，交直流一体化电源系统采用了全模块设计，使得其绝缘防护功能提高，因而，不用停电就可以对一般电力故障模块进行实时更换。同时，该系统没有外引二次接线和跨屏二次电缆，因而模块之间参数一样就能互换，且单个开关或模块可独立检修或更换。这使得设备的检修更加方便，从而使整个电源系统更加安全可靠，对于一次二次设备均采用成熟可靠技术，其本身没有任何技术风险，通过一体设计可以有效避免站用电源的安全隐患。此外，交直流一体化电源系统比起常规变电站更加经济合理。因为该系统的整体结构优化了作业流程和人力资源调配，这也减少了设备的重复配置，并降低了设备投资成本和运行维护成本。而对各电源子系统实现智能控制和高效管理，大大提高了工作效率，同时由于该系统集直流和交流于一体，减少了蓄电池的使用量并降低了对环境的污染，使得社会效益也有所提高，潜在的经济效益显著。
（3）电源管理水平提高。相比传统的变电站电源管理体系，智能变电站交直流一体化电源系统更能快捷、准确和及时地对站内电源的管理，可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行站用电和电池管理，输出控制等操作。此外，由统一厂家提供所有电源的设计、生产和安装等服务，也能很好地解决所有站用电源的问题，可以减少采购协调沟通成本，提供电力电源的整体管理水平。
3、智能变电站交直流一体化电源系统的可行性分析
（1）目前，随着智能变电站交直流一体化电源系统在全国范围内的成功运行，其展现的优势不言而喻，整个交直流电源系统的在直流和交流技术的切换与正常运作方面经验比较成熟，在实际应用中风险较小，具有可操作性和可行性。然而其直流核心充电模块的开关技术还有待于调整和完善，利用移相谐振软开关来提高电路的整体效率并在风冷的情形下自冷结合；同时，逆变电源的控制作用还应进一步加强，从而能够在正常工作下进行交流供电，在交流出现断流以后切换为直流逆变。
（2）交直流一体化电源系统的整体设计安全性更高。对于常规变电站，一般在出现故障时会导致整体装置的运行问题，甚至可能导致事故的发生，而该系统在这一问题上进行了很好的调整与改进，能够有效的避免事故的产生。该系统将常规变电站中的线路模式予以调整，将直流和交流完全分开的进行隔离和布控，减少由于电流冲撞而引起的多种事故发生。因而，交直流一体化电源系统这种完全采用直流控制电源装置的模式，使整个系统的安全系数大大增加。
（3）电源系统的控制管理更为科学，由于整个电源系统实现了在一个平台上对整个变电站电源的各种电源子系统进行监控和分析，而相关的监控设备和系统设置都采用双重化的模式予以配置，因而在故障出现时就能够有效的发现问题，并且在一部分装置出现故障时不影响整体装置的继续运行。
4、小结
智能变电站交直流一体化电源系统是将交流电源和直流电源等一些电源系统的进行整合，实现交直流电源一体化，这样不仅可以提高电源系统的安全性能和网络的智能化，还能很好地解决常规变电站电源中存在的一些问题，同时也提高了变电站的管理水平，灵活性和安全可靠性得到了很好的改善。因此，智能变电站交直流一体化电源系统的正确配置是对智能变电站安全稳定运行的重要条件和基础。
参考文献
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智能交通的起源篇5
在胡奎看来，智慧城市就是要让人们的工作和生活更便利，更舒适;在智慧城市的建设热潮中，应该回归理性思考，不能“”;真正的智慧城市是有地方特色的，要把当地的资源优势充分发挥出来;人们愿意去那里工作和生活，就是它的特色。
推进智慧城市建设的难题很多，顶层设计最为艰难，难在复合型人才的匮乏。而在这方面，方正集团优势明显，旗下五大产业集团的资源整合，已经汇聚成一股强大的综合实力。在一些“智慧点”上，方正已经取得不错的成绩，像智慧医疗、智慧公安、智慧社区等。然而实现由“点”到“面”的飞跃，路途还很遥远。这不仅需要跨界思维，更需要政产学研相结合。
以下内容根据胡奎的演讲实录整理：
智慧城市热潮涌动
智慧城市是方正信产集团主打的业务方向，今后若干年会在这个领域投入几乎全部的精力。
智慧城市这个话题很热，截至目前，全国有95%的副省级以上城市提出建设智慧城市的发展目标，国家智慧城市试点已达193个，另外有300多个城市已进入智慧城市建设阶段。未来10年，与智慧城市相关的投资有望超过2万亿元。
但是智慧城市真正做什么？每个人的理解都不一样。有些人把城市的信息化建设叫智慧城市，也有人把城市的数字化建设叫智慧城市，这都是很好理解的，因为不管是信息化还是数字化，都看得见摸得着。
怎样让城市具有智慧呢？如果城市能像人一样，能够自己思考问题，自己适应环境，并能给居民提供满意的服务，人们就更愿意在那儿工作和生活。我想这样的城市，可以慢慢把它叫做智慧城市。
智慧城市的建设是非常漫长的过程，不可能一蹴而就，所以在全世界范围内，目前还没有一个城市能够真正“号称”是智慧城市。但是有些城市已经在服务智能化和服务贴心化方面慢慢逼近，会让人越来越向往到那样的城市工作和生活。
大家如果关心it产业，关心互联网、移动互联网今后的应用领域或者服务方向的话，也应该关心关心智慧城市到底要做什么？很可能大家能从中发现一些商机。在智慧城市的建设大潮中，可能会延展出新的商业模式和生意模式。
建设智慧城市的核心就是要给城市灌输一种能力，让它变得更加智能，更加智慧，从而更好地服务于在城市工作和生活的人。这实际上也是方正信产的理念。我们就是要做智慧城市的真实贡献者。
为什么各个城市都对智慧城市非常感兴趣呢？从城市的管理者来说，他们希望有政绩。在不再只追求GDp一元要素的前提下，怎样让自己管理的城市脱颖而出？智慧城市是一个很好的理念，而且符合国家大战略。
不论是从国家层面，还是政府层面，甚至是服务于智慧城市建设的企业层面，大家都有很高的战略高度。当然也在向国际学习，比如美国专门出台了国家信息基础设施的nii，全球信息基础设施的Gii等，其实就是想把城市打造得更智慧、更智能。
目前在全球范围内，有一个智慧城市排名。排在前几名的有维也纳、多伦多、巴黎、纽约、东京、柏林、哥本哈根、香港、纳赛罗纳。排名仅仅是一个参考，更重要的是看各个国家特别是发达国家，在这方面做了什么样的投入和布局。
顶层设计难在统筹
要建好智慧城市非常难，包括方正信产刚开始做智慧城市的时候，都是从一个点切入的。比如先做一个智慧交通，再做一个智慧园区。一个城市的建设就更难，因为要涉及城市综合管理和运营的方方面面。
现在的城市运营和综合管理遇到的最大的问题是条块分割。一个城市按照职能划分了很多条条块块，但是划完之后，各自都往纵向深度发展了，横向联系不够紧密。比如交通部门就只管交通，医疗部门就只管医疗，互不搭界。
大家经常会看到这样的现象，施工队在一条路上挖沟，一个月挖三遍。先是水务局开挖，过两天电信局也来挖，再过两天煤气管道部门又来开挖，给生活在附近的居民带来诸多不便。这就是没有统筹规划导致的结果。
中国很多城市在规划建设的时候，地面以上的东西是最关心的，比如盖一栋楼，楼有多高，容积率是多少，管得非常严。但是地下部分就漠不关心，其实地下埋了很多管道，纵横交错，是非常复杂的一件事情。
我记得曾经在中关村西区的一栋楼里办公，有一天突然网络断了。后来查清楚原因，居然是地下光纤被另外一个施工队挖断了。这就是当时做顶层设计的时候没有统筹规划，导致城市各个部门做不到互相协调配合。
做顶层设计，仅仅靠信息化的人才是解决不了的。方正是北京大学的公司，有天生的学校资源和研究资源，所以产学研结合得比较好。即便是这样，我们在做顶层设计的时候，仍感到困难重重。如果光靠it团队，别说做顶层设计，就连综合设计都很难。顶层设计是跨界的，它需要大量复合型人才，这也是它的难点所在。方正集团有这方面的优势，下属的五大产业集团互相配合，凝聚成一股强大的实力。
北大医疗集团依托北大。北大下面有9家直属的顶级三甲医院，并辐射28家关联医院。北大医疗集团不光做北大的医院，也在全国拓展医院，现在在全国已经有多家三甲医院加入阵列。此外，北大医疗集团还依托北大科研力量，做基础药物研发。
北大资源主要做智慧社区和智慧园区。这个时候，可以把方正的医疗资源、教育资源、信息服务资源全部导进去。这些资源统筹起来后，社区和园区的房子就更加好卖了。有教育资源的话，孩子上学方便。有医疗资源的话，看病方便，等等。
方正物产集团主要做产业流通，以大宗贸易为基础的产业形式。在产业发展规划、产业设计流通领域，能做出好多的贡献。
方正金融集团主要做投融资。金融服务很多还是要落地的，不能简单在网络上签一个合同就完事。对于投资的来源和融资方案都需要综合设计，这必须要有专业的人才和专业的团队，否则光靠it解决问题真的不现实。
方正信产集团为智慧城市建设提供从顶层设计到垂直行业软硬件解决方案、再到城市大数据运营的全面解决方案。
实际上我们是把方正集团下面的五大产业集团协同起来，再配套北京大学产学研的支撑来做顶层设计。最后把政府加进来，走政产学研之路是绝对正确的，这也是今后的重点方向
智慧城市要成功，政产学研必须要结合，否则建不起来。
信息共享难在互联互通
信息共享是智慧城市建设过程中的另一大难题，这是历史原因造成的。大家在不同的时期，上不一样的系统，由不同的厂商提供不一样的标准的东西。比如，北京的地铁最早都是人工检票的，因为那时候信息化不够，标准化不够，一跨线就不认了。所以智慧交通需要标准化信息化作支撑。
十几年前，日本作为一项产业政策推出了itS（无人驾驶智能交通系统）。一段不到十公里的路，全世界很多人都去试乘试驾，模拟各种车流由自己控制，有车怎样避开，碰到障碍物怎样避开。无人驾驶智能交通系统最重要的就是做到了信息标准化和信息互联互通。
智慧城市需要做的事情太多，以前提智慧政务、智慧城管、智慧交通等，但是即便这些都建好了，仍不是智慧城市。为什么？因为这些都是一条一条孤立的纵向系统。
我们要力争做到，通过城市数据服务与交换平台，把这些独立的系统全部贯穿起来，做信息标准化。也就是要做分层数据管理模型、分级数据交换模型，以及主数据的规范、定义和标准。各个系统是插拔式的，透过系统的耦合，能够全部接在一起。在信息化系统能够支撑的范畴内，真正实施信息共享。只有在信息共享的前提下，才有可能优化流程。这就跟人体一样，首先要保证血液通到全身。
落地实效要借助大数据
在日本，地铁和轻轨的月台上画了各种颜色的线条，区分六节车厢门、四节车厢门、急行车厢门，停车位置不一样，乘客排队也不一样。为什么要这样做呢？因为同一条地铁线，发车的种类会多达10种，有每一站都停的，也有隔几站才停的;有特快、有快速、有急行、有准急，还有区间车。整个设计非常细化，管理车次调度的系统非常多，也非常精密。所以智慧交通真正落地必须考虑这样的问题。既要有经验，更要追求实效，而不是做面子工程。
北京的西直门立交桥，设计得就非常不合理，很多司机会步入“迷魂阵”。如果从动物园方向去西二环官园方向的话，其实就是一个直角拐弯，但是却要转3个360度的圈才能到达，绕三圈的线路轨迹就像一只蝴蝶。
今后，我们要有一个很重要的观念，城市要真正智能化，大数据必须要起作用。通过分析建模形成一种智慧的判断。还以智慧交通为例，什么时间段派什么车次，这是非常不一样的。在日本，连公交车都有准点的，每一班车几点几分到基本上是靠谱的。支撑其运营的就是大数据。他们对人流、车流、路况，以及各个信号灯的情况都做了综合分析。
20年前，我在日本的时候就发现路口红绿灯的变化时间是可调的。没人的时候，不变灯，人一出现，灯就亮了，就可以过去。交通以人为本的设计理念在国外是非常流行的。所以要让城市有智慧，落地实效性是非常关键的。这个过程可以借助一些it技术，但更重要的是要结合顶层设计和多方位人才形成经验积累，同时借助大数据分析，才能真正做到。
安全可控要靠民族产业
安全可控是建设智慧城市的又一大难题。我们国家尤其是信息安全领域是最可怕的，所有事情都不太安全可控。大家都在用智能手机，个人信息天天在分享。苹果表面上把GpS定位关了，但实质上还是在偷信息。这是没办法的。所以在新一轮国家政府主导工程中明确要求安全可控是非常重要的指标。
怎样做到安全可控呢？首先，在智慧城市建设过程中，尽量使用可控的核心技术，包括软件和硬件。要靠民族产业的创新，真正替代国外的技术和产品。目前，从国家宏观战略上考虑，一定要把它当成核心关键词，否则今后遇到的屏障可能会越来越大。
要迅速采用新的思维逻辑进行综合布局，把我们具有核心知识产权的软硬件相关的解决方案尽量朝高精尖创新发展，在国家安全策略提升的前提下有一个很好的支撑。这是城市运营者在智慧城市设计中必须考量的重要因素。
智能交通的起源篇6
今天，阿里巴巴2018云栖大会·重庆峰会在重庆悦来国际会议中心举行，本次峰会沿用了“驱动数字中国”的主题，重点聚焦在iot、智能制造、云计算、大数据、人工智能等领域的探讨，峰会主论坛的重点也是着重推进阿里云与重庆地区城市交通、企业、产业等数字化升级相融合的深入合作，以及打造代表性落地案例。
智慧城市是阿里的重要战略方向之一，而阿里每下一城，手笔可谓都不小，以期实现资源的全面联动，在重庆亦如此。
阿里云总裁胡晓明在主论坛现场一一揭晓了具体合作项目，包括智能交通、智能制造、智能汽车、智能金融、智能服务、智能人才等方面，胡晓明说：“在2018年1月份，阿里巴巴跟重庆市签订了全面的战略合作协议，我们希望能够把我们的互联网技术落户重庆，并且以重庆为辐射点向周边开始辐射，我们希望共同参与打造智能重庆。我们甚至给自己定了一个目标，我们希望能把重庆打造成以互联网、大数据、云计算、人工智能为主的亚洲最智能的大型城市，这是我们很纯朴的一个想法。”
这里有一个概念提的很有意思，那就是阿里会作为“城市合伙人”的角色参与重庆的城市建设。
首先是智慧交通，主要技术依托便是阿里城市大脑。重庆不仅是山城，同时有两江，港口、高铁、地铁、轻轨、航空等等资源聚合起来非常具有代表性，胡晓明表示，重庆有近350万辆车，从整个城市规模来看，在中国是居前的，此外，重庆又有较好的城市升级改造基础设施，无论是摄像头还是线圈等等，当这些基础数据有了以后，加上地图、云计算和人工智能技术便能激发巨大想象空间。
“阿里已在杭州已经打造了世界上第一个城市大脑，整体把杭州的通行效率提升了15.3%，因为杭州本身的城市物理条件限制，杭州原来的拥堵指数在中国排名是非常靠前的，如何优化交通，提升整个交通的通行率是一个非常复杂的问题。我们通过城市大脑实现了交通本身的顺畅率提升15%。”
杭州作为样板案例，阿里也希望把这样的技术方案带到重庆，主论坛上，阿里云和重庆市城市管理委员会宣布第一步先共同打造重庆市公共停车智能化管理服务平台，这个平台将借助et城市大脑聚集全市实时全量的停车资源信息，进行区域泊位信息监控和预测，并结合城市动态交通信息与交警联动，提供出行规划、流量引导、停车诱导等多种服务，为政府进行区域泊位规划优化提供辅助支撑，从静态交通层面提升城市交通畅通度。预计明年能把重庆市主城区的所有停车位进行聚集，至2020年完成全市联动。
“我们希望2020年能把重庆整个停车位跟地图定位结合在一起，能够提供给所有的驾驶员、出行人员有这样本身停车位的搜索，马上可以便利付费，马上可以进行有效的就近停车，这些是我们要去做的。”胡晓明说。
除了停车场，还有机场，阿里云和重庆机场打造智慧机场的建设。在旅客分级安检、人脸识别一证通关、会员合作、机场智能营销等领域展开全面合作，提升机场智能化运行能力及旅客满意度。
据了解，重庆机场目前数据自动采集率超过了70%，例如，通过云计算和人脸识别，实现了对航站楼重点区域的人数统计和密度分析，以及针对值机和安检区域旅客的排队情况，适时的增开柜台和安全通道，减少旅客的排队时间在20%以上，可以根据旅客等候出租车的情况，及时调配车辆，可以方便旅客便捷换乘。还可以通过客流的密度分析，及时发现航站楼里边异常的人群聚集情况，以便于及时采取针对性的措施，加强现场管控，确保航站楼秩序等等。
重庆是一个制造大市，智能制造升级的背后支撑则是阿里的工业大脑。这个环节的案例是阿里和攀钢集团的合作，对钢铁产业来说成本控制也很重要，其中最重要的就是在炼钢环节成本的控制，对炼钢的原料来说会涉及到铁水，也会涉及到废钢，也会涉及到生铁还有一些活金，这些成本的投入会直接影响整个钢厂的效益。目前攀钢在西昌的一个基地一年有400万吨的钢铁产量，基于阿里云工业大脑每吨可节约1公斤原料，每年节约400万公斤的炼钢原材料合计一千多万元的成本，接下来将进行能源消耗的进一步优化以及对生产设备的稳定运行进行预测性的监控维护等合作。
另外，在未来3年，阿里云iot将联合工信部赛迪研究院、重庆南岸区政府三方打造“飞象工业互联网平台”。据悉，飞象平台预计3年内将接入100万工业设备，5年内将助力重庆4000家制造企业实现“智造”，胡晓明表示，通过该平台的应用有望把用工减少20%，把故障的停机减少50%，把产品品质提升5%以上，管理效率提升20%，所以这是我们希望在整个重庆打造的一个“飞象”工业互联网平台。
阿里在重庆瞄准的另外一个机会是汽车，重庆一年生产汽车超过300万辆，占全国产量11%，阿里在重庆跟东风小康、长安福特、长安汽车等一起合作，推进旗下alioS斑马智行系统在汽车产业的渗透，背后基于智能网联系统提供更多的地图、语音、导航、操控等增值服务。
拿下智慧城市、智能制造、智能汽车这几块大蛋糕大工程之外，在智能金融方面，跟重庆银行合作共建移动智能银行平台，实现全行的一体化数据整合，把企业的数据、理财的数据、零售的数据进行集中，提升银行内部数据运营的一体化效率，以及智慧办公。
智能服务方面，胡晓明透露盒马鲜生今年年底会入驻重庆，打造一个三公里的便利生活圈，并希望将之前与海底捞、小薇家智能披萨店的技术合作经验在重庆进行复制推广，提升服务业的水准和质量。最后，拉拢一把人才，胡晓明表示将跟重庆市一起合作打造智能人才之城，在未来三年联合重庆的14家高校，为重庆打造超过3000名以上的大数据人才。
值得关注的一点是，在技术解读环节，除了阿里云产品总监何云飞介绍当前阿里云的技术与服务优势之外，阿里云资深专家易立提到阿里云推出了区块链服务，构建在阿里云的公共云、专用云的弹性计算能力基础之上，以及可靠的存储以及安全网络互联，将为企业提供安全稳定的区块链服务。
同时支持开源区块链技术以及阿里自研的蚂蚁区块链，将进一步和合作伙伴一起构建行业解决方案，提供业务中间界，而不只是停留在技术本身，目前已经有商品溯源、供应链金融以及数字资产管理等应用落地。
智能交通的起源篇7
关键词：智能变电站；交直流一体化电源；蓄电池
作者简介：冯海洋（1973-），男，四川西充人，四川省电力公司攀枝花电业局通信自动化中心，助理工程师。（四川 攀枝花 617067）
中图分类号：tm63?????文献标识码：a?????文章编号：1007-0079（2012）30-0134-02
笔者日前参与攀枝花市米易县新建《110kV昔街智能变电站交直流一体化电源系统可行性研究》审查。参与初审的人员除笔者和两三位技术人员持反对意见外，其他大多数赞同该站直流电源采用标称电压2V、容量300ah的蓄电池一组，充电装置一套的配置方案。笔者从事直流设备检修近20年，总结和积累了一定的经验，也吸取了一些因蓄电池故障引发的输变电设备烧毁、变电站全停以及扩大为大面积停电的电网事故的教训。作为直流设备检修专业技术人员，笔者深深地知道蓄电池在变电站中的重要作用，尤其在智能变电站交直流一体化电源系统中的重要程度。
一、交直流一体化电源系统介绍
1.交直流一体化电源系统的构成
交直流一体化电源系统是为智能变电站全站交直流设备提供可靠的工作电源，其输出包括380V/220V交流电源、220V/110V直流电源、48V通信用直流电源。为了实现多种电源输出，交直流一体化电源系统包括atS、充电单元、逆变电源、通信电源、蓄电池组及各类监控管理模块。其中通信电源不单独设置48V蓄电池及充电装置，而是使用DC/DC电源模块直接挂接于直流母线，同样地，逆变电源也不使用UpS独立的充电装置及蓄电池，而是挂接于直流母线，对重要交直流负荷（如计算机监控设备、事故照明等）供电。
2.交直流一体化电源系统的智能性
变电站交直流一体化电源系统就是集交流配电、直流电源、通信电源、自动化电源、信息维护电源、视频监控、后台监控、调度数据网、综合数据网等为一体，通过智能变电站/数字化站用一体化电源系统对各子电源系统采用分散控制、集中管理模式，为变电站电源系统建立一个统一的数字化、智能化信息平台及管理平台，因此，也叫智能一体化电源系统。
3.交直流一体化电源系统的经济性
交直流一体化电源系统的构成优化了作业流程及人力资源调配，减少了设备重复配置，降低了设备投资及运行维护成本，对各电源子系统实施实现智能控制、高效管理，大大提高了工作效率，同时由于减少了蓄电池使用量，降低了对环境的污染，社会效益也有所提高。
如果蓄电池的质量非常好，容量也有足够的保障，凭着交直流一体化电源的智能性、经济性，智能变电站引入交直流一体化电源着实能够达到比较理想的效果。
二、交直流一体化电源现状
1.人们研究的主要问题
近年，对于交直流一体化电源考虑较多的论证较多的进行深入研究的主要是：站用交流电源如何可靠地实现自动切换问题；高频开关电源、直流—直流变换电源模块自主均流、稳流、稳压、整机效率、彻底消除电网的冲击、浪涌、抗干扰能力、开机软启动问题；电力专用逆变电源的直流输入、交流输入及输出三方完全电气隔离，动态瞬变、陷落及杂讯干扰等对负载设备的不良影响，过载能力，维修旁路控制逻辑，实现不间断电源在任意运行状态下闭合维修旁路开关，不影响连续供电问题。
倾向于这方面的研究论证，主要是由于商家们要想在激励的竞争中立足，必须要解决这些技术难点。
2.需要重视的问题
身为电力行业的技术人员，不仅要考虑技术问题，更重要的是考虑其安全问题。不仅要加快智能电网的建设，更重要的是努力打造坚强的电网结构。一项新技术、新工艺的运用，我们首先应考虑其安全性，其次是经济性，无论什么时候都应以“安全第一”、“预防为主”。
三、蓄电池在交直流一体化电源系统中的重要性
1.蓄电池的作用
变电站交直流一体化电源系统中，继电保护、自动装置的所有操作电源、通信及其他用直流负荷正常情况下均由充电装置提供，蓄电池处于热备用，当负荷的需求超过充电装置的额定输出时，将由蓄电池补给；电力专用逆变电源后端的负荷由站用交流电源提供，逆变在热备用状态。当站用交流全停时，蓄电池被继电保护、事故照明、自动装置、通信、监控等所有交直流负荷共享。对于220kV及以上的变电站来说，在国家电网公司《预防直流电源系统事故措施》、《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）中均要求采用双电（蓄电池组）双充（充电装置）或双电三充，蓄电池要求单只标称电压2V、标称容量300ah（一体化电源系统500ah）及以上，其安全可靠性相对较高（因此，后面只论证220kV以下的变电站）。但对于220kV以下的变电站来说，多数已经投入使用和正在设计建造及改造的智能变电站的交直流一体化电源，使用的是单只蓄电池标称电压2V、标称容量300ah的单电（蓄电池组）单充（充电装置）的配置（仅指国家电网，南方电网基本是双电双充）。
2.蓄电池故障造成的后果
站用蓄电池组是多只电池的串联回路，一只电池开路（电池内阻非常大，一般2V的电池达到几十毫欧，12V的电池几百毫欧，使电流基本无法流通，可近似认为该只电池开路），充电充不进、放电放不出，但蓄电池组端仍然有电压，实际上是充电机的输出电压，一旦交流停电，整组便无输出。
电池的容量问题不用作过多的论证，因为蓄电池容量是显性的，专业人员通过周期性核对容量试验能发现蓄电池的容量是否不足，一旦容量不足或寿命终止会及时更换蓄电池组。但蓄电池开路是隐性的，正常情况下蓄电池处于浮充运行，流过的电流为0.1a左右，充电装置为其补充充电以保证蓄电池满容量，它处于热备用状态。接近开路或开路的电池是不容易发现的，只有通过测试其内阻和大电流充、放电才能发现。交流失电时蓄电池开路意味着整个变电站的继电保护、自动装置、通信、监控等所有交直流负荷全部处于瘫痪状态。此时如遇外部故障，所有监控信息不能上传、通信中断、保护装置不能动作，轻则损坏输变电设备、重则扩大事故范围，造成大面积停电，甚至引发电网瓦解等重特大电网事故。由此可见，蓄电池在变电站直流电源系统尤其是交直流一体化电源系统中起着多么重要的作用，蓄电池故障在一定条件下会造成多么严重的后果。如果我们不解决蓄电池的安全问题，它将严重威胁电力生产的安全，影响工农业生产和供电的可靠性，给人们的生活和社会经济造成极大的危害和影响。
有人认为，目前110kV及以下的变电站都是一组蓄电池，没有出现蓄电池开路的事故，是不是有点杞人忧天。实则不是，要知道，一般的变电站只有直流负荷，且负荷电流在几安培，负荷电流不会瞬间陡增，而交直流一体化电源系统所供的负荷很多，交流失电时，蓄电池承担的负荷电流可能达到20a、30a甚至更大，蓄电池会承受冲击电流。而且，如今蓄电池生产厂家比比皆是，竞争激励，低价中标更使得一些厂家偷工减料、降低成本，蓄电池的质量和容量难以保证。况且，曾经发生过不少因蓄电池故障引发的输变电设备损坏及大面积停电事故。
事故案例：
1994年7月4日，湖南110kV酃湖变电站10kV母线遭雷击，因103号蓄电池开裂，直流电阻增大，电压降低，致保护开关拒动，开关柜火烧连营，2台主变有不同程度的损坏。
1996年11月18日，湖南110kV檀山湾变电站因10kV开关柜存在绝缘故障，因蓄电池组容量不足，一直在欠容量下运行；且熔断器上下级从幅值上和熔断时间上配合不当，最终导致了10台小车开关柜和#1主变烧坏。
1997年9月22日，河南中原油田郭村110kV变电站突然全站失电，同时由于免维护蓄电池组的#11电池内阻太高，使得蓄电池组处于有电压而无足够电流输出的状态（蓄电池接近开路）。致使郭村变电站主变保护及316线路保护均未动作，所有开关均未跳闸，35kV316线路的#4～#36杆三相导线及悬锤全部烧毁，个别电杆烧变形，由于保护拒动以至于越级到上级淄阳220kV变电站，使110kV郭工线路距离保护动作，开关跳闸，造成全部失电。
惨痛的教训告诉我们，在变电站中蓄电池容不得有半点闪失，一般情况下不会出事，但在一定条件下，一出就是大事。因此，笔者认为在智能变电站交直流一体化电源系统中使用单电单充的配置无疑是在为我们自己挖陷阱、埋地雷。多配置一组蓄电池、一组充电装置也就多投入十多万，但其安全可靠性却提高了不知多少倍。安全生产本就是“预防为主”，为何偏要“亡羊补牢”？事故教训告诉我们：在安全上不愿投入，节省的终会为事故买单。
四、确保交直流一体化电源安全可靠性的建议
《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）中有一条，“防止硅链开路造成控制母线失电”。这是因为曾经发生过这种事故才被写入“十八项重大反措”里。希望从现在做起，从预防做起，本着为设备负责，为电网负责，为社会负责的态度，建议有关部门及早把“防止蓄电池开路和容量不足造成直流系统瘫痪”写入《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）中，不要等到发生了重特大电网事故再来补救。
五、结束语
做任何事情都应该具有前瞻性，充分衡量其利与弊，尤其是电力行业，不仅要做到“可控、能控、在控”，还要做到“预控”。交直流一体化电源技术的应用也一样，它的诸多优点值得去尝试，只要我们从安全的角度去多考虑一点，择其利，弃其弊，就会多一分保障。在智能变电站交直流一体化电源系统中，既然单电单充对电网安全有着潜在的威胁，就应该放弃这种方案而选择更为安全可靠的双电双充配置。总之，社会经济的快速发展，科学技术的突飞猛进，交直流一体化电源技术日趋成熟，用于智能变电站是切实可行的，是智能电网建设发展的必然趋势。笔者相信，双电双充的配置将是确保智能变电站交直流一体化电源系统安全可靠性的最终选择。
参考文献：
[1]变电站直流故障分析及防止[eB/oL].机电商情网，2009-06-03.
[2]郑国胜，史增宏.一起因免维护蓄电池故障造成继电保护越级跳闸事故的分析[J].江苏电机工程，1998，（4）.
[3]预防直流电源系统事故措施[Z].
智能交通的起源篇8
城市是人类文明进步的重要标志,是社会物质和精神财富生产、积聚和传播的中心。社会、经济和科学技术的进步加快了城市化的进程,而城市化发展的水平又直接关系到人类社会经济的健康发展。人类社会经济的发展经历了资源经济、资本经济和知识经济三个阶段。在当前这个知识经济时代,以信息技术为代表的科技进步使我们这个时代的经济社会生活发生了新的巨大变化,信息化的程度和水平已经成为衡量城市发展综合实力和文明程度的主要指标,信息化正在成为城市一切领域进步和发展的根本动力[1]。在城市信息化进程中,数字城市成了推进城市信息化的标志性工程,这是有着深刻背景的。就社会背景而言,国家的信息化催生数字城市,解决城市面临的全球性问题呼唤数字城市,这是需求牵引;就技术背景而言,地球空间信息技术的迅速发展促进城市数字化,国家信息基础设施建设推进城市数字化,这是技术推动。数字城市正是在这样的背景下发展起来的[2]。实践表明,数字城市在推动政府管理创新和提高政府科学决策水平、提高城市信息化水平和树立良好的城市形象、开拓地理信息产业新领域和推动经济社会发展、促进全社会的文明进步和改变公众工作学习生活方式等方面,确实起到了很好的作用。但是,“数字城市”建设还存在许多制约城市信息化进一步发展的问题。其一,信息获取手段的自动化程度低,实时性差,更新慢,导致“数字城市”与“现实城市”脱节;其二,缺乏统一规划,整体推动力量薄弱,信息不能共享,系统之间不能互连互通互操作,导致重复建设,造成浪费;其三,智能化程度差,数据多但用不上,有数据但用不好,有信息但找不着,有系统但不好用,影响整体效能的发挥。造成这种状况的原因是多方面的,既有政策、体制和机制方面的问题,也有技术方面的问题。物联网、云计算和网格技术的出现,为解决“数字城市”面临的上述问题提供了机遇。怎样利用物联网技术解决对城市的实时感知和实现“数字城市”与“现实城市”无缝连接的问题,怎样利用云计算技术来解决多源异构海量数据处理的问题和增强智能服务的能力,怎样利用网格技术解决信息资源共享的问题和实现协同工作,这些都是学界和业界思考的问题。“数字城市”往何处去?由“数字城市”到“智慧城市”正是在这种情况下呼之欲出的。智慧让城市更美好,城市让生活更美好!这是全社会的心声。
2智慧城市与数字城市的关系目前,全国有一百多个城市都在建设“数字城市”基础地理空间信息共享平台,许多城市依托数字城市基础地理空间信息共享平台建设的电子政务已投入使用,东部沿海城市启动了数字城市的全面建设。与此同时,智慧城市的理念和规划也纷纷推出,这就涉及到智慧城市的理念、特点及其与数字城市的关系。
2.1智慧城市的理念智慧,指对事物能认识、辨析、判断处理和发明创造的能力,或指学习、记忆、思维、认识客观事物和解决实际问题的能力,其核心是思维能力。而这就必须具备更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化服务等智慧的要素。智慧城市,简单地说就是让城市更聪明,本质上是让作为城市主体的人更聪明。它是通过互联网把无处不在的被植入城市物体的传感器连接起来形成的物联网,实现对现实城市的全面感知,利用云计算技术对感知信息进行智能处理和分析,实现网上“数字城市”与“现实城市”的无缝连接,并发出指令,对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持。
2.2智慧城市的特征智慧城市“智”在哪里?这是大家非常关心的问题。关于这个问题,目前众说纷纭,但还是可以归纳为以下六句话[3],即透彻感知、全面互联、深度整合、协同运行、智能服务和激励创新。这6个方面中的每个方面都是十分重要的。没有对现实城市的全面、综合透彻感知和对城市运行的各种信息系统的实时感测,就不可能有面向现实城市的正确判断和决策;没有无所不在的传感器的全面互联并实现感知数据的智能传输和存储,就不可能发挥透彻感知的后续作用;没有对多源异构空间数据的深度整合,就不可能从海量数据中获取知识,也不可能提供一致性数据服务,信息共享将成为一句空话;没有基于网格环境的城市各个要素、单元和系统及其参与者的组织和高效的协同运行,就不可能达到城市运行的最佳状态;没有云计算这种新的智能服务模式,就不可能为人们提供各种不同层次、不同要求的低成本、高效率的个性化服务;没有激励创新机制,就不可能为政府、企业和公众提供科技和业务创新及寻找新的经济增长点的实验平台,也就不可能为城市经济社会发展提供源源不断的动力。
2.3智慧城市是数字城市的演化智慧城市与数字城市两者一脉相承。数字城市是城市的数字化,智慧城市是数字城市的智慧化,是数字城市功能的延伸、拓展和升华。这里,使用“演化”一词是采用隐喻方法,以达尔文的“生物进化”隐喻数字城市的科学演化、技术演化和工程演化[4]。在科学层面上,数字城市可以理解为“现实城市”(存在物)的“数字空间”,而智慧城市则可视为“数字城市”的“智能空间”,其科学目标是实现由数字到信息再到知识的转化;从技术层面看,智慧城市是数字城市的物联化、智能化,是现实物理世界、互联网虚拟世界与物联网智能世界这“三个世界”的无缝连接、相互叠合构成的面向未来的全新城市形态;从工程角度看,“现实城市”建设、“数字城市”建设和“智慧城市”建设都属于工程活动的范畴,由“现实城市”工程到“数字城市”工程再到“智慧城市”工程,本质上是工程演化过程。城市建设的科学演化、技术演化与工程演化是相互关联的。所以,智慧城市与数字城市既有连续性又有差异性,数字城市是数字化的城市,智慧城市是智慧化的城市,数字化是基础,智慧化是灵魂。当然,这并不等于说只有建设好了数字城市才能建设智慧城市,正像有的学者认为的那样,智慧城市与数字城市具有并行性,所以智慧城市也可以称之谓智慧数字城市[5]。
3数字城市如何向智慧城市演化实现数字城市向智慧城市的演化,首先要有一个总体解决方案。如图1所示,智慧城市的总体架构由智慧基础设施层、智慧服务公共支撑层、智慧服务层和智慧服务应用层等组成。图1智慧城市总体架构由智慧城市的总体架构可知,实现数字城市向智慧城市的演化有以下3个关键技术。
3.1传感器网与物联网感知感测技术传感器网与物联网技术,是智慧城市实时获取现实城市各类信息的基础。包括天基、空基、地基、海基的传感器网获取的地理空间数据,连接被植入城市物体和运行信息系统的传感器形成的物联网获取的感知、感测数据,通过互联网传输到智慧城市云计算中心进行整合处理并存储管理。没有实时、动态的现实城市的海量数据,智慧城市就成了无源之水、无本之木。所以,网络与传感技术把数字城市与现实城市紧密联系在一起。
3.2云计算技术云计算是智慧城市海量数据处理的智能平台,对上提供虚拟支撑,包括计算虚拟化和存储虚拟化。云计算是一种新的计算模式,它通过虚拟化技术把计算资源、数据资源等管理起来,组成一个庞大的资源池,并将其作为服务通过互联网传输给用户。“云”就像是一个“发电厂”,只是它提供的不是电力,而是计算机的计算、应用和管理能力的服务。只要通过网络进行连接,并得到授权,你就可以使用这些能力和资源。
3.3网格技术网格(Grid)指第三代internet,或下一代web。不同于internet和web,Grid的特点是:资源的范围更加广泛,具有很强的分布性、更复杂的异构性;共享更具目的性,引入了虚拟组织(Virtureorigion,Vo)的概念,而且具有动态性和可伸缩性;强调协同解决问题的能力以及服务的有序性和可控性。对于智慧城市而言,网格技术主要解决4个问题:其一,系统集成,指已建(或历史遗留)分布异构城市空间信息系统的网格化集成,实现已建系统的互联互通互操作;其二,信息整合,指多源异构地理空间信息的集成、融合与同化,从而从海量数据中获取知识,提供无缝连接的一致性城市地理信息服务;其三,资源共享,指广义信息资源共享,即一切都是服务的理念,如DaaS(数据即服务)、SaaS(软件即服务)、KaaS(知识即服务)、paaS(平台即服务)等等;其四,协同工作,指网格上多个节点协同运行,共同解决城市重大而复杂的问题。这些问题正是由数字城市到智慧城市必须解决的。可以肯定地说,传感器网与物联网感知感测、云计算和网格等技术的发展必将让城市更加智慧。
智能交通的起源篇9
关键词：网格；智能；服务；网格调度
0 引言
随着现代信息化技术的不断推进，网络技术有了一定程度的提高，但各种服务器之间因缺乏有效的联系而形成实际上的“资源孤岛”，众多有用的信息资源被封存于存储设备里面而无法实现资源的有效共享与交流。实现各种资源的有效共享，解除“资源孤岛”现象，成为了新一代网络建设的出发点。
出现资源孤岛现象，其原因在于没有统一的平台，缺乏统一的技术标准。本文将利用被称之为继internet、web(worldwideweb，www)技术之后的“第三代互联网技术”的网格技术与智能来实现资源的有效共享，并为网络用户提供方便而高效的服务。
1 网格
1．1 网格的概念
网格(Grid)是一种新技术，也是一种新思想。“网格”这一术语的思想源于日常生活中公共设施的应用，伊恩・福斯特出版的著作中最早将它称之为“网格”。
网格所具有的特征主要有两方面：其一，不同群体使用不同的名词来称谓它；其二，网格的精确定义和内容还没有固定，而是在不断变化。学术机构和科研组织研究或使用“网格计算”已有一段时间，但是企业使用网格计算并从中获益才刚开始，网格需要标准协议、支持技术、工具库和产品才能逐步产业化。网格技术从提出到现在已有十多年时间，与网格相关的技术也日益完善，但至今仍没有―个确切的概念来定义网格。
由于网格处于动态发展的过程中，所以目前还没有一个被普遍接受的定义。网格计算研究的先导ianFoster给网格下的定义是：网格计算是动态多机构虚拟组织中的一个协调的共享资源和解决问题的过程。ianFoster认为网格必须同时满足以下三个条件：
(1)在非集中控制的环境下协同使用资源；
(2)使用标准的、开放的和通用的协议和接口；
(3)提供非平凡的服务。
网格是一个集成的计算和资源环境，网格能够提供资源共享，实现应用层面的连通。网格技术利用现有的网络基础设施、协议规范、web和数据库技术，将孤岛信息转换成一种随处可得的、可靠的信息资源，为用户提供一体化的智能信息平台，创建一种架构在oS和web之上的基于internet的新一代网络信息平台。而网格用户看到的网格是一个单一的大规模虚拟信息库，不需要对数据在网格内的位置和数据组织付出额外的关注。
1．2 网格的本质和特点
作为新一代网络计算与应用技术，网格的本质不是它的规模，而是充分利用互连网络中的软硬件资源，支持广域环境上的计算、数据、存储、信息和知识资源的共享、互通与互用，消除资源孤岛，以较低的成本获得高性能。
网格的目标是将地理上分布的、系统上异构的多种计算资源通过高速网络连接起来，协同解决大型应用问题，进行广域信息资源的分布共享，最终把整个因特网构成一台超级虚拟计算机。网格需要为用户提供统一的编程与应用接口，屏蔽硬件边界、进程通信和同步的复杂性，为用户提供单一的虚拟机器。
网格的特点：应用成本低；资源有很强的分布性；资源具有较大的异构性；没有形成公认的协议标准；网络资源具有自治性、动态性和扩展性。
最终，除了一台摆在桌面上的计算机外，用户将觉察不到对其他计算机资源的使用，因为系统有了通过网络延伸并获得任何所需计算资源的能力。
1．3 网格的发展历程与体系结构
网格是应用需求的产物，它起源于分布式高性能计算，后来经历了异构计算、元计算到网格计算三个阶段。目前，网格研究主要集中在资源共享和协同计算上。网格的基本模式是将地理上分布、异构的计算和存储资源以及昂贵的仪器设备通过高速网络连接起来，形成网络。这样，网络不仅支持科学计算，而且综合了对科学计算、信息服务、事务处理、信息交流等种种业务的支持，既解决计算密集型的重大挑战性的问题，同时构成电子商务、数字政府、远程教育、远程医疗、数字图书馆等新型应用的基础。在未来20年，计算网格将像电力、煤气、自来水等网络一样成为人类社会的基础性设施，人们能够方便地获得计算能力、数据处理能力以及宝贵的数据和信息。
网格是一个整体的概念，网格体系结构是网格系统的骨架，网格体系结构的作用在一定程度上就是对网格的解剖。一般说来，网格体系结构给出了网格的基本组成和功能，描述了网格各个组成部分的关系以及他们继承的方式或方法，刻画了支持网格有效运转的机制。
网格体系结构并不是一成不变的，它随着网格技术的不断发展和成熟，经历了从五层沙漏结构到开放网格服务体系结构(oGSa)再到web服务资源框架的三个发展阶段。
2 智能概述
著名agent理论研究者wooldrtdge博士认为：智能是一个能在特定环境中采取复杂自治行为的计算机系统。从应用角度看，智能就是能自动执行用户委托任务的计算实体。换句话说，智能agent是代替人去完成某种特定任务，是作为人的身份出现的。通常由软件构成，它与过去等待人的命令而动作的软件不同，它可以自己决定实施何种行为，自发地行动。
智能技术是分布式人工智能领域的一项内容，其目的是为了减轻人们工作的负担，提高工作效率。通常智能是指在特定运行环境下，能够自主运行的实体。它的根本特性就是代表某人或者某事物行事。
一个典型的智能一般具有以下特征：
授权(Delegation)执行用户授权任务。
通讯技能(CommunicationSkill)通过一种通讯语言与用户交互，以接收任务授权指令，通知用户任务的状态和完成情况。
自(autonomy)运行中无外来的直接干预。
监控(monitoring)为了自主地执行任务，需要监测它的执行环境。
激励(actuation)需要能通过一种激励机制来影响其自主执行环境。
智能性(intelligence)需要能解释被检测到的事件，以便为其自主执行做出合适的正确决策。
3 面向网格服务的智能技术
2006年6月，网格研究的先行者――美国阿因国家实验室的ianFoster等人结合webService技术提出了开放网格服务体系结构(oGSa――openGridServicearchitecture)。在oGSa中一切都是服务，计算资源、存储资源、网络、程序、数据库等都用服务来表达，网格技术的共享特性在oGSa中表现为服务的共享。从资源到服务，各种各样的广义资源统一表达，十分有利于灵活、一致、动态的共享机制的实现，使得网格环境中的分布系统管理有了标准的接口和行为。
在网格环境中引入智能技术的主要目标就是为了更好地为网格用户提供方便快捷的服务，准确及时地为网格用户提供所需的资源，满足用户的需求。
网格环境下的智能技术的应用主要分为两部分：一是单一的网格智能服务器；二是网格环境下的多智能技术。
3．1 单一网格智能
网格智能不同于网络环境下的服务器，网格智能主要的工作是为网格用户寻找最优的可用资源，从而把用户提交的请求交给那个可用的资源来完成，而这个过程对于网格用户来说是完成透明的。
网格智能的一个具体任务的执行过程如下：①网格节点提交一个包含参数的任务给网络资源服务器，这些参数包括需要的计算量、存储量和完成任务截止时间等。②网络资源查询信息服务器有哪些资源可用，信息服务器列出一张可用资源表。如果没有可用资源，网络资源通知网格节点无资源可用。如果有资源可用，网络资源为用户选择合适的资源，并把任务通过其内部的任务管理模块交给资源提供者。③网络资源提供者完成任务并把结果提交给其内部的任务管理模块，网络资源最后把结果交给用户，任务完成。
网格智能在进行任务调度时，依据平衡策略和由环境监测所传送来的信息，接受、分析信息和决定网格服务与其任务的调节行动。由于智能是网格环境中的关键实体，所以对智能采用了冗余机制以应付单点失败情况。也就是说，网格智能由主和从组成，在网格环境中运行时，只有其中一个来具体负责任务的调度，而另一个仅与主保持关联，随时准备转换为主以应对原主的失败。一旦主失败(如其中某接口“抛锚”)，从马上被触发，并立即检测和确认这一失败，然后尝试与主通信或者向信息库请求信息，最后主关闭虚拟接口，并把主控权交给从。主、从间共享一个公共信息库，以保证网格环境中的资源同步。
3．2 网格环境下的多智能技术
网格环境下单一的智能技术适用的范围较小，适合于一般小型的局域网格――如校园网格、社区网格、企业网格等。在地理位置分布较广的大型网格中，单一的智能技术就会明显地显出其局限性。为了克服单一的智能的局限性，引入了多智能技术。
网格环境下的多智能技术，在整个网络环境中存在多个智能，每个除了具有单一智能的功能以外，还通过其特定的网格接口与其它的进行通信。为了保证各个高效地为网格用户服务，当一个网格用户提出的请求在本地的智能中无法找到合适的资源时，本地的智能会通过一定的消息传输机制，将请求发至其余远程的智能，在这些智能中寻找合适的资源为网格用户提供服务。如果在本地的智能中可以找到合适的资源为网格用户服务，那么本地的智能将不会请求其余的智能为本地的网格用户服务，以确保网格服务的高效率。
智能交通的起源篇10
关键词：物联网；智能电网；变电站；技术架构；应用方案
中图分类号：tp391文献标识码：a文章编号：2095-1302（2015）06-00-03
0引言
智能电网就是电网的智能化。物联网技术可用于智能电网的发电、输电、变电、配电和调度等多个环节。构建智能电网需要引用最先进的技术，包括感知技术、网络通信技术、智能决策技术、自动控制技术以及能源电力技术等，并将它们紧密结合起来，形成一个相互协调的有机体系。智能电网的建设与发展离不开以下几方面因素：双向、高效、实时的通信网络架构；智能化、精细化的管理及决策；准确、智能的数据采集与控制[1]。然而，目前智能电网建设尚在起步阶段，如何从物联网技术的角度审视智能电网的功能需求搭建智能电网的系统组成结构，尚待进一步深入研究探讨，尤其智能配电站这个环节至关重要。物联网是一个形式多样、涉及社会及生活各个领域的复杂系统[2]。本文基于物联网在智能电网领域的应用为背景，讨论分析智能电网的功能需求和系统功能组成，作为应用案例提出一种智能变电站解决方案。
1智能电网功能需求分析
对于面向智能电网的物联网应用，主要目的是使电力系统生成环节的信息化得到有效提高，同时提高自动化程度[3]。智能电网是相对传统电网的升级和跨越，目前还没有一个明确的定义，但它代表了电力系统的未来发展方向，强调的是“坚强”和“智能”两个基本内涵。以坚强为基础发展智能化，就是以能够防御多重故障、防止外力破坏、防灾抗灾的坚强网络架构为基础，以现代通信技术平台为支撑，以大数据分析智能决策控制为手段，将覆盖所有电压等级的电力系统（包括发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节）实现电力流、信息流及业务流的有机融合。也就是说，具备智能电网性能的电力系统需要涵盖指向家庭用户、公共用户以及工厂用户传输电力的各种电力网络，并能兼容各类电源和用户的接入与退出。智能电网全景视图如图1所示。
智能电网作为能源输送和配置的重要平台主要应在以下几个方面凸显智能化。
（1）作为电力系统，应能够坚强可靠：①全面支撑特高压交、直流输电网络，服务于大范围的资源优化配置，节约有效装机容量；②适应并促进清洁能源的发展，利用大容量储能技术，使清洁能源成为更加经济、高效的能源供给方式；③实现高度智能化的电网调度，做到在线智能分析、预警和决策，实现交直流混合电网的精益化自动控制；④实现高效、灵活、优质的电力配送，具备接纳分布式能源系统的接入能力。
（2）对于用电客户具备综合服务能力，能够实现电网与用户之间的实时互动：①借助双向供电技术，实现电源、电网、用户协调互动营销；②完善需求侧智能管理，改善电能质量。例如，采取分布式电源、智能电表、分时电价等手段平衡电网负荷，节约电量消费；③具有电动汽车充放电机制和配套的基础设施网，为智能建筑、智能家电、智能交通等领域提供电网的综合服务。
（3）在信息处理方面，应能够实现电网管理的信息化和精益化，实时评估电网的健康状态。智能电网覆盖电网各环节通信网络，信息通信是智能电网的神经系统，因此应具备利用大数据、云计算技术、信息融合技术以及可视化技术等对信息资源进行集中管理、挖掘、分析、反馈的智能决策系统，为电网数据的分析与处理提供一体化的管理手段。
（4）在网络安全方面，基于智能电网的网络更广、交互更多、技术更新、用户更广的基本特征，应形成智能电网下的信息安全体系体制，确保智能电网业务系统的稳定运行，保障电网业务数据安全。
总之，将物联网技术应用于智能电网领域，通过有效整合电力系统基础设施、通信网络设施等资源，实现电力系统的电力流、信息流及业务流的一体化融合，优化资源配置，以充分满足用户对电力的需求。
2电力物联网系统的组成
将物联网技术应用于智能电网建设，就是在电力生产、输送及消费各个环节，部署具有感知能力、计算能力和执行能力的感知设施，采用标准协议通过电力系统数据通信网络，实现信息的安全可靠传输、协同处理、应用集成。为简单起见，把这种面向智能电网的物联网简称为电力物联网。依据物联网的体系结构，电力物联网可分为感知层、网络层和应用层3层。
（1）感知层。感知层主要通过部署各种新型微机电系统（memS）传感器、嵌入式智能传感器、智能采集设备等实现电力系统相关信息的识别和采集。
（2）网络层依托电力信息通信网如电力无线宽带网、无线传感网、光传输网、公共通信网络等，实现感知层和应用层之间的电力信息传输。
（3）应用层主要采用智能计算、模式识别等技术对感知层所感知的数据信息进行综合分析和处理，实现智能化决策、控制和服务。
依据美国能源部关于智能电网架构设计方案，智能电网主要由输电自动化、系统协同与态势评估、系统运行调度、配电自动化、可再生能源接入、能源效率、分布式发电与储能、需求参与信号和方案，以及智能家电9大部分组成。图1给出了一个从电力产生一直到被传送到终端用户的过程。首先，由发电厂（包括煤电、水电、核能、太阳能、地热及风能等）将电力生产出来。为了减少远距离传输所产生的线路损耗，一般是生产和传输高压电（110kV～400kV）。然后通过分发网络传送给终端用户。分发网络的特性在于其是层级结构的电网，高压线与（初级）变电站相连并将电压由高压降低至中压，中压进一步通过二次变电站降至低压。一般通过一次变电站通常减少40kV～60kV，线电压慢慢降低直到达到用户变压器的要求，或通过二次变电站达到380/220V。在变电站经过一连串的变压后，将电流从电力源头传输至每个最终用户，并在终端用户处利用智能电表监测电力的使用情况，或完成其他功能。例如，在控制中心通过数据分析工具、智能决策系统实现资源优化配置。显然，智能电网是一个庞大复杂的物联网综合应用系统。
从电力物联网的组成来讲，有多种智能电网网络架构方案，可以实现对发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节的智能化。目前，电力物联网可以设计实现的典型系统为：①在电力生产环节，建立风光储联合发电厂微气象监测系统，保证水电站安全运行的大坝监测系统、发电机组状态监测系统、火力发电站的烟气排放监测系统等。②在输配电环节，建立输电线路在线动态监测系统，杆塔安全防护系统，高压电气设备温度在线监测系统，智能变电站综合自动化系统，包括二次变电站的监控和变电站状态检修、智能巡检系统等。③在用电侧，建立智能用电服务系统包括智能计量、智能用电小区服务系统、电动汽车智能充放电服务网络、用电信息采集以及电力资源管理系统等。然后，再将这些智能化系统综合集成，即可实现智能电网的基本功能。
3智能变电站解决方案
在电力物联网中，智能变电站具有举足轻重的地位。智能变电站是一种新型变电站模式。智能配电网系统的关键技术主要包括配电自动化技术、配电网自愈控制技术、智能配电网调度技术等，只有综合各项关键技术的应用，才能实现智能配电网系统的功能建设[4]。其智能化水平主要体现在一次设备智能化、二次设备网络化、信息交换标准化等方面。变电站只有更加自动化、智能化，才能满足电网的智能化需求。
智能变电站相比结构简单且使用常规型电源和互感器件的传统变电站来说，在技术架构上需要进行重大改变，例如用电子互感器和智能一次设备替代传统互感器和传统一次设备等。从系统功能实现的角度，依照ieC61850标准可以将智能变电站系统分为站内逻辑控制层（简称站控层）、间隔层和过程层（也称设备层）以及网络通信系统几个部分分别予以实现。一种智能变电站网络组成结构如图2所示。
图2智能变电站系统网络组成结构
3.1站控层
站控层是变电站的主要控制系统，包含变电站就地操作后台系统、外部数据交换接口和通用功能服务系统、安全保护系统等，实现电网运行数据的全面采集（SCaDa）和实时共享，支撑电网实时监视控制、防误闭锁、电压无功控制、区域安全稳定控制和信息管理等相关功能，做到一次设备智能化、二次设备网络化、信息交换标准化、运行控制自动化。站控层主要包括主机、操作员工作站、远程网络通信设备、网络通信记录分析系统等。在人与计算机相互交叉与联系的平台内，站控层提供管控中心、设备中心、检测中心及管理中心之间的数据传输。从过程层到管控中心均采用统一的ieC61850规约进行信息交换，以统一标准实现变电站内、外的信息共享。
3.2间隔层
间隔层主要包括继电保护装置、系统测控装置、稳控装置、计量装置、合并单元等二次设备。间隔层实现的功能主要包括：①对一次设备的保护控制；②采集、汇总本间隔过程的实时数据信息；③本间隔层的操作闭锁；④进行数据分析、信息反馈、故障处理；⑤与过程层进行通信等。以110kV智能变电站为例，在二次设备网络化配置中关键是保护装置、测控装置以及交换机的配置。
（1）保护装置，主要包括：①110kV母线保护；②110kV母联与分段保护；③主变压器保护。这种方式主要是让变压器保护能够实现直接采样，经GooSe网络就可以传递失灵保护跳闸的控制命令，进而执行跳变动作。
（2）测控配置，按照ieC61850标准及要求对测控装置进行建模，使其具有自描述功能，且能直接与站控层设备进行通信。
（3）交换机配置，除了配置站控层监控交换机、网络交换机之外，主要是间隔层网络交换机的配置。实际中应根据设备室及不同的电压等级，配置不同数量、不同用途的间隔层交换机。
3.3过程层
过程层是智能变电站的主要工作区间，包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及所属的智能组件，以及独立的智能电子装置。因此过程层也可称为设备层，主要完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。过程层由G00Se网络层和采样值（SV）网络组成。智能终端设备采用集中化系统管理，集中化系统位于网络控制中心。过程层设备通过过程层总线和间隔层设备相连接，并通过GpS授时信号产生系统的同步时钟信号。
3.4通信网络系统
通信网络的任务是完成变电站自动化系统内部及与其他系统之间的实时信息交换。智能变电站内的设备，如智能终端、包含装置、测控装置、校时系统等通过以太网实现信息交换。后台与间隔层装置之间通过mmS网通信，过程层与间隔层装置之间利用GooSe网络传递状态量、跳合闸命令，以实现全站信息的网络化传输。站控层网络可选用成熟方案（国外单环网，国内单/双环）；过程层网络可根据实际情况确定网络拓扑结构。
以110kV智能变电站为例，根据ieC61850提供的通信系统解决方案，站控层采用双星型冗余以太网方式，主要传输mmS与GooSe报文。在逻辑上，站控层内部、站控层与间隔层之间均设立数据交换接口。间隔层采用以太网（双星型冗余），主要传输mmS或GooSe报文。过程层采用星型以太网，并冗余网络配置，主要传输GooSe报文。这种方式不但可以节省二次电缆，而且可实现设备、网络的在线监测。
4结语
基于物联网技术构建电力物联网有多种技术方案可供选择。建设智能电网的关键是技术方案的选择与设计。在智能电网中，变电站掌控变压器的运行和变压器、断路器、电子式互感器、自动开关以及电涌保护器等。因此，智能变电站的应用方案成为电网智能化的核心问题之一。这种电力物联网应用方案的优势在于：①能够处理调度计划和跨区能量传输中的不确定性；②方便接纳可再生性能源；③有效优化输配电网络的传输容量，满足对电能质量和可靠性的需求；③对电力系统运行中不可预见的突发事件应急处理。当然，影响智能电网性能的技术要素非常之多，本文仅是对智能电网中智能变电站的解决方案进行了一些讨论，希望以此为物联网应用领域的拓展、构建电力物联网提供参考。
参考文献
[1]周来，孟祥萍，张本法，等.智能电网通信与信息管理系统核心问题研究[J].计算机技术与发展，2015（4）.
[2]刘化君.物联网体系结构的构建[J].物联网技术，2015，5（1）：78-80.