论文部分内容阅读
【摘 要】智能电网并非只是为了展示先进的技术，或者仅是着眼于某种局部问题的解决方案，它实质上是以先进的计算机、电子设备和高级元器件等作为基础，通过引入新的通信、自动控制和其他信息技术，从而实现对整个电力网络的升级改造，最终达到电力网络运行更加可靠、经济、环保这一根本目标。智能电网选择MIMO技术作为主要的通信方式，具有很多优势同时也是一种必然趋势。它不仅仅可以实现资源共享，减少资源重复建设带来的损失。更要的是MIMO技术具有的稳定性和大数据流量的特点，可以使人们随时随地监控电网动态，进行良好的资源调配。介绍了智能电网建设的关键技术以及如何将无线通信技术—M1MO与电网建设相结合用来实现电网的智能化和提高电网的安全性，并且对未来智能电网建设进行了展望。
【关键词】智能电网 MIMO 电力通信网
MIMO技术不仅仅可以节省资源，避免资源浪费。对于传统的光纤固定电话网，它的容量是有限的，而f1.建设起来耗费大量的人力物力，运用不灵活。运用成熟的商用移动通信网不仅可以做到资源共享，而且有利于城市整体建设规划和美观。
一、智能电网
智能电网技术的核心就是有效地实行电力的生产和管理。智能电网技术的主要特点是电力网络的融合和IT实时数据通信技术。通过智能电网，發电和用电都将比上一代电网更加有效。智能电网的关键技术包括：集成通信；传感与测量；高级电力设施：高级控制方法；决策支持。
智能电网实现的基础是建立一个高速、双向、实时、集成的通信系统。通过可靠的通信系统实现智能电网的数据获取、保护和控制。通信和电蚓是紧密相连的，它可以实现智能电网的动态、实时信息和电力交换互动的功能。
二、MIMO技术介绍
MIMO是通过增加发射天线和接收天线数量来增加信道容量、抑制信道衰落，以实现提高频谱利用率和数据传输速率，达到保证数据传输服务质量的目的。图1为MIMO系统的原理图。
MIMO技术在发送端（发射端）和接收端使用多根天线。在发送端（发射端），串行数据符号流经过一些必要的空时处理后，被送到天线进行发射；在接收端，通过各种空时检测技术进行数据符号的恢复通常为了保证各个子数据符号流能够被有效地分离，各个天线之间必须保持足够大的距离（通常要求半个载波波长以上），以防止接收信号间产生过大的相关性.由于各子数据符号流被同时发送到信道，它们共用同一频带，因而并未增加带宽。
三、MIMO技术在电网中的应用
随着电网发展方式的转变和电力信启、技术的发展，MIS系统、电网调度自动化系统、视频监控等电力业务逐步应用，原有通信网络在带宽、服务质量、多业务承载、安全性等方面，都难以满足业务需求，直接影响电网的安全稳定运营水平。M1M0技术将在智能电网中实现以下几方面内容。
（一）智能网的“自愈”特性的实现
自愈可以保证电力的安全可靠运行，通过对故障区的隔离或者交叉供电，尽量减小受影响卜域，避免大面积停电。
通过MIMO无线通信网络与自动监测装备、计算机系统、数据采集传感器之间相互配合，实时管理一个现代电网。
（二）高级测量体系AMI实现
AMI主要包括家庭高级网络，智能电表计、连接电力公司数据库等，通过AMI的历史数据和实时数据优化电网运行。支撑电网的自动化，使电网更加高效和稳定。
MIMO无线网络使电力系统和用户、负荷之间实现双向通信。AMI将对用户周边储能装置进行监测和控制，对用户的用电质量进行测量诊断和调整。
（三）高级配电体系ADA实现
不同于传统配电系统，电力系统和用户之间的电力和信息是双向的交换。ADA将对所有可以控制的设备和功能进行自动控制，以改进系统的控制和运行。
MIMO无线通信系统将连接主站和配电网终端，完成信息的交互。
（四）高级输电实现
高压直流输电系统具有传输容量大、损耗低、灵活、快速、自动化程度高等优点。利用MIMO技术可实现广域测量，对输电线进行动态监侧、分析和控制。
四、结语
不久的将来我们将要面对2个重大趋势，一是人口急剧增加，二是世界范围内的城市化进程。这2个重大趋势导致世界范围内对基础设施的需求急增。随着人口和城市化进程的不断发展，不可再生能源在不断的递减。随着个球工业化进程的推进，二氧化碳的排放量不断增加，环境因素极大地影响着全球气候。发电厂正是环境污染的重大因素，智能电网通过集成利用可再生洁净能源 .如风能、太阳能、潮汐能、地热能等能源，来减少火力发电导致的温室气体排放。通信技术将带来电网的自动化，实现电力网的大变革。如果说传统电网建设是20世纪最具影响力的项目之一，那么智能电网的建设必将是21世纪的又一个里程碑。
参考文献：
[1]许晓惠.智能电网导论[M]，中国电力出版社，2009
[2]江亮亮，李洋洋，文笑雨，张魁元.MIMO技术的研究及应用[J].机械与电子，2008
【关键词】智能电网 MIMO 电力通信网
MIMO技术不仅仅可以节省资源，避免资源浪费。对于传统的光纤固定电话网，它的容量是有限的，而f1.建设起来耗费大量的人力物力，运用不灵活。运用成熟的商用移动通信网不仅可以做到资源共享，而且有利于城市整体建设规划和美观。
一、智能电网
智能电网技术的核心就是有效地实行电力的生产和管理。智能电网技术的主要特点是电力网络的融合和IT实时数据通信技术。通过智能电网，發电和用电都将比上一代电网更加有效。智能电网的关键技术包括：集成通信；传感与测量；高级电力设施：高级控制方法；决策支持。
智能电网实现的基础是建立一个高速、双向、实时、集成的通信系统。通过可靠的通信系统实现智能电网的数据获取、保护和控制。通信和电蚓是紧密相连的，它可以实现智能电网的动态、实时信息和电力交换互动的功能。
二、MIMO技术介绍
MIMO是通过增加发射天线和接收天线数量来增加信道容量、抑制信道衰落，以实现提高频谱利用率和数据传输速率，达到保证数据传输服务质量的目的。图1为MIMO系统的原理图。
MIMO技术在发送端（发射端）和接收端使用多根天线。在发送端（发射端），串行数据符号流经过一些必要的空时处理后，被送到天线进行发射；在接收端，通过各种空时检测技术进行数据符号的恢复通常为了保证各个子数据符号流能够被有效地分离，各个天线之间必须保持足够大的距离（通常要求半个载波波长以上），以防止接收信号间产生过大的相关性.由于各子数据符号流被同时发送到信道，它们共用同一频带，因而并未增加带宽。
三、MIMO技术在电网中的应用
随着电网发展方式的转变和电力信启、技术的发展，MIS系统、电网调度自动化系统、视频监控等电力业务逐步应用，原有通信网络在带宽、服务质量、多业务承载、安全性等方面，都难以满足业务需求，直接影响电网的安全稳定运营水平。M1M0技术将在智能电网中实现以下几方面内容。
（一）智能网的“自愈”特性的实现
自愈可以保证电力的安全可靠运行，通过对故障区的隔离或者交叉供电，尽量减小受影响卜域，避免大面积停电。
通过MIMO无线通信网络与自动监测装备、计算机系统、数据采集传感器之间相互配合，实时管理一个现代电网。
（二）高级测量体系AMI实现
AMI主要包括家庭高级网络，智能电表计、连接电力公司数据库等，通过AMI的历史数据和实时数据优化电网运行。支撑电网的自动化，使电网更加高效和稳定。
MIMO无线网络使电力系统和用户、负荷之间实现双向通信。AMI将对用户周边储能装置进行监测和控制，对用户的用电质量进行测量诊断和调整。
（三）高级配电体系ADA实现
不同于传统配电系统，电力系统和用户之间的电力和信息是双向的交换。ADA将对所有可以控制的设备和功能进行自动控制，以改进系统的控制和运行。
MIMO无线通信系统将连接主站和配电网终端，完成信息的交互。
（四）高级输电实现
高压直流输电系统具有传输容量大、损耗低、灵活、快速、自动化程度高等优点。利用MIMO技术可实现广域测量，对输电线进行动态监侧、分析和控制。
四、结语
不久的将来我们将要面对2个重大趋势，一是人口急剧增加，二是世界范围内的城市化进程。这2个重大趋势导致世界范围内对基础设施的需求急增。随着人口和城市化进程的不断发展，不可再生能源在不断的递减。随着个球工业化进程的推进，二氧化碳的排放量不断增加，环境因素极大地影响着全球气候。发电厂正是环境污染的重大因素，智能电网通过集成利用可再生洁净能源 .如风能、太阳能、潮汐能、地热能等能源，来减少火力发电导致的温室气体排放。通信技术将带来电网的自动化，实现电力网的大变革。如果说传统电网建设是20世纪最具影响力的项目之一，那么智能电网的建设必将是21世纪的又一个里程碑。
参考文献：
[1]许晓惠.智能电网导论[M]，中国电力出版社，2009
[2]江亮亮，李洋洋，文笑雨，张魁元.MIMO技术的研究及应用[J].机械与电子，2008