關于智能電網中無線通信技術的應用研究

周　俊

（深圳赫美集團股份有限公司， 廣東　深圳　518053）

引言

21世紀，隨著社會經濟發展，地球面臨的資源環境壓力越來越大，電力作為重要的二次能源，合理的電網設計在節約能源、降低能耗、配置資源方面必會發揮出重要的作用。

智能電網技術方面，美國和歐洲已經進行了一系列包括發電、輸電、配電等各個方面的研究。由于不同國家的條件不同，智能電網的技術重點也不同，比如說美國主要致力于電網基礎設施的升級改造，而歐洲更加重視可再生能源和分布式能源與電網相連接。我國基于統一智能電網的原則，注重電網的性價比、清潔環保、靈活性等諸多方面的特點。雖然，各國建設重點和目標不同，但建設智能電網的動力都是建立在市場、電力需求等因素上的，總而言之，即智能電網要具備優化、互動、兼容、集成、環保等眾多特征[1]。

1　無線通信技術概述

有線通信技術往往受到各種因素的制約，存在諸如受到地域環境等方方面面限制的缺陷；然而基于有線通信技術之上發展起來的無線通訊技術，正在不斷地演變和完善，其可以進一步簡化通信模塊的組合方式，從而使得通信網絡的工作效率得以有極大提升，因此在現如今的智能電網之中發揮著重要作用。

2　智能電網概述

智能電網源于Intelligrid的概念，其內涵也隨著時代的進步而逐漸擴大。一般而言智能電網可定義為：智能電網是一個高水平的全自動的，具有實時監控和精確控制用戶和電網節點功能以及完整的數據傳輸的電力傳輸網絡。基于此，我國電力科學研究院還提出了智能電網應具備可靠、經濟、清潔、互動性強的特征屬性。

首先，與傳統電網相比，智能電網具備綠色可再生能源和傳統能源混合利用的調度功能，實現能源的高效利用；其次，面向智能化動態電價實時測量計費系統；再者能夠優化和配置發電設施。結合上述特征，圖1為智能電網的系統結構和基本要素。

圖1　智能電網系統結構圖

智能電網不受時間和空間的限制，通過監測電網的運行情況，提前預警可能出現的問題和事件，避免引發電氣故障而造成不必要的損害。智能電網能夠高效地利用各類異構設施和資源，能夠有效降低輸電能量的損耗，從而控制發電的成本，使得電力能源利用效率得到極大的提高。供需平衡趨勢的發展是現如今智能電網的發展方向，在此基礎上以合適的電力銷售價格滿足現代社會人們生活工作的需求。智能電網的一個優勢就是，其即便受到物理網絡攻擊，也不會在大范圍內造成斷電的事故，因此即便出現局部范圍內的斷電事故也能夠得以及時有效地恢復，且恢復成本極低。而且，從低碳節能環保的理念角度出發，智能電網指在輸電、配電等領域采用高效智能的技術手段，有效緩解電網對環境的不利影響。此外，通過推廣采用可再生的環保能源，可以改善人類的環境。與此同時，智能電網可以避免用戶或者工人出現電網安全事故，保障了人們的生命和財產安全[2]。

3　關于智能電網中無線通信技術的應用分析

因為當前的無線通信技術及造價成本很低，而且具有擴展性強以及使用方便等優點，其已成為當前智能電網通信方式的不二選擇。需要注意的是，由于智能電網分布地域的區別，其對無線通信技術的信息傳輸距離有一定的要求，通常而言包括四種，分別是無線個域網、城域網、局域網以及廣域網。例如，現如今普遍使用的WIFI就是局域網的一種，而藍牙、ZIGBEE技術則屬于廣域網技術，手機通信技術則屬于無線城域網。

智能電網的核心部分為通信技術和信息技術，其決定了智能電網的發展方向。目前，無線通信設備具有的遠程通信、控制、便攜性等功能，有助于智能電網的管理和規范化，促進整個電力行業系統的經濟和安全發展，符合當前的節能減排理念。而且，現如今隨著4G無線通訊技術的迅速普及，在電力、電網等方方面面都起著十分重要的作用。可以說，基于無線通信技術模式下的智能電網，對于電力生產以及輸電、配電起到了保障作用[3]。

與此同時，智能電網通過無線通信技術可以開展更多的無線業務，以認知無線和動態頻譜這種無線通信技術手段為例，通過使用頻譜聚合、感知和接入實現系統信息傳輸，能夠在智能電網頻譜稀缺的情況下有效降低頻譜帶來的高昂租賃或者購買成本，因此能夠推動智能電網的進一步迅速發展。除此以外，采用實時計費方式的智能電網能夠減小用電高峰期對其穩定性的影響，而且，當前的電網下電價通常按照時段價格不一，一般晚間到凌晨的用電量較少，價格也低，這樣綜合運用降低家庭用電的成本。21世紀，智慧城市這一概念開始在我國建筑領域出現，這是當前國家城市建設的重要目標和戰略，其中智能電網在推動智慧城市的發展中起著巨大的作用，利用無線通信技術，對城市交通、娛樂、安全等等方方面面都能夠進行有效的調節和控制，提高電能的利用率，不僅節能高效，而且更加環保，符合當下的低碳理念[4]。

4　結語

未來我國社會和經濟的穩定發展中的重要環節之一就是智能電網，通過在智能電網中無線通信技術的應用，可以實現智能電網信息采集的全面覆蓋，完善電力通信系統，促進社會文明的進步和發展。

[1]王濤.無線通信技術在智能配電網中的應用[J].通訊世界，2017（10）：148-149.

[2]韋磊，陸忞，于佳.LTE無線集群通信技術在電力系統中的應用研究[J].電力信息與通信技術，2016，14（5）：93-97.

[3]迪麗拜爾·阿不拉江.無線通信技術在智能交通系統中的應用研究[J].網絡安全技術與應用，2016（3）：73-74.

[4]郭維鈞.無線通信技術在智能大廈和數字化社區中的應用[J].智能建筑，2013（12）：21-24.