互联网、大数据技术在智能电网中的应用

崔凯翔

（广州供电局有限公司 荔湾供电局，广东 广州 510175）

互联网、大数据技术在智能电网中的应用

崔凯翔

（广州供电局有限公司 荔湾供电局，广东 广州 510175）

互联网技术的发展，大数据技术的深入发展和使用，使得智能电网的发展进入新纪元。互联网技术和大数据技术在智能电网中的应用是推动智能电网发展的重要技术，也是有效缓解目前智能电网发展瓶颈的重要措施。文章主要介绍了智能电网的概念、大数据及互联网技术在智能电网中的应用，探讨了其对智能电网发展的作用。

互联网；大数据；智能电网

我国经济迅速发展，自动化技术和通信技术迅猛发展，催生了智能电网。由于用电量增加提高了对电网的供电需求。可再生绿色能源发电对于缓解经济发展下环境污染、温室效应等有重大作用，符合经济可持续发展要求，但并不能实现持续性、可控性发电，对于电网功能的平衡和运行控制带来一定的困难。随着互联网、大数据技术的深入发展，电网也不断发生着变革。智能电网也具备了可大量接入分布电源接入的能力，恰好能够满足用电用户对于用电的需求。

1 智能电网概述

智能电网是结合现代计算机技术和通信技术、传统与前沿配电工程技术、测控技术以及高级传感技术等技术发展而来的电力系统［1］，其发展满足了现代社会对电力的需求，在降低成本的同时还可信息化管理，确保电网安全可靠，其主要特征包括自愈、激励、抵御攻击、高电能质量、容许不同发电形式接入、启动电力市场及资产优化高效运行。坚持智能电网建设，推动智能小区、智能城市的发展，可提升人们的生活品质；推动智能电网发展，使电网功能逐步扩展到促进能源资源优化配置、保障电力系统安全稳定运行、提供多元开放的电力服务、推动战略性新兴产业发展等多个方面。

智能电网的主要目标是电网运行可靠、安全、经济、高效。可靠性主要体现在无论用户何时何地何种环境下都能拥有可靠的电力供应，不会影响正常生活。对于电网可能出现的故障问题，能及时反馈和警告，尽量减少断电的可能，在用户受到断电影响之前，进行及时修复和校正。安全性主要体现在智能电网在恶劣的物理和网络环境下不会因受到攻击而出现大面积停电，即使断电也不用付出太大代价进行供电恢复，可减少因自然灾害造成的损毁。经济性主要体现在运行时符合供求平衡规律，用户不用承担高额电费，也不用因电力不足而忍受长时间断电。高效性主要体现在建设时期不必投入大量资金，减少运输和分配过程中的损耗，维修不必进行大量人物力投入。智能电网应当符合生态可持续性经济发展，在发电、输电、配电、用电和调度等环节都应当减少对环境的破坏和对资源的浪费［2］。

2 互联网技术在智能电网中的应用

互联网技术的发展，尤其是以IPv6为核心的下一代互联网技术的发展，将会提供新的互联网架构，安全性和可靠性得到进一步提高。随着信息化应用的发展，生活日渐电子化，人们对互联网的需求也日渐增大。智能电网作为电网发展的新方向，能够提升电力系统各领域的质量。依托下一代互联网的发展，对提高整个智能电网的均衡发展和可持续发展有着重要影响。

智能电网的设备提升和业务处理能力都对互联网发展提出了新要求。基于IPv6的下一代互联网具有更大的地址空间，所需的路由表更小，对组播和对流的支持进一步增强，同时在动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）基础上加入了对自动配置的支持，使网络管理更便捷。相较于IPv4，IPv6具备更高的安全性能，数据加密和校验极大程度提高了网络的安全性［3］，也可根据IPv6允许协议进行相关扩充。

智能电网公共平台建设主要靠信息化支撑，其实施基础同样也是信息化，各环节也需要信息化支持。当基于IPv6的下一代互联网技术应用于智能电网后将极大程度提升骨干传输网的承载能力，进一步优化各类业务网的服务能力，提高10 kV通信介入网的支撑能力，对于支撑网的安全和一体化管控能力都有一定的提升效果。通过互联网来发展智能电网能为日益增多的业务需求提供一个安全可靠的平台，保障电力公司总部与分部的有效运行。用户通过互联网也能更好与电力公司进行沟通，更好地解决在日常生活中遇到的电力方面的困难。此外，用户的开户和缴费等都能够逐步通过互联网进行，方便用户。

3 大数据在智能电网中的应用

大数据主要具备大规模、高速度和多样性的特点，将大数据引入智能电网可实现电网数据大规模、高速性和多样性。其中由于智能电网不断发展，用户用电量增加，发电机节点和符合节点数量都在不断增加，电网数据不断增多，其存储数据已经达到了PB量级［4］。对于电网而言，电力电量的平衡是确保电网数据高效性的重要因素。但是负荷波动具有随机性造成电力故障不可预测，这就要求发电侧出力需进行实时跟踪。此外为保障用电的正常运行，必须及时进行故障修复，这就要求电网数据具备高速性。电网数据的多样性主要是来源多样、存储类型多样和采集周期多样。电网数据来源主要有网内数据和网外数据两大类，其中电网内部数据包括用电信息采集系统、营销系统、广域测量系统、配网自动化系统、能量管理系统、设备检测系统和客户服务系统。电网外部系统则主要包括气象信息系统、地理信息系统、公共服务部门和互联网。

电力大数据的处理主要依靠现代计算机处理，提高处理速度和效率。分布式并行计算、内存计算技术、流处理技术等都是电力大数据处理数据的主要技术。分布式并行计算主要是利用并行方式进行计算，将计算机的单一高性能分解，将并行计算得出的结果汇聚成最终结果，显著提高计算机数据计算效率。内存计算技术是利用内存和CPU的高速通信特点来处理存放在内存中的全部数据，可有效防止硬盘IO速度限制数据传输情况的发生，有效提升计算速度。流处理技术是将数据视为流，随时进行数据的处理和返回结束，在最短时间内可处理数据前段数据，从而更快出分析结果［5］。

以分布式发电为例，随着分布式发电的不断接入，尤其是新能源渗透率的不断增加，电网原有的运行管理方式被打破，这种情况下一方面要考虑负荷侧出现的波动，另一方面要考虑新能源出力间歇性。由于新能源大部分分布在电网末端，距离符合中心距离较远，网架结构脆弱，因此电网接纳能力较弱；另外对新能源的预测误差较大，风电出力预测值实时误差与日前预测误差达分别达到5%，20%，这对电网调度带来困难。而利用大数据技术能够提高对新能源出力预测的精确度，例如丹麦维斯塔斯风力技术集团采用IBM大数据解决方案预测风电出力，预测过程中加入气象报告、卫星图像、潮汐相位、地理位置等结构与非结构化海量数据，实现了风力涡轮机布局的优化，进而有效地提升了风电发电与预测准确度与效率，经济效益可观。

4 互联网、大数据技术融合在智能电网中的直接优势

4.1 对基建决策起到支持作用

通过互联网、大数据技术的应用，发电企业可获得准确有效的数据决定发电站的选址、输电线路的设计等，例如丹麦风电公司实施了VESTAS计划，通过互联网、大数据技术将全球天气数据与企业本身的数据、天气系统相融合，并以积累的天气系统和数据为基础，利用数据建模，计算出对电力影响的风力、风速和气流等要素，进而优化选择厂址，并利用数据信息更好地服务于项目建设与电力发展。

4.2 对客户分析实现升级

电力营销企业分析电力用户可利用互联网与大数据技术进行，通过对电力用户特征进行分析，细分用户并有针对性的改善服务。通过内部与外部数据的联合应用，对电力用户做出更为细致的分析，通过假设、论证获得正确关联结论，进而实施更加有效和更具针对性的营销，实现企业竞争力的提升。

4.3 实现了智能控制水平的提升

电力基础故障的分析、处理与预防中采用互联网大数据技术可快速地查找到故障源与发生故障的原因，进而减少对电力用户的影响，减少维修成本。同时通过互联网大数据技术还能够及时监测故障，并对小故障作出及时处理，防止演变为大故障。这些都能够通过可视化展现技术、大数据分析技术、视频监控、在线检测、应急指挥等实现。

4.4 实现协同管理

电力行业所涉及的范围广泛，相互之间有着密切的联系，也只有这样才有利于整个行业的发展。电力行业生产、运营、销售、管理数据的整合能够实现其资源配置的优化；同时互联网与大数据的应用也能够使行业内部人力、设备、资金与设备等更加流畅。

5 结语

智能电网的智能性和自动化也逐渐在电力系统中发挥极大作用，互联网和大数据技术在智能电网中的应用能够进一步推动智能电网的发展。

［1］张巍，阎立.下一代互联网技术在智能电网中的应用［J］.电力系统通信，2012（12）：95-100.

［2］彭小圣，邓迪元，程时杰，等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术［J］.中国电机工程学报，2015（3）：503-511.

［3］张诚.大数据在智能电网中的应用展望［J］.科技视界，2015（31）：266.

［4］曹军威，万宇鑫，涂国煜，等.智能电网信息系统体系结构研究［J］.计算机学报，2013（1）：143-167.

［5］陈淘，刘利兵.大数据技术在智能电网中应用［J］.物联网技术，2016（4）：54-55，57.

Application of Internet and big data technology in smart grid

Cui Kaixiang

（Liwan Power Supply Bureau of Guangzhou Power Supply Bureau Co.，Ltd.，Guangzhou 510175，China）

The development of Internet technology and further development and application of big data technology make the development of smart grid into a new era.Application of Internet technology and big data technology in smart grid is not only an important technology to promote whose development，but also an important measure to effectively ease the current bottleneck of the development of smart grid.This paper mainly introduces the concept of smart grid，application of big data and Internet technology in the smart grid，and explores the role of Internet technology and big data technology have played in the development of smart grid.

Internet；big data；smart grid

崔凯翔（1983—），男，广东化州，本科，工程师。