信息通信技術在智能電網的應用

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摘要：隨著社會經濟發展速度的不斷加快，各領域生產經營建設期間的用電需求也在日益增長。在此背景下，應對電網進行智能化改造工作，配合使用先進的信息通信技術，切實提高智能電網的信息交互水平。文章以智能電網概念為切入點，分析了信息通信技術在智能電網建設中的應用必要性，以及智能電網對信息通信技術的實際要求，并闡述了信息通信技術下智能電網建設流程及建設要點，具有一定的參考價值。

關鍵詞：智能電網；信息交互機制；智能光纖通信網

目前，電網充分結合了自動控制、計算機等先進技術，逐步趨向于智能化方向發展。相較于傳統電網而言，智能電網可以及時掌控全景信息，提升電力資源的利用效率。為了加快智能電網的建設進程，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智能電網概述

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

2信息通信技術在智能電網建設中應用的必要性

2.1智能電網的特征

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

2.2信息通信技術在智能電網中的作用

在智能電網中運用自動抄表技術，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，借助無線網絡系統，將數據傳輸給主站，并隨時接受來自主站的指令[2]。因此，需要內部配備的信息通信系統具有實時響應特征，對收集到的數據進行全程保護。隨著分布式電源接入數量的不斷增長，電力市場環境更為復雜。為了合理配置電力資源，供電企業及用戶需要借助廣域通信網絡平臺，就電力供應水平及供應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，還需要借助區域聯合控制手段，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智能電網建設對信息通信技術的要求

相較于普通電網而言，智能電網的功能更加完善，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能夠使信息在任何環境下均能有效傳輸到控制中心或者主站設備中。智能電網需掌控全景信息，因此應確保通信網絡能夠覆蓋到智能電網的各個角落。現階段通信網絡不斷擴張，電力系統的網絡化也使其面臨更大的安全風險，需最大限度地保障電力數據的保密性和安全性。智能電網的信息采集種類豐富，為了切實保障智能電網區域內的協調性，應當保障信息采集的實效性，避免出現電力設備運行異常等問題。智能電網內部主要包括智能儀表、傳感器節點等，這些設備在實際運行期間的安全風險較高，具有一定的不可預測性，因此要求信息通信系統具備可擴展性，能夠對系統內部空間與功能進行有效擴展。

4智能電網信息通信建設的關鍵技術

4.1信息技術

信息技術包括空間信息技術、云計算技術、信息安全技術等。其中，空間信息技術內部涉及GIS、GPS、RS系統。借助GIS技術，可以對配電網地理信息進行整合處理，呂佳育信息通信技術在智能電網中的應用創建功能完善的資產管理平臺，為后續智能電網監控與管理提供重要技術支持。GPS技術可以對電力設備進行精準定位，主要應用于智能電網故障診斷、搶修等環節。RS技術需要應用衛星遙感裝置，在發生重大自然災害的情況下，對智能電網運行情況進行實時監管，實現科學減災、智能減災的目標。云計算技術主要用來進行海量數據計算與存儲，在電網中的應用前景廣闊。借助所構建的智能云系統，可以對電力數據進行集成化計算、存儲與應用，同時可以保障數據安全性。信息安全技術主要包括縱向加密、橫向隔離、病毒預防、網絡防護等。借助信息安全管理系統，可以控制信息傳輸與使用期間安全問題的發生概率。

4.2通信技術

智能電網的通信技術主要是指移動通信網絡系統，該系統的運行需滿足用戶對無線服務的要求，支持分布式電力信息進入智能電網信息網絡中。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。通信技術也可用作調度自動化系統的備用通道。依照電網調度規范，要求主站與各廠站之間需具備兩個獨立的通信信道。其中，主通道應當為電力專用網，備用通道可以選擇傳輸速度高、容量大的通信系統。

5信息通信技術在智能電網中的實際應用

5.1在智能光纖通信網中的應用

通過將信息通信技術應用在智能光纖通信網絡中，可以借助業務傳輸及集中網絡管理的方式采集電網信息數據[3]?，F階段電力系統建設規模不斷擴大，系統內部信息量持續增長，僅采用傳統電力通信方式難以滿足當前電力網絡系統的要求，需要大力發展光傳輸組網技術，構建智能化光纖信息通信網絡。智能光纖通信網絡結構如圖1所示。Wi-Fi圖1智能光纖通信網絡結構圖

5.2在輸電工程中的應用

輸電工程是電力系統的最終端，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應用在輸電工程內部。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，以保障電力網絡通信系統的平穩運行。

5.3在變電工程中的應用

變電網絡是電力用戶獲取電信號的重要環節，智能電網應當借助數據檢測的方式對電力信號進行全面精準管控。借助信息通信技術開展數據檢測工作，主要涉及信息獲取、信息傳感、智能識別等環節。借助網絡設備和通信系統，可以將此環節中的信息數據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在配電工程中的應用

通過將新型傳感技術應用在配電工程中，能夠及時發現電網運行期間的各類故障信息，進行專項應急處理，保障電網系統高效穩定運行。通過將信息通信技術與配電工程結合在一起，還可以從根本上提升電網運行期間的兼容性，優化系統內部功能[4]。信息通信技術在配網工程中的應用優勢主要體現在如下方面。第一，穩定性強。在智能電網發生大規模故障的情況下，應用信息通信技術可以使配電系統依然能夠具備一定供電能力，盡量規避停電情況出現，保障智能電網的安全運行。第二，自愈能力好。借助信息通信技術，可以對電網運行狀態進行專項評估及分析，使其具有預警及預防功能。在系統故障發生后，可以立即進行自我故障診斷及修復，有效降低了電網運維難度。

6結束語

我國城市化的發展對智能電網建設水平提出了更高要求，為了充分發揮智能電網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，從根本上提高智能電網運行過程中的自動化、互動化、數字化水平。同時，應進一步完善智能電網內部架構，拓寬實際信息通信渠道，為電力事業平穩有序的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]蘇斌.智能電網時代電力信息通信技術的應用和研究[D].保定：華北電力大學，2015.

[2]王耀成，崔秀敏.探究電力信息和電力通信技術的融合[J].江西電力職業技術學院學報，2020，33(7)：3-4.

[3]馬沖，李慶，胡紅艷，等.智能電網中無線通信技術的應用分析[J].電氣傳動自動化，2020，42(5)：43-45.

[4]王磊，黃照廳，張禮波.網絡通信技術在智能化變電站中的應用[J].電工材料，2021(2)：70-71.

作者：呂佳育 單位：國網寧夏電力公司吳忠供電公司