信息通信技術在智能電網建設中的應用

蘇紀臣

（國網寧夏電力有限公司，寧夏 銀川 750001）

0 引 言

隨著5G時代的到來，信息通信技術得到了全面發展。無論是帶寬和帶速的增加，還是信息通信質量的提高，都顯示了信息通信技術對人們生活的巨大改變。在智能電網建設方面，信息通信技術具有先天性優勢，能保障智能電網建設工作的順利進行，使智能電網實現低時延保護，同時實現配網自動化。因此，本文將重點探討信息通信技術在智能電網建設中的應用，希望能為我國智能電網建設事業做出貢獻。

1 智能電網的業務特點

智能電網相對于傳統電力系統，采用更加先進的信息通信技術，使用新型能源和材料，在信息通信技術上應用新時代的傳感技術、信息技術以及控制技術等高新科技，從而形成了新的電力系統。智能電網能夠實現電力系統的自動化，減少運行過程事故發生率，提高電網的運行效率和質量[1]。在智能電網建設過程中，信息通信技術能更好地實現有效監控和信息采集等功能，從而更好地完成智能電網的建設。智能電網的業務特點主要包括以下幾個方面。

1.1 可靠性強

智能電網體系能通過網絡預警功能自我修復系統中出現的故障，同時能通過安全評估提高電網系統的安全性，更好地開展自我保護。即使是在斷電情況下，智能電網也能夠正常運行一段時間，有效減少停電帶來的危害。智能電網能有效適應各種不良環境，具備極強的可靠性。

1.2 開放性與兼容性較好

隨著分布式能源和可再生能源使用越來越普遍，傳統電網和新型能源兼容性差的問題越來越受到人們的關注。使用智能電網能有效解決這方面問題，通過更加有效的方式利用能源，從而更好地滿足相關的用電需求。

1.3 更強的互動性能

智能電網擁有更好的用戶交互功能，能通過電力企業和用戶互動，更好地滿足用戶的用電需要，提高服務水平。用戶通過與企業交流，可更好地了解電力企業的相關政策，從而規范自身的用電行為。

1.4 使電網系統高效運行

智能電網由于較高的工作效率，使電網信息的處理過程更加充分和完善，提高了電力資源的使用效率，優化了電力相關配置，從而使電力資源能夠得到有效利用，促使電網運行過程更加順利。

2 面向服務的電力智能調度系統架構設計

傳統的電網系統在發展相應的客戶終端機過程中，需了解相應的功能分布結構。通過構建和執行相應的管理環節，從而更好地落實電網建設。基于電網的統一調度運行模式，在相應函數下調度電網基本信息系統單元，從而以更有效的方式促進開發環境統一化，降低程序設計的難度，使得相關工作人員能更加專注于自身工作。此外，多個平臺分工合作，可大大降低智能電網系統架構工作的難度。智能電網調度系統架構的設計如圖1所示。

圖1 電力智能調度系統架構

從圖1可以看出，參與調度工作的相關單位需先進行服務中心的注冊工作。圖1中每個組成部分對信息通信有不同的要求，通過統一的通信接口工作能增強通信單元間的交互能力，從而加快電力智能調度系統的效率。

3 建立服務監聽型自適應代理模型

Agent是SOA設計中的重要工具，能實現良好的人機交互功能。在收到請求信號時，根據電網建設中的協議內容，將請求信號通過Agent發送給相關用戶，并向用戶報告該工作項目的完成情況，使工作交流更加方便快捷。在此基礎上設計的面向服務的多重代理電力調度系統結構，如圖2所示。

以往的SOA系統中，Agent發揮的功能和作用有限。通過添加具有自適應性的服務模式和服務監聽功能，使SOA系統能更好地完成相應的工作。添加的2個模塊主要包括2個部分，且改進過程如下。

（1）在一般Agent模塊基礎上增加服務發現模塊。該模塊能夠長久保持一種偵聽狀態，并且分析聽到的信息，發現服務需求。通過激活該模塊功能，能使該模塊更好地開展相應的信息交換。

（2）通過建立服務器間的信息交換渠道，使服務器能識別符合原始相互識別協議的交互信息，能達成服務器間的信息交換工作，從而建立起Agent模型中信息識別的有效通道。通過減少運行環節中的工作量，大大提升服務器響應的速度，從而加快電網運行的效率。

上述工作的完成能使基于SOA和Multi-Agent的智能電網應用系統更加穩定可靠，并能以較快的速度完成相應的電網任務。

4 信息通信技術在智能電網建設中的應用

信息通信技術采用大規模天線架構的方式完成信號傳輸工作。雖然5G網絡正在興起，但是目前使用最廣泛的還是4G網絡技術。150 Mb/s的網絡傳輸速度能滿足智能電網用戶各方面的用網需求。

4.1 智能自動化配電

隨著配電技術的發展，智能配電技術成為電網發展的主流趨勢。結合數據傳輸技術和計算機控制技術等多種技術，融合各種先進設備，使電能在傳輸過程中通過智能自動化方式進行配電。配電系統運行過程中，智能自動化配電能有效提高配電的效率和質量，減少配電成本，使電網系統穩定供電。通常情況下，智能自動化配電可采用自動化開關完成配電動作，并能有效解決由短路導致的電網事故，在事故發生時自動隔離。同時，智能自動化電網還能自動監控電網的運行，從而有效完成相關的調度工作[2]。

4.2 精準負荷控制

開展電力負荷控制過程中，需要事先精準設定電網所能承受的電力負荷。發生電力超負荷運轉時，可以在報警裝置的幫助下自動跳閘，從而保護電路，是電網系統管理的重要方式。傳統電網管理過程中，由于信息通信方面效率不高，一旦發現電力負荷超標情況，需切除整體配電線路，嚴重影響用戶的正常生活。隨著電力企業在用電負荷精準度的把控上越來越精確，用戶能免受超負荷電力帶來的影響。在精準負荷控制的作用下，發生超負荷運轉時能通過及時切斷充電樁或非連續性電源降低電荷，從而有效減少由電力負荷超標帶來的損失。通常情況下，信息通信技術能有效幫助企業迅速找到故障源，使電網系統穩定運轉。用戶能在信息通信技術的幫助下有效控制電網中的超負荷運轉，從而穩定電網系統的工作，使電網系統在運行過程中的負荷降到最低。

4.3 低壓用電信息采集

采用低壓用電信息采集技術能有效整理和收集各類用戶信息，同時監測用戶在用電過程中的異常情況，有效分析用戶在用電活動過程中的情況。目前，低壓用戶信息采集工作通過上行和下行兩個渠道開展信息傳送，采用終端信息集中處理的方式部署用戶信息，使用戶信息得到完善處理，從而順利完成低壓用電信息采集。

智能電網建設在信息通信技術的幫助下，能實現對用電信息的實時上報。隨著用電用戶數量的增加，用電信息上報的規模也越來越大，從而獲取更全面的用戶信息，并制定更全面的用電階梯制度，能使智能電網在用電管理方面效率更高。

4.4 分布式電源的控制

隨著分布式電源在各類用電行業中的大量使用，它的發展越來越廣闊。相比于傳統的能源使用，分布式電源節約成本，提高電力使用效率。分布式電源在傳統電網中使用時需要對傳統電網進行一些改變，把并行網絡改為單電源輻射網絡，使用雙向運行的電流運行方式。在信息通信技術使用過程中，能實現分布式電源處理的自動化，從而更好地開展相應的電源分布工作。

4.5 電力一次網與通信網的兩網融合

電力一次網在通信建設中發揮著重要作用。智能電網建設的各項設備都隨著科技的發展不斷凈化，目前變電站已經逐步趨于數字化。通過簡化電力二次接線，使大量的級聯設備能同時使用，加大了設備的使用效率。在智能電網信息化和數字化建設過程中，通過嚴格執行IEC61850標準，使智能電網建設早日實現變電站在數據獲取和繼電保護等方面的自動化，使電力一次網與通信網融合得更加充分，更好地發揮信息通信技術在智能電網建設中的作用，保證通信網絡建設工作的順利進行。

4.6 電網相關的增值業務

隨著智能電網建設技術越來越成熟，電力光纖與電力線路的結合成為電網建設的主要方向，加快了電網和信息網之間的融合速度，能很好地實現資源的優化配置，有效利用電網資源和信息資源。通過開發多種增值業務，使雙網建設過程中的信息交互更加方便，從而更好地實現智能電網建設的精細化管理。通過發展智能小區、階梯電價以及智能充電等電網建設增值業務，更好地落實電費征繳、電網商業信息推廣以及用電安全等服務，從而更好地促進與電網相關的交通、物流以及金融行業的發展[3]。通過發展電網相關的增值業務，能更好地完成電網建設工作。

5 結 論

智能電網建設過程中，通過提高電網的運行效率，能更好地發揮智能電網的作用，使智能電網在人們的工作和生活中發揮更加重要的作用。信息通信技術能有效幫助智能電網在建設過程中發揮自身作用，通過應用各種新型技術，使智能電網技術在配電自動化、負荷控制、采集用電信息以及控制分布式電源等領域具有良好的應用效果。