信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

時間:2022-10-09 09:42:38

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信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

摘要:隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快,各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)期間的用電需求也在日益增長。在此背景下,應(yīng)對電網(wǎng)進行智能化改造工作,配合使用先進的信息通信技術(shù),切實提高智能電網(wǎng)的信息交互水平。文章以智能電網(wǎng)概念為切入點,分析了信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用必要性,以及智能電網(wǎng)對信息通信技術(shù)的實際要求,并闡述了信息通信技術(shù)下智能電網(wǎng)建設(shè)流程及建設(shè)要點,具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);信息交互機制;智能光纖通信網(wǎng)

目前,電網(wǎng)充分結(jié)合了自動控制、計算機等先進技術(shù),逐步趨向于智能化方向發(fā)展。相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)而言,智能電網(wǎng)可以及時掌控全景信息,提升電力資源的利用效率。為了加快智能電網(wǎng)的建設(shè)進程,需配合使用更完善的信息交互機制,找出安全可靠的通信方法。

1智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)是對電網(wǎng)進行智能化改造,基于集成化、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò),配備了先進的傳感技術(shù)、測量技術(shù)、控制方式與決策支持系統(tǒng),使電網(wǎng)能夠在安全、高效、經(jīng)濟化狀態(tài)下運行。與普通電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)具有自愈性、激勵性等特點,可以切實滿足大眾日漸提升的用電要求,而且允許不同發(fā)電形式設(shè)備接入,對啟動并加快電力市場發(fā)展進程具有重要意義。

2信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)用的必要性

2.1智能電網(wǎng)的特征

在智能電網(wǎng)實際運行過程中,可以實時監(jiān)管每個用戶的用電行為,監(jiān)控每個電力設(shè)備節(jié)點信息雙向流動,實現(xiàn)電力市場交易與電網(wǎng)成員無縫銜接[1]。第一,安全性。智能電網(wǎng)自身具備較強的自愈與自適應(yīng)能力,可以從根本上控制大規(guī)模停電事故的發(fā)生,切實保障電力系統(tǒng)實際運行過程中的設(shè)備安全。第二,兼容性。智能電網(wǎng)可以保障傳統(tǒng)集中性大電源設(shè)備接入,也可以接入太陽能、風能等新型分布式能源系統(tǒng),實際兼容性更高。第三,靈活性。智能電網(wǎng)可以實現(xiàn)供電企業(yè)與用戶之間的實時互動,使電力資源得到優(yōu)化配置,電網(wǎng)運行期間的經(jīng)濟效益更為顯著。通過分析智能電網(wǎng)的運行特征發(fā)現(xiàn),智能電網(wǎng)大部分功能的實現(xiàn)需要建立在信息處理與通信支撐的基礎(chǔ)上。

2.2信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用

在智能電網(wǎng)中運用自動抄表技術(shù),使安裝在用戶處的智能電表可以對電力信息進行第一時間處理,借助無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將數(shù)據(jù)傳輸給主站,并隨時接受來自主站的指令[2]。因此,需要內(nèi)部配備的信息通信系統(tǒng)具有實時響應(yīng)特征,對收集到的數(shù)據(jù)進行全程保護。隨著分布式電源接入數(shù)量的不斷增長,電力市場環(huán)境更為復(fù)雜。為了合理配置電力資源,供電企業(yè)及用戶需要借助廣域通信網(wǎng)絡(luò)平臺,就電力供應(yīng)水平及供應(yīng)需求等問題進行密切溝通。在變電站自動化控制方面,智能電網(wǎng)中的變電站自動化控制不僅需要完成單個站的控制,還需要借助區(qū)域聯(lián)合控制手段,擴大實際控制面積,此時需要借助信息分析模型,以保障信息傳輸過程中的安全性和可靠性。

3智能電網(wǎng)建設(shè)對信息通信技術(shù)的要求

相較于普通電網(wǎng)而言,智能電網(wǎng)的功能更加完善,但仍需要在提高故障處理水平、信息的準確性方面加大研究力度,這要求所采用的信息通信技術(shù)能夠使信息在任何環(huán)境下均能有效傳輸?shù)娇刂浦行幕蛘咧髡驹O(shè)備中。智能電網(wǎng)需掌控全景信息,因此應(yīng)確保通信網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋到智能電網(wǎng)的各個角落。現(xiàn)階段通信網(wǎng)絡(luò)不斷擴張,電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化也使其面臨更大的安全風險,需最大限度地保障電力數(shù)據(jù)的保密性和安全性。智能電網(wǎng)的信息采集種類豐富,為了切實保障智能電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的協(xié)調(diào)性,應(yīng)當保障信息采集的實效性,避免出現(xiàn)電力設(shè)備運行異常等問題。智能電網(wǎng)內(nèi)部主要包括智能儀表、傳感器節(jié)點等,這些設(shè)備在實際運行期間的安全風險較高,具有一定的不可預(yù)測性,因此要求信息通信系統(tǒng)具備可擴展性,能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部空間與功能進行有效擴展。

4智能電網(wǎng)信息通信建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1信息技術(shù)

信息技術(shù)包括空間信息技術(shù)、云計算技術(shù)、信息安全技術(shù)等。其中,空間信息技術(shù)內(nèi)部涉及GIS、GPS、RS系統(tǒng)。借助GIS技術(shù),可以對配電網(wǎng)地理信息進行整合處理,呂佳育信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用創(chuàng)建功能完善的資產(chǎn)管理平臺,為后續(xù)智能電網(wǎng)監(jiān)控與管理提供重要技術(shù)支持。GPS技術(shù)可以對電力設(shè)備進行精準定位,主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)故障診斷、搶修等環(huán)節(jié)。RS技術(shù)需要應(yīng)用衛(wèi)星遙感裝置,在發(fā)生重大自然災(zāi)害的情況下,對智能電網(wǎng)運行情況進行實時監(jiān)管,實現(xiàn)科學(xué)減災(zāi)、智能減災(zāi)的目標。云計算技術(shù)主要用來進行海量數(shù)據(jù)計算與存儲,在電網(wǎng)中的應(yīng)用前景廣闊。借助所構(gòu)建的智能云系統(tǒng),可以對電力數(shù)據(jù)進行集成化計算、存儲與應(yīng)用,同時可以保障數(shù)據(jù)安全性。信息安全技術(shù)主要包括縱向加密、橫向隔離、病毒預(yù)防、網(wǎng)絡(luò)防護等。借助信息安全管理系統(tǒng),可以控制信息傳輸與使用期間安全問題的發(fā)生概率。

4.2通信技術(shù)

智能電網(wǎng)的通信技術(shù)主要是指移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),該系統(tǒng)的運行需滿足用戶對無線服務(wù)的要求,支持分布式電力信息進入智能電網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)中。由于分布式電源具有分布范圍廣、體系分散等特征,需要借助光纖采集方式,收集分布式電源的運行信息。通信技術(shù)也可用作調(diào)度自動化系統(tǒng)的備用通道。依照電網(wǎng)調(diào)度規(guī)范,要求主站與各廠站之間需具備兩個獨立的通信信道。其中,主通道應(yīng)當為電力專用網(wǎng),備用通道可以選擇傳輸速度高、容量大的通信系統(tǒng)。

5信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實際應(yīng)用

5.1在智能光纖通信網(wǎng)中的應(yīng)用

通過將信息通信技術(shù)應(yīng)用在智能光纖通信網(wǎng)絡(luò)中,可以借助業(yè)務(wù)傳輸及集中網(wǎng)絡(luò)管理的方式采集電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)[3]。現(xiàn)階段電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大,系統(tǒng)內(nèi)部信息量持續(xù)增長,僅采用傳統(tǒng)電力通信方式難以滿足當前電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求,需要大力發(fā)展光傳輸組網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建智能化光纖信息通信網(wǎng)絡(luò)。智能光纖通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。Wi-Fi圖1智能光纖通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

5.2在輸電工程中的應(yīng)用

輸電工程是電力系統(tǒng)的最終端,其中的電力用戶層次并不一致,具備多元化特征。為了確保輸電工程運行期間的各類信息能夠得到及時處理,需要注重將信息通信技術(shù)應(yīng)用在輸電工程內(nèi)部。具體而言,借助電能計量管理、用電信息采集、電力營銷管理等方式提高電力信息利用率,以保障電力網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

5.3在變電工程中的應(yīng)用

變電網(wǎng)絡(luò)是電力用戶獲取電信號的重要環(huán)節(jié),智能電網(wǎng)應(yīng)當借助數(shù)據(jù)檢測的方式對電力信號進行全面精準管控。借助信息通信技術(shù)開展數(shù)據(jù)檢測工作,主要涉及信息獲取、信息傳感、智能識別等環(huán)節(jié)。借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信系統(tǒng),可以將此環(huán)節(jié)中的信息數(shù)據(jù)集中傳輸給控制中心,使控制中心能夠快速接收回饋指令。

5.4在配電工程中的應(yīng)用

通過將新型傳感技術(shù)應(yīng)用在配電工程中,能夠及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行期間的各類故障信息,進行專項應(yīng)急處理,保障電網(wǎng)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。通過將信息通信技術(shù)與配電工程結(jié)合在一起,還可以從根本上提升電網(wǎng)運行期間的兼容性,優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部功能[4]。信息通信技術(shù)在配網(wǎng)工程中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下方面。第一,穩(wěn)定性強。在智能電網(wǎng)發(fā)生大規(guī)模故障的情況下,應(yīng)用信息通信技術(shù)可以使配電系統(tǒng)依然能夠具備一定供電能力,盡量規(guī)避停電情況出現(xiàn),保障智能電網(wǎng)的安全運行。第二,自愈能力好。借助信息通信技術(shù),可以對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行專項評估及分析,使其具有預(yù)警及預(yù)防功能。在系統(tǒng)故障發(fā)生后,可以立即進行自我故障診斷及修復(fù),有效降低了電網(wǎng)運維難度。

6結(jié)束語

我國城市化的發(fā)展對智能電網(wǎng)建設(shè)水平提出了更高要求,為了充分發(fā)揮智能電網(wǎng)在提升電力傳輸效果中的積極作用,需要配合使用信息通信技術(shù),從根本上提高智能電網(wǎng)運行過程中的自動化、互動化、數(shù)字化水平。同時,應(yīng)進一步完善智能電網(wǎng)內(nèi)部架構(gòu),拓寬實際信息通信渠道,為電力事業(yè)平穩(wěn)有序的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻:

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[4]王磊,黃照廳,張禮波.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用[J].電工材料,2021(2):70-71.

作者:呂佳育 單位:國網(wǎng)寧夏電力公司吳忠供電公司