電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

國網(wǎng)山東省電力公司威海供電公司 李柔霏

1 引言

我國電力通信技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展而不斷地更新迭代，目前數(shù)字化智能化已逐漸成為電力通信技術(shù)應(yīng)用的主流方向。而智能化電網(wǎng)以其良好的安全性、穩(wěn)定性及操作友好等諸多優(yōu)點(diǎn)，也同樣引領(lǐng)著我國電力系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢。本文將對電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)的概況進(jìn)行闡述，并探討電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中實(shí)施的價(jià)值，以及針對電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)電、變電、用電等各環(huán)節(jié)中實(shí)施的可能性進(jìn)行探討。

2 電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)概況

2.1 電力通信是電力系統(tǒng)的重要組成部分

我國的電力系統(tǒng)承擔(dān)著電力的生產(chǎn)、變壓、輸送、分配及使用等多項(xiàng)任務(wù)，在每一個(gè)任務(wù)環(huán)節(jié)都需要多方協(xié)調(diào)溝通和及時(shí)反饋，電力通信在這一過程中就起著關(guān)鍵的作用，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。目前，我國已基本實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全覆蓋，不論是城市還是偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，都已將用電的最后障礙打通，想要維持如此龐大規(guī)模電力系統(tǒng)的平穩(wěn)高效運(yùn)行，就需要借助電力通信技術(shù)讓各部門各環(huán)節(jié)中的人員實(shí)現(xiàn)及時(shí)的信息溝通，從而保證電力資源的精準(zhǔn)評估合理調(diào)配、電力系統(tǒng)的后期安全維護(hù)等工作的順利開展。

而電力通信的布局與配電網(wǎng)的分布應(yīng)該保持同步推進(jìn)，讓兩者相互支持相互依托，電力通信技術(shù)可以對配電網(wǎng)的使用、維護(hù)、檢修等情況進(jìn)行有效管理和安排，同時(shí)配電網(wǎng)的進(jìn)一步延伸也為電力通信技術(shù)的覆蓋奠定基礎(chǔ)。另外，在市場經(jīng)濟(jì)的大環(huán)境下，電力系統(tǒng)要想煥發(fā)出更大活力，就必然要向市場化、智能化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，因此重視電力通信技術(shù)的應(yīng)用和升級勢在必行。

2.2 智能電網(wǎng)是電力企業(yè)未來發(fā)展方向

相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的最大特點(diǎn)是能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)所涉及的各環(huán)節(jié)信息和資源進(jìn)行深入分析、有效整合及科學(xué)配置，不僅能服務(wù)于發(fā)電、變電、送電和用電等售前環(huán)節(jié)，而且對電網(wǎng)的整體運(yùn)行及后期管理，也能起到良好的控制作用。智能電網(wǎng)的構(gòu)建并非只是簡單的系統(tǒng)搭建，其中還包括相關(guān)技術(shù)的融合、不同模塊的接入與整合，是一個(gè)將電力系統(tǒng)最前端至最終端完整覆蓋的復(fù)雜工程。

智能電網(wǎng)構(gòu)建的最終目的在于降低整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的同時(shí)，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的安全性。因此，隨著時(shí)代的發(fā)展，電力企業(yè)的發(fā)展方向也在不斷地向智能電網(wǎng)靠攏，電力企業(yè)一方面積極學(xué)習(xí)新的管理方法，一方面大力引進(jìn)新技術(shù)，利用科技手段將現(xiàn)有業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整升級，以期獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。而智能電網(wǎng)在企業(yè)硬件和軟件都能及時(shí)響應(yīng)和支持的情況下，必將會為整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和盈利提供全面保障。

2.3 智能電網(wǎng)的發(fā)展離不開電力通信技術(shù)支持

在我國電力系統(tǒng)中的一些基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，已逐步實(shí)現(xiàn)由人工作業(yè)向智能化管理的轉(zhuǎn)變，這也為智能電網(wǎng)的建設(shè)創(chuàng)造了有利條件。而要進(jìn)行智能電網(wǎng)的構(gòu)建，不可忽視的一個(gè)因素就是電力通信技術(shù)，只有充分發(fā)揮這一技術(shù)優(yōu)勢，才能有效快速推進(jìn)智能電網(wǎng)構(gòu)建。

一是電力通信技術(shù)可為智能電網(wǎng)提供信息傳輸通道。電力通信系統(tǒng)的信息化平臺，不僅限于對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確地傳送，還能與其他系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)有效對接甚至資源共享，其這一特性對于智能電網(wǎng)而言具有極其重要意義。因此，在對智能電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃時(shí)，要充分考慮電力通信系統(tǒng)的這個(gè)特性，對其信息化平臺進(jìn)行合理科學(xué)地安排，力求發(fā)揮其最大價(jià)值。此外，電力通信系統(tǒng)信息平臺的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化，也將使信息的交換兼具多樣化和規(guī)范化。

二是電力通信相對于其他的通信方式安全性更高，能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的信息傳遞提供更全面的保障，并在電網(wǎng)受到攻擊時(shí)表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗攻擊力。

三是智能電網(wǎng)將覆蓋整個(gè)電力系統(tǒng)的所有部門和所有環(huán)節(jié)，這就會涉及數(shù)以萬計(jì)信息數(shù)據(jù)的讀取和使用，電力通信技術(shù)強(qiáng)大的信息處理能力和安全保障讓這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)成為可能。

3 在智能電網(wǎng)中實(shí)施電力通信技術(shù)的價(jià)值

3.1 推動(dòng)智能化光纖通信網(wǎng)絡(luò)快速實(shí)現(xiàn)

科技飛速發(fā)展也給通信領(lǐng)域帶來了數(shù)次技術(shù)變革，智能化光纖通信網(wǎng)絡(luò)以其出色的信息自動(dòng)交互性和良好的客戶使用體驗(yàn)，逐漸成為現(xiàn)階段的通信技術(shù)主流。智能化光纖通信網(wǎng)絡(luò)能精準(zhǔn)接收并高效處理從不同的用戶端發(fā)出的指令，這些指令通過信號傳輸設(shè)備輸出后，以自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)通信形式實(shí)現(xiàn)電力通信。智能化光纖通信網(wǎng)絡(luò)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高效的信息傳播速度，這就大大提升了用戶的溝通效率。

3.2 為智能電網(wǎng)與電力用戶搭建溝通橋梁

智能電網(wǎng)的用戶遍布全國各地，想要更好地傾聽用戶以獲得更多的有效意見建議，更好地服務(wù)用戶以滿足其個(gè)性化需求，就需要在智能電網(wǎng)和用戶之間搭建起一座暢通無阻的溝通橋梁。電力通信中的PLC技術(shù)能夠很好地將用戶端口與智能電網(wǎng)相連接，促成智能電網(wǎng)與電力用戶之間信息的及時(shí)接收和反饋，讓用戶獲得最佳體驗(yàn)感。

3.3 為智能電網(wǎng)的運(yùn)行發(fā)展提供有力支持

目前，我國智能電網(wǎng)仍處于不斷探索和調(diào)整階段，隨著科技進(jìn)步和相關(guān)配套逐漸成熟，其表現(xiàn)出雙向使用和高效率進(jìn)步的明顯特征，這也為智能電網(wǎng)未來的研究和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也為現(xiàn)代測量技術(shù)、傳感技術(shù)與電力通信技術(shù)和智能電網(wǎng)領(lǐng)域的融合提供思路方向。智能電網(wǎng)的運(yùn)行發(fā)展離不開電力通信系統(tǒng)的有力支持，電力通信信息平臺能幫助智能電網(wǎng)進(jìn)行復(fù)雜多變的信息處理，讓智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，更好地為電力用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。而隨著電力通信技術(shù)的不斷更新迭代，其對智能電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性和時(shí)效性的保障也將穩(wěn)步提升，這不僅能有效地解決傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行效率低下的問題，還能帶給用戶更友好的使用體驗(yàn)，如對用戶需求更快響應(yīng)或?yàn)橛脩纛A(yù)留更多應(yīng)對供電異常的時(shí)間等，真正走向電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)字化智能化。

4 在智能電網(wǎng)中實(shí)施電力通信技術(shù)的可行性分析

4.1 發(fā)電環(huán)節(jié)的可行性

電力交易和庫容分配是智能電網(wǎng)中的兩個(gè)重要模塊，其與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)質(zhì)量有著密切的聯(lián)系，因此這也是電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)的主要著力點(diǎn)。在發(fā)電環(huán)節(jié)中，有電力通信技術(shù)支持的智能電網(wǎng)，除了具備傳統(tǒng)電網(wǎng)對常規(guī)數(shù)據(jù)變化自動(dòng)配置的功能，還具有一項(xiàng)傳統(tǒng)電網(wǎng)無法比擬的顯著優(yōu)勢，即能將可再生清潔能源技術(shù)引入到電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。利用電力通信系統(tǒng)信息化平臺的相關(guān)接口與新能源發(fā)電技術(shù)相連接，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，在電力通信技術(shù)幫助下實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的多渠道開發(fā)。

4.2 配電環(huán)節(jié)的可行性

電力企業(yè)的產(chǎn)品——電力，具有看不見摸不著的特點(diǎn)，電力交易過程中電力的輸送和使用都離不開一個(gè)重要的可視載體——配電網(wǎng)，因此對配電網(wǎng)的有效監(jiān)管和維護(hù)也是電力企業(yè)的一項(xiàng)重要工作。配電網(wǎng)是電力企業(yè)的生命線，其分布的數(shù)量和長度在一定程度上影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。在智能電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)中實(shí)施電力通信技術(shù)，不僅能夠在配電設(shè)備建設(shè)、安裝、調(diào)配過程中及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題漏洞，并給予快速解決，還能將一些高新科技完美地與智能電網(wǎng)兼容，使智能電網(wǎng)擁有更安全、更經(jīng)濟(jì)和更穩(wěn)定的運(yùn)行效果。

如自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)建設(shè)是配電環(huán)節(jié)中一個(gè)極其復(fù)雜而又容易出錯(cuò)的工作，以往電力企業(yè)投入了大量的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間來研究解決這一難題，卻一直未能取得滿意結(jié)果。利用智能電網(wǎng)中的電力通信技術(shù)，則能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，把自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)建設(shè)的核心工作環(huán)網(wǎng)柜設(shè)計(jì)從人工設(shè)計(jì)中剝離出來，交付給電力通信技術(shù)解決，相關(guān)技術(shù)人員只需根據(jù)智能電網(wǎng)呈現(xiàn)出來的模擬效果，采取相對應(yīng)的措施去對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行調(diào)整和完善，從而保證環(huán)網(wǎng)柜和智能電網(wǎng)的順暢運(yùn)行。

4.3 輸電環(huán)節(jié)的可行性

輸電線路的檢修是電力企業(yè)必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)電網(wǎng)模式下，輸電線路檢修需要投入大量人力，而且存在檢修效率低下、安全風(fēng)險(xiǎn)高等缺點(diǎn)。智能電網(wǎng)在電力通信技術(shù)的幫助下，對電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行情況更加可控，利用傳感技術(shù)及其配套設(shè)施對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并給出運(yùn)行調(diào)整和維護(hù)方案。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)，電力通信技術(shù)一方面能及時(shí)發(fā)出異常警報(bào)，另一方面能快速找到故障點(diǎn)，提升輸電線路的維修效率。因此，無論是在輸電線路的日常監(jiān)控還是故障排查，電力通信技術(shù)都能起到積極促進(jìn)作用。

4.4 變電環(huán)節(jié)的可行性

變電也是智能電網(wǎng)從電力生產(chǎn)到電力使用過程中的重要一環(huán)，變電環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和使用，對后續(xù)輸電、用電等各環(huán)節(jié)工作及整個(gè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行都會產(chǎn)生重大影響?，F(xiàn)階段電力企業(yè)在構(gòu)建智能電網(wǎng)時(shí)往往過于注重硬件設(shè)施的配備，認(rèn)為只要使用最先進(jìn)的硬件設(shè)備就能讓智能電網(wǎng)達(dá)到預(yù)期的效果，殊不知如果缺少了電力通信技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)化軟件的支持，智能電網(wǎng)在對信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處置等方面就無法得到長足進(jìn)步。由此可見，在規(guī)劃智能電網(wǎng)時(shí)將電力通信技術(shù)充分融入其中，才可實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的最大效能。

4.5 用電環(huán)節(jié)的可行性

將電力從生產(chǎn)車間輸送到用戶端，讓用戶實(shí)現(xiàn)電力的安全穩(wěn)定使用，是電力商品完成交付的表現(xiàn)。我國的電力用戶分布遍及城市、鄉(xiāng)村，用戶類型包括企業(yè)、個(gè)人，用戶群體數(shù)量和種類的多樣化，使得傳統(tǒng)電網(wǎng)在用戶信息收集統(tǒng)計(jì)、改善服務(wù)質(zhì)量等方面都存在諸多困難。智能電網(wǎng)中電力通信技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)大量用戶信息的快速收集、存儲，同時(shí)也可通過對用戶電力使用數(shù)據(jù)分析，掌握用戶的電力用量和規(guī)律，更好地為用戶提供個(gè)性化供電服務(wù)，從而促進(jìn)用戶滿意度提升。

另外，智能電網(wǎng)中的電力通信技術(shù)，通過對用電大數(shù)據(jù)的研究比對，還能找到電力設(shè)備的潛力點(diǎn)，對電網(wǎng)的運(yùn)行作出科學(xué)的優(yōu)化調(diào)整。這不但能將智能電網(wǎng)內(nèi)各項(xiàng)資源進(jìn)行最佳配置，還能為電網(wǎng)投資決策提供有效數(shù)據(jù)支持，為電力企業(yè)長久持續(xù)盈利打下基礎(chǔ)[1]。

4.6 新能源利用環(huán)節(jié)的可行性

電力企業(yè)在積極探索新能源發(fā)電供電的過程中，一方面要考慮到智能電網(wǎng)的并網(wǎng)需求，另一方面也要做好并網(wǎng)運(yùn)行后對新能源的有效管理。借助電力通信系統(tǒng)信息平臺的數(shù)據(jù)接口，既能將智能電網(wǎng)與新能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對接，又能針對新能源生產(chǎn)的電力作出與之匹配的電壓和功率調(diào)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)電力的合理傳輸與分配。智能電網(wǎng)還能在電力通信技術(shù)的幫助下，結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，計(jì)算出各種能源的電力生產(chǎn)和使用比重，給出可再生能源替代不可再生能源的合理方案，在實(shí)現(xiàn)對新能源有效管理的同時(shí)，也幫助電力企業(yè)逐步達(dá)成綠色發(fā)展目標(biāo)[2]。

4.7 智能電網(wǎng)通信環(huán)節(jié)的可行性

智能電網(wǎng)本身是一個(gè)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)，其整體的運(yùn)行和維護(hù)同樣也需要電力通信技術(shù)的支持。對內(nèi)而言，智能電網(wǎng)內(nèi)部所關(guān)聯(lián)的部門、個(gè)人之間的工作任務(wù)傳達(dá)、工作進(jìn)展反饋、工作結(jié)果匯報(bào)等事項(xiàng)，如果仍停留在傳統(tǒng)電網(wǎng)的電話傳真等階段，容易造成信息滯后、失真，這就需要利用電力通信技術(shù)打造高效時(shí)實(shí)的信息資源共享平臺，為電力企業(yè)的工作布置、管理決策給予有力支持。

對外而言，智能電網(wǎng)還關(guān)聯(lián)著無數(shù)的電力用戶，在互聯(lián)網(wǎng)和智能手機(jī)日益普及的今天，發(fā)揮電力通信技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，可將相關(guān)的電力信息通過多渠道、多形式精準(zhǔn)傳達(dá)給用戶，切實(shí)給用戶的生產(chǎn)生活帶來便利和滿意。如對于日常的停電檢修，以往只能通過在對應(yīng)區(qū)域貼告示、廣播新聞通知等方式進(jìn)行告知，難免會有遺漏，智能電網(wǎng)的電力通信技術(shù)能提前通過手機(jī)短信、微信公眾號、電力用戶客戶端等渠道，精準(zhǔn)地將檢修信息傳達(dá)到用戶手中，為用戶預(yù)留更多的時(shí)間去應(yīng)對供電異常情況，這也有效減少了用戶抱怨提升用戶滿意度[3]。

綜上所述，將智能電網(wǎng)中與電力通信技術(shù)相結(jié)合，必然會給電力企業(yè)帶來“1+1＞2”的驚艷效果。電力企業(yè)應(yīng)秉承“科技是第一生產(chǎn)力”這一發(fā)展理念，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，在發(fā)電、配電、輸電、變電、用電、新能源開發(fā)利用和電網(wǎng)通信等環(huán)節(jié)大膽嘗試和實(shí)踐電力通信技術(shù)，找到電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)的契合點(diǎn)，真正做到讓新興科技助力電力企業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。