淺析智能電網(wǎng)的信息化技術(shù)①

楊超 呂軍

摘 ? 要：隨著計算機、信息技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化發(fā)展，智能電網(wǎng)是電網(wǎng)智能化發(fā)展的結(jié)果，信息化技術(shù)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、變配電、用電等各個環(huán)節(jié)需要信息技術(shù)的支持。本文主要分析了智能電網(wǎng)的特征，以及智能電網(wǎng)的集成管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及安全技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) ?信息化技術(shù) ?數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：TM76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0145-02

近年來，國家大力支持智能電網(wǎng)的發(fā)展，2009年國家電網(wǎng)公司提出了發(fā)展堅強智能電網(wǎng)的概念，建立以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，利用信息通信技術(shù)作為支撐平臺，以智能控制為手段，實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度融合現(xiàn)代化電網(wǎng)。經(jīng)過10年的探索，我國已經(jīng)進(jìn)入全面建設(shè)智能電網(wǎng)階段。信息通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)的支撐平臺，信息技術(shù)是實現(xiàn)智能設(shè)備與信息化平臺連接的關(guān)系，是實現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、可靠運行的保障。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，對信息技術(shù)的通信能力有更高的要求[1]。

1 ?智能電網(wǎng)特征

關(guān)于智能電網(wǎng)目前國際社會還沒有一個統(tǒng)一的定義，美國能源部認(rèn)為智能電網(wǎng)是一個完全自動化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以對每一個電力用戶和電網(wǎng)節(jié)點進(jìn)行監(jiān)視和控制，確保電網(wǎng)從發(fā)電廠到終端用戶整個過程各個節(jié)點之間信息和電能的雙向流動，達(dá)到優(yōu)化資源配置目的。歐洲技術(shù)論壇認(rèn)為智能電網(wǎng)是一個可以連接電網(wǎng)和電力用戶所有行為的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性、持續(xù)性和安全性。國家電網(wǎng)中國電力科學(xué)研究院認(rèn)為智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各個電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，并將現(xiàn)代傳感技術(shù)、測量技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)應(yīng)用在堅強電網(wǎng)構(gòu)成新型的智能電網(wǎng)，可以實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，滿足用戶對電力需求，確保供電的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能環(huán)保，為電力用戶提供清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠的電力資源和增值服務(wù)[2]。與現(xiàn)有的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)的電力流、信息流、業(yè)務(wù)流高度融合，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，智能電網(wǎng)具有堅強的電網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)和技術(shù)支撐，能夠抵御外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，有利于分布式電源、微電網(wǎng)和電動汽車充電設(shè)備接入電網(wǎng)。第二，智能電網(wǎng)是傳感技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)和電網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的深度融合，可以獲取電網(wǎng)各項數(shù)據(jù)信息，從而及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行過程中存在的故障，并快速隔離故障線路，利用智能電網(wǎng)的自愈能力，迅速恢復(fù)電網(wǎng)的正常功能。第三，實現(xiàn)信息高度集成和信息共享利用，為電網(wǎng)的運行管理、決策提供參考。第四，建立雙向互動的電網(wǎng)服務(wù)模式。電力用戶根據(jù)供電公司的供電能力、供電質(zhì)量、電費等數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合自身實際情況，選擇合適的用電模式。電力公司通過采集用戶數(shù)據(jù)信息，分析用戶用電習(xí)慣、用電量，為用戶提供多樣化的供電服務(wù)。

2 ?智能電網(wǎng)的信息化技術(shù)

2.1 智能電網(wǎng)的集成管理技術(shù)

智能電網(wǎng)是綜合現(xiàn)代先進(jìn)的各類技術(shù)，集成技術(shù)是通過優(yōu)化綜合布線系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各類分離的設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)和軟件等數(shù)據(jù)集成到一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，從而達(dá)到數(shù)據(jù)信息的共享、優(yōu)化，確保整個系統(tǒng)的高效、集中管理。集成技術(shù)主要解決各個系統(tǒng)之間相互連接和相互操作問題，是一個多廠商、多協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，需要解決各種設(shè)備、子系統(tǒng)、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件、協(xié)議等和子系統(tǒng)、施工配合、組織管理、人員調(diào)配等一切集成問題。智能電網(wǎng)涉及到各種智能終端設(shè)備、智能開關(guān)、智能調(diào)度系統(tǒng)、智能發(fā)電系統(tǒng)等，利用集成技術(shù)，才能將這些設(shè)備、應(yīng)用軟件和信息技術(shù)集成在一起。智能電網(wǎng)的集成管理技術(shù)包括關(guān)系與非關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、融合與集成技術(shù)、過濾與反清洗技術(shù)[3]。

2.2 智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)是在已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)流或者信息流中尋找匹配的關(guān)鍵詞或者關(guān)鍵短語，從而快速找到相關(guān)數(shù)據(jù)信息。智能電網(wǎng)運行過程中，產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息可以真實反映智能電網(wǎng)的運行狀態(tài)，從而判斷針對電網(wǎng)存在的問題，并作出預(yù)測判斷，有利于電網(wǎng)公司采取一定的措施進(jìn)行防范，確保電網(wǎng)有序運行。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以對智能電網(wǎng)獲取的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，找到電網(wǎng)運行的規(guī)律，從而為電網(wǎng)運行、決策提供參考[4]。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)邏輯推理技術(shù)相比，數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的各個階段、環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)計分析，集搜索、分類、比較、分析和歸納，因此智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)相關(guān)性比較強，可以針對智能電網(wǎng)復(fù)雜、繁瑣的大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行分析，同樣也可以對半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以獲取外部數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲，按照數(shù)據(jù)庫劃分類別。在大數(shù)據(jù)模式下對其進(jìn)行聚類和分類算法分析出數(shù)據(jù)的形式，利用并行算法，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化變成現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析技術(shù)。

2.3 智能電網(wǎng)的安全技術(shù)

智能電網(wǎng)在利用信息通信技術(shù)傳輸、存儲、使用過程中，可能遭到網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊，從而導(dǎo)致智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)癱瘓或者數(shù)據(jù)信息泄露，給電力用戶和電力公司造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[5]。安全技術(shù)是智能電網(wǎng)正常有序運行的前提和保障，智能電網(wǎng)的安全技術(shù)包括安全平臺支撐技術(shù)和物理數(shù)據(jù)安全技術(shù)。

安全平臺支撐技術(shù)確保智能電網(wǎng)信息化平臺和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的安全，包括安全認(rèn)證、安全審計、安全風(fēng)險評估與預(yù)警等安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定等。安全認(rèn)證指通過制定一定的認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)，對訪問的人員身份和設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證和鑒別，防止非法入侵人員;安全審計則是對信息平臺和應(yīng)用軟件進(jìn)行實時監(jiān)控，對信息平臺和應(yīng)用系統(tǒng)運行過程中存在的風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警和安全評估，如果確定平臺和應(yīng)用系統(tǒng)運行過程中存在一定的風(fēng)險，則需要立即對程序或者數(shù)據(jù)信息進(jìn)行刪除和隔離，防止感染其他系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息，確保數(shù)據(jù)信息的安全性和可靠性。安全風(fēng)險評估是對智能電網(wǎng)的系統(tǒng)、智能設(shè)備、應(yīng)用軟件進(jìn)行風(fēng)險評估，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的漏洞、木馬，并采取一定的防御措施。

物理安全技術(shù)又稱實體安全技術(shù)，是保護(hù)計算機、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被不利因素破壞。智能電網(wǎng)物理數(shù)據(jù)安全技術(shù)主要保護(hù)智能電網(wǎng)的軟硬件設(shè)備，通過對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的效驗、加密、審計、隔離備份、恢復(fù)等操作，確保智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)不被攻擊破壞，確保計算機機房設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。

3 ?結(jié)語

智能電網(wǎng)是信息技術(shù)與新能源融合發(fā)展的產(chǎn)物，將信息技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)，可以實現(xiàn)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理、決策等各個環(huán)節(jié)，提高智能電網(wǎng)運行的效率，確保智能電網(wǎng)的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉章雷，龔璇.信息化技術(shù)應(yīng)用于電力安全管理的探討[J].數(shù)字通信世界，2017（12）：242-256.

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[3] 丁勇，戴朝清.智能電網(wǎng)的信息化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（2）：259-260.

[4] 南漲浪.配電網(wǎng)智能信息化發(fā)展及其展望[J].通信電源技術(shù)，2019，36（2）：269-270.

[5] 王慧慧，李陳程.大數(shù)據(jù)平臺下的電力營銷信息化建設(shè)研究[J].通訊世界，2019，26（4）：198-199.