智能電網(wǎng)下電力信息通信技術(shù)分析

董 會

（四川科銳得電力通信技術(shù)有限公司，四川 成都 610000）

0 引 言

電力信息通信技術(shù)發(fā)展過程中，最為顯著的標(biāo)志在于通信方式的轉(zhuǎn)變，從原本的線路參與向無線通信轉(zhuǎn)變，借助于電纜和光纜的幫助實現(xiàn)無線通信轉(zhuǎn)變目標(biāo)。電力信息通信技術(shù)的優(yōu)化改進，為我國智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了良好的助力作用，不僅擴大了建設(shè)規(guī)模，還在原有基礎(chǔ)上大幅提升運行質(zhì)量，促使智能電網(wǎng)建設(shè)水準(zhǔn)上升至更高層次。

1 智能電網(wǎng)下電力信息通信技術(shù)種類

1.1 光纖通信技術(shù)

光纖作為信息傳輸?shù)囊环N高質(zhì)量媒介，信息承載和光波都是以光纖作為媒介來進行傳輸，這一傳輸方式大大提高了單位時間下的信息傳播速度。同時，光纖具有突出的穩(wěn)定性特征，可以保證在傳輸過程中，信息傳輸質(zhì)量不會受到干擾[1]。當(dāng)前時期，我國的電力通信主干線路都選擇應(yīng)用光纖通信的方式來傳遞信息。光纖通信技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，要充分考慮環(huán)境條件，以此降低智能電網(wǎng)出現(xiàn)事故的概率。一般情況下，光纖的接入方式為樹形或鏈形。光纖光纜如圖1所示。

圖1 光纖光纜

1.2 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突破傳統(tǒng)通信技術(shù)的空間局限性，大幅減少成本投入，在使用形式上也更加靈活化。智能電網(wǎng)在信息傳輸作業(yè)過程中，所采用的智能傳感器要具備能量消耗低且體積小的特點。因此，與傳統(tǒng)的技術(shù)手段相比，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性更為突出。在智慧電網(wǎng)穩(wěn)步構(gòu)建過程中，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展空間，可以進一步提升智能電網(wǎng)的智能化程度，增強用戶體驗感。使用較為普遍的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)種類包括藍(lán)牙技術(shù)、Wi-Fi技術(shù)與ZigBee技術(shù)。前2個技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能手機與智能家居，電網(wǎng)工作人員可以在智能手機或智能機器上來實時監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)，以統(tǒng)籌規(guī)劃出人工動態(tài)監(jiān)測方案，更加深層次的提升電力系統(tǒng)的信息化水平。而ZigBee技術(shù)的優(yōu)勢為能耗低、傳輸速度快、抗干擾能力突出。

1.3 寬帶電力通信技術(shù)

寬帶電力通信技術(shù)是利用寬帶連接線來進行電力傳輸?shù)囊环N技術(shù)手段，核心優(yōu)勢在于傳輸空間廣泛，以寬帶覆蓋網(wǎng)絡(luò)開展電力傳輸作業(yè)，強化了電力傳輸?shù)撵`活化與多變程度[2]。同時，無須投入大量的線路成本，以硬件為基礎(chǔ)，為用戶帶來便利的服務(wù)。

1.4 智能化設(shè)備技術(shù)

在我國智能電網(wǎng)建設(shè)速度不斷加快的背景下，分布式能源與新能源應(yīng)用更加廣泛，輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性較原先得到了明顯增強。使用電子電力設(shè)備來處理大量電能，再將其介入大電網(wǎng)模式中，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性不受影響的前提下，取得良好的節(jié)能減耗成效。從輸電和發(fā)電層面來看，合理應(yīng)用電力電子設(shè)備有助于同步保障電能質(zhì)量與輸電效率。從用電和配電層面來看，可以強化電能使用成效，落實節(jié)能減耗基本準(zhǔn)則。在儲能技術(shù)的支持下，有效解決電能無法被妥善存儲問題，切實緩解電力系統(tǒng)運行波動性問題，進而保障電網(wǎng)運行質(zhì)量。智能感應(yīng)技術(shù)則可以全面監(jiān)控整個智能電網(wǎng)，收集整合電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù)，以此判斷電力系統(tǒng)的運行性能。

2 電力信息通信技術(shù)根本特征

2.1 感知力強

電力信息通信技術(shù)具有超強的感知力，具備實時跟蹤與檢測電力系統(tǒng)運行狀態(tài)與情況功能，為了最大化發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢與作用，需合理設(shè)置電力系統(tǒng)內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)參數(shù)。同時，該技術(shù)的信息分析處理能力十分突出，可預(yù)測評估電力系統(tǒng)內(nèi)部的運行表現(xiàn)，在必要時將啟動應(yīng)急程序，為問題的全面妥善解決爭取出更加充足時間。當(dāng)感知系統(tǒng)存在異常問題時，該技術(shù)可以自動識別相應(yīng)的應(yīng)急程序，準(zhǔn)確判斷異常情況，第一時間啟動隔離程序，并對外發(fā)出預(yù)警，通知運維部門處理異常問題，進而提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與安全系數(shù)[3]。

2.2 兼容性高

電力信息通信技術(shù)的合理與有效運用，是保障智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行的科學(xué)手段。電力信息通信技術(shù)可以看作主流網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的統(tǒng)一成果，具備較好的兼容性，可以滿足各個類型的信息技術(shù)差異要求，促使智能電網(wǎng)應(yīng)用與系統(tǒng)檢測朝著多樣化方向發(fā)展。

2.3 安全性顯著

立足于客觀角度，分析電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，具有十分重要的現(xiàn)實意義。對供配電網(wǎng)絡(luò)來說，保證數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性過關(guān)，是維持網(wǎng)絡(luò)正常狀態(tài)的基本前提。電力系統(tǒng)工作流程中，要始終保持用電量和用戶資料精確且全面，并做到相關(guān)資源的高度共享。目前，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的優(yōu)化升級促進了傳統(tǒng)的獨立供電網(wǎng)絡(luò)更加開放，雖然傳輸效能有著大幅提升，但是也埋下了一定的安全隱患。這就要求電力部門做好監(jiān)管工作，為數(shù)據(jù)存儲、調(diào)取與傳輸安全保駕護航。

3 智能電網(wǎng)下電力信息通信技術(shù)的具體應(yīng)用

在當(dāng)前的智能電網(wǎng)時代下，電力信息通信技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴大，尤其在電力信息通信接入網(wǎng)中表現(xiàn)出色。電網(wǎng)與用戶進行對接時，需要一定的延長時間，從而確保智能電網(wǎng)和用戶端成功連接，向用戶輸送電力資源。該連接過程需要通過應(yīng)用電力信息通信技術(shù)，才能為電力信息傳輸做好基礎(chǔ)工作。落實智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術(shù)，可以在原本基礎(chǔ)上進一步提升電力接收與運輸效益，為電力系統(tǒng)運行效率與整體性能保駕護航，以此實現(xiàn)智能電網(wǎng)運行效率與穩(wěn)定性優(yōu)化。電力通信系統(tǒng)作為電力行業(yè)未來發(fā)展重點，將其與智能電網(wǎng)建設(shè)高度融合，能夠創(chuàng)造出良好效益。電力信息通信技術(shù)促使電網(wǎng)終端防御能力增強，防止電網(wǎng)在運行狀態(tài)下時受到非法攻擊。

3.1 變電領(lǐng)域

在我國科技的高速發(fā)展背景下，變電系統(tǒng)的智能化水平也更加先進化，將電力信息通信技術(shù)應(yīng)用于變電領(lǐng)域，有助于實現(xiàn)變電自動化，在智能電網(wǎng)中發(fā)揮有效作用。智能變電站是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，變電站要接收大量電流，除了要監(jiān)控這些信息，還要對外提供更多的數(shù)據(jù)來作為支持，在該技術(shù)的作用下，工作效率大大加強，同步應(yīng)用信息傳感技術(shù)還可以有效地感應(yīng)與控制相關(guān)信息，推動智能化與自動化水平不斷提升，減少人力與物力成本投入。智能變電站如圖2所示。

圖2 智能變電站

3.2 輸電領(lǐng)域

在智能電網(wǎng)中，輸電領(lǐng)域占據(jù)著核心地位。在輸電過程中，如果在此時進行相關(guān)問題處理，則會對用戶用電造成消極干擾，不利于保障用戶滿意度。在輸電領(lǐng)域中應(yīng)用電力信息通信技術(shù)，可以有效控制電能調(diào)度，為繼電保護裝置提供幫助，促使二者間的融合度更高，則可以進一步提升安全預(yù)警和可視化檢測的合理化程度。同時，將智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術(shù)應(yīng)用落實在輸電領(lǐng)域中，與其他領(lǐng)域?qū)Ρ葋碚f，其所發(fā)揮的作用更加特殊化?，F(xiàn)階段，我國的電網(wǎng)覆蓋面積十分廣泛，遠(yuǎn)距離輸電輸送已經(jīng)非常普遍，在輸送過程中，難以避免地會出現(xiàn)一定的能源消耗，但過量的能源消耗會造成巨大的經(jīng)濟損失。電力信息通信技術(shù)是在遠(yuǎn)距離與大容量輸電的前提下開展的深入研發(fā)工作，能夠切實緩解輸電浪費問題。該技術(shù)還可以被運用在電網(wǎng)遠(yuǎn)程輸送的監(jiān)控系統(tǒng)中，以便相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)不良問題，采取相應(yīng)的處理措施[4]。

3.3 配電領(lǐng)域

電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)絡(luò)同樣扮演著重要的角色，電力網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量與配電網(wǎng)絡(luò)的靈活化程度和高效運行有著極為密切的關(guān)系，確保配電網(wǎng)絡(luò)運作靈活化和高效化過關(guān)，則需要借助電力信息通信技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)可以快速地診斷配電網(wǎng)絡(luò)故障，為后續(xù)運維打下良好基礎(chǔ)，而且能夠發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)所隱含的問題，對一些重點問題加以預(yù)防與提醒，預(yù)先做好準(zhǔn)備工作，防止后續(xù)出現(xiàn)重大損失。配電網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量關(guān)乎整個電力系統(tǒng)供應(yīng)質(zhì)量，在電力信息通信技術(shù)的支持下，配電系統(tǒng)更加兼容化，有助于優(yōu)化智能電網(wǎng)運行。為進一步提升電網(wǎng)運行的高效性、互動性與治愈性，還要在配電中同步應(yīng)用高級傳感技術(shù)與計算機技術(shù)，以同步提高配電的靈活化程度與網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3.4 發(fā)電領(lǐng)域

發(fā)電領(lǐng)域作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，為保證該領(lǐng)域可以長時間處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，并發(fā)揮出良好作用，要以電力信息通信技術(shù)為支持。將該技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域中有以下優(yōu)勢。一方面，可以對庫容做到合理調(diào)度，促使電力市場交易規(guī)范化，有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢，對發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)全面監(jiān)控。另一方面，監(jiān)控電力系統(tǒng)的過程中，要同步實施新能源接入，該技術(shù)同樣可以發(fā)揮出相應(yīng)作用，提升通信端口連接質(zhì)量，及時準(zhǔn)確地反饋對應(yīng)參數(shù)信息，在數(shù)據(jù)分析的作用下，促使電力系統(tǒng)可以朝著智能化方向穩(wěn)步發(fā)展。

3.5 用電領(lǐng)域

智能電網(wǎng)建設(shè)的最終目標(biāo)在于，能夠為用戶帶來優(yōu)質(zhì)服務(wù)，而且在電力系統(tǒng)中，用戶的滿意度是非常關(guān)鍵的要素。我國用電終端數(shù)量較大，用電需求也愈發(fā)多元化，為數(shù)據(jù)信息管理增添了較高難度，提高了數(shù)據(jù)信息通信的難度。將電力信息通信技術(shù)應(yīng)用于用電領(lǐng)域，可以在原有的基礎(chǔ)上進一步保障用電數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，有助于電網(wǎng)與用戶形成良好的關(guān)系，創(chuàng)造出必要的條件。將智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術(shù)真正落實到位，可以及時高效地掌握用戶具體情況，滿足各個終端用戶對電力使用所提出的個性化要求。立足于智能電網(wǎng)上實施匯總分析工作，一方面能夠切實緩解人工的工作量壓力，另一方面還有助于保障用戶滿意度，促使智能電網(wǎng)實現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[5]。

3.6 新能源領(lǐng)域

傳統(tǒng)模式下的電力系統(tǒng)存在效率低下與資源浪費問題，因此智能電網(wǎng)模式已經(jīng)漸漸取代該模式，智能電網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用的核心意義在于選擇利用可再生能源，取代不可再生能源。電力信息通信技術(shù)在智能電網(wǎng)下新能源領(lǐng)域的應(yīng)用，重點集中在接入與控制單元系統(tǒng)，確保其結(jié)構(gòu)足夠合理化。為達(dá)成這一目標(biāo)，要立足于并網(wǎng)的具體要求，規(guī)劃制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因為接入新能源之后，對電力通信系統(tǒng)有著更為嚴(yán)格的要求，所以要最大限度地確?？梢宰詣踊{(diào)節(jié)電力信息通信系統(tǒng)的電壓、功率和電能質(zhì)量，從而建立智能電網(wǎng)新能源管理體系。

4 結(jié) 論

加強對電力信息通信技術(shù)的應(yīng)用與分析，有助于保障智能電網(wǎng)整體運行質(zhì)量與效率。該技術(shù)在通信領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，能夠推動智能電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)展，滿足經(jīng)濟建設(shè)與日常生活的用電需求，為社會發(fā)展做好動力支持。智能電網(wǎng)下電力信息通信技術(shù)的應(yīng)用主要集中在變電、輸電、配電、發(fā)電以及用電和新能源領(lǐng)域。