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摘 要：当今网络通信技术、设备制造技术以及自动化技术的发展给电网技术的革新带来了机遇，与此同时数字化电网又在其中脱颖而出成为现代电力技术的研究热点与重点。本文围绕数字化电网关键技术的研究进行分析，首先介绍了数字化电网的基本概念，然后在众多数字化电网关键技术中，本文挑选了数字化电网程序化操作技术、数字化电网统一信息建模研究、数字化电网网络监听技术这三大技术进行研究，最后阐述了数字化电网若干关键技术研究的发展方向。
关键词：电气工程 数字化电网 关键技术 研究
在我国电网的规模越来越大，并且在未来规模还有扩大的趋势， 对于数字化电网研究现已成为各个电力公司、电力设备制造公司和电力高校关注的重中之重。数字化电网在信息资源的共享、 自动化管理与控制、 数字化电网的安全监测以及维护、微弱信号的检测与调节都发挥着举足轻重的作用。数字化网络信息系统技术在电网的规划、运行、调度上的作用不断的推进电网的建设。
一、数字化电网简述
现在的电网已经有了一部分数字化电网的特征，因为数字化电网是以现有电网和现有科技水品为基础的，数字化电网将信息交换共享以及维护管理向数字化网络化方向上发展。数字化电网主要特点及技术优势有：（1）信息以数字化的形式传输与网络资源共享；（2）各个设备通信方式统一可以相互操作；（3）数字化电网拥有自检功能，可以对自身的运行状态进行自动检测； （4）在遇到紧急情况时，设备可以自己决定对自身最有利的决策；（5）可以实时的对全网进行数字化监控和维护；（6）信号的传输和采集既精确又安全。
二、数字化电网关键技术的研究
1、数字化电网中统一信息建模的研究
数字化电网信息集成的基础就是要建立统一的信息化模型，在信息化模型被建立以后，才能够很好的建设数字化电网，并且从电网中得到数据和信息，信息建模理论是很早开展的一个理论研究，在数字化电网的应用中，这种理论使其变成了一个统一的集成整体，他可以对于整个数字化电网进行模拟，并且以IEC61970/968CIM为基础，建模方法采用的是对电网相关的信息进行完全的建模。
信息建模时把现实生活中的各种事物以及它们之间对应的各种关系建成一种模型能适用于信息系统。信息建模主要由两种方法，它们是结构化的建模和面向对象的建模。把数据对象和处理建模方法同时对于结构化建模的方法也要加以考虑，这样数据对象在作为独立实体时的转换才能进行，而且在数据结构和相对数据流的关系中，模型的核心就是对这些数据的处理，所以数据转换需要更多的过程服务。系统可以被分成很多的过程和对象。构造模型的观点是面向对象所采用的方法，主要包括抽象模型以及问题域内定义。我们可以将面向对象的方法运用到数字化电网中。数字化电网的全景模型和顶层模型是以CIM为核心的，数字化电网统一模型的建成是通过对CIM模型的衍生而实现的。
2、数字化电网中信息集成解决方案的研究
作为数字化电网一个不可缺少的部分，信息集成解决了旧系统与不同结构的新系统之间的信息交流障碍。信息集成是数字化电网发展的一个重要阶段，现在我国的数字化电网的信息集成主要是面向数据的集成，同时我们采取了纵向和横向信息集成相结合的集成方案，主要是由数字化信息集成的特点所决定的。这样一来数字化电网信息化集成的框架就形成了，同时也满足了数字化电网信息在横向可以共享，在纵向可以贯通的要求，这样就可以对不同电网的信息进行集成分析，不同电网之间可以相互操作就是以数字化信息集成为基础的。
而且电网要进行一定的节电改造，可以降低能耗，这对于建设节约型社会来说也非常的重要，在这个角度上说，最重要的就是对于变压器的改造，和对于电力线路的改造，电网中，往往损耗最大的就是对变压器和电力线路的损耗，所以我们要进行优化组合以后才能有一个安全高效的电网，才能对于数字化电网进行关键技术的优化和设计：
（1）对不合理的网络结构进行适当的调整。例如，电压简化一级即可减少一级设备，同时也减轻了运行管理的费用和检修工作的繁杂。例如调整线路为环网线路或者是双回线路等，同时也可使各线路互为备用线路，或者是调整为手接手线路。
（2）配变安装地点的选取必须恰当。可以对于配变的安装进行相对的调整，将其放在负荷的中心，这样就能够令电压输出线路大大增多，而且能够对于线路损耗进行降低，对于电压的质量进行提高。
（3）积极地将节能的设备运用于农网。农网的供电一般为生活及农排用电，基于这一因素，农网供电存在有高峰和低谷的供电特点，同时还存在配变的电能转化效率较低等问题，我们可以通过安裝节能转换开关，来降低损耗。
3、程序化操作在数字化电网中应用的研究
程序化操作在数字化电网中的应用就是在进行一系列的倒闸任务时，可以通过一个单一的操作完成所有的倒闸任务，以此来控制数字化电网的运行。此功能可以大量的节省人力资源，简单的操作就可以完成复杂的任务。在大型的电网中程序化操作是很常见的。数字化电网的程序化操作需要平台，IEC 61850标准平台面向对象、立体化的数据模型是数字化电网程序化操作的必不可少的平台。在数字化电网的通信域名内，所有的设备都有一个独一无二的域名，也就是信息引用名，我们可以通过这个信息引用名实现所需信息的高速方便的查找与定位，这样一来不同装置间的信息的交换以及各自装置内部的函数的调用，通过这个引用名就可以方便快捷的实现。在这里我们举一个简单的例子，在定位到节点名XCBR时，就可以获得该节点的一些状态信息。这一点就是IEC 61850标准和以往以往技术相比的最大特点。
程序化操作流程定义是把数字化电网系统之间的设备及其状态建立模型，通过定义间隔设备态状态之间的自动化转换，达到自动实现间隔设备相关操作的目的。当间隔设备状态转变时进行一系列所需的操作。程序化操作流程定义工具是可视图形化的，这些定义也是通过这些工具实现的。操作票文件包含了所有操作定义，这些操作定义安装到程序化操作执行lED装置是通过系统集成的标准的多媒体短信服务文件传输模块进行的，在操作票里的程序化操作任务是通过既定的触发流程启动的，以此来实现间隔设备按一定的顺序进行控制的功能。 4、数字化电网变电站网络监听技术研究
要保证数字化变电站的正常运行，并准确记录网络报文，同时提供故障分析依据，可以通过利用带镜像功能的以太网交换机来实现数字化变电站网络监听技术，这为变电站故障查找、事故分析、通信优化等提供了相应的技术支持。为了实现对通信报文的完整记录，应根据变电站自动化系统的网络拓扑结构，对不同的网段，设置报文记录点，对报文进行实时记录。利用交换机镜像功能、高速报文实时捕捉和海量存储技术，对自动化系统网络报文进行捕捉、记录和分析。即此技术主要包括三大过程：（1）报文实时捕捉；（2）报文记录；（3）报文分析。
三、数字化电网关键技术研究方向展望
随着数字化电网技术的迅速发展，数字化电网整个体系结构中，应用层的辅助智能决策和展现层的应用将会得到不断研发。要结合在数据层中建立的信息集成平台，开展以智能调度为核心的辅助决策应用。展现层的应用开发，应将可视化技术与辅助智能决策相结合，為企业管理人员、调度员提供更加灵活有效的人机交互功能。
数字化电网信息集成未来研究的关键技术领域是将智能体技术（如多智能体、移动智能体）更成熟地与面向服务的构架相结合，设计出具有灵活性的横向、纵向信息集成平台以及应用。现有电网的技术标准和安全运行管理制度的修改和调整是数字化电网的建设和运行必须有的过程，这一过程需要进行深入培训，培训主要包括数字化电网技术、标准以及理论，而且还要投入大量的人力和物力对现有的技术进行改造。在研究现有电网向数字化电网过渡时就是绘制一张现代数字化电网网络图。随着智能电网这一概念逐渐深入人心，坚强智能电网的主要特征也日益自动化、信息化和互动化。就理论而言，现在电网的研究成果可以顺利的应用到数字化电网的研究上。
总而言之，数字化电网技术是电力行业的一项技术革新，为电网建设提供了有力的技术支撑。加强对数字化电网关键技术的研究是电力行业必须注重的工作，随着电网需求的日益增加，数字化电网关键技术将发挥越来越重要的作用。要深入认识数字化电网建设的关键技术、建设过程以及数字化电网在实际工程中的应用等方面的内容，还有待更加研究人员进一步的研究和探索。
参考文献
[1]穆冠宇；常规变电站数字化改造的关键技术研究[J]；现代商贸工业；2012年第24卷第8期
[2]夏勇军，苏昊，胡刚，董永德；数字化电网及其关键技术框架[J]；湖北电力；2007年第31卷第6期
[3]王 超；3S技术在数字化电网建设中的应用[J]；高新技术；2010年第16期
关键词：电气工程 数字化电网 关键技术 研究
在我国电网的规模越来越大，并且在未来规模还有扩大的趋势， 对于数字化电网研究现已成为各个电力公司、电力设备制造公司和电力高校关注的重中之重。数字化电网在信息资源的共享、 自动化管理与控制、 数字化电网的安全监测以及维护、微弱信号的检测与调节都发挥着举足轻重的作用。数字化网络信息系统技术在电网的规划、运行、调度上的作用不断的推进电网的建设。
一、数字化电网简述
现在的电网已经有了一部分数字化电网的特征，因为数字化电网是以现有电网和现有科技水品为基础的，数字化电网将信息交换共享以及维护管理向数字化网络化方向上发展。数字化电网主要特点及技术优势有：（1）信息以数字化的形式传输与网络资源共享；（2）各个设备通信方式统一可以相互操作；（3）数字化电网拥有自检功能，可以对自身的运行状态进行自动检测； （4）在遇到紧急情况时，设备可以自己决定对自身最有利的决策；（5）可以实时的对全网进行数字化监控和维护；（6）信号的传输和采集既精确又安全。
二、数字化电网关键技术的研究
1、数字化电网中统一信息建模的研究
数字化电网信息集成的基础就是要建立统一的信息化模型，在信息化模型被建立以后，才能够很好的建设数字化电网，并且从电网中得到数据和信息，信息建模理论是很早开展的一个理论研究，在数字化电网的应用中，这种理论使其变成了一个统一的集成整体，他可以对于整个数字化电网进行模拟，并且以IEC61970/968CIM为基础，建模方法采用的是对电网相关的信息进行完全的建模。
信息建模时把现实生活中的各种事物以及它们之间对应的各种关系建成一种模型能适用于信息系统。信息建模主要由两种方法，它们是结构化的建模和面向对象的建模。把数据对象和处理建模方法同时对于结构化建模的方法也要加以考虑，这样数据对象在作为独立实体时的转换才能进行，而且在数据结构和相对数据流的关系中，模型的核心就是对这些数据的处理，所以数据转换需要更多的过程服务。系统可以被分成很多的过程和对象。构造模型的观点是面向对象所采用的方法，主要包括抽象模型以及问题域内定义。我们可以将面向对象的方法运用到数字化电网中。数字化电网的全景模型和顶层模型是以CIM为核心的，数字化电网统一模型的建成是通过对CIM模型的衍生而实现的。
2、数字化电网中信息集成解决方案的研究
作为数字化电网一个不可缺少的部分，信息集成解决了旧系统与不同结构的新系统之间的信息交流障碍。信息集成是数字化电网发展的一个重要阶段，现在我国的数字化电网的信息集成主要是面向数据的集成，同时我们采取了纵向和横向信息集成相结合的集成方案，主要是由数字化信息集成的特点所决定的。这样一来数字化电网信息化集成的框架就形成了，同时也满足了数字化电网信息在横向可以共享，在纵向可以贯通的要求，这样就可以对不同电网的信息进行集成分析，不同电网之间可以相互操作就是以数字化信息集成为基础的。
而且电网要进行一定的节电改造，可以降低能耗，这对于建设节约型社会来说也非常的重要，在这个角度上说，最重要的就是对于变压器的改造，和对于电力线路的改造，电网中，往往损耗最大的就是对变压器和电力线路的损耗，所以我们要进行优化组合以后才能有一个安全高效的电网，才能对于数字化电网进行关键技术的优化和设计：
（1）对不合理的网络结构进行适当的调整。例如，电压简化一级即可减少一级设备，同时也减轻了运行管理的费用和检修工作的繁杂。例如调整线路为环网线路或者是双回线路等，同时也可使各线路互为备用线路，或者是调整为手接手线路。
（2）配变安装地点的选取必须恰当。可以对于配变的安装进行相对的调整，将其放在负荷的中心，这样就能够令电压输出线路大大增多，而且能够对于线路损耗进行降低，对于电压的质量进行提高。
（3）积极地将节能的设备运用于农网。农网的供电一般为生活及农排用电，基于这一因素，农网供电存在有高峰和低谷的供电特点，同时还存在配变的电能转化效率较低等问题，我们可以通过安裝节能转换开关，来降低损耗。
3、程序化操作在数字化电网中应用的研究
程序化操作在数字化电网中的应用就是在进行一系列的倒闸任务时，可以通过一个单一的操作完成所有的倒闸任务，以此来控制数字化电网的运行。此功能可以大量的节省人力资源，简单的操作就可以完成复杂的任务。在大型的电网中程序化操作是很常见的。数字化电网的程序化操作需要平台，IEC 61850标准平台面向对象、立体化的数据模型是数字化电网程序化操作的必不可少的平台。在数字化电网的通信域名内，所有的设备都有一个独一无二的域名，也就是信息引用名，我们可以通过这个信息引用名实现所需信息的高速方便的查找与定位，这样一来不同装置间的信息的交换以及各自装置内部的函数的调用，通过这个引用名就可以方便快捷的实现。在这里我们举一个简单的例子，在定位到节点名XCBR时，就可以获得该节点的一些状态信息。这一点就是IEC 61850标准和以往以往技术相比的最大特点。
程序化操作流程定义是把数字化电网系统之间的设备及其状态建立模型，通过定义间隔设备态状态之间的自动化转换，达到自动实现间隔设备相关操作的目的。当间隔设备状态转变时进行一系列所需的操作。程序化操作流程定义工具是可视图形化的，这些定义也是通过这些工具实现的。操作票文件包含了所有操作定义，这些操作定义安装到程序化操作执行lED装置是通过系统集成的标准的多媒体短信服务文件传输模块进行的，在操作票里的程序化操作任务是通过既定的触发流程启动的，以此来实现间隔设备按一定的顺序进行控制的功能。 4、数字化电网变电站网络监听技术研究
要保证数字化变电站的正常运行，并准确记录网络报文，同时提供故障分析依据，可以通过利用带镜像功能的以太网交换机来实现数字化变电站网络监听技术，这为变电站故障查找、事故分析、通信优化等提供了相应的技术支持。为了实现对通信报文的完整记录，应根据变电站自动化系统的网络拓扑结构，对不同的网段，设置报文记录点，对报文进行实时记录。利用交换机镜像功能、高速报文实时捕捉和海量存储技术，对自动化系统网络报文进行捕捉、记录和分析。即此技术主要包括三大过程：（1）报文实时捕捉；（2）报文记录；（3）报文分析。
三、数字化电网关键技术研究方向展望
随着数字化电网技术的迅速发展，数字化电网整个体系结构中，应用层的辅助智能决策和展现层的应用将会得到不断研发。要结合在数据层中建立的信息集成平台，开展以智能调度为核心的辅助决策应用。展现层的应用开发，应将可视化技术与辅助智能决策相结合，為企业管理人员、调度员提供更加灵活有效的人机交互功能。
数字化电网信息集成未来研究的关键技术领域是将智能体技术（如多智能体、移动智能体）更成熟地与面向服务的构架相结合，设计出具有灵活性的横向、纵向信息集成平台以及应用。现有电网的技术标准和安全运行管理制度的修改和调整是数字化电网的建设和运行必须有的过程，这一过程需要进行深入培训，培训主要包括数字化电网技术、标准以及理论，而且还要投入大量的人力和物力对现有的技术进行改造。在研究现有电网向数字化电网过渡时就是绘制一张现代数字化电网网络图。随着智能电网这一概念逐渐深入人心，坚强智能电网的主要特征也日益自动化、信息化和互动化。就理论而言，现在电网的研究成果可以顺利的应用到数字化电网的研究上。
总而言之，数字化电网技术是电力行业的一项技术革新，为电网建设提供了有力的技术支撑。加强对数字化电网关键技术的研究是电力行业必须注重的工作，随着电网需求的日益增加，数字化电网关键技术将发挥越来越重要的作用。要深入认识数字化电网建设的关键技术、建设过程以及数字化电网在实际工程中的应用等方面的内容，还有待更加研究人员进一步的研究和探索。
参考文献
[1]穆冠宇；常规变电站数字化改造的关键技术研究[J]；现代商贸工业；2012年第24卷第8期
[2]夏勇军，苏昊，胡刚，董永德；数字化电网及其关键技术框架[J]；湖北电力；2007年第31卷第6期
[3]王 超；3S技术在数字化电网建设中的应用[J]；高新技术；2010年第16期