能源互联网信息通信关键技术综述
2021-01-12刁首人
刁首人
(国网河北省电力有限公司信息通信分公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
信息通信技术,主要包括了:对于信息数据处理中的编码技术,对信息数据处理的解码技术,这其中还主要包括了信息数据的采集、整理、转换、存储、分析、处理、传输、检索以及具体的应用。事实上,我们这里所说的信息通信技术,主要是指信息、数据的无限传播,其内部具体的技术程序有,信息传输技术、接入技术、互联网替代技术、移动通信技术、无线通信技术、卫星通信技术、特种通信技术等。能源互联网信息通信的关键技术主要有,新能源发电技术、大容量、远距离电网传输技术、电力技术、电子技术、存储技术、信息技术等。能源互联网信息通信技术,同样也是能源互联网信息通信关键技术的核心组成部分。
1 基于大数据的能源通信网络优化模型构建的重要性
在当今社会,各种产业几乎都已经实现了与能源通信网的有效连接,因此,要想更好地提高数据采集的有效性,能源通信网必须把电子信息工程和计算机技术有效结合起来,才能提高整个数据优化的效率。电子化工程和计算机技术的有效结合,已经成为很多行业实现数据处理的有利工具,也是提高整个信息管理效率的重要保证。在深入应用电子信息工程后,实际上可以更好地增强产业发展的行动力,同时它通过不断的技术优化,越来越方便人们的生活和生产。能源通信网络的建设,可以为现代软件的发展打下良好的技术基础,因为能源通信网络所涉及的使用场景比较多,但是它具有网络质量传输的不稳定性,在比较偏僻的地区会出现网络信息中断的现象,从而对通信数据的传输造成不利。因此,在实际应用中,建立一个良好的能源通信网络模型,就是根据人们的实际需要,通过调节发送功率和发送方向,使网络信号处于稳定状态,从而保证信息传递的安全、稳定。
能源互联网能够解决新能源电力系统可控性差、与其他系统协调合作能力差的问题。所以新能源电力系统的运营模式,还应该引入能源供需协调优化规划模式,这样的运营模式主要面向过去和未来两个层面。
由于此前的传统电力系统的规划存在一定的问题,降低了新能源电力系统的可控性,利用能源互联网实现了供需协调和供电单元模块之间的协调性,让新能源供电系统整体的可控性得到了提升,消除了传统电力供应网络规划设计给新能源电力系统带来的弊端。
而对未来层面来讲,在接下来以新能源电力系统作为供应核心的电力供应网络的规划和设计工作中,要架设可控性更强、更加经济、高效的电力供应网络,这就离不开对城市环境的开发计划的熟悉、利用软件进行实际情况的模拟等工作,利用模拟找到最优的设计方案,以此来进行设计和规划工作,就能够极大地提升新能源的可控性和工作效率,节约资源和成本,同时兼顾环保性和经济性。对于新能源电力系统来讲,除了位于用户侧的自平衡分散发电单元模块之外,为了维护新能源电力供应系统的整体性,提高可控性,还建立了集中供电模块,不同于分散模块中常用的小型光伏发电、小型风力发电机组等,集中供电模块使用的能源类型则更为丰富,石化能源、水利、大型风机和光伏发电都是它的选择,这样就组成了广域能源供需网络,为了提高这个网络的运行效率,在能源互联网的背景之下,实现了分散模块和集中发电模块之间的交互性和协同性,包括它们之间的信息传递和交互,以此来实现以分散单元更强的可控性弥补新能源整体可控性差的劣势,以集中发电单元的稳定性来弥补分散单元稳定性差的劣势,实现了整体运营模式的优化。
2 能源通信网络优化现状及存在问题
能源通信网络优化模型构建的方式是多种多样的,其中常见的主要有快速邻区规划、单基站性能评估、能源通信网络拓扑结构评估等方式,但在实际优化的过程中依然存在着一系列的问题,以下将对其进行分析:
2.1 单站性能评估
单站性能评估主要是对一个基站的信号发射频率进行分析,由此对其信号的发射范围有更加清晰的认识,在此基础上利用一个信号模拟器进行函能源通信场景的测试,由此检验其信号传输是否符合是信号强度的标准,而当没有达到通信传输质量标准时,就需要对其单站性能进行优化设计,由此实现对能源通信网络的优化模型的构建。
2.2 能源通信网络拓扑结构评估
能源通信网络拓扑结构评估方法,将其运用于能源通信网络中能够更好地对其运行的科学合理性进行检验,同时对两个基站之间存在的缝隙进行评估,使得能源通信网络的弱点能够展现出来,进而对能源通信网络进行针对性的模型优化,通过构建完善的直放站、微基站,使得异构网络构建能够得到优化,避免能源通信网络在偏僻的区域出现信号中断的风险。
2.3 快速邻区规划
快速邻区规划主要是通过现代化网络优化工具的运用,使得临近区域对其中的漏洞进行批量的检验,由此发现通信网络中存在的弱点。在当前情况下,传统的能源通信网络技术存在一定的单一性,对数据进行优化中主要对其中一个指标进行控制,由此难以实现通信网络全面的信号质量把控,对其中产生的各类型无覆盖或弱覆盖问题难以进行优化解决,从而不利于全面提升能源通信网络性能。
3 能源互联网信息通信的具体结构分析
从全球化的角度来看,首先,能源互联网信息和通信技术是当今社会一些最先进的信息和通信技术、电子技术、电力技术以及及时的智能化、自动化管理和控制的集合。同时,分布式能源收集设备设施、储能设备设施和多样化负荷可实现互联,一同构成全新的、实用的电力网络构成节点,通过利用各种先进的信息通信技术,以及其内部节点的连接、协调,最终进一步的实现各种能量的交互流动,令这些能源都可以互相的形成,或者说是尽可能的实现平等的互换,以及网络通信信息资源的共享。所以从这个角度来说,能源互联网,实际上就是集合了人、能源、负荷、资源一同协调,以此来进一步实现互联的一种基础性平台,将能量、信息进行双向对等的交互、流动,以此来从一定程度上尽可能的实现信息资源与能量资源之间的交流、互动的共享,实现所有涉及的能源的互相连接,与此同时,还可以通过信息之间的融合、对等流动,实时共享来为社会各行各业创造更多的经济效益与社会价值。
其次,从能源互联网内部调控结构方面来说,能源互联网信息通信技术在体系结构的建立,以及智能化、自动化控制管理方面,主要指是以集中式的管理控制模式为主,与此同时,兼顾了分散、合作、自主管理的综合化模式,能够令能源互联网内部的各种网络体系的构成的一种物力承载形式,这些都可以使得现代化、智能化的通信信息资源、能源互联网路由器,进一步采集需要的多元化形式的实际接口。能源互联网信息通信体系,实际上就包含了信息的交互流动、流量与能量的控制,通过这几个方面的配合协调,能够进一步实现对能源互联网业务信息的了解与掌握。
4 能源互联网信息通信关键技术分析
4.1 信息数据管理技术
信息与数据的管理,实际上就是对信息与数据的合理收集、整理、分析、存储、转换和处理等过程的一种全过程管理。信息和数据采集的内容主要包括,各种在线应用系统采集的数据同步化,以及对网络接口信息的数据采集、整理的统一化管理。但是对于信息数据的质量控制管理来说,主要还是依赖于数据处理、测试和控制的系统组织结构,要进一步实施有效的质量管理控制,对每一个数据信息的检测过程,形成数据信息的多方位应用,主要针对废弃的所有流程,中期的每一个数据流程,监控质量和数量。数据信息的同步性管理,主要还是基于信息数据反映关系,以及数据信息模型管理反映关系的前提与基础上,通过多元化的数据驱动的应用,高效的实现各类数据信息来源之间的互相同步、迁移。
4.2 感知控制技术
从能源互联网信息通信体系的结构中,我们可以看出,能源互联网系统结构中,分布式的设备设施,可以直接接入的类型是非常多元化的。比如说,针对电网运行系统而言,其数量、规模相对来说比较庞大,整个电网运行系统的设备设施所处的环境相对来说要更加的复杂,所以从这个角度来说,对于能源互联网分布式的设施设备的感知控制、实际运行状况、监控状况等都需要保证其稳定性,而且使用的设备设施也需要精准度较高,这样才能保证其呈理想化的趋势来运行。这个时候,就需要相对来说比较新型的可靠的传感器、传感网络体系,以及可以自主、自由控制的相应芯片技术,与此同时,由于设备的分布式、设施的分布式,可能还会涉及光学电流互感器、电压互感器等类型的传感器设备,为了能够进一步提高能源应用基础设施中,互联网信息通信系统的稳定性、可靠性,需要尽量地应用低功耗、高精度的电力通信技术、集成电力设计技术以及电网专用的可靠性芯片技术,通过这些新技术的交叉、融合,能够进一步的实现电网运行设备设施、电网运行线路、电网运行环境的实施过程中的精确度监控,对电网运行系统进行智能化、自动化的管理控制,最大程度的提升智能化、自动化管理控制的能力水准。
4.3 远程监控技术
能源互联网信息通信关键技术中,远程监控技术的分析主要是利用油田信息通信管理技术以此来进行的。数字化、智能化油田,可以有效实现石油生产开发过程的远程、实时监控。事实上,在油田生产开发过程中,远程监控系统利用互联网信息技术,进一步实现了对油井内部测绘、压力变化、温度变化、电流变化、功率变化的实时监控和控制,以便进一步监测和控制石油的日常生产和开发。以及对具体开采进度的及时监测、诊断、分析、处理。通过利用远程监控技术,实现对石油开采规模、产生的计算,利用能源消耗的计算、分析方式,对使用的设施设备的参数信息实现远程监控,以此来保证石油抽油设备设施的稳定、平衡、顺利运行。通过对这些使用设备设施参数信息的远程监控、分析、诊断、处理,能够更加有效的对油田生产开采工作的实际参数,展开必要的优化与针对性的对比,通过不断的优化完善涉及,以及信息数据的诊断,能够对出现的问题展开有效的、有针对性的解决处理。
4.4 信息数据收集技术
目前,全球化能源互联网的全面覆盖范围,相对来说是比较广泛的,所以从这个大环境背景来说,也对信息数据采集系统中,各项资源配置,以及数据存储保护工作、分析处理等具体程序,提出了愈来愈高的具体要求,需要进行全面的大规模数据信息的收集、分析、处理和应用,所以就需要在不同的硬件和软件平台上进行一个集成的管理模式,通过对通用信息和数据的集成,可以逐步实现全面信息和数据的实时共享。实际上,这种全过程信息与数据的全面、实时共享,其实是需要云计算、云存储,以及高度化集成的信息等技术的大力支持。系统一般采用分布式存储方式,来存储必要的信息数据。为了进一步提高信息数据存储的可靠性,经常使用冗余存储。所以说,在云储存这类技术的支持下,建立能源互联网系统平台,不仅能够提升信息数据储存的稳定性、可靠性,还能够以一种更加公开、透明的方式来为用户提供相应的储存服务、计算服务,对信息数据进行必要的实时、有效的监控,为用户提供更加优质的服务。
4.5 能源通信网络数据调节技术
为了更好地提升能源通信网络技术的完整性和真实性,就需要对网络数据进行调节,并采用辅助智能决策系统进行优化网络体系,从而确保网络信息能得到更科学合理地处理。对网络数据进行调节是未来能源通信网络技术发展的趋势之一,其能更好地实现对通信网络技术水平的整体性提升。其优化方式主要有是在OMC网络系统中设置功能单元中增加第三方技术,对通信网络中心环节进行忽略,并调节OMC系统中的网络组织参数,以此降低外界信息对通信网络的干扰,从而确保通信网络能够顺畅地进行运行,以此优化语音通话效果。在当下阶段,对能源通信网络进行优化主要从三个软件着手,其一是OMC系统软件,其可以通过对系统内部的信息进行调整和整合,从而实现对通信信号传输效率的有效控制,从而使信号传输更具有稳定性。其二是无限调频规划软件,其主要是对无线网络的频率进行调节,以此确保频率的稳定性,优化整体的网络通信系统质量。其三是第三方服务软件,而由于第三方软件具有类型上的不同而呈现出不同的性能,在此对其中的两种软件进行分析说明。第一种是路测软件,其主要功用就在于对能源通信网络中繁杂的数据进行整理,从而实现数据的有序性,第二种则是OMC系统软件,其主要功用在于对能源通信网络系统进行安全维护,以此可以精准地构建一个能源通信网络优化模型。
5 结束语
总的来说,如今的社会,信息科学技术的发展,能够为各行各业各领域提供以往从未有的帮助支持。能源互联网信息通信的关键技术,是各种类型先进新技术的交互融合。能源互联网信息通信技术,可以为现有的能源基础设施,提供更好的改进与补充,这部分主要体现在分布式能源的接入上。能源互联网信息通信关键技术的大力应用,可以进一步推动能源互联网在社会市场层面的高速发展。只有抓住这些关键的核心技术,才能更好地将其应用于社会各行各业的发展和进步中。