【摘 要】智能電網(wǎng)在建設(shè)運(yùn)行過程當(dāng)中所表現(xiàn)出的可觀測特性、可控制特性、自適應(yīng)特性以及自愈性特性都離不開信息及通信技術(shù)所提供的支持與保障。那么,在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,智能電網(wǎng)中的信息及通信技術(shù)主要體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面?現(xiàn)階段國內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)通信存在哪幾個(gè)方面的問題?智能電網(wǎng)的信息安全應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)建與完善呢?筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),就這一問題談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 信息與通信技術(shù)
智能電網(wǎng),顧名思義,就是將電網(wǎng)智能化,利用先進(jìn)的技術(shù)和控制方法使電網(wǎng)更加安全可靠,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)邁向現(xiàn)代化的標(biāo)志,它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,滿足用戶需求,進(jìn)一步提高供電質(zhì)量。智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)的必然發(fā)展趨勢,它結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù),尤其是信息及通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐核心,為其發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也是最為關(guān)鍵的因素。對于智能電網(wǎng)來說,通信和信息技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ),是其核心技術(shù)之一。智能電網(wǎng)信息流包括4個(gè)層次:數(shù)據(jù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)存儲管理層、通信網(wǎng)架層和電網(wǎng)設(shè)備層。
一、智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)層次模型分析
從理論上來說,智能電網(wǎng)信息流系統(tǒng)中的層次模型包括了電網(wǎng)設(shè)備層、通信網(wǎng)架層、數(shù)據(jù)儲存及管理層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層這四個(gè)方面。以上四個(gè)層次在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程當(dāng)中所形成的信息支撐體系已成為維系整個(gè)智能電網(wǎng)信息高速且穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最關(guān)鍵載體。簡單來說,層次模型當(dāng)中的信息支撐體系能夠借助對電網(wǎng)基礎(chǔ)信息的集成與整合來是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)所傳遞信息在縱向及橫向方面的聯(lián)通。各個(gè)層次結(jié)構(gòu)在整個(gè)層次模型中所出的地位不同,其所發(fā)揮的作用也有所不同:①對于電網(wǎng)設(shè)備層而言,其主要包括在整個(gè)智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程當(dāng)中各種需要信息傳輸及交換的設(shè)備、元件;②對于通信網(wǎng)架層而言,其能夠在通信網(wǎng)絡(luò)的作用之下將處于上一層級(電網(wǎng)設(shè)備層)中的各類設(shè)備元件連接為一個(gè)整體。其所表現(xiàn)出的網(wǎng)絡(luò)方式有著以維護(hù)以及易操作的特性,且有效網(wǎng)絡(luò)能夠與無線網(wǎng)絡(luò)及公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有效配合,在確保網(wǎng)絡(luò)信息傳輸通道穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)輔以整個(gè)通信網(wǎng)架層一定的安全保護(hù)策略;③對于數(shù)據(jù)儲存管理層而言,智能電網(wǎng)在整個(gè)運(yùn)行過程當(dāng)中所累積的各類信息數(shù)據(jù)將以分類分區(qū)的方式存放在這一層級當(dāng)中。在終端操作用戶有所需要的情況下,以事件驅(qū)動(dòng)或是消息總線的方式對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問,較傳統(tǒng)意義上的檢索方式更為簡單與快捷;④對于數(shù)據(jù)應(yīng)用層而言,其能夠自動(dòng)接收來自數(shù)據(jù)儲存管理層所傳遞的相關(guān),實(shí)現(xiàn)圍繞智能電網(wǎng)這一中心的信息數(shù)據(jù)高級分析及控制。
二、智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系分析
我們知道:在整個(gè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行發(fā)展過程當(dāng)中,其所涉及到的電網(wǎng)設(shè)備及元件種類眾多且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加之大部分電網(wǎng)設(shè)備存在跨地域運(yùn)行的特性,為確保各類型電網(wǎng)設(shè)備均能夠在智能電網(wǎng)這一整體中得到有效且合理的利用,一套健全且完善的信息及通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的制定與實(shí)施就顯得尤為關(guān)鍵。那么,何種標(biāo)準(zhǔn)體系才稱得上是智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系呢?其關(guān)鍵在于將智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程當(dāng)中所涉及到的包括發(fā)電、輸電、配電、用電以及信息安全在內(nèi)的多個(gè)環(huán)節(jié)步驟納入其中。目前應(yīng)用比較廣泛且認(rèn)可程度比較高的標(biāo)準(zhǔn)體系有IEEE1588、ICE62351標(biāo)準(zhǔn)。首先,對于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)體系而言,其最大的應(yīng)用優(yōu)勢在于整個(gè)智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)以納秒為單位的整個(gè)廣域互聯(lián)大電網(wǎng)時(shí)間的同步運(yùn)轉(zhuǎn)。換句話來說,整個(gè)智能電網(wǎng)當(dāng)中控制系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)化測量系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是高度一致的;其次,對于ICE62351標(biāo)準(zhǔn)體系而言,該套體系制定并實(shí)施的最根本目的在于以數(shù)據(jù)加密及數(shù)字簽名技術(shù)的引入為切入點(diǎn),以終端操作員身份認(rèn)證系統(tǒng)為直接途徑,確保整個(gè)智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程當(dāng)中不會存在任何形式的信道竊聽、攻擊以及篡改,進(jìn)而確保整個(gè)系統(tǒng)對控制以及保護(hù)動(dòng)作能夠做出及時(shí)且準(zhǔn)確的響應(yīng)。
三、智能電網(wǎng)信息及通信體系構(gòu)建分析
從本質(zhì)上來說,電力系統(tǒng)的運(yùn)行就是一個(gè)能量的傳遞過程。在這一過程當(dāng)中,發(fā)電、輸電、配電以及用電是最關(guān)鍵也是最基本的組成部分。在當(dāng)前技術(shù)條件支持之下,以調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)為代表的各種電力系統(tǒng)專用型通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在發(fā)電、輸電以及配電等環(huán)節(jié)得到了成功的覆蓋與應(yīng)用,用戶層在載波方式作用之下實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)量傳輸?shù)募夹g(shù)模式也得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。
我們知道,對于智能電網(wǎng)而言,其區(qū)別于傳統(tǒng)意義上電網(wǎng)運(yùn)行模式最關(guān)鍵的特性在于其作為電力電網(wǎng)系統(tǒng)的一種,能夠與電網(wǎng)系統(tǒng)終端操作用戶建立起良好的交互關(guān)系。以自動(dòng)抄表以及自動(dòng)測量為代表的多種智能表計(jì)標(biāo)志著將用戶側(cè)信息網(wǎng)關(guān)應(yīng)用于智能電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)中的技術(shù)已較為成熟。在這一背景作用下,從信息的利用角度對整個(gè)智能電網(wǎng)加以重構(gòu),我們可以認(rèn)識到:在智能電網(wǎng)系統(tǒng)化、集成化發(fā)展的推動(dòng)作用之下,有關(guān)智能電網(wǎng)的監(jiān)控模式正從基于局部信息的監(jiān)控方式逐步向著基于全局信息的監(jiān)控方式轉(zhuǎn)變。換句話來說,傳統(tǒng)信息監(jiān)控方式作用之下分散在各類型信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息將在綜合化數(shù)據(jù)平臺的支持之下得以系統(tǒng)集成,為不同業(yè)務(wù)關(guān)注終端操作用戶的信息數(shù)據(jù)應(yīng)用提供便捷。
四、結(jié)束語
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程日益完善,社會大眾持續(xù)增長的物質(zhì)文化與精神文化需求同時(shí)對新時(shí)期的電力電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)提出了更為全面與系統(tǒng)的發(fā)展要求。相關(guān)工作人員需要清醒的認(rèn)識到一個(gè)方面的問題:智能電網(wǎng)已成為整個(gè)電力電網(wǎng)技術(shù)的必然選擇與發(fā)展方向。而信息及通信技術(shù)作為新時(shí)期智能電網(wǎng)應(yīng)具備的核心技術(shù)之一,可以說是決定整個(gè)智能電網(wǎng)運(yùn)行建設(shè)及其發(fā)展速度的最關(guān)鍵因素。本文圍繞智能電網(wǎng)信息及通信技術(shù)的關(guān)鍵問題這一中心展開了簡要分析與說明,希望能夠今后相關(guān)研究及實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。
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