智能电网引领家居生活“中国梦”

冯俊华

智能电网也就是实现电网的智能化，其是在高速双向通信网络发展基础上建立的，其借助于各種功能的终端传感器，用网络连接客户和电网、客户和客户，从而实现其之间的网络互动，能够良好的对数据读取实时（real-time）、双向（two-way）以及高速（high-speed）优势实现，有效的提高电网运行的整体效率。在传感器的利用基础上，其可以实时监控输电、供电、配电以及发电等关键设备的运行情况，并对其数据实施有效整合，以此对整个电力系统的运行管理工作实施优化；另外客户的智能终端服务器也将取代计量电表的作用，作为互联网路由器并和客户的微机连接在一起，这样借助于智能终端也就要可以实现供电部门和客户的运行宽带业务、通信业务、智能管家以及电视信号传播等各种服务。

智能电网是利用各种先进的技术和设备来实现其服务功能的。其中，智能开关和智能插座，只要能够在电压或者电流的制定位置对同步开端技术应用，也就能够对其电路的断开或者是闭合功能实现，能使许多非智能设备实现可以遥控操作。智能传感器是具有信息处理功能的传感器，带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。参数量测技术在智能电网中，则也就是一个最基本的组成部件，其借助于传感器的功能不同，则也就能够对不同的数据获取，并对其数据实施转化成为数据信息，电力系统运行人员以及规划人员也就可以通过这些数据信息，得到更多的数据支持，其中包括电能质量、设备健康状况和能力、功率因数、相位关系（WAMS）、关键元件温度、电能消费等等信息。这些数据信息全部都被软件系统进行收集、分析、储存以及处理，从而为供电公司做好供电服务提供保障。

由于以上技术的实用化，加上计算机技术和通信技术结合进而产生了计算机网络技术；计算机技术和传感器技术结合产生了智能传感器技术；将三者融为一体（计算机网络技术与智能传感技术结合）便产生了网络化智能传感技术。不管是电网设备的健康情况评估，还是电网的完整性判定，这一技术均可以完成。同时这一技术还应用在表计读取、电量和电费正确计算、防止窃电、通过客户的智能服务终端与用户的双向互动中。每天不但要对每一个时段的电力电量和电费实施记计量，同时也要对不同时段的电力价格信号和电费费率政策实施储存，并将其详细的告知客户，目前所实施的是哪一个费率政策。可以依照相关费率政策也就可以自行编制时间表，对其内部电力使用情况实施自行控制。客户可以利用家中安装的各种传感器和摄像头感知家中的各种数据和信息，对家中的各种设备进行遥控处理。

另外，高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持。随着光纤复合低压电缆（OPLC）技术的突破，将光纤随低压电力线敷设，实现到每一个客户配以无源光网络（PON）技术承载智能电网配用电环节和“三网融合”功能，并且有4G无线通信技术的投入使用，这样就可以实施“宽带中国”战略。这样的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的电网。其不但可以显著对电网供电稳定性以及资产有效利用率提升，强化电网的受攻击抵御能力，并且可以实现多种智能的用电服务功能从而提高电网价值。所以我们供电企业应当加大投入和研发力量，以能够进一步研发出属于我们自己的互联网系统以及通信系统。

在美国，已经有多个州对智能电网系统进行设计和应用，比例IBM、ntel、西门子以及GE等一些信息产业的重要企业，均已经直接投入到关于智能电网业务研究之中。美国的第一个智能电网城市也就是科罗拉多州的彼尔德市，在这一地区每一个家庭都有自己的智能电表，用户能够对当时实施的电价有一个最直观详细的了解，这样也就能够在一些电价低的时间段对一些生活中的用电项目安排，例如烫衣服、洗衣服等等。电表还能够对风电、太阳能等清洁能源的使用提供一定的帮助。另外变电站将每个家庭的用电信息进行收集，在出现问题的时候，就可以重新配备电力。

为让居民进一步了解智能电网为生活带来的舒适与便利，国家电网公司在全国建设了70多个智能小区，例如，北京供电公司在北京莲香园小区以及阜成路95号院，设置智能电网客户服务试点。其中阜成路95院的电网接入方式则为光纤入户，借助于机顶盒和电视机对三表抄收、网络增值、物业等相关特色服务实现，将智能电网的良好交互性以及智能化特点充分体现出来。长春供电公司也选定长春中信城二期作为智能用电小区试点，该小区由智能家居系统和智能交互设备组成智能用电系统，能让居民生活变得轻松便捷。智能家居系统既可以通过配套遥控器向智能交互终端发送指令，控制家电及安防设施，也可以直接用智能交互终端触摸屏来控制。整套系统将智能家用电器与智能交互终端连接，有效地实现对灯光、窗帘、家电等的操控，达到安全、节能、智能化的效果，并能在日常使用中根据客户的需求进行调整。住户还能实时掌控和分析家电的耗电量，一旦某个家电耗电大增，系统就会自动提醒，帮助户主减少电能消耗。

智能家居可以能够帮助居民发挥“超能力”， 随着新的科学技术成果的研发，在不久的将来我们将可以在任何地方，只要用智能手机或电脑登录相应的网络平台，都能通过互动多媒体设备实现对家中的各个空间的遥视和互动，并通过各种传感器感知家中各种设施的状况，也可以通过遥控各种设施的运行来实现主人的各种需要。其不但能满足我们在家时利用对各种家庭设施的控制来为自己提供服务，还可以通过智能系统在家中无人时实现家庭安保、照顾老人，看护儿童和饲养宠物的工作。可以通过交互式多媒体系统了解他们的现状和需求还可以和他们进行实时交流，并通过遥控各种服务设施为他们的需求提供帮助；如在他们寂寞时可以同其聊天，可以通过远程摇控家居设施给他们提供食物、饮料及帮助在病床上的老人坐起、翻身等活动。在我国即将进入老年社会时，可以实现居家养老活动。目前各国机器人的制造技术已经发展到了可以在人的遥控下完成各种任务，所以在智能电网时期，各种机器人会在主人不在家时，在主人的遥控下，代替主人完成守护家庭、照顾老人、看护儿童和饲养宠物等各种工作，为中国的社会老龄化和谐社会建设提供技术方面的服务。所以智能电网带来的不仅是电网运行方式的革命，也将是掀起一场改变人类生活方式的革命，并且可以有助实现我们的“中国梦”。