互联网+在电力系统的应用

赵晓红

摘要：“互联网+”国家发展战略被提出，受到了社会各界高度重视，并且被广泛的应用各行业领域发展中去，许多传统产业纷纷与互联网进行有机结合，实现产业的转型升级。作为电力企业来说，将互联网信息技术与传统电力能源系统有机的结合起来，实现各个分散形式的电力系统的有效结合，提升电力企业对能源的综合利用效率，同时通过能源互联网对电力能源的生产、传递、存储、使用、调配等多个环节进行高效的管理，推动远程调配电力供需以及远程富余电力的存储和交易的实现，从而有效促进电力的有效管控和综合利用，将传统局部的、单一的供电系统转变成广泛的、全面的能源互联网。

关键词：能源互联网;电力系统;应用

1能源互联网提出的背景

当今，社会经济发展迅猛，各行各业对能源的需求也与日俱增，传统的常规能源储量有限且污染较大，难以满足社会经济发展的需求及环保要求。因此，新能源的出现及发展是大势所趋，大力发展新能源产业是解决这一问题的有效措施。在国家及政府的大力支持下，我国新能源产业发展迅猛，据统计，2015 年，全国全社会用电量达到 5.69 万亿 kW·h，人均用电量达到 4142kW·h;发电装机容量达到 15.3 亿 kW，人均装机容量达到 1.1kW;电源结构持续优化，可再生能源发电装机比重超过 1/3。新能源的快速发展虽然为替代传统能源做出了很大贡献，但与此同时出现的很多问题也不可忽视。在大力发展新能源的初期，未考虑供需问题，导致现在弃水弃风弃光问题严重。并且新能源发电的并网会对电网造成较大冲击，从而引发一系列的问题。电力系统运营面临一系列的困难与挑战。

2能源互联网的具体特点分析

2.1以物连作为基础

能源互联网主要是通过互联网技术，对风能、潮汐能、水能、太阳能等多种可再生资源以及发电系统等不可再生能源进行集中统一的管理，利用先进的互联网技术软件，实现电力调度、电力供应的有效管理，提升电力能源的综合利用效率，减少电力能源的消耗和浪费。此外，能源互联网是运用互联网信息技术，但是也不能完全的离开物质而存在，相反的，它的建立和发展主要是以物连为基础。通过建立完善的物联网，实现对物连的保障，实现能源的调配和使用，从而促进能源互联网对电力能源利用进行综合管理。

2.2能源具有可再生性

能源互联网产生的能源具有可再生性，通过有效利用可再生能源，来有效保障电力能源的持续供应，提高能源的利用效率。同时，对于那些富余的电力能源进行存储，通过加强能源的管理和保存工作，来有效减少对不可再生能源的浪费和消耗，并对其进行有效的保存，促进不可再生能源向可再生性能源的转化。例如，将富余的电能进行蓄水提升，将电能有效的转化成水利能，从而使其有效的转化为可再生能源。

2.3其覆盖范围相对较广

因为每个地区能源种类多种多样，并且各种能源条件也有所不同，能源属于非实物性物质，所以，在各种能源的采集、利用以及存储等方面，不可以利用集中管理的方法，而是应该遵循就近的原则，在能源较为富集的地区建立相关的电站，对当地的能源进行一系列的采集、利用、存储等工作。能源利用前期做的一系列采集工作，使电站的空间分布更为广阔，并且也相对较为分散。此外，因为供电企业是为人们服务的，大力应用小型太阳能设备，可以有效扩展电力系统的覆盖范围。

2.4网络化的管理模式

因为传统电力系统的发展受到各种因素的限制，所以在能源的利用、采集、存储等方面，具有一定的间歇性和波动性，而且电力供需方面的调配工作也较为复杂繁琐，其工作效率极为低下。同时，传统电力系统还无法进行大范围的能源集中管理，使得电力系统的运行效率不高。当前，通过互联网信息技术，将电力系统与互联网信息技术进行有机结合，利用互联网技术实现能源的集中管理和高效调配，有效提升能源的综合利用效率。此外，互联网信息技术的有效应用，可以将家庭式的小型电力系统进行引入，促进能源采集由原来的专业电力单位逐渐扩展到每个单位和家庭等。并且通过对各种电力供需信息的交易，推进电力系统的网络化管理，进而有效提升电力能源的利用效率。

3能源互联网概念下电力系统的发展措施

3.1分布式发电站

我国地域范围较为辽阔，具有西高东低的地势特点，其中包括广阔的平原、山峰、草原、沙漠以及海岸线等，蕴藏着非常丰富的太阳能、风能、水利能、潮汐能等多种可再生能源，而且它们均属于非实物性质的能源，分布在全国的各个地区，所以，为了有效克服地域之间的局限性，实现多种能源的综合利用效率，需要建立相应的分布式发电站，对各个能源富集地区进行集中管理，通过对电力网络的有效应用，从源头上保证能源的供应数量和效率。此外，对于那些较为小型的个人或者是单位等电力接口，有利于实现全方位的电力供应和能源利用。

3.2网络智能化调度

首先，通过互联网的引入，可以实现对电力能源的统一集中管理和局部控制，提升能源的利用效率。分布式发电站在能源供应过程中可以利用互联网实现在线的随时调度，改变分布式发电站因为地域的限制而产生调配不合理、不及时等现象。同时，不断完善能源数据采集、利用、分析体系，对各个地区发电站的具体发电情况和用电情况进行管理和监控，有效提高电力能源的分配速度和使用效率。例如，以分布式发电站作为基本单位，对居民的用电信息进行监控，不断满足居民的基本用电需求。此外，通过对能源数据进行实时分析，对各种电力能源进行及时有效的分配。通常情况下，工厂等大型企业的用电量相对较为稳定，可以不用进行频繁的调度，将其与居民的用电网络进行区分。根据用电量时间和地理区域差异等，将分布式发电站具体的分为几个小模块，并对各个小模块进行统筹规划，然后再将发電站规划成多个网络，实现电力能源的集中管理。

3.3能源存储设备

因为电力能源具有非实物的性质，无法对其进行实物形式的存储，所以对富余电力能源的有效利用和保存显得尤为重要。对富余的电力能源进行系统的调配和分析，可以通过对传统电厂电力能源供应的控制，实现对不可再生能源的有效保护以及可再生能源的综合利用。此外，对于那些富余电力能源，可以利用多种手段进行存储，例如，化学电池、蓄水等，从时间方面实现对可再生能源的保存和利用。

4智能电网框架下的高级量测体系

高级量测体系（AMI）是建设智能电网的基础，可以对用户的用电信息进行测量、采集及分析，并可以实现智能电网和用户之间的双向互动。其结构如图1所示，主要有4个组成部分：智能电表、通信网络、量测数据管理系统（MDMS）和用户户内网络。AMI 可在固定时间读取智能电表的数值，并能够实时地将故障报警信息传到数据中心。AMI 还可以与自动数据收集系统（ADCS）配合使用，将其收集的数据传送到 MDMS，然后由MDMS 对传来的数据进行分析，然后按照需求传给对数据的实时性要求不高的系统，如计费系统等。AMI 的实施意义重大：（1）对于智能电网方面：是智能电网建设实施的基础体系。（2）对于电力公司方面：可节省人工读表这一步骤，降低运行费用，同时还能够快速对故障进行定位及恢复。（3）对于用户方面：能改善对用户的服务质量，使其获得实时、准确的电费清单。

结束语

“互联网 +”行动计划的出台，促进了能源互联网的产生，对解决新能源并网、弃水弃风弃光等问题起到了关键作用。智能电网作为能源互联网的核心，是未来电力系统发展的趋势，将成为实现“智慧城市”的关键技术。而高级量测体系 AMI 作为智能电网建设实施的基础体系，在各个方面都具有重大的意义。

参考文献：

[1]  省农委农产品质量安全监管处 . 国务院关于积极推进“互联网 +”行动的指导意见 [J]. 实验室科学，2015，28（4）：9.

[2]  张运洲，单葆国 . 中国电力系统发展运营面临的挑战和对策[J]. 中国电力，2017，50（1）：2-6.

[3]  周孝信，曾嵘，高峰，等 . 能源互联网的发展现状与展望 [J].中国科学：信息科学，2017（2）：5-26.

（作者单位：国网山西省电力公司阳泉供电公司）