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摘要:本文简要分析了智能电网的优点,并针对通信技术在智能电网中的应用研究进行了详细探讨。
关键词:通信技术;Zigbee;3G;智能电网;IPv6
引言
近年来,随着社会经济的不断发展,我国对于智能电网未来的发展状况给予了极大的关注。目前,我国以发展国家电网、特高压电网为主,各级电网为辅的发展模式,大力发展智能电网中的通信技术,力求构建自动化、互动化、信息化、数字化为特色的中国电网。
一、智能电网的概述
智能电网就是电网实施智能化运行,除此之外,也被称为“电网2.0”。智能电网构建在传输能力强的通信网络前提下,为了保证系统的良好运行,采用测试、传输、控制、设施等最新通信技术,这样的智能电网安全性能会进一步地提高,并且经济实惠,使得资源能够合理配置,能够较好地正常运行、自我修复、抵制侵害,符合21世纪电能质量的要求,除此之外,智能电网能够进行各种发电方式的启动和接入,从而实现资产合理化配置及高效运行。总结智能电网所具有的优势有以下几点:
1、在电力生产过程中,电力使用者能够积极加入到其中去,并且还会理性地消费,为电力使用者提供实时电价信息,同时还提供最合理的用电计划,为电力使用者自觉挑选与调整电力消费计划。
2、能够在最大程度上允许各种分布式发电和储能,从而让分布式电源与集合式电源相互补充。
3、加强电力市场化,可以在某些时间段内进行电力交易、实时电力交易等等。
4、符合当前社会对电能质量的要求,制定各种质量价位。
5、优化电网运营。将电网智能化与资产信息化管理有机结合,充分发挥其作用。
6、抵制外界干扰。拥有迅速恢复的能力,能快速判断外界是否恶意攻击并积极采取有效措施防御,保证供电安全。
智能电网与传统电网有所不同,智能电网提高了信息的收集效率及对业务的判断能力,从而实现电网的智能化。另外智能电网也能提高电力企业的管理水平、运行效率和电网安全性能[1]。
二、通信技术在智能电网中的应用研究
1、IPv6通信技术在智能电网中的应用
IPv4是以互联网为基础运行的。IPv6版就是下一个互联网运行协议。随着互联网的不断发展,而IPv4却没有进一步更新换代,有限的地址空间已经满足不了用户的使用,IPv4的局限性会影响互联网向更高层次迈进。与此同时,IPv6由于灵活性强、地址空间广阔、可动态分配、分布式结构以及安全性好的优点,引起了人们的关注。目前,IPV4由于自身的资源因素,不能给广大用户提供更多的IP地址使用,但以后的智能电网又要求一个设备必须对应一个IP地址,用户随时可以经互联网访问自身的设备。IPv6几乎可以使用户们拥有无限大的空间地址,但是这需要所有输电、配电、调度、发电、变电和用电的设备积极参与,变压器和智能开关,甚至家用电器也有IP,智能电网可以把其纳入其中,实现电网與用户的双向通信。目前,人们习惯于使用IPv4,想尽一切办法延长IPv4应用范围,这使得IPv6的发展造成了巨大的阻碍,智能电网不仅是以电量服务为基础的,它同时也是物联网,智能电表的应用可能会把智能电网促成一个有技术含量的产业。只有拥有了更多的IP地址,才能对我国所有用户的电表进行检测控制,而这个所需的空间,目前只有IPv6能够满足。人们的需要推动了IPv6向前发展[2]。
2、Zigbee通信技术在智能电网中的应用
Zigbee的代名词就是IEEE802.15.4协议。Zigbee指的是一种低功耗、距离短的无线网络技术,它是一个面向无线控制与自动化的低功耗、低速率、价格低的无线网络,蓝牙通信速率比起来,Zigbee的速率还要低,Zigbee是电池直接提供无线电通信功能。总体来说,Zigbee方法具有时延短、配置简单、体积小、网络容量大、安全、网络容量充足、成本低等等特点。应用物理层、会聚层、网络层、数据链路和应用规范构成了一个完整的Zigbee协议。Zigbee联盟规定网络层的协议,链路层与物理层的标准由IEEE80-2.15.4全权负责。随着Zigbee技术日渐成熟,对传感器的研究也越来越细分化,在工作实践中,许多电力设备公司应用了无线传感技术,有些电力设备公司为了掌握准确的母线温度,在新的智能变电站中,就应用了Zigbee的温度感应器。
Zigbee技术本身具有功耗低、体积小的优点,使得这种新型传感器具有体积小、成本低、功耗低、适应环境性强、可靠性高等优良特点。这种利用Zigbee制作出的传感器方便母线温度的掌握,无论从便利性、安全性、可靠性和准确性等方面,都是对以前测温方式质的提高。
3、光纤通信技术在智能电网中的应用
在光纤上,光纤以太网把LAN接入SP网络,或者光纤以太网在SP网络把它接入,光纤以太网具有扩充性、操作性强、可靠性强、安全性好、网络效率快速等特点,光纤以太网在管理宽带的同时,也实现了宽带平行的现象。此外,光纤技术由于运营成本低,受到了许多运营商的青睐。目前,我国电信使用的是以双绞线为运行介质的以太网,然而这种技术还在发展中,光纤终端用的就是以太网交换机,它不仅被用作公用的运行载体和便宜的互连办法,还被用作帮助MPLS进行数字融合,在把数字交叉系统简单化的同时,更加充分地利用光电系统,让运营商把光纤更加有效地深入到网络来利用带宽,除此之外,把目标深入到各个领域提供服务,创造更高的收入。光纤通信技术已经被投入运行到商业化的产品,在未来的发展中,光纤通信技术很可能成为许多新技术用户的第一选择[3]。
4、3G通信技术在智能电网中的应用
3G通信技术即移动通信第三代技术。具有数据传输快、网宽高、可靠性高和覆盖广的新特点。智能电网应用3G具有的优点包括:3G数据传输快,能够使大量电力系统中的数据高速传输,使智能电网数据交互、设备互相兼容的通信机制得到可靠满足;3G视频的应用将使电网与环境、需求客户和开发商相处更加和谐,为智能电网提供交易所需的物理载体和信息平台;3G通信技术的安全性和可靠性是实现智能电网确保信息安全的保证,提供可靠、实时、准确的数据信息给负荷调度、智能控制、智能需求和电力抢修。
3G通信技术在智能电网中有着非常重要的作用。目前,智能电网中变电站所用的监控系统就是基于3G网络的,使用3G网络完善的视频功能,可以把配网中不同的检测终端、变压器等检测信息利用视频形式发送到系统维护人员的手机、平板或者PC等终端上,这样就可以更加方便系统维护人员掌握电力设备运行的实时状况;同时还可以利用3G通信技术监控一些不便有线监控器材到达的地方。比如在国内许多线路采用人工检测维修故障的方法去维护,维护人员不仅工作量大,而且故障还不易检测。如果采用携带摄像机的机器人进行设备的巡视和图像采集,之后再利用3G通信技术把采集到的设备图像、数据传送给维护人员,不仅可以降低维护人员的工作难度,还会使检测维护效率大幅提高。
现如今,我国正处于3G网络时代的巅峰时期,联通、移动、电信各运营商都在积极地扩展3G服务。随着3G应用范围的推广和扩展,利用未来的和现在运营商们的数据网络,减少不必要的投资。加上国家的大力支持,未来的发展空间巨大,在智能电网中发挥的作用更加重要。
结束语
综上所述,目前我国想要完全为智能电网服务,还需要不断地加强完善通信技术。随着以后智能电网的发展,通信技术也会得到更大的发展,会有一个统一的标准,Zigbee与IPv6技术在智能电网的作用也越来越重要,势必实现智能电网的终端通信。
参考文献:
[1]王若黎.关键通信技术在智能电网中的应用[J].硅谷,2010(19):158+77.
[2]姜绍艳.通信技术在智能电网中的应用需求研究[J].日用电器,2011(09):30-32.
[3]杜雪峰.现代通信技术在智能电网中的应用[J].内江科技,2012(08):87-88.
关键词:通信技术;Zigbee;3G;智能电网;IPv6
引言
近年来,随着社会经济的不断发展,我国对于智能电网未来的发展状况给予了极大的关注。目前,我国以发展国家电网、特高压电网为主,各级电网为辅的发展模式,大力发展智能电网中的通信技术,力求构建自动化、互动化、信息化、数字化为特色的中国电网。
一、智能电网的概述
智能电网就是电网实施智能化运行,除此之外,也被称为“电网2.0”。智能电网构建在传输能力强的通信网络前提下,为了保证系统的良好运行,采用测试、传输、控制、设施等最新通信技术,这样的智能电网安全性能会进一步地提高,并且经济实惠,使得资源能够合理配置,能够较好地正常运行、自我修复、抵制侵害,符合21世纪电能质量的要求,除此之外,智能电网能够进行各种发电方式的启动和接入,从而实现资产合理化配置及高效运行。总结智能电网所具有的优势有以下几点:
1、在电力生产过程中,电力使用者能够积极加入到其中去,并且还会理性地消费,为电力使用者提供实时电价信息,同时还提供最合理的用电计划,为电力使用者自觉挑选与调整电力消费计划。
2、能够在最大程度上允许各种分布式发电和储能,从而让分布式电源与集合式电源相互补充。
3、加强电力市场化,可以在某些时间段内进行电力交易、实时电力交易等等。
4、符合当前社会对电能质量的要求,制定各种质量价位。
5、优化电网运营。将电网智能化与资产信息化管理有机结合,充分发挥其作用。
6、抵制外界干扰。拥有迅速恢复的能力,能快速判断外界是否恶意攻击并积极采取有效措施防御,保证供电安全。
智能电网与传统电网有所不同,智能电网提高了信息的收集效率及对业务的判断能力,从而实现电网的智能化。另外智能电网也能提高电力企业的管理水平、运行效率和电网安全性能[1]。
二、通信技术在智能电网中的应用研究
1、IPv6通信技术在智能电网中的应用
IPv4是以互联网为基础运行的。IPv6版就是下一个互联网运行协议。随着互联网的不断发展,而IPv4却没有进一步更新换代,有限的地址空间已经满足不了用户的使用,IPv4的局限性会影响互联网向更高层次迈进。与此同时,IPv6由于灵活性强、地址空间广阔、可动态分配、分布式结构以及安全性好的优点,引起了人们的关注。目前,IPV4由于自身的资源因素,不能给广大用户提供更多的IP地址使用,但以后的智能电网又要求一个设备必须对应一个IP地址,用户随时可以经互联网访问自身的设备。IPv6几乎可以使用户们拥有无限大的空间地址,但是这需要所有输电、配电、调度、发电、变电和用电的设备积极参与,变压器和智能开关,甚至家用电器也有IP,智能电网可以把其纳入其中,实现电网與用户的双向通信。目前,人们习惯于使用IPv4,想尽一切办法延长IPv4应用范围,这使得IPv6的发展造成了巨大的阻碍,智能电网不仅是以电量服务为基础的,它同时也是物联网,智能电表的应用可能会把智能电网促成一个有技术含量的产业。只有拥有了更多的IP地址,才能对我国所有用户的电表进行检测控制,而这个所需的空间,目前只有IPv6能够满足。人们的需要推动了IPv6向前发展[2]。
2、Zigbee通信技术在智能电网中的应用
Zigbee的代名词就是IEEE802.15.4协议。Zigbee指的是一种低功耗、距离短的无线网络技术,它是一个面向无线控制与自动化的低功耗、低速率、价格低的无线网络,蓝牙通信速率比起来,Zigbee的速率还要低,Zigbee是电池直接提供无线电通信功能。总体来说,Zigbee方法具有时延短、配置简单、体积小、网络容量大、安全、网络容量充足、成本低等等特点。应用物理层、会聚层、网络层、数据链路和应用规范构成了一个完整的Zigbee协议。Zigbee联盟规定网络层的协议,链路层与物理层的标准由IEEE80-2.15.4全权负责。随着Zigbee技术日渐成熟,对传感器的研究也越来越细分化,在工作实践中,许多电力设备公司应用了无线传感技术,有些电力设备公司为了掌握准确的母线温度,在新的智能变电站中,就应用了Zigbee的温度感应器。
Zigbee技术本身具有功耗低、体积小的优点,使得这种新型传感器具有体积小、成本低、功耗低、适应环境性强、可靠性高等优良特点。这种利用Zigbee制作出的传感器方便母线温度的掌握,无论从便利性、安全性、可靠性和准确性等方面,都是对以前测温方式质的提高。
3、光纤通信技术在智能电网中的应用
在光纤上,光纤以太网把LAN接入SP网络,或者光纤以太网在SP网络把它接入,光纤以太网具有扩充性、操作性强、可靠性强、安全性好、网络效率快速等特点,光纤以太网在管理宽带的同时,也实现了宽带平行的现象。此外,光纤技术由于运营成本低,受到了许多运营商的青睐。目前,我国电信使用的是以双绞线为运行介质的以太网,然而这种技术还在发展中,光纤终端用的就是以太网交换机,它不仅被用作公用的运行载体和便宜的互连办法,还被用作帮助MPLS进行数字融合,在把数字交叉系统简单化的同时,更加充分地利用光电系统,让运营商把光纤更加有效地深入到网络来利用带宽,除此之外,把目标深入到各个领域提供服务,创造更高的收入。光纤通信技术已经被投入运行到商业化的产品,在未来的发展中,光纤通信技术很可能成为许多新技术用户的第一选择[3]。
4、3G通信技术在智能电网中的应用
3G通信技术即移动通信第三代技术。具有数据传输快、网宽高、可靠性高和覆盖广的新特点。智能电网应用3G具有的优点包括:3G数据传输快,能够使大量电力系统中的数据高速传输,使智能电网数据交互、设备互相兼容的通信机制得到可靠满足;3G视频的应用将使电网与环境、需求客户和开发商相处更加和谐,为智能电网提供交易所需的物理载体和信息平台;3G通信技术的安全性和可靠性是实现智能电网确保信息安全的保证,提供可靠、实时、准确的数据信息给负荷调度、智能控制、智能需求和电力抢修。
3G通信技术在智能电网中有着非常重要的作用。目前,智能电网中变电站所用的监控系统就是基于3G网络的,使用3G网络完善的视频功能,可以把配网中不同的检测终端、变压器等检测信息利用视频形式发送到系统维护人员的手机、平板或者PC等终端上,这样就可以更加方便系统维护人员掌握电力设备运行的实时状况;同时还可以利用3G通信技术监控一些不便有线监控器材到达的地方。比如在国内许多线路采用人工检测维修故障的方法去维护,维护人员不仅工作量大,而且故障还不易检测。如果采用携带摄像机的机器人进行设备的巡视和图像采集,之后再利用3G通信技术把采集到的设备图像、数据传送给维护人员,不仅可以降低维护人员的工作难度,还会使检测维护效率大幅提高。
现如今,我国正处于3G网络时代的巅峰时期,联通、移动、电信各运营商都在积极地扩展3G服务。随着3G应用范围的推广和扩展,利用未来的和现在运营商们的数据网络,减少不必要的投资。加上国家的大力支持,未来的发展空间巨大,在智能电网中发挥的作用更加重要。
结束语
综上所述,目前我国想要完全为智能电网服务,还需要不断地加强完善通信技术。随着以后智能电网的发展,通信技术也会得到更大的发展,会有一个统一的标准,Zigbee与IPv6技术在智能电网的作用也越来越重要,势必实现智能电网的终端通信。
参考文献:
[1]王若黎.关键通信技术在智能电网中的应用[J].硅谷,2010(19):158+77.
[2]姜绍艳.通信技术在智能电网中的应用需求研究[J].日用电器,2011(09):30-32.
[3]杜雪峰.现代通信技术在智能电网中的应用[J].内江科技,2012(08):87-88.