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智能电网中电力通信技术的应用挑战

智能电网中电力通信技术的应用挑战

智能电网中的通信技术

浅谈智能电网中的通信技术 智能电网是特高压取得突破后,国网公司在新的起点上推动国家电网科学发展水平的必然选择,建设统一坚强智能电网具有重要意义。智能电网的范畴很广,笔者在这里试图介绍下智能电网中可能运用的通信技术。 通信因其传输和感知功能被誉为电网的“神经系统”。在智能电网及其通信技术的见解中,国外各主流厂商可谓仁者见仁,智者见智。国际咨询商同时受聘于华东电网公司和安徽电力公司的埃森哲也提出了自己的观点。这里就来介绍下她对智能电网中通信技术的理解。 1、第二代互联网 目前的因特网协议是IPV4,它的下一个版本就是IPV6,这个新版协议就是第二代互联网的基础,可实现“产对产”连接,有庞大的地址数量,传输速度更快。如果说IPV4是“人机对话”,那么IPV6可以扩展到任何物间对话,如家用电器、传感器等。这个功能是比较强大的。 2、光纤以太网 以太网是众所周知局域网通信协议标准。以太网的传输介质主要是双绞线和光纤。一般主干通信网络都使用光纤,电力系统也是如此。光纤至少有两大优点是双绞线铜缆暂时不可比拟的。一是通信容量非常大,传输距离远;二是能抗电磁干扰能力强,信号串扰小,传输质量佳。 3、电力宽带

顾名思义实现电力宽带的目标就是用电力线来传输信息,而电力线通信(PLC)。PLC具有极大的便捷性,只要连接到房间内任何的插座上,就可立刻拥有4.5—45Mbps的高速网络接入。PLC利用GMSK (高斯最小频移键控、移动全球通的调制方式)和OFDM(正交频分复用)将用户数据进行调制,然后进行传输。目前国网信通下属的中电飞华公司已将电力宽带引入商用,推广到北京的一些小区中。 4、3G及4G无线通讯技术 3G对我们来说并不陌生,在国内三大运营商的鼎力支持下,3G 移动通信已如火如荼地发展起来。他的特点就是速度快、流量大,可以传输视频。无线通信中,OFDM,智能天线,MIMO(多进多出),LTE (长期演进项目)也被视为3G或4G的主流技术或标准。我觉得目前在应急通信上极有可能用上这些高速移动技术。全球排名靠前的国产设备商华为公司在这些技术储备上有一定优势。 5、新型无线网络技术 当今常见的无线网络有移动通信网,无线通信网(WiFi,Wimax)篮球网络, Adhoc网络(无中心自组织的多跳无线网络),还有较新的无线传输网络。无线传感器网络由一定数量的传感器节点,通过某种通信协议连接而成的网络体系。 在国内,中科院上海微系统所对次项技术的研究处于领先地位,并已开始参与一些国际标准的制定。 以上,便是笔者对埃森哲通信技术观点的简要介绍。可以看出,

智能电网电力信息通信技术的应用

智能电网电力信息通信技术的应用1引言 电力系统在发电、输电、配电等工作环节中会产生大量的数据 和信息,对于这些数据和信息,需要具备相关专业知识的工作人员 对它们进行归纳分类和整理。智能电网就应运而生,智能电网凭借 自身储存的数据库对产生的数据和信息进行整合。并得出目前电力 系统的运行状况,电力系统工作人员就可以根据得出的结论,针对 电力系统存在问题的地方进行改进和维修,从而确保了电力系统能 够安全、稳定、高效的运行。但智能电网的作用不仅于此,它不但 需要确保电力系统的安全运行,还要保证整个电力系统的经济效益。 2电力信息通信 在整个电力系统中包含着发电、输电、配电等许多工作环节, 这些工作环节有非常重的负载,并且还包含了很多的细节。为了尽 可能避免电力系统出现故障和安全隐患,确保电力系统还能够正常 稳定的运行,就需要对整个电力系统进行严密而精确的监测工作。 这个监测工作就需要借助通信系统来完成,确保电力系统能够稳定 的输出电力。因此,对于电力系统而言电力信息通信是不可或缺的 技术手段[1,2]。 3发展现状 20XX年以来,我们国家的科学技术水平进步非常迅速,传统使 用的同轴电缆以已经被光纤、无线等设备取代了,电力通信技术也 随之逐步完善。我国的智能电网步入了快速发展时期,在这一发展 时期中,各个不同部门间的联系越来越紧密。在传统的电力系统中,由于不同部门之间的缺乏必要的沟通,他们的联系不够紧密,就导 致针对电力系统中的一些问题无法及时地进行沟通和解决。但是,

随着智能电网的诞生,有效地解决了这一问题,也使得各项问题得 以快速有效地解决。目前,水力、火力、风力和新能源发电都是我 国常见的发电方式,这些发电方式已经能够满足我们国家对电力的 需求,确保国家的经济发展建设不断电。我们国家人口基数大,电 网系统更为庞大,因此在运行过程中难免会出现问题和故障,随着 我国的电力通信技术的进一步发展和完善,一定会解决存在的问题,提高智能电网的运行效率。 4智能电网的电力通信技术应用 41智能光纤通信网络 SDH技术在过去的智能光纤通信网络结构中承担着非常重要的 角色。在SDH技术中,主要采用TMB业务传输和集中网络管理的结 构方式来采集电网数据信息。随着电力网络系统的不断发展壮大, 电力系统信息通信的数据量迅速增长,原有电力信息通信技术已经 远远无法满足现在电力网络系统的要求了,为了快速解决这一问题,我国相关科研人员,以原有的信息通信方式为基础,运用了光传输 组网技术,叠加上网络智能化技术,逐步形成了如今智能化的光纤 信息通信网络。不难看出,电信通信技术在整个信息通信网络建设 中扮演了非常重要的作用。 42电力通信接入网 我国大部分的智能电网的电网结构是需要延伸并且最终与用户 端结构相连接的,只有这样才能够实现为电力用户提供多种不同形 式的电力资源的可能性。智能电网系统在供电过程中还可以实现了 与电力用户之间建立通信,并且能够进行互动,这必须要借助电力 信息通信技术才能够实现。作为一种电力系统中特殊信息的通信传 输手段,电力信息通信系统在智能电网系统中是不可或缺的一个环

通信技术在智能电网中的应用

通信技术在智能电网中的应用 广东电网公司肇庆供电局周亚光摘要:随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础,以通信网络和计算机信息网络为平台,对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制,实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中,通信技术在其中起着至关重要的作用,本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。 关键词:智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备 一、智能电网的产生背景; 1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力,同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。 2、电网的运行方面,用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。 3、资产维护:设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排 4、电力营销:需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。 建设智能电网可应对上述的挑战: A、通过收集电网各种数据,指导电网和设备的投资,使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行,充分挖掘设备的潜力。 B、通过电网的实时重构和优化运行方式,使得设备在其实际容量范围内运行,延长设备使用寿命。 C、充分利用实时信息,缩短停电时间。 D、加强需求侧管理,提高效益。 E、为合理的电网投资提供决策支撑。 在传统电网的基础上,智能电网进一步扩展了自动化的监视范围,增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化,实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。 智能电网分五个层面:1、电网数据采集2、数据传输3、信息集成4、分析优化5、信息的展现 (1)、电网数据的实时采集 实时数据是智能化电网的重要支撑,包括以下三方面的数据,A电网运行数据,B 设备状态数据C客户计量数据 目前,因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上,对另两方面的欠缺,只有增加了这两方面的数据采集,才能使整个电网可视化,为走向智能化作准备。 (2)、数据传输 基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。 (3)、在信息集成、分析优化、住处展现三方面,主要集中了计算机信息网络技术的应用。 通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持 1、电网设计优化 A、通过对用户负荷模式的分析,能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展

浅谈在智能电网中智能电表的应用及发展 发表时间:2018-06-11T16:25:11.753Z 来源:《河南电力》2018年2期作者:蔡皓晴 [导读] 随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。 (国网天津城南公司天津市 300201) 摘要:随着我国的智能电网的全面建设,智能电表在市场中的需求迅速增加,在建设过程中扮演着重要角色。传统电表在用户缴费后,将完成充值的电卡装入电表,电表根据卡中的额度进行供电,额度用尽之后就会停止供电,直到用户再次进行充值。这一过程不仅程序繁琐,也对客户的用电带来非常不好的影响。智能电表的出现,可以很地解决这一问题。智能电表在具备传统电表计费供电功能的同时,还具备更多先进的功能,不仅适应建设智能电网的需要,也符合我国可持续发展战略,智能电表在智能电网建设中的应用意义重大。 关键词:智能电网;智能电表;传统电表;应用;发展 1智能电表的功能 1.1双向通信功能 现代化的智能电表,里面设置了具有通信功能的模块,使其具有了双向通信的功能。供电企业可以通过智能电表与用户进行互动,一方面将停电通知、实时电费使用情况等用户感兴趣的信息告知用户;另一方面,用户也可以将平时遇到的用电方面的疑惑传达给供电企业。特别是在用电高峰的时候,供电企业可以通过智能电表向用户发布实时信息,引导用户合理安排用电计划,为用户节省电费的同时,降低了电网高峰负荷的压力。 1.2实现智能的用电控制 智能电表最为用户青睐的功能是它具有帮助用户实现用电控制的功能,对用户来说可以减少用电的消耗。智能电表可以与现代智能家电密切配合,根据实时电价,合理地控制智能家电的启动停止,通过调整大功率用电设备的开关时间,为用户节约用电。目前全国都已实行了分时电价,智能电表能够自动调配电气设备在峰谷用电时的负荷,在用电高峰时削减负荷,在用电低谷时的提高负荷,很好地降低了用户的用电成本,提高了经济效益,最重要的是为电网的“避高峰”做出了贡献,大大改善了大伏天、大冷天等气候造成的用电紧张的情况。 1.3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。 2在智能电网中智能电表的应用 2.1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。 2.2电能管理与节能 智能电表可以将及时、有效的信息提供给客户,建立相适应的管理系统,为客户带来更优质、更便捷的供电服务。除了满足客户的各种用电需求,还有助于减少客户对电力的浪费,有利于企业的经济效益和社会效益一同实现。通过把客户的实际用电状况反馈给客户,有利于客户改进不良的用电习惯。除此之外,还能帮助客户及时发现设备的故障以及其他异常的耗能情况,促使客户养成节约用电的习惯。电力企业也可以通过引进、开发新技术和新产品,提升用电的管理水平,最终实现用电过程中供求双方的互利共赢。 2.3远程监控及非法用电检测 通过智能电表的功能不仅可以实现远程服务和随时断开过载,而且还对部分电力用户进行强制监督,电力公司通过使用控制开关按钮,远程控制一个特定的过载,智能电表能随时检测打开电表箱,使电表的软件更新升级,如果出现私自改线等现象,可以及时发现该情况,通过获取大量的仪表数据进行比较分析,是能够准确地检测私自篡改线路的情况,此功能为各个用电用户和电力公司挽回了大量的经济损失。 3智能电网中智能电表的应用发展 3.1接口一体化 在未来的一段时间内,电能表的测试工作是一个非常复杂和耗时的工作,需要很大的人力和物力资源来协调工作,广泛地推广应用智能电表势在必行,必要对目前的安装检测模式进行变革,最终实现智能化和自动化的监管。由于智能电表各种接口连接薄弱,在实际的检测过程中是频繁快速地切换工作,大大增加了测试的时间,而且占用太多的资源和管理成本,从而影响运营效率,导致过多的接口设置复杂,不能确保电气设备的安全性和稳定性。因此,要加强智能电表接口一体是非常重要和有发展空间的,这也将成为后期发展研究和开发的一个重要课题。 3.2网络化、系统化和模块化 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

信息通信技术在智能电网中的应用

信息通信技术在智能电网中的应用 发表时间:2018-10-17T10:11:10.667Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:高明哲 [导读] 摘要:文中主要介绍信息通信技术在智能电网中的应用,以及在应用过程中遇到的一些问题和解决措施,阐述了智能电网对信息通信技术的基本要求,以及信息通信技术人才培养和相关技术研究的重要性。 (国网石家庄供电公司河北石家庄 050000) 摘要:文中主要介绍信息通信技术在智能电网中的应用,以及在应用过程中遇到的一些问题和解决措施,阐述了智能电网对信息通信技术的基本要求,以及信息通信技术人才培养和相关技术研究的重要性。 关键词:信息通信;智能电网;技术研究 1 引言 智能电网作为21世纪人类伟大的能源技术变革,已经成为当今各国创新研究的热点和焦点。智能电网是现代科学技术、先进管理理念与传统电网的完美结合,是解决能源安全与环境问题、应对全球气候变化、实现经济社会可持续发展的必然选择[1]。 电网智能化的发展离不开信息网络、自动化、电力系统的技术进步,信息化、自动化、互动化是坚强智能电网的基本技术特征,电网的智能化建设离不开通信信息技术的支撑。通信信息技术与电力生产技术的深度渗透和“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合使得通信信息技术支撑的范围和内容大大超出了传统意义[2]。 目前,智能电网信息通信技术成为相关学者研究的重点,主要涉及通信技术、信息安全和通信体系标准化建设等方面,信息通信技术和通信网络是输送智能电网信息的关键与核心,直接影响智能电网终端信息采集、数据传输等,信息通信技术和通信网络的建设,是保证智能电网的安全运行的基础。 2 智能电网与信息通信技术 2.1 智能电网 近年来,对着各种先进技术在电网中的应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。 智能电网,就是电网的智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,将现代先进传感测量技术、信息通信技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型现代化电网。 2.2 信息通信技术 信息通信技术是一个涵盖性术语,覆盖了所有通信设备或应用软件,以及与之相关的各种服务和应用软件。 信息通信技术是信息、通信和技术三个词汇的组合,它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。 信息通信技术是21世纪社会发展的最强有力动力之一,并将迅速成为世界经济增长的重要动力。 2.3 信息通信新技术 目前,国家已建成“三纵四横”电力骨干通信网络,形成了以光纤通信为主,微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局。骨干通信网按照网络类型可划分为传输网、业务网和支撑网,传输网包括光缆、光通信系统、微波通信系统、卫星通信系统、载波通信系统等[1]。 通信传输网的骨干层主要采用波分复用、光传送网、基于SDH的多业务传送平台、自动变换光网络、分组传送网等多种信息传送技术。 中低压通信接入网主要采用的新技术包含:(1)无源光网络(PON)技术,PON技术是配用电最后一公里宽带接入的主要技术;(2)宽带电力线通信技术(BPLC)技术,BPLC技术是电力系统特有的通信方式,采用1M~30MHz载波频率,可以达到200Mbit/s的传输速率;(3)无线通信技术,宽带无线接入技术主要采用LTE、Wi-fi、ZigBee、GPRS、微信通信等技术;(4)电力特种光缆,接入网中主要采用光纤复合架空相线和光纤复合低压电缆等。 3.智能电网对信息通信技术的要求 3.1 即时通信系统 即时通信系统(SIS)的主要作用是能够第一时间内对电网运行的信息和数据进行分析处理,它是以快速发展的互联网技术为基础,以电力数据网络作为参考。即时通信系统能够及时上传电力信息,并具有很高的技术防护能力,能够有效的保证信息的实时性和安全性。 3.2 EMS系统 ESM系统的主要作用是对电网的信息数据进行整理和归类,工作过程中,先从电网中获取最新的信息数据,再将数据按照紧急程度的不同进行分类,然后传递到即时通信系统中。为了保证信息传递的准确有效,不同的信息从不同的传输接口和通道中进行传送,传送的速度也有所不同。 3.3 电能计量系统 智能电网要求电能计量系统不仅仅能够进行一般的测量工作,而且要求在测量时能够进行数据的分段储存以及双向的测量。这些要求对于电费结算和电能有效控制均具有重要意义。另外,智能电网的计量系统还要完成信息自动化采集、数据预处理、远程通信、统计分析等一系列工作,这也是智能电网能够和新能源电网进行有效结合的基础。 3.4 需求端管理 现在,在与电力客户进行交流沟通方面,智能电网主要是通过无线公共网络进行,这就导致了电网终端用户的数量也非常大,但是业务密度不高。如果采用联通CDMA或移动GPRS技术,就能够使得电力生产单位(供电单位)及时有效的检测到用户的电量使用情况。 4 信息通信技术在智能电网中的应用 4.1 信息通信技术的应用 信息通信作为智能电网的一个重要部分,智能电网要发挥出相应的作用,就必须要做好与信息通信的配合,对智能电网进行统一、合理的布局,从而使得智能电网的运行更加安全可靠,保证智能电网的安全性与经济性。 相对于传统电网而言,智能电网的自动化范围进行了扩展,在当前国内智能电网的发展过程中,其智能化主要体现在对电力系统的运行效率和可靠性提升方面,比如通过对电力通信技术的应用来实现自动抄表、自动测量和电能量的计费等,实时地获取客户计量、设备状

浅析智能电网的应用与发展

浅析智能电网的应用与发展 随着我国经济的发展,科学技术的进步,电力需求正在以一种快速增长的形势进行发展,以往的区域性传统能源发电已经满足不了当今社会的新需求,各地区生产力发展和资源不平衡的情况越来越突出。所以,为了进一步的应对经济发展新情况,我们必须进一步的发展智能电网。此文,将进一步的分析智能电网的概念和特征,总结和提出智能电网的应用和进一步的创新。希望能够进一步的推动我国电力发展,更好的应用智能电网,更好的为经济发展提供动力。 标签:智能电网;国民经济;电力发展 引言:随着国民经济的发展,社会对于电力的需求也越来越大,电网规模日趋扩大,结构越来越复杂。电力用户对于电力的要求也随之增高,对其稳定性和质量有了新的要求。若电网发生故障,导致非正常停电的话,将会导致极大的损失,也给用户财产安全带来不良影响。现阶段科技的发展,智能电网的发展,提高了电力系统的稳定性和优化性,此文将进一步的分析智能电网的应用和发展。 一、概念综述 在进行调查研究之前,我们要对研究主体有一个清晰的认识,了解研究主体的含义,从而更好的进行系统的分析。 (一)智能电网 目前,随着时代的发展,世界政治局势以及能源发展的变化,人们对于电网的定位进行了新的思考,对于未来电网的发展模式提出了新的积极意义的探索,从目前来看,智能电网将进一步的利用传感技术,以及信息通信、自动化、能源电力还有电网基础设备组建一种新型的现代化电网模式。然而,不同的国家以及大型企业也根据自身发展的情况和自身需求对于电网提出了不同的见解。在争议中达成了共识,也就是智能电网是一种能够最大程度实现电网优化、资源优化,实现电力自身可持续发展的一种设施,对于人类社会的发展有着重要的意义。 (二)智能电网的应用特性 1.稳定性 智能电网的电力网络体系分布比较合理,其保护措施也比较到位,电压等级能够协调发展,其具有更加完善的动态稳定性以及静态稳定性。智能电网能够在发生特殊情况下仍旧保持着供电能力,不会出现大面积的用电事故。其也能够在自然灾害下以及受到攻击情况下保持着供电工作,尽可能的保持电力信息的安全和相关人员的财产安全,维持电力的稳定性[1]。 2.兼容性

物联网在智能电网的应用

浅谈物联网与智能电网 林培焕04114053 建设智能电网离不开物联网应用:物联网技术将进一步助力智能电网的实现,如设备状态的预测和调控,资产全寿命周期管理的辅助决策,电网与用户间的智能互动等。 物联网是指“物物相连的互联网”,通过传感器、射频识别、全球定位系统等技术,采集任何被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息,并通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的广泛连接,实现被测物的智能化感知、识别、交互和管理。物联网可应用于军事、智能交通、智能电网、数字家庭、食品安全、旅游服务、城市公共管理、现代物流、生产制造、医疗健康等多个领域。 智能电网与物联网作为具有重要战略意义的高新技术和新兴产业,已引起世界各国的高度重视,我国政府不仅将物联网、智能电网上升为国家战略,并在产业政策、重大科技项目支持、示范工程建设等方面进行了全面部署。应用物联网技术,智能电网将会形成一个以电网为依托,覆盖城乡各用户及用电设备的庞大的物联网络,成为“感知中国”的最重要基础设施之一。智能电网与物联网的相互渗透、深度融合和广泛应用,将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源,进一步实现节能减排,提升电网信息化、自动化、互动化水平,提高电网运行能力和服务质量。智能电网和物联网的发展,不仅能促进电力工业的结构转型和产业升级,更能够创造一大批原创的具有国际领先水平的科研成果,打造千亿元的产业规模。 一、物联网的基本架构 融合智能电网应用的物联网主要分为感知层、网络层和应用层。 感知层包括感知控制子层和通信延伸子层。感知控制子层是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器。通信延伸子层是将物理实体联接到网络层和应用层的通信终端模

智能电网的发展现状以及相关控制技术的应用

智能电网的发展现状以及相关控制技术的应用 发表时间:2019-12-23T13:27:11.317Z 来源:《电力设备》2019年第18期作者:王岳珩韩超 [导读] 摘要:21世纪,智能电网已成为全球电力工业发展领域的核心内容,引领电网发展方向。 (国网延边供电公司吉林延边 133000) 摘要:21世纪,智能电网已成为全球电力工业发展领域的核心内容,引领电网发展方向。它促进可再生能源发展、实现节能减排,属于新型电力技术,具有经济性、可靠性等特点,被广泛应用到全球先进国家电网建设中。随着电力电子、计算机、电子通信等技术不断发展,智能电网将成为电力工业重要发展方向。文章主要阐述智能电网的概念,介绍智能电网所包含的组成机构,分析智能电网关键技术,勾勒未来智能电网的技术框架。 关键词:智能电网;组成结构;技术;现状;发展 0 引言 智能电网是以物理电网为基础(我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与电网高度集成而形成的新型电网,开启电网行业发展的新时代[1]。它具有安全可靠,经济稳定的特性,同时减少对环境的污染,提升供电安全与可靠性,减少电能损耗等。为此,需要全面而客观地分析我国智能电网技术现状,采取可行的措施加以优化完善,促使智能电网不断向前发展,成为世界电网发展的新趋势。 1 智能电网的含义 智能电网是一个全新的、智能的电力生产传输管理系统。智能电网可以在最短的时间内监控和协调电力的工作,通过数据的实时上传了解和计算电力的供给,优化电力负荷的分配,使各个方面的电力设备高效协同运行。 2 智能电网的组成结构 智能电网主要由4部分组成:1)高级测控体系;2)高级配电运行(Advanced Distribution Operation,ADO);3)高级输电运行(Advanced Transmission Operation,ATO);4)高级资产管理(Advanced Asset Manage-ment,AAM)[2]。 高级测控体系(AMI)主要功能是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行。AMI是许多技术和应用集成的解决方案,主要包括:智能电表、通信网络、计量数据管理系统(MDMS)、用户室内网(HAN)。 高级配电运行(ADO)的技术组成和主要功能有:1)高级配电自动化;2)高级保护与控制;3)配电网快速仿真与模拟;4)新型电力电子装置;5)DER运行;6)AC/DC微网运行;7)带有高级传感器的运行管理系统。 高级输电运行(ATO)强调阻塞管理和降低大规模停运的风险,其技术组成和功能如下:1)变电站自动化;2)输电的地理信息系统;3)广域测控系统;4)高速信息处理;5)高级保护与控制;6)模拟、仿真和可视化工具;7)高级的输电网络元件;8)先进的区域电网运行。 高级资产管理(AAM)需要在系统中装设大量可以提供系统参数和设备(即资产)运行状况的高级传感器,通过优化资产使用的运行、规划输配电网、基于条件的维修、工程设计与建造、顾客服务、工作与资源管理、模拟与仿真等七个流程实现。 3 智能电网关键技术的应用现状 3.1 测控 测控设备和通信设备相辅相成,前者侧重于实时、准确地测量和就地处理各种电气量和非电气量,后者侧重于实现高速、大容量的实时动态信息交互[3]。 3.2 通讯系统 智能电网系统必须要实时监测分析当前系统状态,识别故障早期征兆并做出准确的预测,及时作出相应处置,整合集成资产管理以及电网生产运行平台,为电网的建设、运维、规划提供信息服务。 3.3 智能调度及防护系统 在智能电网必须以调度技术为核心,提升中心控制系统对全部电网的有效控制能力,整合、分配电网资源,为实现高效、规范的管理、调度电网系统奠定了坚实的基础。实现调度智能化要对新能源、分布式能源、微网、储能等并网运行控制技术和需求侧响应模型深入研究,建立起先进、安全、可靠的智能调度体系,协同电力系统保护和控制、紧急控制系统、解列控制系统、区域稳定控制系统、恢复控制系统等的综合防御体系,实现预防大面积连锁性的故障。 3.4 特高压输电与智能线路 1000千伏及以上交流或±800千伏直流输电称为特高压输电,我国目前已建成“三横三纵”特高压骨干网架和13回长距离支流输电工程,初步建成世界一流的坚强电网。到2020年,国家电网将完成“五纵五横一环网”特高压交流,以及27回特高压直流的建设。在智能线路的基础设施方面,HVDC、特高压、高温超导以及FACTS等技术将会投入使用,从而能让电路获取较高的输电电容,提升电能质量。 3.5 电能储存 电能的生产离不开各种能源的开采和生产,在能源转换的过程中具备广泛的节能空间,这也是智能电网在电力行业应用的重要原因。在电力的分布中包含发电和能量储存两大内容,目前应用最为广泛的就是分布型电源,有效的利用能源来保障供电的安全性,在某种程度上更有利于大气环境的保护。智能电网的建设也面临着恶劣的地质环境和长距离的制约,这也是目前智能电网普及工作中的难点。 3.6 智能电网需求侧管理 需求侧管理是指通过采取有效措施,引导电力用户优化用电方式,提高终端用电效率,优化资源配置,改善和保护环境,实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动的总称。需求侧管理的2个基本目标是:①通过推行高效设备改造或节能建筑减少总能源的使用;②通过改变用电方式进行负荷整型,移峰填谷。 3.6.1 能效项目 能效项目是指电力公司采取经济、政策手段,鼓励用户采用先进技术、先进工艺、先进设备提高用电效率,减少电力电量消耗而进行的活动。中国目前各地区开展的能效电厂项目就是典型的能效项目。 3.6.2 节省能源 节省能源是指通过行政措施或媒体宣传,使用户改变传统的工作、生活习惯模式,以达到降低能耗的目的。相比较于能效项目,它的典型

2021年电力通信技术论文

电力通信技术论文 1.1是SDR技术 所谓SDR就是软件无线电技术,这种技术在电力信息通信中比较常见,之所以被广泛应用是因为此种技术拥有以下几种优势: 1.1.1A/D与D/A转换技术 此种技术在近年来取得了较大的进步,因为它能够实现高速信号的转换,在实现高速通信的同时能够最大程度上的减少了无线转换器原件的使用量,为制作数字元器件提供方便,可以说是一举多得。 1.1.2短距无线电技术能够通过铺设更为广泛的宽带实现无线通路 这样一来其机动性就有了很大程度上的提高,机动性提高的另一方面的体现就是此种技术能够支持不同的频段,这样一来使得技术的应用范围就更为广泛。 1.2.3此种技术具有很强的可拓展性

对于软件无线电技术来说它的模式并不是固定的,而是可以通过软件的升级开发出更多的服务与技能,重要的是这种升级能够适应复杂的实际操作要求,开放性使其具有无限的升级可能,这也是其被广泛应用并被认可的最为主要的原因。还有就是,软件本身能够通过实践发现问题并改进技术,很多时候这种改变是根据不通使用条件下的用户的要求而改变的,可以说,这种技术更“亲民”更为用户着想,在客户满意度方面有着很大的优势。 1.2就是DSP也就是数字信号处理技术 这项技术是近代以来电力系统不断完善升级的结果,可以说它代表了当今电力通信技术的最前沿的技术,此项技术实现的前提是无线数据通信的飞速发展,21世纪是通信技术的时代很可能在未来的很长一段时间都是,因为通信技术能够给所有社会人带来前所未有的便捷,所以近年来可以用飞速来形容此项技术的发展,当然这也就为DSP技术的发展提供了机会,可靠、准确、快捷和安全不仅仅是普通人的要求更符合电力系统对电力通信技术的要求,前文我们已经提到,我国的幅员辽阔电网覆盖的地域广泛,地质条件,气候条件,人文条件极为复杂,如何通过及时的、准确的通信来保证电力传输的安全稳定成为每一个电力人应该思考的问题,电力信息的体量十分巨大,编码译码又要求速度,VLIW技术应运而生,这项技

谈信息通信技术在智能电网中的应用价值

谈信息通信技术在智能电网中的应用价值 我国电力行业发展至今已经取得了非常不错的成就。电力系统在发电、输电、配电等工作环节中会产生大量的数据和信息,对于这些数据和信息,需要具备相关专业知识的工作人员对它们进行归纳分类和整理。智能电网就应运而生,智能电网凭借自身储存的数据库对产生的数据和信息进行整合。 标签:信息通信技术;智能电网;应用价值 引言 我国电力行业的快速发展为我国整体经济建设贡献了非常大的力量。智能电网是未来社会用电发展的趋势。计算机通信技术的发展,给电力事业带来新的机遇和挑战,推动电力事业向更高层次水平发展。现阶段电力行业需要应用现代电力通信技术,创建新型智能电网,满足社会各方面的用电需求。 1电力信息通信应用价值 在整个电力系统中包含着发电、输电、配电等许多工作环节,这些工作环节有非常重的负载,并且还包含了很多的细节。为了尽可能避免电力系统出现故障和安全隐患,确保电力系统还能够正常稳定的运行,就需要对整个电力系统进行严密而精确的监测工作。这个监测工作就需要借助通信系统来完成,确保电力系统能够稳定的输出电力。因此,对于电力系统而言电力信息通信是不可或缺的技术手段。 2智能电网通信技术应用现状 智能电网就是在电网运行的各个环节中,实现智能化控制和管理电网。开发智能电网,主要是有机整合电网的管控和各项技术,满足供电需求,提高供电系统的安全性、稳定性和经济性。在电力运行的各个环节中,使用现代信息技术,促进电网的管控,使电力监控系统、配件系统自动化运行。电力通信连接电力系统的各部分,电力通信通常是电力商业化运营,电网商业管理服务,电力自动化输送。相关人员通过电力通信集中管理和调度电能。通过智能电网实现安全、高效用电,受到人们的广泛关注,我国智能电网建设取得一定的成效。相关电网通信技术包括光纤通信技术、无线网络技术、宽带电力通信技术。光纤是通信技术中的重要材料,是实现通信的重要手段。光纤以光波来载运信息,在通信主干线路上应用,也可以在电力通信控制系统中应用,发挥控制和检测作用。无线网络使用价格低,覆盖面广,在社会各领域中广泛应用。无线网络对智能电网建设也有重要的价值,促进智能电网服务信息范围的拓展。在智能电网中,应用宽带电力通信技术,可以满足当前智能电网技术的发展需求,弥补传统通信信息技术的不足。宽带电力通信技术的传播性能高,网络覆盖面广,可以为用户提供便利。 3智能电网中通信技术的具体应用

物联网在智能电网领域的应用

物联网在智能电网领域的应用 引言 近年来,随着坚强智能电网概念的提出,许多与智能电网相融合的新技术也不断被提出,其中一个很典型的例子,就是面向智能电网(SmartGrid)的物联网(InternetofThings)技术的问世。智能电网与物联网的融合作为一种具有极高战略意义的新型产业技术,被世界各国高度重视,我国也对其极其重视,将物联网、智能电网列为国家战略,并全面部署了众多重

大科技项目、示范工程的建设。 一、物联网与智能电网 1.1.1物联网的概念与特征 根据欧盟第7框架下RFID和物联网研究项目组在2009年9月15日发布的研究报告定义:物联网是未来互联网的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议。且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的"物"都有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。 该组织的主要研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的组网;协调包括RFID的物联网研究活动;对专业技术平衡,以使得研究效果最大化;在项目之间简历协同机制。 物联网的核心是物与物以及人与物之间的信息通信。故而物联网的基本特征可概括以下三点: (1)可感知。通过射频识别(RFID)、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术对物体进行实时信息收集和获取。 (2)可互联。先将物体接入信息网络,再借助各种通信网络(如因特网等),可靠地进行信息实时通信和共享。 (3)智能化。通过各种智能计算技术,对获取的海量数据信息进行分析和处理,从而实现智能化决策和控制。 1.1.2物联网在中国的发展 目前,我国已成为世界制造业中心,信息技术发展迅速,物联网技术研究已迫在眉睫.物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的3层体系。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的核心能力。全面感知是指利用RFID、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络与互联网的融合,将物体接入信息网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。 1.1.3物联网未来的发展趋势 物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,是继通信网之后的另一个万亿级市场。 业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开

电力通信技术在智能电网中的应用 侯钟宝

电力通信技术在智能电网中的应用侯钟宝 发表时间:2019-10-18T10:33:28.887Z 来源:《电力设备》2019年第11期作者:侯钟宝 [导读] 摘要:智能电网是未来社会用电发展的趋势。 (国网白城供电公司吉林白城 137000) 摘要:智能电网是未来社会用电发展的趋势。计算机通信技术的发展,给电力事业带来新的机遇和挑战,推动电力事业向更高层次水平发展。现阶段电力行业需要应用现代电力通信技术,创建新型智能电网,满足社会各方面的用电需求。在智能电网建设中,要融合电力通信技术,强化管理,落实智能电网在建设供电中的主体地位,以电力通信技术为支撑,促进电力事业的发展。 关键词:电力通信技术;智能电网;应用 1电力通信技术与智能电网概述 电力系统中重要环节之一是电力通信技术,这一技术贯穿着发电、输电、变电到用电整个过程,是确保大范围内系统集中调度、发供电和电能分配必不可少的重要技术。电力通信技术是实现电力输送方式革新、控制电网和电力商业化运营发展的重要技术支撑,也是实现自动化电力调度、保证电网安全、实现电力系统现代化管理的重要途径和重要保障,是电力系统中不可缺少的技术。电力形成方式的复杂性使得传输电力的要求也较为严格,只有在统一的管理下才能满足传输电力的要求。随着我国对环保事业重视的不断提高,绿色能源这一概念逐渐融入了智能电网的发展和发电方式中。智能电网发展的目的不仅是实现自动化,还要提高电网运行安全性和经济性,提高各方配合。因此,智能电网的发展过程中应结合高新技术,积极运用高新技术,降低电网运行成本,提高电网安全性和经济性,促进电网平衡发展。 2电力通信技术在智能电网应用中的问题 智能电网中的通信平台是智能电网的重要组成部分,而不仅仅是一个通信的渠道,所以,需与智能电网业务合作进行综合规划。电力通信平台是一种开放的网络结构和广泛的通信标,设备与设备之间的信息可以交换和共享。电力通信网络不仅可以扩展到相关的发电、输电、变电站和终端电力设备,还可以提供有效的通信网络来支持数据采集,但是目前智能电网的保护与控制服务存在一些问题,入网的数据容量受限,传输速度有限,传输的稳定性也不可靠。科学技术创新是经济发展的一个重要动力,也是电力通信与智能电网发展的重要动力。但是目前我国的电力通信行业相对来说缺失自主创新,在运行过程中能耗比较大,缺失对节能减排的考虑,在相关设备的生产上自主性不强,进而自主创新也相对缺失。我国电力通信相关的人力资源相对来说也是处于一个急缺的状态。在近些年,我国的通信资源、通信设备成倍数地增长,但是熟悉相关技术的专业人士却增长缓慢,跟不上发展的速度。电力通信行业的人才资源缺失带来了许多用人问题,进而影响到整个智能化电网建设。 3电力通信技术在智能电网中的应用 3.1在输电工程中的应用 电力通信技术在输电过程中的应用,主要是继电保护装置的安全运动、电能和数据传输的控制和调度等。合理使用电力通信技术,可以掌握输电过程中,各个线路的运行情况,使不同的监管部门获得统一的监测信息,促进输电的管理,保证输电过程中的安全性和稳定性。电力企业必须选择适当的通信方法,监控各个电能运输线路,掌握基础终端、实际运行情况等,根据监测信息制定处理方法。 3.2在配电工程中的应用 配电网络本身就具备高效灵活的特点,再结合电力信息通信网络可靠、安全的特点,可以实现在一定水平上的故障发现和处理的自动化,借助这一技术手段来满足储能元件和电源高渗透性的接入要求,很大程度提高了供电质量。将现代信息通信测控技术合理地融入智能配电网中,对将来配电系统的互动、兼容、自愈、集成、优化起到了非常重要的作用,更重要的是极大地促进了智能电网的进一步发展。应用于配电网的特征分析。(1)稳定。当智能电网出现比较大的故障时,仍然能够保持一定的供电能力,确保不会发生大规模的停电事故。如果出现极端天气条件或者是自然灾害的情况,智能电网仍能保持安全稳定的运行,具备良好的预防破坏的能力。(2)自愈。智能电网系统可以实时地对电网进行安全评估和分析,具备强大的预警系统和有效的预防措施,当故障发生时,可以立即自动进行故障诊断,并进行自我修复。(3)兼容。能够兼容可再生能源、适应分布式发电和微电网的接入,使得电网的功能更加完善,实现了和用户有效的互动交流。(4)经济。可以促进开展电力市场与电力交易的工作,完美实现资源的合理配置,大幅度降低电网的损坏,有效提高了能源的利用效率。(5)集成。智能电网有效地实现了电网信息的高度集成和共享,努力实现了规范化、标准化、精细化的电力系统管理工作。 3.3在变电系统中的应用 在变电系统的运行中,一方面为调整不同供配电线缆的运行情况,例如某线路对应供配电区域的用电量上升时,但是该线缆的供配电功率无法满足该区域的用电需求,此时需要将其余供配电线路接入到供电区域的变压器等设备中,提高供配电的功率。另一方面我国当前加大了对清洁能源的应用力度,其中以太阳能和风能发电站的应用范围最广,但是这类清洁能源在应用中,严重依赖发电站的周边自然环境,当环境变化时,发电站的容量、产生的电压等参数都会发生一定变化,自动控制系统要能够通过对这些信息的收集和整理,变更智能电网的运行状态,维持电力系统中的参数稳定性。本文提出的通信系统应用方法为,在电网的配电侧、电网的线路中设置传感器,这类传感器将获取的电网运行参数实时传递到自动控制系统中,该系统记录各类参数的变化时间,系统可以自动制动相应的电网电力调控方法。对于电网中的新型能源发电站,通信系统要分析发电站不同接入节点对电网运行状态的影响,可以应用建模仿真的方式完成分析,制定节点接入方案。 3.4在光伏发电中的应用 近年来,国家大力发展太阳能光伏发电,给予其政策和财政支持,极大地促进了光伏发电技术的发展。分布式光伏电源一般包括电力部门、电力用户以及第三方。为更好地实现分布式能源的管理,需利用通信技术自动化管理分布式电源电压和电功率。太阳能光伏发电系统发电量具有较大的随机性和波动性,输出功率范围波动较大,需量程较宽的计量表满足精度要求。实际运行中,电流和电压互感器是非线性运行,电子电流表在低额度范围内计量精度较低,在25%~100%的额定范围内计量精度较高。因此,需进一步加大通信技术在电网应用中的研究。 3.5在新能源领域中的应用 伴随着我国社会生态环保建设工作的不断深入,人们绿色环保意识的不断提升,对整个电力行业建设发展提出了更高的要求。现代电

中国智能电网发展概况

辽宁工业大学《智能电网》结课作业题目:中国智能电网发展概况 专业班级:电气121班 学号:120303007 学生姓名:邢煜奇

中国智能电网发展概况 近年来.我国经济发展迅速,电力需求同益增强,在电网建设与改造上投入了大量资金,电网的覆盖面、供电能力以及设备的数字化程度都有了大幅度的提高。根据我国能源资源的分布特点和国家发展战略部署,我们必须建设中国特色的坚强智能电网。 2010年3 月,“加强智能电网建设”被写入2010 年《政府工作报告》,这标志着中国智能电网进入快速发展阶段。国家电网和南方电网主要负责我国智能电网的建设。其中国家电网将在智能电网调度技术支持系统、智能变电站、电动汽车充电设施、用电信息采集系统、“多网融合”等五项试点工程建设上实现突破。近年来,随着国民经济的持续健康发展,社会生产生活方面对用电数量需求和质量需求都提出了更高的要求。因此,电网建设投资连年维持在一个较高的水平。根据国家电网和南方电网公布的“十二五”规划,“十二五”期间我国电网建设投资总额将达到约4 万亿元,其中国家电网投入约3.45万亿元,南方电网投入约4,000 亿元。 与欧美国家相比,中国的智能电网覆盖面更为全面,是调度、发电、输电、变电、配电、用电六大环节的整体升级。美国的智能电网主要在配网层,特别强调的是用电智能化,智能电表系统的构建是重中之重。欧洲则主要强调分布式能源的接入,包括新能源和储能系统的使用,电力电子技术的发展是关键。 ①国家电网 2010 年5 月,国家电网首次向社会公布了我国智能电网的发展计划,并初步披露了建设时间表。根据这项计划,智能电网在中国的发展将分三个阶段逐步推进 2009-2010 年是规划试点阶段,重点开展坚强智能电网发展规划,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制,开展各环节的试点;2011-2015 年是全面建设阶段,将加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;2016-2020 年是引领提升阶段,将全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备达到国际先进水平。届时,电网优化配置资源能力将大幅提升,清洁能源装机比例达到35%,分布式电源实现“即插即用”,智能电能表普及应用。到2020 年,可全面建成统一的“坚强智能电网”根据国家电网的智能电网规划,在智能电网各环节投资分布方面,用电环节占智能化投资比重最高,达到30.8%,主要是用电信息采集等项目的建设规模较大。其次是配电环节,占23.2%,变电环节占19.5%,主要由于配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模较大。 国家电网“十二五”智能电网投资总额约2,860 亿元,投资范围包括了发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息等7 个环节。相比“十一五”示范阶段的年均投资,“十二五”期间年均投资同比增长294%。其中,用电环节投资比重较高。

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