智能電網(wǎng)電力信息通信技術(shù)之研究

尹建國 董海坤 陳芳 朱景 范軍瑞

【摘 ?要】隨著社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對電能源的需求越來越多，給電力企業(yè)電網(wǎng)建設(shè)提出了更高要求。本文闡述了電力信息通信與智能電網(wǎng)，分析了智能電網(wǎng)建設(shè)與電力信息通信的關(guān)系，同時(shí)從發(fā)電、輸電、變電、配電等方面分析了在智能電網(wǎng)中有效應(yīng)用電力信息通信的思路，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力信息通信;智能電網(wǎng);應(yīng)用思路

中圖分類號：TM73 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言

電力系統(tǒng)在發(fā)電、輸電、配電等工作環(huán)節(jié)中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，對于這些數(shù)據(jù)和信息，需要具備相關(guān)專業(yè)知識的工作人員對它們進(jìn)行歸納分類和整理。智能電網(wǎng)就應(yīng)運(yùn)而生，智能電網(wǎng)憑借自身儲存的數(shù)據(jù)庫對產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整合。并得出目前電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，電力系統(tǒng)工作人員就可以根據(jù)得出的結(jié)論，針對電力系統(tǒng)存在問題的地方進(jìn)行改進(jìn)和維修，從而確保了電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。但智能電網(wǎng)的作用不僅于此，它不但需要確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，還要保證整個(gè)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 信息通信與智能電網(wǎng)的關(guān)系

通過自主調(diào)節(jié)電力，有助于全面管控電力穩(wěn)定性，并保障電力設(shè)備的運(yùn)行安全。這也是智能電網(wǎng)在設(shè)計(jì)前的基礎(chǔ)要求。因此，在新時(shí)代背景下，受持續(xù)發(fā)展電力行業(yè)的影響，隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力需求量的增加，行業(yè)工作者開始在建設(shè)智能電網(wǎng)期間結(jié)合通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，此時(shí)傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)運(yùn)行模式已經(jīng)無法滿足供電需求，最終產(chǎn)生了電力信息通信技術(shù)。而引用這種技術(shù)的智能電網(wǎng)，不但可以獲取多種載波形式，而且能為自身建設(shè)提供技術(shù)和設(shè)施保障。由此可知，構(gòu)建具備實(shí)時(shí)、高速及雙向等優(yōu)勢的通信系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的前提條件，若是沒有提出對應(yīng)通信系統(tǒng)，所有智能電網(wǎng)特點(diǎn)和功能都得不到實(shí)現(xiàn)。了解當(dāng)前提出的通信技術(shù)可知，符合智能電網(wǎng)建設(shè)的通信技術(shù)，主要具備以下幾點(diǎn)特征：其一，從安全角度分析，要與公網(wǎng)隔離，且具有有效性、實(shí)時(shí)性及雙向性等優(yōu)勢;其二，充分展現(xiàn)出現(xiàn)代化技術(shù)特點(diǎn)，可以幫助智能電網(wǎng)在進(jìn)行現(xiàn)有業(yè)務(wù)的同時(shí)，拓展未來發(fā)展業(yè)務(wù);其三，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，也可以結(jié)合電力行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)對智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行開發(fā)與升級。

3 智能電網(wǎng)中的電力通信技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 在新能源領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用

在現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境的影響下，電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展也被給予了新的要求，傳統(tǒng)電力發(fā)電和電力資源應(yīng)用等都會嚴(yán)重影響到生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，為了高效、清潔的利用電力能源，需要在新能源領(lǐng)域加強(qiáng)電力通信管理，建立多元化的電網(wǎng)管理體系。在發(fā)展早期，不可再生能源是電力發(fā)電的主要動力，雖然可以滿足市場需求，但是卻產(chǎn)生了環(huán)境污染問題，影響到電力系統(tǒng)的后續(xù)應(yīng)用。通過不斷改進(jìn)，開始在電力發(fā)電方面利用科學(xué)技術(shù)，在現(xiàn)代電力發(fā)展當(dāng)中利用可再生的能源，杜絕環(huán)境污染的問題。

3.2 在輸電工程中的應(yīng)用

電力信息通信不僅在發(fā)電工程中應(yīng)用廣泛，在輸電工程中也能夠得到較高程度的運(yùn)用。鑒于我國國土資源相較于其他國家更為遼闊的特殊性，以及廣闊的土地面積，我國建設(shè)智能電網(wǎng)過程中需要面對數(shù)量更多、范圍更廣的面積。傳統(tǒng)電網(wǎng)下電力輸送環(huán)節(jié)不乏遠(yuǎn)距離輸送方式，遠(yuǎn)距離輸送容易造成電網(wǎng)損耗，產(chǎn)生電纜損壞，降低了經(jīng)濟(jì)效益，在應(yīng)用電力信息通信的過程中怎樣有效解決這一問題成為了重中之重，同時(shí)探究該問題的解決方法也是電氣企業(yè)研究的重要課題。在輸電工程中，運(yùn)用電力信息通信能夠保證在遠(yuǎn)距離輸電過程中減少損耗，提高輸電穩(wěn)定性，保障輸電質(zhì)量。電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大資金投入，進(jìn)一步降低遠(yuǎn)距離輸電損耗，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)結(jié)合應(yīng)用高新技術(shù)完善發(fā)展智能電網(wǎng)，及時(shí)解決所發(fā)現(xiàn)的問題，提升智能電網(wǎng)輸電效率。

3.3 無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

從智能電網(wǎng)通信的實(shí)現(xiàn)來說，無線通信為常用方法和重要方法。在實(shí)際應(yīng)用中主要集中于變電站內(nèi)部以及線纜塔架，起到了積極的作用，保證系統(tǒng)整體運(yùn)行的質(zhì)量。電網(wǎng)中設(shè)置的傳感器，能夠獲得電纜運(yùn)行當(dāng)下的各類參數(shù)，通過信號轉(zhuǎn)換之后，獲得無線通信信號，借助無線網(wǎng)絡(luò)接收設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。實(shí)際應(yīng)用方法如下：（1）變電站中應(yīng)用方法。建設(shè)的變電站，其為短途通信，采用無線通信技術(shù)手段，能夠滿足實(shí)際需求，獲得不錯(cuò)的信息傳遞效果。通過在設(shè)備上安裝傳感器的方式，實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)變，使其成為電信號，經(jīng)過信號放大和整合，借助無線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號傳遞，后經(jīng)過控制系統(tǒng)的分析以及處理，使用相應(yīng)的通信設(shè)備，掌握被控構(gòu)件的實(shí)際情況，開展電力調(diào)配。無線通信技術(shù)的應(yīng)用流程為傳感器-信號處理設(shè)備-信號發(fā)送設(shè)備-信號接收設(shè)備-數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)-被控構(gòu)件。在智能變電方面應(yīng)用，基于電力通信，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的自動化功能以及可視化功能。借助電力通信功能，可為電網(wǎng)安全以及穩(wěn)定運(yùn)行提供支持，通過大量數(shù)據(jù)信息的分析，以及全景實(shí)時(shí)監(jiān)測以及系統(tǒng)智能化調(diào)節(jié)等，極大程度上提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，助力智能電網(wǎng)的高效運(yùn)行。（2）供配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。建立的供配電系統(tǒng)，主要為供配電線纜和線纜塔架等。在實(shí)際運(yùn)行中選擇塔架位置，設(shè)置無線通信設(shè)備，減少系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的干擾。若想保證無線通信技術(shù)的應(yīng)用效果，必須要做好系統(tǒng)周圍環(huán)境的把控，減少其對通信質(zhì)量造成的不利影響，比如鋼制塔架等。

3.4 ?應(yīng)用于變電工程

智能變電站等許多自動化設(shè)備組成了現(xiàn)代化智能電網(wǎng)系統(tǒng)的終端，電力企業(yè)通過安裝一系列的數(shù)據(jù)信息檢測設(shè)備，來順利實(shí)現(xiàn)對整個(gè)智能變電站自動化、智能化的控制，確保整個(gè)智能變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況能夠及時(shí)地反饋給控制端，給智能變電站的控制人員準(zhǔn)確掌握智能變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況提供了非常有效的幫助，避免智能變電站因?yàn)樽詣涌刂葡到y(tǒng)出現(xiàn)問題而發(fā)生一系列安全事故發(fā)生的情況出現(xiàn)。目前的信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)成為了支撐著我國智能變電站的主要技術(shù)手段，同時(shí)，我國還利用了網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備、智能設(shè)備以及信息通信平臺手段實(shí)現(xiàn)了對智能變電站的統(tǒng)一控制。通過將檢測設(shè)備獲得的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給集控中心，集控中心再針對整個(gè)智能變電張的運(yùn)行情況，發(fā)出科學(xué)合理的調(diào)節(jié)指令，對提高智能變電站的高效、安全、穩(wěn)定起到了非常重要的作用。

4 結(jié)束語

智能電網(wǎng)時(shí)代電力信息通信技術(shù)扮演了非常重要的角色，起到的作用越來越大，電力信息通信技術(shù)的應(yīng)用不僅僅大幅度提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還對智能電網(wǎng)的未來建設(shè)工作產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響，確保了當(dāng)前智能電網(wǎng)能夠高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。電力企業(yè)必須給予電力信息通信技術(shù)足夠的重視，強(qiáng)化電力信息通信技術(shù)的研究深度和廣度，對該技術(shù)進(jìn)行不斷完善和改進(jìn)工作，為我國電力行業(yè)的發(fā)展做出力所能及的貢獻(xiàn)。

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（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）