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廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。

1綜合智能控制技術

1.1智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。

2一個國外的電網規劃專家系統

目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。

在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等?；诖?，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。

2.1目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：

a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；

b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；

c)將獲得得更一致的結果；

d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；

e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；

g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。

2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：

a)DC系統最小故障恢復特性；

b)容許的無線電和諧波干擾要求；

c)故障后的最小穩定判據；

d)穩定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態過電壓極限；

f)可靠性所要求的最小設備冗余度；

g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；

h)必須滿足某一最大費用要求；

i)必須適合現有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3電網規劃決策系統的分解及協調

電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。

電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。

4結束語

電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。

參考文獻

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發電環境的關鍵技術主要是指新能源技術，包括新能源安全可靠運行的保障技術和電網大規模的存儲技術兩大部分。新能源安全可靠運行的保障技術是智能電網中可再生清潔能源電源安全可靠運行必須解決的重大關鍵技術問題，首先針對大型的集中的可再生清潔新能源而言，主要研究其出力的隨機不確定性和突變等問題對智能電網的影響，并在此基礎上形成科學合理的智能電網構架和電網運行策略等方案；對于分布式的可再生清潔能源而言，主要研究其并網過程中的問題，通過對電網接受分布式可再生清潔能源的能力、分布式可再生清潔能源的供電可靠性等關鍵技術進行研究，以此來制定配電網可靠性評估體系以及相關的故障檢修和運行維護等方案。智能電網的大規模儲能新技術的應用主要包括：電網的抽水蓄能技術、鋰離子電池儲能和超導儲能等。

1.2輸電環節的關鍵技術

輸電環節的關鍵技術主要是針對智能電網輸電線路運行狀態的監測技術，該環節的關鍵技術只要是依靠最近的信息集成技術，其中也存在著一定的技術難點需要解決。例如，輸電線路由于部分路段所處的自然環境比較惡劣，這會造成無限通信過程中存在一定的盲點，使得傳輸線路上的監測數據的傳輸存在障礙；智能電網傳輸線路的監測設備通信規則不同意，給累輸電線路的監測設備沒有統一的標準和規范，這也會造成能電網輸電線路運行狀態的監測存在一定的困難。

1.3變電環節的關鍵技術

智能變電站是構建智能電網的最重要的基礎和前提保障。智能變電站相對于傳統的變電站而言，有著可靠先進和低碳環保的智能變電設備，同時其信息化、數字化、網絡化和標準化程度高，可以實現電網的自動控制和實時智能決策等高級功能。因此，變電環節的關鍵技術主要包括系統分層和智能化的變電組件兩個方面。首先，由于智能變電站可以分成相對獨立的過程層、間隔層以及站控層三個部分，這三個相對獨立的子系統之間應該實現實時的網絡共享，實現智能變電站各智能設備之間的暢通無阻的互聯互通；變電站中智能變電組件是實現其智能變電功能的基本保障，主要包括測量、控制、狀態監測以及相關的計量保護等功能，這些組建要具有數字化的測量、網絡化的監控、可視化的運行狀態以及信息的互動化等特征。

1.4配電環節的關鍵技術

配電環節的關鍵技術主要包括配電自動化和智能化、配電網的保護控制以及分布式新能源接入等方面，其中配電的自動化和智能化是該環節中的關鍵技術。在配電過程中，依靠最新的通信技術和網絡技術，采用智能的控制方式，對配電管理系統進行技術升級，實現配電網的各狀態下的保護監測、用電管理和配電管理的自動化。需要注意的是，配電網的保護和控制對智能電網中的配電網有較強的環境適應能力，可以在不同介質和接口之間進行信息傳輸，同時還要求實時監控配電網的各類運行數據。配電網的保護和控制技術要求配網

1.5用電環節的關鍵技術

用電環節的關鍵技術可以保障用戶可以使用智能電網的各項功能，其中主要包括用戶的用電信息采集和智能用電服務系統。用戶的信息采集要求可以實時地全面地采集用戶的用電信息，同時實現對所采集到的信息進行各種分析和管理；智能用電服務系統可以實現用電客戶和智能電網之間實時地交互，可以提高智能電網的綜合服務質量。

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2創新型智能技術人才培養

智能科學與技術的發展與計算機技術幾乎同時起步，但其進展比計算機技術要慢許多，根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復雜的系統，人類對它的認識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術解決實際應用問題有了長足進步，國內已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求，自2004年以來陸續開辦了智能科學與技術本科專業。盡管大多數智能技術的理論基礎還不完備，但實際應用的強勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎的約束。本專業課程的教學內容與課程實踐都適合教師與學生以研究者的身份參與到“教”與“學”的活動之中。1）研究型教學。蓬勃發展中的智能技術需要教師啟發式、創造式、批判式地“教”，學生也要創造式、批判式地“學”。教與學要能夠從研究思維、問題探索、模型改進、算法優化、腦認知和自然智能指導的角度推進教學活動，進行創新性教學和研究型學習。教學實踐活動中應強調學生半監督式學習與自監督學習為主導，鼓勵引導深度學習，經典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學，課程考核注重創新科技實踐、問題探索、課程內容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎的作品開發等創新效果和教學效果。2）“研究型分組”培養。智能科學與技術專業開辦時間不長，成熟教材不多，課程體系需要不斷適應學生和社會的需求做出調整，又加上智能科學專業課程本身的發展探索與實際應用現在處于同步發展階段，決定了專業老師大力推進“研究型班級教學”，在教學過程中實施“大班基礎講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學體系，同時來自相關研究方向的研究生也作為助教協助專業老師對小班（組）課題討論進行引導。3）科研訓練提高學習積極性。大類培養模式下實施科研訓練引導學習，大一、大二年級主要學習公共基礎課程和大類專業基礎課程，其中的數學基礎課，如線性代數、高等數學、概率統計、離散數學等，由于缺乏實際應用案例支撐，很多學生會懷疑這些知識在將來本專業學習中的用處，課堂課后處于被動學習狀態，個別學生還會由于認識滯后，產生厭學情緒甚至放棄基礎知識學習，以致于專業分流后表現為學習能力嚴重不足。通過吸收本科生參加科學創新實踐和科技活動，使他們發現數學知識能夠用來解決實際問題，有利于提高本科生學習基礎知識的積極性，變被動學習為主動學習。同時，教師也能從中發現部分優秀本科生的創新潛力和研究能力，激發他們科學研究的興趣，引導他們把智能科學技術作為研究方向并致力于攻讀相關方向碩士研究生、博士研究生，進一步強化其科學創新能力，勢必會使其獲得高水平創新性成果。大類培養模式下強化專業教育與實踐，專業老師要積極主動引導學生，變被動地等待學生選專業轉變為吸引優質學生，以大二上學期為主要時間點，引導大類專業學生對特色專業的興趣，通過科學研究和學生科技活動吸引選拔學生進科研團隊，同時實施科研成果進課堂、進教材、進學生活動。專業教師、班導師可宣講專業特色和就業前景，指導本科生申請大學生科研訓練計劃、參加科技競賽、開發智能技術特色作品。大類培養模式下實施科研訓練計劃，需要本科生積極主動地理解大類下各子專業的特點和特色，結合自己的興趣愛好和實際情況，在大類培養結束時分流到各特色專業。因此，本科生參加科研實踐和專業科技活動的時間點很重要，從大一結束后的暑假開始，一直延續到本科畢業，同時實施“泛畢業設計”（即大二選方向并實施課題基礎儲備，大三實施課題，大四結合專業實習完善畢業設計）[3]，這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間，也緩解了大四本科生面臨就業、考研、出國等問題的突出矛盾。

3智能系統開發人才培養

智能技術已成為當前技術革命創新的源泉，智能系統廣泛應用于工業、農業、服務業等各領域，比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規模運用了高科技智能系統而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統是建立在“智能技術+計算技術”基礎上，結合了控制技術、信息技術的軟硬件系統。智能系統開發人才培養目標是社會急需的智能系統開發工程師，其從事的工作主要包括智能系統的設計、開發、維護、運營、服務及相關的技術指導。為了適應智能系統開發人才的培養，應該建設智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養基地與實訓基地，推進實施智能終端軟件開發技術、智能系統應用課程設計、智能系統與工程課程設計、智能游戲開發與設計、人機交互系統開發與設計等教學實踐活動。

4復合型智能技術人才培養

智能科學與技術是一門綜合學科，智能技術也廣泛應用到智能交通、智慧城市建設、電子信息、信息安全、電子政務、電子商務、工業制造、教育、醫療、管理、農業現代化、國防現代化等眾多領域，需要大量復合型智能技術人才。筆者認為，以下4條措施是智能科學與技術新興專業培養復合型人才切實可行的培養方案：①充分發揮大類培養特色明顯的人才培養優勢，開放“全校特色專業選修課”，跨專業、跨學院科教團隊，與大學生科技創新計劃融合，重點培養學生的綜合性、復合性、應用性；②引導并嚴格要求B學分課程學習，特別是設計規劃實施好“科技創新”、“文體活動”、“技能認證”、“企業實習”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃；③交叉融合辦好本科生二專業，鼓勵學有余力的本科生對知識的渴求，允許學生在本專業的基礎上再輔修另一個專業，并提供配套措施，保證二專業學生能獲得優質教育，發揮學科交叉融合優勢，使本科生形成寬廣深厚的知識結構，培養有特色的智能科學技術專業復合人才；④通過與企業橫向合作，建立校企實訓基地，緊跟企業和市場需求，與企業聯合培養復合應用人才。

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第二代移動通信技術的特征

第二代的移動通信系統即2G技術，最開始是從二十世紀九十年代初期出現的，這種技術的出現主要是為了彌補第一代移動通信系統中存在的缺陷，并且擴展相應的功能。第二代移動通信系統的主要內容是網絡應用邏輯更強，采用立即計費的方式，支持最佳路由，00/1800雙頻段，話語編解碼等是完全兼容的而且速率更強，頻率結構使用的是更高的加密技術，并且在這一代的通信技術中還應用了智能天線技術和雙頻段技術等。這樣就滿足了人們日益增長的需求，使業務數量持續的增長。移動通信技術所存在的GSM系統容量不足的缺陷，使GSM功能不斷地得到改善和增強，具備了初步支持多媒體業務的能力。雖然第二代移動通信技術，在發展的過程中不斷地得到較好的完善，但是2G的移動通信系統，隨著用戶和網絡規模的不斷擴大，頻率資源也己經適應不了，移動通信業務發展的需求，呈現供不應求的趨式，頻率資源也占有率也接近于枯竭，移動通信的語音質量，也不能達到用戶所要求的高質量的標準，對于數據通信速率太低，這個2G無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

第三代移動通信技術

第三代移動通信系統技術，主要是在話音和數據通信速率等方面得到有效的改進，通信碼率能夠達到384kb/s，第三代移動通信系統，也就是通常所說的3G，是現階段正在全力開發的移動通信的系統，這一代移動通信的系統，已經具備了最基本智能特征，應用了智能信號處理技術，智能信號處理單元，多媒體數據通信和話音支持的技術，能夠提供跟前兩代產品相比，所不能提供的多種寬帶信息業務，第三代移動通信技術具備慢速圖像、高速數據、電視圖像等功能。傳輸速率也比前兩代，移動通信技術有高質量的提高，傳輸速率在用戶靜止時，移動通信速率最大為2Mbps，在用戶高速移動時，移動通信速率最大支持144Kbps，所占頻帶寬度為5MHz左右。但是，就目前的第三代3G移動通信系統，通信標準總共有三大類CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，共同組成3G移動通信IMT2000的體系，它們彼此之間存在相互兼容的問題，這就意味著從根本上來說，當前已有的移動通信系統，并不是真正的個人通信和全球通信系統。再進一步地說，目前的3G移動通信系統的頻譜利用率還相當地低，并沒有充分地利用頻譜資源，達到普及和推廣3G移動通信的業務，留下了很大的發展智能移動通信技術的空間。根據移動通信市場發展的需要，和3G移動通信所存在的一些欠缺，目前國際上有不少國家，已經開始研究第四代移動通信系統。也就是我們將要面對的4G移動通信智能系統，這一代移動通信技術，將從根本上彌補前三代移動通信所存在的不足，成為移動通信系統又一個閃光的亮點，在不斷地研究和發展中，讓更多的用戶認識和接受。

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（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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2藍牙技術

2.1藍牙簡介

藍牙技術是Ericsson移動通信公司在1994年開始啟動的，其目的是實現最高數據傳輸速率1Mb/s（有效傳輸速率為721kb/s）、最大傳輸距離為10m的無線通信。

“藍牙（Bluetooth）是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式、安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此，特別選用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

藍牙技術工作在全球通用的2.4GHzISM頻段。從理論上講，以2.4GHzISM頻段運行的技術能使用距30m以內的設備互相連接，但實際上很難達到。現階段，藍牙的發射范圍可達10m，可以同時實現8臺設備的相互聯通。當檢測到距離小于10m時，接收設備可動態地調節功能；當業務量減小或停止時，藍牙設備即可進入低功耗工作模式。

2.2藍牙中的關鍵技術

2.2.1跳頻技術

藍牙工作的頻段是全球通用的2.4GHzISM頻段。該頻段對所有無線電系統都開放，因此，藍牙在使用過程中經常會遇到不可預測的干擾源，例如手機、無繩電話、微波爐等。這使得藍牙系統的傳送錯誤率遠遠高于實際應用水平，為此，采用跳頻技術是避免干擾的一項有效措施。

所謂跳頻技術，就是將整個頻帶分成若干跳頻信道（HopChannel）。在一次連接中，藍牙芯片所控制的收發器按照一定的碼序列，不斷地從一個信道跳轉到另一個信道；而接收方也是按照相同的跳轉規律進行通信。這實際上屬于一種硬件加密手段，除非第三方掌握了接收雙方的切換信道干什么，否則，從理論上計野外法完整獲得信息的，而干擾源也是不可能按同樣的規律進行干擾的。跳頻的瞬時帶寬很窄，但通過擴展頻譜技術，可以使這個窄帶寬被成倍地擴展成寬頻帶，使擾的可能性變得很小，由此就可以保證傳送的完整性和系統的穩定性。

2.2.2糾錯技術

在藍牙技術中使用了三種糾錯方案：1/3比例前向糾錯碼（1/3FEC）、2/3比例前向糾錯碼（2/3FEC）和用于數據的自動請求重發（ARQ）方式。

1/3比例前向糾錯碼是一種較簡單的糾錯碼方式，屬于重復碼，實現時對每位信息重復三次。2/3比例前向糾錯碼是一種（15，10）精簡的漢明碼表示方法，用于部分分組。

使用ARQ方式，在一個時隙中傳送的數據必須在下一個時隙得到確認（或超時）信息。只有數據在接收端通過了報頭錯誤檢測和循環冗余檢測，被認為無錯后，才向發送端反回確認信息；否則，返回一個錯誤信息。

2.2.3微微網

藍牙支持點對點和點對多點的通信，其最基本的網絡組成是微微網。微微網是通過藍牙技術連接起來的一種微型網絡，由一個主設備（Master）和若干個從設備（Slave）組成，且從設備最多為7臺。主設備負責通信協議的動作，而從設備則受控于主設備。一個微微網可以是2臺相連的設備，也可以是8臺連在一起的設備，所有設備單元均采用同一跳頻序列。主從設備的拓撲結構如圖1所示。

藍牙給每個微微網都提供了特定的跳轉模式，因此，它允許大量的微微網同時存在。同一區域內，多個微微網互聯形成了分散網。不同的微微網信道有不同的主單元，因而存在不同的跳轉模式。

2.2.4安全性

藍牙技術的無線傳輸特性使它非常容易受到攻擊，因此，安全機制在藍牙技術中顯得尤為重要。雖然藍牙系統所采用的跳頻技術已經提供了一定的安全保障，但藍牙技術仍然需要在應用層和鏈路層上提供安全措施。該措施將用于對等環境，即藍牙系統每個單元中設備的匹配和加密規則都將以同樣的方法實現。在鏈路層，藍牙的使用四個參數來保證系統的安全性：每個用戶唯一的48位地址、用戶的128位驗證密鑰、用戶的8～128位加密密鑰、設備產生的一個128位隨機數RAND。

藍牙的低層安全是通過基帶和鏈路管理中的鑒權、匹配和加密完成的。

鑒權基于“競爭-應答”算法，是藍牙系統中的關鍵部分，它允許用戶為個人的藍牙設備建立一個信任域。校驗器發送一個LMP-au-randPDU分組給請求者，該PDU（協議數據單元）分組含有一個隨機數。請求者根據獲取的分組計算出應答值，然后將應發回給校驗器，驗證應答值是否正確。

當兩臺設備無共用鏈接字時，則基于個人識別碼PIN和隨機數創建初始化字Kinit，這一過程為匹配。Kinit字在校驗器向請求者發出LMP-in-rand時創建，然后進行鑒權，共計算過程基于Kinit字，而不是鏈接字。通過鑒權后，鏈接字即被創建。

加密被用來保護連接中的個人信息，密鑰由程序的高層來管理。網絡傳送協議和應用程序，可以為用戶提供一個較強的安全機制，需要注意的是，加密字節全不同于鑒權字。鑒權字具有靜態性，而一旦建立加密字，就由運行在藍牙設備上的具體應用，來決定什么時候和是否需要修改加密字。

3智能家居系統

智能家居的概念起源于美國。它依靠3C技術（ComputerTechnology、Communicati

onTechnology和ControlTechnology），并結合信息家電的發展，為用戶提供了一種更加安全、舒適、方便、快捷的智能化和信息化生活空間。其內涵就是“在具有個性化的住宅家庭中，將多元網絡信息、多樣化的自動化控制以及節能環保等功能，整合到一體化的家庭智能信息管理與自動化監控平臺上”。

智能家居是將家庭中各種與信息相關的通信設備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術連接到一個家庭智能化系統上，進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。這些功能都是通過家庭控制器來實現的。家庭控制器具有家庭總線系統，通過家庭總線系統提供各種服務功能，能和住宅以外的外部世界相連接。所以說，家庭控制器是智能住宅的核心。

智能家居中的信息傳輸介質，可以分為電話線、電源線、雙絞線、電纜和無線技術，其中無線方式是目前最熱門的發展方向。

4藍牙技術在智能家居系統中的應用

正是由于藍牙技術的低成本、低功耗、高速率、高可靠性和兼容性等特點，使得基于藍牙技術的智能家居系統能為人們所接受。

（1）家庭環境控制

智能家居的一個重要功能就是對居住環境的控制，即自動或遠程控制家庭的溫度、濕度、光照、空氣質量和熱水器等。如今，環境問題已經成為一個直接關系到人們身體健康，乃至生命安全的至關重要的問題，家庭環境也不容忽視。智能家居系統，可以改善人們的生存條件，也可以提高家庭的生活質量。

（2）能源監視與管理

主要是指家庭中的水、電、燃氣和供暖的定時開關等。可以自動關燈和關閉電器，節省開支；家中沒有人時，可以調節供暖的溫度；在電費較低的時段開啟電器。

（3）家庭流量計費

目前，大多數遠傳計量系統采用如下方式：在各個房間內的遠傳表，通過專用的布線系統連接至各個節點流量控制器，再匯總到物業管理中心進行上位管理。在智能家居系統中如果采用了藍牙技術，就會出現新的三表遠傳流量計費系統的局面。

通過在支持藍牙的微芯片中置入相應程序，并置入流量表中，可以去掉流量表與節點控制器之間的連線，使每個計量末端采用無線方式，降低系統由于線路損壞而帶來的系統故障，提高了系統的可靠性。

（4）安防系統

智能家居的基本目標為人們提供一個舒適、安全、方便和高效率的生活環境。這就需要一個安全的家庭體系，其中既包括人身和家庭財產的安全，也包括家庭設備的安全。為了實現這種安全體系，需要配備相關的防衛措施，例如電子門禁、對講系統、電子防盜系統、玻璃破檢測報警系統、室內跑水檢測與報警系統、室內有毒/害氣體的檢測等。

報警控制器連接至社警鈴、報警指示燈、電話、若報警，可按預先設置的若干個電話號碼，自動拔通進行報警，并報出家中具體是哪個系統報警了。

篇7

智能停車場管理系統采用先進技術和高度自動化的機電設備，將機械、電子計算機和自控設備以及智能IC卡技術有機地結合起來，通過電腦管理可實現車輛出入管理、自動存儲數據等功能，實現脫機運行并提供—種高效管理服務的系統。

新型的智能停車場將生活理念和建筑藝術、信息技術、計算機電子技術等現代高科技完美結合，提供的是一種操作簡單、使用方便、功能先進的人性化系統。它依靠高科技，以人為本，采用圖形人機界面操作方式，提供一種更加安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間，促進了人文環境的健康發展。

1目前國內外停車場主要有以下幾種類型

1．1平面停車場系統

平面停車場系統因其主要采取感應式IC卡讀卡方式，故也叫感應式停車場系統。目前我國的停車場仍是以平面停車場為主，一般建于建筑物的地下層，也有不少以公共區域如廣場、道路邊等作為停車場，其次就是酒店、企事業、工廠等單位自己規劃設計的停車場。

1．2機械式停車場

機械式停車場是指停車場完全由機械停車設備如曳引驅動機、導向輪、載車板、橫移裝置、控制柜、召喚操作盤、升降回轉裝置、搬運器等構成。分為升降橫移類、垂直循環類、水平循環類、多層循環類、平面移動類、垂直升降類、簡單升降類等類型。因其停車方式多樣獨特，具有很強的應用性。它的主要優點有占地面積小，選型多樣、可具體結合場地特點設計，也可與其他方式相結合來實施，自動化程度高，操作使用方便，管理和維護也較為容易，具有定量存車的特點。

1．3智能立體停車庫

智能立體停車庫系統又叫垂直升降式停車系統或電梯式立體停車庫系統。它是集設備、操作、安全、監控、維護、管理為一體的智能化系統，觸摸屏式的人機界面，操作和使用也極為方便，具備智能化管理及收費系統。其高度的智能檢測和完善的服務體系可實現零故障運行。它最大的特點就是獨創的分時控制功能，實現分時段、分層停車控制，有效提高車位利用率。通過鍵盤密碼和IC卡即可實現汽車存取、收費的過程，操作簡單、存取方便；并且可以與城市停車收費系統連接，可實現全市停車收費一卡通，并可加裝監視系統與小區聯網。另一種模塊化智能型立體車庫也開始趨于成熟，不僅實現了全模塊化設計，采用了智能控制技術，更是充分利用了太陽能技術、能量蓄積(節能)技術。模塊化智能型立體車庫不再是一個整體建筑，它由獨立的模塊組合而成，如停車位、升降裝置、智能載車器等分散的零部件，修建時只要像搭積木一樣把各個零部件組裝起來，就成了一個標準的立體車庫，具有節省時間、成本低等優點。

1．4遙控停車場管理系統

遙控停車場管理系統的特點是不受停車位置及方向限制，只要在遙控距離內即可控制開門及抬桿。遙控器攜帶方便、價格便宜，安裝簡單。其主要原理是在欄桿機控制箱及電動門控制器安裝遙控接收卡及存儲器卡，在使用時，只要遙控器的密碼正確即可對系統進行控制。其產品經歷了由撥碼式到脈沖式再到循環式的發展過程，目前已日趨成熟。遙控停車場管理系統被廣泛用于歐洲許多停車場及私人住宅。

2智能停車場收費系統的特點

2．1嚴格的收費管理系統

對于目前的人工現金收費方式，不僅勞動強度大、效率低，而且很容易在財務上造成很大的漏洞和現金流失。采用IC卡收費管理系統，因收費都經電腦確認、統計與記錄，避免了失誤和作弊等現象，能有效地保障車場投資者的利益。

2．2防偽性能高

因為IC卡保密性極高，它的加密功能一般電腦花上十年的時間也解不了，也無法進行仿造，從根本上保證了系統的可信度與可行性。

2．3高度安全穩健的管理

在采取人工發卡、收卡的地方因疏漏而又沒有隨時記錄可查，丟車或謊報丟車現象時有發生，給停車場管理帶來許多不便，也給停車場帶來了經濟損失。而采用電腦收費管理系統后，因各種類型的卡在電腦中都有相關資料的詳細記錄；月租卡和儲值卡丟失后可以及時補辦；時租卡丟失也可隨時檢索，及時處理。

同時系統配有圖像對比功能。各類停車卡均有車牌號碼存檔，一卡專用，保證停放車輛的安全。當讀卡控制器檢測到車輛出現時，計算機自動調出此牌號與出場時牌照識別系統再次識別的牌號比較，在計算機的屏幕上實時顯示各出人口車輛的卡號、狀態、時間和車主的信息等。如果車牌不對，電腦隨時提示，并發出警告，不得離場，等有關人員進行現場處理。

2．4可靠的耐用性

無源的非接觸式IC卡，卡內一般是線圈作數據傳遞和接收能源用，且全部密封，所以具有防塵和防水功能。它不用磁頭讀寫，避免了磨損磁帶、受干擾或因磁頭積塵而失效的現象，一般可使用10萬次以上。

2．5非接觸式IC卡技術領先

非接觸式IC卡是將電磁技術、射頻技術、計算機技術、代碼識別技術綜合應用的技術成果，具有極好的防水、防污、防油、防腐蝕、防靜電破壞和防扭曲等特性。

2．6樹立良好的企業形象

良好的企業形象是企業無價的無形資產，現代化的高科技產品的使用無疑會提高企業的物業管理形象和知名度，采用電腦收費管理系統，無論從產品的造型方面，還是整套系統所帶來的先進性及管理的科學性，都將給物業管理樹立起良好的形象，使企業步人良性循環，不斷開拓進取，成為科學管理的楷模。

3智能停車場系統的設備組成

智能停車場主要由人口、出口和中心管理三大部分組成。

3．1入口部分

人口部分主要由感應式IC卡讀寫器、IC卡出卡機、對講分機、攝像機、車輛感應器、車位檢測器、入口控制板、全自動路閘、車輛檢測線圈和車位顯示屏等組成。

3.2出口部分

出口部分主要由內含感應式IC卡讀寫器、攝像機、對講分機、出口控制板、全自動路閘、車輛檢測線圈和汽車影像對比系統組成。

3．3管理中心

管理中心由收費管理電腦、監視器、硬盤錄像機、報表打印機、停車場管理收費機和系統軟件組成。

4智能停車場的系統構成

4.1車位顯示系統

整個智能停車場系統是一個全電腦管理系統，它需要實時檢測各車位情況，為此可在每個車位設置一個檢測器，通過信號處理器并入管理軟件子系統，經管理軟件分析后將當前的最佳停車車位給司機顯示在車位顯示屏上，同時車位提示燈開啟并閃亮，提示司機在此停車。如果車位檢測器檢測到車庫內已無空缺車位，則車位顯示屏顯示“車庫滿位”字樣，出票機也顯示“車庫滿位”字樣，即不再允許車輛進庫。

4.2防盜系統

防盜系統是一套在各個車位加裝的高碼位遙控器，它與車位檢測器并行工作。當司機入庫停好車后，操作遙控器便給車輛上碼；當司機準備出庫取車時，操作遙控器給車輛解碼。如無解碼取車，則報警系統工作并聯動相關報警器或啟動監視系統進行錄像，防止車輛被盜。

4.3監視系統

監視系統由攝像機、控制器，監視器、錄像機組成。主要是對停車庫進行保安監視，確保停車安全可靠。

4.4影像對比系統

影像對比系統由攝像機、抓拍控制器、圖像處理器等組成。當車輛進庫刷卡或取票時，抓拍控制器工作，啟動攝像機攝錄一幅該車輛圖像并連同司機所持的卡或票的信息一并存人系統數據庫內。當車輛出庫驗卡或驗票時，抓拍控制器再次工作，并啟動攝像機攝下車牌號的圖像，然后與系統數據庫內的信息進行比較。若信息吻合，則自動路閘起欄放行車輛；否則，提示信息不予放行并自動報警。

4．5出口系統

當車輛出庫時，車輛檢測器感應出庫信號并通知主控計算機提示操作員準備操作，同時出口攝像機攝錄一幅該車輛圖像并將識別信息與計算機中對應卡號的所有相關信息進行比較，相符則自動計算出應交費，并通過收費顯示牌顯示，提示司機交費；如果不相符則示警，提示收費員根據汽車進場時所拍攝的圖像進行人工比對。

4．6中心軟件管理系統

中心軟件管理系統是整套停車場智能管理系統的核心部分，它主要由功能較強的PC機和打印機等設備組成。管理中心可作為一臺服務器通過總線與下屬設備聯接，交換營運數據，并對營運的數據作自動統計，檔案保存。系統具有密碼保護功能，阻止非授權者侵入管理程序，并具有很強的圖形顯示功能，能把停車庫平面圖、泊車位的實時占用、出入口開閉狀態以及通道封鎖等情況在屏幕上顯示出來，便于停車場的管理與調度。它不僅要為建設單位提供一種靈活、有效的管理模式，而且要具備自維護功能和一定的擴展功能，以適應將來技術的發展需要。

5智能停車場系統功能

產品只是幫助人類更快捷、更方便、更簡單地解決問題。智能停車場系統作為一種先進的產品最終是為人服務，它不能脫離以人為本的原則，否則技術再先進也是一種浪費。因此停車場技術的應用也應因地制宜，充分發揮停車場的所有功能。對于智能化的停車場除了一些基本功能而外還應具備以下的功能。

5．1感應卡功能

(1)長距離感應；

(2)具有防水、防磁、抗靜電、耐磨損、信息儲存量大、使用壽命長；

(3)可通過感應卡來繳納停車費，實現一卡通功能；

(4)讀寫速度快，操作簡便；

(5)使用時沒有方向性，可以以任意方向掠過讀寫器表面完成讀寫工作；

(6)讀寫器與ID卡實施雙向密碼鑒別制。

5．2自動道閘功能

(1)接受手動輸入信號，便于調試安裝；

(2)延時、欠壓、過壓自動保護；

(3)可緩沖接受兩條抬閘指令，可連續過車；

(4)電閘帶RS485通信接口，可接受收費管理電腦的直接控制；

(5)具有卸荷裝置，以防止外力損壞；

(6)具有防砸車控制系統，確保車輛安全；

(7)行程控制以光電開關代替機械行程開關，使用壽命長；

(8)兼容性好，確保不同類型客戶的需求；

(9)具有一套平衡機構，保證運行輕快、平穩、輸入功率?。?/p>

(10)增設緊急手動裝置，以防止意外事件的發生；

(11)全電路無觸點控制系統，確保車輛安全。

5．3出入口票箱功能

(1)感知車輛有無，無車不發卡或讀卡；

(2)臨時用戶按鍵取卡、吐卡若不取卡，在規定時間后自動收卡，避免卡的流失；

(3)平時顯示時鐘與日期；

(5)讀卡判別，無效則燈光報警；

(6)系統隨時識讀進入票箱感應區內已經過合法授權的感應卡、一次性讀取卡上的卡類、卡號、掛失標志、進出場標志、有效期等數據項，送CPU處理后，根據卡的類別進入相應的處理程序，顯示卡號及卡狀態；

(7)月租卡顯示有效期及卡狀態(有效、過期、掛失或進出場狀態)；

(8)控制板能非實時聯網運行，所有有效操作均在內存內建庫存檔，并可保存6000個以上的記錄。記錄數據可隨時被有權限的管理員或領導訪問及卸載。

5．4停車場管理軟件功能

(1)可讀取物業管理系統數據，自動生成卡片進出權限；

(2)圖像雙向識別比較功能；

(3)特種車輛特殊處理功能；

(4)自動完成臨時卡收費、有效月租卡放行功能；

(5)多種計費方式設置，用戶自行設定選用；

(6)讀卡時顯示卡類型及卡狀態(有效、過期、掛失、進出場等狀態)；

(7)可調出車輛出入的時鐘日期，卸載掛失黑名單；

(8)管理員權限分級。支持其它授權工作站調閱數據(事件和圖像)；

(9)生成各類統計報表，具有強大的數據檢索查詢功能；

(10)軟件系統具有良好的兼容性及資料保密性；

(11)停車場管理軟件具有聯網功能，可通過遠程實時監視與控制；

(12)全中文菜單式操作界面，操作簡單、方便；

(13)具備完善的財務監控和統計報表，預防資金的流失，主控中心可通過網絡實時查詢財務報表；

(14)呼叫對講功能，在任何時刻都可與指揮中心對講聯系；

(15)易升級，可根據功能需求隨時升級系統軟件；

(16)多種的溫馨語音提示，不僅向車主發出問候，同時具備天氣預報等功能。

5．5管理中心功能

(1)可脫機運行，也可聯網運行，即使在網絡中斷或PC出現故障時仍可正常運行；

(2)車輛出入全智能邏輯自鎖控制系統，嚴密控制持卡者進、出場的行為符合“一卡一車”的要求；

(3)指揮并控制出入口各設定功能及進行系統動態控制；

(4)高可靠性和適應性的數字式車輛檢測系統，防砸車裝置可保證無論是進場車輛或發生倒車的車輛，只要在閘桿下停留，閘桿就不會落下，具有手動方式起桿功能；

篇8

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。

篇9

1.智能小區的概念

智能建筑是計算機、通訊、建筑藝術以及圖象信息等多種技術集成后經先進設計和嚴格施工而得到的具有安全、高級、舒適、健康、溫馨等特征的建筑。它涵蓋智能自動化、信息化、生態化等多方面的內容。

把智能建筑技術擴展到一個區域的幾座智能建筑進行綜合管理，再分層次地連接起來進行統一管理，這樣的區域被稱為智能小區。即采取集中控制、模塊化結構的設計方式，所有子系統的管理都集中在綜合控制中心。綜合控制中心的管理人員可以查詢和確認小區內住戶家庭中的安全狀況及三表狀況等。智能小區是繼智能建筑之后的又一個熱點趨勢。

2.智能小區的現狀

當前智能住宅小區應用系統的基本配置主要包括以下幾個方面：

信息通訊系統：提供用戶話音通信，視頻廣播，寬帶信息服務。

安全防范系統：

a)小區周界報警，設置紅外、微波等裝置，中心能夠顯示各報警路段和報警時間。

b)攝像監視，小區重點部位設置相應的探測器或攝像機，監視有關信息和傳輸圖象并進行記錄和存儲?？梢晫χv。

c)小區居民室內具有燃氣泄露報警、門磁、紅外、玻璃破碎、漏水檢測、緊急求助等功能。

d)小區室外公共場所設置有線廣播系統。

e)通過智能卡或其他形式對進出車輛進行管理和計費。

建筑設備監控系統：

a)通過給排水監控系統的監視，顯示有關的運行狀態。

b)電梯工作狀態的故障狀態及所在樓層位置受到監視。

c)照明設備的監控。

物業管理系統：

a)配置實用的計算機物業管理軟件，實現小區物業管理計算機化，建立小區管理信息系統。

b)實現遠程抄表功能。

c)各系統實現信息連通，統一管理。

當然，在實際建設過程中，還可根據市場需要，進行其他功能的添配。

但是，目前智能小區建設中也還存在著不少問題。一般小區為了實現集中監控的目的，在中央控制室設置以計算機為核心的中央站，分站則以微處理機為核心，形成集散型的分布式計算機系統。而其分站的微處理機有以單片機為主的486、586等，有進口的DCS模塊。要么產品先進性不強，要么成本較高。使得智能小區管理系統的穩定可靠性和先進性不高。同時由于智能小區工程建設是分期進行的，這也使得系統增容的可擴充性也不強。

也有一些智能小區控制系統按功能劃分，各子系統之間垂直分割，不能共享信息，設備重復投資。

這些問題的解決可以從以下幾個角度來考慮：

考慮到設備和技術的先進性，智能小區系統采用LonWorks總線技術，使整個小區的網絡達到先進性。

LonWorks控制網絡包括由一個或多個通信通道連接起來的智能模塊即智能節點，節點間通過LonTalk協議進行通信。智能模塊可以編程實現信息的發送和對外來指令的響應。因為智能模塊具有成本低，兼容性好的特點，考慮到智能小區工程建設分期進行的實際情況，非常有利于系統增容的可擴充性。

目前推出的LNS構架的智能小區控制系統，完全是因為LNS多客戶多服務器技術可以給網絡使用者帶來很多好處：大大減少開發時間和費用；簡單的系統集成；訪問數據不受限制等等。這也是本文所述演示系統采用LNS構架的原因。

3.智能小區的發展前途

智能小區在未來的發展主要有兩個方面：

一是“以人為本”的思想。小區建設在未來將逐漸深入到建設智能化家庭的建設。比如使小區居民可以在家實現“電子貨幣”交易或網上購物、網上醫療診斷、參觀虛擬博物館和圖書館、點播VOD家庭影院；甚至在外的小區居民或者智能小區管理控制中心都可以對小區居民家里的空調設備和家庭電器進行遙控，能夠隨時隨地查詢和確認家庭中的安全狀況等。總之，未來智能小區的設計將堅持人性化的系統設計思想，最大限度地向居民提供溫馨舒適、方便周到和經濟的服務，處處為居民著想。

其次，“節能”的思想。環保是21世紀的重要主題，所以未來的小區建設將更多的考慮到環保問題。主要體現在小區住宅能源的供應上，要本著節能的原則，讓小區設施在成為服務環節中的一員的同時，使小區居民、小區設施、小區環境高度統一、和諧，融為一體。

二、LNS技術

LNS(LonWorksNetworkService)是Echelon公司最新開發出來的LON總線的開發工具，它提供用戶一個強大的客戶/服務器網絡構架，是未來LON總線的可互操作性基礎。使用LNS提供的網絡服務，可以保證從不同網絡服務器上提供的網絡管理工具可以一起執行網絡安裝、網絡維護、網絡監測；而眾多的客戶則可以同時申請這些服務器所提供的網絡功能。

LNS提供壓縮的、面向對象的編程模式，大大減少了用戶開發時間和對系統的要求。它將網絡變成一個層次化的對象，通過對象的屬性、事件和方法對網絡進行訪問。且訪問數據不受限制，允許用戶同時使用多臺人機接口(HMI)、SCADA站、數據站，同時訪問網絡上的數據。且為使用戶的系統設計簡單，LNS盡可能的提供了自動化的功能。

LNS構架和主機是無關的，它支持任何平臺的用戶，這些平臺可以是嵌入式的微處理器，也可以是WindowsPC機、UNIX工作站。主機是通過LNS的API(ApplicationProgrammIterface)來操作LNS的。LNS主機API是一個代碼層，對不同的開發平臺提供各種不同的編程工具，從而大大簡化了系統集成。

LNS構架主要包括四個主要的組件：網絡服務服務器(NSS)、網絡服務器接口(NSI)、LCA對象服務器和LCA數據服務器。

三、LNS構架的智能小區安防及關鍵技術應用研究

LNS構架的智能小區演示系統具有多種功能，如三表的遠程抄表、安防技術、聯動控制、家電控制等，現就遠程抄表和安防技術對其管理進行較詳細說明。

1.下位機硬件結構

下位機硬件主要包括智能節點、路由器、時鐘模塊和接口卡。

現場信號有三表讀數、各報警傳感器和執行器的狀態等，將這些信號與神經元芯片相連，加上一個收發器即可構成一個現場智能節點。由于神經元芯片有11個I/O口和2K的RAM，加少量調理電路即可直接與三表信號量相連，而報警信號則可直接與神經元芯片相連。最后將所有的節點都掛接在LON總線上，網絡拓撲可為總線型或星型或自由拓撲型。節點間可通過LonTalk協議相互通訊。

由于智能小區建筑的分散性和各棟樓施工要求可能不同，使用路由器將大大突破傳統總線的局限——不受通信距離、通信介質和通信速率的限制。使得在一個小區內可兼顧技術與經濟的不同要求，采用不同的通信介質，在不同的段內兼容不同的通信速率。

2.上位機監控與管理

上位機可以采用多種技術和LON總線進行通訊，LonmanagerDDE、LNSDDE和LNSAPI，已自主完成了多種驅動軟件的開發。實現了與FIX、INTOUCH、KingView等多種工業組態軟件與LON網絡的連接，方便了用戶界面的迅速開發。同時也支持Delphi、VB、VC、EXCEL等語言的開發。

基于智能小區控制對大量的控制設備和過程監控裝置之間的通訊的需要，上位機一般采用具有“監控和數據采集”功能的組態軟件，如FIX、INTOUCH、組態王(KingView)等，以便能以高性能和高可靠性對眾多的控制器和其他現場部件進行控制和監視，且能隨時對各種事件作出反應，并且不丟失任何重要數據和報警信息。

我們在演示系統的上位機采用組態王(KingView)來監控和采集數據。

組態王有著易于使用的圖形界面，方便智能小區管理員的操作。組態王的網絡功能使小區監控現場與各個部門建立起聯系，在任何需要的時候把現場的信息實時的傳送到控制室，保證信息的暢通。

組態王能連接PLC、智能儀表、板卡、遠程數據采集裝置(RTU)等數百種外部設備，組態王通過驅動程序和這些工控設備相通訊。組態王軟件系統與最終用戶使用的具體的PLC或現場部件無關。對于不同的硬件設施，只需為組態王配置相應的通信驅動程序即可。

組態王同時保留了DDE(動態數據交換)通訊方式。組態王通過DDE(動態數據交換)和其他的應用程序之間交換數據。通過DDE，開發者可利用PC機豐富的軟件資源來擴充“組態王”的功能，比如用Excel從“組態王”的數據庫中讀取數據，對生產作業進行優化計算，然后組態王再從Excel中讀出結果來控制各個生產參數；可以利用VISUALBASIC開發服務程序，完成數據采集、報表打印、多媒體聲光報警等功能，從而很容易的組成一個完備的上位機管理系統；還可以和數據庫程序、人工智能程序、專家系統等進行通訊。

在智能小區的控制中，驅動軟件我們選用LNSDDEServer。

LNSDDEServer能完成LonWorks智能模塊和Windows應用程序間的數據交換，使得Windows應用程序可以作為一個DDE客戶程序來監控LonWorks網絡，即采集Lonworks網絡數據并發送一定的指令來改變LonWorks網絡的某些操作。在智能小區的控制中，下位機設備就是由基于LonWorks網絡的智能模塊構成，因此在上位機組態王就可以通過LNSDDEServer與下位機智能節點和其他Windows應用程序進行通訊。其具體配置步驟如下：

先在組態王的設備庫中選擇DDE，然后按“設備配置向導”的提示一步步完成即可。第一步選擇“DDE”；第二，“給安裝的DDE設備指定連接對象名”對話框中，輸入連接設備的邏輯名；第三步，“服務程序名”則是與“組態王50”交換數據的程序名，一般是I/O服務程序，或者是Windows應用程序：“話題名”則是指本程序和服務程序進行DDE連接的話題名(Topic)?！皵祿粨Q方式”一般選擇“標準的Windows數據交換”；最后單擊“完成”即可。組態王50將自動完成驅動程序的啟動和通信，不再需要用戶人工進行。

然后，在定義I/O變量時，在變量屬性的“連接設備”項中選擇使用上面定義的邏輯連接設備名，在“項目名”中輸入DDE會話的項目名即可。注意，只有I/O類型的變量才有這兩項。

這樣，定義好的變量就可以自動啟動LNSDDE與下位機的智能節點進行通訊。

上位機還可以利用VISUALBASIC開發服務程序，完成數據采集、報表打印、多媒體聲光報警等功能。在VISUALBASIC可視化編程工具中，DDE連接是通過控件的屬性和方法來實現的。對于作為“顧客”的文本框、標簽或圖片框，要設置LinkTopic、LinkItem、LinkMode三個屬性。如果組態王作為“顧客”想VB請求數據，需要定義變量時說明服務器程序的三個標識名，即：應用程序名設為VB可執行程序的名字，把話題名設為VB中窗體的LinkTopic屬性值，項目名設為VB控件的名字。

總之，兩種方式的數據采集都是通過驅動程序和下位機交換數據的。從而很容易的組成一個完備的上位機管理系統。

3.網絡功能

組態王5.0可運行在基于EtherNET網絡結構和TCP/IP網絡協議的網上，使用戶能夠實現上、下位機以及更高層次的廠級連網。

TCP/IP網絡協議提供了在不同硬件體系結構和操作系統的計算機組成的網絡上進行通信的能力。一臺PC機通過TCP/IP網絡協議可以和多個遠程計算機(即遠程節點)進行通訊。在“組態王”的網絡結構中，直接參與現場控制的PC機作為網絡服務器，其他站點作為網絡客戶機共享服務器中的數據。

用戶要實現“組態王”的網絡功能，必須滿足以下條件：(1)將“組態王”50安裝在網絡版Windows3x、Windows95或WindowsNT上，并啟動TCP/IP網絡協議，即利用“組態王”網絡功能的PC機必須首先是某個局域網上的站點并啟動該網。(2)客戶機和服務器必須安裝并同時運行“組態王”。

四、總結

利用LNS構架的智能小區演示系統，在上位機通過組態軟件如組態王以實現數據的實時采集與監控，便于智能小區的集中管理，且界面友好簡單，控制快捷可靠。下位機采用LON控制網絡，成本低，可擴充性。整個系統開發時間和費用小，集成簡單，且安全可靠，是智能小區控制可選的最佳控制方案之一。

參考文獻

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（一）改善電網電能質量與電力市場社會的可持續高速發展離不開高質量的電能，而且對電能的質量要求也越來越高。我國正在建立世界電壓水平最高、規模最大的AC/DC混合網，而大規模的風電場、光伏發電以及微型電網等，其對電能的質量都帶來了較大的負面影響。另一方面，現在用戶在電力市場中的參與在進一步的增加，想要提高電網電能的質量，就要對電網的配電效率以及用戶規范等方面都進行重視，這是智能化電網發展的一個重要的方向。

（二）保障電網電力電子裝置的可靠性當前我國的電力系統正在逐步完善中，但是還沒有形成一個健全的應用電力電子裝置的可靠性、經濟性評估體系。安全使用電力電子技術也是智能電網的一個重要課題，同時現在仿真技術的不足，也對電力電子技術的發展進行了限制，因此想要促進其發展就要提高電力系統的安全可靠性。

（三）直流輸電技術目前先進電力電子技術的發展已經取得了十分突出的成績，常規直流輸電的關鍵技術問題已經在2010年突破，并且我國也實現了百兆級的柔性直流輸電工程的示范。在發展的過程中，電子電力技術也在不斷的進步與完善，在未來的發展之中將會取得更好的成績。預計在2020年實現直流聯網及特高壓直流輸電的核心裝置的自主知識產權，使新型直流輸電進入到試驗階段。在2030年的時候，建立基于智能電網的直流輸電體系，使其在直流輸電技術領域得到更好的應用。

（四）靈活交流輸電技術我國電網技術在不斷的發展，其預計在2020年將完成新型FACTS裝置在智能電網中的廣泛應用，并且實現靈活交流輸電技術以及其應用的智能化升級工作。2030年爭取實現建立一個完整的電力電子技術以及其產品的智能化體系。

（五）電能質量技術在2020年，我國智能電網將會發展到能夠解決智能配電網的關鍵技術問題，實現新型的配電網的智能化技術，在全國的范圍內推廣定制電力園區。在2030年將會完成標準化定制電力產品以及電能質量的分級體系，實現大規模的定制電力技術。

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物聯網，簡單的理解就是物與物之間相連的網絡。物聯網是信息技術和工業化時展的產物。物聯網技術主要由傳感技術、控制技術和信息通信技術融合而成，能夠借助互聯網將生活中的一切物品的識別、定位、遠程控制和管理等通過專用的傳感器設備進行互聯互通。物聯網技術是對互聯網的一種拓展和延伸，是一種在21世紀全面互聯互通的智能化網絡。在如今，由于不斷有各種不同領域的物聯網解決方案的形成，促進了物聯網技術的發展。在智能建筑的能源管理中，應用物聯網技術之后，進一步提升了建筑的能源管理能力，節約了更多的能源資源。

3智能建筑能源管理系統與物聯網的融合

智能建筑作為信息技術在建筑領域廣泛應用而產生的一種新型產物，主要是以建筑物為平臺，依靠相關的建筑設備和對象，借助智能化的技術，為人們提供一種全方位的舒適的建筑環境，體現了建筑的安全性、高效性、節能性和環保性。時代的發展，對于建筑智能化集成管理就必須對建筑的能源進行管理，將各種系統進行綜合、協調和控制，實現對建筑的統一管理，提升建筑內整體的能耗水平的下降。在智能建筑中，能源管理系統的結構主要為三層結構，分別為現場層、網絡層和管理層。在現場層中，主要包含的是現場采用的各種設備，如傳感器、智能儀表等。在現場層中，通信一般采用的是現場總線標準。網絡層則是現場層與管理層之間進行有效通信的橋梁，實現設備的采集指令的發送和采集信息的傳送功能。管理層則主要是實現對現場設備統一的監視、控制和管理，并將現場采集到的各種信息數據進行保存，此外，還具備報警功能。智能建筑能源管理系統的三層結構，對于實現智能建筑能源管理系統與物聯網的融合奠定基礎?，F場層能夠采用物聯網技術所需的各種智能化設備。網絡層能夠實現不同方式的通信，滿足物聯網的遠程監控和管理需求。管理層能夠有效采用物聯網技術中的云計算技術進行數據的處理。在物聯網技術與智能建筑能源管理系統進行良好融合的過程中，一方面需要對當前智能建筑能源管理系統進行分析然后采取措施進行完善，另一方面需要將完善后的智能建筑能源管理系統接入到物聯網平臺，這樣才能有效發揮出物聯網技術的優勢，實現智能建筑能源管理系統與物聯網技術的融合。

4物聯網技術在智能建筑能源管理系統中的有效運用實例

物聯網技術作為當前最新型的技術，在智能建筑的能源管理系統中，目前已經得到了較為廣泛的應用。從前文論述可知，物聯網技術能夠與能源管理系統的三層結構進行有效的融合，在實踐過程中，也驗證了上述說法。本文以某小區的能源管理系統為例，分析物聯網技術在智能建筑能源管理系統中的有效運用。

4.1能源管理應用方案架構

某科技園區的能源管理應用方案進行分析。其能源管理系統的架構圖如圖1所示。

4.2能源管理系統功能

在此能源管理系統中，能夠按照三層架構模式進行設計，實現了如下幾個方面的工作。（1）能夠對建筑物內的各分項能耗進行計量，例如對水、電、煤氣、溫度、濕度、冷熱流量等信息的采集。（2）對建筑能耗進行公示。在數據采集之后，一方面將數據傳入能源管理系統供有關人員分析并提出合理的節能措施，另一方面，能夠將相關信息借助顯示屏顯示，方便喚起公眾對建筑能耗的關注。（3）對建筑的環境以及重點的設備進行監控。引入相關的傳感器設備，實現對建筑內的給排水、空調、照明、電梯等系統的運行進行監控，方便遠程進行節能診斷。（4）便于進行能耗審計。（5）對節能效果進行評估分析并遠程控制有關設備的運行狀況。

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“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質手段以及能夠實現人工智能技術的機器就是計算機，人工智能的發展歷史是和計算機科學與技術的發展史聯系在一起的。

人工智能理論進入21世紀，正醞釀著新的突破，人工智能的研究成果將能夠創造出更多更高級的智能“制品”，并使之在越來越多的領域超越人類智能，人工智能將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大貢獻。

二、人工智能的應用領域

1.在管理系統中的應用

(1)人工智能應用于企業管理的意義主要不在于提高效率，而是用計算機實現人們非常需要做，但工業工程信息技術是靠人工卻做不了或是很難做到的事情。在《談談人工智能在企業管理中的應用》一文中劉玉然指出把人工智能應用于企業管理中，以數據管理和處理為中心，圍繞企業的核心業務和主導流程建立若干個主題數據庫，而所有的應用系統應該圍繞主題數據庫來建立和運行。換句話說，就是將企業各部門的數據進行統一集成管理，搭建人工智能的應用平臺，使之成為企業管理與決策中的關鍵因子。

(2)智能教學系統(ITS)是人工智能與教育結合的主要形式，也是今后教學系統的發展方向。信息技術的飛速發展以及新的教學系統開發模式的提出和不斷完善，推動人們綜合運用超媒體技術、網絡基礎和人工智能技術區開發新的教學系統，計算機智能教學系統就是其中的典型代表。計算機智能教學系統包含學生模塊、教師模塊，體現了教學系統開發的全部內容，擁有著不可比擬的優勢和極大的吸引力。

2.在工程領域的應用

(1)醫學專家系統是人工智能和專家系統理論和技術在醫學領域的重要應用，具有極大的科研和應用價值，它可以幫助醫生解決復雜的醫學問題，作為醫生診斷、治療的輔助工具。事實上，早在1982年，美國匹茲堡大學的Miller就發表了著名的作為內科醫生咨詢的Internist2Ⅰ內科計算機輔助診斷系統的研究成果，由此，掀起了醫學智能系統開發與應用的。目前，醫學智能系統已通過其在醫學影像方面的重要作用，從而應用于內科、骨科等多個醫學領域中，并在不斷發展完善中。

(2)地質勘探、石油化工等領域是人工智能的主要作用發揮領地。1978年美國斯坦福國際研究所就研發制成礦藏勘探和評價專家系統“PROSPECTOR”，該系統用于勘探評價、區域資源估值和鉆井井位選擇等，是工業領域的首個人工智能專家系統，其發現了一個鉬礦沉積，價值超過1億美元。

3.在技術研究中的應用

(1)在超聲無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領域中，目前主要廣泛采用專家系統方法對超聲損傷(UT)中缺陷的性質、形狀和大小進行判斷和歸類；專家運用超聲無損檢測儀器，以其高精度的運算、控制和邏輯判斷力代替大量人的體力與腦力勞動，減少了任務因素造成的無擦，提高了檢測的可靠性，實現了超聲檢測和評價的自動化、智能化。

(2)人工智能在電子技術領域的應用可謂由來已久。隨著網絡的迅速發展，網絡技術的安全是我們關心的重點，因此我們必須在傳統技術的基礎上進行網絡安全技術的改進和變更，大力發展數據挖掘技術、人工免疫技術等高效的AI技術，開發更高級AI通用和專用語言，和應用環境以及開發專用機器，而與人工智能技術則為我們提供了可能性。

三、人工智能的發展方向

1.專家系統是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領域，它是一種具有特定領域內大量知識與經驗的程序系統。近年來，在“專家系統”或“知識工程”的研究中已出現了成功和有效應用人工智能技術的趨勢。人類專家由于具有豐富的知識，所以才能達到優異的解決問題的能力。那么計算機程序如果能體現和應用這些知識，也應該能解決人類專家所解決的問題，而且能幫助人類專家發現推理過程中出現的差錯，現在這一點已被證實。

2.智能信息檢索技術的飛速發展。人工智能在網絡信息檢索中的應用，主要表現在:(1)如何利用計算機軟硬件系統模仿、延伸與擴展人類智能的理論、方法和技術。(2)由于網絡知識信息既包括規律性的知識，如一般原理概念，也包括大量的經驗知識這些知識不可避免地帶有模糊性、隨機性、不可靠性等不確定性因素對其進行推理，需要利用人工智能的研究成果。

3.SOAr是一種通用智能體系結構，其始終處在人工智能研究的前沿，已顯示出強大的問題求解能力，它認為機器人的開發是人工智能應用的重要領域。在它的研究中突出4個概念:(1)所處的境遇機器人不涉及抽象的描述，而是處在直接影響系統的行為的境地。(2)具體化機器人有軀干，有直接來自周圍世界的經驗，他們的感官起作用后會有反饋。(3)智能的來源不僅僅是限于計算裝置，也是由于與周圍進行交互的動態決定。(4)浮現從系統與周圍世界的交互以及有時候系統的部件間的交互浮現出智能。目前，國內外不少學者都對機器人足球系統頗感興趣，足球機器人涉及機器人學、人工智能以及人工生命、智能控制等多個領域。足球機器人系統本身既是一個典型的多智能體系統，是一個多機器人協作自治系統，同時又為它們的理論研究和模型測試提供一個標準的實驗平臺。

參考文獻：

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[2]劉玉然.談談人工智能在企業管理中的應用[J].價值工程，2003.

[3]焦加麟，徐良賢，戴克昌.人工智能在智能教學系統中的應用[J].計算機仿真，2003，(8).

[4]周明正.人工智能在醫學專家系統中的應用[J].科技信息，2007.

[5]張海燕，劉鎮清.人工智能及其在超聲無損檢測中的應用[J].無損檢測，2001，(8).

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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?，F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。