電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

張 霄，江 璟，劉 敏，劉麗榕

（國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司，北京 102209）

0 引 言

智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展可為生產(chǎn)和生活帶來更多便利。但是，智能電網(wǎng)在發(fā)展過程中極易因電力網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定導(dǎo)致電力系統(tǒng)崩潰。將電力通信技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，能進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的信息化、自動(dòng)智能化以及全面化，有效監(jiān)控和管理電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)。不僅能第一時(shí)間處理和維修出現(xiàn)的故障問題，而且能加快電網(wǎng)間的交流速度，提高電網(wǎng)間的溝通能力，為智能電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行提供有力保障。相關(guān)人員需明確電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用價(jià)值，提高對(duì)電力通信技術(shù)的認(rèn)知水平和重視度，明確技術(shù)要點(diǎn)，運(yùn)用合理方式加強(qiáng)該技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用效果。

1 智能電網(wǎng)及電力通信技術(shù)概述

智能電網(wǎng)在電網(wǎng)管理運(yùn)行過程中以雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，并將相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)軟件應(yīng)用于電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，配備對(duì)應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，借助計(jì)算機(jī)顯示電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。智能電網(wǎng)的發(fā)展運(yùn)行能提高電網(wǎng)管理的智能化和信息化，工作人員不僅可通過計(jì)算機(jī)等設(shè)備全面監(jiān)控管理電網(wǎng)的運(yùn)行情況，還能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題，以便及時(shí)解決維修，保障電網(wǎng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和有效性。

電力通信技術(shù)是電網(wǎng)運(yùn)行中不可缺少的重要部分。智能電網(wǎng)運(yùn)行中的雙向通信網(wǎng)絡(luò)主要使用該技術(shù)[1]。將該技術(shù)有效應(yīng)用于智能電網(wǎng)，能實(shí)時(shí)監(jiān)控智能電網(wǎng)整體的運(yùn)行過程，在電力設(shè)備出現(xiàn)故障或異常狀態(tài)時(shí)，采集、整合并分析相關(guān)參數(shù)信息，及時(shí)與電網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞和交流，高效解決故障和異常問題，從而為智能電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定發(fā)展提供有力保障。智能電網(wǎng)具體概念圖如圖1所示。

2 電力通信技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)的重要性

電力通信技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展具有重要作用。首先，電力通信系統(tǒng)中信息化平臺(tái)包含多項(xiàng)功能，智能電網(wǎng)在建設(shè)過程中有效規(guī)劃、開發(fā)及利用信息化平臺(tái)，能進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行過程中信息的傳輸效率，使通信更具標(biāo)準(zhǔn)化。其次，電力通信技術(shù)可靠性較強(qiáng)，可有效保障智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的信息安全。最后，電力通信技術(shù)涉及電網(wǎng)運(yùn)行中的配電、變電以及送電等環(huán)節(jié)，還可獲取、分析以及保護(hù)這些環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，為智能電網(wǎng)的發(fā)展和優(yōu)化提供有效的參考數(shù)據(jù)。

圖1 智能電網(wǎng)概念圖

3 智能電網(wǎng)中電力通信技術(shù)的有效應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于新能源領(lǐng)域

雖然我國(guó)資源數(shù)量較多，但是社會(huì)發(fā)展快速，人們對(duì)能源的需求量日益增多，導(dǎo)致煤炭和石油等很多不可再生資源數(shù)量大幅度下降。目前，這些資源的不合理利用和過度使用都給生態(tài)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的危害，一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。新能源的有效利用可替代部分不可再生能源，提升資源利用率，保護(hù)短缺資源?？衫秒娏νㄐ偶夹g(shù)合理控制新能源，綜合考慮對(duì)電網(wǎng)并網(wǎng)的需求和企業(yè)的實(shí)際發(fā)展要求，選擇合適的電網(wǎng)通信接口接入新能源[2]。新能源順利進(jìn)入后，需優(yōu)化調(diào)整自身電能的功率和電壓等，制定完善合理的管理方案，提高新能源的應(yīng)用價(jià)值，保障電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

3.2 應(yīng)用于配電領(lǐng)域

配電網(wǎng)絡(luò)作為電力系統(tǒng)的重要組成內(nèi)容，具有較強(qiáng)的靈活性，對(duì)各方面運(yùn)行能力要求較高。將電力通信技術(shù)有效融入智能電網(wǎng)，可進(jìn)一步提高配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，加強(qiáng)運(yùn)行效率，為變電站的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力基礎(chǔ)。電力通信技術(shù)的有效應(yīng)用可全面監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個(gè)方面，及時(shí)處理出現(xiàn)的故障問題。此外，該技術(shù)可滿足儲(chǔ)能元件和電源高滲透性接入的需求，大幅提高了配電網(wǎng)絡(luò)的自愈能力、集成性以及兼容效果[3]。

3.3 應(yīng)用于變電領(lǐng)域

電力通信技術(shù)在變電領(lǐng)域應(yīng)用過程中，相關(guān)人員需監(jiān)測(cè)變電站相關(guān)參數(shù)，將所得信息數(shù)據(jù)錄入相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備，通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)分析監(jiān)測(cè)的信息數(shù)據(jù)，并根據(jù)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行分級(jí)和分層次處理。電力通信技術(shù)的有效應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站全過程的監(jiān)控管理，保障變電站設(shè)備的安全，同時(shí)整體優(yōu)化變電站的工作流程，進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行的智能性、自動(dòng)化以及有序性。

3.4 應(yīng)用于輸電領(lǐng)域

電力輸送過程中使用的設(shè)備容量、輸送能源以及輸送穩(wěn)定性，都會(huì)給智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來影響。所以，對(duì)輸電領(lǐng)域來說，電力容量、輸送能力以及輸送距離等都要達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，才能確保電力輸送過程的可靠性。以往智能電網(wǎng)在電力輸送過程中缺乏較強(qiáng)的監(jiān)管能力，極易導(dǎo)致電力輸送出現(xiàn)多種故障，大幅降低了電力輸送過程的安全性和有效性。電力通信技術(shù)可加強(qiáng)電網(wǎng)間的聯(lián)系，全面管理不同地區(qū)和不同電網(wǎng)，及時(shí)了解電力輸送過程，加強(qiáng)對(duì)輸電線路的監(jiān)控力度，第一時(shí)間協(xié)調(diào)處理出現(xiàn)的問題，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，提高電網(wǎng)的智能化水平。

4 提高電力通信技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的相關(guān)建議

為加強(qiáng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行效果，提高電力通信技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促使智能電網(wǎng)以穩(wěn)定、合理以及高效的方式實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，需要相關(guān)人員在現(xiàn)階段技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的重視，做好以下工作內(nèi)容[4]。

4.1 即時(shí)信息系統(tǒng)

建立即時(shí)信息系統(tǒng)能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展提供有效推力，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效引入電力通信技術(shù)中，提高電網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析能力，加快數(shù)據(jù)信息的處理速度，增強(qiáng)電網(wǎng)間信息數(shù)據(jù)的交流效果。另外，該系統(tǒng)的建立還可加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控管理能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能電網(wǎng)運(yùn)行中數(shù)據(jù)信息的異常情況和相關(guān)故障，并快速傳輸相關(guān)問題信息，以便人員制定維修處理方案，保障智能電網(wǎng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高智能電網(wǎng)整體管理水平。具體概念如圖2所示。

圖2 即時(shí)信息系統(tǒng)概念圖

4.2 EMS系統(tǒng)

電力通信技術(shù)為EMS系統(tǒng)的建立提供了有力基礎(chǔ)。EMS系統(tǒng)建立后，可整合并分析智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息。不同的數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)的傳輸端口、傳輸速度以及傳輸手段不同，所以工作人員在開展數(shù)據(jù)信息分析工作時(shí)，利用EMS系統(tǒng)，配合電力通信技術(shù)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)信息處理的抗干擾性，合理排除不必要的信息數(shù)據(jù)，從而有效節(jié)省時(shí)間，增強(qiáng)分析效果。

4.3 電能計(jì)量系統(tǒng)

電能計(jì)量系統(tǒng)的建立可合理劃分智能電網(wǎng)整體系統(tǒng)，有效優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，直接顯示電網(wǎng)不同區(qū)域時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的電能。電力通信技術(shù)不僅可提高電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息收集的自動(dòng)化，還可進(jìn)行預(yù)處理和遠(yuǎn)距離傳輸分析，有利于保障數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和完整性[5]。

4.4 加大電力通信技術(shù)研發(fā)

電力通信技術(shù)自身的性能和應(yīng)用水平對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展有重要影響。所以，智能電網(wǎng)在未來發(fā)展過程中想要獲得更好的發(fā)展趨勢(shì)，需要技術(shù)人員加大對(duì)電力通信技術(shù)的研發(fā)力度，提升技術(shù)人員專業(yè)能力，加大技術(shù)研發(fā)資金支持，為電力通信技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新工作提供有力基礎(chǔ)。另外，需結(jié)合實(shí)際情況和發(fā)展需求規(guī)劃完善智能電網(wǎng)，加強(qiáng)相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)力度，促使電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)有效融合，最大化體現(xiàn)電力通信技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。具體概念圖如圖3所示。

圖3 電力通信技術(shù)研發(fā)概念圖

5 結(jié) 論

綜上所述，電力通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的重要技術(shù)之一，高效應(yīng)用該技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行和穩(wěn)定發(fā)展有重要作用。所以，為進(jìn)一步推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展，需要相關(guān)人員明確電力通信技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，了解電力通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，并在電力通信技術(shù)發(fā)展應(yīng)用過程中加強(qiáng)技術(shù)研究，不斷創(chuàng)新完善，合理規(guī)劃智能電網(wǎng)，為電網(wǎng)的智能化管理提供有力保障。