智能電網時代電力信息通信技術的應用

黃俊樺，李 揚，陳 亮，楊雪蓮，鄭啟薇

（國家電網有限公司信息通信分公司，北京 100761）

0 引 言

近年來，網絡通信技術被廣泛應用于各個領域，并發揮了重要作用。網絡通信的形式多樣且覆蓋廣，已成為電網發展的主要趨勢[1]。應用光纖、移動及通信無線等技術可促進電網通信智能化的發展，而電力信息通信技術是智能電網的關鍵環節，需相關部門加強重視，提升電力信息技術，有效保證電網順利建設。隨著國內社會和人們用電需求的不斷上升，傳統的電力信息技術已經不能滿足需求，需不斷發展電力信息通信技術，將電力信息通信技術融入智能電網，以滿足各領域的用電需求[2]。

1 智能電網與電力信息通信技術的概念

1.1 智能電網的概念

智能電網可將輸電和配電等信息數據資料整理后進行分析，以便完善信息數據，實現資料庫的完美構建。同時，智能電網可以促使相關人員快速掌控電力系統的運行狀況，且對信息的了解具有全面性和依據性。電力系統的調控通過智能電網來實現，不僅可保證電力系統運行的穩定性，使相關人員盡快解決電力系統出現的問題，還可提高電力系統的工作效率，保障電力輸送的安全性，滿足國民的用電需求。

1.2 電力信息通信技術的概念

發電、輸電和配電環節在電力系統中不間斷工作，導致電力在傳輸過程存在較多細節問題且問題異常復雜。若相關人員不對輸電和配電環節加以管控，那么電力輸出很容易出現故障[3]。傳統的通信模式已經不能滿足配電和輸電等環節的監控要求，且電力傳輸過程效率低下，而智能電網應用電力信息通信技術則可有效保障電力系統的高效性。

通信系統主要由信息源（發生裝置）、信道（傳輸裝置）及受信者（接收設備）組成。由于受到裝置或環境的干擾，信息在傳輸過程中會產生噪聲，且較大的干擾甚至會引發信息失真，因此應對傳輸過程中的信息進行加工編譯[4]。通信模式可分為單通道通信方式、半雙工通信模式以及全雙工通信模式，分別如圖1、圖2和圖3所示。

圖1 單通道通信方式

圖2 半雙工通信方式

圖3 全雙工通信方式

2 國內電力信息通信技術發展現狀

2.1 溝通不及時，工作效率低下

隨著現代化信息技術水平的提高和科學技術的進步，傳統的電力信息通信模式已逐漸被光纖和無線所取代。相關部門的技術人員增強溝通與聯系，可促進國內智能電網的發展。但是，在傳統的通信模式中，相關部門人員在解決問題時往往會因溝通不及時出現新問題，嚴重影響工作效率。電力信息通信技術可加快相關部門的溝通交流速度，從而有效解決出現的問題，提高工作效率。

2.2 部分地區供電不協調

目前，國內的發電方式主要包括新能源發電、風力發電以及水力發電。國內發電量已經能夠滿足人們基本的用電需求，并保證人們生活的正常運轉。但是，因國內面積較大、人員分布較廣以及部分地區存在電力系統資源浪費和不環保等問題，偏遠地區存在供電量達不到需求的現象，即供電方案不合理。隨著智能電網電力信息技術的應用與推廣，國內已經開始解決此類問題，并取得了顯著成效。

2.3 缺少高端專業人才

國內多所高校并不重視培養智能電網及電力信息通信技術方面的人才，且缺少相關的人才教育理念。智能電網和電力信息通信技術知識的落后和人才培養理念的落后，導致學生未能及時更新最新的知識，使得該技術在實踐中難以操作[5]。此外，多數學生在畢業后未選擇進入電力企業工作，使電力企業在建設智能電網時缺少高端人才。

2.4 技術不達標

隨著國內社會的高速發展，傳統的電力信息技術已經難以滿足人們的用電需求。因此，相關部門需提高智能電網的自主創新能力，制定新的處理方案，以提高相關人員處理細節的效率。目前，國內電力系統依舊存在電力資源浪費現象，因此相關部門需加強重視，宣傳節能能源和環境保護的理念，樹立正確的可持續科學發展觀。

3 智能電網與電力信息通信技術之間的關系

智能電網在建設運行過程中呈現出來的可控制性、可觀測性、自愈性及自適應性，均離不開電力信息通信技術的保障和支持[6]。目前，我國正處于快速發展時期，各項技術不斷更新換代，使得電力信息通信技術面臨著不同的挑戰和機遇。為了更好地建設智能電網，促進電力實業的發展，需擴大智能電網的建設規模，加大電力信息通信技術的創新力度。在電力信息通信技術快速發展的推動下，智能電網已經成為電網建設事業的發展趨勢。

4 智能電網對電力信息通信技術的要求

4.1 電力信息通信系統的多樣化

目前，國內智能技術在融合現代化信息通信平臺的同時，開發了多種應用模式，可更好地滿足不同用戶的需求。但是，不同用戶需求存在較大的差異，且應用時存在覆蓋或交叉情況，需要對其進行統一規劃。此外，除了滿足不同用戶的需求，電力企業還需及時維護和更新通信平臺。

4.2 電力信息通信技術的保密性

智能電網內具有較多關鍵的數據信息，需要加強電力通信系統的保密性，以防信息泄露。電力系統故障會導致出現信息泄露和流失等情況，造成巨大的損害[7]。因此，電力信息通信技術需存在較強的防護性來防止信息流失，以提高電力通信系統的穩定性。

5 智能電網與電力信息通信技術在不同領域的應用

5.1 用電領域

實際用電客戶是電力輸出的最終端。由于電力用戶的需求存在較大差異，為了滿足不同客戶的需求，相關人員須在智能電網管理中及時調動、監測及處理相關數據信息。在此過程中，需采用電力信息通信技術在數據庫中分析和研究有用的用電信息來實現智能電網與終端客戶的交流，并有利于促進智能電網的持續發展，建設高效的運作系統。

5.2 輸電領域

在輸電領域中，國內電網盡力實現大范圍的覆蓋。但是，由于我國國土面積較大，電力輸送距離較遠，導致在輸送過程中易產生較多損耗。因此，如何降低損耗和運輸成本成為目前需首要解決的問題。相關部門應結合實際情況，靈活運用電力信息通信技術，分析不同距離輸電產生的問題，采用先進的創新技術和制定合理的解決方案，達到減少能源損耗的目的[8]。此外，需加強監控輸電過程的管理工作，及時解決輸電過程中的問題，提高工作效率，以實現成本和損耗的降低。

5.3 新能源領域

近年來，國內存在新能源浪費現象，一定程度上遏制了國內社會的發展。根據能源性質，能可以分為不可再生能源和可再生能源。目前，國內的不可再生資源較為匱乏，已經難以滿足電網發展的需求。因此，建設智能電網過程時需利用可再生能源逐步取代不可再生能源，有效劃分再生資源，從而實現能源配置的最大化，以保證國內社會的快速發展。不可再生資源主要應用在傳統的電力運作中，且不能滿足國內社會發展的需求，因此開發并應用可再生資源成為目前的趨勢方向。為了保障新能源順利應用于智能電網，需搭建相應的電力通信接口，使新能源進入電力系統，以實現電壓和功率的自動調節功能，完善新能源的管理體系。

5.4 變電領域

智能變電站是智能電網的基礎設施，屬于智能電網建設的最關鍵環節。相關部門通過智能變電站可收集分析控制對象和監控設備等數據，為智能電網的建設提供了數據依據，可保障智能電網的順利建設。在建設智能變電站中，為了實現實時監控，需提高相關的科學技術。一般情況下，電力公司通過變電站控制電力傳輸對象，搜集相關數據信息反饋給智能電網并進行統一規劃。在普及智能電網和電力信息通信技術時，相關人員需學習國外成功的案例及管理經驗，取其精華，去其糟粕。此外，應不斷創新相關技術，提高信息技術及傳感技術的應用，實現變電站的自動化管理和智能調節。

6 結 論

電力信息通信技術可有效促進和推動智能電網的建設，而智能電網建設的效果取決于信息通信技術的運用。為了更好地擴大智能電網的規模并普及電力信息通信技術，相關部門需不斷革新其技術，根據國內實際情況制定合理的電力建設方案，并進行針對性的改革和調整。智能電網應用電力信息通信技術不僅可以減少人力、物力和能源損耗，還可以提高電網的傳輸效率，使信息通信在智能電網時代的傳輸更加方便快捷，促進國內電力事業的快速發展。此外，需全面了解并掌握智能電網及信息通信技術的原理，使電網能夠科學合理地應用通信技術，以保障電網向智能化快速發展。