智能电网 未来城市的智慧“大动脉”

中国教育装备采购网2012-08-20 13:18围观1742次我要分享

  在当今经济的发展趋势下,传统电网已近不能够满足电力行业的需求,智能电网成为发展方向。而就目前来说,电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。可以说我国智能电网的发展前景一片大好。

  随着市场化改革的不断推进,智能电网已成为现代电网技术发展的必由之路。中国的智能电网是以坚强网架为基础,以信息通信平台为支撑,以智能控制为手段,包括电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代化电网。智能电网通过建立一个数字化信息网络系统将能源资源从开发到终端用户的各种电气设备和其它耗能设施结合起来,通过智能化控制实现供能的精确化、对应化、互助化和互补化,全面提高能源利用效率和能源供应安全水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程序,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。

  智能电网的概念及功能特点

  智能电网就是将信息技术、通信技术、计算机技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网,它具有提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗等多个优点。

  其智能性主要体现在:可观测——量测、传感技术;可控制——对观测状态进行控制;嵌入式自方处理技术;实时分析——从数据到信息的提升;自适应;自愈。

  随着能源问题的紧张,电网面临着巨大挑战和机遇。一方面,电网需要应对日益严峻的资源和环境压力,不仅需要实现大范围的资源优化配置,还要适应电力体制改革;另一方面,信息化、数字化、智能化等技术的进步也为解决这一系列问题提供了坚实的技术支持。

  2020年,我国将全面建成统一的坚强智能电网,建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,电力通信系统是电力自动化的重要组成部分。通信系统的种类很多,如RS485总线技术、光纤收发器光纤覆盖技术、串/并口和串口网络服务器通讯技术、以太网(以太网交换机)组网通讯技术等。其中光纤技术能够为智能电网的建设提供全方位的通信服务。信息智能化的突飞猛进,以太网宽带接入方式因此被提到了越来越重要的位置。与此同时,光纤通信以其信息容量大、保密性好、重量轻、体积小、无中继、传输距离长等优点得到了广泛的应用,光纤收发器正是利用了光纤这一高速传播介质很好的解决了以太网在传输方面的问题。特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业,网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网,而企业内部局域网的传输介质一般为铜线,确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。

  智能电网是现代城市发展的新趋势

  当今的时代是全球信息化、网络化技术迅猛进步的时代,建设智能城市是世界城市发展的一个共同目标。在智能城市的诸多建设工程中,智能电网是关键项目之一。

  随着世界经济与科学技术的高速发展,社会对清洁、高效、经济、安全的电力能源的需求日趋加剧。

  由于智能电网具有可实现清洁能源的大规模灵活接入,提高电网运行的安全稳定性等优点,电力能源的智能化发展在21世纪成为世界各国一致认同的方向。有专家曾这样形容智能电网,“简单地说,就是使电网变得更‘聪明’,市民用电更‘智慧’。有了它,可以最短时间隔离故障恢复供电,当分布式清洁电能富余时,用电户还可以把电卖出去……”这就是对智能电网在未来生活应用中的很形象的描述。

  国网能源研究院智能电网研究所所长张义斌认为,智能电网作为现代城市的一个重要组成部分,发展智能电网,可以从多个方面促进城市的智能化。“第一,智能电网本身就是信息通道和多种信息集成的载体,因此发展智能电网可以提高城市网络的通信能力;第二,能够带动相关产业的快速发展,智能电网与国家刚刚提出的《战略性新兴产业发展规划》中的六个行业都是有关的;第三,在实现经济发展方式转变的大背景下,智能电网是看得见的工作‘抓手’;第四,智能电网可以促进可再生能源、新能源的发展,促进节能减排,促进能效的提升,这些都与城市的绿色发展紧密相关。”

  智能电网是使用清洁能源的有力保障

  与都市生活最息息相关的莫过于电力。张义斌指出,人们的生产生活都离不开电,未来对电的可靠性与电的基本供应要求会越来越高,在这样的形势下,智能电网为我们的城市用电提供更安全、更可靠的保障。

  未来城市离不开智能电网的支撑。这张可大规模接纳可再生能源发电的电网,应配备先进的储能技术和传感测量技术,相当于城市的能源大“管家”。令人意想不到的是,眼下推广普及举步维艰的电动汽车将在未来智能电网中扮演“关键先生”的角色。

  “当电动汽车大规模应用,汽车的电池系统晚上能利用用电低谷储存电能,如果第二天不需要上路行驶,还可以将存储的电能反馈电网,补充白天用电高峰的电力缺口。”北京市政协副主席蔡国雄在论坛上表示,智能电网时代,电动汽车将成为储电工具,解决目前电能集中存储的高成本难题。

  智能电网让生活更加便捷

  据悉,智能电网不仅仅关系到电力的运用与能源体系的改变,它还将带动整个社会生产方式和发展方式的变革。智能电网是实现智能化的核心动力,电网是能源的主要载体,智能电网除了实现信息与能源的同步,促进能源高效利用之外,还以自身的信息支撑体系,依托于电力的光纤到户,形成智能双向互动用电模式,实现智能家居、智能家电的管理,开启智能生活的互动平台。

  张义斌指出,智能电网可以进一步丰富城市的市政、交通等服务内涵,围绕用电信息采集,智能电网可以搭建燃气、自来水、智能小区、智能家居的平台,形成能够管理网络、公共服务设施和基础网络支撑的城市智能化发展,进而带给我们生产生活更多变化。“电,可以触及到千家万户生活的每一个角落。所以,有电的地方,利用智能电网不仅可以实现通信,还可以更有效、更好的资源整合。把输电线路和光纤复合在一起,构建城市公共的网络服务平台,各行各业都可以在这个平台上更方便、更便捷地搭建自己专有的信息系统。”

  智能家居优化生活方式

  智能家居是通过先进通信技术,将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,既可以在家庭内部实现资源共享和通信,又可以通过家庭智能网关与家庭外部网络进行信息交换。

  其主要目标是为人们提供一个集系统、服务、管理为一体的高效,舒适安全,便利环保的居住环境。智能家居服务也是一个综合、复杂的家庭结合服务与集成系统,可提供的服务有很多,如水、燃气、远程抄表和远程付费、查询等,这意味着电力光纤入户要争取到自来水、天然气等运营商的合作。同时,智能家居基于智能交互终端还可开展远程医疗、远程教育、信息服务等相关应用,并推动这些行业的发展。

  智能家居的主要特征有:智能家居能实现用户与电网企业互动,获取用电信息和电价信息,进行用电方案设置等,指导科学合理用电,倡导家庭的节能环保意识。智能家居能增强家居生活的舒适性,安全性,便利性和交互性,优化人们的生活方式。智能家居可支持远程缴费。智能家居可通过电话,手机,远程网络等方式实现家居的监控与互动,及时发现异常,及时处理。智能家居实现水表,电能表,气表等多表的实时抄表及安防服务,为优质服务提供了更加便捷的条件。支持“三网融合”业务,享受完善的智能化服务。

  智能电网小区实现了电力光纤入户,具备了“三网融合”的条件,即在提供电力的同时,可以实现电信网、广播电视网、互联网的同网传输,避免小区通信网络的重复建设。虽然智能电网小区还处于“概念化”的试验阶段,但是其未来发展前景广阔,对未来电网升级改造和居民的信息化生活具有示范效应。

来源:中华建筑报责任编辑:荔枝

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