能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信的關(guān)鍵技術(shù)

陸清++錢蘇宜++施天玥

摘 要隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，人們對于可再生能源的關(guān)注度越來越高。全球都面臨著提高能源效率的問題，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信成為現(xiàn)今能源發(fā)展的主要方向。能源互聯(lián)網(wǎng)的利用改變了傳統(tǒng)能源開發(fā)和利用的方式，也給人們的生活帶來了很大的變化。將互聯(lián)網(wǎng)引入到能源行業(yè)，致使對換聯(lián)網(wǎng)信息通信系統(tǒng)的要求也更加的嚴(yán)格和全面。本文通過對互聯(lián)網(wǎng)信息通信關(guān)鍵技術(shù)的要求進行闡述，給出互聯(lián)網(wǎng)信息通信系統(tǒng)的構(gòu)架，并將系統(tǒng)應(yīng)用到能源互聯(lián)網(wǎng)中。本文介紹了包括信息采集、技術(shù)作業(yè)、分析決策等多項互聯(lián)網(wǎng)信息通信關(guān)鍵技術(shù)，最后對能源互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用做出展望。

【關(guān)鍵詞】能源互聯(lián)網(wǎng) 信息通信關(guān)鍵技術(shù) 結(jié)構(gòu) 可再生資源

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，互聯(lián)網(wǎng)也滲透到了各個行業(yè)，人類的生產(chǎn)生活都發(fā)生了翻天覆地的改變。為了解決能源問題，各國都在研究可再生能源策略。能源互聯(lián)網(wǎng)概念的提出，受到各國廣泛的關(guān)注。全球的能源體系呈現(xiàn)的是一個不平衡的狀態(tài)，由于聯(lián)網(wǎng)程度的差異性，導(dǎo)致各地存在開發(fā)、使用上的差異和不足。能源互聯(lián)網(wǎng)的主要存在形式是電網(wǎng)，通過電網(wǎng)輸送能源致使能源能夠被高效率的利用。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信需求和特點

能源互聯(lián)網(wǎng)采用了互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特點，但是又與互聯(lián)網(wǎng)有著極大的區(qū)別。能源互聯(lián)網(wǎng)主要以電網(wǎng)的形式實現(xiàn)，因為電能具有清潔性和廣泛性。

2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信需求

可以將能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信的需求總結(jié)為以下方面：

（1）具有多樣信息采集功能和靈活的入網(wǎng)能力，信息通信技術(shù)需要適應(yīng)各種環(huán)境實現(xiàn)信息通信功能和聯(lián)網(wǎng)功能。

（2）高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和大容量存儲，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然需要大容量的存儲，而海量的數(shù)據(jù)必須依存高效率的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)信息的共享。

（3）高效的數(shù)據(jù)處理能力，能源互聯(lián)網(wǎng)必將需要處理大容量的數(shù)據(jù)問題，需要對數(shù)據(jù)進行篩選和分析。

（4）高效的決策能力，能源互聯(lián)網(wǎng)的主要功能就是將各地的能源進行整合和分配，使資源能夠合理的被利用。而高效的決策能力是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

（5）網(wǎng)絡(luò)信息安全，能源的安全關(guān)乎到國家和個人的利益，所以保證網(wǎng)絡(luò)的安全是能源互聯(lián)網(wǎng)不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

2.2 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信特點

互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化、信息化、智能化的關(guān)鍵?；趯ヂ?lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)的需求，互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)具有以下的特點：

2.2.1 開放性

傳統(tǒng)的能源網(wǎng)大多是處于封閉狀態(tài)，而能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信要實現(xiàn)開放性。對能源的開采、利用能夠?qū)崿F(xiàn)實時的接入，達(dá)到各地的能源能夠達(dá)到平衡。

2.2.2 共享性

相比于傳統(tǒng)能源網(wǎng)的自上而下的結(jié)構(gòu)模式，能源互聯(lián)網(wǎng)是自下而上的結(jié)構(gòu)模式，各個單元之間處于平等的地位。在能源互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，發(fā)電站、儲能站、用戶都是對等存在的，結(jié)構(gòu)中的任何能源都能被采用，能夠保證高效的利用率，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的靈活性。

2.2.3 高效性、智能化

傳統(tǒng)的能源網(wǎng)是非常單一的，而能源互聯(lián)網(wǎng)具有智能性和多樣性，用戶與平臺之間實現(xiàn)互動，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源的利用。能源互聯(lián)網(wǎng)的高效性體現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性和快速的決策能力。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信總體結(jié)構(gòu)

能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信系統(tǒng)是一電網(wǎng)為基礎(chǔ)的，互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中相當(dāng)于人的大腦，分別包括智能決策、業(yè)務(wù)作業(yè)、采集控制、公共資源，其中信息安全技術(shù)保證了整個系統(tǒng)的安全性。最高層次的智能決策層相當(dāng)于人類的大腦，在接受了各方傳遞過來的信息之后，最信息進行分類和處理，是整個系統(tǒng)的最重要組成部分；采集控制層相當(dāng)于人體的感覺器官，實現(xiàn)對信息的采集和監(jiān)測，同時受決策層的調(diào)配做出一系列反應(yīng)。業(yè)務(wù)作業(yè)相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)，收集信息并對信息進行預(yù)處理；公共資源相當(dāng)與人的身體，支撐著上述的所有結(jié)構(gòu)和功能，實現(xiàn)信息的傳遞、存儲和處理。

4 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信需求關(guān)鍵技術(shù)

4.1 采集監(jiān)控

對信息的采集監(jiān)控是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，采集監(jiān)控包括信息的標(biāo)識、傳感、集中和控制。能源互聯(lián)網(wǎng)中，需要實現(xiàn)人與設(shè)備以及設(shè)備與設(shè)備之間的通信，隨著技術(shù)的發(fā)展，將對信息實現(xiàn)標(biāo)識、感知和控制于一體，提升信息的感知度和精確度。

4.2 業(yè)務(wù)作業(yè)

為了實現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)交換和集成，需要研究有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)流程這一方面的技術(shù)。其中，流程作業(yè)主要包括流程管理、授權(quán)和認(rèn)證、業(yè)務(wù)交換、處理業(yè)務(wù)和電力交易等等。在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下，對海量數(shù)據(jù)進行管理是非常繁雜的，所以需要制定一系列的流程去管理數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析和處理。

4.3 決策處理

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，系統(tǒng)內(nèi)需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，而要保證系統(tǒng)高效的運轉(zhuǎn)效率，而需要高效和精準(zhǔn)的決策能力。需要研究數(shù)據(jù)挖掘、優(yōu)化策略、智能分析與決策等等技術(shù)。

4.4 基礎(chǔ)資源

基礎(chǔ)資源是支撐整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、業(yè)務(wù)運行的保證，基礎(chǔ)資源技術(shù)是構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的主要內(nèi)容?；A(chǔ)資源主要包括計算資源、數(shù)據(jù)資源、存存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源。

4.5 安全保障

為了保證能源互聯(lián)網(wǎng)的高效運行，需要對系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)測，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。信息通信安全包括控制、信息和通信三個方面。電力系統(tǒng)設(shè)備是比較脆弱的，網(wǎng)規(guī)也可能存在漏洞，要保證工控系統(tǒng)的安全必須要對工控終端進行檢測和監(jiān)控。隨著能源系統(tǒng)的智能化，用戶的個人信息都被傳遞到了系統(tǒng)中，用戶的安全性受到威脅，系統(tǒng)必須要對用戶的信息進行保護。

5 展望

能源互聯(lián)網(wǎng)主要被應(yīng)用在輸變電智能化、智能調(diào)控、智能配用電和協(xié)調(diào)四個方面。為了適應(yīng)全球化發(fā)展，還需要加大對信息通信技術(shù)的研究。在信息獲取和處理上，可以采用云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對信息進行采集和處理；在信息通信網(wǎng)路方面可以采用光通信；在信息通信系統(tǒng)上，選擇合適的通信方式實現(xiàn)信息的傳遞。

參考文獻

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作者簡介

陸清（1996-），女，江蘇省蘇州市人。大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向為能源互聯(lián)網(wǎng)安全。

錢蘇宜（1996-），女，江蘇省宜興市人。大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向為能源互聯(lián)網(wǎng)安全。

施天玥（1996-），女，江蘇省南通市人。大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向為能源互聯(lián)網(wǎng)安全。

作者單位

南京郵電大學(xué) 江蘇省南京市 210000