俞浩,錢建平
(泰州供電公司,江蘇 泰州 225300)
智能電網是電力行業(yè)的主要發(fā)展趨勢,智能電網要實現電力傳輸的自動化,不僅要確保對用電線路的監(jiān)視,還要保證信息在電網兩端進行傳遞。智能電網的實現基礎是電力通信技術,計算機技術的發(fā)展給電力行業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn),同時也帶來大量的發(fā)展機遇。雖然相關技術設施得到了完善,但是相關的通信技術人員仍處于原有水平,因此這對智能電網的發(fā)展是很大的挑戰(zhàn)。隨著城市化進程的發(fā)展,國家陸續(xù)出臺了許多相關的措施,鼓勵建設智能電網。電力通信技術作為智能電網的核心技術,兩者關系密切,智能電網方便了人們的生產生活,也使電力通信技術得到用武之地。本文以智能電網的電力通信技術為切入點,對其在智能電網中的應用進行闡述。
電力通信技術作為電力系統(tǒng)的基礎環(huán)節(jié),從發(fā)電、輸電到用電的整個過程中起著不可替代的作用。電力的輸送、電網的控制與電力的商業(yè)化運營都離不開電力通信技術的支持。由于電力的形成方式比較復雜,電力的傳輸要求也比較特殊,因此電力系統(tǒng)需要進行統(tǒng)一的管理。
智能電網要實現對電網的智能控制,常采用電力通信技術對發(fā)電、輸電、變電與用電環(huán)節(jié)進行管控。隨著綠色能源的提出,環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展,采用綠色能源的發(fā)電方式逐漸融入到智能電網的發(fā)展中。智能電網不僅要追求自動化,還強調電網運行中的安全性與經濟性,從而實現各方面的有效配合。目前智能電網的發(fā)展中注重高新技術的應用,努力降低電網運行的成本,利用軟硬件結合的方式,可以保證智能電網的安全性,促進電網運行的平衡能力。
電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展催生了電力通信技術的廣泛應用,如今更是成為智能電網運行的基礎,現代化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行更離不開電力通信技術的支持。電力從發(fā)電源頭傳遞到用戶端,離不開電力通信技術的應用,電力通信技術為智能電網的發(fā)展提供了穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境,國內電力通信技術的發(fā)展可以從以下5方面概括。
(1)20世紀90年代初光纖技術的出現,使人們擺脫了對同軸電纜的依賴,隨著信息技術與網絡通信技術的發(fā)展,同軸電纜不能滿足人們對電力信息傳遞的要求,高速傳輸的光纖技術,彌補了同軸電纜的劣勢,使同軸電纜逐漸退出歷史舞臺。
(2)程序控制交換的出現,電力網絡的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)中出現許多連續(xù)網絡,它依托于縱橫接線器的連接,為電力信息的流通與交通提供了基礎。程控交換的出現簡化了信息的傳遞與交換的過程,使電話的連接直接通過程序來實現。
(3)從硬件到軟件技術的發(fā)展,早期的電力通信需要通過交換機實現,后來伴隨信息技術的不斷發(fā)展,軟件控制成為可能,大大簡化了人工操作設備的過程,使電力通信過程趨向自動化。
(4)移動通信網的出現,傳統(tǒng)的定點通信模式,不能滿足靈活的通信要求,移動通信的出現,使通信實現自由化、靈活化。
(5)通信網從模擬信號到數字信號的實現。傳統(tǒng)的通信技術只能實現模擬信號的傳遞,阻礙了信息的有效溝通,數字通信技術的出現使網絡通信多元化,電視機的畫面是數字通信的直接體現。
智能電網符合時代的發(fā)展趨勢,電力通信技術的應用讓其實現成為可能。但是隨著人們對智能電網要求的不斷提升,現有的電力通信技術已經出現技術瓶頸。雖然現有的技術已經可以實現多層次的電網的互相轉換、硬件與軟件技術的完美結合與模擬通信到數字通信技術的實現,但是當電力通信中出現問題時,暴露了相應的技術的不足,應對措施也存在滯后性,面對這些技術漏洞與技術故障,凸顯出技術的缺陷。
由于智能電網要實現用戶的不同需求,因此要求電力通信系統(tǒng)具備多樣化的功能。電力通信技術與人工智能的有效結合,提升了智能電網的發(fā)展速度和智能電網的應用層面。建立多元化的電力通信平臺,可以為智能電網的多功能性提供幫助,利用通信的標準化模式,為信息傳遞提供方便。
智能電網融入了先進的通信技術,結合了軟件的優(yōu)勢,同時又增加了數據泄露的風險。通過完善電力通信技術,對通信環(huán)節(jié)進行加密,可以預防電網受到來自外界的干擾。
電力通信技術為整個電網提供技術支持,通過對相應技術的研究,可以增加通信技術的服務范圍,保證通信技術的完美傳輸,為智能電網的完全覆蓋提供技術支持。
隨著環(huán)保意識的提升,人們逐漸意識到開采不可再生能源對環(huán)境的破壞作用,轉而尋求綠色、環(huán)保的可再生能源。利用傳統(tǒng)的輸電網絡進行合理化改造,可以將可再生綠色能源作為發(fā)電的主要方式,然后將其傳送到輸電網絡。因此要求電力行業(yè)的相關專業(yè)人員,在開發(fā)新能源的同時,充分考慮電力并網的可能性。對電力通信技術的接口進行改造和統(tǒng)一,可以保證新能源電力的順利運行,借助新能源的智能電網,可以實現對電力傳輸、轉化與用電方面的智能管理,實現對電力的自動化控制。合理設計通信系統(tǒng)的接口,可以提升智能電網的適應性。
電力系統(tǒng)的重要組成就是配電網絡,智能電網的高效率、穩(wěn)定性與靈活性的實現正是借助配電網絡。在配電網絡中加入新型傳感技術與信息識別技術,可以及時發(fā)現供電網絡中出現的故障,并做出自動應急處理。此外,在智能電網中充分運用電力通信技術,可以增強配電網絡的兼容性,優(yōu)化供電系統(tǒng),使其具有多功能。
智能網絡要實現電信號的轉化,因此用戶獲取電信號之前的最后一道環(huán)節(jié)就是變電網絡。智能電網為實現控制電力信號的功能,往往配備了數據檢測設施。數據的監(jiān)測包含了信息、傳感與智能識別3個環(huán)節(jié),通過智能設施、網絡設備與信息系統(tǒng)的配合,向控制中心傳遞數據,同時接受來自控制中心的指令,實現對智能電網的高效運行。
隨著信息技術的發(fā)展,如何在低功耗的前提下,實現對遠距離、大容量電力的輸送,是智能電網面臨的挑戰(zhàn)。環(huán)保概念的提出,新型電力能源的出現,要求跨地區(qū)的配電網絡進行優(yōu)化,使其兼容可再生能源。因此,電力行業(yè)需要對網絡的輸電能力與狀態(tài)進行檢測,通過實際數據,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定傳輸。比如,在輸電線路中加入電力通信識別設備,可以監(jiān)測電網的運行與終端使用等情況,然后為調整輸電線路提供參考依據。
相關電力通信技術存在缺陷,導致智能電網出現漏洞,這種現象不容忽視,應采取多種方式予以防范。比如,實時通信與雙向通信等技術存在許多不完善之處,導致智能電網中的相關數據不能有效地記錄與存儲,而且同一信號無法被多設備同時接受等問題,阻礙了智能電網的普及。電力通信技術急需標準化與系統(tǒng)化的體系,完善智能電網的應用基礎。具體可通過下述舉措進行改善。
(1)實現現有通信系統(tǒng)與新能源電力網絡的融合。隨著大眾文化水平的提高,環(huán)保成為一種趨勢,電力系統(tǒng)的清潔能源受到越來越多的關注。因此,可再生綠色能源勢必成為將來電力的主要來源,因此必須在控制廢物排放的同時,加強現有電力網絡的兼容性,努力找出一種共存模式,在響應環(huán)??谔柕耐瑫r,促進智能電網的可持續(xù)發(fā)展。
(2)擴寬智能電網的資金來源。無論是發(fā)電企業(yè),還是智能電網,都離不開資金的投入,在一定程度下,資金的投入決定了收益的產出。智能電網由于相對復雜程度,融資渠道可以進行擴展,充分利用市場經濟的優(yōu)勢,吸引資金的投入量,為智能電網的發(fā)展提供資金支持。
(3)提升智能電網的安全性。智能電網中存在大量的數據,存在泄露的風險,對數據進行加密,可以提升電網的抗攻擊能力。
綜上所述,智能電網是當今電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢,努力提升其兼容性、安全性與環(huán)保性是將來的發(fā)展趨勢,更是發(fā)展的主要方向。