智能電網論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇智能電網論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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2智能電網的特征

在建設智能電網時，應當考慮我國的現實狀況。國內智能電網的建設應具有這樣六個特點：

2.1環保此特點合乎我國當前生態經濟的要求，也要求對電網資源加以再次加工利用，盡量降低工業生產給生態造成的負面影響。

2.2電網架構牢固中國的自然災害發生頻率較高。災害會對電網體系產生較大的不利影響，造成電能無功正常運送，所以智能電網在構建時應注重保障架構的牢固，如此才可以保障電網可以承受自然災害的影響，不會因為外界環境的變化而停止運行。

2.3資源的優化電網的建設需要運用到多種資源，可是，國內電網在建設時資源運用率較低，此也造成了電網的收益不理想。建設智能電網的過程中，對資源加以優化，最大化地提升電網的運行效率。

2.4經濟收益在智能電網的建設過程中應當全面考慮，盡量降低建造成本，如此不但保障了電能的品質，并且提升了物質收益。

2.5交互性此特點是指在后面環節的能源供給過程中，應當構建一個高質量的市場溝通體制，可以第一時間掌握客戶的需求，依據需求優化服務的品質。

2.6自動化自動化主要是電網能夠對故障進行自我診斷，并進行自我修復，不僅節約了時間，還降低了成本。

3電力工程技術在智能電網發展中的整體運用

3.1在電源部分中的運用探究得知，電力工程技術的首個功能是把接連不斷的電能提供給智能電力網絡，包含兩種電能類型：一種是直流電，另一種是交流電。其中，交流又包括兩種：一種是變頻交流，另一種是恒頻交流。在變電所的操作中，一方面能夠運用直流電源，另一方面能夠運用交流電源，而且能夠把高頻開關電源運用到所有類型的電腦中。

3.2在供電過程中的運用由于智能電網對電網工作狀態與電能的品質有很高要求，所以在電網發展過程中，應高度關注電能品質與電網運行的平穩性，此就要求有機融合電力工程技術中的諧波管控技術與無功補償技術。其中有兩種是具有代表性的設置：一種是薄型交流變換器，另一種是超導無功補償設施。

3.3在智能發電過程中的運用經過調研剖析可以知道，這幾年，電力工程技術逐步被運用到智能電網體系中，主要是通過電力、電子器件完成對電能的轉化與管控。運用電力工程技術，有利于降低電量耗費，另外，減少機電設施的運用，提升工作效率。

4電力工程技術在智能電網建設中的具體運用

4.1質量優化與能源轉換技術質量優化指的是在智能電力網絡的構建過程中將電能分成多個級別，然后運用評測判定的方式，進而構成完備的機制，智能電力網絡發展的過程中應著重剖析經濟性的方向，從而確定供用電接口方式，有效地構建電能品質評定機制和用戶評定機制。此外，智能電力網絡的發展過程中，電力工程技術的有關制度也在改進，這樣就能夠保證智能電網更加經濟化。低碳能源會成為今后能源發展的方向，它降低能源的消耗量，從而減少環境污染、低碳能源主要是使用先進的技術來改善能量轉換的方式，更加充分利用能源，目前太陽能和風能是使用最廣泛的低碳能源。

4.2柔流輸電技術這個技術使用了微電子技術、電子技術、電力技術等等，展現了控制技術和通信技術，此種技術可以便捷地控制交流供電的過程，在國內智能電力網絡發展過程中，電力工程技術大部分是運用在高壓電輸變電的過程中，需要把眾多的對環境危害很小的能源運用到電力體系中，而且實現對能源的分隔等過程，因此，將電力工程技術與控制技術相融合可以控制與調整智能電力網絡中的不同參數，提升智能電力網絡的平穩性，另外，供電的過程會在較大程度上減少電損，進而提升運送電能的水平。

4.3電力工程技術中的高壓直流輸電技術在當前智能電網中依舊運用的直流運送電體系中，有許多環節運用的是交流電，可是，在實際的供配電運行過程中應當保證運送的電流是直流的方式，為了完成逆變或者環流的工作，就一定要讓控制換流器發揮作用，而且也唯有運用高壓直流運電技術，才可以從根本上實現這一目標。換流器大部分狀況下是采用部分具有管段作用的原件構成，有效地達成電力運送的平穩性與經濟性，比如部分份量相對不重的直流輸電體系，另外，此項技術不但能夠運用到長距離的直流運送中，還可以運用到短距離的直流運送中，達成高效地為海島等邊遠地區運送電能，在國內遠距離運電技術中，積極的運用了高壓直流運電技術，而且伴隨技術的進步，此項技術還會被運用到更長距離、更大容量的運電項目中。

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在智能電網的諸多安全方面中，物理安全非常重要，其內涵意義是指運營智能電網的系統過程中所必備的各類硬件設施的安全性。其中最主要的有對硬件設備方面被物理非法性的入侵的防范、對無授權物理的訪問的防止以及嚴格按照國家的標準構建機房等。其中，主要的硬件設施有，流量的智能統計器、各類測量的儀器以及各種類型的傳感設施，在通信體系中各類網絡應用設施、主機和數據存儲的空間。

1.2網絡的安全

網絡安全需要智能電網應該具備高可靠性。當前智能網絡的發展規模急劇膨脹，互聯網電網體系逐步形成，復雜的電力系統的結構對電網的安全性和穩定性進行了加強，但其脆弱的防線也成為重大的問題。尤其當前網絡的環境復雜性增強，智能化的攻擊手段防不勝防。個人用戶的網絡信息也不斷受到威脅。智能的終端始終存在漏洞。

1.3數據的安全保障弱、備份能力低

當前盡管對數據的保護以及數據自身安全性的軟件很多，但網絡的復雜化使得風險市場存在。數據被破壞、被盜取，數據庫被侵犯的現狀依然存在。智能電網的數據對于整個國家電力系統的運行都是至關重要的，因而必須制度化的、規范化的進行數據的安全措施，以改善當前的狀況。

2解決智能電網安全的方案

2.1邊界的安全防護

邊界的安全防護著力于有效的的控制與監測該邊界中進出的數據流。檢測的有效機制是以網絡入侵的檢測為基礎，在網絡的邊界進行檢測與清除惡意的代碼，并對網絡進出的信息內容加以濾化。以此來真正實現過濾諸多協議的命令并進行有效的控制，同時對網絡的最大流量以及網絡的連接數進行限制，提升智能電網的安全性和節約性。以會話的狀態和信息為基礎進行安全性分析，提升對不良信息的拒絕能力，以單位對允許或者拒絕信息對網內資源的訪問進行決策。其中，實現這一功能最有效的軟件即建設邊界的防火墻。因而，必須明確的找出網絡區域的安全邊界，以此來在各個點設置防火墻。

2.2網絡環境的安全保護

對于我國的電網公司而言，其網絡點安全問題產生于各個單位的網點。這樣網絡的大環境下，必須進行安全的防護以保證智能電網的安全性和不斷的發展。

2.2.1從結構上提高各網絡設備的性能，提升其對電網業務的處理力度并始終存有大量的空間。這樣，在智能電網面臨高峰期的業務階段時，線路和設備的設置能夠滿足其繁雜而大量的業務需求。

2.2.2安全的接入方面必須有效的控制安全的接入控制，運用當前最主要的協議類型，實現全網絡的控制。對非注冊的主機進行控制，使其無法對網絡進行使用，有效的保護主機。實現資源的安全存儲，避免外來信息的非法訪問。

2.2.3安全的管理設備在網絡的設備登錄中，必須設置身份的驗證，限制管理員的網絡設備登陸地址。設置的口令必須要更強、更長、更復雜，同時定時進行變更。對同一用戶進行連續登錄實行失敗次數記錄，超過一定次數變進行鎖定。

2.2.4對安全弱點進行掃描在智能電網內部網絡中，進行漏洞的掃描系統設定，對網絡系統、相關的設備以及數據資料庫定期掃描，及時發現錢富裕系統中的漏洞，防范攻擊。

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2配電通信網網絡架構

配電通信網絡承載的業務內容比較廣泛，有用電信息采集業務、配電自動化業務。其中，在電信信息采集業務中，有包含諸多業務，例如雙向營銷互動業務、視頻通訊業務等等。這個時候的網絡構架應該根據不同的網絡業務需求進行搭建，需要滿足實時性、安全性的組網技術要求。因此，在進行信息系統平臺搭建時，應該融入多網融合，這個融合可以包含專業的營銷管理系統，將該整個系統納入配電通信網內，進行科學規劃，這樣可以將配電信息快速傳輸到用戶營銷側，使得用戶及時掌握電網運行情況，從而進行用電調整。用戶接入網中的數據通過光纖、寬帶無線和電力線載波通信方式接入配電通信網。配電通信網中的lOkV變電站負責接收用戶用電信息。在整個輸變電絡中，有諸多組成，像配電室、開關站以及環網柜等等。選擇自動化配置和自動化配變檢測。當下，配電通訊網絡，一般選擇的是“光纖為主、無線寬帶為輔、公網為補充”組網方式，這個方式最大特點是將大量的數據匯集在通信骨干網中。營銷系統結合以后，就可以更加緊密關注變化。而且可以將更多注意力轉移到用戶中，了解用戶的需求，根據實際需求，進行配電調整，實現電網運行水平提高，保障精細化、合理化以及高效化管理目標實現。

3電力營銷與用戶接入網網絡架構

電力營銷以及用戶接入網過程中，已經形成一體化的信息通信平臺，這平臺能夠發揮出巨大作用。可以實現對于戶接入網監控目的，進行監控家用電器用電情況以及開關情況。最終的信息會于無線傳感網將其智能反應在外網上，這些信息的積累是實現主動營銷策略最關鍵依據。這個過程中，應該保障信息傳輸準確性和實時性。使用多個智能表計將其集中連接起來，實現對小區內用電信息進行采集，集中器會將前端設備進行屏蔽，給予統一的連接接口，最終傳輸到上層變電站中，這樣就可以整合整個小區用電信息，并且可以快速傳輸給電網。

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智能電網相對來說一個較為復雜的系統，環境、用戶等對電網系統提出了不同層次的要求，也就需要電網在原有基礎之上有更加的反應與適應能力，而電子電力技術應用到智能電網中表現最為突出了就是優化電網，在特定條件下能夠滿足環境、用戶對電網系統提出的高層次要求。但是，就我國目前形勢而言，在電網架構等方面掌握的技術同發達國家相比，我國還處在初級階段，從某種意義上也就證明智能電網還有很大的發展空間，因此加大對電網的優化力度具有迫切性。立足整體，從全面出發，智能化和自動化是電網未來發展趨勢，而電子電力技術應用到智能電網中也將成為一種必然趨勢。

1.2應用電子電力技術占據的優勢

能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題，電力企業要想在激烈的競爭中立于不敗之地，就必須依據自身實際情況制定出行之有效的開發研究智能電網計劃，從而滿足智能電網安全可靠運行的要求。電子電力技術應用到智能電網中能夠有效緩解能源問題，為促進可再生能源的發展創造條件，最終實現節能減排的目的。值得一提的是，電子電力技術的應用是新形勢下確保電網經濟性、安全可靠性的重要技術。

2電子電力技術在智能電網中的應用

2.1電子電力技術在智能電網發電環節中的應用

伴隨著社會的迅猛發展，能源問題是我國乃至世界共同關注的話題，也正是在這種情況下，我國電網行業才依據自身情況斷進行創新和引進新技術，做到同風能發電、水能發電等清潔能源發電那樣，要想根本性提升其能源利用效率，就必須在原有基礎上改進發電技術，例如：可再生能源轉換設備、能量轉換設備等。以風能發電為例，為了達到風電機組變速運行的目的，應當采用雙饋風電機組的定子直接接入到電網中的方式，這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電，為系統平穩供電創造條件。

2.2電子電力技術在智能電網中高壓直流輸電技術的應用

縱觀整個直流輸電系統中，在輸電環節中表現尤為明顯，而輸電環節又包括多個方面，可以將其簡單的分為：高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電，在無特殊情況下，在發電和用電這兩個環節使用的都是交流電，進而對系統中各項參數能夠有效控制，再者，將各種先進技術有效融合起來，可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統所使用，在確保電網穩定性的同時，在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗，進而提升電力系統輸送電力能力。

2.3電子電力技術在智能電網變電環節中的應用

隨著我國經濟的迅猛發展，為傳統變電站向數字變電站的轉變創造了條件，實現了信息共享和交流，智能電網占據的優勢也逐漸體現出來。智能化變電站是綜合利用各項技術在原有數字變電站的基礎上發展而來，智能化體現在多個方面：數字采集和展示、信息共享，從某種意義上來說提高了變電環節的安全可靠性，同時也節約了成本。例如：用微處理器和光電技術設計一次設備被檢信號回路和操控驅動，使得變電站二次回路中可編程序能夠代替傳統繼電器及其邏輯回路，為二次設備中常規的功能裝置具有邏輯功能模塊創造條件，從中也就不難看出智能電網的功能逐漸顯現出來，為電力企業提升行業競爭力奠定堅實基礎。

2.4電子電力技術在配電環節中的應用

在智能電網中明確顯現出“用戶電力技術”這一概念，它是以用戶對電力安全可靠性和電能質量為理論依據，將電子電力技術和配電自動化技術兩者有效結合起來，進而為用戶提供高層次的電力供應技術，能夠在最短時間內解決其出現的問題。當然，智能配電網并不是簡單依據電子電力技術就能夠完成，它需要依賴于先進傳感測量技術，在特定條件下通過通訊網絡等方式進行數據傳輸，在這個基礎之上實時監視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標便是提高電能質量，依據實際情況制定出科學合理的電能質量評估方法，確保用戶質量和用電安全。

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2先進電力電子技術在智能電網中的應用

柔流輸電包括SVC和STATCOM，通過SVC進行無功補償的電壓輸出諧波大、基波損耗高、占地面積較大，因此，用STATCOM進行無功補償成為電力系統無功補償的主要方法。靜止同步補償器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔流輸電系統的核心裝置和技術之一。1976年，美國人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半導體變流器進行無功補償的理論。通過對系統無功功率實現動態無功補償，提高系統暫態電壓穩定性，確保系統運行安全，改善系統的穩態性能和動態性能。與傳統的無功補償裝置相比，STATCOM裝置能夠連續調節無功，輸出諧波小，器件損耗低，運行范圍寬，調節速度快，可靠性高等優點；其輸出電流在電網電壓低時不受影響，具有較硬的低壓無功功率特性；而且接入系統后不會改變系統阻抗特性引起振蕩。近年來，世界上有很多學者都從事STATCOM裝置的研究工作，無論是裝置容量還是產品性能都有了很大的提高。新型電力電子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多電平和單相橋串聯等技術被應用到STATCOM裝置中，以提高裝置容量和電壓等級，并通過現代控制技術，提高系統電壓穩定性，改善裝置輸出諧波。

許多先進的控制方法，例如遞歸神經網絡自適應控制、模糊控制、比例積分(PI)控制、微分代數控制、魯棒性自適應控制等被應用到STAT－COM裝置非線性特性的研究中。在世界上針對STATCOM裝置的研究工作中，STATCOM裝置的仿真建模及其控制方法研究始終是重點。世界各國對STATCOM的研究，STATCOM技術和應用情況都取得了突破性的進展。現代電力電子技術、多重化、多電平和單相橋串聯等技術使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先進控制方法的加入更提高了STATCOM工作的穩定性，使之在電力系統領域的應用更加廣泛。關于STATCOM的研究有很多問題，但是最重要的還是它的建模和控制問題，這將直接影響著STATCOM的整體性能。國際上關于STATCOM的研究由來已久，日本是最先運用STATCOM裝置的國家，緊接著美國也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本聯合研制了世界上第一臺采用GTO進行逆變的STATCOM，在1991年投入運行取得很好的效果。之后的德國在1997年也研制出大型的STATCOM裝置并在丹麥的風電場投入運行。我國雖然起步晚，但是發展速度極快，清華大學在1999年研制出20Mvar的STATCOM裝置，在2011年我國南方電網研究出世界上最大容量的STATCOM裝置，并在東莞投入運行取得良好的效果。從此我國成為能夠研制出大容量STATCOM裝置的國家之一，但是仍有許多不足之處有待改進。

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1.1發電環節能源危機使得全世界都在對新能源進行不斷的研究與探索，比如風能、太陽能、潮汐能等。這些新能源的開發為經濟的發展提供了清潔、高效的能源，但同時也對現有電網也提出了并網的要求。新能源本身存在一些不足，比如地域性、季節性、發電的不穩定性等。在這種情況下，相關學者要更多地研究如何高效、安全地與這些新能源實現并網，降低新能源對現有電網的影響，使新能源能夠高效、安全地接入現有電網。

1.2輸電環節我國的電網建設有著自身的特點，最近幾年，國家電網提出了“以特高壓電網為骨干，各級電網協調發展”的基本方針，特別是在電網的整體規劃中提出了建設華東電網、華中電網、華北電網三大交流電網的規劃，并著重提出了這三大電網之間的直流互連。我國的電網建設正穩步向著特高電壓、大容量、交直流電互聯的時代邁進，但由此也帶來了一系統的問題，比如，電網的結構日益復雜；所使用的技術越來越高端，越來越趨于自動化；各大電網之間的互聯給電網本身的穩定運行帶來了很大的影響。為了解決這些問題，智能電網在輸電環節上使用的是特高壓直流輸電技術。該技術與其他技術最大的不同在于系統中間沒有落點，所以這種技術適合遠距離的輸電，而對于交流電網之間的互聯，該技術有著其他技術所不具備的特點。所在在由交流與直流所組成的特高壓輸電網絡中，使用特高壓直流輸電技術可以保證整個輸電系統的穩定運行。電力工程技術在此輸電環節上所使用的技術主要是對電網整體系統運行的監控、對運行狀態的檢測、對運行故障的管理和應急等。

1.3變電環節智能電網與傳統電網在變電環節中最大的不同就是變電站的智能化建設，這是對傳統變電站或者說是對傳統電網的一次突破，也是智能電網智能化、自動化發展的最好體現。在變電站的智能化建設中，電力工程技術的應用表現在很多方面。變電站的智能化建設就是對變電站中的物理結構、網絡設計、信息的采集、通信協議等進行統一的設計和管理，使變電站的各個環節實現互聯，實現信息的共享，從而實現變電站系統的智能化運行、自我診斷與恢復。這其中涉及到計算機網絡的建設、高速傳感器的使用等電力工程技術。

1.4配電環節配電環節是整個電網系統內直接接入用戶的一個環節，在智能電網中，這是極為重要的一個環節。而根據智能電網的總體規劃，配電網還要承擔各類中小型新能源的接入工作，這就對配電網的穩定運行和故障處理能力提出了更高的要求。在配電環節中，所使用的電力工程技術主要有：配電自動化技術、智能充電技術（主要是指電動汽車的充電技術）、智能化的高級儲電技術和高級的檢測技術等。

1.5用電環節隨著我國經濟改革的不斷深入，電力市場也在日趨市場化。在這種情況下，電能市場供需雙方的互動越來越頻繁，對于用戶來說，需要穩定、可靠、便宜的電力能源；而對于電力企業來講，則要實施精細化的管理，以最大程度地實現經濟效益。智能電網的建設對智能城市和智能小區的建設都有重要的作用。其主要使用到的電力工程持術有：智能化的測量技術、高效的用戶用電信息采集技術以及智能電表等。

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2重要電力工程技術在智能電網中的應用

2.1串聯補償中的使用

我國電力相關部門批準并且大力投身建設的伊馮500kVTCSC項目具有很大的優勢。這個項目是C-EPRIScience&TechnologyCo.Ltd組織建立起來的，同時，利用一些實驗把伊馮500kVTCSC項目的額定功率有效地從1460000kW提升到2500000kW。并且在這個科研項目中，所使用的TCSC等設備都是由我國獨立進行研發和生產的，并且得到了成功的安裝和調試。這一套設備的成功應用直接說明了我國已經有能力在極其寒冷的地方安裝運用電力工程技術，并有能力實現HVTCSC的工業化。

2.2常規電力技術在電力工程中的應用

某些公司中的一些電力負載對電壓的變化以及電源突然中斷非常的敏感。當供電系統中的電源及其不穩定或者突然出現斷電，會對該公司的負載產生致命的傷害，根據這一公司實際用電情況，研發人員經過研究而使用兩套常規的電力設備來解決相關問題。在正常投入使用后，這一套設施極大地改善了電力質量。

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二、智能電網技術在用電營銷中的應用

（一）智能化抄表

隨著我國智能電網技術的不斷發展，智能化抄表不斷應用于我國電力營銷中，有效提高了我國用電營銷效率。遠程抄表和抄表設備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現。遠程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統和數據采集模塊，采用低壓配電線、通信網絡、現場總線以及串口數據傳輸等通訊技術，遠程自動抄錄、統計用戶智能電表用電表數據，同時進行自動計費。對于一些未能實施遠程抄表的地區，抄表人員可以攜帶準確可靠、便于操作的智能化抄表設備進行實地抄表，及時掌握用戶的用電信息。

（二）智能化自動配電系統

智能化自動配電系統即是綜合運用微機控制技術、電力網絡技術以及通訊網絡技術，構建用電營銷智能化系統，提升用電營銷效率。目前，我國用電營銷中的智能化自動配電系統具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監控實時性強的優勢，同時為遠程抄表提供了信息交流基礎。目前，我國智能化自動配電系統在功能方面不斷完善，已能夠兼容GPRS通訊網絡，同時也有效實現了用電營業管理信息系統與自動抄表系統之間資源共享，有效提升了我國用電營銷管理水平。

（三）營配信息通信一體化平臺

營配信息通信一體化平臺即是在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型以及電網設施的基礎上，采用先進現代化信息傳輸技術，構建用戶停屈媛媛國網陜西省電力公司電力科學研究院陜西西安710000電管理、供電穩定性管理、報裝業擴輔助以及線損管理和電網CIS一體化的信息服務平臺。主、輔、補充相結合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道，該傳輸線路以光纖為主要通道，寬帶無線網絡為輔助通道，并在傳輸過程中采用公共信息網絡進行有效補充。目前，我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸的正確性、完整性以及及時性，同時也便于電力企業對電力營銷的實時監控和維護，推動了我國電力營銷的不斷發展。

（四）智能交互儀表

智能交互儀表即是利用網絡將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關部門傳遞的設備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道，電力相關部門能夠實時、準確地跟蹤和監控電力傳輸和營銷，對于電力運輸及儲存過程中出現的耗損情況和環節能夠及時發現，同時采取相關解決措施，有效避免電網出現盜電現象。

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1.1智能電網對電力市場的基礎性作用要實現以上所述的智能電網需要在以數字化應用、自動化技術等方面為基礎上進行開發。智能電網具有較強的兼容性、互動性以及經濟性等特點，智能電網與電力市場是相互影響共同發展的，電力市場是智能電網的用戶端，電力市場通過開放用戶選擇權，其開放程度一定程度上影響智能電網的供電及配電模式，智能電網會在用戶的需求下不斷向前發展，同時，電力市場提供了一系列規則和制度，為市場主體選擇更經濟的運行方式建立了保障機制，并通過價格信號來引導市場各主體的行為，實現智能電網雙向互動的價值。綜上所述，電力市場是實現智能電網雙向互動的基礎，并通過用戶的選擇來帶動智能電網的發展，總之，電力市場是能夠保障智能電網具有發展動力的重要手段。從相反來講，智能電網對于電力市場的發展起著基礎性作用，電力市場的正常運行需要電網具有充足的電力可供運行，現今的電網采用的是集中大電源流向固定可預測負荷設計的，因此無法適應未來智能電網所要求的用戶發、用電的互動模式，這種模式增加了對于電網建設及運行的不確定性以及不穩定性，例如，現今國家大力推廣的風電和分布式光伏發電項目，就由于電網無法解決其并網發電的技術性難題從而導致遲遲無法并網運行，致使投入巨資興建的風力發電設備發出的電力白白浪費，而分布式光伏發電也面臨這一窘境。未來的電力系統運行具有無法先期進行預測從而導致無法做出相應的計劃，同時大量接入分布式電源也導致電網面臨著各種影響因素從而降低了電網的抗干擾能力，導致電力系統難以精確計劃和執行系統運行計劃，并且由于分布式可再生能源機組利用率較低，導致發電容量裕度會有較大的波動，所以，電力系統在安全性和充裕性兩方面都遭受到了較大的困難。在不久的將來，電力需求量會越來越大，而電力市場放開對于用戶發電的限制會造成大量的，通過采用智能電網這一供電平臺，能夠更好的為用戶提供更優質的服務。智能電網還能夠通過分布在整個系統的傳感器將電網運行的數據匯總到一起，為調度管理人員提供各個監測節點監測到的自然環境、空間地理以及能源供需等方面的內容。為公司調度和系統優化運行提供第一手的數據。

1.2智能電網推動電力市場進行改革電網作為電力市場的基礎，其進行智能電網改革必然會推動與之匹配的電力市場進行系統化改革，隨著智能電網建設速度的不斷加快，其對于改革的推動力也越來越大，通過用戶的參與，將電力電網的改革轉變為整個社會性的改革，從而為電力市場改革注入更多的動力，而智能電網為用戶帶來的經濟效益將會使用戶更加堅定地支持電力市場的改革，同時智能電網的推進將會改變現有的產業鏈結構，使電力工業與其他行業的關系更加密切。隨著智能電網建設的穩步推進，其將會促使電力市場向用戶側方向進行發展，將會逐步改變原有的單一供電模式為雙向互動模式，同時代表著綠色、低碳、環保的智能電網建設速度的加快將會改變經濟發展的模式，從原來的單一追求利益為發展環保經濟。而電力市場將會呈現新的商業模式，通過構建多范圍、寬領域的能源、信息交流平臺，將會可能為市場主體、智能家居公司等各類參與者創造新的收益來源和方式，不斷形成全新的產品和服務。

2電力市場發展的新高度

隨著智能電網建設速度的不斷加快，其對應電力市場的基礎支撐作用也會越來越強，這回將電力市場發展推到一個新的發展高度，將會使電力市場的規模、資源配置以及市場機制等都得到加強，隨著用戶逐漸轉變為對系統供電而具有發電公司的能力，將會推進電力系統的競爭。

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當前我國政府提供的新能源補貼政策解決了價格高的問題。智能電網技術的發展將進一步改變電力產業的自然壟斷屬性，提高電力產品的價格彈性。胡恩同(2011)電力產業具備自然壟斷屬性，是現代社會不可或缺的生活必需品。電能具備無形、無色、無味、看不見、摸不著、危險大、同質性的特點。作為生產品，具備企業有效規模大、資金密集、投資周期長、資本存量調整困難、難以儲存的特點;作為消費品具備消費時間集中，時間周期性強，可替代性差，缺乏需求彈性的特點。供給需求要求瞬間平衡，電能質量對電器壽命和質量會產生影響，負荷變化瞬間供給產生影響。戚聿東，范合君(2009)但隨著技術和經濟理論的發展，電力產業的自然壟斷屬性逐漸在削弱。例如，隨著發電技術的發展導致發電企業的最小效率規模顯著下降。20世紀80年代，發電企業的最小效率規模為900MW，而到了90年代中期最小效率規模縮小為100MW(bayless，1994)。因此，最近20年新建電廠的生產規模和分布較之以往明顯變小和分散，但是生產效率卻大大增強。目前，西方國家和我國已經在發電領域映入了競爭，促使企業提高了效率、改進了服務、降低了價格，壟斷行業煥發了生機活力。居民、商業及工業用戶具有不同的電能價格需求需求彈性(，消費者對價格反應的三種方式決定了價格需求彈性的大小，價格上漲時，一是消費者可以選擇消費替代品;二是不選擇替代品的情況下，可以減少該產品的消費;三是消費量不變，減少在其他產品上的花費。智能電網使得分布式電源成為傳統電網公司供應電能的替代消費GriffinJM等，2005)。在電力市場中，分布式電源、儲能設備將成為用戶選擇電能的消費替代，這將提高電力產品的需求彈性。綜上所述，學者們普遍認識到智能電網不僅是能源領域重要的技術革命，更將進一步推動能源產業、能源市場的變革，但忽視了對市場結構演變的研究。正是基于此，本文用博弈論的方法，在借鑒古諾均衡模型的基礎上，引入了多個需求市場，給出不同市場結構下的均衡解和均衡價格，并與完全壟斷市場進行比較。

二、智能電網下電力市場的不同均衡

(一)問題的轉化

從對電力市場影響的角度看，智能電網實現了分布式新能源的接入，為電力市場電力帶來了新的競爭者，消費者的選擇范圍和需求的價格彈性增加了。市場結構從完成壟斷逐漸演化為競爭。于是，我們將問題轉化為新的競爭者對市場結構的影響，關注的是電力供應商和消費者行為發生的變化、新的均衡數量以及新的電價形成機制。

(二)模型選擇

在分析市場結構的經典文獻中，均衡數量和均衡價格的決定與市場參與者選擇的策略行為密切相關，經濟學家采用非合作博弈的同時決定產量的古諾模型、同時決定價格的伯川德模型、產量領導者模型斯塔科爾伯格模型以及價格領導者模型，每種模型都適用不同的環境條件。本文結合當前智能電網對電力市場的影響，選擇同時決定產量的古諾模型。古諾模型中，市場參與者選擇生產多少產量作為策略行為，同時決定產量后，也就相應的形成統一的市場價格。產量的本質是選擇生產能力，也就是說市場潛在進入者在進入市場時，依據在位企業的產量來選擇自己的產量。2009年以來，隨著智能電網建設的迅速發展，國家能源局大力支持新能源的發展，同時，支持分布式發電接入電網。國家能源局的主導下，相繼能源、太陽能、風能、生物能、天然氣十二五規劃，頒布《分布式發電管理暫行辦法》，重新啟動大用戶直購電，宣布建成100個新能源示范城市，大力推廣風電特許權招標工程，制定新能源電鍍補貼和電動汽車補貼。要求新能源發電優先上網。面對這種情況，傳統供電商的市場進入阻止策略難以實施，與分布式發電商在用戶側展開競爭將在所難免。國家對分布式發電商的長期補貼政策，使得其具備了市場競爭力。林恩.派波爾(2012)發現在位企業選擇價格領導者的策略，將導致新進入者具有后發優勢，獲取更多的利潤。同時決定價格的伯川德模型的結果是均衡價格逼近邊際成本，最終導致雙方利潤下降。在位企業具備選擇產量領導者的先動優勢，產量高于古諾最優產量水平，利潤是追隨者的2陪。在追隨企業產量較低的情況下，領導企業如果返回到古諾最優反應函數并少生產，則領導企業的狀況可以得到改善。然而，如果領導企業真的改變產量，并且跟隨者也知道這種可能，那么跟隨企業會預期到其采取這種行為并在第1期不再降低產量。相反，如果它預期領導企業會增加產量，它也會增加自己的產量。最終，預期產量的博弈將會使博弈回到同時博弈的古諾均衡結果。如果領導企業不能在第1期對產量做出承諾，則跟隨者將會預期領導企業的產量變化，在此情況下博弈將會同時進行。綜上，當前傳統供電商不會選擇價格領導者的策略，新進入者因成本過高和規模較小沒有能力選擇價格競爭策略。伯川德競爭策略因會導致均衡價格接近邊際成本，市場參與者不會選擇這樣的策略行為。在當前國家要求新能源優先調度的情況下，如果實現電力市場競爭，傳統供電商不得不同時考慮新能源發電商的產量決策，這就使得競爭從斯坦爾伯格模型進入到古諾模型。

(三)模型假設

本文主要分析完全壟斷、寡頭壟斷、壟斷競爭三個市場結構模型的均衡結果，為了建立相應的分析模型，做出以下5個假設:假設1:智能電網是一個逐漸演化的過程，新的分布式發電商開始進入電力供給市場，在用戶側與傳統供電商展開市場競爭。假設2:不存在電網輸電容量約束。線損、交易成本、發電機啟動成本、空載成本、政府補貼均為零。假設3:發電商追求利潤最大化，選擇電量作為競爭策略，最終實現納什均衡。每個發電商可以對每一類消費者銷售電能。發電商成本函數是產量的二次凸函數。假設4:電力需求不斷增加，消費者為商業、工業、居民三類，其需求函數對所有發電商都是公共信息。消費者擁有儲能措施，能夠積極參與市場競爭，自由選擇不同的發電商。需求函數是線性需求函數。假設5:市場結構將經歷完全壟斷、寡頭競爭、壟斷競爭三個階段。用1個傳統供電商(火電)和3個需求市場來代表完全壟斷市場結構;1個傳統供電商、1個新能源發電商(風電)與3個需求市場代表雙寡頭市場結構;1個傳統供電商、2個新能源發電商(風電和光伏發電)與3個需求市場代表壟斷競爭市場結構。

三、結論與政策建議

智能電網的發展將導致以新能源技術為主的分布式發電商不斷進入電力市場，并與傳統的供電商形成競爭，市場結構將逐漸演化。本文通過構建了一個包含多供電商、多用戶市場的古諾式博弈模型，刻畫了這種演化趨勢，并給出了模型求解方法和算例。研究發現隨著電網不斷智能化，電力市場競爭將不斷加劇，分布式發電商越多，電力市場交易量越大，交易價格越低，過度競爭將導致接近完全競爭的市場價格。傳統供電商利潤將隨著市場競爭的加劇而大幅下降。根據這些研究發現，筆者建議在以下三方面采取積極措施，從而較好實現電力市場發展，推動電力市場化改革。

1.以智能電網革命為契機，引入多元化分布式發電商，從而加速電力市場化改革。我國的電力改革始于1997年，經歷了長達十幾年的艱難改革，仍未全面實現2002年提出的“廠網分開、主輔分離、輸配分開、競價上網”的改革目標。當前電力市場交易模式，依然是以電網公司為主導的單邊電力交易模式，以政府規制電價為主導定價模式，這種模式并不能緩解市場煤和計劃電的根本矛盾，價格在配置資源中并未很好的起到作用，降低了能源配置效率和利用效率。2013年負責電力改革的電監會并入能源局后，電力改革邁上了新的臺階。智能電網不僅能夠在技術上(分布式發電、微電網、儲能等技術)降低電力市場的自然壟斷屬性，而且能夠提高能源配置和使用效率。分布式發電的發展，不僅能夠滿足監管機構節能減排、優化能源結構、轉型升級的監管目標，而且有助于實現電力市場化改革目標。多元化分布式發電商的引入，勢必將在用戶側與傳統的供電商形成有效競爭，而能為電價形成機制奠定基礎。如果沒有政府規制和傳統供電商的阻止進入策略的實施，在利潤最大化的目標下，市場參與者的策略性反應將是進行古諾式的產量競爭，而這將形成競爭性電價。隨著分布式發電商的增加，電價將大幅度下降，參與者將依據電價安排生產和投資，工業、商業、居民用戶將依據電價波動合理使用電量，這將提高能源配置和使用效率，計劃電和市場煤的矛盾也迎刃而解。