前言
在社会经济发展水平不断提高的今天,人们的用电需求量日益增加,对电力系统的运行也提出了更高的要求。为了更好地优化电力系统的运行,实现高质量的电力分配和管理,就需要对电力信息通信进行有效的改革与创新,制定更高的标准对电力信息通信实现有效的优化。信息产业中,智能电网信息以及通信技术是最为主要的部分,为了确保智能电网被实现,技术人员首先需要掌握相关的技术,只有对关键技术进行充分的讨论以及掌握,才能够确保智能电网信息的顺利发展。
1电力通信技术概述
当前电力系统的自动化、智能化发展对于电力通信技术的需求越来越高。电力通信技术的运用保证了数据信息在传输过程中的有效性、安全性与稳定性,利用有线、无线以及电磁技术进行数据信息的快速传输。通信技术在电力系统中的应用主体现在3个方面[1]:①在变电系统中的应用。实时掌握不同供配电线缆的运行情况,当供配电功率无法满足区域用电需求时做出适时的调整,提高供配电的功率;实时监测新能源发电站并入电力网络的运行状态,为科学制定接入点方案提供参考。②无线通信系统的应用。主要用于变电站内部、电网系统中线缆塔架的通讯传输,利用电网系统中的传感设备实时获取线缆的运行参数,通过无线通信技术传输到信号接收设备,经过控制系统分析处理后对相关元件进行控制。③光纤通信系统的应用。近些年,我国光纤通信技术快速发展,逐渐成为电力通信的重要分支,光纤通信技术具有扩展性强、可靠性好的技术优势。目前我国光纤通信技术越来越普及,利用光纤、微波以及卫星电路共同组成电力通信系统的主干网络,各支路则是利用电力载波、特种光缆等组成特有的通信网络,并且综合运用明线、电缆、无线等通信技术,终端设备主要有程控交换机、调度总机等,由传感设备获取信号,经过光电转换后完成电力数据信息的传输。电力通信系统是一套多用户、多功能的综合通信网络。
2智能电网技术在我国的应用状况
当前,人们对智能电网的需求比较大,只有在电网的各个环节都达到了智能化的管理与控制层次,才能实现对智能电网的呼叫。要想对电网进行有效的控制,就需要将各种技术相结合,以保证其内部的稳定性、安全性和经济性,从而达到对电网的有效控制。在电网的运营中,要充分利用现代信息技术,加强对电网的控制,保证电力监控工作的正常进行。通信技术是实现通信的主要方式和途径,是实现正常通信的主要方式。在现代智能电网的建设中,也有着巨大应用价值。此外,该系统还可以极大地改善智能电网中的服务信息,在未来的智能网建设与发展中,必须重视其技术的应用。同时,将电力宽带通信技术引入到智能电网中,从而能够实现更好的传输效果。随着现代化进程的推进,企业的整体实力、经济水平都有了长足的进步,其主要体现在人们工作和生活中对电力的需求不断增加。因此,在智能电网的运行中,各种电力通信技术是保障其正常工作的基础,在今后的发展中,企业必须重视智能电网的发展与应用。
3电力通信技术在智能电网中的应用
3.1ZigBee技术的应用
3.1.1智能家居控制系统
ZigBee技术主要是以IEEE802.15.4为标准,在智能家居中采用ZigBee技术,主要是以家庭控制为核心,同时包括安全监控等多个功能模块,实现了家庭中各种家电设备之间的连接、控制以及信息采集。
3.1.2无线抄表系统
在智能电网中采用ZigBee技术来实时监测和控制用户的用电情况。ZigBee主要的应用功能是将家庭中采集的用电信息上传至无线抄表系统。
3.1.3智能电网的远程控制
在智能电网中,ZigBee技术的应用可以为用户提供方便,从而使用户能够在第一时间了解到相关的用电信息,如家庭中用电设备的功率、开关时间等,实现对电力资源的实时控制,并最大限度地利用电力资源。
3.1.4配电自动化系统
在智能电网中,ZigBee技术的应用能够实现配电自动化系统与用户之间的数据交互和信息传递,还能够实现对配电网络的实时监控,及时发现异常情况并加以解决。
3.2光载无线宽带技术的应用
光载无线宽带技术是将电力线载波通信技术与光纤通信技术结合起来,基于电力线的物理特性,利用光纤对不同类型的信息进行传输,使之具有较强的抗干扰能力。电力线上的电流变化与光波变化不会产生较大差异,因此光载波通信技术具有传输距离长、容量大等优点。在智能电网中应用光载无线宽带技术可以实现长距离、大容量的信息传输,满足智能电网建设的需求。光载无线宽带技术在智能电网中应用时需要考虑2个方面的问题:一是如何确保光信号的稳定性,二是如何有效利用光信号。在电力线上进行信息传输时,通常会采用具有冲突检测的载波侦听多路访问技术。由于光载波通信技术在使用时具有较强的抗干扰能力,能够确保信号稳定传输,在智能电网中应用光载波通信技术可以提高电力线传输的稳定性,避免由于外部环境对信号造成影响,提高电力线的传输效率。
3.3新能源方面的应用
随着我国社会经济的快速发展,电能需求量也在不断增大,在智能电网中,对新能源的利用十分重要,新能源是智能电网中不可或缺的重要组成部分。当前我国发展新能源最大的优势就是能够有效降低对传统能源的依赖程度,从而缓解我国的环境压力。但是,受客观因素的影响,如新能源自身存在着一些缺点、天气变化等因素影响,使得新能源出现间歇性、不稳定等问题。电力通信技术能够有效解决这些问题,从而使其得到更好地发展。
3.4输电技术的应用
输电技术主要指通过电力通信技术来完成输电网络的建设和传输工作,其中主要包括3个方面的内容:首先,输电网络的规划设计,即通过通信技术来进行电网规划设计工作,以实现电力资源和电能传输需求之间的相互适应;其次,输电网络的建设和传输工作,即通过通信技术对电网建设工作进行指挥调度,以确保输电网络能够有序进行建设工作;最后,输电网络的维护和管理,即通过通信技术来实现输电网络的远程监控、运行管理以及维护等工作。当前,我国智能电网中应用的主要输电技术包括高压直流输电、特高压交流输电和特高压交直流混合输电3种。高压直流输电技术具有非常好的稳定性和可靠性,但是由于该技术设备的造价成本非常高,而且对电网运行的稳定性和可靠性也会造成一定影响,因此并不是所有的电网建设项目都适合采用高压直流输电技术进行建设;特高压交流输电技术具有较强的灵活性和经济性,在实际的建设和运行中能够有效降低电能传输过程中所带来的损耗;特高压交直流混合输电技术具有很好的灵活性和经济性,同时该技术的设备成本较低,因此在智能电网建设中得到了广泛应用。我国的智能电网建设过程中主要采用的是特高压交直流混合输电技术。
3.5安全技术的应用
随着我国科学技术的发展,电力通信技术得到了快速发展。在智能电网中,电力通信技术主要应用在网络安全方面,网络安全问题直接关系着人们的生命财产安全。目前,我国的智能电网中存在着信息泄露、信息篡改等问题,这些问题会对人们的生命财产安全造成威胁。因此,在智能电网中应用电力通信技术时,要注重安全技术的应用,以保证电力通信的安全性。为提高智能电网的安全性,可以通过以下几点措施进行解决。第一,应用信息加密技术对关键信息进行加密处理。当前,电力系统通信中主要采用的加密方法有对称算法和非对称算法,其中非对称加密算法可以解决大量数据的传输问题,但是由于其对算法的要求较高,且难以应对恶意攻击,因此不适合作为智能电网信息通信调度中的加密方法。第二,建立一套完善的安全检测系统。为保证电网信息通信的安全性,要建立一套完善的安全检测系统,通过对智能电网中的电力通信设备进行定期检查,发现其中存在的安全漏洞,及时采取应对措施,从而提高电力通信技术在智能电网中应用的安全性。第三,在电网中应用防火墙技术。在智能电网中,防火墙技术是一种常见的网络安全技术,它可以隔离智能电网中的数据,有效提高智能电网信息通信的安全性。
4电力通信应用的优化策略
①增强电力通信电力的安全防护。采用高效安全的电力通信技术,必将推动智能电网走向“人性化”的方向。然而,在实际应用中,由于数字编码技术在电力通信中使用会造成很大的时延,从而导致电力通信功率不能得到充分利用。在数据被入侵时,可能会产生诸如数据丢失之类的负面后果。为了保证用户的用电量,企业必须对各个环节进行优化与升级,加速技术的革新与发展,提升电力系统的安全性,增强电力系统的作战能力。②重视安全技术的应用。电力系统的安全技术在工程建设中是一个非常关键的环节,但由于各种因素的干扰和影响,使得信息技术自身的运作出现了一些问题。要想对其进行有效改善,就必须加速对其进行新的技术研发,并对其进行优化和创新。变电站内的电力通信,因其地理位置较远,又经常受到气候、环境等因素的影响,会出现老化、磨损等问题。因此,在信息设备周围设置避雷线、掩体等安全设施是十分必要的。尽可能地减少气候及其他因素对资讯科技造成的负面影响,并持续强化变电站运作的实际安全性。此外,研究小组还要对周边进行细致的调查,并及时排除可能存在的环境安全隐患,使其充分发挥应有的作用。
结束语
信息通信技术、物联网在构建泛在权力结构中发挥着主要载体和服务支撑作用,其地位举足轻重,不可替代。新时期,电力企业要加速建立涵盖“云网-边缘-端芯-智能”全产业链的业务体系,大力发展产品并推动解决方案应用,积极开展国家电网公司泛在能源互联网技术攻关任务,针对突出的发展瓶颈问题,加强战略技术储备和研发计划,推进主体自主替代,推动将产品、科研成果转化为现实生产力,重点深化智能芯片、区块链、量子通信、5G应用、北斗GPS定位服务等关键技术研发项目。各企业、高校、科研院所密切合作,携手合作,共享研究成果,推动信息通信产业不断发展,提供优质产品和技术服务,共建无处不在的电网,为智慧物和国家的建设贡献力量。
参考文献:
[1]苏斌.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[D].河北:华北电力大学,2015.
[2]虞骅.智能电网时代电力信息通信技术应用研究[J].中国设备工程,2019(18):232-233.