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广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。
从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。
1综合智能控制技术
1.1智能控制的概念
迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：
a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。
b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。
c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。
总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。
1.2综合智能控制技术
综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，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综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。
2一个国外的电网规划专家系统
目前为止，在电网规划方面较成功的综合智能控制技术系统不是很多，其中比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流输电网络设计专家系统”。
在80年代末期，随着人员的退休和长期不用，一些60年代和70年代加拿大电网高速发展时期由工程师们获得的大量有关电力系统规划设计的专门知识逐渐被人遗忘，这引起了加拿大电力部门的关注，魁北克水电公司将专家系统技术看成是表达和保存某些目前在人类专家头脑中的专门经验和知识的潜在方法。他们认为在电力系统规划设计领域里，专门知识的损失非常明显，尤其是在电力系统增长缓慢的时期。这些专门知识来自于各门学科，在多层次的电力系统设计决策过程中起着重要的作用。一些选择决策，如发电类型、发电厂位置、输电类型(交流/直流)、电压等级、输电线路的数量型号和补偿设备的数量型号的选择必须根据一些准则仔细权衡，包括可靠性、稳定性、稳态性能、费用和环境状况的准则等。基于此，魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步设计的专家系统，该专家系统具有以下特点。
2.1目标和预期效益
主要目的是研究使用专家系统(ES)来模仿人类专家在AC/DC输电网络初步设计中的行为的可能性。系统地确定和表达进行一项合格设计所必须的知识，包括符号和数字数据，以及指导该项设计的原理、规则、准则折衷方法和数学模型。合格的设计基于费用、环境状况、稳定性、可靠性和设计灵敏度或鲁棒性等准则。ES原型还应指导用户通过完成设计所需的各步骤，使用户与知识库交互作用，并提供达到每一中间步骤后相应推理路径的解释。预期的主要效益是：
a)专家知识能够保留和传授给未来的工程师；
b)知识可以用更加具体的形式加以表达，而不是一些不明确的、没有根据的判断；
c)将获得得更一致的结果；
d)与人类专家相比，ES可以检查、比较更多的方案，得到更经济的设计；
e)借助于推理解释功能，ES可以作为未来专家的教学和训练工具；
f)作为一种“咨询”手段或者一个对已有设计进行评价和改进的工具，ES对专家将很有帮助；
g)ES将充当进行各种电力系统设备设计的专家系统家族的先驱，作为一种模型，从中抽取更加一般的设计方法论；
h)ES起到收集常常分散在整个设计机构中的知识的作用。
2.2领域专家和知识工程师的交互作用
知识工程师应当具有电力系统分析和设计领域以及人工智能(AI)领域的经验，已经证明两种知识的混合对于从领域专家处抽取和浓缩专家知识非常有效。专家知识来自于电力系统规划工程师，他们具有多年的规划、设计和调试大型工程项目的经验。
2.3对设计的评价因素一个候选的设计必须满足下述条件：
a)DC系统最小故障恢复特性；
b)容许的无线电和谐波干扰要求；
c)故障后的最小稳定判据；
d)稳定电压和无功电源的极限；
e)甩负荷后的暂态过电压极限；
f)可靠性所要求的最小设备冗余度；
g)必须对输入数据变化不敏感(鲁棒性)；
h)必须满足某一最大费用要求；
i)必须适合现有技术。
魁北克水电公司的“直流/交流输电网络网络设计专家系统”已经成功地应用了近十年，并在不断地发展、完善。随着模糊技术和人工神经网络等的迅速发展，综合智能控制技术在电网规划中的应用前景愈来愈广阔。
3电网规划决策系统的分解及协调
电网的建设是资金和技术密集型的工程，线路和设备的经济使用寿命长达数十年之久，所以网络的结构合理与否，对电网的技术性能和经济效益将产生长期的影响。一次规划失误的损失，若干年难以挽回。随着广东省电网的不断发展，如何合理地布局电网已是当前电网乃至整个电力工业发展的重要课题之一。
电网规划需要确定的决策是大量的，而这些决策在时间和空间上是相互影响的。目前，限于各方面条件，无法将其统一在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简单的子问题，再通过子问题间的迭代进行协调。按照问题划分，电网规划可分为：负荷预测，网架规划，无功规划，稳定性分析，短路电流分析。
4结束语
电网负担着将电源与用户连接起来的任务。此外为了得到最大的供电可靠性和经济性，它还担负着与邻近地区电力系统联系起来的任务。由于电网设备投资需求大，并且设备寿命长达数十年，从而导致电力系统强烈地受“过去权重”的制约，因此，寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期优化发展，是电网规划所要达到的目标。
结合本文的论述可以看出，电网这一巨维数的典型动态大系数，具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征，而我们所要达到的控制效果是一种多目标、滚动优化的动态非量化指标(电网的工程效益)，在这个过程中知识的表示和处理占了较大的比重。这样就需要利用综合智能控制技术去有效地组织有关电网规划的大量知识，进行选优运算，得到优化的决策。目前广东省电力工业局联合华南理工大学电力学院共同开展了“电网规划专家决策系统”的有关理论研究工作，并有望在2000年开发一个有效的基于综合智能控制技术的电网规划决策系统，它的使用将对广东省电网的建设起到积极的促进作用。
参考文献
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发电环境的关键技术主要是指新能源技术，包括新能源安全可靠运行的保障技术和电网大规模的存储技术两大部分。新能源安全可靠运行的保障技术是智能电网中可再生清洁能源电源安全可靠运行必须解决的重大关键技术问题，首先针对大型的集中的可再生清洁新能源而言，主要研究其出力的随机不确定性和突变等问题对智能电网的影响，并在此基础上形成科学合理的智能电网构架和电网运行策略等方案；对于分布式的可再生清洁能源而言，主要研究其并网过程中的问题，通过对电网接受分布式可再生清洁能源的能力、分布式可再生清洁能源的供电可靠性等关键技术进行研究，以此来制定配电网可靠性评估体系以及相关的故障检修和运行维护等方案。智能电网的大规模储能新技术的应用主要包括：电网的抽水蓄能技术、锂离子电池储能和超导储能等。
1.2输电环节的关键技术
输电环节的关键技术主要是针对智能电网输电线路运行状态的监测技术，该环节的关键技术只要是依靠最近的信息集成技术，其中也存在着一定的技术难点需要解决。例如，输电线路由于部分路段所处的自然环境比较恶劣，这会造成无限通信过程中存在一定的盲点，使得传输线路上的监测数据的传输存在障碍；智能电网传输线路的监测设备通信规则不同意，给累输电线路的监测设备没有统一的标准和规范，这也会造成能电网输电线路运行状态的监测存在一定的困难。
1.3变电环节的关键技术
智能变电站是构建智能电网的最重要的基础和前提保障。智能变电站相对于传统的变电站而言，有着可靠先进和低碳环保的智能变电设备，同时其信息化、数字化、网络化和标准化程度高，可以实现电网的自动控制和实时智能决策等高级功能。因此，变电环节的关键技术主要包括系统分层和智能化的变电组件两个方面。首先，由于智能变电站可以分成相对独立的过程层、间隔层以及站控层三个部分，这三个相对独立的子系统之间应该实现实时的网络共享，实现智能变电站各智能设备之间的畅通无阻的互联互通；变电站中智能变电组件是实现其智能变电功能的基本保障，主要包括测量、控制、状态监测以及相关的计量保护等功能，这些组建要具有数字化的测量、网络化的监控、可视化的运行状态以及信息的互动化等特征。
1.4配电环节的关键技术
配电环节的关键技术主要包括配电自动化和智能化、配电网的保护控制以及分布式新能源接入等方面，其中配电的自动化和智能化是该环节中的关键技术。在配电过程中，依靠最新的通信技术和网络技术，采用智能的控制方式，对配电管理系统进行技术升级，实现配电网的各状态下的保护监测、用电管理和配电管理的自动化。需要注意的是，配电网的保护和控制对智能电网中的配电网有较强的环境适应能力，可以在不同介质和接口之间进行信息传输，同时还要求实时监控配电网的各类运行数据。配电网的保护和控制技术要求配网
1.5用电环节的关键技术
用电环节的关键技术可以保障用户可以使用智能电网的各项功能，其中主要包括用户的用电信息采集和智能用电服务系统。用户的信息采集要求可以实时地全面地采集用户的用电信息，同时实现对所采集到的信息进行各种分析和管理；智能用电服务系统可以实现用电客户和智能电网之间实时地交互，可以提高智能电网的综合服务质量。
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2创新型智能技术人才培养
智能科学与技术的发展与计算机技术几乎同时起步，但其进展比计算机技术要慢许多，根本问题在于高级智能的载体——“人脑”是世界上最复杂的系统，人类对它的认识和了解仍然处于初级阶段。近年来通过智能技术解决实际应用问题有了长足进步，国内已相继有20多所高校面向市场变化和未来需求，自2004年以来陆续开办了智能科学与技术本科专业。尽管大多数智能技术的理论基础还不完备，但实际应用的强劲需求与问题解决能力超越了薄弱理论基础的约束。本专业课程的教学内容与课程实践都适合教师与学生以研究者的身份参与到“教”与“学”的活动之中。1）研究型教学。蓬勃发展中的智能技术需要教师启发式、创造式、批判式地“教”，学生也要创造式、批判式地“学”。教与学要能够从研究思维、问题探索、模型改进、算法优化、脑认知和自然智能指导的角度推进教学活动，进行创新性教学和研究型学习。教学实践活动中应强调学生半监督式学习与自监督学习为主导，鼓励引导深度学习，经典案例、前沿讲座、讨论探索贯穿课堂教学，课程考核注重创新科技实践、问题探索、课程内容探索、课程研究性专题报告、以课程为基础的作品开发等创新效果和教学效果。2）“研究型分组”培养。智能科学与技术专业开办时间不长，成熟教材不多，课程体系需要不断适应学生和社会的需求做出调整，又加上智能科学专业课程本身的发展探索与实际应用现在处于同步发展阶段，决定了专业老师大力推进“研究型班级教学”，在教学过程中实施“大班基础讲授”+“小班研究型讨论”+“小组探索型课题实施与报告”的教学体系，同时来自相关研究方向的研究生也作为助教协助专业老师对小班（组）课题讨论进行引导。3）科研训练提高学习积极性。大类培养模式下实施科研训练引导学习，大一、大二年级主要学习公共基础课程和大类专业基础课程，其中的数学基础课，如线性代数、高等数学、概率统计、离散数学等，由于缺乏实际应用案例支撑，很多学生会怀疑这些知识在将来本专业学习中的用处，课堂课后处于被动学习状态，个别学生还会由于认识滞后，产生厌学情绪甚至放弃基础知识学习，以致于专业分流后表现为学习能力严重不足。通过吸收本科生参加科学创新实践和科技活动，使他们发现数学知识能够用来解决实际问题，有利于提高本科生学习基础知识的积极性，变被动学习为主动学习。同时，教师也能从中发现部分优秀本科生的创新潜力和研究能力，激发他们科学研究的兴趣，引导他们把智能科学技术作为研究方向并致力于攻读相关方向硕士研究生、博士研究生，进一步强化其科学创新能力，势必会使其获得高水平创新性成果。大类培养模式下强化专业教育与实践，专业老师要积极主动引导学生，变被动地等待学生选专业转变为吸引优质学生，以大二上学期为主要时间点，引导大类专业学生对特色专业的兴趣，通过科学研究和学生科技活动吸引选拔学生进科研团队，同时实施科研成果进课堂、进教材、进学生活动。专业教师、班导师可宣讲专业特色和就业前景，指导本科生申请大学生科研训练计划、参加科技竞赛、开发智能技术特色作品。大类培养模式下实施科研训练计划，需要本科生积极主动地理解大类下各子专业的特点和特色，结合自己的兴趣爱好和实际情况，在大类培养结束时分流到各特色专业。因此，本科生参加科研实践和专业科技活动的时间点很重要，从大一结束后的暑假开始，一直延续到本科毕业，同时实施“泛毕业设计”（即大二选方向并实施课题基础储备，大三实施课题，大四结合专业实习完善毕业设计）[3]，这样既充分利用了本科生大二大三充裕的课后时间，也缓解了大四本科生面临就业、考研、出国等问题的突出矛盾。
3智能系统开发人才培养
智能技术已成为当前技术革命创新的源泉，智能系统广泛应用于工业、农业、服务业等各领域，比如2014年11月2日开始处女航的皇家加勒比邮轮公司“海洋量子号”邮轮也因为大规模运用了高科技智能系统而号称“世界上第一艘智能邮轮”。智能系统是建立在“智能技术+计算技术”基础上，结合了控制技术、信息技术的软硬件系统。智能系统开发人才培养目标是社会急需的智能系统开发工程师，其从事的工作主要包括智能系统的设计、开发、维护、运营、服务及相关的技术指导。为了适应智能系统开发人才的培养，应该建设智能终端实验平台、计算智能实验平台、脑认知实验平台、高性能计算平台等人才培养基地与实训基地，推进实施智能终端软件开发技术、智能系统应用课程设计、智能系统与工程课程设计、智能游戏开发与设计、人机交互系统开发与设计等教学实践活动。
4复合型智能技术人才培养
智能科学与技术是一门综合学科，智能技术也广泛应用到智能交通、智慧城市建设、电子信息、信息安全、电子政务、电子商务、工业制造、教育、医疗、管理、农业现代化、国防现代化等众多领域，需要大量复合型智能技术人才。笔者认为，以下4条措施是智能科学与技术新兴专业培养复合型人才切实可行的培养方案：①充分发挥大类培养特色明显的人才培养优势，开放“全校特色专业选修课”，跨专业、跨学院科教团队，与大学生科技创新计划融合，重点培养学生的综合性、复合性、应用性；②引导并严格要求B学分课程学习，特别是设计规划实施好“科技创新”、“文体活动”、“技能认证”、“企业实习”、“暑期社会实践”等综合能力提高计划；③交叉融合办好本科生二专业，鼓励学有余力的本科生对知识的渴求，允许学生在本专业的基础上再辅修另一个专业，并提供配套措施，保证二专业学生能获得优质教育，发挥学科交叉融合优势，使本科生形成宽广深厚的知识结构，培养有特色的智能科学技术专业复合人才；④通过与企业横向合作，建立校企实训基地，紧跟企业和市场需求，与企业联合培养复合应用人才。
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第二代移动通信技术的特征
第二代的移动通信系统即2G技术，最开始是从二十世纪九十年代初期出现的，这种技术的出现主要是为了弥补第一代移动通信系统中存在的缺陷，并且扩展相应的功能。第二代移动通信系统的主要内容是网络应用逻辑更强，采用立即计费的方式，支持最佳路由，00/1800双频段，话语编解码等是完全兼容的而且速率更强，频率结构使用的是更高的加密技术，并且在这一代的通信技术中还应用了智能天线技术和双频段技术等。这样就满足了人们日益增长的需求，使业务数量持续的增长。移动通信技术所存在的GSM系统容量不足的缺陷，使GSM功能不断地得到改善和增强，具备了初步支持多媒体业务的能力。虽然第二代移动通信技术，在发展的过程中不断地得到较好的完善，但是2G的移动通信系统，随着用户和网络规模的不断扩大，频率资源也己经适应不了，移动通信业务发展的需求，呈现供不应求的趋式，频率资源也占有率也接近于枯竭，移动通信的语音质量，也不能达到用户所要求的高质量的标准，对于数据通信速率太低，这个2G无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
第三代移动通信技术
第三代移动通信系统技术，主要是在话音和数据通信速率等方面得到有效的改进，通信码率能够达到384kb/s，第三代移动通信系统，也就是通常所说的3G，是现阶段正在全力开发的移动通信的系统，这一代移动通信的系统，已经具备了最基本智能特征，应用了智能信号处理技术，智能信号处理单元，多媒体数据通信和话音支持的技术，能够提供跟前两代产品相比，所不能提供的多种宽带信息业务，第三代移动通信技术具备慢速图像、高速数据、电视图像等功能。传输速率也比前两代，移动通信技术有高质量的提高，传输速率在用户静止时，移动通信速率最大为2Mbps，在用户高速移动时，移动通信速率最大支持144Kbps，所占频带宽度为5MHz左右。但是，就目前的第三代3G移动通信系统，通信标准总共有三大类CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，共同组成3G移动通信IMT2000的体系，它们彼此之间存在相互兼容的问题，这就意味着从根本上来说，当前已有的移动通信系统，并不是真正的个人通信和全球通信系统。再进一步地说，目前的3G移动通信系统的频谱利用率还相当地低，并没有充分地利用频谱资源，达到普及和推广3G移动通信的业务，留下了很大的发展智能移动通信技术的空间。根据移动通信市场发展的需要，和3G移动通信所存在的一些欠缺，目前国际上有不少国家，已经开始研究第四代移动通信系统。也就是我们将要面对的4G移动通信智能系统，这一代移动通信技术，将从根本上弥补前三代移动通信所存在的不足，成为移动通信系统又一个闪光的亮点，在不断地研究和发展中，让更多的用户认识和接受。
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2智能电网应用信息及通信技术的关键问题
从智能电网当前实际使用情况来看，见表1，其运行中的关键技术就是信息和通信。因此，智能电网的建设部门应结合智能电网的实际运行情况，加大力度从信息和通信技术入手进行研究与设计，从而不断完善我国智能电网。表1智能电网各环节建设内容与关键技术
2.1层次模型的构建以及标准体系的设计
智能电网系统的构建是一项极具复杂性的工作，如图2所示，要实现智能电网与信息技术和通信技术顺利结合，就必须构建合理的层次模型和设计标准体系。一方面，构建人员要对电网的各个模块进行详细的分析及划分，并对每一个模块的功能以及运行特点进行研究。另一方面，要想使智能电网的运行始终保持高效状态，必须不断对智能电网进行优化调整，保证电网各个环节的运行始终处于最佳的状态。因此，在与信息技术和通信技术进行应用结合前，还必须预先设计设计科学合理的标准体系。图2向我们清晰的展示了本文研究的智能电网的具体设计层次，包括应用层、网络层和感知延伸层三大层次。
1）应用层主要是各应用平台的运行，包括现有电力平台和用户互动平台。通过应用层，管理者可以在电力应用管理平台上，管理电力生产、传输，营销等各项事务，实现电力生产有效管理；在感知互动平台上，用户可以登录系统管理自己专属账户，核查自己的账户信息，了解电力的政策、运营状况，查询反馈意见，管理当前的个人电力需求等，从而实现电网企业与用户的双向交流。
2）网络层主要是涉及传输中的网络，即电力通信主干网、电力接入专网以及具体应用的电力光纤网和宽带无线网，互联网和以太网。电力通信主干网用来远距离传输各城市间电力调度信息，生产、行政管理命令等信息。电力光纤网和宽带无线通信用来传输各类信息，包括行政管理、调度控制、状态监测、继电保护、安全防护等多种信息。通信传输主干网主要使用光纤，远距离传输光纤具有明显的优势。互联网和以太网则主要用来查询信息，了解当前的电力政策，跟踪市场前沿动态，学习最新电力技术知识等，当然感知延伸层部分信息数据也可通过互联网传输。
3）感知延伸层向上连接各专业网络，向下连接感知使用对象，主要用来采集状态信息、图像信息、电表度数等基础数据，传输智能家居、水、气、热等控制指令，实现智能管理。该层主要利用PLC短距离无线通信、多功能传感器、红外通信、射频、网络路由等技术的应用实现对各智能设备的感知。通过这些技术，提高其感知水平，扩展智能电网的覆盖范围，使智能电网的物理网络得到极大的拓展。
2.2各通信技术模块的开发
（1）电力线通信技术：这是一项传统的技术，分别为窄带和宽带电力线通信技术，后者传输速度更快，可达100Mbit/s。但无法使用TCP/IP通信协议，进而不容易实现与其他通信网络的连接；同时存在信号衰减强烈、用电负荷大、负载圈亢随机变化、载波频率低的问题。因此，如何设计通信标准，研发转换接口，实现与其他网络的有效互联，提高通信传输质量和速度等问题将是电力线通信技术的研究主要方向。随着科技的发展，我们对未来家庭插座可以通过宽带布线通信,实现即插即用。
（2）光纤以太网通信技术：一是光纤复合架空地线（OPGW）技术，二是自承式光缆技术（ADSS）。OPGW是电力通信系统的一种新型特种光缆，在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中，主要优势是比较容易进行施工,避免了在路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾；目前在电力通信主干网络中已经得到了应用,并逐渐向智能电网主要通信方式发展。ADSS优势在于其较低的安装费用，但是，在进行架空作业过程中，需要使用配套固定挂件，更适合于已架设好输电线路上,避免电网运行中出现重复停电作业的情况。
（3）无线通信术模块的开发。现在，基于多载波调制、码分多址技术、异步传输技术的3G技术已经实现了图像、语音、视频、数据等多媒体信息的提供。无线网络通信的关键问题是信息码格式、通信速率、传输环境和单片机干扰。其中接收模块已受到单片机时钟频率的倍频干扰，其中，51系列的干扰较大,PIC系列较小。所以，需要在单片机中加入隔离电路并降低其工作频率，降低干扰。随着无线通信技术的发展，已作为防风防汛等应急通信的一种重要手段，浙江、江苏等地电网开始使用无线通信的尝试。
2.3信息与通信安全
为了保障智能电网运行的安全性及高效性，就要采取措施优化电网通信网络环境，结合智能电网运行实际制定相关保障其安全性的措施。对此，笔者认为应该做到以下两点：首先，事先为智能电网的安全运行制定可靠的安全保护措施，制定信息安全规章制度，从而做到避免安全问题的发生。其次，从图2的智能电网组网结构分析，通过传感网络实现了互联网对感知对象的实时控制，采用最新的移动无线通信技术，保证通信网络能够连接到控制终端的计算机信息处理平台，实现各种数据科学的、及时的处理；同时需采用接入控制验证技术和信息加密技术，防止接入端的网络入侵，多重攻击，病毒传播等网络安全问题。
2.4电网不稳定
从目前智能电网中电力通信的运行和应用现状分析,电网不稳定也是最常见的问题之一。在电力通信的应用中,造成电网不稳定的主要原因是物理系统中潜在存在的功率不平衡问题,为了确保电力通信系统的正常运行,就需要找到一个相对稳定的平衡点,这其实是负荷母线上节点功率方面的平衡问题,节点无功功率、负荷耗能无功功率,可实现该种平衡,同时平衡点也能够起到有效抑制扰动的作用。
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智能停车场管理系统采用先进技术和高度自动化的机电设备，将机械、电子计算机和自控设备以及智能IC卡技术有机地结合起来，通过电脑管理可实现车辆出入管理、自动存储数据等功能，实现脱机运行并提供—种高效管理服务的系统。
新型的智能停车场将生活理念和建筑艺术、信息技术、计算机电子技术等现代高科技完美结合，提供的是一种操作简单、使用方便、功能先进的人性化系统。它依靠高科技，以人为本，采用图形人机界面操作方式，提供一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化生活空间，促进了人文环境的健康发展。
1目前国内外停车场主要有以下几种类型
1．1平面停车场系统
平面停车场系统因其主要采取感应式IC卡读卡方式，故也叫感应式停车场系统。目前我国的停车场仍是以平面停车场为主，一般建于建筑物的地下层，也有不少以公共区域如广场、道路边等作为停车场，其次就是酒店、企事业、工厂等单位自己规划设计的停车场。
1．2机械式停车场
机械式停车场是指停车场完全由机械停车设备如曳引驱动机、导向轮、载车板、横移装置、控制柜、召唤操作盘、升降回转装置、搬运器等构成。分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、垂直升降类、简单升降类等类型。因其停车方式多样独特，具有很强的应用性。它的主要优点有占地面积小，选型多样、可具体结合场地特点设计，也可与其他方式相结合来实施，自动化程度高，操作使用方便，管理和维护也较为容易，具有定量存车的特点。
1．3智能立体停车库
智能立体停车库系统又叫垂直升降式停车系统或电梯式立体停车库系统。它是集设备、操作、安全、监控、维护、管理为一体的智能化系统，触摸屏式的人机界面，操作和使用也极为方便，具备智能化管理及收费系统。其高度的智能检测和完善的服务体系可实现零故障运行。它最大的特点就是独创的分时控制功能，实现分时段、分层停车控制，有效提高车位利用率。通过键盘密码和IC卡即可实现汽车存取、收费的过程，操作简单、存取方便；并且可以与城市停车收费系统连接，可实现全市停车收费一卡通，并可加装监视系统与小区联网。另一种模块化智能型立体车库也开始趋于成熟，不仅实现了全模块化设计，采用了智能控制技术，更是充分利用了太阳能技术、能量蓄积(节能)技术。模块化智能型立体车库不再是一个整体建筑，它由独立的模块组合而成，如停车位、升降装置、智能载车器等分散的零部件，修建时只要像搭积木一样把各个零部件组装起来，就成了一个标准的立体车库，具有节省时间、成本低等优点。
1．4遥控停车场管理系统
遥控停车场管理系统的特点是不受停车位置及方向限制，只要在遥控距离内即可控制开门及抬杆。遥控器携带方便、价格便宜，安装简单。其主要原理是在栏杆机控制箱及电动门控制器安装遥控接收卡及存储器卡，在使用时，只要遥控器的密码正确即可对系统进行控制。其产品经历了由拨码式到脉冲式再到循环式的发展过程，目前已日趋成熟。遥控停车场管理系统被广泛用于欧洲许多停车场及私人住宅。
2智能停车场收费系统的特点
2．1严格的收费管理系统
对于目前的人工现金收费方式，不仅劳动强度大、效率低，而且很容易在财务上造成很大的漏洞和现金流失。采用IC卡收费管理系统，因收费都经电脑确认、统计与记录，避免了失误和作弊等现象，能有效地保障车场投资者的利益。
2．2防伪性能高
因为IC卡保密性极高，它的加密功能一般电脑花上十年的时间也解不了，也无法进行仿造，从根本上保证了系统的可信度与可行性。
2．3高度安全稳健的管理
在采取人工发卡、收卡的地方因疏漏而又没有随时记录可查，丢车或谎报丢车现象时有发生，给停车场管理带来许多不便，也给停车场带来了经济损失。而采用电脑收费管理系统后，因各种类型的卡在电脑中都有相关资料的详细记录；月租卡和储值卡丢失后可以及时补办；时租卡丢失也可随时检索，及时处理。
同时系统配有图像对比功能。各类停车卡均有车牌号码存档，一卡专用，保证停放车辆的安全。当读卡控制器检测到车辆出现时，计算机自动调出此牌号与出场时牌照识别系统再次识别的牌号比较，在计算机的屏幕上实时显示各出人口车辆的卡号、状态、时间和车主的信息等。如果车牌不对，电脑随时提示，并发出警告，不得离场，等有关人员进行现场处理。
2．4可靠的耐用性
无源的非接触式IC卡，卡内一般是线圈作数据传递和接收能源用，且全部密封，所以具有防尘和防水功能。它不用磁头读写，避免了磨损磁带、受干扰或因磁头积尘而失效的现象，一般可使用10万次以上。
2．5非接触式IC卡技术领先
非接触式IC卡是将电磁技术、射频技术、计算机技术、代码识别技术综合应用的技术成果，具有极好的防水、防污、防油、防腐蚀、防静电破坏和防扭曲等特性。
2．6树立良好的企业形象
良好的企业形象是企业无价的无形资产，现代化的高科技产品的使用无疑会提高企业的物业管理形象和知名度，采用电脑收费管理系统，无论从产品的造型方面，还是整套系统所带来的先进性及管理的科学性，都将给物业管理树立起良好的形象，使企业步人良性循环，不断开拓进取，成为科学管理的楷模。
3智能停车场系统的设备组成
智能停车场主要由人口、出口和中心管理三大部分组成。
3．1入口部分
人口部分主要由感应式IC卡读写器、IC卡出卡机、对讲分机、摄像机、车辆感应器、车位检测器、入口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和车位显示屏等组成。
3.2出口部分
出口部分主要由内含感应式IC卡读写器、摄像机、对讲分机、出口控制板、全自动路闸、车辆检测线圈和汽车影像对比系统组成。
3．3管理中心
管理中心由收费管理电脑、监视器、硬盘录像机、报表打印机、停车场管理收费机和系统软件组成。
4智能停车场的系统构成
4.1车位显示系统
整个智能停车场系统是一个全电脑管理系统，它需要实时检测各车位情况，为此可在每个车位设置一个检测器，通过信号处理器并入管理软件子系统，经管理软件分析后将当前的最佳停车车位给司机显示在车位显示屏上，同时车位提示灯开启并闪亮，提示司机在此停车。如果车位检测器检测到车库内已无空缺车位，则车位显示屏显示“车库满位”字样，出票机也显示“车库满位”字样，即不再允许车辆进库。
4.2防盗系统
防盗系统是一套在各个车位加装的高码位遥控器，它与车位检测器并行工作。当司机入库停好车后，操作遥控器便给车辆上码；当司机准备出库取车时，操作遥控器给车辆解码。如无解码取车，则报警系统工作并联动相关报警器或启动监视系统进行录像，防止车辆被盗。
4.3监视系统
监视系统由摄像机、控制器，监视器、录像机组成。主要是对停车库进行保安监视，确保停车安全可靠。
4.4影像对比系统
影像对比系统由摄像机、抓拍控制器、图像处理器等组成。当车辆进库刷卡或取票时，抓拍控制器工作，启动摄像机摄录一幅该车辆图像并连同司机所持的卡或票的信息一并存人系统数据库内。当车辆出库验卡或验票时，抓拍控制器再次工作，并启动摄像机摄下车牌号的图像，然后与系统数据库内的信息进行比较。若信息吻合，则自动路闸起栏放行车辆；否则，提示信息不予放行并自动报警。
4．5出口系统
当车辆出库时，车辆检测器感应出库信号并通知主控计算机提示操作员准备操作，同时出口摄像机摄录一幅该车辆图像并将识别信息与计算机中对应卡号的所有相关信息进行比较，相符则自动计算出应交费，并通过收费显示牌显示，提示司机交费；如果不相符则示警，提示收费员根据汽车进场时所拍摄的图像进行人工比对。
4．6中心软件管理系统
中心软件管理系统是整套停车场智能管理系统的核心部分，它主要由功能较强的PC机和打印机等设备组成。管理中心可作为一台服务器通过总线与下属设备联接，交换营运数据，并对营运的数据作自动统计，档案保存。系统具有密码保护功能，阻止非授权者侵入管理程序，并具有很强的图形显示功能，能把停车库平面图、泊车位的实时占用、出入口开闭状态以及通道封锁等情况在屏幕上显示出来，便于停车场的管理与调度。它不仅要为建设单位提供一种灵活、有效的管理模式，而且要具备自维护功能和一定的扩展功能，以适应将来技术的发展需要。
5智能停车场系统功能
产品只是帮助人类更快捷、更方便、更简单地解决问题。智能停车场系统作为一种先进的产品最终是为人服务，它不能脱离以人为本的原则，否则技术再先进也是一种浪费。因此停车场技术的应用也应因地制宜，充分发挥停车场的所有功能。对于智能化的停车场除了一些基本功能而外还应具备以下的功能。
5．1感应卡功能
(1)长距离感应；
(2)具有防水、防磁、抗静电、耐磨损、信息储存量大、使用寿命长；
(3)可通过感应卡来缴纳停车费，实现一卡通功能；
(4)读写速度快，操作简便；
(5)使用时没有方向性，可以以任意方向掠过读写器表面完成读写工作；
(6)读写器与ID卡实施双向密码鉴别制。
5．2自动道闸功能
(1)接受手动输入信号，便于调试安装；
(2)延时、欠压、过压自动保护；
(3)可缓冲接受两条抬闸指令，可连续过车；
(4)电闸带RS485通信接口，可接受收费管理电脑的直接控制；
(5)具有卸荷装置，以防止外力损坏；
(6)具有防砸车控制系统，确保车辆安全；
(7)行程控制以光电开关代替机械行程开关，使用寿命长；
(8)兼容性好，确保不同类型客户的需求；
(9)具有一套平衡机构，保证运行轻快、平稳、输入功率小；
(10)增设紧急手动装置，以防止意外事件的发生；
(11)全电路无触点控制系统，确保车辆安全。
5．3出入口票箱功能
(1)感知车辆有无，无车不发卡或读卡；
(2)临时用户按键取卡、吐卡若不取卡，在规定时间后自动收卡，避免卡的流失；
(3)平时显示时钟与日期；
(5)读卡判别，无效则灯光报警；
(6)系统随时识读进入票箱感应区内已经过合法授权的感应卡、一次性读取卡上的卡类、卡号、挂失标志、进出场标志、有效期等数据项，送CPU处理后，根据卡的类别进入相应的处理程序，显示卡号及卡状态；
(7)月租卡显示有效期及卡状态(有效、过期、挂失或进出场状态)；
(8)控制板能非实时联网运行，所有有效操作均在内存内建库存档，并可保存6000个以上的记录。记录数据可随时被有权限的管理员或领导访问及卸载。
5．4停车场管理软件功能
(1)可读取物业管理系统数据，自动生成卡片进出权限；
(2)图像双向识别比较功能；
(3)特种车辆特殊处理功能；
(4)自动完成临时卡收费、有效月租卡放行功能；
(5)多种计费方式设置，用户自行设定选用；
(6)读卡时显示卡类型及卡状态(有效、过期、挂失、进出场等状态)；
(7)可调出车辆出入的时钟日期，卸载挂失黑名单；
(8)管理员权限分级。支持其它授权工作站调阅数据(事件和图像)；
(9)生成各类统计报表，具有强大的数据检索查询功能；
(10)软件系统具有良好的兼容性及资料保密性；
(11)停车场管理软件具有联网功能，可通过远程实时监视与控制；
(12)全中文菜单式操作界面，操作简单、方便；
(13)具备完善的财务监控和统计报表，预防资金的流失，主控中心可通过网络实时查询财务报表；
(14)呼叫对讲功能，在任何时刻都可与指挥中心对讲联系；
(15)易升级，可根据功能需求随时升级系统软件；
(16)多种的温馨语音提示，不仅向车主发出问候，同时具备天气预报等功能。
5．5管理中心功能
(1)可脱机运行，也可联网运行，即使在网络中断或PC出现故障时仍可正常运行；
(2)车辆出入全智能逻辑自锁控制系统，严密控制持卡者进、出场的行为符合“一卡一车”的要求；
(3)指挥并控制出入口各设定功能及进行系统动态控制；
(4)高可靠性和适应性的数字式车辆检测系统，防砸车装置可保证无论是进场车辆或发生倒车的车辆，只要在闸杆下停留，闸杆就不会落下，具有手动方式起杆功能；
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我们知道，天线有很多种，但大体上可分为三大类:“线天线”、“面天线”及“阵列天线”。阵列天线最初用于雷达、声纳以及军事通信中，完成空间滤波和参数估计两大任务。当阵列天线应用到移动通信领域时，通信工程师喜欢用“智能天线”来称谓之。智能天线根据方向图形成(或称为波束形成)的方式又可分为两类:第一类，采用固定形状方向图的智能天线，且不需要参考信号;第二类，采用自适应算法形成方向图的智能天线，需要参考信号。
本文在以下提到的智能天线都是指第二类，即(自适应)智能天线，这也是目前智能天线研究的主流。
二、智能天线的技术现状
在分析研究智能天线技术理论的同时，国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台，用实验的方法来验证理论研究的成果，得出相应的结论。
(1)在美国
在智能天线技术方面，美国较其它国家要成熟的多，并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置，有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用，现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。
(2)在欧洲
欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究，称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure)，由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型，于1995年初开始现场试验，天线阵列由8个阵元组成，射频工作频率为1.89GHz，阵元间距可调，阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线，采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作为中央控制。
(3)在日本
ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵，射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后，进行快速付氏变换(FFT)处理，形成正交波束后，分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，数字信号处理部分由10片FPGA完成，整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。
我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中，信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列，射频工作于1785~1805MHz，采用TDD双工方式，收发间隔10ms，接收机灵敏度最大可提高9dB。
三、智能天线的优势
智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术，归纳起来，智能天线具有以下几个突出的优点。
(1)具有测向和自适应调零功能，能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号，同时还能把零响点对准干扰信号。
(2)提高输入信号的信干噪比。显然，采用多天线阵列将截获更多的空间信号，也即是获得阵列增益。
(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波，具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。
(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力，因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。
(5)可以利用智能天线，实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。
(6)智能天线自适应调节天线增益，从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接，从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术，可以实时地测量和记录移动台的位置和速度，为越区切换提供更可靠的依据。
四、智能天线与若干空域处理技术的比较
为了进一步理解智能天线的概念，我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。
(1)智能天线与自适应天线的比较
智能天线与自适应天线并没有本质上的区别，只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消，一般地，雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平，并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中，由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数，入射角呈现随机分布，功率电平也有很大的动态变化范围，此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言，只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR，SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言，由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的，所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天线与空间分集技术的比较
空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。
但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性，也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2)，而空间分集阵列的间距可以为数个波长。
(3)智能天线与小区扇区化的比较
小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在，我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议，当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论，扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境，我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下，各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号，一旦该径信号受到严重的衰落，则将直接导致通信的中断。另外，过窄的接收波束在工程上是难以实现的，并将成倍地增加设备的复杂度。
五、智能天线的未来展望
(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来，故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面，高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。
(2)采用高速DSP技术，将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。
(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越，同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图，因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。
(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。
(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题，以改善上下链路的性能。
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1.2应用电子电力技术占据的优势
能源问题是新形势下我国面临的又一突出问题，电力企业要想在激烈的竞争中立于不败之地，就必须依据自身实际情况制定出行之有效的开发研究智能电网计划，从而满足智能电网安全可靠运行的要求。电子电力技术应用到智能电网中能够有效缓解能源问题，为促进可再生能源的发展创造条件，最终实现节能减排的目的。值得一提的是，电子电力技术的应用是新形势下确保电网经济性、安全可靠性的重要技术。
2电子电力技术在智能电网中的应用
2.1电子电力技术在智能电网发电环节中的应用
伴随着社会的迅猛发展，能源问题是我国乃至世界共同关注的话题，也正是在这种情况下，我国电网行业才依据自身情况断进行创新和引进新技术，做到同风能发电、水能发电等清洁能源发电那样，要想根本性提升其能源利用效率，就必须在原有基础上改进发电技术，例如：可再生能源转换设备、能量转换设备等。以风能发电为例，为了达到风电机组变速运行的目的，应当采用双馈风电机组的定子直接接入到电网中的方式，这样就能够有效控制蓄电池组双向充放电，为系统平稳供电创造条件。
2.2电子电力技术在智能电网中高压直流输电技术的应用
纵观整个直流输电系统中，在输电环节中表现尤为明显，而输电环节又包括多个方面，可以将其简单的分为：高压直流输电、柔性直流输电和柔流输电，在无特殊情况下，在发电和用电这两个环节使用的都是交流电，进而对系统中各项参数能够有效控制，再者，将各种先进技术有效融合起来，可以利用特殊方式将大量清洁能源为电力系统所使用，在确保电网稳定性的同时，在各方面都得到保障的情况下降低电力损耗，进而提升电力系统输送电力能力。
2.3电子电力技术在智能电网变电环节中的应用
随着我国经济的迅猛发展，为传统变电站向数字变电站的转变创造了条件，实现了信息共享和交流，智能电网占据的优势也逐渐体现出来。智能化变电站是综合利用各项技术在原有数字变电站的基础上发展而来，智能化体现在多个方面：数字采集和展示、信息共享，从某种意义上来说提高了变电环节的安全可靠性，同时也节约了成本。例如：用微处理器和光电技术设计一次设备被检信号回路和操控驱动，使得变电站二次回路中可编程序能够代替传统继电器及其逻辑回路，为二次设备中常规的功能装置具有逻辑功能模块创造条件，从中也就不难看出智能电网的功能逐渐显现出来，为电力企业提升行业竞争力奠定坚实基础。
2.4电子电力技术在配电环节中的应用
在智能电网中明确显现出“用户电力技术”这一概念，它是以用户对电力安全可靠性和电能质量为理论依据，将电子电力技术和配电自动化技术两者有效结合起来，进而为用户提供高层次的电力供应技术，能够在最短时间内解决其出现的问题。当然，智能配电网并不是简单依据电子电力技术就能够完成，它需要依赖于先进传感测量技术，在特定条件下通过通讯网络等方式进行数据传输，在这个基础之上实时监视配电的全过程。配电过程中其最重要的目标便是提高电能质量，依据实际情况制定出科学合理的电能质量评估方法，确保用户质量和用电安全。
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1.智能小区的概念
智能建筑是计算机、通讯、建筑艺术以及图象信息等多种技术集成后经先进设计和严格施工而得到的具有安全、高级、舒适、健康、温馨等特征的建筑。它涵盖智能自动化、信息化、生态化等多方面的内容。
把智能建筑技术扩展到一个区域的几座智能建筑进行综合管理，再分层次地连接起来进行统一管理，这样的区域被称为智能小区。即采取集中控制、模块化结构的设计方式，所有子系统的管理都集中在综合控制中心。综合控制中心的管理人员可以查询和确认小区内住户家庭中的安全状况及三表状况等。智能小区是继智能建筑之后的又一个热点趋势。
2.智能小区的现状
当前智能住宅小区应用系统的基本配置主要包括以下几个方面：
信息通讯系统：提供用户话音通信，视频广播，宽带信息服务。
安全防范系统：
a)小区周界报警，设置红外、微波等装置，中心能够显示各报警路段和报警时间。
b)摄像监视，小区重点部位设置相应的探测器或摄像机，监视有关信息和传输图象并进行记录和存储。可视对讲。
c)小区居民室内具有燃气泄露报警、门磁、红外、玻璃破碎、漏水检测、紧急求助等功能。
d)小区室外公共场所设置有线广播系统。
e)通过智能卡或其他形式对进出车辆进行管理和计费。
建筑设备监控系统：
a)通过给排水监控系统的监视，显示有关的运行状态。
b)电梯工作状态的故障状态及所在楼层位置受到监视。
c)照明设备的监控。
物业管理系统：
a)配置实用的计算机物业管理软件，实现小区物业管理计算机化，建立小区管理信息系统。
b)实现远程抄表功能。
c)各系统实现信息连通，统一管理。
当然，在实际建设过程中，还可根据市场需要，进行其他功能的添配。
但是，目前智能小区建设中也还存在着不少问题。一般小区为了实现集中监控的目的，在中央控制室设置以计算机为核心的中央站，分站则以微处理机为核心，形成集散型的分布式计算机系统。而其分站的微处理机有以单片机为主的486、586等，有进口的DCS模块。要么产品先进性不强，要么成本较高。使得智能小区管理系统的稳定可靠性和先进性不高。同时由于智能小区工程建设是分期进行的，这也使得系统增容的可扩充性也不强。
也有一些智能小区控制系统按功能划分，各子系统之间垂直分割，不能共享信息，设备重复投资。
这些问题的解决可以从以下几个角度来考虑：
考虑到设备和技术的先进性，智能小区系统采用LonWorks总线技术，使整个小区的网络达到先进性。
LonWorks控制网络包括由一个或多个通信通道连接起来的智能模块即智能节点，节点间通过LonTalk协议进行通信。智能模块可以编程实现信息的发送和对外来指令的响应。因为智能模块具有成本低，兼容性好的特点，考虑到智能小区工程建设分期进行的实际情况，非常有利于系统增容的可扩充性。
目前推出的LNS构架的智能小区控制系统，完全是因为LNS多客户多服务器技术可以给网络使用者带来很多好处：大大减少开发时间和费用；简单的系统集成；访问数据不受限制等等。这也是本文所述演示系统采用LNS构架的原因。
3.智能小区的发展前途
智能小区在未来的发展主要有两个方面：
一是“以人为本”的思想。小区建设在未来将逐渐深入到建设智能化家庭的建设。比如使小区居民可以在家实现“电子货币”交易或网上购物、网上医疗诊断、参观虚拟博物馆和图书馆、点播VOD家庭影院；甚至在外的小区居民或者智能小区管理控制中心都可以对小区居民家里的空调设备和家庭电器进行遥控，能够随时随地查询和确认家庭中的安全状况等。总之，未来智能小区的设计将坚持人性化的系统设计思想，最大限度地向居民提供温馨舒适、方便周到和经济的服务，处处为居民着想。
其次，“节能”的思想。环保是21世纪的重要主题，所以未来的小区建设将更多的考虑到环保问题。主要体现在小区住宅能源的供应上，要本着节能的原则，让小区设施在成为服务环节中的一员的同时，使小区居民、小区设施、小区环境高度统一、和谐，融为一体。
二、LNS技术
LNS(LonWorksNetworkService)是Echelon公司最新开发出来的LON总线的开发工具，它提供用户一个强大的客户/服务器网络构架，是未来LON总线的可互操作性基础。使用LNS提供的网络服务，可以保证从不同网络服务器上提供的网络管理工具可以一起执行网络安装、网络维护、网络监测；而众多的客户则可以同时申请这些服务器所提供的网络功能。
LNS提供压缩的、面向对象的编程模式，大大减少了用户开发时间和对系统的要求。它将网络变成一个层次化的对象，通过对象的属性、事件和方法对网络进行访问。且访问数据不受限制，允许用户同时使用多台人机接口(HMI)、SCADA站、数据站，同时访问网络上的数据。且为使用户的系统设计简单，LNS尽可能的提供了自动化的功能。
LNS构架和主机是无关的，它支持任何平台的用户，这些平台可以是嵌入式的微处理器，也可以是WindowsPC机、UNIX工作站。主机是通过LNS的API(ApplicationProgrammIterface)来操作LNS的。LNS主机API是一个代码层，对不同的开发平台提供各种不同的编程工具，从而大大简化了系统集成。
LNS构架主要包括四个主要的组件：网络服务服务器(NSS)、网络服务器接口(NSI)、LCA对象服务器和LCA数据服务器。
三、LNS构架的智能小区安防及关键技术应用研究
LNS构架的智能小区演示系统具有多种功能，如三表的远程抄表、安防技术、联动控制、家电控制等，现就远程抄表和安防技术对其管理进行较详细说明。
1.下位机硬件结构
下位机硬件主要包括智能节点、路由器、时钟模块和接口卡。
现场信号有三表读数、各报警传感器和执行器的状态等，将这些信号与神经元芯片相连，加上一个收发器即可构成一个现场智能节点。由于神经元芯片有11个I/O口和2K的RAM，加少量调理电路即可直接与三表信号量相连，而报警信号则可直接与神经元芯片相连。最后将所有的节点都挂接在LON总线上，网络拓扑可为总线型或星型或自由拓扑型。节点间可通过LonTalk协议相互通讯。
由于智能小区建筑的分散性和各栋楼施工要求可能不同，使用路由器将大大突破传统总线的局限——不受通信距离、通信介质和通信速率的限制。使得在一个小区内可兼顾技术与经济的不同要求，采用不同的通信介质，在不同的段内兼容不同的通信速率。
2.上位机监控与管理
上位机可以采用多种技术和LON总线进行通讯，LonmanagerDDE、LNSDDE和LNSAPI，已自主完成了多种驱动软件的开发。实现了与FIX、INTOUCH、KingView等多种工业组态软件与LON网络的连接，方便了用户界面的迅速开发。同时也支持Delphi、VB、VC、EXCEL等语言的开发。
基于智能小区控制对大量的控制设备和过程监控装置之间的通讯的需要，上位机一般采用具有“监控和数据采集”功能的组态软件，如FIX、INTOUCH、组态王(KingView)等，以便能以高性能和高可靠性对众多的控制器和其他现场部件进行控制和监视，且能随时对各种事件作出反应，并且不丢失任何重要数据和报警信息。
我们在演示系统的上位机采用组态王(KingView)来监控和采集数据。
组态王有着易于使用的图形界面，方便智能小区管理员的操作。组态王的网络功能使小区监控现场与各个部门建立起联系，在任何需要的时候把现场的信息实时的传送到控制室，保证信息的畅通。
组态王能连接PLC、智能仪表、板卡、远程数据采集装置(RTU)等数百种外部设备，组态王通过驱动程序和这些工控设备相通讯。组态王软件系统与最终用户使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通信驱动程序即可。
组态王同时保留了DDE(动态数据交换)通讯方式。组态王通过DDE(动态数据交换)和其他的应用程序之间交换数据。通过DDE，开发者可利用PC机丰富的软件资源来扩充“组态王”的功能，比如用Excel从“组态王”的数据库中读取数据，对生产作业进行优化计算，然后组态王再从Excel中读出结果来控制各个生产参数；可以利用VISUALBASIC开发服务程序，完成数据采集、报表打印、多媒体声光报警等功能，从而很容易的组成一个完备的上位机管理系统；还可以和数据库程序、人工智能程序、专家系统等进行通讯。
在智能小区的控制中，驱动软件我们选用LNSDDEServer。
LNSDDEServer能完成LonWorks智能模块和Windows应用程序间的数据交换，使得Windows应用程序可以作为一个DDE客户程序来监控LonWorks网络，即采集Lonworks网络数据并发送一定的指令来改变LonWorks网络的某些操作。在智能小区的控制中，下位机设备就是由基于LonWorks网络的智能模块构成，因此在上位机组态王就可以通过LNSDDEServer与下位机智能节点和其他Windows应用程序进行通讯。其具体配置步骤如下：
先在组态王的设备库中选择DDE，然后按“设备配置向导”的提示一步步完成即可。第一步选择“DDE”；第二，“给安装的DDE设备指定连接对象名”对话框中，输入连接设备的逻辑名；第三步，“服务程序名”则是与“组态王50”交换数据的程序名，一般是I/O服务程序，或者是Windows应用程序：“话题名”则是指本程序和服务程序进行DDE连接的话题名(Topic)。“数据交换方式”一般选择“标准的Windows数据交换”；最后单击“完成”即可。组态王50将自动完成驱动程序的启动和通信，不再需要用户人工进行。
然后，在定义I/O变量时，在变量属性的“连接设备”项中选择使用上面定义的逻辑连接设备名，在“项目名”中输入DDE会话的项目名即可。注意，只有I/O类型的变量才有这两项。
这样，定义好的变量就可以自动启动LNSDDE与下位机的智能节点进行通讯。
上位机还可以利用VISUALBASIC开发服务程序，完成数据采集、报表打印、多媒体声光报警等功能。在VISUALBASIC可视化编程工具中，DDE连接是通过控件的属性和方法来实现的。对于作为“顾客”的文本框、标签或图片框，要设置LinkTopic、LinkItem、LinkMode三个属性。如果组态王作为“顾客”想VB请求数据，需要定义变量时说明服务器程序的三个标识名，即：应用程序名设为VB可执行程序的名字，把话题名设为VB中窗体的LinkTopic属性值，项目名设为VB控件的名字。
总之，两种方式的数据采集都是通过驱动程序和下位机交换数据的。从而很容易的组成一个完备的上位机管理系统。
3.网络功能
组态王5.0可运行在基于EtherNET网络结构和TCP/IP网络协议的网上，使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级连网。
TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。一台PC机通过TCP/IP网络协议可以和多个远程计算机(即远程节点)进行通讯。在“组态王”的网络结构中，直接参与现场控制的PC机作为网络服务器，其他站点作为网络客户机共享服务器中的数据。
用户要实现“组态王”的网络功能，必须满足以下条件：(1)将“组态王”50安装在网络版Windows3x、Windows95或WindowsNT上，并启动TCP/IP网络协议，即利用“组态王”网络功能的PC机必须首先是某个局域网上的站点并启动该网。(2)客户机和服务器必须安装并同时运行“组态王”。
四、总结
利用LNS构架的智能小区演示系统，在上位机通过组态软件如组态王以实现数据的实时采集与监控，便于智能小区的集中管理，且界面友好简单，控制快捷可靠。下位机采用LON控制网络，成本低，可扩充性。整个系统开发时间和费用小，集成简单，且安全可靠，是智能小区控制可选的最佳控制方案之一。
参考文献
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（一）改善电网电能质量与电力市场社会的可持续高速发展离不开高质量的电能，而且对电能的质量要求也越来越高。我国正在建立世界电压水平最高、规模最大的AC/DC混合网，而大规模的风电场、光伏发电以及微型电网等，其对电能的质量都带来了较大的负面影响。另一方面，现在用户在电力市场中的参与在进一步的增加，想要提高电网电能的质量，就要对电网的配电效率以及用户规范等方面都进行重视，这是智能化电网发展的一个重要的方向。
（二）保障电网电力电子装置的可靠性当前我国的电力系统正在逐步完善中，但是还没有形成一个健全的应用电力电子装置的可靠性、经济性评估体系。安全使用电力电子技术也是智能电网的一个重要课题，同时现在仿真技术的不足，也对电力电子技术的发展进行了限制，因此想要促进其发展就要提高电力系统的安全可靠性。
（三）直流输电技术目前先进电力电子技术的发展已经取得了十分突出的成绩，常规直流输电的关键技术问题已经在2010年突破，并且我国也实现了百兆级的柔性直流输电工程的示范。在发展的过程中，电子电力技术也在不断的进步与完善，在未来的发展之中将会取得更好的成绩。预计在2020年实现直流联网及特高压直流输电的核心装置的自主知识产权，使新型直流输电进入到试验阶段。在2030年的时候，建立基于智能电网的直流输电体系，使其在直流输电技术领域得到更好的应用。
（四）灵活交流输电技术我国电网技术在不断的发展，其预计在2020年将完成新型FACTS装置在智能电网中的广泛应用，并且实现灵活交流输电技术以及其应用的智能化升级工作。2030年争取实现建立一个完整的电力电子技术以及其产品的智能化体系。
（五）电能质量技术在2020年，我国智能电网将会发展到能够解决智能配电网的关键技术问题，实现新型的配电网的智能化技术，在全国的范围内推广定制电力园区。在2030年将会完成标准化定制电力产品以及电能质量的分级体系，实现大规模的定制电力技术。
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物联网，简单的理解就是物与物之间相连的网络。物联网是信息技术和工业化时展的产物。物联网技术主要由传感技术、控制技术和信息通信技术融合而成，能够借助互联网将生活中的一切物品的识别、定位、远程控制和管理等通过专用的传感器设备进行互联互通。物联网技术是对互联网的一种拓展和延伸，是一种在21世纪全面互联互通的智能化网络。在如今，由于不断有各种不同领域的物联网解决方案的形成，促进了物联网技术的发展。在智能建筑的能源管理中，应用物联网技术之后，进一步提升了建筑的能源管理能力，节约了更多的能源资源。
3智能建筑能源管理系统与物联网的融合
智能建筑作为信息技术在建筑领域广泛应用而产生的一种新型产物，主要是以建筑物为平台，依靠相关的建筑设备和对象，借助智能化的技术，为人们提供一种全方位的舒适的建筑环境，体现了建筑的安全性、高效性、节能性和环保性。时代的发展，对于建筑智能化集成管理就必须对建筑的能源进行管理，将各种系统进行综合、协调和控制，实现对建筑的统一管理，提升建筑内整体的能耗水平的下降。在智能建筑中，能源管理系统的结构主要为三层结构，分别为现场层、网络层和管理层。在现场层中，主要包含的是现场采用的各种设备，如传感器、智能仪表等。在现场层中，通信一般采用的是现场总线标准。网络层则是现场层与管理层之间进行有效通信的桥梁，实现设备的采集指令的发送和采集信息的传送功能。管理层则主要是实现对现场设备统一的监视、控制和管理，并将现场采集到的各种信息数据进行保存，此外，还具备报警功能。智能建筑能源管理系统的三层结构，对于实现智能建筑能源管理系统与物联网的融合奠定基础。现场层能够采用物联网技术所需的各种智能化设备。网络层能够实现不同方式的通信，满足物联网的远程监控和管理需求。管理层能够有效采用物联网技术中的云计算技术进行数据的处理。在物联网技术与智能建筑能源管理系统进行良好融合的过程中，一方面需要对当前智能建筑能源管理系统进行分析然后采取措施进行完善，另一方面需要将完善后的智能建筑能源管理系统接入到物联网平台，这样才能有效发挥出物联网技术的优势，实现智能建筑能源管理系统与物联网技术的融合。
4物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用实例
物联网技术作为当前最新型的技术，在智能建筑的能源管理系统中，目前已经得到了较为广泛的应用。从前文论述可知，物联网技术能够与能源管理系统的三层结构进行有效的融合，在实践过程中，也验证了上述说法。本文以某小区的能源管理系统为例，分析物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用。
4.1能源管理应用方案架构
某科技园区的能源管理应用方案进行分析。其能源管理系统的架构图如图1所示。
4.2能源管理系统功能
在此能源管理系统中，能够按照三层架构模式进行设计，实现了如下几个方面的工作。（1）能够对建筑物内的各分项能耗进行计量，例如对水、电、煤气、温度、湿度、冷热流量等信息的采集。（2）对建筑能耗进行公示。在数据采集之后，一方面将数据传入能源管理系统供有关人员分析并提出合理的节能措施，另一方面，能够将相关信息借助显示屏显示，方便唤起公众对建筑能耗的关注。（3）对建筑的环境以及重点的设备进行监控。引入相关的传感器设备，实现对建筑内的给排水、空调、照明、电梯等系统的运行进行监控，方便远程进行节能诊断。（4）便于进行能耗审计。（5）对节能效果进行评估分析并远程控制有关设备的运行状况。
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“人工智能”(ArtificialIntelligence)一词最初是在1956年Dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机，人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。
人工智能理论进入21世纪，正酝酿着新的突破，人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”，并使之在越来越多的领域超越人类智能，人工智能将为发展国民经济和改善人类生活做出更大贡献。
二、人工智能的应用领域
1.在管理系统中的应用
(1)人工智能应用于企业管理的意义主要不在于提高效率，而是用计算机实现人们非常需要做，但工业工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中，以数据管理和处理为中心，围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库，而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说，就是将企业各部门的数据进行统一集成管理，搭建人工智能的应用平台，使之成为企业管理与决策中的关键因子。
(2)智能教学系统(ITS)是人工智能与教育结合的主要形式，也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善，推动人们综合运用超媒体技术、网络基础和人工智能技术区开发新的教学系统，计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块，体现了教学系统开发的全部内容，拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。
2.在工程领域的应用
(1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用，具有极大的科研和应用价值，它可以帮助医生解决复杂的医学问题，作为医生诊断、治疗的辅助工具。事实上，早在1982年，美国匹兹堡大学的Miller就发表了著名的作为内科医生咨询的Internist2Ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果，由此，掀起了医学智能系统开发与应用的。目前，医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用，从而应用于内科、骨科等多个医学领域中，并在不断发展完善中。
(2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“PROSPECTOR”，该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等，是工业领域的首个人工智能专家系统，其发现了一个钼矿沉积，价值超过1亿美元。
3.在技术研究中的应用
(1)在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中，目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类；专家运用超声无损检测仪器，以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动，减少了任务因素造成的无擦，提高了检测的可靠性，实现了超声检测和评价的自动化、智能化。
(2)人工智能在电子技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展，网络技术的安全是我们关心的重点，因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更，大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的AI技术，开发更高级AI通用和专用语言，和应用环境以及开发专用机器，而与人工智能技术则为我们提供了可能性。
三、人工智能的发展方向
1.专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来，在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识，所以才能达到优异的解决问题的能力。那么计算机程序如果能体现和应用这些知识，也应该能解决人类专家所解决的问题，而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错，现在这一点已被证实。
2.智能信息检索技术的飞速发展。人工智能在网络信息检索中的应用，主要表现在:(1)如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息既包括规律性的知识，如一般原理概念，也包括大量的经验知识这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素对其进行推理，需要利用人工智能的研究成果。
3.SOAr是一种通用智能体系结构，其始终处在人工智能研究的前沿，已显示出强大的问题求解能力，它认为机器人的开发是人工智能应用的重要领域。在它的研究中突出4个概念:(1)所处的境遇机器人不涉及抽象的描述，而是处在直接影响系统的行为的境地。(2)具体化机器人有躯干，有直接来自周围世界的经验，他们的感官起作用后会有反馈。(3)智能的来源不仅仅是限于计算装置，也是由于与周围进行交互的动态决定。(4)浮现从系统与周围世界的交互以及有时候系统的部件间的交互浮现出智能。目前，国内外不少学者都对机器人足球系统颇感兴趣，足球机器人涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统，是一个多机器人协作自治系统，同时又为它们的理论研究和模型测试提供一个标准的实验平台。
参考文献：
[1]元慧.议当代人工智能的应用领域和发展状况[J].福建电脑，2008.
[2]刘玉然.谈谈人工智能在企业管理中的应用[J].价值工程，2003.
[3]焦加麟，徐良贤，戴克昌.人工智能在智能教学系统中的应用[J].计算机仿真，2003，(8).
[4]周明正.人工智能在医学专家系统中的应用[J].科技信息，2007.
[5]张海燕，刘镇清.人工智能及其在超声无损检测中的应用[J].无损检测，2001，(8).
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柔流输电包括SVC和STATCOM，通过SVC进行无功补偿的电压输出谐波大、基波损耗高、占地面积较大，因此，用STATCOM进行无功补偿成为电力系统无功补偿的主要方法。静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔流输电系统的核心装置和技术之一。1976年，美国人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半导体变流器进行无功补偿的理论。通过对系统无功功率实现动态无功补偿，提高系统暂态电压稳定性，确保系统运行安全，改善系统的稳态性能和动态性能。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM装置能够连续调节无功，输出谐波小，器件损耗低，运行范围宽，调节速度快，可靠性高等优点；其输出电流在电网电压低时不受影响，具有较硬的低压无功功率特性；而且接入系统后不会改变系统阻抗特性引起振荡。近年来，世界上有很多学者都从事STATCOM装置的研究工作，无论是装置容量还是产品性能都有了很大的提高。新型电力电子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多电平和单相桥串联等技术被应用到STATCOM装置中，以提高装置容量和电压等级，并通过现代控制技术，提高系统电压稳定性，改善装置输出谐波。
许多先进的控制方法，例如递归神经网络自适应控制、模糊控制、比例积分(PI)控制、微分代数控制、鲁棒性自适应控制等被应用到STAT－COM装置非线性特性的研究中。在世界上针对STATCOM装置的研究工作中，STATCOM装置的仿真建模及其控制方法研究始终是重点。世界各国对STATCOM的研究，STATCOM技术和应用情况都取得了突破性的进展。现代电力电子技术、多重化、多电平和单相桥串联等技术使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先进控制方法的加入更提高了STATCOM工作的稳定性，使之在电力系统领域的应用更加广泛。关于STATCOM的研究有很多问题，但是最重要的还是它的建模和控制问题，这将直接影响着STATCOM的整体性能。国际上关于STATCOM的研究由来已久，日本是最先运用STATCOM装置的国家，紧接着美国也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本联合研制了世界上第一台采用GTO进行逆变的STATCOM，在1991年投入运行取得很好的效果。之后的德国在1997年也研制出大型的STATCOM装置并在丹麦的风电场投入运行。我国虽然起步晚，但是发展速度极快，清华大学在1999年研制出20Mvar的STATCOM装置，在2011年我国南方电网研究出世界上最大容量的STATCOM装置，并在东莞投入运行取得良好的效果。从此我国成为能够研制出大容量STATCOM装置的国家之一，但是仍有许多不足之处有待改进。
