智能电网信息通信技术论文

2022-04-25

摘要:本文通过对智能电网运行特性的分析,探讨关于智能电网信息与通信技术问题,意在从根本上促进智能电网的建设。关键词:智能电网;通信技术;问题智能电网是指:依据发电设备和用电设备、输配电网络与储能设备等物理电网,通过传感技术、自动化技术以及通信技术的融入,构建的新型电网。下面是小编精心推荐的《智能电网信息通信技术论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

智能电网信息通信技术论文 篇1:

智能电网信息及通信技术关键问题研究

【摘要】本文以智能电网信息及通信技术中的关键问题为研究对象,指出包括电网设备层、通信网架层、数据储存管理层以及数据应用层在内的四大层次是新时期智能电网信息流的最关键构成要素,在此基础之上针对国外智能电网信息及通信技术的一般标准作出了详细分析,特别着重强调了智能电网在用电环节中应始终遵循的标准体系结构,进而概括了当前国内电力通信网络在信息及通信技术运作过程当中存在的关键问题,提出了一种全新的智能电网信息及通信体系架构模式,并据此论证了做好信息及通信相关工作在进一步提升智能电网应用质量与应用效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

【关键词】智能电网;信息及通信技术;层次模型;标准体系;信息网络;分析

在全球经济一体化进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的背景作用之下,电力电网建设事业在整个国民经济建设发展中所占据的重要地位日益关键。可以说,电力电网事业的建设发展程度将直接关系着整个国民经济的建设发展程度。在计算机网络技术及无线通信技术建设发展速度不断提升的推动作用之下,智能电网已成为世界范围内电力电网建设事业的新一代发展趋势,这一点需要引起相关工作人员的广泛关注与重视。简单来说,智能电网中所涉及到的关键技术覆盖方方面面,信息及通信技术(ICT)作为职能电网中的核心技术之一,应当自发电到线路传输到变电到配电到用户服务最终到调度的全过程当中得以体现。

智能电网在建设运行过程当中所表现出的可观测特性、可控制特性、自适应特性以及自愈性特性都离不开信息及通信技术所提供的支持与保障。那么,在当前技术条件支持下,智能电网中的信息及通信技术主要体现在哪几个方面?现阶段国内电力网络通信存在哪几个方面的问题?智能电网的信息安全应当如何构建与完善呢?笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。

一、智能电网信息及通信技术层次模型分析

从理论上来说,智能电网信息流系统中的层次模型包括了电网设备层、通信网架层、数据储存及管理层以及数据应用层这四个方面。以上四个层次在智能电网的运行过程当中所形成的信息支撑体系已成为维系整个智能电网信息高速且稳定运转的最关键载体。简单来说,层次模型当中的信息支撑体系能够借助对电网基础信息的集成与整合来是实现智能电网所传递信息在纵向及横向方面的联通。各个层次结构在整个层次模型中所出的地位不同,其所发挥的作用也有所不同:①对于电网设备层而言,其主要包括在整个智能电网在运行过程当中各种需要信息传输及交换的设备、元件;②对于通信网架层而言,其能够在通信网络的作用之下将处于上一层级(电网设备层)中的各类设备元件连接为一个整体。其所表现出的网络方式有着以维护以及易操作的特性,且有效网络能够与无线网络及公网网络有效配合,在确保网络信息传输通道稳定运行的同时辅以整个通信网架层一定的安全保护策略;③对于数据储存管理层而言,智能电网在整个运行过程当中所累积的各类信息数据将以分类分区的方式存放在这一层级当中。在终端操作用户有所需要的情况下,以事件驱动或是消息总线的方式对信息数据进行访问,较传统意义上的检索方式更为简单与快捷;④对于数据应用层而言,其能够自动接收来自数据储存管理层所传递的相关,实现围绕智能电网这一中心的信息数据高级分析及控制。

二、智能电网信息及通信技术标准体系分析

我们知道:在整个智能电网的运行发展过程当中,其所涉及到的电网设备及元件种类众多且系统结构复杂,加之大部分电网设备存在跨地域运行的特性,为确保各类型电网设备均能够在智能电网这一整体中得到有效且合理的利用,一套健全且完善的信息及通信技术标准体系的制定与实施就显得尤为关键。那么,何种标准体系才称得上是智能电网信息及通信技术的标准体系呢?其关键在于将智能电网在运行过程当中所涉及到的包括发电、输电、配电、用电以及信息安全在内的多个环节步骤纳入其中。目前应用比较广泛且认可程度比较高的标准体系有IEEE1588、ICE62351标准。首先,对于IEEE1588标准体系而言,其最大的应用优势在于整个智能电网能够实现以纳秒为单位的整个广域互联大电网时间的同步运转。换句话来说,整个智能电网当中控制系统以及网络化测量系统的运转时间是高度一致的;其次,对于ICE62351标准体系而言,该套体系制定并实施的最根本目的在于以数据加密及数字签名技术的引入为切入点,以终端操作员身份认证系统为直接途径,确保整个智能电网在运行过程当中不会存在任何形式的信道窃听、攻击以及篡改,进而确保整个系统对控制以及保护动作能够做出及时且准确的响应。基于以上分析,笔者认为:从当前智能电网的运行发展角度来看,涉及到发电、输电以及配电环节的信息模型与信息交换标准已日趋完善,IEEE1588标准体系有着得天独厚的应用优势。然而对于用电环节而言,参与智能电网用电的主体已非单独的电力企业,包括家电企业、建筑企业以及自动化企业在内的多种企业的行为同样需要有一套标准体系加以规范。现阶段该领域标准体系的空白需要引起相关工作人员的特别关注与重视。

三、智能电网信息及通信技术信息网络分析

客观的来说,就我国而言,在当前技术条件支持背景作用之下,存在于智能电网信息及通信技术信息网络构建及运用过程中最关键的问题可以归纳为以下几个方面:①智能电网骨干网架的可靠性及强度不够,数据网络在第二平面建设过程中的各种要求无法得到骨干网架的有力支持;②各级智能电网通信网络在资源整合及利用方面的性能表现有待进一步提升;③对于整个智能电网的运行状态而言,智能电网在配电及用电环节所表现出的信息及通信水平较其他环节所表现出的信息及通信水平要低得多。为解决以上问题,关键在于将信息网络引入智能电网信息及通信技术的建设发展全过程当中。大量的实践研究结果向我们证实了一点:信息网络在运行过程当中所表现出的包括可靠性高、灵活性高、维护性高以及扩展性高在内的多种应用优势对于简化整个智能电网信息及通信技术系统下属各种设备元件的连接方式而言有着重要意义,异构控制设备在智能电网持续稳定运行背景下的网络集成及信息共享同样能够在信息网络的支持下得以完善。然而受电力系统分布式及实时性特性的影响,各种控制设备在信息获取方面所存在的显著差异使得信息网络在运用过程当中有着一定的时延问题、路径不确定性问题及数据包信息流丢失问题。如何在充分遵循电力系统信息传输特性的基础之上,针对信息网络与智能电网信息及通信技术的融合问题展开系统研究与分析,已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。

四、智能电网信息及通信体系构建分析

从本质上来说,电力系统的运行就是一个能量的传递过程。在这一过程当中,发电、输电、配电以及用电是最关键也是最基本的组成部分。在当前技术条件支持之下,以调度数据专网为代表的各种电力系统专用型通信网络已经在发电、输电以及配电等环节得到了成功的覆盖与应用,用户层在载波方式作用之下实现小数据量传输的技术模式也得到了广泛的应用与推广。简单来说,以调度数据专网为代表的各种电力系统专用型通信网络同用户终端通信网络之间的关系可以用图1表示。

我们知道,对于智能电网而言,其区别于传统意义上电网运行模式最关键的特性在于其作为电力电网系统的一种,能够与电网系统终端操作用户建立起良好的交互关系。以自动抄表以及自动测量为代表的多种智能表计标志着将用户侧信息网关应用于智能电网运行系统中的技术已较为成熟。在这一背景作用下,从信息的利用角度对整个智能电网加以重构,我们可以认识到:在智能电网系统化、集成化发展的推动作用之下,有关智能电网的监控模式正从基于局部信息的监控方式逐步向着基于全局信息的监控方式转变。换句话来说,传统信息监控方式作用之下分散在各类型信息系统中的数据信息将在综合化数据平台的支持之下得以系统集成,为不同业务关注终端操作用户的信息数据应用提供便捷。这种将保护、控制以及测量数据融为一体的综合化信息及通信技术体系结构组织情况如图2所示。

五、结束语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善,社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力电网建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。相关工作人员需要清醒的认识到一个方面的问题:智能电网已成为整个电力电网技术的必然选择与发展方向。而信息及通信技术作为新时期智能电网应具备的核心技术之一,可以说是决定整个智能电网运行建设及其发展速度的最关键因素。本文围绕智能电网信息及通信技术的关键问题这一中心展开了简要分析与说明,希望能够今后相关研究及实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

[1]徐晓燕.构建中国智能电网信息通信技术标准体系的思考和建议[J].硅谷,2011(20):25-26,37.

[2]谢俊,付蓉,郑睿敏等.“智能电网信息工程”战略新兴本科专业课程体系设计[J].中国电力教育,2011(21):155-156.

[3]顾建炜,周志芳.基于IEC 61968标准智能电网信息集成的应用研究[J].供用电,2010,27(5):19-22,34.

[4]顾建炜,周志芳,邵学俭等.基于IEC61968国际标准的智能电网信息集成[J].浙江电力,2011,30(4):30-34.

[5]龚钢军,孙毅,蔡明明等.面向智能电网的物联网架构与应用方案研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(20):52-58.

[6]韩际晖.江苏电力通信专用网络运营策略的研究——基于智能电网建设需求的视角[D].东南大学,2010.

作者:王巍

智能电网信息通信技术论文 篇2:

智能电网信息与通信技术关键问题分析

摘 要:本文通过对智能电网运行特性的分析,探讨关于智能电网信息与通信技术问题,意在从根本上促进智能电网的建设。

关键词:智能电网;通信技术;问题

智能电网是指:依据发电设备和用电设备、输配电网络与储能设备等物理电网,通过传感技术、自动化技术以及通信技术的融入,构建的新型电网。并结合系统观测与控制、综合优化等手段,彰显智能电网安全性和可靠性、清洁性与高效性的特点。现阶段,基于电网构建复杂化、严格化标准的背景下,智能电网已成为电网发展的最终结果。

一、对智能电网运行特性的分析

(一)运行特性

经济性:基于全球化市场背景下,业务范围的拓宽,促使通信业逐渐重视运营成本,用以维持自身经济效益,使其能够在经济全面发展的氛围下占据关键性地位。而在此过程中,智能电网的衍生,不仅可保证市场秩序与稳定交易,还可促进能源利用率的提升。总之,通信技术、智能电网间的有机融合,能够在创造效益的同时,满足数据传输标准。

兼容性:传统电网漏洞问题,是降低能源使用率的制因。智能电网却通过数据兼容的方式,为电网长期运行、稳定运行奠定基础,以自身综合性的优势,保障用户和企业间的交流、沟通与互动。

自愈性:基于诸多因素的制约,传统电网运行期间常发生自动终止现象,从而使其难以维持稳定运作。但是,随着智能电网的运用,该类问题得以全面解决,其利用故障自动检测与处理的形式,结合自动化分析、检测等工作的开展,对故障电网予以实时抢修,保证其正常运作。同时,智能电网还具有实时监测、及时评估的作用。

稳定性:智能电网作为智能化与现代化技术的衍生物,其于集成通信和双向通信系统构建中,发挥高性能、智能化优势。和传统电网相对比,智能电网以稳定性强的特点,在网络结构运作稳定的条件下起到数据防盗的作用。若电网系统运行故障,不仅可维持正常供电,降低用户损失,还可规避停电事故。而在极端电流的限制下,传统电网无法保证系统正常运作,但智能电网却与之相反。

集成性:若要切实共享电网信息的目的,可通过网络化平台的构建,以其规范性与标准性的特点,对各项数据予以融合,经直调控制的方式,对智能电网进行成效彰显,预防信息与资料盗取事件的发生。

(二)意义

生活便捷:伴随智能电网在人们生活中的运用,智能城市与智能小区如雨后春笋般涌现,对改善用户生活质量具有显著优势。例如:家庭智能电网,以远程与实时控制的方式对智能家电进行管控;便于互联网、数字电视与电信网等服务的接入;贯彻落实自动转账、自动抄表等目标的实现。

经济效益:控制电力系统装机容量、燃料费用和电量消费,依据投资减少与效率提升的优势,避免线损问题;通过用户、企业间双向沟通的模式,为其提供更为便捷的电力服务;节能减排,推进能源开发,改善土地资源矛盾;促进经济发展,带动各项产业链条的发展;实现煤电转换,降低运输压力。

二、关于智能电网信息与通信技术问题探讨

(一)层次模型

智能电网中涉及的层次模型包含设备层和网架层、管理层与应用层等,此环节中产生的通信技术问题主要为软硬件问题、信息转换问题。例如:若智能电网设备层出现硬件问题(计量表),则难以完成数据采集工作,从而对整体化模型数据通信造成影响;若为计量表软件问题,则可出现采集数据、输出数据不相符的局面;若为计量表线路故障,无法实现数据传递的目的。由此可见,倘若以智能电网层次模型的层面,解决通信技术问题,则应对软硬件、传输设备等运行状态进行根本化判断。

(二)标准体系

从整体上来看,国内智能电网中采用的传输技术具有多元化和多样化的特点。将有线通信作为案例,现阶段我国诸多区域已全面完成光纤通信,但仅少数区域仍以铜缆线为主;无线通信中,微波通信、无线扩频通信比例基本持平。在此背景下,因通信方式的差异,使其在通信协议表述中也不尽相同,甚至还易出现传输故障,增加企业和用户双向损失。其中,国内智能电网现行通信协议涉及以下几类:ANSI C12协议、BAC net标准、IEEE 1588标准(用于智能电网统计时间标准,可通过核对与计时的方式,避免测量时间混乱)、IEC 62351标准、SONET标准、TCP/IP协议。

(三)信息网络

智能电网是以双向互动为基准,结合企业自动化化管控的方式,对电网予以标准化且严格化管理。由于电力传输具有覆盖面广、需求矛盾和投入差异等特点,从而诱发智能电网、通信技术间问题的发生。为夯实智能电网运用基础,电力企业通过资本投入,虽然构建主体化智能电网,但因受到各区域主电网、子电网的限制,使其难以实现电网调度的目的。譬如:主电网由于供电需求过大,且传输量过高,若未经合理用电协调,则可出现传输拥堵问题;子电网设备设施相对薄弱,通信系统常见各类问题。

倘若从根本上解决智能电网主干道和子电网间问题,则可通过调度优算的形式,即结合广域后备的层面,以继电保护的方式,提出系统优化的构想,即若子系统在无法完成上级调度命令时,结合继电系统电力输出,依据系统故障前电压与电流值的变化,并通过静态通信,将其作用于通讯设备。

(四)通信安全

由通信技术引起的智能电网通信安全问题,涉及外部威胁和内部问题两个层面。前者分为外部攻击、用户侵入两种,其中外部攻击是以高级技术者因诸多条件与原因的约束,对通信系统进行攻击,以此产生的安全问题;用户侵入主要为信息窃取行为。后者包含系统脆弱、数据备份问题。其中系统脆弱为系统主观漏洞、软件间排斥、运作故障;数据备份问题,关键在于智能电网实时数据采集、分析与存储工作,而工作人员由于长时间运作环境,而出现操作失误或行为误差,最终造成数据丢失。

若要避免该类问题的发生,筆者建议可从智能电网通信系统强化的角度入手,通过系统标准统一化的形式,优化安全监测技术,以此判断通信系统是否存在外部威胁与内部问题,并经数据强制备份的手段,以防数据丢失与损坏问题。

结束语:

通过全文,可知智能电网作为电网发展的必经趋势,其信息技术、通信技术的融合更是有着更为严格的标准。对此,为切实智能电网建设与发展的目标,则应加强信息技术和通信技术的分析工作,以循序渐进的思路,推进电网运行效率与运行质量的提升,并通过电网规划和结构优化的手段,构建安全化、标准化与严格化智能电网。

参考文献:

[1]麦树权,吕华良.智能电网信息与通信技术关键问题分析与探究[J].电子测试,2014(S2):55-57.

[2]赵新亚,张诗淋.智能电网信息和通信技术关键问题分析[J].通讯世界,2016(1):102-102.

[3]王晓,张莹莹,公海云,等.关于智能电网信息与通信技术关键问题的研究[J].数码世界,2015(9):13-14.

作者:陈鸿毅

智能电网信息通信技术论文 篇3:

智能电网信息和通信技术关键问题探讨

摘 要:信息通信技术是电网运行的核心部分,在电网向智能化发展的关键性技术。电力系统是国家发展建设的基础性需求,在人们生活中占据着重大地位。智能电网就是在原有电网系统上进行更新,以传统电网作为基础,将最为先进的信息和通信技术结合,最终构成智能化的电网系统。本文将对于智能化电网在建设中的信息和通信技术进行分析,了解我国智能电网信息和通信技术在实际应用中存在的问题,并进行探究,完善我国智能电网系统。

关键词:智能电网信息;通信技术;关键问题

一、前言

现阶段电力行业在实际发展中收到能源资源锐减的限制,进行电力行业变革已经不不可避免的方向。在这种背景下,智能电网信息和通信技术被人们越加关注,智能电网能够为人们听更加稳定的电能。智能电网需要众多先进的科技作为支撑,其中最为关键的技术就是信息和通信技术,因为智能电网在实际运行中灵活性及安全性都较高,因此能够促进我国电力行业的发展。

二、智能电网使用特征

(一)自愈功能

智能电网在实际运行中最为明显的特征就是电网系统具有自愈功能,主要原因就是电网系统在遭遇突发事件后能够在短时间内进行维护,进而保证电网系统的正常运行,例如电网如果遭遇雷击事故,维护人员能够迅速掌握雷击地点,对于电网进行隔离维护,在智能电网自身特征的情况下对于电网进行保护,及时排除电网安全故障。智能电网对于整个电网的运行可以做到实时的监控,;了解电网实际运行情况,减低人为对于电网的影响,对于出现问题的电力设备进行替更,进而让智能电网具有自愈功能。

(二)安全稳定

智能电网不仅仅能够为人们提供稳定的电能,在电能运输中的变电站及用户终端都在智能电网运行管理范围内,传输中的安全问题也是智能电网的安全问题。现在光线通信形式已经在智能电网系统内使用,由于光线通信在实际使用中具有数据量大、质量水平较高的特点,因此光线在智能电网系统内已经开始广泛使用,提升智能电网信息安全稳定性能。

(三)兼容整合性

智能电网在实际运行中能够将不同格式的数据及设备进行兼容,这让智能电网系统就能够为用户提供不同需求进行选择,保证用户对于电网系统的满足度,这就是智能电网的兼容特征。智能电网的整合特征就是在电网实际运行中对于信息技术进行分析,发现不同信息中的潜在关联,进而针对性对信息数据进行安全保护[1]。

三、智能电网信息技术和通信技术层次探究

(一)技术层次

智能电网想要保证正常及稳定运行,就需要智能电网在设备、通信、信息储存、管理应用等方面进行建设,但是着四个方面是智能电网建设的主要内容,只有将这四个方面紧密联系在一起,才能保证智能电网的稳定运行。电网设备方面就是让电网在实际运行中所需要的所有设备协同性工作,方便后期维护人员对于电网金西宁建设,保证电网能够将公共设备及通信技术紧密连接,智能电网运转,提升智能电网安全稳定性能。智能电网在实际运行中需要将数据进行储存,这样用户需要使用某些内容的数据情况下就可以通过浏览器进行寻找,提升用户寻找信息的便捷。智能电网在实际运行中需要将储存的信息数据进行科学性管理,发现不同数据建设的关联并进行控制,提升智能电网运行效率[2]。

(二)技术标准层次

智能电网在实际建设中需要使用大量设备与应用,不同设备间性能及结构又十分复杂,不同设备还需要跨地区进行连接,这就需要为这些设备及应用制定技术标准,保证设备及应用间整体性运行。一套专业性的技术标准体系是智能电网建设水平的重要衡量标准,对于智能电网每个环节都十分重要。技术标准体系就是将智能电网各环节进行规定,现在应用性最好的就是IEEE1588智能电网技术标准。IEEE1588智能电网技术标准最明显的特点就是能够保证整个电网整性运行,在数据传输中为数据进行保密措施。智能电网技术标准制定已经相当成熟,但是在用电环节的技术标准制定还有待完善[3]。

(三)信息网络层次

智能电网在实际运行中最为关键的技术就是信息和通信技术,我国现阶段对于信息和通信技术研究还存在一定缺陷,主要表现在三个方面,分别是网架稳定性及强度有待加强、资源整合、信息和通信技术在电网各环节间存在较大水平差距。智能电网网架尤其是骨干部分的网架在强度及稳定性能方面还存在一定问题,智能电网在实际应用中需要将数据进行传输,但是骨干部分的网架不能实际运行效率不能达到人们预想效果,没有真正將网架作用进行发挥。智能电网信息网络层面每天需要对大量信息技术进行整合,但是在对信息整合过程中还是存在一定缺陷,对于信息整合效率并不高,电网设备没有完全运行。信息和通信技术作为智能电网关键性基础,在智能电网各环节的实际运行中占据着重要地位,但是智能电网内部各环节信息和通信技术水平存在较大差距,就会造成智能电网整体运行稳定性无法保证。

想要保证智能电网信息网络的完善,就需要对智能电网信息网络技术进行强化,保证智能电网信息网络的安全稳定快捷运行。如果将智能电网内的设备进行简化来提升电网运行稳定性,但是电网在实际建设中需要涉及不同地区,受到实质性约束,造成用户在信息查询中的困难,最终造成智能电网运行不稳定问题。保证智能电网整体稳定运行,是智能电网建设人员的未来工作方向,在技术快速更替的今天,人们应该相信智能电网整体运行稳定运行问题就会被解决,这样智能电网系统就会为人们提供更加便捷的信息浏览方式,提升人们对于信息需求,保证社会建设[4]。

四、结论

经济全球化的过程中,信息和通信技术也会越加成熟,在人们生活中占据着更加关键性作用。电网智能化建设需要使用先进的技术作为支撑,信息和通信技术为智能电网建设提供了新途径。本文对于智能电网系统运行的特点进行研究,并通过三个方面对于智能电网信息和通信技术关键性问题进行探讨促进智能电网完善建设。智能电网在实际运行中是一个完整性过程,但是我国现有的信息和通信技术在智能电网建设中已经取得了一定成果,但是智能电网设计方案在实际建设中的应用性还存在问题,这就希望智能电网建设研究人员逐渐完善信息和通信技术,促进我国智能电网建设。(作者单位:吉林电视台)

参考文献:

[1] 叶敬桥.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].技术与市场,2015,12:25-26.

[2] 周燕晖,陈青岳.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].中国新通信,2016,05:50.

[3] 梁柱洪.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].数字技术与应用,2014,10:201.

[4] 银强.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].电子世界,2014,18:267-268.

作者:王宇宸

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