电力智能系统的信息化作用及发展趋势

唐强++高鸿鹄

摘要：随着信息技术的快速发展以及人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求也越来越具体化。电力智能系统是通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可极大地提高电力系统运行效率。本文就从电力智能系统信息化入手，对智能电力系统与信息化相辅相成的关系进行了分析研究。

关键词：信息技术 电力 智能化 管理 效率

1 概述

智能电网虽然主题是“电网”，但实际上是一个非常综合的领域，是通信、材料、控制、计算机等相关的前沿技术与电网技术的融合和统一，为的是实现智能电网的几大要求：安全可靠、节能环保、经济高效、开放互动等。中国的智能电网技术研究起步较晚，但发展迅速，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，发展智能电网已在世界范围内形成共识。智能电网的发展，说明信息化与工业化的融合将是不可阻挡的趋势。未来社会，信息化将无处不在。只有具备信息化、智能化功能的产品，才是真正高效的产品。对企业来说，通过创新引领产业转型，生产出高科技产品，才有更强的市场竞争力。

2 未来智能电网建设方面新技术应用

未来能源电力结构的转型对配电系统发展的影响更为显著，其中配电网运行的外部环境有以下几个突出特点：①大量电动汽车充放电设施将会接入配电系统；②分布式电源、储能系统与微网将会在配电系统中大规模存在；③能源消费模式将会因用户与配电系统间灵活互动机制的建立而改变；④配电系统将会成为电力、能源、信息综合服务的综合技术平台；⑤先进的信息网络、传感网络及物联网将在配电系统中广泛应用。

基于上述电网和电网技术发展趋势的判断以及建设第三代电网的需求，提出近期必须开展研究的10项关键技术领域：①大规模新能源与可再生能源电力友好接入技术（含分布式）；②大容量输电技术；③先进传感网络技术；④电力通信与信息技术；⑤大容量储能技术；⑥新型电力电子器件及应用技术；⑦电网先进调度、控制与保护技术；⑧电力系统先进计算仿真技术；⑨智能配电网和微网技术；⑩智能用电技术。

未来电网发展模式、新型输电方式和输电线路、超导电力及其发展前景、未来电力系统中的储能技术、新型电力电子技术器件和装备、新型输变电装备技术等内容展开。这些新技术的发展将对未来电网的发展产生重大影响。

3 电力信息化对智能电网发展的重要影响

3.1 信息技术的发展促进电力物联网 电力物联网是电力行业发展的必然趋势。环境压力、电力负荷的高速增长、设备的老化、投资改造资金的困局主要是由于新能源的快速发展、分布式能源的日益普及、经济发展导致的。这些都促使电力行业探索更新更好的发展模式。而刚刚出现的电力物联网正好迎合了电力行业这一需求，率先发展起来的智能电网，其核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，实时监控和采集电网和用户用电信息，将电能输送给终端用户采取最经济与最安全的输配电方式，对电能实现了最优的配置与利用，使电网运行的能源利用效率和可靠性得到了很大的提高。据统计，实现电网信息化之后，每年在配电、输电、用电等环节即可节约5%至10%的电力资源，节省价值近2000亿元人民币。智能电网的信息化、互动化和自动化是将物联网技术的承载和实施者。未来物联网技术如何提高电网运行的安全、稳定、高效是一大问题，实现综合监控和一体化集成联动并降低智能变电站的综合管理成本。

3.2 4G有效支撑智能电网建设 智能电网双向互动、实时高带宽营销互动的业务，传统的2G、3G网络已经难以支撑，而4G可实现更多的互动，如用电双向互动、电动汽车与电网有效互动、营销办公及时互动。多功能集成的宽带移动通信系统是4G系统的主要组成部分，3G上网的速度不及4G的十分之一，4G具有更多更强的性能，其具备高速移动无线信息存取、三维图像高质量传输等功能，安全性更高。2008年，坚强智能电网建设工作由国家电网公司开始全面推行，由于信息通信对智能电网的强大影响力，国家电网公司新一代电力信息通信网络的研究与建设就由此开始了。不久之后，国网信息通信分公司在4G电力行业要进行只能配用电网符合通信技术的研究，主要包括安全监控、输电效率、计量及用户交互的传感器网络研发与应用验证，并根据已获国家无线电监测中心授权的230兆赫兹频率资源，设计研发出采用4G体制设计的230兆赫兹电力无线通信系统。2011年，230兆赫兹电力无线通信系统应用验证工作被国家电网公司在海盐县供电公司完成。2012年2月，中国电机工程学会对该技术进行鉴定，高度评价了该技术，是一项具有创新性的应用，首次在国际上应用的新型230兆赫兹电力无线通信系统从智能电网应用需求出发。智能电网配用电侧关键业务应用的适应性及可行性已经通过实际应用全面验证，在电力系统应用方面达到国际领先水平，具有很好的推广应用价值！

3.3 支撑广泛互联的城市公共服务 作为新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术对接最终用户的载体的智能电网，由此形成的服务产品将使传统的“电力”商品实现根本性的升级，所衍生的服务模式将成为全新的产业形态。这一革命无疑将从根本上改变人们生活和工作的方方面面。智慧城市的重要形态是广泛互联。通过电力光纤构建开放式光纤网络平台，注重支撑分布式能源、电动汽车充换电设施，提升电网智能化水平，服务智慧城市建设。国网上海电力目前已完成38.5万户覆盖，其中成熟小区改造20万户，新建小区18.5万户。

3.4 智能电网是物联网应用的重要方向 由于智能电网的不断发展，电力行业信息化在支撑了自动化建设的基础上进入了智能化建设的新时代。基于云计算的大数据平台，坚强智能骨干通信网，高效、移动协作平台对ICT提出新的要求。我们相信，创新ICT方案更好地引领坚强智能电网建设的。同时，大量电能在传输与配送环节被损耗掉，并没有真正用于生产生活。因此，在能源短缺的今天降低线损、平衡负荷、提高电网效率变得越来越重要。如何通过先进的ICT技术，来帮助电力企业构筑“坚强”、“智能”的电网成为信息化研究讨论的重点是怎么通过先进的ICT技术来帮助电力企业。endprint

有专家认为，移动性、大数据、云计算、社交网络、物联网是ICT的发展趋势。一直致力于将领先的ICT技术运用于电力行业场景，解决实际的业务问题的世界五百强的华为公司，比如已成功将4G LTE技术应用于配电自动化网络，无缝承载‘遥信、遥控、遥测三遥、计量自动化、视频监控、移动巡检等业务，不仅解决了光纤难以覆盖区域的配电终端通信需求，公网抄表成功率低的问题也得到了解决，极高的安全性和保密性也让人更加满意。为配电自动化的规模推广找到了一条经济可行之路。华为也成功将ASON抗多点失效、TDM与IP融合承载、超远距离无中继传输等先进传输技术应用于提升输变电通信网络的可靠性与投资效率。在电力物联网领域，融合领先的宽带PLC技术的新一代路由交换一体机由华为率先推出，为了给电力终端设备有效地接入物联网提供方便，利用开放的M2M平台、丰富的接口、实现智能表计、传感器、控制器等的双向高速互联，为电力终端有效接入物联网提供了通道。

4 结束语

综上所述，信息化的应用是智能电网的基础支撑，作为新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术对接最终用户的载体的智能电网，其所提供的电力流、信息流和业务流可以通过多种形式进行再次“融合”，由此形成的服务产品将使传统的“电力”商品实现根本性的升级，所衍生的服务模式将成为全新的产业形态。这一革命无疑将从根本上改变人们生活和工作的方方面面。

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