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智能电网作用范文1
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)042-012-02
所谓智能电网就是指电网的智能化,其主要是建立在高速双向通信网络的基础上,利用先进的传感与测量技术、控制方法以及设备技术,从而促使电网的高效、安全、可靠以及经济等。智能电表作为智能电网中的一个重要的组成部分,是在电子式电表基础上发展成为的一种智能电表,当前这种智能电表的智能性主要体现在付费卡便捷与抄表便捷上,在建设智能电网中有着非常重要的作用。
1 常用电能表的功能
在20世纪90年代的时候,随着电子式功能的电能表的不断推广,使得我国的用电管理水平也相应有所提高,促进了电网的发展。这种电子式的多功能电能表主要有以下几个功能:1)电能量的储存和冻结功能,根据每月所规定的时间或者实时命令,冻结并保存相关电量数据,其冻结的数据主要包括总电能、正向和无向有功功率中的各费率以及其各自无功功率中的各费率等,此外还记录其当时的冻结时间。2)计量电能与复费率功能。根据事先所设定的分时时段,来完成分时正向、无向有功功率的各费率与总电能间的计量以及正向、无向无功功率中各费率与总电能间的计量。3)记录最大电能需求量。即记录最大电能的需求量以及其发生的时间,根据所设定的实际时间间隔,记录相关参量数据,其间隔时间可由用户设定。4)在相关通信规定下,利用RS485来进行通信,从而实现远程抄表与参数的设置,可提供分相的电压值与电流值,结合用户用电的要求设定按键显示与轮换显示的相关内容,并在电能表自带显示屏上将相应的电量值显示出来,此外,还具有记录失压功能。
2 智能电表的功能
2.1 双向通信功能
在智能电表内中所设置的通信模块,具有一种双向通信功能,通过数据中心与双向通信网络来实现信息的交流。在供电企业中,可利用智能电能表或者其他的方式把一些用户感兴趣的用电信息反馈给用户,便于用户做好相应的准备工作,结合其实际情况,改变其自身的用电方式。通过定期和定时向用户一些用电信息,使用户能够及时掌握其自身的具体用电情况,比如在执行实时电价的时候,供电企业可通过智能电能表将一些实时电价信息到用户处,这样用户就可以按照相应的实时电价对其用电计划进行合理的安排,在节约电费的同时减少其电网的高峰负荷。
2.2 双向计量
对于一些具有自备发现能力、再生式电源以及储能设备的大用户,智能电能表可结合其实时电价指导用户经济、合理来购买电量的数量以及分配发电量,确保用户用电的费用保持在一个平衡的状态。
2.3 支持浮动电价
相对于传统电表。这种智能电表是一种可编程电表,除了确保其电能计量的准确度以外,还能够测量多种数据并对其进行存储,其功能更为强大,比如根据事先设定时间间断来测量与存储各种电量数据、电能数据,随时保存带有时标的各种电能数据,在实时电价的情况下进行合理的电能计量。
2.4 用电控制
智能电表除了上述这些功能以外,还要一个重要的功能就是实现智能用电控制的目的,其主要表现在以下几个方面:1)智能电能表具备和智能家电通信功能,能够根据实时电价来设定相应的参数,从而实现对家电的智能启停控制。在不增加任何投资的情况下,对大功率的用电设备使用时间进行改变,以此节约其用电费用。2)智能电能表可智能进行电力需求的侧管理技术应用,依靠电网当前所实行的关于分时电价政策,对用户内部的实际用电情况进行用电高峰负荷的削减,提高其在用电低谷时候的负荷,从而减少用户用电成本。
3 智能电表在智能电网中的作用
3.1 结算与账务
利用智能电表可准确和实时进行结算信息的处理,在一定程度上简化了以往账务处理较为复杂的流程。在当前这种电力市场环境下,能够及时地调度人员和转换能源的销售商。同时用户也能获得较为准确、及时的账务信息以及能耗信息。
3.2 确保电能的质量以及供电的可靠性
通过智能电表能够实时监测电能质量以及供电的实际情况,提前采取相应的措施预防电能质量问题的出现。同时智能电表所采集到的水、热能耗、气等相关数据还可用于负荷的分析和预测,通过这些信息来估算与预测电网的总能耗以及其峰值需求,从而达到合理用电、优化电网规划以及节能降耗等目的。
3.3 用户能量的管理
在智能电表所提供的相关信息基础上进行用户能量管理系统的构建,以此为不同的用户提供相应的能量管理服务,为用户提供相应的实时能耗数据,促使用户对其用电习惯进行调整,及时发现因设备故障等造成能源消耗异常等情况。此外,还可以进行负荷远程控制以及非法用电的检测,尤其在一些窃电高发地区,通过对其总表数据与总表下所有的表计数据进行比较,及时发现一些潜在的窃电行为。
4 智能电表的应用前景
4.1 对新能源用电秩序的优化
通过对智能电表的利用,帮助人们优先使用太阳能与风能等各种新能源,利用智能表来采集和量测数据,从而预测更准确的负荷,便于对新能源优化调度的指导。其中美国夏威夷大学所开发的一种配电管理系统平台,其智能电表综合了住宅电能自动化、管理最优化以及需求反应等功能,可协调控制配电系统和主电网中的新能源系统。
4.2 分布式能源配置的优化
在配电网并网和分布式能源的运行过程中,还存在着很多的问题。因此,供电企业在未来发展中,可以通过对分布式能源配置的优化,利用智能电表实时监控、调节和控制配电系统,了解并掌握关于分布式电源的特性以及分布式电源和电网运行之间的相互影响,以此把电能以一种最安全和最经济的输配电方式输送到终端用户,提高能源的利用率以及电网运营的安全性、可靠性。
4.3 增强负荷预测准确度
随着社会经济的快速发展,信息技术的不断进步,智能电表的应用也越来越广泛。供电企业可把用户计划用电容量和时间以及各用户计划用电顺序来作为准确预测负荷的依据,通过智能电表来自动地干预负荷预测系统,从而增强负荷预测准确度,降低电网备用的容量,提高电网的经济效益。
5 提高电能表智能化水平的相关措施
5.1 依靠强大且稳固的通信网
合理进行信息共享和交互层次架构的构建,根据电网自身的优势,在综合能源以及通信系统体系结构的基础上加大对其的研究,构建一个安全、稳定、快速、可靠且适用的信息交互平台。同时还要建立一个市场经济电量交易系统,实时调度电网,从而提高供电企业的经济效益。
5.2 积极调动用户参与节能活动
加大对智能电表的宣传,促使用户能够对其有一个正确的认识,使用户明白通过智能电表可以随时了解到自身的用电情况、供电情况以及费率等相关信息,为其节电措施提供相应的依据。同时还应该调动用户积极参与到节电节能的工作中来,鼓励用户对一些新能源和新设备的应用,从而提高电能表的智能化水平,推动电网的发展。
参考文献
[1]牟龙华,朱国锋,朱吉然,等.基于智能电网的智能用户端设计[J].电力系统保护与控制,2010,38(21):53-56.
[2]朱海燕.试论智能电表在智能电网中的应用前景[J].城市建设理论研究(电子版),2012(22).
[3]唐和.浅谈智能电网中智能电表技术原理与应用[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2012,29(10):635.
智能电网作用范文2
【关键词】电力工程;智能电网;建设
一、智能电网的概念与特点
在2005年,埃贝尔发明了一种利用群体行为原理使大楼电器相互协调的技术和一种无线控制器,智能电网由此时开始出现。智能电网又称“未来电网”,它不是一件事或物,而是将先进的一些技术以及电网基础设施集成的一种新型现代化电网,具有“更可靠、安全经济、高效、更环境友好”的特点,其关键技术领域涉及较广,具体有传感量测技术、分析决策技术、制动控制技术、计算机技术等等。要想清晰认识智能电网,需要从其概念、内涵特征、关键技术、智能化等各方面进行分析。基于市场、环境、安全灯各方面的因素,智能电网具有8个特点:自愈、兼容、交互、协调、高效、优质、集成、绿色。其中自愈是指在电力供应方面,智能电网能够不断发现存在或潜在的问题,然后纠正或控制,最终保证供电质量,可靠、安全、高效,是较为突出的特征。交互是指“交互式”,为了能达到双方相互适应,智能电网能够实现“双向交流、双向通信”,用户根据实际情况于被提供的信息中指定符合自己需求的方案。智能电网应用了许多先进技术与监控技术,能够更好地降低成本和增加效益,实现高效。“绿色”是另一突出的特征,智能电网通过利用绿色能源、洁净能源、再生能源,降低环境污染,缓解能源消耗巨大的问题,同时能缓解地区能源供给不平衡问题。除此之外,智能电网更适应计算机和自动化生产要求,并且能够支持地方性革新和全国易。
二、智能电网规划的作用
(一)电网规划在电力系统中的意义
由于现在我国电网规划工作规划不到位、不全面等原因,甚至有些新电网建设投运在较短的时间内就出现超负荷、长期负荷等,还有些施工难度大。总之,因为各种原因造成无法保证电网建设工程质量或存在较大的安全隐患等等。除此之外,我国存在着电源与电网这两种发展不协调、不平衡的问题。这一矛盾在资源锐减的当今社会中越来越激烈,同时由于我国的电力输送能力较差,我国资源供给不平衡问题仍然严峻,还造成交通紧张等。另外,我国互联电输电能力较差,区域之间的电网互济与跨流域补偿等能力也较差,由于上述各种原因,想要大容量、远距离传输电是较难满足需求的。所以电力系统中的电网规划很重要。
(二)智能电网具有的优点
智能电网具有实现双向通信、实时监控与数据整合、及时调度、智能化资源配置、接入新能源实现分布式能源管理等优点,从整体上看,智能电网使供电效率得到提高,供电的质量得到改善,实现电网商业化,同时对环境保护、减少资源消耗有积极作用。
(三)智能电网在电力系统规划中的作用
智能电网实现智能化、优化调度,进行有效管理,用最低的成本提供符合期望的功能,其中智能电网的最大优点是能够利用新型的、洁净的、可再生的资源进行间歇性发电,实现保护环境、减少资源损耗,对于当今时代所提倡的“发展低碳经济、生活”是有积极的作用,符合可持续发展,在未来的发展中,有望实现智能电网与电信、电视等的统一,具有很大的发展前景。除此之外,由于智能电网具有“自愈”的特点,该功能能提高电网的安全性,对于企业的发展是有利的,同时,企业的发展促进了智能电网的发展。总结智能电网对电力系统的规划的作用,共有三点:电网规划需要更加注重资源战略计划的发展,电网规划需要注重用户侧的特性,电网规划需要更加注重电网的动态运行特点。
三、智能电网建设中电力工程技术的总体应用
(一)电源领域的应用。电力工程技术能够为智能电网的各种设备提供不同的电源。具体包括直流、变频以及恒频的交流电源等。例如,在蓄电池充电中,一般是采用直流电源,在变电所的操作中,既可以采用直流电源,也能用交流电源,而在大型或者小型的计算机中,可以采用高频的开关电源。
(二)输电中的应用。由于智能电网要求具有较高质量的电能以及较为稳定的电网工作状态,而实现这些要求需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及无功补偿技术的支持和配合。另外,电力工程中也不断出现新的装置,例如,超导无功补偿装置以及薄型交流变换器等。有一些国家在一些输电工程中由于线路比较长,或者是输电的容量比较大时,一般都是通过直流电的输电方式来进行的。在我国输电线路的建设工作中,尤其是一些高压直流电的输电线路,通常都利用晶闸管变流装置作为送电与受电两端的整流阀和逆变阀装置。这些设备的应用,大大提高了电网输送的稳定性以及容量。这些装置用在配电网中,能够防止电网突然间停电,或者电压的突然降低和闪变,从而提高了供电的效果。这些功能和智能电网的建设要求相符合,因此,能够在智能电网建设中加以应用。
(三)发电中的应用。电力工程技术是一种现代的新技术,它通过电力和电子设备,实现电能的转化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同时还能减少机电设备的使用,工作效率也因而提高。目前,很多半导体的功率元器件的容量都大大提高了,并且向着高压化的方向发展,在电力工程技术中出现了各种各样的新技术,例如以高压变频为代表的电气传动技术,以SVC为代表的柔流输电技术,以智能开关为代表的同步开断技术,以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术,以动态电压恢复器为代表的用户电力技术以及静止无功发生器等。
四、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
(一)电能的质量优化技术。该技术在智能电网建设中的应用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设往经济且优质的方向发展。电能的质量优化技术的应用,具体涵盖了直流有源滤波器相关技术、自适应静止无功补偿技术、电气化铁道平衡供电技术、统一电能质量控制器以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术能够使得电能的质量大大提高,并且降低了其使用的成本,从而具有较大的应用市场。
(二)柔流输电技术。该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术,它是在微处理以及微电子技术,电力技术、电子技术以及相关的通信和控制技术的基础上形成的能够对交流输电实现灵活控制的技术。因为我国的智能电网建设主要基础是电压很高的输变电,在整个建设过程中需要将一些新的清洁能源输进去,并实现能源的隔离等,而柔流输电则适应了这种要求,在智能电网建设中的需求不断增长。将电力工程技术和先进的控制技术结合起来,能够实现对电网中各种参数的控制和调节,从而促进了电网的稳定运行,输电过程中的损耗也大大降低,并且输电线路的输送能力也提高了。
(三)高压直流输电技术。当前的直流输电系统中,很多环节都采用交流电,但是输电过程是用直流电的。采用该技术能够利用控制换流器,实现整流或者逆变的工作状态。一些重量比较轻的直流输电系统中,换流器一般是由一些可以关断的元件组成的,它有利于提高输送的稳定性,且具有较高的经济性能。能够应用在远距离或者近距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。高压直流输电技术在我国的远距离输电中应用很广泛,其应用趋势将不断地向更远距离以及更大容量的输电工程中发展。
(四)能源转换技术。未来社会中的能源发展方向应该是实现低碳经济能源。也就是将能源的消耗量以及对环境的排放和污染控制在最低水平上,低碳经济能源的核心是在能量的转换上采用先进技术对其进行创新,实现能源的高效利用。目前,太阳能与风能等自然能源已经成了世界上利用最多的用于能量转换的能源。在智能电网建设中采用能量转换技术,其发展的方向是促进对可再生能源的利用,并提高对各种并网技术的利用。
参考文献:
智能电网作用范文3
【关键词】抄表 电力营销 计量
一、背景
自动化抄表系统的建设作为智能电网的重要组成部分,在电力客户和社会层面展现坚强智能电网的建设成果。当前,电力供应仍很紧张,供需矛盾突出,短期内难以得到有效缓解,依托自动化抄表系统和智能电能表实施有序用电管理的重要作用越来越突显;阶梯电价政策也已经出台执行,太阳能光伏发电等分布式发电接入等新型业务不断推出,需要由智能电能表组成的自动化抄表系统支持阶梯计量、双向计量要求;多网融合、智能家居稳步推进,需要自动化抄表系统和智能电能表提供准确、实时的数据支撑,运用自动化抄表系统可以真正实现计量、抄表,保证了电费及时足额的回收,并可远程分析电表数据,帮助供电企业掌握客户用电信息,第一时间获取现场故障和异常情况,方便及时抢修,减少停电时间,自动化抄表系统不仅节约了大量的人力和时间,能快捷、准确地传递信息,减少人工抄表误差、提高工作效率,而且也是全面实现发、输、配电网用户电能量的自动采集、分析与计费功能的自动化系统,是电网推行智能电网建设的有力技术保障。
二、目前人工抄表存在的问题
抄表是电能计量的一项基本工作,长期以来大多数供电企业的抄表工作均采用传统的人工抄表方式,由抄表人员逐户登门手工录数据,随着经济的不断发展抄表业务量急剧增加,这种抄表方式暴露出越来越多的质量和效率问题,如抄表时出现估抄、漏抄和错抄等现象无法为计费线损控制用电分析营销预测和宏观决策等方面及时提供准确的数据。
三、自动自动化抄表系统定义
自动抄表系统,是指采用通信、计算机和网络等技术,通过专用设备对电能表进行自动采集和处理,表计数据它一般是通过数据采集器对表计的脉冲进行计数,然后通过传输控制器将信息传至计算机中心,由计算机对数据进行处理显示存储和打印,必要时还可以通过网络和营业收费系统相连实现抄表收费一体化自动抄表系统的出现解决了传统人工抄表过程中遇到的许多问题,并且提高了工作效率和数据的准确性,结合计算机技术网络技术和微电子技术的飞速发展,越来越多的新技术应用于自动抄表系统,降低设备成本,提高可靠性准确性和抄表效率,对电力营销起到积极的作用。
四、电力系统中自动化抄表应用部门
自动化抄表系统建立以后,对电力系统的使用往往不止一个部门,只有这样才能发挥系统的最大利用率,在电力企业中目前最常使用自动化抄表系统的部门有个,分别是营业厅、计量中心、生计科和变电集控站,由于各个部门职能不同,所以他们关心的电能数据也各不相同。
(一)营业厅。营业厅在自动化抄表系统用到数据包括居民、变电站、线路、企事业单位等几乎所有用户使用的电能表的电能量指示数,由这些数据计算出用户的用电量,然后依此对用户收费。所以对于营业抄收部门自动化抄表的准确性和可靠性特别重要。
(二)计量中心。计量中心在自动化抄表系统通过电能表将电力企业与用户的结算连接起来,电能表在现场运行状况的好坏直接影响电力企业与用户的根本利益。电力企业的计量部门直接负责现场运行电能表的运行状况,自动化抄表系统能及时知道电能表是否运行正常。特别是电子式电能表本身都有故障判断功能,这对计量部门及时发现问题处理问题,减少电量损失有着特别的意义。
(三)生计科。生计部门利用自动化抄表系统能统计变电站的母线平衡、各条线路的线损率,从而指导其他有关部门对电能表,以及牵涉到计量的,进行校验,维护电力企业和用电户的利益。
(四)集控站。集控站也可以间接的使用自动化抄表系统,随着电力企业减员增效,无人职守变电站越来越多,在完全实现无人职守变电站之前,电力企业都成立了集控站,每个集控站按地域负责多个变电站,显然在集控站设置变电站自动化抄表系统十分必要,可以降低人员抄表工作强度,做到同一时刻集中抄表。
五、系统的作用
通过自动化抄表系统,电力企业可以准确地知道用户的用电规律,从而对需求和供应进行平衡,在电力供应的高峰期或是需求超过供给的时候,电力企业设置不同的分时电价,鼓励家庭和企业将高耗电设备或机器安排在非高峰时段运转,减少可能使电网运行不稳定的电力需求高峰的出现。用户也可以根据预算调整按照电力收费的不同时间段,进行计划用电使用各种智能设施。自动化抄表系统对接智能电网管理系统配套用户门户网站后,用户通过加密的账号登录该网站后,可以看到自己的电量消费情况、分布式发电装置产生的电量、蓄电池的剩余可运行的时间等。用户也可以订制电量消费情况报告或警告的短信通知服务,交电费等业务也可以在网上进行。
六、电力营销抄表智能化展望
在智能电网中引进了自动化抄表系统。能实时追踪用户的用电情况,并将所得有用信息传给电厂。智能仪表在消费者与发电厂之间建立起“双向”信息交流渠道。随着自动抄表系统的运行,发电厂就能更轻易地找到电力在储存、运输过程中发生损耗的具体方位,避免了人工读取测量仪的必要,也免去了一系列为获得一个特定参数而带来的麻烦。在现有电网中,为了得到一个特定参数,工作人员有时必须切断或开启某个供电线路的电源。智能电网中安装自动化抄表系统。配合相应的智能电表,可以与家庭中相应的智能电器与其相呼应,如智能空调、冰箱、电视机等等。这样一来,人们就能通过家中的读数器或联网入口,更清楚地了解自家的用电信息,为空调设置最佳温度,或者选择更清洁绿色的电源。
智能电网作用范文4
论文摘要 做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。本文对智能电网中计算 机网络系统的基本安全防护和安全监控及保密进行了介绍。
0 引言
我国随着近年来的智能电网建设,其计算机网络系统的安全问题也越来越突出,并且在多个方面均面临着可能的信息安全威胁,计算机网络系统的信息安全已经成为智能电网稳定运行和可靠供电的关键保障,也是电力企业管理、经营和生产的重要组成。而随着计算机网络系统信息安全形势的日益严峻,其信息安全的防护也还需要进一步的深入探讨和研究,做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。
1 智能电网中计算机网络系统的基本安全防护
1.1 防病毒系统
在计算机网络系统安全中,病毒问题一直是很严峻的问题。随着各种业务系统的推广和网络的建设和发展,计算机的病毒扩散也呈现出了新特征,所以在电网企业的内外网建设中,均不能忽视计算机病毒的防治问题,并且要联合其他的安全防护措施,一起构建出多维的防护体系。
1.2 防火墙
为了保障网络系统资源的安全,则电网企业应当采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防御,通过控制访问来防御攻击。配备防火墙对于提高内外网络和边界的安全能够起到重要的作用。而防火墙的选型也应根据业务安全性的要求和业务数据流量的不同来进行有针对性的处理。
1.3 入侵检测系统
作为系统安全检测最后的一道防线,入侵检测系统提供了监视、安全审计、反攻击和攻击识别等多项功能,能够对误操作、外部攻击和内部攻击进行实时的监控。而且入侵检测系统有着事后取证、事中防护和事前警告等特点,因此建议对其采用高级的分析技术,比如多个相关协议、相关事件的综合分析。而在入侵检测系统发现攻击时,能够自动记录该攻击,并通知网络系统管理人员,通过与防火墙的联动,来及时阻断攻击。
1.4 安全审计系统
通过对网络数据进行采集、识别和分析,动态、实时地监测网络流量、网络行为和通信内容,安全审计系统能够发现并捕获各种违规行为和敏感信息,开启实时报警,全面记录计算机网络系统当中的各种事件和会话,实现对系统安全的智能关联评估、分析及安全事件的全程准确跟踪定位,从而为整体的计算机网络系统安全的策略制定提供权威而可靠的支持。
2 智能电网中计算机网络系统的安全监控及保密
2.1 安全监控系统
作为一种防护性系统,安全监控系统就是为了在日常的工作当中对系统平台来进行安全方面有效地监控而建立。针对通用的操作系统环境下存在的各种安全隐患,通过主动的对操作系统行为进行监管的方法,利用智能软件技术、操作系统的底层技术和系统的引导固件技术等,设计且实现一个面对主流通用的操作系统安全管制与监测平台。并通过在操作系统的引导层、应用层、核心层等多个层面,来对操作系统的启动前、启动过程中和运行中的一系列操作行为来实行安全管制和监测,从而达到保障计算机网络系统安全的目标。其功能主要包括了远程主机的监测功能、对应用系统的完整性进行监管的功能、安全配置各信息监管的功能以及系统输入及输出的监管功能等。
2.2 安全保密管理系统
安保管理系统能够提供自动化的安全规章和技术规范的管理、安全状态的管理、安全策略的管理和安全资产的管理等功能,并能有效增强内外电力网的可管理性和可控性。而其中,安全规章和技术规范的管理是通过安全规章管理体系的建立,对与电网企业相关的制度、法律、法规和技术规范来进行统一的管理,明确各项安全规章和有关环境、系统和设备的关系,并确保安全规章发生变化时能在安全策略当中及时得到体现;安全状态的管理是建立安全状态的管理系统,并对电网企业涉及到的网络和系统设施的安全状态及变化进行相应的管理;安全策略的管理是建立安全策略的管理系统,管理和维护内外电力网的各种安全策略;安全资产的管理是对内外电力网涉及到的安全设备进行数据库的建立,并自动化地管理各安全设备的操作规范、配置状况、与设备有关的人员信息和技术支持信息。
2.3 信息安全管控平台
信息安全的管控平台是电网企业的计算机网络安全防护系统当中的核心部分。而通过信息安全的管控平台,还可以对于电网企业的资产进行有效的管理;同时,也可以对于用户访问资产来进行有效的控制,对所有的访问行为来进行统一的日志管理,并对电网企业的网络系统安全服务来进行统一的管理和监控,又能对各类事件的反应机制进行统一的管理。最终将各种系统安全服务、资产、事件、响应都融合到平台中,从而为用户来提供统一的管理平台与手段。
2.4 信息加密系统
要保障网络系统的数据安全性,则在电网企业的计算机网络系统安全防护体系当中,其信息加密的技术是必不可少的安全保障措施,特别是在数据传输和存储等关键的阶段。对于智能电网来说,有大量的数据要进行传输,因而传输过程当中的数据安全性是极为重要的,这就必须采用可靠的传输手段来保障信息的传送安全。同时数据在关键节点、终端的保存,也需要安全可靠的措施,来保障数据得到安全的存储。因此在电网企业中,应用加密协议、数据加密传输与存储,就成为重要的环节。另外,将数据加密技术与个人身份识别相结合,可以避免同一机构的不同人员之间的数据不安全访问,从而实现分层的数据安全机制。
参考文献
[1]王继业.支撑智能电网的信息技术[j]电力信息化,2010(4).
[2]刘金长,赖征田,杨成月,李浩松.面向智能电网的信息安全防护体系建设[j]电力信息化,2010(9).
智能电网作用范文5
关键词:电力通信;智能化电网;发展方向
中图分类号:F407文献标识码: A
一、智能化电网建设的内容和意义
智能化电网是一种汇集了通信、信息、现代电力工程等多方面先进技术的现代化输配电系统。它本身具体完善的自身功能,可以保证电力用户的用电需求。在整个电力系统的运行过程中,通过先进的科学技术,可以优化整个系统中各元件的运行,在输配电系统的作用下,连接到整个自动化系统中。它是一种非常先进的电能供应网络,在高级传感器、双向通讯设备、自动化设备中都具有广泛的应用,在实现电力系统资源优化与资源配置的方面都具有很重要的意义。
在整个智能化电网中,我们可以非常方便的获得整个电网运行中的各种信息资料,及时有效的处理各种突发故障。通过智能化电网,我们可以实现实时信息的有效共享,在整个电网运行系统中,把整个系统的运行状态完整的展现在我们面前。它的主要优点有:可以优化电力系统,提供更加优质的电能供应;整个系统的兼容性的到了很大的提高;电力市场的运行更加的科学高效;提高电能的利用率,减少对生态环境的影响;对整个系统做到实时监控,保证电力系统的安全运行。
二、电力通信在电网智能化中的作用背景
世界经济飞速发展的同时伴随之而来的是能源问题、环境问题的日益突出,在这样一种现实的背景之下,建设坚强智能电网就成为了全世界的共识和目的。
电力通信在电网运行过程当中的主要作用就是进行感知、交互和传输,以此来为整个电力工业的进步与发展提供安全可靠的基础设施保障,因此在实际的工程当中往往将其称作为智能电网的“神经系统”。我们在进行智能电网的设计与建设过程当中,无疑会大量涉及到高压电网的建设、电力电子元器件的使用等,这就意味着智能电网的建设具备了大量分布式能源的应用和一次设备的智能化更新等新特点,这样一些改变和新的特点都使得智能电网在实际的工程环境下接入方式更加多样化、接入环境更加复杂,当然,这样一种改变与此同时也意味着新技术和新设备的良好发展与进一步开发,总而言之,将电力通信运用到电网智能化进程当中去,既是机遇,又是挑战。
三、电力通信在电网智能化中的支撑作用
智能电网的核心是高速、 交互以及时时的通信系统的建立。要让各种不同的目的与要求一一实现,需要使用通信系统对智能化电网进行实行时时控制和保护, 并为智能电网的运行提供大量精确而详尽的数据。特别是在经济和科学技术都发生了飞跃性发展的现代,光纤通信技术的发展,为建设、发展和实现智能化电网提供了可能。此外,计算机技术的不断更新,也为智能电网的建设提供了有力的技术支持。在实现电网智能化的实践过程中,要将电力通信技术引进智能电网中,并对智能电网的运行起到支撑作用,需要大量的资金投入,这也是建设智能电网的首要条件。建设具有综合功能的配套网络需要设备的完善,在设备完善的同时,实现的是对电网性能的升级、电力通信的通道建设以及环境的管理。
根据实际情况,因地制宜,充分的发挥网络的通信技术和计算机技术的促进和推动作用。 这样可以进一步优化智能化电网中的通讯技术。 电网在运行和建设过程中的每一个细节,都和电力通信系统紧密的相连,电力通信系统是实现配电、发电以及变电的唯一途径。因此,通信技术在一定程度上起着智能化电网中的现代管理、自动化控制以及商业运作等相关的作用,也是说明了电力通信对智能电网的关键性和重要性是毋庸置疑的。电力通信是整个电网系统的核心部分,有了电力通信的正常运行,才保障了电网的稳定性和安全性。
四、电力通信的智能化发展方向分析
我们在对电力通信的智能化发展方向进行说明和分析时,可以将其划分为以下三个体系来进行探讨:第一个体系就是基础设施体系,主要包括的是网架和装备等基础设施,第二个体系就是技术支撑体系,这样一个体系具体包括国外传入的已经成熟的工艺技术和信息通信行业当中的新发展状况,第三个体系就是应用体系,在智能电网当中,应用体系所包含的内容就更为广泛,涉及到整个系统运转过程的全阶段,具体来说,依次为发电、输电、变电、配电、用电和调度,下文当中将就这样一些具体的方面,从智能电网自身的应用领域和应用体系出发来进行分析,最终得到智能电力通信网络建设的发展趋势与方向。
(一)发电领域
电力通信在发电领域内的应用主要表现在水情预报、水库调度和电力市场交易等三个具体的方面,除此之外还包括系统整体的运行监控与新能源的接入等,智能电网在运行的过程当中应当能够很好的接受和消纳新能源,然后再就新能源的安全接入问题展开进一步的说明和研究,最终从技术的高度上将存在的问题解决。其中新能源的接入主要包括通信接口标准的制定、接入以后电能质量、功率以及电压等各个方面参数的调节,而新能源的发电控制则包括启动、停机和低压穿越能力等。
(二)输电领域
经长期实践发现,智能电网可以有效解决电力资源在远程、大容量和低能耗输送方面遇到的问题,并以此为基础提高了电网的消纳能力,实现电力资源的跨区域优化配置和电力工业的优化调整。但是,智能电网对输电线路也提出了严格的技术要求,尤其是在电网输送能力的提升和状态监控两个方面。在状态监控方面,主要是合理利用现代通信方式,对不同单位、机构以及设备接入系统的基础信息、运行状态信息、灾害预警信息和环境信息实现时时监控和检测。
(三)变电领域
作为智能电网的重要组成部分,智能变电站是智能化电网在变电领域中的重点项目。 智能变电站提高了智能电网在对象控制和数据处理方面的能力,同时,作为智能电网建设的先驱作用,也为新型电网的建设积累了丰富的经验。作为电力系统的基础设施,变电站贯穿于整个电网建设全过程。利用先进的信息采集、传感、通信以及控制技术,将一次设备、二次设备以及信息平台作为基础前提,通信系统实现了对变电站的全景监测和自动控制,同时还有智能调节、协同站外系统共同工作的作用,以此来保证变电的安全可靠性。
(四)配电领域
配电领域的建设在整个电网智能化当中都是非常关键和核心的环节,这主要是因为智能化配电网自身就具备比较好的系统集成互动、自愈以及兼容性,它在发挥作用的过程当中实际上是集成了现代计算机、高级传感和测控等多种技术,灵活程度和应用效率都比较高,而且也建立在安全性和可靠性都比较高的通信网络基础之上,因此具有更佳的电能质量。
(五)用电领域
通信在用电领域中,主要用于智能用电信息采集、高级计量管理、互动营销管理、智能小区、智能化需求侧管理等。电力通信的应用应集中于合理选择适用的通信方式,集成应用无源光网络技术、电力线载波、短距离无线和无线公网技术,构建智能用电通信网络。实现用电信息的采集、电网与用户的互动服务。
(六)调度领域
通信在调度领域中,主要用于管口电量采集、实时监控与预警、节能调度发电、可视化全景调度等。通信在调度的应用将集中于基于SDH 技术建设继电保护通道专线、提供高可靠、低时延继保、安稳信号传输要求。基于TDM技术构建的SDH/MSTP电力调度数据网,提供电网调度、安稳、PMU等电网生产控制业务。
结语
电力通信对电网智能化的建立和发展,具有重要的支撑作用。要在电网的实际建设中,建成优质、高效的现代智能电网体系,一定要充分认识电力通信系统的重要作用,同时,认真做好电力通信工作,这是电力系统发展的必然趋势,也是电力通信技术在现代智能电网中应用价值的体现。
参考文献
[1]王云梅. 电力通信在智能电网中的应用研究[J]. 河南科技,2013,23:1+16.
智能电网作用范文6
关键词:智能小区有线电视网CABLEMODEMHFC网络
一引言
随着经济的发展,人类生活水平不断的提高,人们对自己生存和歇息的环境也开始有了更高的要求。经济的发展促使科技的不断提高,随着计算机技术、通信技术、音像技术的综合发展,人们预言:未来的社会是信息的社会,所谓的信息社会就是基于上述三大技术的综合发展和使用。这样就产生了智能化建筑。智能建筑的发展有两个基础条件:一是社会对信息化的需求,二是信息技术的发展水平,两者缺一都不能促进智能建筑的发展。
智能建筑由于发展历史较短,关于什么是智能建筑,目前尚无统一的标准和定义。美国智能研究学会认为:智能大厦是指通过将建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在关联进行最优化,来提供一个投资合理的且拥有高效的舒适、安全、便利的环境空间。日本智能大厦研究会认为:智能大厦是指兼备信息通讯、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智能活动需要的建筑物。新加坡国家智能研究机构认为,智能大厦是指建筑物内建立一个综合的计算机网络系统,该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统,以及智能卡系统和多媒体音像系统集成为一体化。应能对建筑物内部实现全面的管理、监控控制,它包括四个方面,一是设备方面:空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理;二是商业方面:物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、购物引导;三是通信方面:内部通讯、语音通讯、数据通讯、图形图像通讯;四是办公自动化方面:计算机终端、打印机、复印机、传真机等的使用和管理。我国专家认为,智能大厦的任务,需要在其中建立一个综合的计算机管理系统。强调智能大厦具有多学科、多技术综合集成的特点,利用系统集成的方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合起来,获得投资合理、适合信息需要,具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物。
根据世界上已建成的智能建筑的功能,以及各种提法及其含义,简单定义智能建筑应该有:建筑设备自动化系统,即BAS;通信自动化系统,即CAS;比较完善的办公自动化系统,即OAS,这就是我们通常所说的3A建筑。这三个系统都有各自独立的主控设备和网络,又有大型计算机和高速数据网络将其有机地集成在一起,通过组织、协调,不仅实现了三者各自的功能,而且发挥了三者的集体功能,这样的建筑,就是智能建筑。
在3A系统中的通讯自动化系统,包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。
二通讯自动化系统中的各种信息传输方式的比较
2.1以太网
以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection)的共享访问方案,即多个工作站都连接在一条总线上,所有的工作站都不断向总线上发出监听信号,但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输,而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输。由于其应用的广泛性,各网络设备商均投入了极大的人力物力用于这类技术产品的研究和开发,从最初的同轴电缆上的10M传输技术,发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等。可以肯定的是,以太网技术还将以更快的速度不断的发展提高。
以太网是目前网络技术中比较先进成熟,实时性强,应用广泛,性能稳定,价格低廉的通讯技术,广泛的应用在智能小区中,可以为小区的管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车管理系统、巡更系统、电子公告系统等通讯手段,在家庭服务方面可以提供INTERNET上网,家庭安防系统、水电气表的远程抄收、火灾和燃气泄露报警及家电控制系统的通讯服务。对于一个智能小区通讯系统,系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素,以太网从各个方面均能满足要求,是目前智能小区多选用的通讯手段。
2.3电话拨号
电话系统是现有通讯手段中历史较漫长,应用较为广泛的系统。电话系统的发展从过去单纯的语音通话系统,已发展成为目前集话音、数据通讯、网络通讯等各种功能的综合性系统。在电话系统中发展起来的DDN、ISDN、ADSL等技术已在广域网络数据通讯领域体现了其技术方面的先进性。
电话拨号方式的数据通讯是通过调制解调器进行,调制解调器通过布设到用户的电话线上,利用音频调制技术进行通讯,目前的技术可使通讯速度达到最高的56K,技术成熟稳定,但其存在的缺陷为:①话音通讯与数据通讯不能同时进行②通讯速度基本已达到极限,速度不够快,限制了应用的发展,即在多媒体通讯、大数据量传输等方面有较大的困难。③实时性差,拨号时间长,拨号可能一时拨不通(如对方占线等),因此对于控制系统来说,不是理想的通讯方式。
总而言之,利用电话系统进行数据通讯,实现小区智能管理,已不再是理想手段。
2.3ISDN和ADSL
电信系统已经发展出了利用一根电话线同时提供话音、传真、数据等各种服务的技术,这种技术就是ISDN和ADSL技术。ISDN采用2B+D技术,在一根电话线上,可以同时提供2路电话或数据信号的传递,其中数据传输速率可以达到128K。ADSL技术,利用非对称传输技术,在保证一条电话信道的同时,提供数据通讯信道,数据传输速率是非对称性的,一般上行可以达到1M,下行7M,其传输速率满足需求。这两种技术的数据通讯均提供不间断的连接,类似于专线方式,具有良好的实时性。因此是电信数据通讯业务未来发展的主流。目前存在的问题是:无论ISDN还是ADSL技术,均需对电信局的交换机增加配置,为此增加一大笔的费用,决定了其发展速度较为缓慢。而从工程实施角度来看,只需在用户端加装一个相应的传输装置即可。
综上所述,从技术上来讲,ISDN和ADSL均为先进的技术,实时性强,传输速率高,性能稳定,工程实现方便,应用于智能小区的智能化系统较为理想,但目前因费用昂贵,所以不被广泛采用。
2.4专用网络
专用网络指目前应用于专业智能大厦和楼宇控制系统的通讯方式,如LONWORKS,CEBUS等,目前这些技术在智能大厦和楼宇控制领域已占主导地位。
LONWORKS和CEBUS等专用网络系统均有较规范的设计和施工规范,系统调试也无难度,系统构成为一个集中分散式的树型结构,由各个层次的通讯节点和末端的控制节点构成,在末端的控制节点实现对设备的监控,中间的通讯节点则负责数据信息的传输。
2.5有线电视
有线电视在目前住宅建设中是必备的,因此利用这一现有系统来充当智能系统的数据传输媒介,可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道,并要求有线电视系统提供双向通讯机制。
有线电视数据通讯目前的技术构造是一个基于同轴电缆的共享式数据通讯系统,采用ASK/FSK或CABLEMODEM进行数据传输,由于ASK/FSK传输速度受到限制,因此只适合于数据传输量较少的专用系统,要实现真正意义上的数据传输,需采用CABLEMODEM技术,由于数据传输信道共享,网上的各个节点的带宽又有限,这正是有线电视技术急待解决的问题。
目前有线电视技术的发展方向应为:由单向传输系统向双向系统的发展。
三:有线电视信息网中在智能小区的建设
综合以上各种智能小区信息传输方式的技术发展状况,本文重点探讨一下利用有线电视综合信息网来做中国的智能住宅。
采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术,在有线电视HFC(HybridFiberCoax)网上,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,实现图像、数据和语音“三线合一”。光纤同轴电缆混合网(HFC),采用光纤与同轴电缆混合组成传输网络的物理结构。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构,采用HFC网结构的有线电视综合信息网不仅能带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性,更重要的是形成了一个性能良好的双向通信的基础结构,HFC网可以直接把750MHZ-1GHZ或更高的带宽送至用户家中,具备了广阔开展诸如电视广播,影视点播(VOD,NVOD,家庭影院),声音广播(模拟及数字电视),音频点播(AOD),数据通讯(计算机联网,INTERNER浏览),电信服务等多种服务功能及增值服务项目,其开发应用潜力是不可估量的。
HFC网络结构一般采用前端到分配区为光纤干线传输,分配区内采用同轴电缆传输的网络结构。对于有线电视传输,有1310NM和1550NM波长的光纤可供选择,而带宽则可有更多的选择。
单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术,单独拉线,这样导致住宅内到处都是弱电管线,增加了投资,同时也不利于今后的维护管理,从长远的角度来看,这种方式在住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网,不仅在功能上完全满足要求,而且大大地简化了小区布线,节约了大量的人力和物力,节省资金。由于其频带宽,具有极大的多次开发余地,基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后,避免了重复投资,保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候,可以在现有的基础上,加分支器来扩展接口。由此可见通过有线电视信息网建设智能住宅是一种很有发展前途的模式,下面重点对其进行介绍。(整理)
3.1通过有线电视信息网建立的智能化物业管理系统
利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网,控制中心可以设在CATV网能到达的任何地方。实现功能如下:有线电视CATV、视频点播(VOD)、计算机网络、室内防盗、三表远程抄表、紧急求助、煤气泄漏探测和关断、家电控制、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家,连到一个电缆数据终端上,电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门禁系统相连,电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗探测器、紧急求助按钮、三表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。
在住户家的各窗户旁边安一个红外探测器,在卧室和客厅里各安一个紧急报警按钮和烟雾探测器,在厨房和浴室里各安一个煤气探测和自动关断器,在门边安一个门磁。上述探测器通过无线或有线的方式和电缆数据终端相连,电缆数据终端通过有线电视的HFC网络和住宅管理中心相连。当住宅内发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况(异常情况下掀动紧急按钮等)时,住宅内的声光报警系统启动,同时信号传输到智能住宅区的管理中心,在管理中心计算机监控屏幕上的住户地图中相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼的哪一个房间,发生的是哪一种类型的报警(盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等),并通知相应人员赶赴现场。
采用电子水表、电子电表、电子煤气表,电缆数据终端对三表进行读数,将其存储在EPROM中,管理中心的计算机通过有线电视网络读取住户家中的三表,实现了远程自动抄表。这样,就可以将三表装到住户的家中,减少了室外的水管和煤气管的投资建设,同时也减轻了施工难度。也避免了一些不法分子冒充抄表员到住户家进行抢劫的事件的发生,保障了住户的安全。
在单元入口处的防盗门上装一个微型摄像头,通过一个混频器和有线电视网相连,将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上,当有人按门铃时,将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人,这种方式比用常规的可视门铃系统便宜。
在双向HFC网络的上下行通道中各划出一定的带宽传输数据业务,通过HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互连(INTERNET)网相连。和银行联网后,就可以实现交费的自动化。住户配备CABLEMODEM,通过个人电脑访问上述的各种网络,就可以在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作(可以在家下单)、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询,以及有线电视系统所能提供的所有服务,如视频点播和付费电视等。
随着科学技术的发展,WebTV和IP电话的研制,不用计算机,只要买一台Web电视机,就可以看电视,同时又可以完成上面提到的各种网络功能,当然在家安一部电缆电话,就可以通过有线电视网打电话。
3.2系统功能的扩展
在CDT上扩展485和电话接口,在小区的室外放几个CDT,通过485接口,对小区的实现如下功能:室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控.
在停车场的四周加防盗监视器,在出入口处采用无接触式感应刷卡系统,并和有线电视综合信息网相连,司机不用下车,只要将卡放在胸前,车场的门就自动打开,对车场进行自动管理和计费。
在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器,感应器和有线电视综合信息网相连,保安寻到此时,感应器感应到保安员的感应卡后,就记录下,如果在规定的时间内,保安员没有到,控制中心的计算机就产生报警,提示调度员呼叫保安员,通过这种方式督促保安员。并可以调摄像机,观看此处保安员的情况,同时可以防止意外事件的发生。同样,电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心,就可以对电梯和水箱进行监控。
在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌,在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐,以烘托和调节住宅区的气氛,通过有线电视综合信息网小区信息。
四结论
智能建筑是信息的传输载体,它使人们从相距甚远而变得近在咫尺;智能建筑能给人们提供一个舒适良好的环境,使人们能够有效地提高工作效率;智能建筑能对自然或人为灾难的预防和控制提供有效的方法和措施,以确保生命和财产的安全;智能建筑能对大楼内的机电设备提供实时的监测和控制,以提高设备的运营能力和降低能耗;智能建筑还具有足够的冗余和兼容性特点,以便包容未来科学的发展和新技术的应用。智能建筑能把建筑艺术与电脑和信息技术有机结合,也是综合性地反映时代高科技成就的科技产业。它涉及建筑材料、设备、机械、施工等,电子领域的计算机软硬件、网络、IC卡等,通信领域的卫星、广播、电视、电话、传真、电子邮件等,机械领域的仪器、仪表及各种设备等等的变革,不仅大大提高了建筑领域本身的技术水平和科技含量,而且必将推动相关产业结构的现代化和产品结构的升级换代。因此,在我国研究和发展智能建筑,无疑有着重大的现实意义和深远的历史意义。
参考文献:
1陈元丽,现代建筑电气设计实用指南,中国水利水电出版社,2000年1月