摘要:由于通信技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,電力通信網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始在智能電網(wǎng)中顯現(xiàn)出重要的應(yīng)用價(jià)值,其快速發(fā)展將不斷提高電網(wǎng)的智能化水平。本文就智能電網(wǎng)在電力通信中的地位和電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用兩個(gè)方向進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探究。得出在智能電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中離不開(kāi)電力信息通信網(wǎng)絡(luò),隨著5G和人工智能的到來(lái),信號(hào)傳輸與數(shù)據(jù)分析技術(shù)將持續(xù)推動(dòng)智能電網(wǎng)的應(yīng)用水平。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);電力信息;通信網(wǎng)絡(luò)
引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能的踴躍奮起,國(guó)家電網(wǎng)越來(lái)越受到政府的重視,智能電網(wǎng)在電網(wǎng)建設(shè)中的地位日益高升。通信技術(shù)的日益成熟,5G網(wǎng)絡(luò)即將到來(lái),更是推動(dòng)著國(guó)家智能電網(wǎng)的發(fā)展。本文系統(tǒng)地研究了智能電網(wǎng)通信技術(shù)的必要性以及應(yīng)用。智能電網(wǎng)可以定義為一個(gè)電力系統(tǒng),它在整個(gè)能源系統(tǒng)范圍內(nèi),從發(fā)電到用電的終點(diǎn),以綜合的方式使用信息、雙向安全通信技術(shù)和計(jì)算智能。通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中起著至關(guān)重要的作用,因?yàn)檫@個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的智能是建立在整個(gè)電網(wǎng)的信息交換基礎(chǔ)上的。
1 電力通信網(wǎng)絡(luò)概述
電力通信網(wǎng)絡(luò)主要作用在于保證電力系統(tǒng)的安全。電力通信系統(tǒng)作為一種專業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò),是獨(dú)一無(wú)二,無(wú)可替代的,主要功能在于為供電營(yíng)業(yè)站所和下屬變電所等各個(gè)電力部門實(shí)時(shí)運(yùn)輸信息,進(jìn)行信息交換和傳輸。
事實(shí)上,近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了巨大進(jìn)步,另外,人工智能技術(shù)的崛起,電力通信網(wǎng)絡(luò)中的一些運(yùn)行技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要進(jìn)一步完善,例如可以將移動(dòng)代理投入電力通信系統(tǒng)中,基本實(shí)現(xiàn)提高電力通信網(wǎng)絡(luò)分布管理的質(zhì)量,降低網(wǎng)絡(luò)信息的通訊量;同時(shí),可以將計(jì)算管理能力植入通信設(shè)備芯片中,極大的改善了網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量問(wèn)題等。
總之,電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)和電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位,給我們的生活帶來(lái)了很大的便捷。
2 智能電網(wǎng)概述
智能電網(wǎng)通常部署在相當(dāng)大的地理區(qū)域。因此,智能電網(wǎng)的通信基礎(chǔ)設(shè)施必須覆蓋整個(gè)區(qū)域,以連接一組大型節(jié)點(diǎn)。設(shè)想通信基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)多層結(jié)構(gòu)以此擴(kuò)展到整個(gè)智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)不僅僅受限于保證電力的安全,還為家庭、商業(yè)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域提供高品質(zhì)的電力,同時(shí)智能電網(wǎng)涉及技術(shù)面較廣。尤其是,家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(HANS)與各種智能設(shè)備(儀表、傳感器、執(zhí)行器)通信,以提供能效管理和需求響應(yīng)。鄰域網(wǎng)絡(luò)(NAN)將多個(gè)HAN連接到本地接入點(diǎn)。廣域網(wǎng)在NAN和公用系統(tǒng)之間提供通信鏈路,以傳輸信息。通信網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)提供了智能電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的潛力。另一方面,智能電網(wǎng)通信體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也面臨許多挑戰(zhàn),如能源服務(wù)、互操作性、巨大的數(shù)據(jù)量、高度變化的流量、服務(wù)質(zhì)量(QoS)和安全性。
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)采用傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)技術(shù)的端到端集成。智能電網(wǎng)的主要部件是傳感器由分布式節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò),這些節(jié)點(diǎn)相互之間以及與基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行交互,以獲取、處理、傳輸并提供從物理世界中提取的信息,
配電管理系統(tǒng)(DMS)是分析、控制和向公用事業(yè)提供足夠有用的信息所必需的。傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是傳感器網(wǎng)絡(luò)和后端系統(tǒng)之間的橋梁。因此,它提供了與其他傳感器節(jié)點(diǎn)的必要接口以及與現(xiàn)有ICT基礎(chǔ)設(shè)施的接口。
總之,智能電網(wǎng)緊緊聯(lián)系著生活,在生活中起著舉無(wú)輕重的地位,合理的協(xié)調(diào)使用智能電網(wǎng),是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
3 電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
在當(dāng)前社會(huì)中,電力信息通信和智能電網(wǎng)已經(jīng)相輔相成,電力信息通信技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要通訊工具,而智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要電力信息技術(shù)的極力配合。下面主要從電力通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)電領(lǐng)域、輸電領(lǐng)域和用電領(lǐng)域三個(gè)領(lǐng)域詳細(xì)介紹。
1)發(fā)電領(lǐng)域
發(fā)電是智能電網(wǎng)第一步,在發(fā)電過(guò)程中,需要實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)部情況,包括實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電站的水情和庫(kù)容。由于國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)可再生能源在利用,因此在發(fā)電站實(shí)現(xiàn)可再生能源在利用是尤其重要的,為了實(shí)現(xiàn)這一舉措,需要電力信息網(wǎng)絡(luò)的配合,電力信息網(wǎng)絡(luò)可以及時(shí)傳輸和反饋智能電網(wǎng)在發(fā)電過(guò)程中的產(chǎn)生的技術(shù)參數(shù),提高發(fā)電效率。
2)輸電領(lǐng)域
輸電領(lǐng)域是繼發(fā)電領(lǐng)域的第二步,也是關(guān)鍵一步,輸電領(lǐng)域涉及到電力是否準(zhǔn)確無(wú)誤的傳送于用電客戶中。輸電過(guò)程中需要及時(shí)關(guān)注電力輸送能力及線路狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)電力輸送過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò),需要及時(shí)反饋和維修,電力信息通信技術(shù)在監(jiān)控輸電過(guò)程中發(fā)揮的重要作用,通過(guò)電力信息通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控輸電線路和輸電能力,可以提高輸電效率和輸電的安全性。
3)用電領(lǐng)域
用電領(lǐng)域是電網(wǎng)的終極目標(biāo),智能電網(wǎng)主要的電力傳輸終端對(duì)象是電力客戶,電力客戶對(duì)用電的需求形式多樣化并且在用電過(guò)程中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息,大量的數(shù)據(jù)信息如果不及時(shí)處理將會(huì)造成智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)丟失,不利于電網(wǎng)的發(fā)展。實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類成為用電領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理的重要一部分,通過(guò)將電力信息系統(tǒng)應(yīng)用于電網(wǎng)中,可以有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理數(shù)據(jù),同時(shí)也便于電力客戶和智能電網(wǎng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)更好的發(fā)展。
4 總結(jié)
智能電網(wǎng)是一個(gè)能夠智能地整合所有用戶行為的電力網(wǎng)絡(luò)與之相連,以便有效地提供可持續(xù),經(jīng)濟(jì)和安全的電力供應(yīng)。在電網(wǎng)的不同部分,應(yīng)用不同的通信技術(shù)來(lái)滿足獨(dú)特的具體要求。在電力傳輸段中,采用電力線或光纜上的有線通信來(lái)確保主線的魯棒性。但是,在直接向終端用戶提供電力的配電部分中,應(yīng)考慮有線和無(wú)線通信。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)終端設(shè)備的成本有效且靈活的控制和監(jiān)視,必須將電力的有效調(diào)度以及分布式能源與電網(wǎng),無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)功能的動(dòng)態(tài)集成嵌入到各種電氣設(shè)備中。各種電氣設(shè)備之間的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)能力是推動(dòng)評(píng)估的關(guān)鍵技術(shù)之一常規(guī)配電網(wǎng)成智能電網(wǎng)。隨著人工智能和5G技術(shù)的到來(lái),智能電網(wǎng)更是離不開(kāi)電力信息通信技術(shù),通過(guò)不斷電力信息通信技術(shù)可以更好的促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:劉建(1983-),男,河北石家莊人,???,通信工程專業(yè),項(xiàng)目經(jīng)理,身份證號(hào):1301331983****335X。