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智能电网当前发展方向十篇

发布时间:2024-04-26 01:33:44

智能电网当前发展方向篇1

关键词:国家电网;智能化;通信技术

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.141

0前言

电力相关方面的通信技术在实现电力运输、变电、配电等环节作出了重要贡献。电力相关的通信方面的技术水平直接影响着国家电网向智能化前行的步伐。二十一世纪,一个国家的整体发展离不开电力,国家电网的发展离不开科学技术,这也是国家一直坚持并且大力发展和推进电力相关方面的通信技术创新的核心意义所在。所以,电力相关方面的通信技术是实现电力行业向现代智能方向发展的基础,电力相关方面的通信技术的创新更是国人首先要完成的任务。

1电力相关方面的通信技术在现阶段国家电网向智能化发展的进程中的应用情况

(1)当前电力相关方面通信技术在国家电网向智能化发展过程中的应用无法满足发展的需求。虽然电力相关方面的通信技术不断融入更多的高科技含量,电力相关方面的整体通信技术水平也不断的在提升,但是依然很难满足国家电网不断向智能化发展过程中产生的需求。电网向智能化发展是世界电网整体的发展趋势。在此发展进程中,对于电力相关方面的通信技术有着很高的要求,当前国家电力相关的通信技术发展很大程度上无法满足国家电网整体的发展需求。

(2)电力相关方面的通信技术有待进一步完善与创新。通信技术。微波通信和光纤通信自身独有的特点在电力方面通信中相辅相成,推动了国家电力相关方面的通信技术水平不断的向前发展,更实现了电网全国覆盖。但是覆盖率仅仅是满足了人民群众的生活,现今社会对于电网有着更高的要求,国家的综合国力的提升更是离不开电力。当今社会,无论是工作还是生活,电力都已经成为了其中的一部分,而且是不可缺少的那一部分。为了应对国家和人民的需求,为了应对世界的挑战,国家电网向智能化方向发展势在必行。这要求电力相关方面的通信技术更是要做出相应的完善和创新。

2电力相关方面的通信技术在国家电网向智能化发展的过程中有着不可替代的地位

(1)电力相关方面的通信技术为国家电网向智能化方向发展提供一定的安全保护。电力相关方面的通信技术作为电力运输中的重要传输手段,在很大程度上为国家电网向智能化方向发展提供了一定的安全保护。在避免电力传输过程中终端遭到恶意的攻击,导致系统程序崩溃方面起到一定的保护作用。在保证电力在安全的环境中完成输送任务,为国家电网实现智能化的安全运行提供了这要保障,更为国家电网向智能化方向发展提供了一个有利的相对安全的环境。

(2)电力相关方面的通信技术是国家电网向智能化发展前进的动力。电力相关方面的通信技术为电力运输提供了基础保障,是国家电网向智能化方向发展的重要基础和前进动力。电力通信在国家电网的构建中占据着十分关键且重要的位置[1]。国建电网能否顺利的完成向智能化方向发展,电力相关方面的通信技术是决定成败的关键性因素。几十年来通信技术都是电力通信发展前行的动力。电力通信的发展必然伴随着电力相关方面的通信技术不断的完善和创新。作为电力通信发展的基础动力,电力相关方面的通信技术变革与创新是实现国家电网向智能化方向发展的必经之路。

3在国家电网向智能化发展的过程中增加对于电力相关方面的通信技术的应用

(1)加大电力相关方面的通信技术在新能源方面的投入应用。随着科技进步不断地带来日益严峻的环境污染问题,环保是电力发展未来的方向。为了迎合当前世界发展的可持续性,现阶段各国都把新能源的开发与探索作为当今社会重点要解决的问题。将现阶段拥有先进的电力相关方面的通信技术应用在新能源的开发与探索中,以便于减少电力产能和传输过程中污染环境气体的排放量,提升对于产能资源的利用率。在国家电网向智能化方向发展的过程中融入新型能源,既相应了国家倡导的可持续的科学的发展的战略,同时更有利于国家电网可持续的长久发展。

(2)加强对于电力相关方面通信技术的完善与创新。电力相关方面的通信技术是国家电网的安全屏障[2]。通信技术一旦受到攻击,电力系统很容易出现崩溃。所以电力相关方面的通信技术的不断完善对于国家电网的安全顺利的运行具有十分重要的意义。而电力相关方面通信技术的创新,是电力整体通信系统向前发展的动力。是国家电网在实现智能化路上的助力。

(3)加大对变电和配电等方面有关通信技术的投入。国家电网的智能化建设中,变电和配电等方面都是其重要的组成部分[3]。为保证在配电和变电过程得以顺利完成,必须加大对于电力方面通信技术的相关应用。主要是加大智能操控和传感方面的应用。以便于建立可靠的、安全的高效率的电力相关方面的通信网络。想要建立安全高效智能的国家电网,都离不开电力相关方面通信技术的大力支出。

4结论

电力是当今社会最基础的更是最重要的能源。在社会需求和科技不断进步的今天,国家电网正在向着自动、智能、环保等方向发展。电力相关方面的通信技术为国家电网在发展进程中提供了技术方面的支持,是国家电网发展前进的动力。因此,电力相关方面的通信技术完善与创新直接影响着国家电网向智能化发展的进度。及时解决电力相关方面的通信技术在应用出现的问题,为国家电网向着高端智能化发展提供重要保障。

参考文献:

[1]潘晓波.电力通信及其在智能电网中的应用[J].中国新通信,2013(23):86.

智能电网当前发展方向篇2

关键词:智能配电网;通信技术;应用

随着我国经济的不断发展,我国的电力系统也加快了建设步伐,配电网逐渐趋于智能化、网络化,提高了配电、输电的效率。不过,在电力系统的发展过程中,也面临着重重困难,在技术上和建设中都有很多阻碍因素,导致智能配电网通信技术的发展难以快速前进。在智能配电网通信技术的发展中,其通信技术是重点,如何建立一个综合性完善的通讯系统是关键。

一、智能配电网通信系统的概述

智能配网是智能电网的重要组成部分之一,当前通信系统具有三大特点,分别是通讯的数据量较小、通信距离不够远、通讯终端的节点数量偏多。通常110kV及以下的电力网络属于配电网络,整个电力系统与分散的用户直接相连的部分则是配电网,当前我国的智能电网的通讯主要是采用电缆进行传输,这种方式传输的信号质量不是很好,对于通讯数据的采集量比较小,因此很难将采集到的信息进行使用。在智能配电网中还有一个较大的局限性因素,就是通信距离不够远,在实际的运用中,其通讯距离只局限在五千米以内,其中有一个因素是地区配电网的覆盖区域本来就不是很广阔。除此之外,在智能配电网中,变电站和变压器都比较多,还有一些重合闸和负荷开关等节点,而这些节点都需要进行监控,大大增加了电力通信建设中的工作量。

二、当前我国通讯系统的业务需求

智能电网必然是未来的一个发展趋势,在当前,我国通讯系统的业务需求按照其功能进行划分,可以分为三类,即保护类需求、监控类需求和信息检测的需求。

1.保护类需求。与以往的电网保护方式不同,保护类通讯需求主要为智能配电中心的电网进行检测与监控,以保证通讯可以正常稳定进行。如果通讯失去作用,对整个电网都有着很大的影响,甚至会致使电网瘫痪。当前的电网主要是结合配网通讯通道实行纵联网络保护,单向和双向通信通道的时间延长有不同的标准,分别是单向延时小于100ms,双向延时小于一秒,对于路由的要求也很严格,带宽级别为30K。

2.监控通讯需求。为了保障电网设备可以持续稳定运行,就需要对全网设备进行监控,及时对电网进行检修,延长电网的使用周期。在全网设备的运行过程中,其单点流量大概是4K,节点的数量一般在两千个左右。

3.信息检测的需求。对用户的用电信息进行定期的搜集,对于大负荷的用户要进行预测和管理,并对其电能质量进行监测。

三、智能配电网通信技术特性分析

1.光纤通信技术。光纤网络通讯技术主要是由三个部分组成,分别是系统测光线路终端(简称为oLt)、用户测光网络单元(简称为onU)和光分配网络(简称为oDn)。系统测光线路终端往往在中心机房,是一个多业务平台的路由器,而用户测光网络单元则在用户设备端附近并跟其融合在一起,向用户提供多种业务接入。用户测光网络单元的所在地方不一样,光纤通信技术的运用可以分为多种类型。光分配网络主要是对光信号的功率进行分配,为系统测光线路终端与用户测光网络单元之间提供一个光传输通道。当前光纤通信主要有两种,一种是太网无源光网络,简称为epon;另一种为吉比特无源光网络,简称为Gpon。Gpon源自光纤通信早期的apon\Bpon技术,由此发展过来,传输码流用的是atm帧格式。epon和Gpon两种都是用光纤传输的形式,不过两者有个区别:epon和Gpon采用的标准不一样,Gpon更高级点,可以传输更大的带宽,可带的用户也比epon更多。

2.电力线载波通讯技术。电力线载波通讯技术主要势力利用电力线缆作为传输路径,通过载波的方式传输信号,这样就可以使得通讯信号比较稳定,不易遭到破坏。当前,在我国的35KV以上的电压等级中,对于电力线载波的使用已经十分普遍,电力线载波的通信传输频带为500兆赫。3.全球微波接入互操作技术。全球微波接入互操作技术,简称为wimaX技术。也就是无线宽带城域网接入技术,能够将固定和移动用户进行快速的无线连接。全球微波接入互操作技术的网络体系主要是由核心网和接入网两块组成,其抗干扰的能力很强。

四、智能配电通信网的组网方式和所面临的问题

1.智能配电通信网的组网方式。当前我国的配电通信网的组网方式主要有两种,一种是配网自动化覆盖区域内,另一种是配网自动化覆盖区域外。配网自动化覆盖区域内,通讯网络对于安全性、可靠性和宽带的要求都比较高,一般采用Gpon的方式进行传输,Gpon可以快速对一个区域的网络进行全面覆盖;配网自动化覆盖区域外,传输带宽的要求比较低,全球微波接入互操作技术比较适用,但是因为一些限制因素,当前并没有进行大量广泛的使用这项技术,而是使用GpRS或者是4G网络。

2.智能配电通信网所面临的问题。在智能配电通信网的发展过程中必然会面临一些问题,针对这些问题,还需要做出进一步的努力。首先是全球微波接入互操作技术,虽然已经发展的较为成熟,但是目前却依旧没有对其分配专用的频段,而当前可用的频点较少,并不适合使用全球微波接入互操作技术进行组网。其次是pLC技术在当前还正在发展,要想对该技术进行实践使用,还需要制定统一的标准,当然,未来还需要加强对新技术的研发,掌握核心科技,促进通讯产业的发展。最后是关于无线公网的建设和使用,无线公网在通信的质量和通信的安全性等方面都无法得到有效的保障,而今,无线公网智能当做组网中的一个替补。

五、结语

智能配电网中的通信技术是当前我国电力行业的建设重点,通信技术是配电电网中的重要环节之一,各种通讯技术都各有其特点和优势,但是也都存在一些不足,在智能配电网的组网发展中还面临着很多问题,不过在当前的智能配电网通信技术上选择Gpon较为稳定,宽带就以pLC相辅助,以无限公网的方式作为补充,保障智能配电业务能够正常、稳定、安全、可靠的运行。

作者:郑旭东吴岳奇单位:辽宁邮电规划设计院有限公司

参考文献:

[1]周治中.关于智能配电网通信技术分析及应用[J].中国电子商务,2013,14(4):83.

智能电网当前发展方向篇3

关键词:电力技术;智能电网;电力系统;规划研究;意义

中图分类号:tm712文献标识码:a

1电力技术下智能电网技术的发展分析在当前能源紧缺问题日益严重的背景下,现代经济社会对电力技术的需求使得一种高效、清洁、可操作、便储存的电力新技术――智能电网成为了当前最具发展空间与潜力的新型电力技术之一。坎贝尔于2005年研发的一种能够在建筑物集群内的各种在电网电器之间形成协调与共享机制,从而对建筑物在用电高峰时期的电网的骤升性需求有效控制在一定范围之内的控制中心――无线控制器正意味着智能电网时代的全面来临。笔者接下来从智能电网的基本概念、关键特征、智能表现以及当中应用到的先进技术四个方面对电力技术下的智能电网发展情况进行简要分析与说明。

1.1智能电网的基本概念分析

何谓智能电网呢?顾名思义它是电网系统以及相关技术智能化的体现。一般而言,智能电网是一种以集成、双向、高效的计算机通信技术为载体,以各种先进的测量、传感、控制、决策技术为依据,以逐步实现整个电网系统的安全、可靠、稳定运行为目的的新型电力技术。

1.2智能电网的关键特征分析

第一,坚强性。智能电网能够确保在整个电网系统发生突发性或是大面积扰动与故障影响时,终端用户的用电需求仍然能够得到有效满足,且在电网系统受到极端自然天气状况或是外力破坏的作用影响下还能够保持在安全稳定的运行状态,以此实现电力信息的安全保障;第二,自愈性。智能电网不仅具备了持续在线的电网系统安全评估及分析体系,还提供了强大的预防控制及防治体系作为自我输供电能力的保障;第三,兼容性。智能电网与传统意义上的电网系统最大的不同在于它支持了各种清洁可再生能源的介入,并能够通过各种分布式电源与微电网系统的互联来实现各终端用户之间的互动需求,进而使整个电网运行系统所支持的增值服务能够最大限度的契合用户所需;第四,经济性。智能电网为电力市场相关经济活动与交易往来的开展提供诸多的技术支持,它所实现的各种电网运行资源优化配置对于合理降低电网系统运行过程中的传输线路损耗,不断提升电力资源利用效率工作而言有着极为重要的作用与意义。

1.3智能电网的智能表现

针对上述有关智能电网的关键特征分析,笔者认为智能电网在实际应用过程中之所以被人们称之为“智能”,电网肯定就有着这种电网相对于传统电力技术网络系统更为优越的地方。首先是这种智能电网所表现出的可观测性,电网系统内设置的传感器与采用的有效传感测量技术能够使电网系统任意部分的任意动作及时反映到交互界面上;其次智能电网与观测对象的关系不再仅仅是观测与被观测的关系,同样还具备了控制与被控制、协调与被协调的关系。与此同时,智能电网在数据信息分析决策与环境自我适应方面的优势都使得这种新型电力技术有着比传统电网系统技术更为广阔的发展空间。

1.4智能电网当中应用到的先进技术

相关工作人员需要认识到智能电网作为新时期电网运行系统的一大分支,是建立在各种先进电力电子技术得以充分应用的基础之上的。具体而言,当前智能电网中所应用到的先进技术有以下几种。

1.4.1高速双向通信技术

高速双向通信技术从本质上来说是智能电网系统技术自愈特性的最关键体现。它不仅能够实现智能电网自我持续的检测及校正功能,同时也能够对各种在电网系统中潜在或存在的系统运行安全事故进行有效监控与防护,在这些电网系统事故发生之后,高速双向通信技术能够对各输电线路的传输电能进行有效补偿,并及时从新分配潮流,以此杜绝安全事故的隐患进一步扩大,进而使智能电网系统及其相关技术对电力电网的控制能力与服务水平能够得到极大提升。

1.4.2智能固态表针

智能电网应用技术及其系统最大的资源优势整合在于它将传统意义上的电网系统技术中所应用的电磁表技术与读取系统进行了改进,并以一种能够在电力企业与终端用户之间实现双向通信的智能固态表计数与读取系统来替代。这种表针除了能够持续计量电网系统辐射范围内终端用户在一天不同时段内对电能的需求,同是它还能将电力企业所指定的高峰、低谷电力价格信号与费率储存在电力系统计数装置内部,并将在何时段采取何种电费费率政策的相关信息及时反映到终端用户操作界面上,据此实现整个电网系统的智能化应用及操作。

2电力技术下智能电网规划在电力系统规划中的意义分析

在当前技术条件支持下,我国的大部分有线电路受电力系统规划工作不到位、不细致的因素影响,短时间内极容易出现整个电网线路的超负荷运行问题,再加上某些地区输电线路发展长期滞后,电站建设受到的关注度还远远不够,不仅电网建设工程周期无法得到满足,建成后的运行电网系统安全性能也无法得到可靠保障。与此同时,我国特殊的能源分布结构使电力资源较为充分的西部、北部电力无法及时且高效的输送到对电力资源需求价高的东部、南部区域,电力能源紧张问题始终是制约我国电力行业以及电力电网系统发生的最关键问题,这也使得智能电网的规划工作在当前经济形式发展下显得格外重要。

2.1首先,对智能电网进行有效的电力系统规划能够实现智能电网高速双线通信技术下双向互动的职能数据传输,进而有利于动态、浮动电价制度的在全国范围内的顺利开展。

2.2智能电网能够在遵循各电网建设区域不同环境因素的基础上,有针对性、有侧重点的将各种新时期的清洁可再生能源接入到电网系统运行网络当中,并结合太阳能、地热能、风能等多种能源的特性,将职能电网与清洁可再生能源的并网研究技术作为电力系统规划的下一步工作中心,逐步实现智能电网当中分布式能源的管理目标。

结束语

伴随着现代科学技术的发展与经济社会不断进步,人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的电力电网系统提出了更为严格的要求。本文对新时期智能电网电力技术及其在电力系统规划中的优势条件进行了简要说明,希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献

[1]祁达才.南方电网连锁故障大扰动及应对措施[J].南方电网技术,2010.(05).

[2]孙士云.束洪春.董俊.谭昆玲.直流调制对南方电网交直流并联输电系统断面输送的影响[J].云南电力技术,2006.(02).

[3]王威.韩学山.王勇.车仁飞.配电网络电容器优化投切的作用范围法[J].电力系统及其自动化学报.2008,(06).

智能电网当前发展方向篇4

此外,中共中央、国务院稍早时候的《关于加快推进生态文明建设的意见》(下文简称《意见》)中也提到,加快核电、风电、太阳能光伏发电等新材料、新装备的研发和推广,推进生物质发电、生物质能源、沼气、地热、浅层地温能、海洋能等应用,发展分布式能源,建设智能电网,完善运行管理体系。大力发展节能与新能源汽车,提高创新能力和产业化水平,加强配套基础设施建设,加大推广普及力度。这表明我国智能电网建设再次被提到了新的高度。

《意见》中提出了我国生态文明建设的主要目标,即到2020年,资源节约型和环境友好型社会建设取得重大进展,其中,单位国内生产总值二氧化碳排放强度比2005年下降40%-45%,能源消耗强度持续下降,非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右;主要污染物排放总量继续减少,大气环境质量、重点流域和近岸海域水环境质量得到改善为实现这一目标,提出要发展绿色产业,发展分布式能源,建设智能电网。

从这一系列的政策支持的密集程度来看,都不断地将“智能电网”这个对于普通人来说比较陌生的名词从幕后引向台前。但“智能电网”这样一个看似新鲜的词,其实在我国已经推进多年,而且已经有所突破。

智能电网在中国方兴未艾

目前,世界上有美国、中国和德国3个类型的智能电网。其中,美国的智能电网又称统一智能电网,是指将基于分散的智能电网结合成全国性的网络体系,主要包括实现美国电力网格的智能化,解决分布式能源体系的需要,以长短途、高低压的智能网络联接客户电源,实现可再生能源的优化输配。德国智能电网是把所有能源产生的电量,都放在一张电网上进行传输,但同时,其最大的特点是应用了大量的it技术,使其更像一张互联网,因此具有极强的互动性。

对于其定义,各国也不尽相同。例如,美国电科院(epri)认为智能电网是由多个自动化的输电和配电系统构成以协调、有效和可靠的方式运作。欧洲技术论坛对智能电网的定义是,智能电网是集创新工具和技术、产品与服务于一体,利用高级感应、通信和控制技术,为客服的终端装置及设备提供发电、输电和配电一条龙服务,它实现了与客户的双向交换,从而提供更多信息选择、更大的能量输出、更高的需要参与率及能源效率。

在我国,国家电网认为应以特高压为骨干的,且具有信息化、数字化、自动化、互动化等特点的,同时各级电网之间可以相互协调发展的为统一智能电网。而南方电网认为,当前智能电网的定义还处在不断探索完善的过程中,但可以肯定的是,这个概念涵盖了提高电网科技含量,提高能源综合利用效率,提高供电可靠性,促进节能减排,促进新能源的利用,促进资源优化配置等内容,是一项社会联动的系统工程,最终实现电网效益和社会效益最大化。

当然也有学者指出,上述的几种定义不存在对错之分,因为智能电网所涉及的领域和行业实在太过广泛,产业链条也比较多样化。

在生活中,小到客户单独使用的智能电表,大到覆盖整个电网的智能电网调度控制系统,均属于智能电网建设的研究范围。它突破了传统电网概念,需要实现新能源、信息、电力电子等多种先进技术的交叉融合,技术复杂、集成难度大。同时,智能电网的优势也是非常突出。

考虑到智能电网可极大地提升电网接纳新能源的能力,实现大范围的资源配置,满足客户多样化的用电需求等多重优势,世界各国都在加快建设智能电网以应对能源战略转型带来的挑战。

与此同时,我国也很早就积极推进智能电网的发展。

记者了解到,2009年5月21日,在2009特高压输电技术国际会议上,国家电网了“坚强智能电网”的研究成果,并了坚强智能电网计划(2010年至2020年)。国家电网公司提出的坚强智能电网概念:坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有数字化、信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。

新一轮建设需借力互联网

随着电网技术的发展,特别是电网与信息化深度融合,智能电网在优化能源配置、实现清洁发展、带动经济绿色增长中的作用日益凸显。作为《中国制造2025》的重点发展领域,智能电网行业也将迎来了新一轮的发展机遇。

记者在国家电网网站了解到,近几年的建设、发展,国网已全面突破从发电到用电各技术领域的智能电网核心技术,推动我国电网技术在国际上实现由“跟随者”向“引领者”的转变,累计建成诸如国家风光储输示范工程等32类305项智能电网试点项目,在世界上建设规模最大、水平最高、速度最快、种类最全尤其是今年1月9日,国家电网公司组织申报的“国家电网智能电网创新工程”项目获得2014年度国家科学技术进步一等奖,标志着智能电网创新成果获得社会各界的高度认可。

而此前国家能源局电力司副司长童光耀也曾对媒体表示,在逐步构建智能电网的过程中,需求大的领域存在投资机会,包括智能调度平台建设、新能源接入技术和推广光伏、燃气三联供等分布式能源供应,以及偏远地区投资应用微电网、扶持储能、电动汽车产业等。未来将实现智能电网与互联网的深度融合。

但是,也有分析指出,新一轮智能电网工程建设,对电网的安全、稳定运行提出了更高的要求,在大范围能源资源优化配置、清洁能源接入与控制、电网智能化提升和与用户的双向互动等方面面临着新的技术挑战。

应对技术挑战、开展与互联网的深度融合都意味着要科技充当“排头兵”作用。尤其在智能化时代,科技成果的应用会很好地转化为生产力。

近期,记者获悉信息与通信解决方案供应商华为宣布其mStp(multi-Servicetransmissionplatform,多业务传送平台)产品中标国网冀北电力有限公司通信传输项目,将协助冀北电力打造一个稳定可靠的基础网络平台,保障各业务系统正常运行,为冀北电力向智能电网发展铺平道路。

华为企业业务中国区电力系统部部长程国栋也曾对电力媒体表示,国家目前倡导建设坚强智能电网,华为所提供的iCt技术在电网智能化、电网互联互通等方面发挥了巨大作用,华为致力于将领先的iCt技术运用于电力行业场景,解决实际业务中的问题。华为iCt技术,如云计算、虚拟化、Lte等已经在国家电网、南方电网、华能集团等得到成功运用。华为的iCt解决方案在发、输、变、配、用等各环节实现了“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。

显然智能电网建设掀起了新一轮热潮,但是跃跃欲试的不单单是华为一家。

“华为之外,爱立信目前也在做这方面(智能电网)的东西。”通信行业人士陈宇(化名)向《中国产经新闻》记者透露。

他告诉记者,早在去年,瑞典爱立信公司就低调宣布完成了对美国伊利诺斯州安便公司(ambientCorporation)的收购。而这家公司在智能电网通信技术领域颇有地位。

记者了解得知,安便公司是智能电网通信技术的行业领先企业,曾获国际大奖。安便公司的创新型智能电网平台可以帮助电力单位通过独立的通信设施,更好地配置和整合多样化智能电网应用和技术。

“现在很多传统行业都在积极融合互联网发展,智能电网建设下一阶段的重点肯定也是推进与互联网的融合,与拥有这方面技术的互联网企业合作,也有利于电力资源的有效利用。”一位不愿具名的电力行业人士告诉记者。

上述人士指出,电力能源的生产、运输、消费是在同时完成的,这一特性就要求电力供应和需求必须在瞬时达到平衡,这需要数据和技术为前提,每一步突破都要依赖于科技的支撑。而目前所进行的新一轮智能电网建设,考虑到其特性,就必须依赖大数据提供用户的用电习惯为前提,进而准确而不浪费的供电。

从他的话中可以获悉,智能电网建设实际上比较依赖通信技术和更加智能化的电力设备。这就意味着有很多的技术难题和瓶颈需要在未来突破。

产业未来前景可期

但不可否认的是,智能电网将为电力传输带来革命性改变,现有的供电系统无法分辨终端用电量大小,因此经常造成浪费,而智能电网则可根据不同时段的实际用电量,合理调节电力分配,大幅优化电网运营效率。电力供应商的大力支持是智能电表热销的重要原因之一,因为电力公司能够借此获取精准而有价值的数据,从而更加有效地配置电力传输系统。

据iDC的针对智能电网的投资报告显示,预计到今年,全球智能电网投资将超过464亿美元,其中智能电表的安装量将持续保持高增长。

iDC在《2010-2015全球智能电网投资预测》中指出,到2015年,全球范围内针对智能电网硬件、软件和服务的投资将在2010年的基础上增加17.4%,达到464亿美元。报告指出,之前在北美和欧洲兴起的智能电表安装热潮如今已成为全球趋势。2011年全球智能电表销量达2540万部,预计到2016年,这一数字将增至1.4亿,在此期间,全球智能电表销量的年均增速将保持在33%左右,其中亚太地区将有强势表现。

据行业人士分析,随着新一轮电改方案逐步落实,市场进一步打开,再加上国内打造智能微电网的新兴产业竞争激烈,我国智能电网发展空间将在一定程度上得到拓展。为此,2015年,国家电网公司计划完成6类41项智能电网创新示范工程建设任务,其中包括支持新能源开发工程、支撑分布式电源应用工程、促进便捷用电工程、推动电动汽车发展工程、服务智慧城市建设工程和提升电网智能化工程等。

“在未来的10年至20年将是我国智能电网建设的主要时期,对智能电网的投资规模预计会接近4万亿元。”资深行业观察人士沈先生告诉记者。

他认为,未来随着智能电网进入全面建设的重要阶段和我国城镇化建设的进一步推进,城乡配电网的智能化建设工作会全面拉开,包括智能电网及智能成套设备、智能配电、控制系统等三大领域将迎来黄金发展期。

智能电网当前发展方向篇5

1.1智能电网的概念

由于智能电网本身的使用诉求存在着明显差异,因此针对智能电网的规划与建设不同地区也表现出截然不同的内容。从广义范围考虑,智能电网的概念主要是指通过物理电网建设来实现的对计算机通讯技术、测量传感技术以及新能源控制技术之间的完整融合,智能电网使用覆盖电能应用的发送、输入以及销售等众多环节,是对电能资源的有效整合,同时也是一体化智能电网技术在电力系统中的有效呈现。基于智能电网技术发展下的电力系统能够最大程度满足用户的电能使用需求,并且对于电力系统的稳定性和安全性也形成了有效的技术保障,是当前节能环保、电能服务以及资源优化配置功能在电力供应系统中的集中呈现。基于智能化电网使用背景之下的智能电网概念也得到了我国电力市场的普遍认可,无论是骨干网架构建还是各级电网之间的协调配合问题,均突出了信息通信及数字化电能资源配置对于电力市场发展的积极影响。

1.2智能电网建设与电力市场发展之间的关系

1.2.1电力市场发展与智能电网建设之间表现出相互影响的内在关系。

这是由于电力市场受到智能电网的影响是最为直接的,在选择权开放化之后用户便可针对不同的供电方式来进一步达到优化用电的目的。此外,关于电力市场执行制度的革新对于现有市场经济运行也起到了积极的导向意义,通过价格驱动来实现对电力市场主体行为的有效控制与管理,这是双向互动价值在电力系统中的突出体现。

1.2.2智能电网一定程度上加快了电力市场的发展进程。

智能电网在电力系统中的运用作为一种全新的技术成为了支撑电力市场模式改革的重要技术力量,而智能电网的出现也为电力市场信息流和电力流的获取提供了更加便捷的途径。此外,智能电网在电力企业中的渗透也使得传统的供电方式发生了显著的改变,无论是供电系统还是电能使用都显得更加灵活和多样化,这就更加突出了电力市场发展对于电力产品的积极引导作用,是现阶段促进电力交易便捷化和精细化发展的重要举措。

2智能电网建设对于电力市场发展的影响

从当前智能电网建设对于电力市场基本运行结构以及系统运作方式的影响分析,基于智能电网建设所带来的电力市场发展已然成为现阶段电力系统运营发展变革的必要趋势,这对电力市场化格局的形成有着积极的促进意义。随着智能电网建设的全面展开,应积极争取政府广泛支持,出台相关扶持政策。

2.1能源配置方式的变革

智能电网在新能源领域的广泛应用必将促进化石类能源消耗和使用频率的减少,在积极促进新能源使用的同时也实现了网络手段辅助下针对电网能源输送的优化处理。不难分析,随着当前电力系统储能技术的日臻成熟,更加实用化的能源资源利用势必将突出智能电网的配置与使用优势,进而最大程度促进电力企业能源资源的相互整合。对于用户来说,用电需求的满足可以通过智能电网的网络终端来实现,这就使得企业用户实现了日常用电的正常供给。

2.2电力系统运行方式及供需关系的改变

从智能电网的物理平台建设角度分析,分布范围的扩大也使得用户用电的传统运作模式发生了变化,这一电力系统运行方式的变化势必将导致电能领域供需关系的革新,无论是智能电网中的集成双向通信技术还是电力传输技术都进一步促进了日常用电问题的有效解决。智能电网中电力系统实时价格的公布不仅成为融洽电力市场各领域关系的重要保障,同时对于电力系统运行模式也产生了重大变革,这也是当前电力领域孤岛运行模式形成的主要原因。这一模式当中,智能电网被划分为大小不一的孤岛,并通过可再生能源的协调与控制来实现多余电量的远程输送,这对缓解电网使用压力以及保障电力系统稳定运行有着重要的促进作用。一旦电网遭遇故障,那其中的独立运行系统便会自动解列,保障孤岛电网的持续运行。

2.3完善电力市场建设与发展机制

对于电力市场发展而言,智能电网的出现对于电力系统变革提供了必要的技术支撑,而其中针对电力市场拓展而形成的执行机制建设问题就成为了完善电力企业直流输电以及设备更新的必要手段。智能电网中所使用的自动控制系统在尽可能控制电网损耗的同时也更加突出了电网系统本身的灵活性,这对控制电能交易成本极为有利。基于智能电网建设发展而来的智能电表随着网络技术的应用逐渐普及,这不仅使得用户能够实时获取必要的电力信息,增强了电力用户与电力企业之间的信息互动,同时对于电力市场透明化信息机制的构建也有着极其重要的影响。

3结语

智能电网当前发展方向篇6

关键词:智能电表;智能电网;探索

中图分类号:tm76文献标识码:a

一、概述

随着经济科技的发展,智能电表在智能电网中的应用作用越来越受重视。智能电表的概念在20世纪90年之前提出,1993年的静止式电表因其价格昂贵,故只应用于大型的用户。随着有远程通信功能电表的增长,需要一个新的系统来进行数据管理和抄表,在新智能电表系统的应用中,计量数据可以向配网等系统来开发,但还有一定的局限性。智能电表在智能电网中的应用范围十分广泛,有着十分重要的地位。下面就让我们来探索一下与智能电表在当前智能电网中应用相关的内容。

二、智能电表在电网中的功能和特点

智能电表是基于电子式电表的研究发展起来的。在电子式电表克服过去使用机器电表数据偏差大,抄表的效率低,防窃电等缺陷,在这样的基础上,随着数字技术应用的拓展,智能电表完全突破的电子式电表,它以智能芯片作为核心,集成了数据库,操作系统,双向沟通的读表器等内容,又构建通信技术,计算机技术等平台,实现自动计费,功率计量计时等功能。下面是智能电表的功能介绍。

(一)双向通信功能

智能电表里有内置的通信模块,有着双向通信的功能,可以实现数据中心和通信网络之间的双向交流。供电的企业可以借由智能电表通知用户其感兴趣的信息,使用户可以提前获知并做好准备,调整自己的用电方式。还可以定期的向用户其用电情况,让他们实时的掌握自己的用电水平。在进行电价调整时,能够及时的通知用户,让他们节约用电,减轻国家用电压力。

(二)支持浮动电价

和原来传统的电表比较,智能电表还是一个可以编译的电表,不仅满足准确度高的电能计量,还有着储存和测量数据的功能。比如可以保存有时标的电能信息,根据先前设定的时间差来对各类电量和电能进行储存和测量。支持实时电价的浮动,满足国家电网的不同需求和实时电价的电能计量工作。

(三)双向计量

智能电表对于有储能设备,发电设备等分布式的用电大户,可以依据实时的电价引导这类用户合理经济的购买电量和使用电量,减少他们的电费支出。尽量鼓励每个家庭都安装风能,太阳能等低碳高效的储电设备。鼓励人们投资那些低碳节约的,如储冷,储热和储电的经济类设备,减轻电网电量的压力。实践证明,通过智能电表的双向计量功能,向用户即时的反馈用电情况,可以有效减少一个家庭每年13%~15%的用电量,减少3%~15%能源消耗,大大提升了环境效益和社会效益。

三、智能电表的现状及在智能电网中的定位

当前,智能电表从结构来分可分为全电子式和机电一体式。全电子式是从计量到处理数据全都采用集成电路的电子器件,取消了电表上过去的机械部件,和一体化电表比体积稍小。机电一体式电表就是在原来的机械电表上面附加,一般不在破坏现行记录表设计结构,不改变现行国家的计量标准的要求下附加传感装置,使之变成机械计量同时又有电脉输出功能的智能表,可以使机械计数和电子计数同步。二者比较,全电子式相较机电一体式耗电较少,改善了生产工艺,最终将取代设有机械部件的传统计量表。

荷兰的能源网络服务协会依据不同的功能划分确立了智能电表在智能网络中的定位。从整体上来看,智能电网的基础是ami和智能电表的建立。智能化程度大小和功能强弱用以划分智能电网的智能计量系统,共分为5个层次,依次为人工抄表,自动抄表,高级计量,智能电表,智能电网,如此一步步的进步。随着对电网要求的提升和数据收集技术的提高,智能计量的系统可以在用电范围广,大的情况下保证削峰平谷,提高了电网的经济性和安全性,还可以提高节能效益和能源效率,控制运行的成本,所以智能电表的建立和完善对智能电网的发展有着极其重要的推动作用。

四、智能电表在智能电网中的应用

智能电表在智能电网中有着许多的应用功能,下面简单介绍几种。

(一)结算和配网状态估计

通过使用智能电表可以实时,准确的提供结算费用的信息,改变了过去用电账户上的复杂处理过程。在结账信息化的电力市场下,调度的人员可以方便,及时的更换能源的零售商,在未来还可以实现全自动的切换功能,而且用户也可以及时准确的得到用电账务信息。当前,配网的分布信息不是很准确,这主要因为这个用电信息是根据负载估计值,网络模型和变电站的高压测量得到的,有一定的不确定性。若在用户附近增加智能电表,就可以获得更加及时准确的负载量信息,避免由于电能质量下滑和电力设备负载过大导致的不良后果。通过大量数据的整合,将逐步实现未知状态的测量和估计数据的准确校核。

(二)用户能量管理和节能

用户可以通过智能电表提供的用电及相关信息,构筑用户能量管理的系统,为不同的居民用户,工业用户,商业用户等提供电量管理的优质服务,在满足家庭,企业基本用电需求的同时,尽量减少不必要的排放和能源浪费情况。通过这种双向的互动模式,在告知用户实时耗电的情况下,可以有效的改进用户的用电习惯,还可以及时的发现能源消耗异常,用电设备故障等不良的情况。依据智能电表所提供的信息和技术,设备供应商,电力公司也可以参与到提供新服务和新产品的行列中来,比如可以根据不同的要求实行分时的网络电价模式,现货价格合同和带回购的电力合同。

(三)负荷分析,预测和能效管理

家庭或工厂使用的水,热,气都可以通过智能电表采集得到,用以进行负荷分析,建模,预测。可以将上述的信息和时间变化,负荷特性等进行整体综合性分析,预测出总的峰值需求和总能耗需求。然后把这些信息提交用户,能源零售商与配网的工作人员,方便他们的工作,促进节能,用电的调度。通过智能电表的信息反馈,减少转换能源或能源消耗的方式。对装备了分布式发电机器设备的家庭,还可以提高用电,发电的合理方案设计,可实现电网和用户的利益最大化。

(四)检测故障和电表管理

智能电表拥有的测量功能可帮助实现电能表,配网元件和用户设备的检测,预防故障的功能,比如可以检测出接地故障,电子设备故障等引起的电压波谐波,不平衡,畸变等现象。智能电表在测量数据的同时还可以帮助用户分析网损或电网元件故障等情况。智能电表的管理包括对表计的定时访问,表计信息库维护,确认表计存储位置,保证表计的运行安全和用户信息的完整与准确。

(五)其他应用功能

智能电表在当前智能电网中还有负荷远程控制的功能,可以实现负荷的断开和整体联接,还可以控制部分的用户,适度配合调度部门的功率控制。用户同样可以通过开关实现远程用电负荷的控制。除此之外,智能电表还可以检测非法用电,可以检测接线的变动,表箱开启,表计软件更新等情况,及时发现非法窃电,用电的情况和对象。对于非法用电的高发地区,可以通过智能电表对各个地区用电数据信息的对比,防治潜在可能发生的非法窃电行为,防患于未然。

五、智能电表带来的收益

能源用户使用智能电表可以为其提供及时准确的账务信息,利用这些信息,可以更好的参与到电力市场中进行竞争,并通过弹性用电需求获益。电力公司利用建立在智能电表基础上的计量系统可为结算,服务,故障检测,电能质量等情况提供高效的解决办法,从而在电能质量,故障报修,负荷管理中获益。智能电表的应用不仅有经济受益,还有社会和环境方面的受益。智能电表有着提高能源供应商及用户用的效率的能力,及时反馈用电信息给用户,供应商,可以使他们在最大限度上改善用电结构,降低能耗。

六、智能电表的发展方向

随着时代的发展,技术的进步,智能电表作为智能电网的基础,将会发挥着越来越重要的作用。当前的智能电表主要用在付费便捷化和抄表上,离真正的智能电表还有一定的差距。智能电表的最大优点就是信息的交互,交互的关键在于管理,要求管理的人性化,便捷化,也要求芯片处理信息的能力更加的强。智能电表未来的发展必然是向着网络化,模块化,系统化的方向发展。其中智能电表的网络化可以帮助电网在各种不同的场合采集,储存电能的信息,通过无线网络将信息传输到信息管理库里,方便整理和分析。智能电表的模块化可以避免对整个电能表进行更换的操作,只要改变部分的模块就可以了。而且由于模块化与结构的标准化,用电管理部门不用过于依赖某一家电能表的厂商,为规范电能表的开发与研究提供支持。模块化还可以通过远程或现场升级来更换故障的模块,节约维护费用。智能电表的系统化则利用了电力系统自动化和计算机技术,在数据管理平台下对用电的数据进行合理的分析,处理,使得用电管理信息功能更加广阔和灵活,提高使用的简便性。

结语

在科学发展观的引导下,电气设备企业的电网公司都在积极的发展,使用智能电表技术,扩展智能电表的应用范围。通过一系列规范的指标和要求,加快智能电表网络化,模块化,系统化的发展,将用户和供电企业紧密的结合在一起。相信未来的智能电表一定可以在智能电网发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]李宝树,陈万昆.智能电表在智能电网中的作用及应用前景[J].电气时代,2010(09).

智能电网当前发展方向篇7

关键词智能;电网;电力

引言

电能作为第二次工业革命的产物,已经在全球范围广泛应用了起来,而有关电的研究更是如雨后春笋。电网的发展与国家经济、人民生活都息息相关。因此,电网的未来发展方向是我们目前最需要重视的问题之一。那么,电网的未来发展究竟路在何方,我们又需要怎样做,已经取得了哪些成果。下面我们就电网的未来发展进行较为详尽地论述。

1定义

所谓的智能电网就是我们电网智能化的一个统称,但对于智能电网的研究和发展方向的严格定义,由于全球各个学者和流派的不同,没有办法给出一个严格的说法,综合地来说,所谓的智能电网,就是在高度集成的、双向高速传输的通讯技术基础之上,利用高精度的传感器、先进的测量设备及其他先进的控制方法等,从而实现电网的智能化,以实现最优的经济效益、环境效益及可靠安全性能。在我国,目前智能电网还在研究和试验阶段,由于起步晚,加上地理条件的限制,导致我们技术上难度大为增加,不过,也正是这些因素锻造了我们加快建设智能电网的决心,只有在不断完善目前的通讯网络水平,才有可能把智能电网建设推向另外一个高潮。

2特征

无论各流派学者分歧如何,但总的来说智能电网必须具有以下5个特征:1)坚韧。回顾我们电网的重要任务就是可靠安全地给负荷供电,但苦于目前继电保护的技术以及电网回路建设技术的水平,由于事故而造成停电的事例屡见不鲜,因此,我们期待的智能电网应该是在大事故或者自然灾害中都能持续地供电或者将停电的面积降到最低,此乃坚韧品质;2)自监。目前在线监测技术发展已经相当成熟,而且成为了一个主流。在线实时的监测是自愈能力的一个基础,我们只有对系统实时的观察,才可以有效地防止大事故的发生,因此,我们期待智能电网应该是具有自我事故诊断,并且能实时监测系统状态的能力;3)兼容。新技术的发展要在经典技术中产生,如果一项新的技术普及需要把已有的设施设备全部摧毁,那么这样可能会造成很大的经济损失,因此,我们期待的智能电网应该是具有很强的兼容能力,能够实现与负荷的多元化接合;4)高度集成。我们知道,目前的变压器、断路器等重要的电气设备,由于其体型庞大,材料花费大,导致了价格高昂,不利于电力系统的发展,另外,体型庞大导致的事故危险系数也会增加,因此我们期待智能电网应该是高度集成的;5)经济。电网发展除了受到地理环境的影响外,最重要就是受到经济水平的影响,比如说我们提高可靠性,如果不考虑经济问题,那么我们完全可以设计多回路,可以使用更为高质量的材料。但是,我们知道电力是一个市场经济的问题,需要我们在成本与效益之间达到平衡,因此我们的智能电网应该是具有良好的经济性能的。

3发展

上面已经阐述了智能电网的重要性及相关的情况,下面来谈一下我国目前的智能电网建设发展及与欧洲智能电网发展的异同。

我国智能电网建设虽然已经放到了政府工作议程上,但成果还是不尽如人意。目前在国家电网已经开始试验智能电网新技术,而这里面需要我们自己的自主技术,我们要选择一条适合本国的发展技术才能有所进一步发展的空间。如果仅仅用美国及欧洲的城市智能电网技术,那么很可能就走上了一条无果之路。历史表明,我们只有借鉴国外技术,然后加以自主的研究,才有可能研究出属于自己的技术成果,如中国移动的3G技术,尽管目前还不是很成熟,但已经取得了明显的成效。我相信,不久的将来,就如西宁这样偏远的地方,都将会注入智能电网的光辉[1]。

对比起欧洲的智能电网,由于欧洲的基础设施充足,加上起步较早,目前已经取得了一些比较重要的成果。总的来说,他们目前主要在双向连接技术、iCt输电网应用技术、输电网能效技术上取得了重大突破,我们都可以借鉴其的方向,探索出自己的道路。当然,光只有技术的口号是空洞的,我们需要的是大量的经济资金的投入,需要的是我们全体工作人员的共同努力。在此,我认为要做到三点:1)经济投入。我们知道,一门新技术的诞生和经济是分不开的,由于电力涉及的专业知识水平之高,设备试验之频繁,因此国家需要大力扶持智能电网的建设;2)科研队伍。人才是新技术的血液,是铸造新技术的灵魂。我们在选拔科研人才上需要选择一些涉及多个交叉领域的人才,也需要一些电力方面的专才,这样才有利于发展智能电网;3)企业管理。我们知道,智能电网其中一个方面就是最优的控制,那么这些都需要我们在企业管理上着力,力求把最优方案写成代码,便于智能化的管理。

4应用

上文中已经指出智能电网应用非常广泛,现在着重指出其两个与民生最为贴近的应用。智能电网深入小区。通过智能电网,电力消费者可以在家里对电能进行统一的管理和监测。双向通信技术为用户提供了企业到用户之间的互动,不仅让用户用电用得放心,还可以为用户提供诸如电子医疗、社区活动等诸多信息。

电动汽车充电。电能号称最为清洁的能源,目前电能应用于交通工具已经成为了一种必然,然而,电动汽车充电问题仍然是目前的一个重大的问题,主要是安全性还有充电时间的问题。而我们的智能电网,通过智能分析,了解人群及车辆等情况,做出统一的充电分配设置,让车主可以随时知道充电位置及目前拥挤情况,同时智能化地做出选择充电判断,这不仅使得充电效率高,还解决了车主无电的后顾之忧。

5结论

本文对智能电网进行了初步的介绍以及讨论,由于我国智能电网建设技术还在完善中,电网智能化显得非常迫切,本文适合广大电力工作者以及电力学习者参考学习,对普及智能电网有重要的意义。

智能电网当前发展方向篇8

 

论文首先分析了智能配用电通信网建设面临的问题,明确智能配用电通信网组网技术研究的重要性;随后,介绍了智能配用电通信网的定义、网络模型和体系结构;

 

最后,在分析的基础上,对智能配用电网的特殊应用场景与组网技术进行了深入研究,包括光纤和epon/Gpon技术、电力线载波通信(pLC)技术、GpRS/CDma/3G公网无线技术等。论文的研究成果,能够为大规模智能配用电通信网建设,提供有力的理论指导。

 

1引言

 

智能电网是当今世界电力系统发展变革的方向,它包括发、输、变、配、用和调度等各环节,应用新型控制技术、信息技术和管理技术,实现信息的智能交流。

 

目前,我国智能电网建设工作已经全面展开,随着智能电网技术的不断发展,智能电网的业务应用系统也逐步发展和完善,对电力通信网传输带宽和可靠性等方面提出了更高的要求和挑战。配用电通信网是电力通信网络平台的重要组成部分,是电力骨干通信网的向下延伸。

 

智能配用电通信网应具备较高的带宽和传输速率,以保障海量数据通信的双向、及时、安全、可靠传输,而无论采用何种通信技术,均有其优点和缺点。因此,智能配用电通信网并不适合用单一的通信技术组网。

 

此外,配用电网络是电网系统中规模最小、数量最多的末梢网络,但它是一个多节点、多分支、多交叉的复杂结构,这样的一个点数繁多、分布无规律的复杂网络特征,使得现有的配用电通信网大多为各地各部门根据实际需要分散建设,缺乏统一的网络规划。技术体制和建设标准各地相差甚大,电力通信基础资源不能得到有效利用。因此,智能配用电网组网技术研究的理论意义和应用价值日益凸显,成为一个重要的研究热点。

 

2智能配用电通信网定义及其网络模型

 

智能配用电通信网是电力骨干通信网的向下延伸,是骨干网的接入层网络,向下覆盖到智能配电网各级站点、用户智能电表及室内通信终端、电动汽车充电站和分布式能源站点等相关设备,设备数目繁多,种类多样,且基本都处于中低压运营环境下。

 

由于设备有各自的用途,承担的功能和业务种类繁多,对通信质量和通信方式的要求也不尽相同。因此,智能配用电通信网是一个适用于不止一种通信技术和通信手段的通信网络,并且每一种技术都根据其技术特点有其相应承担的业务和适用场景。智能配用电通信网是一个多种技术并存的复杂的通信网络。

 

综合智能配用电通信的需求预测、信息流量实时性与安全性的分析与计算,智能配用电通信网以配网末端边界和用户智能电表为分界点,分为配电通信网、用户接入网和用户室内网三个层次。

 

配电通信网络范围主要覆盖配电网开关站、配电室、环网柜、柱上开关、公用配电变压器、分布式能源站点、配电线路等的通信网络,并向下延伸用于接入或汇聚用户接入网和用户室内网的业务,主要承担配电自动化以及用电信息采集的远程通信等业务。

 

用电接入网络范围主要覆盖智能用电公变出口至用户智能电表、电动汽车充电站、分布式能源站点等的通信网络,并向下延伸用于接入用户室内网,主要承担用电信息采集、双向互动用电、智能家居、增值业务等。

 

用户室内网范围为用户室内的通信网络,连接各种未来智能家居适用的智能终端设备,诸如家庭网关、智能交互机顶盒、ip电话、智能家电、智能家庭安全防护、智能家庭水气表抄手等等,用于实现双向互动用电服务、智能家电控制及增值业务服务等一系列智能家居通信的通信网络。

 

3智能配用电通信网络架构

 

目前,配用电通信网承载的主要业务是配电自动化业务、用电信息采集系统业务和智能用电业务,从业务角度,配电自动化系统通信网络分为骨干通信网络和接入层通信网络,其中骨干通信网络实现配电主站到配电子站间的通信,对应了图2中的电力通信光纤骨干网;接入层通信网络主要实现配电子站到配电终端之间的通信,对应于图2中的配电通信网;

 

用电信息采集系统的通信网络分为远程通信网络和本地通信网络。其中远程通信网络实现用电主站和集中器之间的通信,对应于电力骨干光纤通信网和配电通信网。本地通信网络实现集中器和采集器及表计之间的通信,对应于用户接入网。智能用电业务则依靠智能电表和各个家庭智能用电终端之间的通信来实现。

 

4特殊应用场景与组网技术分析

 

为了深入分析智能配用电通信网组网技术的特点,本文在特定的应用场景下分析相对应的技术。

 

4.1epon适用场景组网分析

 

基于前面提到的epon技术特点和智能电网的建设需求和目标,未来的智能电网通信网的架设,光纤通信将是主要通信方式。采用光纤通信方式,对于配电通信网建设可铺设oppC光缆,对用户接入网的建设,根据其双向互动、智能家居、增值业务等特点,可采用pFttH光纤专网通信技术,保障其信道带宽、实时性、安全性以及可靠性。

 

智能小区用户室内网通信建设方式可采用以太网无源光网络(epon)技术,在用户室内配置onU终端,用户智能交互终端、智能机顶盒、ip电话、电脑、智能家电等设备通过以太网借口和onU终端互联。实现语音、数据、有线电视、视频等业务的信号接入,满足智能家居和智能小区建设的要求。

 

智能电网骨干通信网建设将在很大程度上采用光纤通信,因此采用光缆来铺设智能配用电通信网具有先天优势,epon技术的高带宽、安全性和可靠性方面的优势,将使其在经济条件满足的情况下成为智能配用电通信网接入的首选技术。

 

在经济发达的沿海地区和大中型城市中,可统一采用光纤和epon技术来建设智能配用电网络,特别是在新建小区中,不需要重新布线,一次性敷设就可完成,采用epon技术更加符合智能配用电网络的业务和用户对智能配用电通信网络的越来越高标准的需求,适应智能电网的发展,为实现智能城市和智能家居做更好的准备。

 

4.2电力线通信适用场景组网分析

 

由于智能配用电网络是中低压电网,需要连接大量的用电设备,这给智能配用电通信网的建设带来了极大的困难。电力线载波通信(pLC)是一种现在比较成熟的技术,是电力系统的特有的通信方式,它利用电力线缆作为传输媒质,通过载波传输语音和数据信号的通信方式,使其不需要另外架设通信线路,这种特点,使其在智能配用电通信网络建设中仍然有很高的应用价值。

 

在配电通信网建设中可采用中压pLC通信,承载用电配变和调度信息的通信,在用户接入网建设中可采用宽带载波,为配用电网络自动化系统和集中自动抄表系统提供数据传输的通道。

 

在用户室内网建设中,电力猫和智能电表互联,ip电话、电脑、智能交互机顶盒等对带宽和数据速率要求较高的设备通过宽带载波和电力猫、智能交互终端互联;智能洗衣机、智能空调、智能热水机等需要传输控制信息的智能家电设备可通过窄带载波与智能交互终端互联:实现用户室内网络的组建和信息传输。

 

电力线载波通信建设智能配用电通信网无需重新布线,建设经济快捷方便,因而使用范围极广,在现在配用电通信网应用中依然是主流方案,但是由于其自身存在的技术缺陷,在未来智能电网通信网的建设中,它将起到一个辅助和补充的作用。

 

4.3GpRS/CDma/3G等无线技术适用场景组网分析

 

GpRS/CDma/3G等公网无线技术在通信网络组建上面的优势非常明显,它通信方面的各种技术成熟度非常高,商业运作模式也非常成熟,这使其在建设通信网络是无需重新布线,预算、仿真、设备和商家支持方面都非常成熟,具有一套非常完整和齐全的产业链和网络建设方案。

 

鉴于公网无线技术的优势,在智能配电用通信网络建设中必然有其用武之地,在智能配用通信网、用户接入网中均能适用,把配用电通信网配变、接入各个环节和设备用无线通信的方式连接起来,进行通信。在用户室内网络建设中,可采用微功率无线技术,也可采用pLC技术。

 

适用GpRS/CDma/3G等公网无线通信技术建设只能配用电通信网络建设成本很低,但是需要每年向公网运营商租用带宽,使用成本较高,而且由于配用电数据信息对数据的保密性要求较公网数据信息高,可靠性要求难以满足电力系统信息传输的要求,信息通过公网接入电力专网时应采取必要的安全措施,因此实际建设配用电通信网络中,应该以实际需要为准。决定是否采用无线公网技术以及在何处适用无线公网技术来组网。

 

5结束语

 

当前有多种组网方式可以用来搭建智能配用电通信网。但是需要针对各自的场景采用合适的组网方式。

 

光纤和epon、Gpon技术建设智能配用电通信网,建设成本高、建设周期长,需要大量的光缆敷设和配套的设备建设,花费大,但是技术明显具有优势,在不考虑建设成本的情况下,一旦建成,将能满足智能配用电通信网的各种业务通信需求,满足未来智能电网的发展和需要,并且具有非常好的适应性和可扩展性。从长远角度来看,采用光纤和epon、Gpon技术建设智能配用电通信网价值巨大,应当首先选择。

 

电力线载波通信(pLC)技术建设智能配用电通信网,无需重新铺设线路、建设周期短、经济成本具有明显的优势,但其在信号衰减和带宽等方面的技术缺陷,导致其并不能完全符合智能配用电通信网的要求,特别是双向互动业务和语音、视频等增值业务的不断出现,对智能配用电通信网带宽、速率等指标提出了更高的要求。

 

电力线载波通信(pLC)技术在目前的智能配用电通信网建设中依然应用范围很广。可作为光纤通信的主要辅助手段,并且一旦解决其技术问题之后,依然大有可为。

 

GpRS/CDma/3G等公网无线技术建设周期短、成本低,但是后期运营成本较高,并且一旦接人大量的用户,通信质量并不能够得到保证,与智能配用电通信的特点在根本上有着一定矛盾,但在一定范围内。其仍然有很高的应用价值,可以根据实际情况选择使用。

 

tD-Lte、wimaX等技术作为无线专网来建设智能配用电通信网可靠性较高。通信量较大,具有很高的应用价值,但是其网络规范、标准体系上还不够完整,频率的使用上也有一定的问题。但是发展电力无线专网是解决电力通信的一大关键,特别是在一些地区,光纤通信和电力线载波通信等有线信道力有不逮的情况下,电力通信必须依靠无线方式解决。电力无线专网通信将在智能配用电通信网建设中占有相当的比例。

 

通过以上各种技术适用场景组网分析,综合技术特点、经济成本和建设周期等因素,再结合智能电网的发展前景和要求,智能配用电通信网建设应当以光纤通信技术为主,以电力线载波通信和无线通信技术作为补充的方式进行。

智能电网当前发展方向篇9

总而言之,现代电力电子技术的发展是从低频技术到高频技术处理问题为主的,从传统电力电子技术向现代电力电子技术方向发展。当下,电力电子技术电力电子技术成为环保、节能、全自动化、智能化、机电一体化的基础,正向着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的方向发展。

2电力电子技术对电力系统的重要作用

电力系统由输配电路器、发电设备和伏在用电设备三大部分组成。电力系统是历史上逐步扩建,直到联网之后才发展起来的,是一个地域分布广、设备众多、运行参数相互影响且瞬变很快的大系统,其对于安全、经济、高效、优质的运行具有重大意义。随着电力电子技术的发展,电力电子设备已经着手进入电力系统,并为解决电能控制提供了技术手段。据不完全估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能不得不经过一次或者更多的电子变流装置的处理。电力系统在面向社会现代化的进程中,电力电子技术就是关键技术之一。可以不放厥词地说,如果脱离了电力电子技术,电力系统在如今的成就将不会如此。

3电力技术在电力系统中的应用

3.1电力系统的智能控制

电力系统的控制应用与研究在先前的40多年内,大体上可分为三个阶段:以传递函数的单输入、单输出基础的控制阶段;以线性最优控制、非线性控制及多台电脑机器系统协调的控制阶段;智能性的控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段,基本上是用来解决和处理那些用传统方法难以解决和解释的复杂系统的控制问题;特别是用于具有强非线性、模型不确定性、需要很强适应性的复杂系统。所以说,智能控制在电力系统工程某些应用方面的前景与路线非常广阔,在对其进行应用时,要由某些人工设置好的神经网络加以协调和控制。

3.2柔流输电系统

在输电系统一些特别重要的地方,采用电力装置对输电系统的主要参数(如相位差、电压、电抗、感抗等)进行调整控制,使输电更加可靠、更加精确,能具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将微机处理技术、电力电子技术、控制技术等高新技术,应用于高压输电系统,以提高系统可控性、运行性、可靠性能和电能质量,而且可获取大量节电效益的新型综合技术。

4基于电力电子技术的智能电网在电力系统中的发展和应用

4.1前景

对于电力行业,智能电网是未来的大势所趋,可再生能源是推动传统电网向智能电网转型的重要原动力。传统的集中式、大容量、可计划的发电方式正在受到清洁化、不稳定、灵活可调节、分布式的发电方式冲击。以前的结构是电厂尽可能集中、大容量。这种集中式大容量的电厂发出来的电,通过电网输配电送到千家万户使用,它是单向的。而现在随着风电、光伏等可再生能源的兴起,对电网的稳定性、可调性提高了要求。但可再生能源由于具有清洁、靠近用户侧的优势,未来前景广阔,如何解决其先天的不稳定劣势,这就需要可再生能源发电变得更加智能,比如通过信息化、it的技术、大数据分析等实现预测功能。因此,可再生能源是推动传统电网向智能电网迁移的重要原动力之一。一旦实现了向智能电网的转型,电价就可以根据未来的天气做出调整,人们的很多生活方式都会受到影响。智能电网影响的是整个产业链,无论是发电端,还是输配电环节,一直到最终的售电用电环节都会有深刻的变化。

4.2实现的手段

要让能源变得更加智慧,自然少不了it技术的帮助。电力和it,也就是信息系统深度融合到一起。以前的it技术对电网来说是起支撑作用,但到了智能电网阶段,it是真正实现智能电网的驱动力,是深度融合的,不可分割的。it的信息系统技术架构对整个智能电网的构成是基础性的,这对我们来讲是个很大的机会。更美好的智能电网,是一个将用户、电力、设备紧密联接在一起的电网,是一个无时不在、无瓦不用的全联接电网。而这种美好图景,未来将与移动化、大数据、云计算、物联网等新概念结合在一起,巨大的革新需要众多企业参与其中。

5结束语

智能电网当前发展方向篇10

【关键词】配网建设;智能化;信息化

1.序言

从目前国内智能化电网的发展规划来看,配网智能化将是整个智能化电网建设中不可或缺的一个重要组成部分。如果说智能化电网的建设核心在于特高压输变电技术,在于智能化调度,那么,配网智能化建设的最大作用就在于为电网终端用户的服务,在于为核心电网和调度智能化提供最基本的供电分析数据,在于分布式能源的有效接入。

2.何谓智能化配网

配网智能化要不要建设?回答应该是肯定的。从目前国家电网公司智能化电网建设中远期规划来看,近期建设重点是特高压和区域电网调度智能化,输电网智能化和配网智能化将在中后期展开。但是,这并不表明配网智能化建设就可以放缓步伐,恰恰相反,智能化配网需及早着手,因为智能化配网建设需要一个相当长的时期。

当前,应提高对配网智能化建设重要性的认识,要从科学发展配网的高度上来认识配网智能化建设的重要性和必要性。国家电网公司提出的“两个转变”就是要求各级供电企业从坚持科学发展上来认识智能化配网建设的重要性。

如何建设配网智能化?虽然目前并没有一个明确的答案。但从我国配网直接服务于用户的现状来说,智能化配网建设的重点无外乎在于保证不间断可靠供电,向用户提供优质电能和优质服务及配网事故的自动隔离这几个方面。不间断可靠供电:应该说是配网智能化的终极目标,也是配网经济效益之基础。

提供优质电能:提供合格优质电能是配网服务用户的主要指标。提供优质服务:是供电企业的基本社会服务责任。

配网事故自动隔离:尽可能降低自然灾害、外力事故对配网稳定的影响。那么,建设智能化配网如何实现这些目标和要求?重点需要解决的是配网建设的硬件和运行管理中的软件两个部分。

硬件:包括输变电自动化设施,城镇配电的环网工程和农村配网的手拉手工程,变电的n-1工程,以及与之相匹配的信息采集和传输设施。

软件:需要一个涵盖配网实时数据分析和预警系统。其实,国家电网公司推出的SG186工程系统,已经涵盖了这些软件系统。

3.建设难点所在

我国农村电网虽然经过“两改一同价”改造及近年推出的电气化县建设,但要按智能化配网要求的那样,做到不间断供电和提供优质电能的路还很长。从全国来看户户通电工程尚在建设之中,而沿海经济较发达地区,前些年受电源性缺电和经济快速增长的双重压力,配网建设跟不上经济发展对用电需求现象十分普遍,农村电气化工程的重点还是以解决低电压和网络“瓶颈”为主。因此,想在短时期内实现配网智能化不太现实。

农村配网不间断供电因受地理条件和用电负荷限制,从目前我国国情来说村村都实现多电源供电也是不可能的。由于农村配网分布点多面广线长,数据的采集相比高等级输变电系统繁杂得多,无论是防御自然灾害和抗击外力事故,在技术设计标准上根本不能同特高压或超高压输变电系统相比。因此,事实上配网智能化建设的难度和投入之大均不能小视。

当然,随着近年来配网高科技产品的不断推出和应用,已为今后的智能化配网建设在硬件设施上打下了部分基础。目前,这些高新配电技术设施因没有配套的管理系统而闲置的现象也是不得已而为之。其实,智能化配网建设可以因地而异,无论是硬件还是软件,只要有条件就上,有部分条件的部分先上。在我国区域经济差异大的情况下不失是一种明智选择。

4.智能化配网的基础在信息化

国家电网公司提出SG186工程建设以来,各地供电企业的调度自动化开发和应用已在全面实施,SiG配网管理系统的建设和应用,为提高配网稳定性、增加效益已在发挥着巨大作用。然而,这些系统的开发和应用仅仅是智能化配网建设的一部分,离真正的配网智能化要求还有相当长的距离。随着高新科技的不断推出和在配网中大量应用,如何相互协调和最大效能发挥高新科技辅助作用,将是今后需要解决的主要问题。

智能化配网的基础在于配网信息化,而配网信息化的基础则在于配网建设和管理的基本数据的准确性。为此,江苏省赣榆供电局近年来针对电网新一轮建设高潮,根据国家电网公司建设坚强电网的要求,以实现“两个转变”为指导,结合信息化建设需要,重视和强化了配网的基础信息管理。从“两改一同价”那时起,公司已要求所有新建配网数据必须输入准确,新建配网工程全部实现了信息化管理。

事实上新建配网信息化管理系统并不难,难的是原有配网数据采集的准确及常态运行管理信息采集。为此,公司在配网日常运行管理中提出了“健康配网”的管理理念,做到既重建又重管。在新建项目上实施“统一设计、统一标准、统一工艺、统一验收”的“四统一”管理制度,不仅为这些项目今后增容发展打下了基础,同时也为抵御抗击台风、冰雪等自然灾害在技术上做好了保障。

5.实现路径在于管理创新

随着电网的日益强大,管理人手不足是各县供电企业面临的一个共同问题,“创新管理向科技要效益”是近年来供电系统内流行的一句时髦口号。如何创新管理?如何向科技要效益并不是一句简单的口号,需要根据各地配网的实际情况来开展。创新配网运行管理,实施管理信息化是解决管理人手不足的一条捷径。

智能化配网建设当前需要注意的问题是切忌“病急乱投医”。目前,我国的配网自动化覆盖范围不足9%,大部分配网自动化设备处于闲置状态。国家电网公司提出的智能化电网建设是科学发展电网实践的一项终极目标,也是史无前例的一项电网输配技术革命,配网智能化建设作为整个智能化电网的组成部分,其规划和建设必须是一个系列化和逐步实施的过程,各地供电企业的配网智能化建设也势必依循和遵守这一系列的游戏规则。在现有配网信息化建设时,各自为政盲目开发各种管理软件,今后势必会涉及与整体系列技术衔接的问题,因此,国家电网公司SG186工程蓝本是配网智能化开发建设的基础,过多地各自开发或将可能会形成巨大的资源浪费。

6.结束语

“安全、稳定、可靠供电”是服务经济发展进程中供电企业最基本的社会责任,也是智能化配网建设的最终目的。国家电网公司“努力超越,追求卓越”的企业精神,为奉化供电局在迈向智能化配网建设上指明了今后努力的方向,将在实践电网科学发展继续加快电网建设的同时,不断创新电网运行管理模式,不断提高电网供电可靠性,以“一强三优”作为企业管理文化一个永恒的追求目标,不断探索和积累智能化配网建设的经验。

参考文献

[1]刘振亚.智能电网技术[m].北京:中国电力出版社.