工业4.0时代下的智能电网如何建设

　　工业4.0时代，智能化已成为衡量城市发展水平的重要因素，建设智慧城市是未来城市发展的一个共同目标。随着世界经济与科学技术的高速发展，城市对清洁、高效、经济、安全的电力能源的需求日趋加剧。因此，在智慧城市的诸多建设工程中，智能电网也成为关键项目之一。

　　随着我国坚强智能电网建设的快速推进，智能电网在确保城市用电安全可靠、促进城市绿色发展、提升城市网络通信能力、拉动城市相关产业发展以及丰富城市服务内涵等方面对城市智能化发挥了巨大的推动作用。智能电网已成为了我国智慧城市发展的重要基础和驱动力。

　　

　　智能电网是以稳定的的电网框架为基础，通过通信网络技术和计算机信息技术，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能监控，以实现电力、信息、业务的高度融合。智能电网不仅仅意味智能化控制，也包括对电网运行信息智能化处理和管理。只有真正做到了信息智能管理，智能化控制才可实现。在智能电网的建设运行过程中，所表现出的可观测、可控制、自适应以及自愈性等特性，都离不开信息及通信技术所提供的支持与保障。信息及通信技术作为新时期智能电网应具备的核心技术之一，可以说是决定整个智能电网运行建设及其发展速度的最关键因素。

　　在建设智能电网的过程中，绝大多数变电站设备及发电机、电缆、线路等都有在线监测项目。电力的在线监测是智能电网中不可缺少的重要部分。然而受电力系统分布式及实时性的特性影响，导致各种监测控制设备在信息获取方面存在着一定的时延、路径不确定性及数据包信息流丢失等问题。

　　随着工业以太网技术、光纤技术、信息处理技术的发展，并向电力领域的渗透，在当前技术条件支持背景作用之下，工业以太网通信在运行过程当中所表现出的包括可靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势，对于优化整个电网系统各种设备元件的连接和信息传输方面都有着重要突破。

　　

　　工业以太网交换机作为目前最为重要的电网通信设备解决方案，使电力设备在线监测技术也得以快速发展，并逐步走向实用化阶段。

　　目前，工业交换机协议的标准化早已完成，包括底层协议、网络冗余协议、管理协议、网络精确时钟传输协议等，不同厂商产品互通性好，还可以实现混合组网。无风扇、低功耗的工业标准设计，-40℃～85 ℃的工作范围完全能够满足工业现场需求，满足电力系统建设。同时，工业以太网交换机主要采用分段冗余、相交环、相切环等混合组网方式，提高了组网的可靠性，多种光电口灵活配置，高度集成，一体化方案设计更为电网建设提供了便利。工业以太网交换机在数据采集、生产管理、运行维护、安全监控、计量及用户交互等方面发挥巨大作用。