智能电网的前景篇1
关键词：智能电网；智能电表；电力系统
中图分类号：tm933文献标识码：a文章编号：1009-2374（2013）31-0095-02
由于我国是发展中国家，将不断地开发消耗能源和资源，为了实现我国资源节约型社会的建设目标，节约资源是我国可持续发展的重要之路。从2012年开始，开始在全国范围内推广阶梯电价和分时供应这一举措，为保护能源及合理的电力消耗等作用带来的划时代意义，同时是促进节能环保的一个重要的手段。目前，我国的智能电网建设飞速发展，同时引起智能电表越来越受到人们的关注，智能电表具有功能非常现代化，具有远程抄表、远程控制等功能，进一步提高了用电管理和服务水平，在其强大的功能上传统的电能表是无法比拟的。因此，对智能电网应用智能电表的作用分析以及前景的展望是十分重
要的。
1智能电网中的智能电表简述
行业专家和学者提出了智能电表的概念即互联网技术和集成电路和其他电子设备组成的计量应用。在现时期，我国对智能电表的理解仍然没有达到与国际其他国家统一，各个国家基本都是根据智能电表具体特点而定义的，我国的智能电表的定义基本是：一种以微处理器为核心，具有存储测量信息功能，并且能够实时分析并且处理仪器的测量结果。国家电网对智能电表的概念做了如下总结：即从数据测量开始，数据经过处理，电子通信和其他结构单元，具有计量电能、数据信息处理、自动化的实时控制功能，并且具有信息交换功能，可以看出，我国对智能电表的定义充分地概括了其强大的功能及性能。目前，我国由于智能电表的发展应用和持续完善，它的功能比仅仅是单一的能量测量作用要大得多，结合目前国外和国内对智能电表的概述，现在，对智能电表进行更加全面系统的论述为：智能电表主要是为了适应智能电网发展需求，利用微处理、互联网、电子通信等核心技术，通过数据检测、处理和通信单元结构与电力数据测量，实现双向电能计量，实时电能质量监测，多种计算费率时段以及远程控制等综合功能的智能型仪器仪表。
2智能电表在电网中的作用分析
2.1费用核算
由于智能电表可以实时和准确地进行计费信息处理，使能源成本的复杂过程更加简单化，从而简化了平常的会计处理过程。以此同时，电力市场在当前的经济系统的背景下，工作人员通过智能电表的及时使用，快速地转换能源，以后有很大的可能实现自动化的切换。同时，用户可以利用智能电表的进行能耗数据和相关的计费信息分析，以更好地去节约能源，所以智能电表发挥作用是将工作流程简单化，从而进一步促进电力公司与用户的和谐
关系。
2.2配电网络实时状态估测
由于受很多因素的影响使各个分销网络数据信息测试不够准确，追究其根本原因是信息网络模型建设，变电站的高压侧载荷估算值等综合处理后的影响。使用户端处增加测量点，可以减少负载数据损失和网络信息更加及时，将准确和有效的方式进行计算传递，避免了超负荷的电力设备运行和降低电力质量的情况发生。以此同时，将这些数据进行整理，可以实现为止数据的估计测量，将对已得到数据的准确性进行监测。
2.3电力需求侧相应
电力需求相应主要包括以下两个方面：价格调控和载荷控制，其实本质是对用户用电负荷能力进行有效控制，以便更好地分布电力资源的目的。价格控制具体包含以下内容：限时定价、峰值电价和分时电价，这样的方法将满足不同人群和不同电力用户的需求，短期消费需求高峰负荷控制是由网络调度人员负责，根据实际网络运行情况，通过远程命令来访问或断开过载大，最终达到控制电力不超负荷工作。
2.4管理作用
能源利用效率的监管和控制。智能电表可以为使用电能的用户提供有关信息，帮助广大用户可以有效地降低能源消耗，使剩余能源应用到需要的地方。通过使用分布式发电设备的用户，可以提出有效、合理的发电和用电建议，以更好地帮助用户取得最大的利益。
用户能源管理。随着智能电表不断提供的信息数据，在能源管理系统上创建用户服务功能的板块，针对不同类型的用户提供不同的能源服务，达到最低消耗的能源控制目标，这样一来会最大限度地减少能源损失，达到节约能源的作用。
智能电表的管理维护。这些措施主要包括以下内容：实施电表资产管理，定期反馈电表使用情况，电表数据库的升级，安装电表和使用管理制度，确保智能电表的信息和用户信息正确地保存在指定的位置，并积极宣传推广。
2.5远程监控及非法用电检测
通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载，而且还对部分电力用户进行强制监督，电力公司通过使用控制开关按钮，远程控制一个特定的过载，智能电表能随时检测打开电表箱，使电表的软件更新升级，如果出现私自改线等现象，可以及时发现该情况，通过获取大量的仪表数据进行比较分析，是能够准确地检测私自篡改线路的情况，此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。
3智能电网中智能电表的应用前景展望
我国在快速发展的时期就已经在应用智能电表了，而且智能电表的应用规模也比较大。我国电力公司对于智能电表的投入力度也是比较大的，最开始智能电表的投资就达到了十亿人民币之多，这还仅仅只是开发和研究的第一阶段。随着我国对于智能电表的广泛应用，我国也制定了智能电表相关的法律和法规，我国电力公司已经预测了在2015年左右，我国将会基本完成全面的智能电力管理模式。虽然目前来看，智能电表的各方面功能已经成熟，但长远的眼光来看，改进的空间依然很大，具体包括以下两个方面：
3.1接口一体化
在未来的一段时间内，电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作，需要很大的人力和物力资源来协调工作，广泛地推广应用智能电表势在必行，必要对目前的安装检测模式进行变革，最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱，在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作，大大增加了测试的时间，而且占用太多的资源和管理成本，从而影响运营效率，导致过多的接口设置复杂，不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此，要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的，这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。
3.2功能设置模块化
为了适应我国未来大规模的智能电网建设，满足电力用户不断增长的要求，智能电表必须支持更新和写入的功能和服务功能需求，模块化的功能是目前最基本要素，不断地对智能电表功能进行优化设置。在使用过程中，依照智能电网中智能电表的功能和需要解决问题方案进行远程设置，使实际操作过程和修改所有功能作为一个独立的程序，实现彼此独立地避免彼此之间的干扰，这是确保智能电表运行的安全性和可靠性保障环节，从而不断地增加智能电表，这样即使电网规模的扩大了，用户也并不需要更换智能电表。
参考文献
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[3]胡年平.智能电表在低压电网故障抢修的应用探究[J].世界电子元器件，2011，（6）.
智能电网的前景篇2
【关键词】智能电表；智能电网；应用现状
我国在不断推进智能电网建设，智能电表有着越来越大的市场需求量，在很大程度上推动了电网的发展。过去采用传统的智能电表，用户缴费之后，在电表中输入，才可以进行供电，并且用完了电表中的电量，会自动拉闸断电，这样就有着比较繁杂的程序，对电力的正常供应造成影响。而采用新型智能电表，就具有更多的智能化功能，有着更大的容量和更强的可靠性，促使智能电网获得更好的发展。
1智能电表的功能
一是双向计量：智能电表最为突出的一种功能就是双向计量，智能电表可以分析判断实时电价，结合经济最优原则，来将科学的购电计划提供给客户。另外，还可以将用电情况反馈给客户，促使人们投资于那些经济环保的设备，对电费支出进行减少，鼓励客户对那些高效低碳储电设备进行安装，如风能、太阳能等，促使节能降耗以及经济环保的目的得到实现。将智能电表的双向计量功能给利用起来，可以促使用户的用电量以及能源消耗得到较大程度的节约，提升经济效益和社会效益。
二是双向通信：双向通信指的是将通信模块内置于智能电表中，可以促使数据中心和通信网络之间的双向交流得到实现。电力企业将智能电表的双向通信功能给利用起来，将有效信息提供给客户，让客户对其自己判断和选择，并且结合自身需求来调整用电方式，同时还可以向客户及时转发用电情况以及电价调整信息，促使客户对自己的用电水平进行了解。
三是支持浮动电价：编译功能也是智能电表所具备的，可以促使电能计量的准确度得到有效提高，另外，还可以对数据进行测量和储存，实时电价浮动也是其所支持的。这样就可以结合既定的时间差来对各类电量和电能进行测量和储存，还可以促使电力企业实时电价的计量需求得到有效满足。
2智能电表在智能电网中的应用
一是电费结算和信息处理：通过调查研究发现，传统电表在电费结算和账务处理方面，有着较为复杂的流程，容易有混乱、错漏出现于数据或者信息上，对供电企业的工作效率造成了不利的影响。而智能电表可以对传统结算过程中的复杂流程进行简化，促使费用结算和信息处理更加的准确和实时，实现工作效率和服务质量提高的目的，客户又可以准确及时的对相关的能好信息以及账务信息进行获取。
二是估计配网状态：目前在对用电信息进行获取时，往往是结合负载估计值、网络模型以及变电站的高压测量来进行，这样就无法获取到准确的配网分布信息，有着较大的负载，容易出现一些错误。而通过应用智能电表，就可以科学估计配网状态，对负载量以及其他信息进行准确获取，对那些电能下滑或者电力设备负载过大等问题及时发现，避免出现一些不良后果。
三是科学进行用电管理，减少浪费：将智能电表应用过来，可以将用电相关信息提供给客户，并且结合客户用电情况，来进行用电管理系统的构建工作，提高服务的质量，客户用电需求既可以得到满足，又可以促使浪费现象得到有效减少，这样经济效益和社会效益就可以得到较大程度的提高。让客户来对自己的阶段用电情况充分了解，对不良的用电习惯进行改善，对那些电源消耗异常情况或者设备故障情况等及时发现，养成一种良好的习惯，节约用电。在此基础上，供电企业也可以将一系列的先进技术给利用过来，对新产品进行开发和使用，促使用电管理水平得到提高。
四是对电网负荷量进行分析，促使预测和能效管理更加科学：利用智能电表，可以将水、热、气等信息给获取到，更好的分析负荷，并且进行科学预测和能效管理。供电企业结合时间变化，来综合分析相关信息和负荷特性，对总的峰值需求和总能耗需求进行预测。同时，向客户反馈智能电表的信息和预测结果，用户结合自身需求，来合理调度用电，促使能源消耗得到最大程度的降低，扩大电网和用户的利益。
3我国智能电表的发展方向
随着时代的进步和信息技术的发展，智能电表将会获得更快的发展。目前，抄表和付费的快捷化是智能电表的主要体现，还需要不断努力，才可以实现真正意义上的智能电表。智能电表的最大特点就是交互，而管理则是信息交互的关键，更加便捷和人性化的进行管理。
智能电表将功能模块化设计给应用过来，只需要对部分功能模块进行更换，就可以升级换代整个电能表，不需要对整个电能表进行更换，这样就可以有效解决过去那种成批调换或者淘汰的问题。另外，因为功能模块化和结构标准化，供电电管理部门在对电能表进行选购时，就不需要对某一家产品过分依赖，更加规范的研制和开发电能表。故障模块可以通过现场或者远程来升级更换，那么维护费用也可以得到节约。
智能电表网络化的实现，可以实时采样和存储各种场合的电能数据，并且通过有线或者无线网络，来向用电信息管理系统中输送信息，通过数据共享和分析，供用电管理部门可以实时测量和监控异地用电信息。通过网络化的实现，可以从接入层来向网络层和数据管理平台层来上移智能电表的部分功能，利用数据共享和综合分析，促使智能电表的功能得到实现，智能电表的设计也可以得到简化。
智能电表的系统化主要是将先进的计算机技术和其他的一些电力系统自动化技术给利用起来，促使海量用电数据的分析、处理和管理实现于数据控制管理平台中。随着网络化的推进，用电信息管理系统的分布性和开放性将会得到显著增强，那么就可以更加灵活的扩展用电信息管理功能，提升系统性能，更加方便快捷的使用。
4结语
通过上文的叙述分析我们可以得知，随着时代的进步和人们生活质量的提高，电力需求越来越大，电力供需矛盾得到了加大，那么就需要提高电力系统现代化管理质量。智能电网的智能终端就是智能电表，它具有较多的智能化功能，适应了时展的要求。通过应用智能电表，可以强化电力需求管理，促使电网管理水平不断提高，促使电力系统获得更好的发展。本文简要分析了智能电表在智能电网中的应用现状及未来前景，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献：
[1]代浩凌.智能化客户终端设备在智能电表网络体系中的应用[J].中国新技术新产品，2013（21）.
[2]董力通，周原冰.智能电网对智能电表的要求及产业发展建议[J].能源技术经济，2010（1）.
智能电网的前景篇3
【关键词】数字背景；变电站；一次设备；研究分析
随着各项事业的发展，我国的用电需求不断扩大，保证电网的安全稳定运行是实现经济蓬勃发展的前提。就电网的安全稳定运行来说，不是单靠提高变电站智能化就可以实现，电网系统本身具有复杂性与系统性，其安全稳定运行受多种因素影响，涉及到系统网架是否合理、运行方式是否正常等等。在信息化与数字化背景下，变电站一次设备问世，其智能化的操作水平及安全可靠的运行系统成为当前我国电网安全运行的必备，有效地促进我国各项事业的发展。
1数字化背景下的变电站一次设备智能化分析
所谓的一次设备智能化主要是指在生产与使用电能的高压电器设备在自动化变电站的基础上，真正实现了自动检测、自动调节及自动控制等多项自动管理功能。数字背景下的变电站一次设备主要包括发电机也被称为电动机、变压器、断路器及隔离、自动开关、相关的输电线路等，借助设备的智能化与灵活性相互连接，从而实现设备的主路系统建构。变电站一次设备可以实现生产与使用的直接供电。就目前我国变电站一次设备的应用情况来看，数字化背景下的变电站一次设备主要包括三大部分。首先是电气高压组件连接部分，借助终端智能化与过程层goose指令进行信息的传输与共享，最大限度减少断路器的组件消耗，借助面板中的显示光子牌通过自动变电站的goose连锁功能横向取消实现电器连闭锁接线。其次是高压断路器，在后面会具体阐述。最后是利用设备与断路器操作进行的整体改造性设计，其取消了二次接线处理，简化了接线流程，实现了断路器控制性回路的优化处理。其主要应用于我国的变电站电力系统的检测、调节及报警中。当前数字背景下的变电站一次设备主要将电网系统中的综合组件进行组合从而最终实现对电网系统的真正智能监视与控制。
2变电站一次设备在变电站中的应用分析
（1）定时监测，保证设备正常运行
变电站一次设备主要负责监测设备的正常运行情况及潜在的故障威胁，对于存在的问题及时发出警告信息，实现对变电站的全面监控与检测，最大限度降低设备消耗，延长设备使用寿命，保证设备正常运行。
（2）有效调控系统安全有效调控
其调控功能主要是进行设备状态机系统的有效运行监测，提供系统故障报警，真正实现可视化检测与调控，针对存在的问题给出最佳的调控与解决方案。
（3）数字化背景下真正实现应用智能化
与传统的变电站设备不同，数字背景下的变电站一次设备在智能化水平上更高，综合处理能力显著提升，真正实现设备管理与调控系统的互动。其智能化主要体现在智能化数据的检测、测量、计算及维护、检修等。虽然整体上智能化水平有所提高，但是就我国目前变电站一次设备的智能化程度来看处于研发的低级阶段，缺乏完全数字化，这也是当前变电站今后研发的重要课题之一。
3数字化背景下变电站一次设备的特征分析
（1）变压器智能化特征分析
在数字化背景下的变电站一次设备中，智能变压器是最基础的设备之一，其主要应用于传感器之中，设计上与综合组件一起共同构成间隔层与检测层的自动检测、测量、计算及防护等，借助传感器与控制单元的双向互动，将变压器的智能状态检测转变为监控，实现其与控制、调解之间的相互连接，从而为变电站管理人员提供准确、真实、具有极大参考价值的数据信息资料，根据获取的数据信息资料，管理人员发现变电站运行中的问题，了解变电站的实际运行情况，保证系统安全稳定运行，减少设备故障产生的维修成本，从源头上维护设备，提升设备使用寿命。其中变压器智能组件功主要包含以下几个方面：
首先实现数据的采集，数据采集主要针对主变体进行，涉及到主体油箱及分接开关等，重点监测项目也包括分接开关的开关位置及气体继电器节点的相关信息。其次是进行冷却调控系统的智能化处理。数字背景下的变电站一次设备能根据顶层的油温、环境温度情况及出现侧负荷参数等形成控制策略进行自动控制冷却器的投退处理，将冷却器的真实运行状态上传到后台系统，为其提供运行参考。
再次主要进行分接开关的有效调控，该调控主要是借助主控制器或者是智能组件的后台指令来完成。非电量主变本体进行保护、主变遥测信息的有效采集及对主体电压、电流及功率信息的采集都有所涉及。最后，数字背景下的变电站一次设备还可以实现在线信息的监测与采集，构建完善的后台信息交流平台。实现通讯信息互动与共享，搭建智能组件共享信息平台，实现信息之间的迅速传播与交流。
（2）断路器智能化处理分析
除了变压器的智能化处理外，断路器也实现了智能化改进。所谓的断路器智能化主要是针对各个智能电子装置进行整体性的有效性整合，实现断路器的一体化设计，真正实现无缝组件功能集成，从而保证断路器的智能化功能实现。在断路器的智能化中所涉及到的有合并单元、智能终端及在线监测智能等，可以有选择地进行配件组合，也可以针对智能组件的操作回路与一次设备的操作回路进行一体化设计，实现对控制回路的优化处理，简化二次回路程序，方便运行及操作。目前的断路器智能组件功能有合并单元智能化，单元感应器中接受电流进行有效处理，将电流输出到防护监测系统中，辅助其他设备组件的运行；终端智能化，所谓的终端智能化就是将接受断路器及隔离开关输出信息进行监测，其支持连锁功能，进行自动跳闸命令，结合goose重合闸、分相及三相跳闸，断路器的整体控制回路一体化，增强设备运行的稳定性。当前断路器的在线监测设备主要是机械性与密度微水监测两种监测类型。
4结束语
数字化时代的到来，变电站一次设备的数字化与智能化程度更高，其利用标准的数字信息进行有效的数据对接，真正实现自我监测、监控及维修、检测。数字背景下的变电站一次设备已基本实现了变电站整体的自动化电网电力流、信息流等业务流的一体化，借助先进的技术手段及完善的系统评估能力，真正实现科学性的状态检测与早期故障维修，保证变电站设备的正常使用与维护，节省维修支出，延长设备使用寿命，保证电网运行安全、稳定。
参考文献：
[1]张磊.智能变电站一次设备智能化技术分析[J].企业技术开发，2013，18：97-104.
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智能电网的前景篇4
这听起来有些天方夜谭。在中国电网企业集中供应，单向输送，并根据发改委制定的电价使用电力。在电力供应上我国实行的仍是计划配给，每年夏天用电高峰期全国多地出现的拉闸限电就是例证。中国的电力供应仍是一对多体系，即国家电网对应众多用电客户，很显然，该交易模式让电力供需双方的交易市场化根本无从谈起。
但是电力市场开放的国家，电网企业无需承担中国电网那样繁复的职能，只需承担输送的职能，发电侧和售电侧的连接部分就出现了空前的商机。可再生能源的普及则对整个电力网络实现动态平衡提出了更高的信息要求，这些都是互联网在电力领域的空间和商机。
张雷就是看到商机所在的人，他早年在伦敦从事全球能源战略架构以及能源金融产品设计工作，2007年回国创办了远景能源，尝试以互联网改造传统能源领域。概念是上面的概念，但做企业进入到实操阶段并不容易。张的想法很宏大，我们不妨从其最先涉足的领域风电入手，看看他如何展望其愿景。
首先，远景能源研发并设计出“智能风机”，在叶片和风机内外部加装了传感器和雷达，用雷达监测风的流动性、强弱，通过传感器收集各项数据，汇总到云端计算分析，再利用智能控制技术、先进的测量技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法等，使得发电效率要比同类产品高20%，这就是其与国内外其他风机企业如金风、联合动力最大的不同。
“在风机上安装传感器以及部署智能控制算法只是智慧能源的第一阶段，或者说还只是单机版，但这是互联网能源的开端。”张雷告诉《财经》记者。
智慧风电场是第二阶段。在多个风机并存的风电场里，单个风机的能效最大化并不意味着整个能效最大化，远景用基于智能传感网和云计算的智慧风场管理系统，将风资源评估、风场设计、风场运维、资产管理等全生命周期透明化、数字化、信息化，结合智能控制、智能传感、云服务、大数据等技术，构建智慧风场全生命周期管理平台。
第二阶段，远景从风机硬件设备商步入了系统供应商，据张雷透露，远景的windoS平台目前管理着包括美国最大的新能源上市公司pattern能源、美国大西洋电力公司以及中广核集团等在内的1000万千瓦的全球新能源资产。
张雷正在努力进入到第三阶段：介入到整个电力的生产、使用以及交易中去，但1000多万千瓦的客户并不足够。“我们提供软件解决平台的收费比较高，如果能够部分放开免费的话，我们的用户会急速上升。”张雷透露，其软件管理平台将会采用基础服务免费、增值服务收费的模式来吸引用户。
对于张雷而言，智慧能源布局将从美国开始，逐渐到欧洲，他预计未来2-3年内在全球管理1亿千瓦规模的发电资产和用电资产。“在一个开放的、电网企业只负责输电的电力市场上，如果有1亿千瓦的发电资产和用电资产使用智慧能源管理平台，并授权我们为他们提供能源分配服务，那我们将会成为一个巨大的虚拟发电厂（Vpp），借助智慧能源管理平台，逐渐从发电侧管理向用电侧管理拓展，众多发电厂和众多工商业终端客户在此平台上可以获得多对多的、自由透明的能源采购、能源管理、能效优化等综合技术解决方案。”
随着清洁能源的普及，风电、光伏、水电等新能源形式受制于气候变化，无法像传统的火电那样稳定输出，古老的电力网络终将面临比以往更严峻的调峰挑战，而这恰恰是基于物联网、云计算、大数据等技术的互联网能源最擅长的。
为了实现这一愿景，远景还需要很多技术支持，比如在能够管理较大规模发电装机之后，发电量预测的技术就是目前远景缺乏的核心技术，为此张雷不惜重金从思科挖来了全球物联网业务总经理GuidoJouret。
智能电网的前景篇5
【关键词】智能化；景区；游客；管理
一、系统概述
随着改革开放的不断深入、国民经济收入及人民生活水平的持续提高，外出旅游度假已逐渐成为人民生活的一部分，使得我国旅游业得到了空前的发展，已成为国民经济发展的支柱性产业。据国家统计局统计，截至2008年，国内旅游市场已经达到15亿人次，出境旅游市场发展到4000多万人次，入境旅游市场达到一亿人次，全国旅游总收入已突破一万亿。未来10年间，全国旅游业将保持年均10.4%的增长速度。
随着旅游业的迅猛发展，旅游业逐步迈向利用计算机系统进行全面规划、管理和运营的信息化时代，加快以信息化为核心的景区智能化系统建设是强化景区经营管理水平、提高景区的品牌及声誉、提升景区行业竞争力、实现景区快速发展的重要手段。
景区智能化系统由三大部分组成，如下图所示：
二、景区智能化系统设计思路
景区智能化系统将按照“以人为本、服务旅游、强化管理、着眼发展”的景区建设理念，结合景区具体情况，因地制宜，积极采用安全、可靠、先进、成熟、经济、适用的新技术，充分发挥智能化管理效能。
1、以人为本
景区智能化系统建设坚持以游客为本，以游客为重，为游客着想，方便游客，因地制宜，突出特色，将智能化系统建设与景区规划、建设及发展相结合，建设人性化的和谐景区。
2、服务旅游
基于宽带光纤网络，集计算机、通信、多媒体等技术，建设集成化程度高、信息化水平高、具有实用、高效、经济、可靠的景区智能化系统，逐步建立和实现景区内部、各景区之间的智能化管理和综合多业务服务体系，全面提升景区服务质量。
3、强化管理
利用计算机网络实现景区内的数据联网，采用规范化管理提高工作效率。通过智能化系统准确统计经营收入和客流量并生成各种统计报表和分析结果，为经营管理及决策提供依据，合理安排日常业务工作，制定新的资金投入和营销计划；通过全方位的视频监控，实时掌握各景点的状况，提高突发事件的应急处理能力。
4、着眼发展
景区智能化系统建设克服了时间上和地域上的限制，及时准确的掌握信息和反馈信息，加快了信息流、物质流和资金流的速度，从而带来更多的经济收入，是提高景区行业竞争力、实现景区快速发展的重要手段。
三、通信自动化系统设计
3.1综合布线子系统
综合布线系统作为计算机网络系统、语音通信系统的信号传输介质，是智能化系统的基础传输平台。
系统采用分层星形拓扑结构。第一层为干线子系统，包括网络中心的主配线架至现场分配线架的干线光缆与配线设备，数据主干采用光缆，语音主干选用光缆或大对数电缆；第二层为水平配线子系统，由网络节点的分配线架至用户终端的配线电缆、配线设备和跳线等组成，水平配线选用超五类以上电缆。
3.2计算机网络子系统
计算机网络系统是整个景区的通信基础，支持所有基于网络的系统和业务。
网络系统由核心层和接入层二层网络构成（可根据需要增加汇聚层形成三层架构），骨干传输网络采用千兆/万兆冗余星型结构。在网络中心设两台核心交换机作为冗余热备，在景区现场网络节点设接入交换机，前端设备就近连接到接入交换机，接入交换机通过千兆接口与核心层交换机连接。
核心交换机及接入交换机背板带宽及端口数量可根据现场情况灵活配置，特殊环境可考虑采用无线ap方式。在网络中心通过防火墙、路由器等设备接入inteRnet网络，满足inteRnet网络访问需求，同时保证景区网络的安全。
3.3游客应急求助电话子系统
游客应急求助电话系统由应急求助终端、管理主机及程控交换机等组成，求助终端分布到景区的各个区域，并处在现场视频摄像机的监控区域，求助终端通过综合布线系统与监控中心的程控交换机和管理主机相连，游客通过求助终端实现向监控中心报警及应急求助等功能。
景区各区域的应急求助终端的报警或应急求助，监控中心可马上知情并迅速处理，并可调用现场的摄像机图像，同时存储报警或应急求助信息，包括音频及视频等信息，便于事后的调查取证，在维护游客权益、打击犯罪、提升景区形象等方面发挥重要的作用。
四、综合安防系统设计
4.1视频监控子系统
视频监控系统通过在交叉路口、重点部位等处安装摄像机，对景区现场实施全天候、全方位24小时监控并录像，强化景区安全管理，提高突发事件的应急处理能力及服务质量。
视频监控系统采用全数字化网络监控系统，图像编码采用mpeG-2/4或H.264等压缩格式，前端摄像机可根据传输距离灵活选用同轴电缆或光缆等方式传输至就近的网络节点，经视频编码器压缩编码后传输至接入交换机，通过计算机网络系统完成视频交换、传输功能。
在监控中心设服务器实现视频监控系统的配置和管理功能，通过管理终端实现对视频图像的监视、控制、查询、调用和管理，采用视频解码器把数字视频信号转为模拟信号显示在电视墙上，并设置ipSan磁盘阵列存储高清晰视频图像。
景区计算机网络系统通过路由器连接到inteRnet网上，世界各地的游客可通过inteRnet网络远程访问景区摄像机，对景区进行远程视频浏览，实现景区对外宣传、吸引游客的目的。
4.2入侵报警子系统
入侵报警系统用于探测是否有人非法进入景区，有效保障景区安全，实现预防性报警功能。
系统主要由前端探测设备、总线报警主机及管理电脑构成。前端探测设备通过总线扩展模块接入总线报警主机，总线报警主机通过tCp/ip网络与管理电脑连接。当探测设备检测到非法入侵事件发生时，管理电脑将发出声光报警信号提示相关管理人员，并以电子地图方式显示报警位置，同时自动弹出相应的监控画面进行存储和确认，还可向上一级主管部门报警。
4.3门禁子系统
门禁系统主要用于对重点区域的出入管理、登记以及员工考勤管理功能。
门禁系统一般采用现场设备、现场管理和中央管理三层结构模式。中央管理层主要由管理服务器及工作站组成；在各网络节点设现场管理层设备，由网络控制器组成；现场设备由现场控制器、读卡器、门磁、电控锁等组成。中央管理层与现场管理层通过以太网通道连接，现场管理层与现场控制器通过现场总线方式连接。
在正常情况下门禁系统由中央管理层设备实现集中监控，在中央管理层设备故障情况下可由现场管理层设备实现本地自治。
4.4巡更管理子系统
根据景区范围大的特点，一般采用离线式电子巡更系统。
在景区重要部位安装巡更点，并制定巡更路线，景区巡逻人员携带巡更棒，按指定的路线和时间到达巡更点，采集巡更点信息，巡更完成后在监控中心通过下载器将巡更信息传送到管理电脑里，并根据需要输出巡更报表，加强景区巡逻人员的管理。
智能电网的前景篇6
关键词：智慧旅游；移动互联；android
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2016）06-0082-02
移动互联技术的发展为旅游业的智能化发展奠定了技术支持，将移动互联技术与旅游业相结合开发智慧旅游项目，正在我国很多城市如火如荼地进行着。通过智慧旅游平台，游客就可以及时准确地获得旅游景区的相关信息，既为游客的出行提供必要的信息参考，又提高了游客的旅游满意度。目前智慧旅游已经进入了快速发展的阶段[1]。
智慧旅游实现了游客使用智能手机或移动终端通过移动互联网与服务器进行实时的旅游信息交互，为游客的旅行活动提供实时、准确、全面快捷的旅游信息服务。智慧旅游系统主要是利用移动互联网、物联网、云计算、数据挖掘等技术，基于移动通信网络，使用移动终端设备去主动获取旅游信息，热点旅游活动等的智能app应用系统。通过该系统实现了旅游体验的个性化、旅游服务的智能化、旅游管理的信息化。
1智慧旅游应用需求
自2011年北京、南京、苏州等城市开始智慧旅游城市建设以来，很多旅游公司也陆续开发出了智慧旅游的服务项目[2]。随着大众旅游的蓬勃发展，近年来假日外出旅游的人越来越多，旅游产业发展迅速，自助旅游人群所占比例正在逐年增加。随着移动互联网、移动通信等信息技术的发展，智能终端已经普及，游客对旅游景点信息化服务的要求也越来越高，这与目前许多旅游景点存在信息化程度低、景点智能导览水平低、景区资源紧张、服务质量差、游客满意度低等诸多问题形成了尖锐的矛盾。因此，开发一个方便用户旅游出行、并且能够提升旅游服务质量的智慧旅游系统是非常有必要的。
2智慧旅游系统架构
智慧旅游系统主要是针对旅游公司，景区管理者，普通游客的实际需求设计开发，系统包括web终端、android移动终端、智慧旅游管理平台三个子系统，可以满足不同使用对象的实际应用需求，系统整体架构如图1所示。其中，智慧旅游管理平台是基于B/S结构开发的，web终端使用HtmL5+CSS技术进行开发，同时将JavaScript嵌入其中，采用了轻量级的数据交换格式JSon与服务器进行数据交换。因为JSon简单、纯文本、跨平台，所以，特别适合在互联网中不同应用终端之间进行数据交换。android移动终端整合了移动GiS/gps定位、指南针、食宿娱乐场所查询、旅游体验分享等功能[3]。服务器采用webServices技术，主要功能有景区信息、景点电子地图导航、景区美图浏览、景区特产浏览、微博与微信等功能。
3网络通信解决方案
智慧旅游系统的核心技术是基于移动互联网通信3G/4G网络，将旅游景区附近的酒店、特色美食、景点、娱乐场所等相关信息通过app应用软件及时给游客，为游客提供全方位的游览参考信息。
该系统在3G/4G网络通信中使用了华为e5770S-320无线路由器（如图2所示），该路由器同时支持电信、移动、联通三大运营商的3G/4G网络通信。但存在的问题是，将该无线路由器接入到移动通信网络之后无法获取到固定的ip地址，通过相关技术分析得知，中国电信仅为该路由器分配了一个内网地址，并没有真正的互联网ip地址。为了解决这个问题，设计人员在系统中使用了动态域名解析技术（nat-DDnS）的硬件产品——花生棒，它的主要功能是进行动态域名解析服务，无需互联网ip地址，也不需要路由端口映射，它有自带的支持内网的免费账号，通过手机或电脑即可进行远程管理操作。
4智慧旅游系统主要功能
智慧旅游系统采用增量模型的软件开发模型进行系统开发，系统融合了移动互联、物联网、云计算、模块化独立封装以及标准化应用接口等技术，扩展性强，功能强大，性能稳定。系统的主要功能包括如下六个功能模块，各个模块的功能描述如下。
1）景点实时信息
景区服务人员对各个景点的游客数量、排队等候时间、酒店餐饮住宿、交通信息、班车时刻等信息进行及时，游客可以通过手机实时获取这些信息，为游客游玩景点的选择，停留时间，食宿安排等提高必要参考。
2）景点停车引导
停车引导是在景区的主要路口，停车场入口等车辆比较集中的地方设置电子显示屏，显示空闲车位数量、动态车位位置、行车方向、所处方位等信息，对车辆出入景区进行疏通和引导。
3）美食、住宿、娱乐场所查询
游客可以通过手机查询景区附近酒店的位置、独具特色的美食与小吃、地方特产、娱乐商场等信息，为游客的旅游全过程提供全面而详细的信息化服务，提高游客的游玩满意度。
4）电子地图导航
当游客在景区中迷路，或者不知道去某个景点的路如何走时，可以通过手持移动终端，输入目的地，系统就为游客显示电子地图，并给游客推荐行走路线，既节约了时间，又解决了游客的燃眉之急，以信息化手段提升了景区旅游服务和管理的质量。
5）定位服务
通过GpS或者无线通讯网络获取移动终端用户的地理位置，在电子地图平台的支持下，为用户提供与位置相关的信息和服务[4]。通过数据挖掘、地图匹配、游客所处环境判定等技术处理，获得游客的地理位置，当游客遇到意外或突发事件，或者在旅游中迷失方向时，可以及时获得游客的地理位置，为旅游救援提供必要的技术支持，避免了安全事故的发生。
6）旅游体验分享
游客可以通过手机登录智慧旅游系统的微博或微信，就自己的游记、景点照片、行程路线等旅游信息在微博或微信中，既实现了与大众游客进行交流和互动，又达到了宣传景区的目的。
5总结
本文研究了智慧旅游app应用系统的设计，利用移动互联技术，将旅游资源、旅游信息进行整合，基于移动互联网、物联网，通过手机或移动终端设备，让游客可以主动获取旅游信息，在旅游信息的广泛采集、实时传输的基础上，实现了游客在旅游全过程的自主性、智能性和交互性，为游客搜集旅游信息、计划旅游行程提供充足的信息支持，达到了旅游体验的个性化、旅游服务的智能化、旅游管理的信息化的目的，大大提升了旅游管理的水平和旅游服务的质量。
参考文献：
[1]倪亚揇，朱轶.基于移动互联技术的智慧旅游应用研发[J].信息技术，2014（5）：35-36.
[2]张志刚.基于app技术的智慧旅游的研究和应用[J].无线互联科技，2014（11）：133.
智能电网的前景篇7
关键词：物联网智能家居智能社区
一、引言
在解决了基础物质生活需求的今天，随着科技的不断进步发展，人们的生活受到了潜移默化的影响，生活质量也不断得到提高。促使人们开始追求家庭生活现代化、居住环境舒适化、安全化等，为此智能家居也随之而生，所谓的智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
随着物联网络的出现，为智能家居系统的发展及应用加入了助推剂。物联网是指各类传感器与现有的互联网相互衔接的一种新技术。物联网让智能家居的功能产生了飞跃，它改变的将不仅仅是家电产品的功能，而是生活方式，给消费者带来的便捷令人向往。
二、智能家居基本应用功能
1、智能灯光控制
用智能开关替换传统开关，实现对家里的灯光进行感应控制并可创造任意的环境氛围和灯光场景。不管是家庭影院的放映灯光，二人共度的浪漫晚宴灯光，朋友聚会的场景灯光还是宁静周末的餐后读报光灯……实现任何的灯光场景模式。外出或加班，灯光会自动调整到相应的模式。根据全天外界的光线自动调整室内灯光，根据全天不同的时间段自动调整室内灯光。
2.智能家电控制：
通过遥控控制、电话手机控制、电脑远程控制、定时控制和场景等多种控制，对空调、热水器、饮水机、电视以及电动窗帘等设备进行智能控制。用户可以根据自己的需求自由的配置和添加家电控制节点。该功能的实现不仅给用户带来了便利，也大大节约了能源。
3.智能安防：
安全是住户对智能家居系统的首要要求，智能安防是智能家居的首要组成部分。智能家居通过安防系统中的各种安防探测器（如烟感，移动探测，玻璃破碎探测，门磁等）和门禁、可视对讲、监控录相等组成立体防范系统。可视对讲可以使用户能够的很清楚的观察来访者，与来访者对话，并遥控开门。报警系统可以在发生警情，会自动将报警信息发送给小区物业，同时智能家居电话或短信报警系统会将报警信息发送给业主。
4智能影音
智能家居能够控制室内DVD/VCR/卫星电视/有线电视等影音设备，包括音量/频道/预设/暂停/快进等。实现随时随地的全方位控制。
三、基于物联网的新型应用
物联网：英文名：internetofthings（iot）。物联网是指通过各种信息传感设备实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。
感知层：其主要功能是识别物体，采集信息。
网络层：负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层：是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，实现物联网的智能应用。
基于物联网的“智慧城市”建设，在未来将逐步建立起“交通”、“医疗”“水源管理”“电力”“集成公共服务”“安全城市”等完善的大物联网，而对应的智能家居系统应用功能将向下面新型应用功能发展：
1.远程监控
智能家居系统在电信宽带平台上，通过ie或者手机远程调控家居内摄像头从而实现远程探视。当出门在外时，可以随时用ie或者手机查看家中的实时影像，了解家庭情况，远程探视家人；当窃贼趁家中无人进行偷窃时，自动报警信号能及时拨通手机，传送实时视频，并对现场进行录像、喊话驱逐；当出现意外失火或是煤气泄露等状况，家庭视频监控系统会自动将告警信息发送到预先设定的手机号码上。
2.家电远程控制：
今后住户可通过通过ie或者手机控制家庭电器。如远程控制电饭锅煮饭，提前烧好洗澡水，提前开启空调调整室内温度等等
3.家庭医疗保健和监护：
利用internet，实现家庭的远程医疗和监护。internet在智能家居医疗保健中的作用有很大的潜力，不仅有助身心更加健康，而且会降低医疗保健成本。在家中将测量的血压、体温、脉搏、葡萄糖含量等参数传递给医疗保健专家，并和医疗保健专家在线咨询和讨论，省去了许多在医院排队等候的麻烦。
4.讯息服务：
通过internet可在任何时间任何地点获得和交换讯息，讯息传输可以以多种形式，从静态文本、图形到动态的音频、视频讯息。在智能家居中，可以用手提电话或pDa通过无线网络收发e-mail，接受最新的股市行情。
5.网络教育
网络教学将课堂带进了家庭，可帮助老师巩固课程，激发孩子们的好奇心。学校和家长通过家居中的基于internet的教育工具可以合作得更加紧密，并在家庭和课堂之间建立了桥梁。同时，在智能家居中，不管那个年龄段的人都可以享受教育资源，进行终生教育和学习。
四、智能家居发展前景
智能电网的前景篇8
【关键词】城乡一体化智能电网农网
1我国智能电网的建设现状分析
近年来，随着我国电力体制改革的不断深化，推动了电力事业的长足进步，智能电网的建设随之进入了高速发展阶段。所谓的智能电网实质上就是电网的智能化，它以双向通信网络为支撑，以智能控制为主要手段，兼具自动化、信息化、互动化的特征，涉及电力系统的各个环节，如输配电、发变电、用电及调度等等，覆盖全部电压等级，真正实现了电力流、信息流的高度融合。智能电网较为突出的优势为安全、可靠、经济、高效、环保、互动、开放等。我国的智能电网在推广建设的过程中，取得了十分显著的成果，具体体现在以下几个方面：
（1）现已建成3个全世界容量最大、电压等级最高的交直流工程，累计送电量超过800亿千瓦时，并网风电的总装机容量也超过了6千万kw。（2）智能输电技术获得广泛应用，国内已有半数省份实现了输变电设备状态监测。（3）在64个城市的核心区建设了配网自动化系统，配网的运行水平获得了大幅度提升。（4）构建了大规模的ami系统，实现了1.55亿电力用户的用电信息采集，提升了智能用电服务水平。（5）现已建成31个省级以上的智能电网调度系统，电网的安全运行水平显著提升。智能电网所取得的成果是显而易见的，但是从这些成果中看，并未涉及农网的内容，而在当前城乡一体化的布局背景下，有必要加快具有智能电网特征的新型农网建设速度。借此，下面重点对城乡一体化布局背景下的农村智能电网建设体系的构建进行论述。
2城乡一体化背景下的基层智能电网建设体系构建
在城乡一体化布局的背景下，农村智能电网的建设应当围绕以下几个方面进行：
2.1优化农网供电模式
按照不同地区农村的具体情况，构建适应各类典型区域配网的供电模式，积极开发智能配网辅助决策支持系统，运用满足农网负荷特性的预测方法，并对区域智能配网接线方式进行优化，在此基础上提出符合多能源互补的智能配网供电模式。由新农村供电模式体系当中提炼出来的21种典型供电区域，提出三个层次96种供电模式，这些供电模式的确立，为电网布局、技术、基本功能、实施方法的统一奠定了坚实基础，不仅有助于配网自动化的快速实施和配网系统的改造升级，而且还有助于系统中使用设备安全性及可靠性的提升。
2.2运用自动调容技术
为进一步优化电网节点电压水平，有效降低电网损耗，可将在线监控功能纳入到电能质量监测中，建立并完善各级区域电网无功电压优化自动控制系统。输配电GiS系统是实现在线监测的技术基础，通过对电能质量监测系统获取的实时数据进行整合，再以图形化的方式直观地展示电能质量情况。区域电网无功电压优化控制系统可实现闭环控制，通过采用分散协调的优化算法，在充分考虑各种约束条件的情况下，利用配电自动化系统达到闭环控制的目的。由于农村电网负荷不稳定，存在着较大的变化，所以可采用配电网自动调容技术应对这一现状。若某用电片区的负荷发生较大变化，则配电网自动调容技术可在自动识别状况的基础上，自动调整供电设备容量，既保证电网运行的经济性，又满足该区域的用电需求。为实现智能化调容，可在电网上安装调容变压器，在线监测负荷变化，并采用自动控制手段进行容量调整。
2.3应用智能化设备
电力设备的智能化是建设农村智能电网的基础，因此，应当结合各地区的实际情况，构建农网数字化变电站，并对站内设备的检修方式进行优化改进，合理运用智能化控制策略，实现站内主要电气设备全寿命周期的综合管理。
（1）应用智能开关。在农网中加装智能选相控制断路器，应用非平面接触结构的开关设备，同时，可以使用固体绝缘开关替代传统的SF6气体绝缘。（2）建设智能配电设备。采用智能配电柜和智能化箱式变压器，并运用智能配电台区自组织技术方案，提高配电台区的自适应能力。同时，制定智能配电终端解决方案，具体内容如下：配电台区设备运行状态监测、无功补偿远程控制、谐波监测、远程通信、智能抄表。（3）应用传感器技术。在农网中加装数字化传感器，借此来对电气设备的运行温度等工况进行实时监测，并在此基础上逐步实现电气设备运行状态图形化在线监测。
2.4数据交换平台
建设数据交换平台，在该平台上实现各系统之间的数据共享，促使业务流与信息流相融合，具体包括各类自动化系统、营销管理系统、生产管理系统、地理信息系统、电量采集系统等。如，在数据交换平台上依据ieC61970/61968标准定义的通信接口模型对接各系统，共享数据信息。以标准接口技术为基础，在数据交换平台上横向集成信息系统，统一整合信息流与业务流。
3结语
总之，农网作为电网的组成部分之一，其在新农村的建设发展起着至关重要的作用。因此，在城乡一体化的背景下，必须加快农网智能化的建设速度，通过各种技术措施的合理运用，提高农网的智能化程度，使其为农村发展提供强有力的保障。因为我国各地区农村的经济和发展水平差异较大。所以，在构建基层智能电网建设体系的过程中，应当以试点为主，逐步向全国范围推广。
参考文献：
[1]周建其，方景辉，朱晓峰等.智能电网与智慧城市的契合与研究[J].华东电力，2012（5）：140-144.
[2]杨鸿宾.智能电网的信息化体系架构和相关技术研究[J].中国新技术新产品，2012（5）：171-173.
智能电网的前景篇9
1前言随着智能电网的发展，迫切需要建设一个技术体制先进、满足配电网智能化要求的通信平台［1、2］;智能配网的通信系统不仅应为分布广、数量多的配电终端提供可靠的通信保障，同时，也应具备部署灵活、快速恢复等特点，为智能配网构筑可靠的支撑系统。2智能配电网的通信需求与现状2.1智能配网的通信需求2.1.1常规通信需求在智能配电网中，通信系统主要用于智能配电装置与各智能应用系统之间的信息传输，包括用电量信息、装置状态信息以及各类控制信息。特别是在面向未来的分布式能源网络中，通信系统作为一个关键的环节应满足以下需求:首先，大量的控制信息和监测信息具有较强的时效性，因此通信系统必须支持实时传输［3］;第二，随着智能电网乃至物联网的发展，将会涌现出各类新型的业务，配网通信系统应满足不同业务的QoS需求;另外，未来物联网将会涌现出更多设备与设备之间信息互通、互操作的应用场景，面对众多的智能终端和更多的新兴业务，配电网的通信系统必须支持多用户接入和宽带传输。此外，由于电能系统的状态信息必须实现保密性，通信网络必须为所承载的业务提供安全保障。2.1.2应急场景下的通信需求随着智能电网的发展，在城市配电网范围内将分布有大量的配电终端，这些配电终端的接入与控制都必须经过通信系统所提供的可靠通道［4］。面向应急场景的智能配电网通信系统是构筑智能配电网的重要支撑系统。如何建立一套面向配电网应用的，具备快速灵活部署、高宽带、稳定可靠等特点的应急通信系统，在灾害后支撑快速高效抢险、救灾就变得极为重要。配电网通信系统应实现快速恢复，为电网受灾现场信息的实时获取与分析、应急决策指挥和资源调度等提供应急通信支撑手段。综上，在应急场景下，智能配电网通信系统除应当具备传输可靠、高宽带数据传输外，还应具备组网灵活、具有鲁棒性等特点，以高效传输应急救灾所需的采集数据、图片、视频等各种海量应用。2.2配电网通信系统现状现有的配网通信系统大多由光纤通信系统构建，主要应用工业以太网交换机和epon两种通信技术。在配网的应用环境中，以工业以太网交换机和epon为代表的光纤通信主要存在以下问题:1)两种技术都采用了光纤作为物理传输媒介，由于光缆路由依附于一次系统，因此接入用户数量和光缆路由受限。而在智能配网中，将有越来越多的应用系统，每个系统对信息的采集点和受控点的要求不同，特别是随着物联网的发展，通信系统所提供的通信接入点将呈指数型增长，因此以工业以太网交换机为代表的有线通信方式存在部署和成本等方面存在着明显的弊端。2)工业以太网交换机和epon技术都是基于全ip的，不同的业务共享带宽资源，目前针对电网业务的分区隔离要求没有较好的解决方案。而在配网中，业务的传输也应遵循安全分区、横向隔离的原则，以保证各业务之间的相关度较小，保证重要业务的安全传输，因此上述两种基于资源共享的技术不能很好的满足业务分区隔离的需求。3)随着智能电网、汽车充电技术和物联网的发展，未来配网中更强调物与物之间的智能通信，此时，通信的实体可能不再是固定位置的，这为配网通信系统提出了移动状态下通信的新需求。而工业以太网交换机和epon技术无法满足未来配网中的移动场景下的通信要求。此外，智能配电网应急通信系统必须具备快速部署、灵活组网的能力，以实现在突况下配电网通信系统的快速恢复，为配电网受灾现场提供应急通信的支撑手段。3基于Lte的无线宽带通信技术3.1Lte概述Lte(Longtermevolution，长期演进计划)是3Gpp标准化组织的一个无线通信技术标准制定计划，简称e－UtRan或Lte。在无线接入方面，Lte系统物理层基于oFDma技术，下行传输速率可达100mbps，上行可达50mbps，提供从1.5mhz到20mhz的动态频谱分配技术，频谱效率提升到当前3G系统的2～4倍。在网络结构方面，通过扁平的网络架构降低接入延迟，用户面单向数据传输延迟低于10ms，降低复杂度和组网低成本，提供更高的用户容量、系统吞吐量和端到端的服务质量保证。虽然Lte在公共通信网领域发展迅猛，但尚未在智能电网包括配电网中探讨其应用。随着智能配网的分布式电源与储能技术、配电自动化与智能调度、智能电表远程集抄等应用的发展，智能配网的通信系统必须对分布广、数据量大、用户密集的智能配电网实现无缝化覆盖，并承载其海量数据，Lte作为新一代的宽带无线技术，在上述方面具有较强的优势。3.2面向智能配网的Lte系统构建使用Lte构建面向智能配网通信系统，可利用Lte高带宽、广覆盖、高移动性支持等方面的优点解决智能配网在信息采集、处理以及智能控制的通信问题;此外，还可利用Lte快速部署、灵活组网的特性，在应急场景下实现配电网通信系统的快速恢复，为受灾现场信息的实时获取、应急决策指挥等提供应急通信支撑手段。3.2.1常规通信场景在常规通信场景下，智能配网的通信系统是沟通配电主站与配电终端的桥梁。主站侧需处理多个应用系统的大量数据，而在终端侧，每个终端只需与主站进行通信。因此主站侧和终端侧的数据流是不平衡:主站侧作为汇聚大量信息和下发所有命令的实体，其通信量较大，对带宽的要求也较高;而终端侧仅与一个实体通信，信息量较小。在这种不平衡的信息流模式下，若智能配电网的主站侧和终端侧都采用用户设备(Usere-quipment，Ue)作为通信接入设备，这种对等的组网模型不能满足主站侧的大量数据需求，因此在常规通信需求下，面向智能配网的Lte系统结构如图1所示:在常规通信场景下，面向智能配网的Lte系统包括了Ue、基站(e－UtRannodeB，enB)、移动管理实体(mobilitymanagemententity，mme)、服务网关(ServicesGateway，S－Gw)和分组数据网关(packetDatanetworkGateway，p－Gw)。其中Ue和enB负责用户数据的无线接入;mme执行管理控制面协议，如终端标识的分配、安全性、鉴权和漫游控制等;S－Gw负责用户信息的保存，连接控制等功能;p－Gw完成核心网承载的控制管理、包过滤、Ueip的地址分配和速率限制等工作。面向智能配网的Lte系统中，各配电终端的数据通过Ue以无线的方式接入Lte系统，配电主站侧通过p－Gw从Lte系统中接收和发送数据，以满足配电主站向多个配电终端的海量数据传输以及配电终端的灵活接入。数据的传输过程如图2所示，在配电终端侧，数据通过ip层递交到Ue，Ue内部通过分组数据汇聚协议(packetDataConvergenceprotocol，pDCp)层对数据进行头压缩和加密处理［5］，通过无线链路控制(RadioLinkControl，RLC)层完成aRQ功能与数据的分段和重组［6］;通过媒体接入控制(mediumaccessControl，maC)层完成逻辑信道和传输信道的映射、复用和解复用［7］;最后通过物理层以无线的方式将数据传送至enB。enB执行上述过程的逆处理，并从pCDp层实体中取出数据，使用Gtp－U协议将数据封装后传送至S－Gw。S－Gw根据数据流的映射信息，将数据传送至相应的p－Gw，p－Gw进行Gtp－U协议的解封装，最终将ip包透明地递交给主站侧的通信接口。在上述过程中，Lte系统通过承载(bearer)来实现从配电终端到配电主站的端到端的QoS控制。Bearer是一个逻辑概念，映射到相同bearer上的服务数据流可在整个系统内获得相同的服务等级［8］。配电终端与配电主站建立通信连接时，Lte系统将在管理平面为该数据流建立bearer，在Ue与p－Gw通信的整个过程内，都要根据该bearer来决定数据流的处理策略，包括不同的调度策略、队列管理策略、速率控制策略。对于面向智能配网的Lte系统来说，可通过对不同类型的配网业务分配不同的bearer来实现对多种业务的分级通信服务。在组网方面，Lte系统可实现快速灵活的部署。由于不受线缆路由的限制，Ue可放置于任何智能配网的信息受控点和信息采集点。对于enB而言，在城市的密集区域，可使用多个enB组建蜂窝网络，每个enB覆盖周围1～2km区域内的终端;在城市稀疏区域，由于Lte的覆盖半径最多可达100Km且网络容量大，因此只需部署一个enB即可满足整个区域内配电终端的数据传输需求。而S－Gw、p－Gw和mme可以合设，并部署于配网控制主站的通信机房内。#p#分页标题#e#3.2.2应急通信场景在发生灾难的紧急情况下，需要启动应急通信系统，确保受灾区域的调度电话等业务的及时恢复。此时通信接入点的位置明确且数据量较小，若同时构建Lte基站和网关会延长通信的恢复时间且在灾害再次来临时有较多的风险故障点。因此在应急场景下，基于Lte的配网通信系统只需构建enB和Ue即可满足应急通信需求，通信系统结构如图3所示。在该系统结构中，应急指挥中心与各应急现场都通过Ue以全无线的方式接入Lte系统，以满足应急场景各业务的灵活接入和传输;各enB之间通过X2接口通信并形成mesh网络，这种扁平化的结构可使距离较远的终端数据在经过多个enB后最终到达应急指挥中心，从而简化了网络部署，同时也通过mesh网络增强了整个通信系统的鲁棒性。数据的传输过程如图4所示。在应急现场终端侧，数据通过ip层递交到Ue，Ue内部通过协议栈各层对数据的处理后，通过无线方式将数据传送至enB，enB执行上述过程的逆处理，并从pCDp层实体中取出数据，根据已经建立的数据无线承载(DataRadioBear-er，DRB)找到其对应的逻辑信道、传输信道和物理信道，最终通过物理信道将数据传送至应急指挥中心侧的Ue，该Ue将ip包透明地递交给应急指挥中心。3.3基于Lte的配网通信系统安全性3.3.1面向分区业务的调度随着智能配网的快速发展，各种类型的新业务不断涌现，由于业务所属于不同的安全大区，各业务对通信的要求之间存在着很大的差异。此外，在应急场景下，通信系统应优先为生产控制大区的业务提供有QoS保障、时延可控的高可靠性传输服务。因此，无论是在常规通信还是在应急通信场景下，如何满足不同分区业务的需要是智能配网通信系统的一大问题。Lte是基于全ip的分组交换网络，系统带宽从1.25mHz到20mHz，大于典型场景信道相关带宽，因此可以利用无线信道衰落特性进行时频二维调度，在保证用户QoS的同时，最大化系统容量。Lte系统的时频二维调度如图5所示。如图5所示，Lte系统中的整个频段可划分成大小相等的资源块，enB通过频率资源调度算法，将不同的频率资源分配给Ue，Ue可以获得连续的频率资源快，也可以获得离散的频率资源快。通过上述资源调度的算法，可以实现将不同的业务映射到不同的频率和时间资源块上，从而实现不同业务在传输通道上的物理隔离。3.3.2安全性在面向未来的分布式能源网络中，确保用户信息的保密性尤为重要。Lte系统从网络结构和数据处理流程两方面保障了数据的保密性。在网络结构方面，在Lte的网络结构中，网元mme负责Ue的安全性和鉴权的管理。当Ue接入Lte系统网络时，Ue与mme要针对安全认证信息进行交互，以保证接入Ue后数据的安全性。mme的管理功能使得Lte支持用户iD的保密性，支持漫游用户和非漫游用户的合法监听，在不增加系统复杂度的前提下支持用户的位置保密。在数据处理流程发方面，Lte系统协议栈中的pCCp层处理用户数据的鉴权和加密。在发送端pDCp层将数据映射到相应的pDCp实体中，不同的pDCp实体根据bearer的属性对数据进行头压缩，并根据CoUnt值对数据进行加密。所有密钥都是在连接建立阶段协商的。在接收端，pDCp层从RLC层得到pDCp的协议数据单元后对数据进行解密和解压等相关操作后递交给ip层。通过上述过程，实现了Lte系统中数据在无线传输环境中的安全性。4结束语以上分析了智能配网通信系统的需求与现状，在此基础上，提出了在常规通信和应急通信场景下的基于Lte的智能配网宽带无线通信系统。下一步的工作是基于LteQoS体系结构和智能配网通信业务的特性，研究面向智能配网业务的无线资源调度算法，通过时、频、空多维资源的分配实现电网各类业务的分区隔离的通信服务。
智能电网的前景篇10
关键词：广域保护系统结构数据平台三层两网
中图分类号：tm771文献标识码：a文章编号：1007-9416（2013）09-0134-01
1引言
目前，智能变电站保护技术仍停留在面向元件的层面上，难以实现在系统层面上的故障自我恢复与自动优化。鉴于广域保护原理、高速通信网络技术的出现，区域保护的研发已经付诸行动。人们期许广域保护系统的实施能避免大停电的发生并提高电网的安全性和可靠性。
2广域保护系统结构
广域保护系统采用“三层两网”的体系结构，如（图1）所示，基于高速ptn网络通信传输和同步对时国际标准，变电站内取消间隔层和站控层，过程层信息通过高可靠的通信网络上传至调度中心设备层，将调度范围内的保护控制功能集中实现，同时，形成统一断面实时全景信息平台，为调控一体化和智能调度提供技术支撑。
（1）过程层。过程层设备主要完成网络保护、调控、计量等功能的全景实时数据的采集及上送，同时接收保护调控中心设备层下发的控制命令并完成执行。变电站内按间隔配置综合智能设备，完成合并单元、智能终端、测量、计量、就地保护、pmU多种功能合一综合智能设备。就地保护设置免整定的保护输电线路全长90%的参数识别原理距离保护。（2）设备层。设备层按区域划分后配置相应的区域网络保护。将区域电网整体视为保护对象，利用区域电网信息实现网络保护。另设备层配置调度前置机，接收区域电网的实时调控数据，优化处理后送至智能调度系统。网络保护配置主保护系统和后备保护系统。主保护系统利用一次设备（线路、母线、变压器）端口信息构成的快速主保护；后备保护系统基于区域电网的实时电压信息、电流信息、断路器状态信息，以及主保护动作等信息，判别本区域电网范围内的元件（母线、输电线路、变压器等）故障，当主保护拒动或断路器失灵等情况下按最优的跳闸策略进行故障隔离的保护。具体以站域后备保护为基本单元构成区域网络后备保护系统。（3）调控层。将区域电网整体视为监控对象，利用设备层信息完成区域电网监视和控制功能。在区域保护、控制、调度中心实现区域各变电站一次设备及设备层状态可视化监视、变电站在线操作、区域电源备投、区域无功控制等。利用实时的区域电网全景数据，完成区域电网的智能调控功能。基于实时的同一断面数据的电网安全稳态分析、评估及控制系统。实现真正意义上的调控一体化，调度数据由数秒级提升到亚秒级，使系统分析、预警、控制具备实时性，实现调度策略的实时在线调控，智能调度
3区域电网全景数据平台
区域电网全景数据平台是在区域网络保护系统架构下，通过过程层综合智能设备完成对稳态、暂态、动态和电量等数据的采集，统一传送到调控中心设备层，并融合集中式网络保护的暂态数据，基于ieC61850标准对数据进行统一建模，统一管理，建立了区域电网集中式保护控制全景数据平台。系统结构如（图2）所示。
4结语
本文尝试从系统融合的途径，提高变电站信息的利用率，实现电网系统区域保护，增加系统的安全性，降低投资成本。本系统的实施能够进一步促进电网保护系统融合，保障电网安全运行，避免大停电事故的发生。
参考文献
[1]马静，曾惠敏，林小华.基于广域信息多端高压输电区域后备保护[J].电力系统保护与控制，2012（11）：61-69.