電力系統智能化建設探討

摘要：隨著信息技術的不斷發展，電力系統的管理必然走向智能化。在這種背景下，首先探討了電力系統智能化建設的發展，進而分析了電力系統智能化建設的功能與應用，最后給出了電力系統智能化建設的實現策略。

關鍵詞：電力系統；智能化建設；發展；功能

作者簡介：朱守輪（1964-），男，四川雅安人，國網四川省電力公司攀枝花供電公司，工程師。（四川 攀枝花 617067）

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0203-01

一、電力系統智能化建設的發展

隨著大量信息技術的發展，各式各樣的服務與系統也應運而生，電力企業的軟硬件規模逐漸擴大，管理的難度也持續增加。因此，電力系統在管理上不論是使用與維護均需耗費大量人力物力，造成成本壓力。由于近年來能源短缺以及環保意識的抬頭，許多學者提出“綠色智能化”或“綠色IT”概念，這其實并不是新的技術或概念，而是將節能與環保這兩個元素加入智能化的建設或是 IT 規劃里。[1]美國柏克萊國家實驗室于2001年研究指出：一般智能化建設的電力消耗分配，有46%來自IT設備，例如服務器、網絡通訊設備等，而23%來自冷卻系統，8%來自冷卻風扇，UPS電力轉換或保存設備約占8%，照明設施只有4%，其他辦公使用等約占11%。因此，對設備與冷卻系統進行節能，便成為電力系統智能化建設重要的控制要點。

對電力系統智能化建設進行節能設計，必須重新規劃或者是建設冷卻系統，然而所需要花費的成本較高，建設過程中，服務器停機時間也很長，因此建議以智能化建設的設備作為節能的重點項目。若電力企業導入綠色智能化建設，將能大幅改善能源的損耗。礙于成本考量，電力企業選擇成本較低又能提升管理便利性的服務器虛擬化導入技術，便成為最佳選擇，這也成為本研究的重點。

二、電力系統智能化建設的功能與應用

1.主要功能

電力系統管理智能化監控系統功能至少包含：自動抄表、電力質量監視、電力需量監測及控制等，需于控制器系統上執行，且記錄不可因電腦未開機而中斷。[2]自動抄表也即自動記錄主回路的用電度數、電力需量等數據，并以尖、離峰分開統計；電力質量監視也即監測回路的三相電壓、平均電壓、三相電流、平均電流、功率因數、有效電力、無效電力等資料；狀態監視也即監視回路的狀態，記錄其跳脫時間，并作成歷史警報記錄；用電監視及記錄也即監視并記錄各分盤的用電量，并依尖、離峰及總量分別累計；電力需量監測及控制也即監測并預測主回路的用電需量，并產生警報及控制接點輸出；電腦監控也即以套裝圖控軟件為基礎，對上述所有監控點進行電腦監控，至少需包括即時資料顯示、警報設定、歷史趨勢圖、資料庫管理及報表（可直接列印中文）及可計算最佳電力合同容量等功能。

2.應用理念

近年來智能化系統被普遍使用，如何善用該系統，使電力企業能獲得更有效率的信息而提升競爭力，是目前電力企業急需改善的地方。適時為電力企業評估績效，可讓管理者據以預測未來，作為管理經營的參考。目前已經構建成功的智慧型智能化建設系統，能自行將產生的運營信息轉化為電力企業經營情況數據，使管理者可通過這種智慧型智能化建設系統隨時了解資源目前使用的效果，進而決定電力企業未來資源的分配，幫助經營者作更有效的管理及正確的投資決策。信息系統的定義盡管眾多，但意義大同小異，一般認為其是電力企業組織里人力資源與資本資源的集合，它的主要任務為收集和處理因交易資料而產生的信息，以提供給各管理人員作計劃與控制組織活動時參考。目前最普遍應用的運營控制的方法莫過于統計的因素分析法。因素分析法能夠將為數眾多的變量濃縮成為數較少的幾個精簡變量，而這幾個精簡變量就能有效地表達上述為數眾多的變量，且其彼此之間重疊現象很少。

三、電力系統智能化建設的實現策略

1.重視虛擬服務器技術的開發

虛擬化是一個框架或方法，分割信息管理系統的資源成多個執行環境，運用一個或多個概念、新技術，如硬件或軟件分區或分時，部分或全部機器模擬許多其他項目。服務器虛擬化就是將服務器計算資源（包括CPU時間、內存、儲存空間和網絡界面等）進行邏輯區分，形成多個相互獨立的可用計算資源子集，就好像形成了多個虛擬的獨立服務器環境一樣。虛擬主機（Virtual Machine，簡稱VM）是一種環境，通常是一個程序或作業系統，虛擬主機并不實際存在，而是建立在一個環境之內。在此背景下，虛擬機被稱為“Guest”，而它運行的環境被稱為“Host”。虛擬主機是一種邏輯主機，有著與實體主機一樣的架構。一個虛擬主機系統上可運行多個虛擬主機，每個虛擬主機可運行獨立的作業系統，如同真實主機一樣。

目前，電力企業信息管理系統的虛擬化服務器依照虛擬機器管理器（Hypervisor）所在的位置可分為裸金屬架構（Bare-Metal）及寄居架構（Hosted）兩類。[3]電力企業在導入虛擬化信息管理系統的過程中遇到的問題與解決方法如下：一是相同的SID主機加入Windows Active Directory（AD）服務時，會發生系統無法登入問題或無法開機的問題，其解決方法為到微軟官方網站下載修改SID的程序（NewSID），修改SID；二是虛擬主機開機時有最低實體內存限制，若虛擬平臺實體內存不足時，虛擬主機將無法開機，解決方法是需在導入虛擬化時做好規劃，或添購內存；三是虛擬主機的硬盤空間大小設定完成后，硬盤空間大小將只能變大（如40GB變80GB），無法縮小（VMWare不提供硬盤縮小功能），解決方法是需使用第三方軟件（如 Partition Wizard），且縮小硬盤空間有資料毀損的風險，因此需在導入虛擬化時妥善規劃硬盤空間，并預留將來可能增加的容量。

2.管理智能化系統應用的軟件開發

近年來，隨著微晶片、信息與網絡通信科技（Information communication technology，ICT）等產業的快速發展，有許多應用以小型 IC 感測器結合微處理器，使用網絡為架構，發展了無線感測網絡（Wireless sensor networks，WSNs）系統，帶動了監測系統的變革。隨著WSNs的改良及CMOS技術的提升，攝影機感光元件解析度提高而價格下降，將WSNs結合影像、聲音等多媒體信息發展出無線多媒體感測網絡（Wireless multimedia sensor networks，WMSNs）成為新的發展趨勢。感測器數據與多媒體信息的結合，加強了系統的完整性及可信度，在生產管理當中具有更為廣泛的應用，可以完成生產人員定位控管、生產控制等工作，并能以組織化方式建立智能化系統，而這也為電力企業配電生產的智能化建設帶來了啟示。[4]

3.智能化建設工作開展的組織保障

第一，制訂“電力企業管理數字服務”計劃。電力企業智能化建設數據龐大，應確保其在未來不受軟硬件更迭的影響，可順利閱讀其內容，并確保內容完整與真實。同時為結合對管理知識的需求，確定智能化建設核心價值，吸引并鼓勵全體員工參與電力系統智能化建設相關活動，擴大應用服務范圍，提供優質服務環境及內容，應制定“電力系統管理數字服務計劃”。

第二，做好智能化建設的培訓工作。電力系統在構建起較為完善的智能化建設硬件設備之后，就需要對相關員工進行智能化技術應用的培訓。這種培訓可以委托給培訓機構、信息技術類高校的組織，也可以聘請具有較高智能化建設水平的專家和實踐家到企業內部進行技術的宣講與培訓。通過這種培訓，保障員工能夠對智能化建設的重要性及開展機制有所了解，從而不僅增強智能化建設工作在企業中的群眾基礎，而且也可以保障智能化建設工作高效開展。另外，電力系統的主要管理人員也應當重視智能化建設的培訓工作，并且參與到智能化建設的設計與運行當中，從而在員工中起到以身作則的作用。

參考文獻：

[1]魏華，王瑋，徐麗杰.基于工作流技術的電力企業生產管理智能化系統的設計與實現[J].北京交通大學學報，2007，（3）.

[2]聶蘭富，謝名虎.基于現場總線的變電站自動化控制系統的設計[J].才智，2011，（18）.

[3]盧鳳光.淺談變電站綜合自動化系統存在的問題[J].中國科技信息，2009，（22）.

[4]韓包海.信息化管理在企業中的作用[J].浙江工商職業技術學院學報，2004，（2）.