電網智能化丨構建智能高效的電力信息網
編者按 信息及通信技術作為決定智能電網運行建設、發(fā)展速度的核心技術之一,需求日益增高。越來越多的人意識到,建立智能又高效的電力信息網是電網智能化的必經之路。
電力通信網是電網的“千里眼”和“順風耳”,既是電網安全穩(wěn)定運行的重要保障,更是建設智能電網的信息技術支撐。近日,清華大學電子工程系教授宋健在接受中國電力報記者采訪時說:“近年來,我國電力事業(yè)發(fā)展發(fā)生諸多新變化,相應的對電力通信建設提出了新挑戰(zhàn)。未來,電力通信建設將和云計算、大數據、物聯(lián)網、甚至區(qū)塊鏈技術結合更加緊密,不僅保證通信需求,而且具備一定的信息局部感知、自動篩選與處理能力。”
通信需求越來越旺盛
近年來,我國通信業(yè)務呈現幾何增長,電力通信需求也日益旺盛,智能電網建設對電力通信的承載力提出更高要求。智能電網建設離不開電力通信。隨著互聯(lián)網技術的快速發(fā)展,物聯(lián)網正在社會的各個行業(yè)生根發(fā)芽。作為曾經具備雄厚通信技術基礎的電力行業(yè),更是走在各行業(yè)前列。
在用電信息采集方面,以往抄表往往需要電網員工走家串戶人工抄表,勞動強度高、效率低、還容易出現錯抄、漏抄等問題。如今,隨著智能電表的出現,遠程抄表、線上充值、遠程結算成為新的模式,這大大減少了基層員工的工作量,提高了用電信息的采集的效率和準確率。
智能電表大大方便了用電信息采集,但智能電表的有效運行則需要強大、覆蓋范圍更廣的電力通信網支撐。隨著智能電網建設的快速推進,國家電網將建成國際上最大的用電信息采集系統(tǒng),實現全域39500萬戶的智能電表全覆蓋。屆時,大量的數據傳輸,都將依賴于電力通信網絡。
此外,用戶側需求響應領域對電力通信的需求也呈現日益增長之勢。隨著智能電網建設的深入推進,為有效平抑電網負荷峰谷差,未來居民家中的空調、熱水器等家電都可以接入電力通信網,根據電網實時負荷智能啟停。
在新能源發(fā)電領域,電力通信的市場需求也將不斷擴大。宋健告訴中國電力報記者:“隨著我國新能源發(fā)電裝機比例的不斷提高,新能源發(fā)電并網將成為電力通信一個重要的增長板塊。由于新能源發(fā)電分散性較大、出力不穩(wěn)定、用戶的需求多樣,如何協(xié)調好各種因素,都需要及時有效的信息交互做保障,所以更離不開電力通信技術的支撐。”
電網監(jiān)控運維領域對電力通信的依賴也越來越大。隨著技術的不斷革新,無人機巡檢、機器人檢修、視頻監(jiān)控等電網運維新手段層出不窮,電網中的傳感設備也日益增多,這些新設備都離不開電力通信,未來將需要一張強大的電力通信網來保障各設備正常運行。
宋健還表示,電網企業(yè)加強電力通信建設,除了可以滿足自身作業(yè)的需求,還可以為電力客戶提供所需的信息服務,這也將一定程度刺激電力通信的發(fā)展。
通信和計算聯(lián)系愈發(fā)密切
我國電力通信建設始于上世紀四十年代,電力通信建設和電網建設大致同步。電力通信基本跟隨電力主干網建設方向,使用的通信方式主要是電力線載波通信,用于電力主干網的調度、應急通信等。
隨著電力通信技術的發(fā)展,微波通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信等通信技術相繼出現,以及現在的無線專網通信、有源光通信和無源光通信等都一定程度推動了我國電力通信事業(yè)的發(fā)展,改善了我國電力通信的條件。但是電力通信的側重點依然沒有發(fā)生太大改變。
目前,我國的電力通信網建設仍然主要集中于輸電側,在用電側還較為薄弱。隨著用電側電力通信需求的日益旺盛,配、用電側的電力通信建設將是未來一段時期的重點工作。
此外,電力通信與計算相結合亦將成為一種趨勢。宋健指出,智能電網對電力通信技術提出新的挑戰(zhàn),還要考慮通信和計算的關系,利用人工智能技術確保在給定的傳輸時延、網絡容量、網絡規(guī)模、數據量成本等各種限制下,提供一個最好的、最佳的調度方式。
隨著智能電網建設的推進,海量傳感器會廣泛分布在電網上,屆時電力通信對數據采集傳輸的可靠性將和常規(guī)通信不同。常規(guī)通信是人和人的通信、人和物的通信,未來將會有相當大的比例是物和物的通信,網絡拓撲結構也將由集中式走向分布式,信息的傳輸出現去中心模式,這樣可以避免高峰時期網絡出現堵塞和崩潰。
宋健表示,分布式意味著新的技術,如邊緣計算技術等的采用,局部信息要經過一定的預處理等分析手段,再上傳到云端。以新能源發(fā)電并網為例,電力通信不但需要滿足實時監(jiān)控新能源發(fā)電的出力、運行狀態(tài),還應該同時具備不同時段電價自動調整、電費結算等功能,在采集端就能進行信息的高效處理。

責任編輯:電朵云
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