1.1国外调度自动化系统的相关研究
在1965年纽约大停电事故中，由于自动化设备的缺陷，主要由于电网调度信息采集系统及人机联系系统的不完善，造成了范围从加拿大的多伦多地区到纽约州附近5个州的大片地区停电，时间长达13.5小时，使人们认识到电的重要性，认识到了电网调度自动化系统的重要性，从此大力加强电网调度自动化系统的建设。电网调度自动化系统包含工业控制技术、计算机及网络技术、通信技术等。工业控制技术是自动化技术应用的一个方面，分开环控制系统和闭环控制系统两种，在电网调度自动化中，这两种控制技术同时采用。在子站内的自动化设备，多采用闭环控制的方式，如继电保护设备;主站对子站的监控，现在采用开环控制方式[2]。在早先的主站系统中，采用中央主机模式，主机的负担较重，现在在主站，采用以以太网为基础网络模式，适应了电网调度自动化多种应用的需要，扩展性好。在子站设备中，采用工业现场总线技术，在一条线路上既传输数据信号又提供电源，能够适应了发电厂、变电站内的强电、强磁环境。在电网调度自动化中，监控中心和各子站之间的通信，最早采用的是电力载波及明线传输，随着通信技术的发展，逐步采用微波、特高频等通信手段。现在的系统中，以光纤环网作为主，以载波、微波为辅的通信手段，大大提高了数据传输的质量和速度。
1.2国内调度自动化系统的相关研究
电网调度自动化系统发展到今天已经是第四代了。最初是70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，然后是80年代基于通用计算机的EMS系统，进而发展到90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式EMS/DMS系统（国家电力调度通信中心、福建、山东、西北、宁夏、湖北、湖南、安徽等单位引进的SCADA/EMS,电力科学研究院和东北电力集团公司合作开发的CC-2000系统,电力自动化研究院开发的RD-800系统、OPEN-2000系统、SD-6000系统等）,第三代系统已发展了十几年。随着计算机、数据网络、数据库等技术的飞速发展以及电力市场的要求,第四代电网调度自动化系统的基础条件已经发展起来,该系统的主要特征是采用JAVA、因特网、面向对象等技术,综合考虑电力市场环境中的安全运行及商业化运营的要求。在如今的调度自动化系统中，硬件配置越来越高，开放式的调度自动化系统越来越普遍；网络技术应用的呼声也越来越高，分布式潮流，分布式网络分析等在应用研究之中；同时利用高速网方便地对无人值班变电站进行“遥视”以及上下级调度之间的可视电话和可视调度都是可实现的；调度人员对于基于图形的快捷方便的调度的要求使调度自动化系统进一步发展[3]；面向对象技术以及数据库技术也为调度自动化系统的发展提供了技术支撑；人工智能技术在一些分析软件中的应用进一步扩展了调度自动化系统的功能；Internet技术将为调度自动化系统人机界面的完善做出很大的贡献；电力市场的发展为调度自动化系统提出了新的要求；调度自动化系统和其它系统如何集成，以及SCADA/MIS/EMS等系统数据的共享问题如何改善，数据的冗余量如何减少的问题[4]；GPS技术在新一代调度自动化系统中的应用都是现在需要研究的课题。
二、方案设计
2.1系统整体结构设计
本系统是一个通过计算机网络技术、通信技术、工业自动化控制技术等对电力系统的发电、输电、变电、配电和用电等过程进行监视、控制和管理的系统。它作为一个集成的信息系统，软件在其中起着非常重要的作用，所以，应按照软件工程的观点分析和组织系统，即按照抽象和信息隐藏、模块化和局部化的原则来设计和实现。电网调度自动化的主要功能模块有安全监视(SCAAD)、自动发电控制(AGC)、网络分析(NA)和计划、调度员培训模拟D(TS)及配电自动化(AD)等几个部分。包括以上全部功能的系统称为能量管理系统(EnergyManagementSystem)，简称MES。在电力系统中采取按电压等级分级管理和调度的模式。我们研制的属于地区电网调度自动化系统，具有的主要功能有安全监视(SCAAD)、网络建模、网络拓扑、状态估计、调度员潮流、电压无功优化和调度员培训模拟(DTS)等，并非具备完整的EMS功能。本章主要讨论电网调度自动化系统的系统结构、硬件组成、软件功能模块等[5]。
2.2系统功能设计
本系统由RTU或变电站监控系统和电网调度中心两部分组成。各个变电站、发电厂内的RTU或监控系统负责收集当地电气设备的各种电气信息，如每条线路、变压器的电流、电压、功率和保护、位置信息等，并上传至电网调度中心。电网调度中心将接收到的信息经过SCAAD系统处理，经调度人员判断后下发各种控制命令，以实现对所辖整个电网的控制。站端RUT的组成及工作流程原来的老变电站都采用RTU的形式，随着技术的发展，我们现在的新建变电站全部采用综合自动化的形式采集现场信息。其它辅助设备有UPS电源、GPS时钟等。根据完成功能的不同，变电站RTU或综合自动化系统可分为信息收集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。
2.3实时系统的开发方法
信息收集和执行子系统的作用是收集各种反映电力系统运行状态的实时信息，并根据运行需要将有关信息通过远动装置传送到主站或调度中心。这些信息既包括反映系统运行状态的各种电气量，如频率、电压、功率等，也包括某些与系统运行有关的电气量，如反映周围环境的温度、湿度等。这些信息既可以是由远动装置所在变电站直接收集的，也可以是来自下一级控制中心的有关信息。所传送的既可以是直接采集的原始信息，也可以是经RUT加工处理过的信息。信息收集和执行子系统同时接收来自主站和上一级调度中心根据运行需要而发出的操作、调节和控制命令。并将该命令按一定规律转发给相应装置的操作或调节机构。由信息收集和执行子系统收集到的信息通过信息传输子系统传送给主站或上级调度中心。信息处理子系统是整个监控系统的核心，它所完成的主要工作有状态估计、运行状态分析计算等。人机联系子系统的作用是将经加工处理的信息通过各种信息输出设备提供给运行人员，运行人员对控制设备进行操作或发出命令，来实现对电力系统的控制。电网调度中心从体系结构上来分析，主要有两种:集中冗余式控制系统和分布式控制系统。我们采用的森式控制系统。集中冗余式控制系统虽然具有丰富的运行经验，并且在实际生产中发挥了很大的作用，但由于集中冗余式控制系统所固有的特性，造成计算机负载较高、在故障时控制系统双机切换对时间的要求严格、瓶颈效应随着信息量的增加而逐步突出、系统扩展困难等缺点，因此它已逐步退出电网调度自动化系统，被分布式控制系统所取代。电网调度中心设备有CSADA处理系统、地调(配调)处理系统、电力系统高级应用系统、调度员培训模拟系统、程序员工作站、数据记录管理系统、通信处理工作站、下行切换柜、前置机、GPS时钟等。此处GPS时钟提供系统对时功能。
2.4实时数据仓库的具体实现方案
在本系统中的数据种类较多，主要的数据有实时数据、历史数据、未来数据和通道数据等。本章主要讨论这些数据的特点、结构、组织和获取等。
1实时数据
在本系统中最重要的数据是实时数据。实时数据是指能正确、及时地反映当时电力系统运行状态和运行参数的数据。我们采用对数据区分优先级，优先级高的数据插入传送以及改善通道质量，提高传送速率等手段以满足实时性的要求。
2历史数据
历史数据是反映了过去电力系统运行状态和运行参数的数据。这些历史数据是根据不同要求从实时数据中提取出来的。
3未来数据
未来数据亦称规划数据或预报数据，他是描述未来某户时刻或某_运行式的电力系统的数据。我们以历史数据为基础，通过负荷预测技术而获得的。
4人工置入数据
人工置入数据是由操作者本人输入的数据，用以弥补实时数据，历史数据和未来数据的不足，或纠正其认为不当的数据。
三、研究结果与分析
3.1多协议通信协议栈的实现
本系统中电网调度中心和子站设备通过载波、微波、电缆、光纤等通信介质来传输和交换数据，数据可分为上行和下行两部分。上行数据是指子站向电网调度中心发送的实时信息，下行数据是指调度中心向子站发送的控制、调节命令。在电网调度自动化系统中主要采用两种基本的通信规约，循环式远动规约和问答式远动规约。循环式远动规约适合于点对点的远动通道结构(即星型结构)及以循环字节同步方式传送远动信息的远动设备与系统。它在地区电网调度自动化系统中被广泛采用。问答式远动规约规定了电网数据采集和监视控制系统(SCAAD)中主站和子站(远动终端)之间以问答方式进行数据传输。它适用于网络拓扑结构为点对点、多个点对点、多点共线、多点环形和多点星形网络配置的远动系统中。循环式远动规约本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送，变位遥信优先传送，重要遥测量更新循环时间较短，区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信息，以满足电网调度安全监控系统对远动信息实时性和可靠性的要求。规定主站与子站间进行以下信息的传送:a.遥信;b.遥测;c.事件顺序记录(SOE);d.电能脉冲计数值;e.遥控命令;f.设定命令;g.升降命令;h对时;i.广播命令;j复归命令;k子站工作状态。信息按其重要性有不同的优先级和循环时间，以便实现国家标准《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《远动终端通用技术条件》所规定的要求和指标。帧结构，其中，同步字按通道传送顺序分为3组EB90H，即1110、1011、1001,0000，在控制字中，有控制字节、帧类别、信息字数、源站址、目的站址、校验码等字节。1EC87-5-101规约IEC87-5-101规约是针对工EC870一5基本标准中的FTI.2异步式字节传输帧格式，对物理层、链路层、应用层、用户进程作具体的规定和定义。它规定了SACAD系统中主站和子站之间以问答方式进行数据传输的帧格式、链路层的传输规则、服务原语、应用数据结构、应用数据编码、应用功能和报文格式。它适用于网络拓扑结构为点对点、多个点对点、对点共线、多点环形和对点星形网络配置的远动系统中。通道可以是双工或半双工。其服务原语如下:REQ:请求原语(REQUESTPRIMITIVE)由用户发出在链路层启动一次传输过程。ON:确认原语(CONFIMRPRIMITIVE)由链路层发出以结束原已启动的传输过程。IND:指示原语(工NDICATIONPRIMITIVE)由链路层向用户发出通知，希望传输数据给服务用户，或者触发某些服务用户进程RESP:响应原语(RESPONDPRIM工TIVE)由用户发出，以数据响应来完成一个己启动的传输过程。典型的服务原语的内容为:参数、条件和用户数据。服务原语的内容如下:—用户数据—否定/肯定认可或响应原语—数据流控制—访问控制—重传次数—链路层状态(重新启动条件)—传输服务原语(功能码如SEND/CONFIRM)。
3.2分布式数据处理
ORACLE数据库用户自行安装ORACLE。建议使用OARCLES.0.5.以上版本，程序是在该版下测试过。先在ORACLE数据库中建数据库空间(在此定为SQLSCAAD)，根据提供的脚本建数据表。运行BSCadaforOARCLE.exe程序。数据转换设置:在“数据转换设置”TAB页中设置:A:系统路径:该路径为CSADA的运行全路径名。B:数据源:OELDB数据提供程序，目前可选范围只有三种，对ORACEL可选选第一种或第三种配置OLEDBProviderforODBCDriverOLEDBProviderforSQLServerOLEDBProviderforOracleC:输入数据源/服务器名称，如果OELDB数据源为ODCB数据源则输入ODCBDNS名称，如果OELDB数据源为ORACEL则输入ORACLE的服务名称。D:输入数据库名称。(根据数据库空间在此可定为SQLSCAAD)E:输入数据库登录的用户名和密码。F:点击“设置应用生效”按钮，使上述设置生效。然后开始更新厂站索引表:在以下情况下需更新厂站索引表，a.第一次运行数据转换程序;b.从未更新过厂站索引表;c.每次修改SCADA厂站点信息后。转换实时数据:实时数据可以定时(周期在1-30秒可调)或者人为地手动转换一次。转换历史数据:历史数据可以定时(周期为5分钟)或者人为地手动转换某一时间段的历史数据。历史数据分历史采样数据(采样周期为5分钟)和当天的统计数据。转换报警记录:在SCADA系统中报警数据存于ACCESS数据库中，位于SCAAD系统目录下的ACCESS子目录，以月为单位存放。转换到SQLServer7.0(DB2)中时，为了统计方便，报警数据按年为单位存放。转换过程中的问题:当厂站索引表正在转换过程当中，更新索引表按钮将变成无效，直到转换结束。同理，当实时数据库正在转换过程中(无论手动还是自动)，手动转换按钮将变成无效，直到转换结束，当历史库数据正在转换过程中(无论手动还是自动)，手动转换按钮将变成无效，直到转换结束。当上述转换正在进行中时，状态栏将会有相应的文字指示。
3.3人机界面设计及系统集成
采用100M/1000M双以太网。服务器采用ES25服务器，工作站为DS15，分别用于实时数据采集、历史数据处理和应用软件。操作系统采用工业标准的UNIX操作系统，历史数据库采用大型商用关系ORACLE数据库管理系统。SCADA系统采用开放式、分布式体系结构。数据采集服务器和数据通信服务器可随时将实时数据送给SCADA服务器（或将SCADA功能分布到数据采集服务器和数据通信服务器），SCADA服务器处理后的实时数据采用组广播方式同步有关服务器和工作站，应用、历史数据管理等服务器采用客户/服务器方式。高级应用软件是在面向对象的支撑平台上开发完成的，与SCADA一起构成了一体化的系统。具有以下主要特点：1、软件系统充分利用了丰富的软件资源和各种服务，采用一体化、系统化设计，实现了数据统一和界面统一。人机界面系统，统一风格设计，其中和实时系统有关的画面，如：厂站图和全网潮流图，采用和SCADA系统完全一致的画面集，为调度员实时对比和分析数据提供了非常方便的手段。统一的界面符合调度人员的使用习惯，不必花费更多的时间学习，所有操作基本上都在厂站或系统图上点击实现，简单方便。结合调度生产实际的需要，各软件提供了方式灵活多样的输出方式，数据文件、表格画面、单线图、曲线等形式的输出结果均可以快速打印输出，较好地满足了调度生产的实际需要。软件提供了与现场实际相一致的系统图和厂站图，潮流结果可以快速地在图上显示出来，直观、高效，实用性强。软件数据流设计合理，整套软件的数据维护、画面维护集中在一个数据库、一个画面集上完成，保证了各功能软件数据模型的一致性和完整性，也是软件的维护工作量减到最低限度。各模块软件算法先进，输出结果及精度满足了实用要求。电网能量管理系统应用软件主要包括如下几个软件模块：网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预测、短路电流计算等模块。应用软件能够达到实用，在电网调度运行中发挥应有的作用，专业技术人员掌握系统的维护和开发至关重要。任何应用软件系统都不可能完全适用于实际的应用要求。软件能否在实际应用中根据用户实际要求不断修改完善，是软件系统能否真正实用化的关键之一。而这些修改与调试工作主要依靠应用软件的运行维护技术人员来实现.
3.4、EMS新技术和发展趋势
随着计算机领域计算机硬件技术、通信技术、数据库技术、Intemet技术的发展，以及电力企业电力市场化进程的不断加快,作为适应电力企业新的业务(电力市场)和一体化建设(EMS／TMR／TMS或EMS／TMR／DMS)需求的EMS系统支撑平台和EMS应用软件必然采用如下新的技术：
3.4.1、CORBA中间件平台技术
CORBA技术作为对象管理组织(OMG)推出的软件系统开发标准，自九十年代初提出第一版以来，作为解决分布式异构环境下应用系统互连和互操作的标准目前已经被众多的厂家和用户所接受，并成为新一代EMS系统应用软件互操作和与其它系统进行透明操作和数据共享的软件平台标准。由于CORBA独立于网络协议、独立于编程语言、独立于软硬件平台，因而成为目前最有生命力的跨平台技术。特别是OMG组织1998年公布了CORBA2.3版之后，CORBA技术日臻完善。目前CORBA3.0版本已经推出并应用于众多的中间件产品中。遵循CORBA标准开发的EMS中间件平台，能够更容易满足企业自动化系统一体化应用集成的需要。
3.4.2、公用信息模型(CIM)
为使EMS应用软件之间的交互正确无误，需要对交换的数据信息达成一致，即提供标准的元数据级的模型和标准应用程序接口(APIs)。国际电工委员会近十年逐渐完善了能量管理系统的应用程序接口标准和模型定义工作，并号召EMS生产厂家积极采用(兼容)该标准。在IEC61970的CIM部分给出了电力对象的确切定义和域描述。CIM定义为提供用于电、水、气工业的生产、传输、分配、市场和零售系统相互操作和应用的标准对象。在电力行业，CIM定义了电力工业标准对象模型，用于电力系统的数据工程、规划、管理、运行和商务等应用的开发和集成，它提供了描述电力对象及其关系的标准。CCAPI的CIM部分提交给IEC形成了IEC61970的三个部分。在IEC61970中，CIM用统一建模语言(UMD描述，对象用公共类、属性及对象间的关系来描述，对象之间的静态关系有：聚集、归一化和关联。为方便起见，CIM被划分为许多子系统或包，包括：核心包、拓扑包、电网包、保护包、量测包、负荷模型包、发电包、域包、能量计划包、备用包、资产包和SCADA包等。各个EMS应用内部可以有各自的信息描述，但只要在应用程序(或构件)接口语义级上基于公共的信息模型，不同厂商开发的应用程序或不同系统的应用软件间就可以以同样的方式(如XML)访问公共数据，实现正确的信息交换。公用信息模型的采用将使EMS真正走向开放和标准化，使企业的自动化系统一体化平台的建设有了共同遵循的国际标准。
3.4.3、可视化技术
随着计算机技术和电网安全分析技术的发展，可视化的在线监控软件已经成为调度员和电力市场交易员的迫切需求，可视化技术的应用，可以将传统的用数字、表格等方式表达的离线信息，转换为通过先进的图形技术、显示技术表达的图形信息，例如潮流的可视化技术、电压稳定的可视化技术、暂态稳定安全域的可视化技术、负荷预测的可视化技术、电力市场电量竞价计划的可视化安全分析技术等，将电力系统的潮流、电压稳定域、不稳定区域和暂态稳定域用形象直观的可视图形表达，能够更加满足运行人员监视、控制的需要。
3.4.4、电力市场交易与安全分析一体化的技术
随着电力市场的发展，EMS作为电力市场技术支持系统的一个有机组成部分，除了承担传统的电网数据采集、监视和控制任务外，其EMS应用软件作为电力市场技术支持系统的有机组成部分将更多的承担电力市场交易的电网安全分析任务,从而改变了传统EMS的工作领域，要求对众多的EMS应用软件的接口和分析技术进行重新设计，即EMS／电力市场应用软件的统一设计，分别实施。电力市场交易与安全分析一体化的设计为安全、经济的电力市场的开展提供了可靠的技术基础。
[摘要]Intenet所具有的开放性是电子商务方便快捷、广泛传播的基础，而开放性本身又会使网上交易面临种种危险。安全问题始终是电子商务的核心和关键问题。
[关键词]电子商务安全网络安全商务安全
2003年对中国来说是个多事之秋，先是SARS肆虐后接高温威胁。但对电子商务来说，却未必不是好事：更多的企业、个人及其他各种组织，甚至包括政府都在积极地推动电子商务的发展，越来越多的人投入到电子商务中去。电子商务是指发生在开放网络上的商务活动，现在主要是指在Internet上完成的电子商务。
Intenet所具有的开放性是电子商务方便快捷、广泛传播的基础，而开放性本身又会使网上交易面临种种危险。一个真正的电子商务系统并非单纯意味着一个商家和用户之间开展交易的界面，而应该是利用Web技术使Web站点与公司的后端数据库系统相连接，向客户提供有关产品的库存、发货情况以及账款状况的实时信息，从而实现在电子时空中完成现实生活中的交易活动。这种新的完整的电子商务系统可以将内部网与Internet连接，使小到本企业的商业机密、商务活动的正常运转，大至国家的政治、经济机密都将面临网上黑客与病毒的严峻考验。因此，安全性始终是电子商务的核心和关键问题。
电子商务的安全问题，总的来说分为二部分：一是网络安全，二是商务安全。计算机网络安全的内容包括：计算机网络设备安全，计算机网络系统安全，数据库安全，工作人员和环境等。其特征是针对计算机网络本身可能存在的安全问题，实施网络安全增强方案，以保证计算机网络自身的安全性为目标。商务安全则紧紧围绕传统商务在Internet上应用时产生的各种安全问题，在计算机网络安全的基础上，如何保障电子商务过程的顺利进行。即实现电子商务的保密性，完整性，可鉴别性，不可伪造性和不可依赖性。
一、网络安全问题
一般来说，计算机网络安全问题是计算机系统本身存在的漏洞和其他人为因素构成了计算机网络的潜在威胁。一方面，计算机系统硬件和通信设施极易遭受自然环境的影响（如温度、湿度、电磁场等）以及自然灾害和人为（包括故意破坏和非故意破坏）的物理破坏；另一方面计算机内的软件资源和数据易受到非法的窃取、复制、篡改和毁坏等攻击；同时计算机系统的硬件、软件的自然损耗等同样会影响系统的正常工作，造成计算机网络系统内信息的损坏、丢失和安全事故。
二、计算机网络安全体系
一个全方位的计算机网络安全体系结构包含网络的物理安全、访问控制安全、系统安全、用户安全、信息加密、安全传输和管理安全等。充分利用各种先进的主机安全技术、身份认证技术、访问控制技术、密码技术、防火墙技术、安全审计技术、安全管理技术、系统漏洞检测技术、黑客跟踪技术，在攻击者和受保护的资源间建立多道严密的安全防线，极大地增加了恶意攻击的难度，并增加了审核信息的数量，利用这些审核信息可以跟踪入侵者。
在实施网络安全防范措施时，首先要加强主机本身的安全，做好安全配置，及时安装安全补丁程序，减少漏洞；其次要用各种系统漏洞检测软件定期对网络系统进行扫描分析，找出可能存在的安全隐患，并及时加以修补；从路由器到用户各级建立完善的访问控制措施，安装防火墙，加强授权管理和认证；利用RAID5等数据存储技术加强数据备份和恢复措施。
对敏感的设备和数据要建立必要的物理或逻辑隔离措施；对在公共网络上传输的敏感信息要进行强度的数据加密；安装防病毒软件，加强内部网的整体防病毒措施；建立详细的安全审计日志，以便检测并跟踪入侵攻击等。
网络安全技术是伴随着网络的诞生而出现的，但直到80年代末才引起关注，90年代在国外获得了飞速的发展。近几年频繁出现的安全事故引起了各国计算机安全界的高度重视，计算机网络安全技术也因此出现了日新月异的变化。安全核心系统、VPN安全隧道、身份认证、网络底层数据加密和网络入侵主动监测等越来越高深复杂的安全技术极大地从不同层次加强了计算机网络的整体安全性。安全核心系统在实现一个完整或较完整的安全体系的同时也能与传统网络协议保持一致。它以密码核心系统为基础，支持不同类型的安全硬件产品，屏蔽安全硬件以变化对上层应用的影响，实现多种网络安全协议，并在此之上提供各种安全的计算机网络应用。
互联网已经日渐融入到人类社会的各个方面中，网络防护与网络攻击之间的斗争也将更加激烈。这就对网络安全技术提出了更高的要求。未来的网络安全技术将会涉及到计算机网络的各个层次中，但围绕电子商务安全的防护技术将在未来的几年中成为重点，如身份认证，授权检查，数据安全，通信安全等将对电子商务安全产生决定性影响。
三、商务安全要求
作为一个成功的电子商务系统，首先要消除客户对交易过程中安全问题的担心才能够吸引用户通过WEB购买产品和服务。使用者担心在网络上传输的信用卡及个人资料被截取，或者是不幸遇到“黑店”，信用卡资料被不正当运用；而特约商店也担心收到的是被盗用的信用卡号码，或是交易不认账，还有可能因网络不稳定或是应用软件设计不良导致被黑客侵入所引发的损失。由于在消费者、特约商店甚至与金融单位之间，权责关系还未彻底理清，以及每一家电子商场或商店的支付系统所使用的安全控管都不尽相同，于是造成使用者有无所适从的感觉，因担忧而犹豫不前。因些，电子商务顺利开展的核心和关键问题是保证交易的安全性，这是网上交易的基础，也是电子商务技术的难点。
用户对于安全的需求主要包括以下几下方面：
1.信息的保密性。交易中的商务信息均有保密的要求。如信用卡的账号和用户被人知悉，就可能被盗用；定货和付款信息被竞争对手获悉，就可能丧失商机。因此在电子商务中的信息一般都有加密的要求。
2.交易者身份的确定性。网上交易的双方很可能素昧平生，相隔千里。因此，要使交易能够成功，首先要想办法确认对方的身份。对商家而言，要考虑客户端是否是骗子，而客户也会担心网上的商店是否是黑店。因此，能方便而可靠地确认对方身份是交易的前提。
3.交易的不可否认性。交易一旦达成，是不能被否认的，否则必然会损害一方的利益。因此电子交易过程中通信的各个环节都必须是不可否认的。主要包括：源点不可否认：信息发送者事后无法否认其发送了信息。接收不可否认：信息接收方无法否认其收到了信息。回执不可否认：发送责任回执的各个环节均无法推脱其应负的责任。
4.交易内容的完整性。交易的文件是不可以被修改的，否则必然会损害交易的严肃性和公平性。
5.访问控制。不同访问用户在一个交易系统中的身份和职能是不同的，任何合法用户只能访问系统中授权和指定的资源，非法用户将拒绝访问系统资源。
四、电子商务安全交易标准
近年来，针对电子交易安全的要求，IT业界与金融行业一起，推出不少有效的安全交易标准和技术。主要的协议标准有：
1.安全超文本传输协议（S—HTTP）：依靠对密钥的加密，保障Web站点间的交易信息传输的安全性。
2.安全套接层协议（SSL）：由Netscape公司提出的安全交易协议，提供加密、认证服务和报文的完整性。SSL被用于NetscapeCommunicator和MicrosoftIE浏览器，以完成需要的安全交易操作。
3.安全交易技术协议（STT，SecureTransactionTechnology）：由Microsoft公司提出，STT将认证和解密在浏览器中分离开，用以提高安全控制能力。Microsoft在InternetExplorer中采用这一技术。
4.安全电子交易协议（SET，SecureElectronicTransaction）:1996年6月，由IBM、MasterCardInternational、VisaInternational、Microsoft、Netscape、GTE、VeriSign、SAIC、Terisa就共同制定的标准SET公告，并于1997年5月底了SETSpecificationVersion1.0，它涵盖了信用卡在电子商务交易中的交易协定、信息保密、资料完整及数据认证、数据签名等。SET2.0预计今年，它增加了一些附加的交易要求。这个版本是向后兼容的，符合SET1.0的软件并不必要跟着升级，除非它需要新的交易要求。SET规范明确的主要目标是保障付款安全，确定应用之互通性，并使全球市场接受。
所有这些安全交易标准中，SET标准以推广利用信用卡支付网上交易，而广受各界瞩目，它将成为网上交易安全通信协议的工业标准，有望进一步推动Internet电子商务市场。
五、商务安全的关键CA认证
怎样解决电子商务安全问题呢？国际通行的做法是采用CA安全认证系统。CA是CertificateAuthority的缩写，是证书授权的意思。在电子商务系统中，所有实体的证书都是由证书授权中心即CA中心分发并签名的。一个完整、安全的电子商务系统必须建立起一个完整、合理的CA体系。CA机构应包括两大部门：一是审核授权部门，它负责对证书申请者进行资格审查，决定是否同意给该申请者发放证书，并承担因审核错误引起的一切后果，因此它应由能够承担这些责任的机构担任；另一个是证书操作部门，负责为已授权的申请者制作、发放和管理证书，并承担因操作运营所产生的一切后果，包括失密和为没有获得授权者发放证书等，它可以由审核授权部门自己担任，也可委托给第三方担任。
CA体系主要解决几大问题：
1.解决网络身份证的认证以保证交易各方身份是真实的；
2.解决数据传输的安全性以保证在网络中流动的数据没有受到破坏或篡改；
3.解决交易的不可抵赖性以保证对方在网上说的话是真实的。
需要注意的是，CA认证中心并不是安全机构，而是一个发放”身份证”的机构，相当于身份的”公证处”。因此，企业开展电子商务不仅要依托于CA认证机构，还需要一个专业机构作为外援来解决配置什么安全产品、怎样设置安全策略等问题。外援的最合适人选当然非那些提供信息安全软硬件产品的厂商莫属了。好的IT厂商，会让用户在部署安全策略时少走许多弯路。在选择外援时，用户为了节省成本，避免损失，应该把握几个基本原则：
1.要知道自己究竟需要什么;
2.要了解厂商的信誉;
3.要了解厂商推荐的安全产品;
4.用户要有一双”火眼金睛”，对项目的实施效果能够正确加以评估。有了这些基本的安全思路，用户可以少走许多弯路。
六、相应法律法规
电子商务要健康有序地发展，就像传统商务一样，也必须有相应的法律法规作后盾。商务过程中不可避免地会产生一些矛盾，电子商务也一样。在电子商务中，合同的意义和作用没有发生改变，但其形式却发生了极大的变化，
1.订立合同的双方或多方是互不见面的。所有的买方和卖方在虚拟市场上运作，其信用依靠密码的辨认或认证机构的认证。
2.传统合同的口头形式在贸易上常常表现为店堂交易，并将商家所开具的发票作为合同的依据。而在电子商务中标的额较小、关系简单的交易没有具体的合同形式，表现为直接通过网络订购、付款，例如利用网络直接购买软件。
3.表示合同生效的传统签字盖章方式被数字签名所代替。
电子商务合同形式的变化，对于世界各国都带来了一系列法律新问题。电子商务作为一种新的贸易形式，与现存的合同法发生矛盾是非常容易理解的事情。但对于法律法规来说，就有一个怎样修改并发展现存合同法，以适应新的贸易形式的问题。
七、小结
在计算机互联网络上实现的电子商务交易必须具有保密性、完整性、可鉴别性、不可伪造性和不可抵赖性等特性。一个完善的电子商务系统在保证其计算机网络硬件平台和系统软件平台安全的基础上，应该还具备以下特点：强大的加密保证；使用者和数据的识别和鉴别；存储和加密数据的保密；连网交易和支付的可靠；方便的密钥管理；数据的完整、防止抵赖。电子商务对计算机网络安全与商务安全的双重要求，使电子商务安全的复杂程度比大多数计算机网络更高，因此电子商务安全应作为安全工程，而不是解决方案来实施。
参考文献：
[1]《电子商务基础》尚建成主编高等教育出版社出版2000.9
经过半个多世纪的发展，电力电子技术大大服务了我们的生活，在新能源开发利用、电能质量控制、日常生活等方面发挥了极其重要的作用，电力电子技术主要还是用于电力变换。利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用。从工程中电力系统的发电、变电、输电和配电等环节到日常生活中的直流电源、电路都离不开电力电子技术，一些新型产品的诞生也离不开电力电子技术的开发利用。随着电力电子技术及风电技术的发展，电力电子设备已进入风电并网逆变系统并为解决电能质量控制提供了先进的技术手段。
2风电并网逆变系统介绍
由于风能的不确定性，风力发电机发出的电能的电压、频率也是时刻变化的。为了不对电网造成污染，风电并入电网必须满足并网条件，以电网电压同步信号作为系统输出电流的跟踪信号，使输出电流快速跟踪电网电压。为了满足此并网要求，风力发电机发出的电能需要经过交流-直流-交流的变换并入电网，并网逆变系统通常包括整流、逆变、滤波、输电等环节。
3电力电子技术在风电并网逆变系统中的应用
3.1在发电机组及其整流环节的应用
早期的交-直-交并网逆变系统采用晶闸管相控整流器，这种系统需要增加无功补偿电路，电力电子技术的发展使得PWM整流逐步取代了相控整流，PWM整流器逐步成熟，改善了发电机的功率因数。当前的风电机组已经成为结合了先进的空气动力学、机械制造、电子技术、微机控制技术的高科技产品，因此风力发电系统中不可或缺的重要组成部分就是高科技的电力电子技术。风力发电的有效功率与风速之间是三次方正比的关系，对机组进行变速运行，可使风力发电获得最大有效功率，电力电子技术在发电机组的应用，改善了发电环节中发电机的运行特性。此外，对转子励磁电流的频率进行调整，可确保输出频率恒定，风力发电机的变速恒频励磁技术的核心在于变频电源。随着电力电子技术的发展所研制出的开关磁阻发电机应用于风电并网逆变系统中，不再需要增速装置，而是直接驱动。提高了可靠性，降低了维护量及其费用，减少了组件，集成度也变得越来越高。
3.2在并网逆变系统控制环节的应用
电力电子技术中的大功率开关管、功率器件等的使用促进了并网逆变系统中DSP周围硬件电路的进一步发展，实现了功率器件驱动电路对IGBT导通和关断；采用基于DSP的控制系统，实现了信号检测、锁相跟踪、PI调节、SPWM形成等各功能模块的软硬件实现，不但满足了控制电路的要求，还能够完成并网安全控制和故障保护等实时性、快速性要求很高的控制功能，提高了控制电路的可靠性。特别是一些新技术的开发，让风电并网逆变系统体积变得越来越小，自动控制能力越来越完善。
3.3在风电输送及节能方面的应用
我国风能资源丰富，但能源分配不均衡，解决办法通常是建立电力外送大通道。由于长距离高压输电的线路造价低、电能损耗小等特点，通常采用高压输电，电力电子技术在高压输电方面的的应用不仅降低了设备的资金投入，而且解决了系统稳定性差的问题。此外，电力电子技术在输电系统的主要应用是柔流输电技术，这项技术实现了对输送功率的快速控制，增强了电网的稳定性，降低了电力传输的成本，在很大程度上改善了系统的输电能力。
4结束语
1抄表及电能表动态数据上传功能：采用电能表485接口输入转换器，并入广电电视数字网络，并由电视数字网线送传到数字电视机站至广电机房至供电机房，提供抄表数据及其它数据，实现远程抄表功能。2催费及电量、电费信息功能：抄表后可与营销系统联络将客户电量、电费及催费信息由供电机房发送到广电机房，再由广电机房通过数字电视邮件发送到该用户的终端电视机上。①电视系统应设置每一用户开电视后应先强制查看其电视邮件后方可观看电视节目，以确保客户观看电视时能够确保观看电费催费信息邮件。②系统功能应能利用数字电视打开邮件的记录并反馈到供电机房的相关邮件查看信息。以确证催费信息送达。③催费信息内容应包含客户当上月电量、电费及滞纳金收取和欠费停电、缴费送电的相关规定告知内容。3停、送电远程控制功能：如果客户催费信息送达收看后可以设定一定的规定时限仍拒不交纳电费并符合强制停电时，应通过供电机房后台自动/人工发送停电指令，借助广电数字网络传输，由电能表执行停电操作。当客户补交电费后亦由供电机房自动/人工发送送电指令，由电能表执行送电操作。最终实现远程拉合闸功能。4示意图功能要求：可根据生产及管理需求自行设计，但最基本的应符合如下要求：①电能表：①集抄电能表：电量计量、信息数据上传隔离的RS485通讯接口、远程拉合闸功能；②单户电能表：电量计量、信息数据上传隔离的RS485通讯接口并在接口前置单表转换及中继功能、远程拉合闸功能以实现单户电能表远程抄表、控制；②转换器：实现数字电视网线集中抄表、实现数字机站到485的信息转换功能。节点数在30及以上相互自动实现中继功能。③宽带设定应与数字网线相同。④设计远程抄表及控制系统应与数字网系统兼容并能实现信息互通互换。
优势分析
1借用数字网分布广，尤其是广电、联通、电信三网资源共享联并网后基本实现全面履盖。同时将节约大量建网资金。2随着终端电视产品功能电脑化，对信息上行、下行提供了系统功能开发基础。3.广电数字网防雷技术难度和费用显著降低。4相对而言研发费用较低。5实现设想功能后抄表、催费及停、送电人力成本大幅度下降。
存在问题及市场风险
1.1冷备用方案
该方案下，在电网调度系统正常运行的过程中，电网备用调度系统不进行实际工作，只要保持数据与电网调度系统的同步即可。如果电网调度系统出现故障无法运行，则需要通过人工启动的方式来启动备用调度系统，并通过人工操作来实现电网备用调度系统对电网调度数据和信息的收集，以达到恢复电网调度的目的。该方案备用系统启动速度慢，会在一定程度上影响电网调度的恢复速度。
1.2温备用方案
该方案下，在电网调度系统正常运行的过程中，电网调度系统会将电网调度中的实时数据经过处理之后输送给备用系统，由备用系统对数据进行分析和储存。如果电网调度系统出现故障无法运行，则需要通过人工启动的方式来启动备用调度系统，然后备用系统就可以自行接入调度系统中，恢复电网的调度。虽然该方案恢复电网调度的速度并不是很快，但是在常规状态下却能够很好的反映出电力系统的运行状态，并对电网调度进行有效控制。
1.3热备用系统
该方案下，在电网调度系统正常运行的过程中，电网调度备用系统也会对电网调度中的实时数据进行收集、分析和整理，如果电网调度系统出现问题，电网调度备用系统可以迅速自行启动，在最短的时间内恢复电网调度。与前两种备用方案相比，该方案能够更好的保证电网调度的正常运行，在最短的时间内恢复电网调度。但是，应用这种方案却会增加电网的通信通道，增加电网的通信压力和备用系统的建设成本。
2电网备用调度系统构建方案
2.1传输系统
“十二五”之后，各省就开始积极构建电网备用调度系统，并且，为了确保电网备用调度系统的顺利构建和应用，一些省份纷纷建立起以ASON技术为核心的大带宽，具有自动化和智能化特点的目标网架，构建了包含骨干层、主干层以及接入层三个结构层的光纤传输网络结构，并以网格状的形式笼罩全省。在光纤传输网络中，骨干层、主干层以及接入层都各自组成了环网，其中，骨干层是由省调以及220千伏以上的变电站组成网，主干层是由地调以及地方110千伏的变电站组，而接入层，则是由更低一级的地调和其相对应的110千伏的变电站，三者相互联系，进而形成一个笼罩全省的网格状网络结构。另外，为了提升电网调度信息交换的高效性，在主干层的地方变电站中，还会建立第二汇聚点，实现上下级电网调度信息的顺利交换。
2.2调度交换系统
通常情况下，根据省级电网备用调度系统的调度需要，在构建调度交换系统的过程中，起码需要满足省调主调、省调备调、地调主调以及地调备调之间调度交换的需要。
2.2.1省调电话交换网
由于在构建调度交换系统的过程中，一些交换设备比较陈旧，无法满足以2M中继方式为基础的调度交换网的构建，所以，在正式构建省调电话交换网之前，应该先对设备进行处理，确保设备能够满足建设需求。当所有交换设备满足建设要求之后，就在以综合数据网基础上，建立省调交换系统，并设立IP调度台和IP电话，实现调度交换。同时，在建设调度交换系统的过程中，为了满足通信网容灾以及备调建设的要求，还应该在调度交换网建设的基础上构建电话汇接系统，实现调度数据的顺利交换，支持调度交换系统的正常运行。
2.2.2地方调度电话交换网
在实现省调交换网构建的基础上，对地方的交换设备进行更换和更新，构建地方调度电话交换网，并使其与省调2M中继网络进行组网。在以综合数据网为基础的前提下，模仿省调交换网的交换方式监，建立地方调度电话网，并在地方设立IP调度台，在地方调度电话交换网笼罩的范围内设立IP电话。然后，构建以电话汇接系统为核心的第二汇聚点，在第二汇聚点汇接地方调度各调度对象语音信息，并实现第二汇聚点至上级网络两个汇聚点语音信息的汇接上传。
3结束语
农村的光缆线路障碍点难以排查，就要在安装之初建立准确完整的原始材料，在光缆续接监测时，记录测试端至每个接头点，位置的光纤累计长度及中继段光纤总和减值。准确记录各种光缆余数，详细记录每个接头坑，终端盒、ODF架等部位光纤盘留长度，以便在换养故障点路由长度时予以扣除。
天气变化对有线电视网路的影响
这一方面主要从雷雨天气分析。进入夏秋之交的九月，阴雨天气也开始增加，遭遇雷击的可能性增大。在农村有线电视系统中，众所周知，雷电是自然现象，雷击释放能量很大，直接遭雷击，在放电通道上毁坏性巨大，也增加了弄寻有线电视线路检修的难度。在干线较长的农村有线电视系统中，需要注意防雷，防水和监测。这3个方面具体表现在：
1）防雷：要保证有线电视的“村村通，长期通”，防雷是必不可少的监测点之一。一般说来，有线电视的被损部位有前端放大器、架空电缆的分支、分配器被击毁等。最简单的防雷措施在于材料的安全选择上，如电缆要带有防雷的安全保护，在传输网中,进入前端的电缆安置分流雷电的避雷器，金属外皮就近接地，可有效地避免光缆遭受雷击；
2）防水：有线电视系统电缆传输中接头进水是个很普遍的问题。主要包括接头进水导致电缆部分进水和进水导致的接头氧化两种情况。在平常的收看电视过程中，高端信号变差，雪花点变多是进水常见的问题之一。对干线表现为放大器输出电平斜率很小或为负值。从而使供电出现故障，影响整个农村接收端的放大器正常工作，同时伴随斜率变大，信号质量恶化；
3）监测。各有线电视台在建台时往往经过上级广播电视主管部门的验收，验收基本上是以抽样测试点，对部分项目和指标进行夏初、冬初的两次考核。包括对主干线的线性分布的监测，用户接收端分支器，分配器的监测等。抓好常规维护，可以及时查出线路是否有故障或即将有故障的发生迹象，从而防患于未然，大大减少故障率。
常规维修监测技巧
前面我们讲过，因为农村地广人稀、农户居住先对分散，再加上通讯技术道路交通相对城市而言的薄弱，使得农村有线电视系统的监测和技术维护方面存在着更大的挑战。一般情况下，整个系统的无信号，故障在前端、主干线及供电部分；整个系统收不到某一频道信号，故障在信号源或调制器；部分用户无信号，故障在支干线或分配系统；个别用户无信号，故障在串接一分支或分支、分配器以及用户盒、用户线等用户器材上。只要仔细查找，故障就不难排除。
主观原因
关键词：电力自动化 现代控制理论 自动控制技术 电力系统
中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：
0 、引言
伴随着数学学科（特别是矩阵学）的发展为现代控制理论的不断提高提供了可能，自动化、数字化技术开始逐步应用在电力系统建设中 ，现代控制理论和传统控制理论相比，算法更为精确，更注重对系统的实时控制、将来控制，控制效果更为明显。在电力系统中有很多自动控制理论应用的领域，本文将就这一议题展开分析。
1、电力系统的自动化
电力系统中的自动化是指利用自动化技术实现对电力系统中各项数据的采集、全面监控电力系统中的各项运行指标，并对电力系统的运行进行控制，从而让电力系统工作在稳定、安全的状态。算法较为精确的控制技术还能够实现电力系统的节能。
2、电力系统自动化分析
自动化是电力行业发展到一定水平的产物，是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶，电力自动化系统规模较大，包含很多零部件和设备，一般来说电力系统自动化包括如下几个方面：
2.1 电力调度自动化方面
电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面，电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集，保证电力调度的安全和稳定，从而提高电力系统的经济效益，并充分保证电力系统市场的稳定和可靠，并在一定程度上对电力市场起到参考作用，也是电力自动化技术的核心所在，对整个系统的稳定十分重要。
2.2 变电站自动化方面
变电站自动化系统十分繁杂，涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面，主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面，并对变电站进行适当的组合和优化，实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分，做好变电站自动控制，能够降低运行成本和维护成本，从而提高运行效益，并且也保证了所供电能的质量。
2.3 配电网自动化方面
众所周知，配电网的工作对人工的依赖度很高，在当前，我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制，当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。如图所示：
配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面，配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。网络化配电话自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前，我国电力建设飞速发展，但是从地域角度来看，发展还较不平衡，要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。
3、电力系统中应用到的控制技术
随着当前科学技术的不断发展，很多精确的控制技术被不断应用到电力系统中来，下面笔者就控制理论技术的内容展开讨论。
3.1 神经网络控制
神经网络控制技术是集非线性控制技术、并行控制技术、强鲁棒控制技术特点的现代控制技术，并且具有很强的自学习能力。神经控制技术是将众多神经元按照特定的结构组合起来，并将信息蕴含在链接权值上，而且可以学习算法的需要进行这些值的大小，从而实现复杂线性关系的控制。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。
3.2 模糊控制技术
模糊控制技术是现代控制理论中较为简单的部分，而且在工程中的应用较多，十分容易实现，在建模过程中，可以实现对各种数据的实时控制，具有很明显的优越性，这种方法的应用领域很多，我们日程生活中用到的很多小家电中都可以使用模糊控制，在电力控制系统中，模糊控制主要应用在智能电网这一块，对控制目标设定好几个阀值，并根据目标处于的状态进行实时控制。
3.3 专家控制技术
这种控制技术在电力系统中应用十分广泛，能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析，此外在切负荷方面、系统规划方面、电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限，需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索。
3.4 最优化线性控制技术
这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术，也是在线性控制范围内的最好的控制方法，目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破，此外，这种控制方法在风里发电机上电励磁的解决方案上有很大的发挥空间。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题，取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用，发挥着重要的作用。但应当指出，由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的，在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想
3.5 综合智能控制技术
顾名思义，综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来，并在电力运行系统中，如模糊变结构控制，自适应或自组织模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合，对电力系统这样一个复杂的大系统来讲，综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在，在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊控制的结合，神经网络与模糊控制的结合，神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此，模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统，人工神经网络主要应用在低层的计算方法上，模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题，是高层次（语义层或语言层）的推理，这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释，而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。这种技术往往解决大型电力系统，但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。
4 、结语
在当前，很多控制技术被应用到电力系统中来，并取得了很好的成效，但是由于技术水平的局限以及实践经验的匮乏，当前这些先进的控制技术还有待进一步发展和研究。
参考文献
[1]王平洋.电力系统自动化与智能技术
[2]张凤祥.电力系统自动化.中国电力工业与电力系统自动化
[关键词]太阳能 光伏发电 逆变 并网
中图分类号：TK511 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0363-01
1 概述
2013年年初，京津冀地区遭遇严重雾霾天气； 10月份以后，大范围雾霾污染又蔓延至哈尔滨、苏州、上海、甚至三亚等地，全国范围从北到南无一幸免。
据相关部门统计， 2013年的雾霾天数是中国近52年来的最多，创下历史纪录。
环保专家指出，导致空气质量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。在一些地区，尤其是大城市，工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散，导致空气质量显著下降。面对越来越严峻空气污染形势，寻找新能源成为当前面临的迫切课题。照射在地球上的太阳能非常巨大，而且太阳能发电绝对干净，不产生污染。所以太阳能被誉为是理想的能源。随着太阳能光伏发电技术的发展，光伏发电已经不再只是作为偏远无电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。
本文主要讨论太阳能光伏发电系统中电力电子技术的应用；介绍并网系统的组成特点；根据不同的电路拓扑，讨论太阳能最大功率点跟踪技术的实现方法。
2 太阳能光伏系统的组成
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。
与独立供电的光伏系统相比，并网系统一般都没有储能环节，直接由并网逆变器接太阳能电池和电网。并网逆变器的基本功能是相同的。那就是，在太阳能电池输出较大范围内变化时，能始终以尽可能高的效率将太阳能电池输出的低压直流电转化成与电网匹配的交流电流送入电网。
3 太阳能光伏系统的最大功率点跟踪技术
实现太阳能光伏阵列的最大功率点跟踪，实质上是一个自寻优过程。通过对光伏阵列当前时刻输出电压与电流的检测，得到当前时刻光伏阵列输出功率，再与已存储的前一时刻光伏阵列功率值比较，舍小存大，再检测，再相比较，如此不停地周而复始，便可使光伏阵列动态地工作在最大功率点上。
在一定温度时，不同光照强度下太阳能电池的输出特性曲线不同。每条曲线都存在着一个最大功率输出点，并且这个点在当前的光照条件下是唯一的。在太阳能光伏系统中采用较多的一阶MPPT正是利用了最大功率点的dp/dv为零的特性。先对太阳能电池的输出电压和电流进行连续的采样，并将每次采样的一组电压电流数据相乘折合成功率值，然后减掉上一次采样得到的功率值，即为功率差分值。当功率达到最大值时满足式（1），同时还可以推得式（2）。
dP/dU=dUI/dU=UdI/dU+IdU/dI=0 （1）
UdI+IdU=0 （2）
令
ΔI=UdI （3）
ΔU=-IdU （4）
则当ΔU=ΔI时，即可近似认为达到最大功率点，这样就构成了最经典的一阶差分算法。
4 并网供电的太阳能光伏系统中的逆变器
光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能，如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。现在常用的逆变器有以下几种。
1）方波逆变器
此逆变器输出的电压波形为方波，逆变器线路简单，价格便宜，实现较为容易。缺点是方波电压中含有大量的高次谐波成分，在负载中会产生附加的损耗，并对通信等设备产生较大的干扰，需要外加额外的滤波器。此类逆变器多见于早期，设计功率不超过几百瓦的小容量逆交器。
2）阶梯波逆变器
阶梯波逆变器输出的电压波形为阶梯波形，阶梯波逆变器的优点是输出波形接近正弦波，比方波有明显的改善，高次谐波含量减少。但此逆变器往往需要多组直流电源供电，需要的功率开关管也较多，给光伏阵列分组和蓄电池分组带来不便。
3）正弦波PWM逆变器
正弦波逆变器的优点是输出波形基本为正弦波，在负载中只有很少的谐波损耗，对通信设备干扰小，整机效率高。缺点是设备复杂、价格高。
5 双模式逆变器
为了方便应用，可以设计一种既可独立运行，又可并网运行的光伏发电系统。该系统中的逆变器可以自由切换并网运行和独立运行，并且保证在切换过程中对负载和逆变器无冲击，实现平滑切换。可以采用了快速检测并网开关和抑制电流突变的过渡算法，以实现三相系统并网/独立的平滑切换。这种系统称为三相双模式逆变器发电系统。此系统中太阳能电池板组成光伏阵列，输出不稳定的直流电。DC/DC 充电控制器连接电池板和蓄电池组，实现最大功率向蓄电池充电。 蓄电池可以在太阳辐照度变化和无太阳光时持续向逆变器供给直流电。三相逆变器的输入级连接到蓄电池的直流母线上， 输出接在带有中心抽头的变压器上。这样可以带三相或单相负载运行。并网开关可以实现电网与负载、 逆变器的连接和断开。当电网无电时，并网开关断开，逆变器给负载供电。当电网有电时，并网开关闭合，负载由电网和逆变器共同供电，逆变器还可以将太阳能电池板发出的多余电能输入到电网中，也可以利用电网给蓄电池充电。
6 结论
本文对太阳能光伏系统中的最大功率点跟踪和逆变技术进行了讨论。通过对并网光伏系统进行系统组成分析，比较其构成特点和电路拓扑，讨论得出了各自适用的控制方法。文章最后介绍了一种可实现独立运行与并网运行实时切换的双模逆变器。从上述分析可以看到：太阳能光伏发电作为新能源的应用技术正在得到迅速发展，而电力电子技术作为其中的关键技术，对太阳能光伏发电应用的发展起着决定性作用。
参考文献
[1] 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛等.太阳能光伏发电及其应用.北京：科学出版社，2005.
[2] 郭廷玮.太阳能的利用和前景.北京：科学普及出版社，1984.
[3] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望.太阳能光伏产业发展论坛论文集，2003，9：4～17.
关键词：智能电网；再生能源；自动化
1 智能电网概述
1.1 智能电网的内涵
当前提出的智能电网的含义主要是在传统电网的含义基础上提出来的。相比来看，传统电网主要是指电网内部存在很多的信息孤岛，缺乏一定的信息共享性，整个电网的智能化比较低。而智能电网则是指能够通过一定的技术手段及时地获得比较完整的信息，优化资源胚子，提高能源的综合利用。所谓的“智能”指的是什么呢？主要是指智能电网的可观测――量测、传感技术；分布智能――嵌入式处理技术；自适应；可控制――对观测状态进行控制；高级分析――数据到信息的转换；自愈功能。
1.2 智能电网的功能特点
智能电网的功能特点主要包括以下几点：可观性、可控性、灵活性、开放性、安全性、自愈性、预测性、快速性、互动性、全局性、协调性、经济性等。
2 智能电网的国外及国内研究现状
2.1 智能电网的国外研究现状
智能电网的发展已经引起了世界范围内的广泛关注，特别欧美发达国家科学技术发展的速度比较快，对智能电网的研究比较早，直到今天，不仅形成了一整套基本完善的发展体系，并且在实践中得到了很大程度的应用。不过因为各个国家所处的地理位置以及经济发展程度是不同的，所以对智能电网有着不同的侧重点，我们应该有选择的学习。例如，欧洲国家更侧重对可再生能源的研究，希望在将来的时候可以弥补电力不足的问题；而美国则是侧重对智能电网的升级和发展，利用有限的资源获得更多的好处。未来电网的发展主要是向着智能化、高度集成的方向发展。
2.2 智能电网的国内研究现状
我国对智能电网的研究比较晚，到目前为止还没有形成国际层面的智能发展战略，不过在某些方面的研究成果还是对智能电网的发展提供了借鉴作用。华东公司建设智能电网呈现的特点为：规划以自愈为目标的智能电网；实现智能化调度；新型材料和智能设备的全面使用；可再生能源的友好接入；实现与用户的智能互动。而华北公司则在可再生能源发电方面进行了相应的研究，国家也启动了多项高新技术研究项目，在“十一五”期间，在三大先进能源技术领域设立重大项目和重点项目，包括以煤气化为基础的多联产示范工程，MW级并网光伏电站系统，太阳能热发电技术及系统示范等项目。
3 智能电网的未来发展前景
我们通过众多的实践经验并结合相关的智能电网的技术资料，总结出智能电网在未来发展中的前进方向，我们将会针对具体的几个方面进行阐述，希望能够帮助电力系统人员更加了解智能电网的相关内容，进一步提高电力系统的工作性能，尽早地实现智能电网系统。
3.1 基于MAS的分布协调与自适应智能电网控制
近年来，MAS系统使用越来越频繁，所谓MAS就是我们通常所说的多A gent系统。该系统伸缩性非常强，可以有效的互联和互操作遗留系统，因此，该MAS系统可以最大限度的保护用户资源。该系统是人工智能领域研究比较多的方向，其在智能电网上的应用前景也将越来越大。
3.2 分布式能源的系统集成智能电网构架
分布式储能，分布式发电以及具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源是分布式能源的三个重要组成部分。这三者同属于用电范畴，并具有非常大的联系。例如：分布式发电与分布式储能组成功能互补的微网，并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。
3.3 快速仿真决策智能电网技术
基于事件响应的快速仿真决策，既不同于传统预防性控制的静态安全分析和安全对策，也较基于PMU的广域测量系统所组成的动态安全评估有所发展，主要增加故障发展快速仿真的实时预测功能，为调度员提供紧急状态下的决策支持。从目前的发展趋势来看，基于A gent的快速仿真决策是未来发展的重要方向。
3.4 基于知识的综合决策支持的智能电网系统
伴随着计算机技术的快速发展，智能电网实现了信息化，而发展所需要的信息和数据数量在不断增多，我们需要通过某种技术手段把这些数据和信息联系起来。这个问题已经成为了当前电力系统部门需要考虑的基本问题，实现相关联的信息的有效调度也是未来智能电网发展的重要方向。通过实践证明，智能电网能够很好地获得大量的信息和数据，并对这些信息和数据有很好的控制作用，这也是实现智能电网的一个原因。
4 结束语
实现智能电网能够促进我国节约能源，提高环保力度，带动相关产业的发展，提高企业的经济效益，实现我国经济的快速发展。所以我们应该加强对智能电网的研究，提高我国电力系统的创新发展，实现资源的优化配置。
智能电网的实现是一项十分复杂的工作，在具体的工作中经常会遇见很多的难题，这其中包括硬件问题和软件问题。所以，我们为了能够实现电力企业的发展，电力系统的革新，智能电网的应用，就必须采取下列的建议。要想实现智能电网的进一步发展，就必须发挥出一体化管理的优势，形成适应电网发展的管理模式；不断加强电力系统结构设计的科学建构，发挥出智能电网的优势；关于智能电网系统的设计必须是科学的、实用的，能够真正指导建设实践；在建设智能电网的过程中，应该兼顾设计、改进和控制，才能够真正地满足智能电网的需要；不仅要重视实践的创新还要重视理论知识的进步，这样才能够保证智能电网的顺利进行；学习和引进国外先进成果，对我国智能电网的发展情况有深入了解，去其糟粕，取其精华。此外，国家还应该建立智能电网示范工程，在促进我国电力发展的同时也能够深入探究智能电力的发展。
综上所述，为了尽快实现智能电网，我们必须在研究和建设智能电网的同时学会运用自主创新精神，实现我国电力事业的快速发展。
参考文献
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