智能無線核相儀電網能源技術和信息技術互操作架構遠景

智能無線核相儀電網能源技術和信息技術互操作架構遠景，
　　
　　一、概述
　　
　　這個標準從互操作架構的視點討論了：電力系統,通信系統和信息系統的遠景。提出遠景架構的目的是增強智能電網各系統之間的互操作。三個系統完成同一個公共目標，每個系統又有各自的特點。
　　
　　三個互操作架構遠景（IAP）主要考慮電力系統、通信系統和信息系統接口的邏輯和功能，實現智能電網的互操作。三種遠景的摘要如下：
　　
　　－電力系統互操作架構遠景（PS-IAP）。電力系統遠景強調的是發電、輸電和用電，包括電器、應用和運行的理念。這個遠景定義了七個域：發電、輸電、配電、服務供應商、市場、控制/運行和消費者。此概念在三個遠景中是相同的。
　　
　　－通信技術互操作架構遠景（CT-IAP）。通信技術遠景強調的是在智能電網中，系統、設備和應用之間的通信連通性。這個遠景包括通信網絡、介質、性能和協議。
　　
　　－信息技術互操作架構遠景（IT-IAP）。信息技術遠景強調的是過程控制和數據管理。遠景包括信息數據的存儲、處理、管理和控制。
　　
　　每個遠景由域、實體和接口或數據流組成－所有內容都由智能電網互操作參考模型（SGIRM）定義。參考模型按照功能進行闡述，可以擴展，但不打算規定或限制。當智能電網技術和架構發展時，要求互操作是能夠維護的。參考模型的靈活性保證了智能電網未來發展的先進性。
　　
　　二、電力系統的互操作
　　
　　電力系統的互操作體現為保證電力供給的復雜系統，目的是為消費者提供高可靠、高可用和高質量的電力，并使電力成為一種經濟的能源。為了達到這個目標，電力系統的運行要確保每刻產生的功率（kW或MW）的等于消耗的功率。如果這個等式不平衡，電力系統會在瞬間發生問題。這些問題包括裝置的損壞和消費者的停電。同時，產生的無功功率（kvar或Mvar）和消耗的無功功率，也要在每處電站取得平衡。將來的智能電網會對現存的電力系統進行方案優化，保持這些平衡。
　　
　　電源的容量可以有很大變化，從幾百瓦到幾百兆瓦。有些電源通過系統調節，具有很好的可控性，而有些電源不具備這樣的能力。這樣的電源會有很大的波動，在zui差的情況下，可以從滿輸出到無輸出，反之亦然，就就是幾秒鐘的事情。
　　
　　消費者的電負載也有各自的特性，可能在不同等級快速變化。輸電系統是一個從發電到負載的網絡，具有冗余輸送大電力的能力。輸電系統中的電流通常是雙向的。因為輸電系統在電能傳輸的重要性，輸電系統通常設計為具有zui小損耗和高度的自動化，保持系統的每個部分都不失效。
　　
　　配電系統以、可靠和經濟的方式為消費者提供電能。老式的配電系統，從變電站到消費者的電流通常是單向的。很多配電系統具有或將有雙向電流，因為在本地配電系統設計拓撲或消費者自備電站的發電超過負載的情況，所以需要具備這樣的能力。當部分配電系統發生問題時，可以通過人工干預重啟系統。
　　
　　電力系統本身具有通過電流提供每處電力系統狀態信息的能力，因為它就來自那些裝置。因此，遵照指南和策略可以簡化控制系統，在設備之間使用zui小的通信量，保證電力系統具有良好的設計和運行。比如，沒有外部通信時，一個“波動”的發電機會帶來：頻率高時產生低輸出，頻率低時產生高輸出。考慮使用這種天然的狀態信息和更先進的控制設備避免電源產生波動。
　　
　　傳統的方法可以保證電力系統能夠很好的運行，方法如下：
　　
　　－在發電有限不能提供足夠電能時，安裝新的可控發電裝置。使電力系統具有足夠可控的發電量，滿足瞬時zui遭的負載變化。
　　
　　－裝置等級足夠大，可以應對zui遭情況運行條件。
　　
　　智能電網技術提供了使用新方法的機會，可優化電力系統的運行。這些方法可以與智能電網技術一起運行，包括：
　　
　　－使用更多的可控發電、存儲和負載，優化發電和負載的平衡。
　　
　　－改變當前條件優化裝置容量。條件可以包括室溫、電流和維護等。
　　
　　－使用本地控制的發電、存儲和負載，減小裝置容量變化和電源質量問題。