关于智能电网中无线通信技术的应用研究

2018-04-18周俊

现代工业经济和信息化 2018年2期

周　俊

（深圳赫美集团股份有限公司，广东　深圳　518053）

引言

21世纪，随着社会经济发展，地球面临的资源环境压力越来越大，电力作为重要的二次能源，合理的电网设计在节约能源、降低能耗、配置资源方面必会发挥出重要的作用。

智能电网技术方面，美国和欧洲已经进行了一系列包括发电、输电、配电等各个方面的研究。由于不同国家的条件不同，智能电网的技术重点也不同，比如说美国主要致力于电网基础设施的升级改造，而欧洲更加重视可再生能源和分布式能源与电网相连接。我国基于统一智能电网的原则，注重电网的性价比、清洁环保、灵活性等诸多方面的特点。虽然，各国建设重点和目标不同，但建设智能电网的动力都是建立在市场、电力需求等因素上的，总而言之，即智能电网要具备优化、互动、兼容、集成、环保等众多特征[1]。

1　无线通信技术概述

有线通信技术往往受到各种因素的制约，存在诸如受到地域环境等方方面面限制的缺陷；然而基于有线通信技术之上发展起来的无线通讯技术，正在不断地演变和完善，其可以进一步简化通信模块的组合方式，从而使得通信网络的工作效率得以有极大提升，因此在现如今的智能电网之中发挥着重要作用。

2　智能电网概述

智能电网源于Intelligrid的概念，其内涵也随着时代的进步而逐渐扩大。一般而言智能电网可定义为：智能电网是一个高水平的全自动的，具有实时监控和精确控制用户和电网节点功能以及完整的数据传输的电力传输网络。基于此，我国电力科学研究院还提出了智能电网应具备可靠、经济、清洁、互动性强的特征属性。

首先，与传统电网相比，智能电网具备绿色可再生能源和传统能源混合利用的调度功能，实现能源的高效利用；其次，面向智能化动态电价实时测量计费系统；再者能够优化和配置发电设施。结合上述特征，图1为智能电网的系统结构和基本要素。

图1　智能电网系统结构图

智能电网不受时间和空间的限制，通过监测电网的运行情况，提前预警可能出现的问题和事件，避免引发电气故障而造成不必要的损害。智能电网能够高效地利用各类异构设施和资源，能够有效降低输电能量的损耗，从而控制发电的成本，使得电力能源利用效率得到极大的提高。供需平衡趋势的发展是现如今智能电网的发展方向，在此基础上以合适的电力销售价格满足现代社会人们生活工作的需求。智能电网的一个优势就是，其即便受到物理网络攻击，也不会在大范围内造成断电的事故，因此即便出现局部范围内的断电事故也能够得以及时有效地恢复，且恢复成本极低。而且，从低碳节能环保的理念角度出发，智能电网指在输电、配电等领域采用高效智能的技术手段，有效缓解电网对环境的不利影响。此外，通过推广采用可再生的环保能源，可以改善人类的环境。与此同时，智能电网可以避免用户或者工人出现电网安全事故，保障了人们的生命和财产安全[2]。

3　关于智能电网中无线通信技术的应用分析

因为当前的无线通信技术及造价成本很低，而且具有扩展性强以及使用方便等优点，其已成为当前智能电网通信方式的不二选择。需要注意的是，由于智能电网分布地域的区别，其对无线通信技术的信息传输距离有一定的要求，通常而言包括四种，分别是无线个域网、城域网、局域网以及广域网。例如，现如今普遍使用的WIFI就是局域网的一种，而蓝牙、ZIGBEE技术则属于广域网技术，手机通信技术则属于无线城域网。

智能电网的核心部分为通信技术和信息技术，其决定了智能电网的发展方向。目前，无线通信设备具有的远程通信、控制、便携性等功能，有助于智能电网的管理和规范化，促进整个电力行业系统的经济和安全发展，符合当前的节能减排理念。而且，现如今随着4G无线通讯技术的迅速普及，在电力、电网等方方面面都起着十分重要的作用。可以说，基于无线通信技术模式下的智能电网，对于电力生产以及输电、配电起到了保障作用[3]。

与此同时，智能电网通过无线通信技术可以开展更多的无线业务，以认知无线和动态频谱这种无线通信技术手段为例，通过使用频谱聚合、感知和接入实现系统信息传输，能够在智能电网频谱稀缺的情况下有效降低频谱带来的高昂租赁或者购买成本，因此能够推动智能电网的进一步迅速发展。除此以外，采用实时计费方式的智能电网能够减小用电高峰期对其稳定性的影响，而且，当前的电网下电价通常按照时段价格不一，一般晚间到凌晨的用电量较少，价格也低，这样综合运用降低家庭用电的成本。21世纪，智慧城市这一概念开始在我国建筑领域出现，这是当前国家城市建设的重要目标和战略，其中智能电网在推动智慧城市的发展中起着巨大的作用，利用无线通信技术，对城市交通、娱乐、安全等等方方面面都能够进行有效的调节和控制，提高电能的利用率，不仅节能高效，而且更加环保，符合当下的低碳理念[4]。