信息通信技术在智能电网建设中的应用

苏纪臣

（国网宁夏电力有限公司，宁夏 银川 750001）

0 引 言

随着5G时代的到来，信息通信技术得到了全面发展。无论是带宽和带速的增加，还是信息通信质量的提高，都显示了信息通信技术对人们生活的巨大改变。在智能电网建设方面，信息通信技术具有先天性优势，能保障智能电网建设工作的顺利进行，使智能电网实现低时延保护，同时实现配网自动化。因此，本文将重点探讨信息通信技术在智能电网建设中的应用，希望能为我国智能电网建设事业做出贡献。

1 智能电网的业务特点

智能电网相对于传统电力系统，采用更加先进的信息通信技术，使用新型能源和材料，在信息通信技术上应用新时代的传感技术、信息技术以及控制技术等高新科技，从而形成了新的电力系统。智能电网能够实现电力系统的自动化，减少运行过程事故发生率，提高电网的运行效率和质量[1]。在智能电网建设过程中，信息通信技术能更好地实现有效监控和信息采集等功能，从而更好地完成智能电网的建设。智能电网的业务特点主要包括以下几个方面。

1.1 可靠性强

智能电网体系能通过网络预警功能自我修复系统中出现的故障，同时能通过安全评估提高电网系统的安全性，更好地开展自我保护。即使是在断电情况下，智能电网也能够正常运行一段时间，有效减少停电带来的危害。智能电网能有效适应各种不良环境，具备极强的可靠性。

1.2 开放性与兼容性较好

随着分布式能源和可再生能源使用越来越普遍，传统电网和新型能源兼容性差的问题越来越受到人们的关注。使用智能电网能有效解决这方面问题，通过更加有效的方式利用能源，从而更好地满足相关的用电需求。

1.3 更强的互动性能

智能电网拥有更好的用户交互功能，能通过电力企业和用户互动，更好地满足用户的用电需要，提高服务水平。用户通过与企业交流，可更好地了解电力企业的相关政策，从而规范自身的用电行为。

1.4 使电网系统高效运行

智能电网由于较高的工作效率，使电网信息的处理过程更加充分和完善，提高了电力资源的使用效率，优化了电力相关配置，从而使电力资源能够得到有效利用，促使电网运行过程更加顺利。

2 面向服务的电力智能调度系统架构设计

传统的电网系统在发展相应的客户终端机过程中，需了解相应的功能分布结构。通过构建和执行相应的管理环节，从而更好地落实电网建设。基于电网的统一调度运行模式，在相应函数下调度电网基本信息系统单元，从而以更有效的方式促进开发环境统一化，降低程序设计的难度，使得相关工作人员能更加专注于自身工作。此外，多个平台分工合作，可大大降低智能电网系统架构工作的难度。智能电网调度系统架构的设计如图1所示。

图1 电力智能调度系统架构

从图1可以看出，参与调度工作的相关单位需先进行服务中心的注册工作。图1中每个组成部分对信息通信有不同的要求，通过统一的通信接口工作能增强通信单元间的交互能力，从而加快电力智能调度系统的效率。

3 建立服务监听型自适应代理模型

Agent是SOA设计中的重要工具，能实现良好的人机交互功能。在收到请求信号时，根据电网建设中的协议内容，将请求信号通过Agent发送给相关用户，并向用户报告该工作项目的完成情况，使工作交流更加方便快捷。在此基础上设计的面向服务的多重代理电力调度系统结构，如图2所示。

以往的SOA系统中，Agent发挥的功能和作用有限。通过添加具有自适应性的服务模式和服务监听功能，使SOA系统能更好地完成相应的工作。添加的2个模块主要包括2个部分，且改进过程如下。

（1）在一般Agent模块基础上增加服务发现模块。该模块能够长久保持一种侦听状态，并且分析听到的信息，发现服务需求。通过激活该模块功能，能使该模块更好地开展相应的信息交换。

（2）通过建立服务器间的信息交换渠道，使服务器能识别符合原始相互识别协议的交互信息，能达成服务器间的信息交换工作，从而建立起Agent模型中信息识别的有效通道。通过减少运行环节中的工作量，大大提升服务器响应的速度，从而加快电网运行的效率。

上述工作的完成能使基于SOA和Multi-Agent的智能电网应用系统更加稳定可靠，并能以较快的速度完成相应的电网任务。

4 信息通信技术在智能电网建设中的应用

信息通信技术采用大规模天线架构的方式完成信号传输工作。虽然5G网络正在兴起，但是目前使用最广泛的还是4G网络技术。150 Mb/s的网络传输速度能满足智能电网用户各方面的用网需求。

4.1 智能自动化配电

随着配电技术的发展，智能配电技术成为电网发展的主流趋势。结合数据传输技术和计算机控制技术等多种技术，融合各种先进设备，使电能在传输过程中通过智能自动化方式进行配电。配电系统运行过程中，智能自动化配电能有效提高配电的效率和质量，减少配电成本，使电网系统稳定供电。通常情况下，智能自动化配电可采用自动化开关完成配电动作，并能有效解决由短路导致的电网事故，在事故发生时自动隔离。同时，智能自动化电网还能自动监控电网的运行，从而有效完成相关的调度工作[2]。

4.2 精准负荷控制

开展电力负荷控制过程中，需要事先精准设定电网所能承受的电力负荷。发生电力超负荷运转时，可以在报警装置的帮助下自动跳闸，从而保护电路，是电网系统管理的重要方式。传统电网管理过程中，由于信息通信方面效率不高，一旦发现电力负荷超标情况，需切除整体配电线路，严重影响用户的正常生活。随着电力企业在用电负荷精准度的把控上越来越精确，用户能免受超负荷电力带来的影响。在精准负荷控制的作用下，发生超负荷运转时能通过及时切断充电桩或非连续性电源降低电荷，从而有效减少由电力负荷超标带来的损失。通常情况下，信息通信技术能有效帮助企业迅速找到故障源，使电网系统稳定运转。用户能在信息通信技术的帮助下有效控制电网中的超负荷运转，从而稳定电网系统的工作，使电网系统在运行过程中的负荷降到最低。

4.3 低压用电信息采集

采用低压用电信息采集技术能有效整理和收集各类用户信息，同时监测用户在用电过程中的异常情况，有效分析用户在用电活动过程中的情况。目前，低压用户信息采集工作通过上行和下行两个渠道开展信息传送，采用终端信息集中处理的方式部署用户信息，使用户信息得到完善处理，从而顺利完成低压用电信息采集。

智能电网建设在信息通信技术的帮助下，能实现对用电信息的实时上报。随着用电用户数量的增加，用电信息上报的规模也越来越大，从而获取更全面的用户信息，并制定更全面的用电阶梯制度，能使智能电网在用电管理方面效率更高。

4.4 分布式电源的控制

随着分布式电源在各类用电行业中的大量使用，它的发展越来越广阔。相比于传统的能源使用，分布式电源节约成本，提高电力使用效率。分布式电源在传统电网中使用时需要对传统电网进行一些改变，把并行网络改为单电源辐射网络，使用双向运行的电流运行方式。在信息通信技术使用过程中，能实现分布式电源处理的自动化，从而更好地开展相应的电源分布工作。

4.5 电力一次网与通信网的两网融合

电力一次网在通信建设中发挥着重要作用。智能电网建设的各项设备都随着科技的发展不断净化，目前变电站已经逐步趋于数字化。通过简化电力二次接线，使大量的级联设备能同时使用，加大了设备的使用效率。在智能电网信息化和数字化建设过程中，通过严格执行IEC61850标准，使智能电网建设早日实现变电站在数据获取和继电保护等方面的自动化，使电力一次网与通信网融合得更加充分，更好地发挥信息通信技术在智能电网建设中的作用，保证通信网络建设工作的顺利进行。

4.6 电网相关的增值业务

随着智能电网建设技术越来越成熟，电力光纤与电力线路的结合成为电网建设的主要方向，加快了电网和信息网之间的融合速度，能很好地实现资源的优化配置，有效利用电网资源和信息资源。通过开发多种增值业务，使双网建设过程中的信息交互更加方便，从而更好地实现智能电网建设的精细化管理。通过发展智能小区、阶梯电价以及智能充电等电网建设增值业务，更好地落实电费征缴、电网商业信息推广以及用电安全等服务，从而更好地促进与电网相关的交通、物流以及金融行业的发展[3]。通过发展电网相关的增值业务，能更好地完成电网建设工作。

5 结 论

智能电网建设过程中，通过提高电网的运行效率，能更好地发挥智能电网的作用，使智能电网在人们的工作和生活中发挥更加重要的作用。信息通信技术能有效帮助智能电网在建设过程中发挥自身作用，通过应用各种新型技术，使智能电网技术在配电自动化、负荷控制、采集用电信息以及控制分布式电源等领域具有良好的应用效果。