電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用價(jià)值

朱禮鵬 楊 雪 吳 紅

（國網(wǎng)四川省電力公司眉山供電公司，四川 眉山 620000）

所謂智能電網(wǎng)，實(shí)際上就是電網(wǎng)智能化，從本質(zhì)上來講，它是現(xiàn)代高科技智能系統(tǒng)的重要組成部分，構(gòu)建智能電網(wǎng)主要是基于集成網(wǎng)絡(luò)、高速雙向運(yùn)行的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)智能電網(wǎng)還有效地結(jié)合了現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)和方式方法，通過傳感技術(shù)、決策支持系統(tǒng)以及測量設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用，智能電網(wǎng)可確保運(yùn)行的安全可靠性。在當(dāng)前的形勢下，加強(qiáng)對電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用問題研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能電網(wǎng)概述

據(jù)調(diào)查顯示，未來能源聯(lián)盟曾經(jīng)就智能電網(wǎng)問題進(jìn)行過大量的研究和概念闡述，它匯集了信息、通信、傳感與監(jiān)視以及現(xiàn)代電力工程等方面的技術(shù)，并將其作為一體化的現(xiàn)代輸配電系統(tǒng)，即所謂的智能化電網(wǎng)。從實(shí)踐中來看，該智能化電網(wǎng)可以其自身完善的功能，為電力用戶提供新型、增值控制服務(wù)。智能電網(wǎng)也應(yīng)用了當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部元件運(yùn)行的互聯(lián)、監(jiān)控以及保護(hù)和優(yōu)化，其中主要有集中、分布式發(fā)電機(jī)，在輸配電系統(tǒng)的作用下，連接至工業(yè)用戶、樓宇等自動化系統(tǒng)之中，同時(shí)還可以與終端用戶、溫控裝置、電動汽車以及儲能設(shè)備等相連接。實(shí)踐中可以看到，智能電網(wǎng)是綜合性非常強(qiáng)的電能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，可廣泛分布在系統(tǒng)雙向通信設(shè)備、高級傳感器、電子設(shè)備以及自動化設(shè)備之中，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的資源優(yōu)化與配置。

智能電網(wǎng)，將信息技術(shù)、高級傳感技術(shù)以及自動化控制技術(shù)與電網(wǎng)設(shè)施有機(jī)地融合在了一起，這樣就可以非常方便地獲得電網(wǎng)全信息，并且可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中的各種故障問題；同時(shí)，智能電網(wǎng)還可在較大程度上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)信息的有效共享，以此為電網(wǎng)運(yùn)行管理展示一個(gè)全面、完整而且精細(xì)的運(yùn)營狀態(tài)圖。從實(shí)踐中來看，智能電網(wǎng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，在滿足用戶客觀需求的基礎(chǔ)上，可以有效激勵(lì)用戶應(yīng)用之，以提供更為優(yōu)質(zhì)的電能和服務(wù)；第二，自身具有一定的抵御攻擊能力，它可以兼容不同發(fā)電形式的任意接入；第三，在運(yùn)行過程中，智能電網(wǎng)還可以有效打開電力市場競爭局面，從而使電力市場高效運(yùn)行；第四，具有較高的利用效率。從實(shí)踐來看，智能電網(wǎng)不僅有效地提高了能源應(yīng)用效率，而且還有效地減少了對生態(tài)環(huán)境的不良影響。實(shí)踐中還可以看到，智能電網(wǎng)對監(jiān)控實(shí)施非常有利，對于其中的相關(guān)設(shè)施、設(shè)備和節(jié)點(diǎn)，還可以實(shí)施監(jiān)控，這對于穩(wěn)定發(fā)電廠傳輸節(jié)點(diǎn)的電流，確保信息發(fā)送的準(zhǔn)確性，非常重要。

2 電力通信在當(dāng)前智能電網(wǎng)中的應(yīng)用問題分析

從以上分析可知，智能電網(wǎng)在自身具有非常強(qiáng)大的功能和優(yōu)點(diǎn)，電力通信在其中的應(yīng)用也起到了非常大的作用，但實(shí)踐中依然有一些問題需要特別注意，總結(jié)之，注意表現(xiàn)在以下方面：

（1）電網(wǎng)不穩(wěn)定。從電力通信在當(dāng)前智能電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀可以看到，電網(wǎng)不穩(wěn)定是其中最常見的問題。電力通信應(yīng)用過程中，之所以會出現(xiàn)電網(wǎng)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，主要是因?yàn)槲锢硐到y(tǒng)中可能存在著功率平衡問題所致，電力通信系統(tǒng)若想正常運(yùn)行，其基本條件就是要有一個(gè)相對穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。對于電力通信系統(tǒng)中的穩(wěn)定問題而言，它實(shí)際上就是負(fù)荷母線上節(jié)點(diǎn)功率平衡問題，節(jié)點(diǎn)無功功率、負(fù)荷耗能無功功率，可實(shí)現(xiàn)該種平衡，而且平衡點(diǎn)還可以有效抑制擾動，這些問題的存在，必然會造成電網(wǎng)不穩(wěn)定。

（2）安全管理問題。電力通信在現(xiàn)代智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，還表現(xiàn)出另一個(gè)問題，安全管理問題。從實(shí)踐來看，安全管理問題一直都是現(xiàn)代電力通信系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的問題，若不及時(shí)處理，則可能會導(dǎo)致電力通信中的一系列不安全隱患問題出現(xiàn)。究其原因，主要是因?yàn)榘踩芾砉ぷ鳑]有落實(shí)到位，缺乏科學(xué)性與合理性；對于電力通信企業(yè)而言，其注意力主要集中在工程技術(shù)方面，想通過這一方法來解決電力通信中的各種安全問題，顯然是不現(xiàn)實(shí)的。同時(shí)，電力系統(tǒng)中的通信設(shè)備腐蝕、陳舊以及未能及時(shí)的更新，也會造成電力通信應(yīng)用的安全隱患。

（3）工作人員自身的綜合素質(zhì)有待進(jìn)一步提高。電力通信應(yīng)用中的工作人員素質(zhì)底下，也是一個(gè)非常重要的影響因素。電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用質(zhì)量和效率，在很大程度上決定于工作人員自身的職業(yè)素養(yǎng)，實(shí)踐中因受工作人員自身素質(zhì)之影響,造成電力通信系統(tǒng)的運(yùn)行水平參差不齊。

3 電力通信在智能電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用和作用

（1）電力通信在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

電力通信是現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的一項(xiàng)重要通信工具，后者能否有效發(fā)揮其作用，關(guān)鍵在于能否與電力通信之間做好有效配合。只有通過對智能電網(wǎng)的布局進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，才能確保智能電網(wǎng)的安全可靠性。從實(shí)踐來看，電力通信是一個(gè)相對比較開放的網(wǎng)絡(luò)體系，其相關(guān)的設(shè)備之間應(yīng)當(dāng)保持通信的連續(xù)性。電力通信技術(shù)可以有效地延伸至電網(wǎng)系統(tǒng)的末端位置，比如發(fā)電、送變裝置和終端電力設(shè)備應(yīng)用等，電力通信非常的安全、可靠，可以抵御環(huán)境的不利攻擊、確保通信電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全運(yùn)行。電力通信應(yīng)用與發(fā)展，應(yīng)當(dāng)在加大通訊基礎(chǔ)設(shè)施資金投入基礎(chǔ)進(jìn)行，同時(shí)還要有效協(xié)調(diào)電力設(shè)施建設(shè)與環(huán)保之間的關(guān)系，大力推進(jìn)現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，加強(qiáng)電網(wǎng)綜合配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而促使電力通信智能電網(wǎng)系統(tǒng)成為一個(gè)綜合性信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（2）電力通信在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的作用

從實(shí)踐來看，電力通信在當(dāng)前的智能電網(wǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用，國內(nèi)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)是一件關(guān)系著國計(jì)民生的大事，與國家新能源建設(shè)與發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)具有非常密切的關(guān)聯(lián)性。電力通信網(wǎng)絡(luò)在不久的將來，必然會全面覆蓋整個(gè)電力系統(tǒng)，如此便可實(shí)現(xiàn)與電力用戶間的良性互動。電力通信系統(tǒng)建設(shè)，是現(xiàn)代智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施工程項(xiàng)目，電力通信作為現(xiàn)代智能電網(wǎng)體系下的電力生產(chǎn)經(jīng)營與管理工作之核心，它也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度、變電站建設(shè)自動化，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)市場化、管理現(xiàn)代化的重要保障，對于確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性，具有非常重要的作用。實(shí)踐中可以看到，智能電網(wǎng)構(gòu)建過程中，電力通信平臺是智能電網(wǎng)構(gòu)建的重要基礎(chǔ)和方式。電力通信專網(wǎng)主要構(gòu)成部分有發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)以及變電和配電系統(tǒng)，同時(shí)還包括用電、調(diào)度系統(tǒng)，這些都是電力通信網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)構(gòu)成部分。加強(qiáng)電力通信在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的有效應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)明確相關(guān)配套通信基礎(chǔ)設(shè)施、電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的價(jià)值，清楚地認(rèn)識到配套通信基礎(chǔ)設(shè)施、電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建的重點(diǎn)和工序。對智能電網(wǎng)中的電力通信建設(shè)加強(qiáng)重視，成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)建設(shè)、發(fā)展過程中的一個(gè)非常重要的課題，在此過程中也有效地實(shí)現(xiàn)了電力通信在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的有效應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展；通過加強(qiáng)國際協(xié)作，適當(dāng)?shù)匾氘?dāng)前國外比較前言的電力通信技術(shù)，建立科學(xué)、合理的電力網(wǎng)絡(luò)體系，為電力通信自身在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)和保障。

4 電力通信在未來智能電網(wǎng)中的應(yīng)用發(fā)展研究

電力通信技術(shù)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用與發(fā)展，主要集中在以下幾個(gè)領(lǐng)域：

（1）新能源領(lǐng)域。對于新能源領(lǐng)域而言，其屬于非常規(guī)能源，與傳統(tǒng)的煤、石油等化石能源有所區(qū)別，它主要是指水、風(fēng)以及生物和太陽能等。智能電網(wǎng)最大的特點(diǎn)在于可以廣泛容納和調(diào)節(jié)各種新能源，在對新能源進(jìn)行調(diào)解時(shí)，應(yīng)當(dāng)制定有效的接口標(biāo)準(zhǔn)，對接入后的電能質(zhì)量、電壓和功率等，進(jìn)行全面的自動調(diào)節(jié)，以此來滿足網(wǎng)接要求。

（2）輸電領(lǐng)域。實(shí)踐中可以看到，通過智能電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)對電力資源的遠(yuǎn)程、大容量和低能耗輸送，并在此基礎(chǔ)上有效提高電網(wǎng)的消納能力，從而實(shí)現(xiàn)電力資源的跨區(qū)域優(yōu)化配置和電力工業(yè)的優(yōu)化調(diào)整。智能電網(wǎng)對輸電線路也提出了嚴(yán)格的技術(shù)要求，尤其是輸送能力挖掘、狀態(tài)監(jiān)控兩個(gè)方面。對于狀態(tài)監(jiān)控而言，其主要包括基礎(chǔ)信息、運(yùn)行管理信息以及災(zāi)害預(yù)警信息和環(huán)境信息的檢測，并且利用合理的現(xiàn)代通信模式，實(shí)現(xiàn)對不同單位、機(jī)構(gòu)以及設(shè)備接入系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

（3）變電領(lǐng)域。作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能變電站是現(xiàn)代智能電網(wǎng)在變電領(lǐng)域中的以項(xiàng)目重點(diǎn)內(nèi)容，具有為智能電網(wǎng)提高控制對象、數(shù)據(jù)之功能，同時(shí)對智能電網(wǎng)建設(shè)還具有先驅(qū)作用。作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，變電站貫穿于整個(gè)電網(wǎng)建設(shè)全過程，它主要是利用現(xiàn)代先進(jìn)信息、傳感、通信以及控制技術(shù)，將一次設(shè)備、二次設(shè)備以及信息平臺作為基礎(chǔ)前提，對變電站進(jìn)行有效的全景監(jiān)測和自動控制，同時(shí)還具有智能調(diào)節(jié)以及與站外系統(tǒng)有機(jī)協(xié)同之功能，以此來保證變電的安全可靠性。

（4）配電領(lǐng)域。作為智能電網(wǎng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，智能配網(wǎng)以其可靠、靈活以及高效的現(xiàn)代網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和通信網(wǎng)絡(luò)作為發(fā)展基礎(chǔ)，同時(shí)還支持自適應(yīng)故障問題的處理與自愈，這在很大程度上可以有效滿足分布式電源及相關(guān)儲能元件的實(shí)際接入要求，同時(shí)還可以滿足電力用戶電能高質(zhì)量之要求。

結(jié)語

總而言之，電力通信對現(xiàn)代智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建和發(fā)展，具有非常重要的作用，針對當(dāng)前智能電網(wǎng)行業(yè)的特殊性和大規(guī)模性特點(diǎn)，實(shí)踐中若想建設(shè)優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代智能電網(wǎng)體系，一定要認(rèn)真做好電力通信工作，這是未來發(fā)展的必然趨勢，也是電力通信技術(shù)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)。

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