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全聯(lián)接:智能電網(wǎng)邁向工業(yè)4.0時代

2015-03-25 10:11:41   作者:華為能源物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域總經(jīng)理 肖世昌   來源:CTI論壇   評論:0  點(diǎn)擊:


  智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化,其充分運(yùn)用先進(jìn)的ICT技術(shù),構(gòu)建可靠、高速、雙向的通信管道,通過傳感和測量技術(shù)、設(shè)備及控制方法,最終實(shí)現(xiàn)可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的電網(wǎng)。

  智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度,在政府的統(tǒng)一主導(dǎo)和支持下,集國家及相關(guān)企業(yè)的力量來進(jìn)行推動。比如美國就將智能電網(wǎng)的發(fā)展作為拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段之一,大力建設(shè)可安裝各種控制設(shè)備的新一代智能電網(wǎng);歐盟則計(jì)劃建設(shè)一個超級智能電網(wǎng),將風(fēng)能、太陽能等可再生能源融入歐洲電網(wǎng);而中國也將建設(shè)一個堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),以滿足中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和未來城市化的發(fā)展需求。

  智能電網(wǎng)的3個趨勢

  • 可持續(xù)發(fā)展。大容量儲能裝置的成熟化和商業(yè)化,以及風(fēng)能、太陽能等可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電,將保障電能的安全、清潔、高效和可持續(xù)供應(yīng),促進(jìn)電動汽車和插電式混合電動汽車的持續(xù)發(fā)展,有效解決能源安全、氣候變化和經(jīng)濟(jì)增長等全球性挑戰(zhàn)。
  • 智能化生產(chǎn)。電網(wǎng)設(shè)備中將大規(guī)模植入智能化的傳感器、控制器,實(shí)時全面感知設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),自我解釋、自我感知、自我診斷、交互評估,運(yùn)用靈活的算法和“智腦”決策智慧調(diào)度和控制電網(wǎng)運(yùn)行。
  • 全聯(lián)接世界。智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)、各個系統(tǒng)都會互相感知、互相理解,智能溫度調(diào)節(jié)器、智能開關(guān)、智能用電器等設(shè)備能夠理解人的行為與訴求,設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人將建立一個全聯(lián)接世界。

  智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

  ICT技術(shù)的發(fā)展正迎來新一輪變革浪潮,同時也影響、促進(jìn)著智能電網(wǎng)的革新。ICT技術(shù)可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)、可靠、靈活的接入和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信息感知,實(shí)現(xiàn)分布式智能信息的傳輸、計(jì)算和控制。通過把各種設(shè)備、設(shè)施的智能傳感器連接到一起,形成一個統(tǒng)一的信息服務(wù)總線,通過對信息進(jìn)行整合分析來降低成本,使電網(wǎng)運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu),全面邁向工業(yè)4.0時代的智能電網(wǎng)。

  在發(fā)電領(lǐng)域,為了保障風(fēng)電電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行,優(yōu)質(zhì)、高精度的傳感器及控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的高效運(yùn)作和智能控制、提高能源利用效率的關(guān)鍵;而安全、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)則是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時氣象數(shù)據(jù)精確采集的重要一環(huán),基于xPON技術(shù)的風(fēng)電通信網(wǎng)絡(luò)還支持PON、FE、RS232/485等多種數(shù)據(jù)接口,為風(fēng)電場的實(shí)時生產(chǎn)監(jiān)控提供了堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)。

  在輸變電領(lǐng)域,輸電線路的數(shù)據(jù)采集、檢測、實(shí)時分析為輸電線路故障定位和自動診斷提供了技術(shù)支撐,提高了輸電可靠性和安全性,保證了電網(wǎng)的安全、高效和智能化;而大容量、低時延的Hybrid-MSTP作為電力的骨干網(wǎng),使得更多的電力信息得以交互,全電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可視化,其二層靜態(tài)組播功能,使得線路保護(hù)多點(diǎn)間的信息交互變?yōu)榭赡埽瑫r還滿足了繼電保護(hù)業(yè)務(wù)對低時延、低抖動的極高要求,創(chuàng)新了繼電保護(hù)的新模式,極大提升了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和自愈能力。

  在配電領(lǐng)域,先進(jìn)xPON技術(shù)的運(yùn)用,解決了新建城區(qū)的配電通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)在線預(yù)警、實(shí)時監(jiān)控、故障快速定位及自愈,從而大大減少停電時間,降低線損,提高供電質(zhì)量;而先進(jìn)LTE無線技術(shù)的運(yùn)用,則解決了光纖難以覆蓋區(qū)域的配電終端通信需求,同時還具有極高的安全性和保密性,為配電自動化的規(guī)模推廣找到了一條快捷之路。

  在用電領(lǐng)域,融合了領(lǐng)先的寬帶PLC技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),利用其豐富的接口實(shí)現(xiàn)智能表計(jì)、傳感器、控制器等的雙向高速互聯(lián),為電力終端設(shè)備有效接入物聯(lián)網(wǎng)提供了通道,同時利用其開放的M2M平臺提供豐富的應(yīng)用集成,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程用電管理和能效管理;而LTE-M、RF、ZigBee等無線通信技術(shù)則有效促進(jìn)了自動抄表等業(yè)務(wù)的深入發(fā)展,在計(jì)量應(yīng)用和用戶交互等方面發(fā)揮了巨大作用。

  面向全聯(lián)接的智能電網(wǎng)解決方案

  華為依托其領(lǐng)先的ICT技術(shù),打造了覆蓋電力行業(yè)全環(huán)節(jié)的全聯(lián)接電網(wǎng)解決方案。其通過多樣化、融合的接入和信息傳感設(shè)備來全面識別、感知電力基礎(chǔ)設(shè)備、人員及微環(huán)境,通過有線、無線高速通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時、可靠傳輸,通過云數(shù)據(jù)中心來整合、共享全電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息,支撐電力業(yè)務(wù)的智能分析和管理,通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的協(xié)同和互動,使整個電網(wǎng)內(nèi)外部可以相互感知和反饋控制,最終形成了一個更加智能的電網(wǎng)。

  • 風(fēng)電xPON通信解決方案:該方案以xPON技術(shù)作為風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)上送和控制指令下發(fā)的通信方式,適應(yīng)多變場景,幫助風(fēng)力發(fā)電企業(yè)構(gòu)建高可靠、高安全、高帶寬的風(fēng)電場光纖通信網(wǎng)絡(luò)。
  • 輸變電通信解決方案:根據(jù)輸變電線路鋪設(shè)和電網(wǎng)多業(yè)務(wù)承載的需求,該方案不但可以支持單光纖高達(dá)8Tbps的帶寬,還可以兼容TDM和IP兩個通信平面,滿足智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)IP化演進(jìn)的需求。華為輸變電通信智能化演進(jìn)解決方案,包括Hybrid MSTP+IP和OTN/WDM+IP兩種建設(shè)模式,可以解決基礎(chǔ)電力業(yè)務(wù)+IP業(yè)務(wù)的混合場景。
  • 配電自動化通信解決方案:根據(jù)配電自動化不同應(yīng)用場景,華為提供針對性的配電自動化通信解決方案。基于xPON的CBD/高新區(qū)配電自動化通信解決方案適用于全球各區(qū)域不同電網(wǎng)發(fā)展階段的配電自動化建設(shè)與優(yōu)化改造項(xiàng)目;贚TE的成熟城區(qū)配電自動化通信解決方案適用于光纖、通信電纜鋪設(shè)困難的成熟城區(qū),或者希望降低建設(shè)成本的配電網(wǎng)覆蓋區(qū)域。
  • AMI解決方案:實(shí)現(xiàn)對能源的合理控制,監(jiān)督和調(diào)節(jié)能源需求,提高能源利用率,華為AMI解決方案可以幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能抄表、線損分析和終端遠(yuǎn)程控制,并加強(qiáng)與用戶之間的終端互動,從而改善客戶體驗(yàn)、提升供電品質(zhì),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高企業(yè)運(yùn)營效率、降低運(yùn)營成本。
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