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期末報告 智慧電網 學生:朱振源 指導教授:凌拯民教授.

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1 期末報告 智慧電網 學生:朱振源 指導教授:凌拯民教授

2 大綱 壹、智慧電網概論 貳、智慧電網背景 參、智慧電網發展四項因素 肆、智慧電網架構網圖 伍、智慧電網架構 陸、智慧電網市場商機
柒、智慧電網具備功能 捌、能源資訊產業現況 玖、智慧電網之配電自動化 拾、配電自動化圖

3 大綱 拾壹、配電管路圖 拾貳、配電應用系統功能圖 拾參、能源資通訊技術發展 拾肆、能源型態與資訊網路圖 拾伍、資通訊安全要素與攻擊類型
拾陸、資通訊安全要素與攻擊類型圖 拾柒、智慧電網的攻擊種類 拾捌、智慧電網的保護措施 拾玖、智慧電網的保護措施 貳拾、智慧電網主要區域推動現況

4 大綱 貳壹、智慧電網主要區域推動現況圖 貳貳、智慧電網未來展望 貳參、參考文獻

5 智慧電網概論 傳統的電力配置方式,由於資源缺少妥善的管 理分配,導致無形中能源及金錢的損失不貲。 採用新一代的智慧電網,不僅電力供應商對用 戶的用電情形能夠完全掌握,一般用戶也可以 根據自身用電情形,進而對用電進行規劃。達 到有效利用能源的目的。(4)

6 智慧電網背景 工業革命以來,過度開發能源造成巨大的氣候危 機,引發了環境、食物、金融等危機,已然成為 全球所必須面對的問題。因此減少溫室氣體排放, 節能減碳降低環境衝擊,有效利用能源,造就綠 能產業成為各國最重要新興產業。(4)

7 智慧電網發展四項因素 由於電能為最普遍使用之能源型式,電網之智 慧化與調度成為目前全球能源效率發展最受矚 目的項目之一。全球已開發國家均紛紛投入, 雖然各國總體目標不盡相同,主要驅動力來自 提升電網可靠度、提高再生能源佔比、促成節 約能源、刺激經濟發展等四項因素。(3)

8 智慧電網架構圖 圖1、智慧電網架構圖(1)

9 智慧電網架構 智慧電網大致可分為兩個部分,一是由發電、 輸電、配電構成的電力公用事業端 ,二是用戶 需求端 ,智慧電網先進讀表系統則串連此兩大 領域,公用事業端可以藉由智慧電網取得用戶 端用電資訊,進行需量反應 調配控制,降低尖 峰負載,大幅減少發電成本支出。(4)

10 智慧電網市場商機 世界各國政府目前積極推動為替代傳統電力系 統而發展的智慧電網系統,需汰換或更新的設 備或功能包括各式儲能設備、智慧型電表、智 慧型開關、輸配電網路、資訊分析與管理軟體 等等,其帶動了龐大商機。國內經濟部能源局 及台電公司規劃「智慧型電表基礎建設」來帶 動我國新一代的智慧電網產業。(4)

11 智慧電網具備功能 智慧電網此系統具備有雙向訊息交流機制,可 以實現自動化即時監控,並兼具自我檢視、診 斷及修復等功能,除了提升其效率外,更可以 整合再生能源,降低環境污染及節約能源,提 供高品質及可靠度的電力網路。(1)

12 能源資訊產業現況 我國資通訊產業為具全球競爭力優勢之產業, 行政院96年產業科技策略會議建議,可藉由跨 技術及跨產業領域之整合開發,發展能源資通 訊產業,並應透過能源服務公司(產業發展環 境之建構,加速節能產品之普及應用及促進節 能系統應用整合。(3)

13 智慧電網之配電自動化 隨著科技的進步,其相關軟硬體設備之性能 大幅提升,配合光纖及寬頻通訊能力之發展, 使得配電系統在處理配電自動化及用戶自動 化,具有極高的發展潛力。 1. 縮短停電時間及範圍,提升供電品質 2. 加強用戶端管理提升供電效率 3. 監控配電饋線運轉狀況建立完整資訊 4. 整合一套完整之配電自動化系統,提升配 電運轉技術層次,以加強服務用戶資訊(2)

14 配電自動化圖 圖2、配電自動化圖(2)

15 配電管路圖 圖3、配電管路圖(2)

16 配電應用系統功能圖 圖4、配電應用系統功能圖(2)

17 能源資通訊技術發展 為了達到提升能源效率的目標,建置能源資訊 網路為其基礎建設,又因許多能源系統範圍廣 闊且架構複雜,如何導入適宜資通訊技術以滿 足系統需求,為當前能源資通訊的一大課題。 此外,能源型態的轉換提供了總體供應調度的 額外彈性,如何建立高效率的混合能源供應體 系,為全球能源系統發展之重要議題。而為了 達到系統效率提升之目標,導入資通訊技術以 進行資訊的收集、分析、模擬與預測,並配合 調度策略達成系統運轉目標。(3)

18 圖5、能源型態與資通訊網路之整合示意圖(3)
能源型態與資訊網路圖 圖5、能源型態與資通訊網路之整合示意圖(3)

19 資通訊安全要素與攻擊類型 智慧電網須確保從用戶端到控制端,訊息雙向 傳輸過程中資料的保密性、完整性、可用性與 不可否認性的要求,在資料傳輸的過程中,若 是資料保密與完整性的保護作的不夠,資料可 能會遭到竊取、竄改,造成用戶隱私洩露,或 是逃漏電費等情事。(1)

20 資通訊安全要素與攻擊類型圖 圖6、資通訊安全要素與攻擊類型(1)

21 智慧電網的攻擊種類 可以將攻擊種類分類為中斷、竊取、竄改與 偽造等四種形態,再將這四種攻擊形態細分 為常見的攻擊方式,暴力破解、監聽、阻斷 式攻擊、分散式阻斷攻擊。(1)

22 智慧電網的保護措施 智慧電網乃由廣泛分散在各地不同區域的能源 系統與電力設備所組成,為了達到保密性、完 整性、可用性、不可否認性與認證的需求,智 慧電網各標準以極大的篇幅探討了現有資安與 網路通訊技術之使用,透過加密技術、安全雜 湊函數、數位簽章、防火牆、入侵偵測系統與 通訊協定互相整合,來進行作各項的防護措施 。(1)

23 智慧電網的保護措施 圖5、智慧電網的保護措施(1)

24 智慧電網主要區域推動現況 美國、歐盟、南韓、日本與中國大陸等國,皆 有國家層級智慧電網整體規劃藍圖,計畫第一 階段以展開小規模試點計畫為主,智慧電網技 術發展與系統建置仍處於初期階段,各國智慧 電網內涵與目標亦略有差異。(3)

25 智慧電網主要區域推動現況圖 圖7、智慧電網主要區域推動現況(3)

26 智慧電網未來展望 智慧電網的未來,負載是由一群智慧建築作 為獨立的子系統所組成,解決方案將著重在 智慧建築自身發電與消耗電力的調整,並可 將建築群組化做為整個社區的能源統一調度 管理。建築物做為單一最大的能源消耗者, 提供了巨大的節能潛力,建築物可透過自動 化做更有效率的能耗使用與能源管理,並扮 演電網平衡功能的重要角色。

27 參考文獻 1. 2. 3. 4.


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