智能電網引領家居生活“中國夢”

馮俊華

智能電網也就是實現電網的智能化，其是在高速雙向通信網絡發展基礎上建立的，其借助于各種功能的終端傳感器，用網絡連接客戶和電網、客戶和客戶，從而實現其之間的網絡互動，能夠良好的對數據讀取實時（real-time）、雙向（two-way）以及高速（high-speed）優勢實現，有效的提高電網運行的整體效率。在傳感器的利用基礎上，其可以實時監控輸電、供電、配電以及發電等關鍵設備的運行情況，并對其數據實施有效整合，以此對整個電力系統的運行管理工作實施優化；另外客戶的智能終端服務器也將取代計量電表的作用，作為互聯網路由器并和客戶的微機連接在一起，這樣借助于智能終端也就要可以實現供電部門和客戶的運行寬帶業務、通信業務、智能管家以及電視信號傳播等各種服務。

智能電網是利用各種先進的技術和設備來實現其服務功能的。其中，智能開關和智能插座，只要能夠在電壓或者電流的制定位置對同步開端技術應用，也就能夠對其電路的斷開或者是閉合功能實現，能使許多非智能設備實現可以遙控操作。智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器，帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。參數量測技術在智能電網中，則也就是一個最基本的組成部件，其借助于傳感器的功能不同，則也就能夠對不同的數據獲取，并對其數據實施轉化成為數據信息，電力系統運行人員以及規劃人員也就可以通過這些數據信息，得到更多的數據支持，其中包括電能質量、設備健康狀況和能力、功率因數、相位關系（WAMS）、關鍵元件溫度、電能消費等等信息。這些數據信息全部都被軟件系統進行收集、分析、儲存以及處理，從而為供電公司做好供電服務提供保障。

由于以上技術的實用化，加上計算機技術和通信技術結合進而產生了計算機網絡技術；計算機技術和傳感器技術結合產生了智能傳感器技術；將三者融為一體（計算機網絡技術與智能傳感技術結合）便產生了網絡化智能傳感技術。不管是電網設備的健康情況評估，還是電網的完整性判定，這一技術均可以完成。同時這一技術還應用在表計讀取、電量和電費正確計算、防止竊電、通過客戶的智能服務終端與用戶的雙向互動中。每天不但要對每一個時段的電力電量和電費實施記計量，同時也要對不同時段的電力價格信號和電費費率政策實施儲存，并將其詳細的告知客戶，目前所實施的是哪一個費率政策?？梢砸勒障嚓P費率政策也就可以自行編制時間表，對其內部電力使用情況實施自行控制?？蛻艨梢岳眉抑邪惭b的各種傳感器和攝像頭感知家中的各種數據和信息，對家中的各種設備進行遙控處理。

另外，高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎，因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持。隨著光纖復合低壓電纜（OPLC）技術的突破，將光纖隨低壓電力線敷設，實現到每一個客戶配以無源光網絡（PON）技術承載智能電網配用電環節和“三網融合”功能，并且有4G無線通信技術的投入使用，這樣就可以實施“寬帶中國”戰略。這樣的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的電網。其不但可以顯著對電網供電穩定性以及資產有效利用率提升，強化電網的受攻擊抵御能力，并且可以實現多種智能的用電服務功能從而提高電網價值。所以我們供電企業應當加大投入和研發力量，以能夠進一步研發出屬于我們自己的互聯網系統以及通信系統。

在美國，已經有多個州對智能電網系統進行設計和應用，比例IBM、ntel、西門子以及GE等一些信息產業的重要企業，均已經直接投入到關于智能電網業務研究之中。美國的第一個智能電網城市也就是科羅拉多州的彼爾德市，在這一地區每一個家庭都有自己的智能電表，用戶能夠對當時實施的電價有一個最直觀詳細的了解，這樣也就能夠在一些電價低的時間段對一些生活中的用電項目安排，例如燙衣服、洗衣服等等。電表還能夠對風電、太陽能等清潔能源的使用提供一定的幫助。另外變電站將每個家庭的用電信息進行收集，在出現問題的時候，就可以重新配備電力。

為讓居民進一步了解智能電網為生活帶來的舒適與便利，國家電網公司在全國建設了70多個智能小區，例如，北京供電公司在北京蓮香園小區以及阜成路95號院，設置智能電網客戶服務試點。其中阜成路95院的電網接入方式則為光纖入戶，借助于機頂盒和電視機對三表抄收、網絡增值、物業等相關特色服務實現，將智能電網的良好交互性以及智能化特點充分體現出來。長春供電公司也選定長春中信城二期作為智能用電小區試點，該小區由智能家居系統和智能交互設備組成智能用電系統，能讓居民生活變得輕松便捷。智能家居系統既可以通過配套遙控器向智能交互終端發送指令，控制家電及安防設施，也可以直接用智能交互終端觸摸屏來控制。整套系統將智能家用電器與智能交互終端連接，有效地實現對燈光、窗簾、家電等的操控，達到安全、節能、智能化的效果，并能在日常使用中根據客戶的需求進行調整。住戶還能實時掌控和分析家電的耗電量，一旦某個家電耗電大增，系統就會自動提醒，幫助戶主減少電能消耗。

智能家居可以能夠幫助居民發揮“超能力”， 隨著新的科學技術成果的研發，在不久的將來我們將可以在任何地方，只要用智能手機或電腦登錄相應的網絡平臺，都能通過互動多媒體設備實現對家中的各個空間的遙視和互動，并通過各種傳感器感知家中各種設施的狀況，也可以通過遙控各種設施的運行來實現主人的各種需要。其不但能滿足我們在家時利用對各種家庭設施的控制來為自己提供服務，還可以通過智能系統在家中無人時實現家庭安保、照顧老人，看護兒童和飼養寵物的工作。可以通過交互式多媒體系統了解他們的現狀和需求還可以和他們進行實時交流，并通過遙控各種服務設施為他們的需求提供幫助；如在他們寂寞時可以同其聊天，可以通過遠程搖控家居設施給他們提供食物、飲料及幫助在病床上的老人坐起、翻身等活動。在我國即將進入老年社會時，可以實現居家養老活動。目前各國機器人的制造技術已經發展到了可以在人的遙控下完成各種任務，所以在智能電網時期，各種機器人會在主人不在家時，在主人的遙控下，代替主人完成守護家庭、照顧老人、看護兒童和飼養寵物等各種工作，為中國的社會老齡化和諧社會建設提供技術方面的服務。所以智能電網帶來的不僅是電網運行方式的革命，也將是掀起一場改變人類生活方式的革命，并且可以有助實現我們的“中國夢”。