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上海徐吉電氣有限公司
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智能電網(wǎng)搶跑四網(wǎng)融合の高壓無線核相儀
2010-6-12 閱讀(2534)
在上海世博園浦西展區(qū),，有一個展館被稱為“魔盒”,，在它的內(nèi)部,，設(shè)計師用112塊大型的LED屏幕，組裝出了一個720度的“幻想空間”―這里就是國家電網(wǎng)館,。通過這個魔幻的空間,，“魔盒”向普通觀眾們講述了電力如何滿足中國這樣一個幅員遼闊的國家的用電需求，以及如何跨越3000公里以上的距離傳輸電能的故事,。
在“魔盒”的地下一層,，還有一個智能電網(wǎng)展區(qū)，在這里,，襯托著“魔盒”的魔幻意境,，讓人感到智能電網(wǎng)不再是一個空談的概念，而是一幅正在實現(xiàn)的藍圖,。參觀者可以透過寬大的玻璃窗看到服務(wù)世博會的智能變電站的運行情況,，這座被譽為“能量之心”的智能變電站在其投入運行后的信息采集、傳輸、處理和輸出等流程中均實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的愿景,。
如果說,，“魔盒”向我們展示的是一幅智能電網(wǎng)的理想畫卷，那么,，很多人會好奇,，在中國究竟智能電網(wǎng)已經(jīng)走到了哪一步?為此，《計算機世界》報社記者通過深入調(diào)查采訪了從發(fā)電到輸電,、配電和用電的多個應(yīng)用場景,，讓人們能管中窺豹地捕捉到中國智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。
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四網(wǎng)融合
打造智能家居
國家關(guān)于“三網(wǎng)合一”的討論一直非常激烈,，各職能部門之間關(guān)于“三網(wǎng)合一”方案也處于“難產(chǎn)”過程中,。但智能電網(wǎng)中的智能電力線通信，卻悄悄把“四網(wǎng)融合”的概念推上了臺面,，并悄悄地幫助普通家庭實現(xiàn)了以往夢寐以求的智能家居,。
北京蓮香園是北京三環(huán)外的一個普通小區(qū)，這里也有著一個奇妙的智能電網(wǎng)世界,。它雖然沒有“魔盒”那么魔幻,，但是它比前者顯得更加實際和貼近百姓的生活。
這是一個普通的三居室,，位于蓮香園小區(qū)內(nèi)一棟居民樓的頂層,，除了天臺上的太陽能發(fā)電光電板有些特別外，它和普通家庭沒有太多的不一樣,。但實際上,，這里是國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試驗點。相關(guān)工作人員介紹,，通過智能電網(wǎng),，即使在千里之外，住戶也可以通過控制這套三居室中的所有電器,。住戶只需某個特定的,，根據(jù)語音提示通過按鈕選擇需要控制的電器，然后再根據(jù)語音提示,，選擇開或關(guān)這一電器,。
“除了太陽能分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)是目前國內(nèi)*之外，蓮香園小區(qū)的智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試點還實現(xiàn)了很多增值服務(wù)方面的突破,。例如,，在利用200Mbit/s電力線寬帶通信技術(shù)采集用電信息的基礎(chǔ)上，通過家庭智能交互終端實現(xiàn)了用戶與電網(wǎng)之間的互動;通過無線技術(shù)進一步延伸至家庭用水,、用氣表數(shù)據(jù)的抄收;通過智能插座實現(xiàn)了電熱水器,、空調(diào)、電飯煲等家庭靈敏負荷的用電信息采集和控制;通過無線技術(shù)建立了集緊急求助,、燃氣泄露,、煙感、紅外探測于一體的家庭安防系統(tǒng);開通了視頻點播,、和寬帶接入服務(wù)于一體的‘三網(wǎng)合一’服務(wù),。”國網(wǎng)信息通信有限公司總、黨組副書記劉建明向《計算機世界》報記者介紹說,。
相關(guān)工作人員告訴《計算機世界》報記者,，從小區(qū)設(shè)在地下停車庫內(nèi)的配電變壓器到室內(nèi)電表之間，目前沒有鋪設(shè)任何通信線纜,，*是采用電力線寬帶通信技術(shù)來實現(xiàn)用戶用電信息的采集,。當(dāng)設(shè)在配電室內(nèi)的采集主站下發(fā)抄表命令后，所有采集器并發(fā)采集各自所轄的電能表數(shù)據(jù),，1分鐘左右即可完成試點小區(qū)所有378戶居民用電數(shù)據(jù)的采集,。由于帶寬足夠，采集器能夠?qū)崟r響應(yīng)采集主站下發(fā)的控制命令,，從而實現(xiàn)無延遲的遠程通斷電控制,。
工作人員表示，有了這樣的遠程通斷電控制能力之后,，小區(qū)住戶不但可以通過智能交互終端實現(xiàn)水,、氣表數(shù)據(jù)的抄收，而且還能實現(xiàn)家庭安防服務(wù),、社區(qū)服務(wù),、用電信息交互服務(wù)等一系列增值服務(wù)。
“安全防范是居民對智能家居的首要需求,，在家庭內(nèi)部安裝紅外傳感器,、煙霧探測器、燃氣泄露探測器,、緊急報警按鈕等安全防范設(shè)備,，通過用戶智能交互終端對安防設(shè)備進行如布防、撤防等管理,。用戶智能交互終端通過無線方式獲取報警信息,，并上報物業(yè)管理單位。物業(yè)管理單位負責(zé)處理報警,，使得物業(yè)安保人員能夠快速采取應(yīng)對措施,。物業(yè)管理單位還能保存歷史信息，方便查詢,。”劉建明介紹說,。
智能帶來互動
“重發(fā),、輕送、不管用”,，這曾經(jīng)就是中國電力行業(yè)的寫照,，而智能電網(wǎng)所能帶來的用電互動，恰恰能改變這樣的情況,。
在蓮香園試點項目中,，用戶能夠通過房間中的智能交互終端實現(xiàn)用戶參與用電管理。用戶在智能交互終端輸入預(yù)付費金額,，通過一套符合IEC62055標(biāo)準(zhǔn)的安全保障機制,，采集主站系統(tǒng)對預(yù)付費金額進行管理。用戶智能交互終端與采集主站之間實現(xiàn)三表數(shù)據(jù)（當(dāng)前,、歷史）查詢,、繳費信息查詢、用電提示（停/復(fù)電通知,、電費提醒信息）,、電力宣傳等信息顯示，實現(xiàn)交互,。
有研究表明,，居民用電高峰負荷中約有1/3都屬于制冷空調(diào)負荷。為了保證電網(wǎng)可靠性及供需平衡,，供電高峰時對大量靈敏負荷進行管理與調(diào)度,，可以在盡量減小停電對用戶影響的情況下，實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)移,、旋轉(zhuǎn)備用和增強系統(tǒng)的安全性等功能,。
在蓮香園小區(qū)的這個試點項目中，記者就看到,，用戶通過智能交互終端通過電力線通信技術(shù),，利用智能插座與靈敏負荷進行連接，完成靈敏負荷控制（采集主站控制,、交互終端控制,、或互聯(lián)網(wǎng)遠程自助控制）、靈敏負荷用電信息采集,、靈敏負荷用電分析等靈敏負荷管理工作,。
四川大學(xué)電氣信息學(xué)院院長劉俊勇教授認為，這種供電方與用電方之間的互動,，恰恰是智能電網(wǎng)zui令人激動的地方,。“它是實現(xiàn)電網(wǎng)與消費者之間實時交互響應(yīng)、增強電網(wǎng)綜合服務(wù)能力,、滿足互動營銷需求,、提升電力系統(tǒng)服務(wù)水平的重要手段,。用電環(huán)節(jié)是電力系統(tǒng)與客戶之間的zui終界面，相比較發(fā)電,、輸電,、配電等其他環(huán)節(jié)而言，目前用電環(huán)節(jié)的互動化屬于薄弱環(huán)節(jié),，如何利用*信息通信技術(shù)，提升用電環(huán)節(jié)的應(yīng)用水平,，才是真正實現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵之一,。”
雖然蓮香園項目還處于試點階段，但是對于智能電網(wǎng)帶來的用戶互動所能產(chǎn)生的社會效應(yīng),，劉建明充滿了期待,。“首先，它可以讓用戶通過了解家庭及家用電器的用電信息,，主動參與用電計劃,，實現(xiàn)節(jié)能減排，提高能源利用效率,。其次,，它可以為百姓提供便民信息、安防等服務(wù),，為建設(shè)和諧社會做貢獻,。第三，通過自動獲取水,、氣表數(shù)據(jù),，降低自來水和燃氣公司的抄表成本，實現(xiàn)一網(wǎng)多用,，提高網(wǎng)絡(luò)利用率,。zui后，就是可以降低用戶高峰用電量,，一般情況下,，可降低用電量5%至10%左右。”
智能的發(fā)電企業(yè)
電力行業(yè)是關(guān)系到國民生計的重要行業(yè),，而且作為一種特殊的商品,，電在瞬間就要完成發(fā)、供,、銷的全過程,。所以清潔發(fā)電、輸電,、動態(tài)配電,、合理用電共同成為智能電網(wǎng)的重要組成部分,。但是說到智能電網(wǎng)，很多人可能都會想到高大的輸電塔,、巨大的變電站,，而忽略其他的環(huán)節(jié)，這顯然是一種誤解,。
“以發(fā)電企業(yè)為例,，它就需要更多的智能，例如實現(xiàn)生產(chǎn)中的節(jié)能降耗,，讓設(shè)備檢修盡可能占用zui短的時間等,，所以智能的發(fā)電企業(yè)在發(fā)電設(shè)備的清潔化、移動化,、數(shù)字化方面有很多工作要做,。”劉俊勇說。
作為智慧地球理念的發(fā)起者,，IBM也認為智能電網(wǎng)對于發(fā)電企業(yè)投資方面,，尤其在新能源投資，比如風(fēng)力發(fā)電和水利發(fā)電方面,，通過信息的收集,、經(jīng)濟圈和城市需求的分析預(yù)測，可以讓發(fā)電企業(yè)更快,、更及時地了解發(fā)電和輸電情況,，同時還可以分析更多的信息比如風(fēng)力情況、實施情況和風(fēng)力的綜合預(yù)報,，這些信息的收集和分析可以讓發(fā)電企業(yè)合理進行電廠的選址,、規(guī)劃和布局，同時合理安排接入電網(wǎng)的方式,，合理安排電廠和電網(wǎng)之間的調(diào)度,，向工業(yè)和居民用戶進行科學(xué)的配送。
中國大唐集團公司市場營銷部綜合信息處處長蘇發(fā)博士認為,，對于發(fā)電企業(yè)而言,，特別是對于大唐集團公司這樣的特大型發(fā)電企業(yè)，從生產(chǎn)控制到企業(yè)管理都需要“智能”,。
中國大唐集團公司擁有世界zui大在役風(fēng)電場――內(nèi)蒙古赤峰賽罕壩風(fēng)電場,，蘇發(fā)介紹說，以風(fēng)電控制為例,，就需要引入更多的智能,。“現(xiàn)在風(fēng)電運行速度控制在每秒2米到25米，低于2米風(fēng)機就轉(zhuǎn)不動,，電就發(fā)不出來了,，高于25米,，風(fēng)機也不能發(fā)電，否則會因為轉(zhuǎn)動過快而將風(fēng)機損壞,，所以對于風(fēng)機調(diào)頻調(diào)速就需要智能化的控制,。”蘇發(fā)說。
截至2009年底,，中國大唐集團公司在役及在建資產(chǎn)分布在全國28個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）,，發(fā)電裝機規(guī)模突破了1億千瓦大關(guān),，達到10017.23萬千瓦，已經(jīng)成為世界億千瓦級特大型發(fā)電公司,。如何對企業(yè)進行精細化管理，在蘇發(fā)看來,，這比控制風(fēng)機速度更需要“智能”,。
“大唐集團zui初是由來自全國14個省、市,、自治區(qū)的企業(yè)組建而成,。可想而知,，這些企業(yè)管控模式的不一樣必將導(dǎo)致大唐集團在各個區(qū)域間信息化建設(shè)的不平衡,。因此為了實現(xiàn)統(tǒng)一的管理，大唐集團通過理順管理關(guān)系,，逐漸建立起自己的管理思路,，與之相適應(yīng)的信息化建設(shè)也逐步開展。”蘇發(fā)說,。
據(jù)了解,，目前大唐集團以電為主業(yè)，業(yè)務(wù)覆蓋范圍已經(jīng)覆蓋到了上游和下游,，已經(jīng)成為集煤,、電、油,、運為一體的多產(chǎn)業(yè)鏈的集團化企業(yè),。“電產(chǎn)品發(fā)、供,、銷瞬間完成的行業(yè)特點,，以及多業(yè)態(tài)的企業(yè)發(fā)展態(tài)勢，決定了大唐在信息化建設(shè)上比其他行業(yè)的企業(yè)付出更多,。以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定運行為例,，每當(dāng)拉閘限電時,，我們所有的發(fā)電企業(yè)都會根據(jù)用電負荷的多少，產(chǎn)能實時進行增減,，而這些都是必須瞬間完成的工作,，這就需要一個非常智能化的管理系統(tǒng)來支持。”蘇發(fā)表示,，企業(yè)要運營必須要管理,，要管理就必須要有手段。在管理的模式下建手段,，這就是信息化系統(tǒng)的建設(shè),。
為了給集團生產(chǎn)、經(jīng)營和管理提供更多的支持,，大唐集團于2007年1月選擇大唐湖南分公司作為*個試點單位,，開始了財務(wù)及相關(guān)業(yè)務(wù)一體化平臺的信息化建設(shè)。它主要包括財務(wù)管理,、設(shè)備管理,、物資管理和燃料管理四個業(yè)務(wù)板塊。其目標(biāo)是,，站在跨職能,、跨組織的層面上優(yōu)化流程，對發(fā)電企業(yè)核心價值的業(yè)務(wù),，如財務(wù),、生產(chǎn)、燃料和物資等進行統(tǒng)一管理,。
進入2010年后,，大唐計劃在下屬的廣西分公司、河南分公司,、吉林發(fā)電公司,、黑龍江發(fā)電公司和陜西發(fā)電公司五個單位，繼續(xù)推行財務(wù)及相關(guān)業(yè)務(wù)一體化平臺建設(shè),。屆時,，大唐集團將投入大量資金，其中包括將購買35臺IBMPower570服務(wù)器投入到這五家試點單位的數(shù)據(jù)中心建設(shè),。
蘇發(fā)表示,，隨著未來信息化建設(shè)的不斷深入，大唐將建立健全一套完善的信息化管控體系,，構(gòu)建兩大平臺（管理決策平臺,、業(yè)務(wù)支撐平臺），完善四大類應(yīng)用（戰(zhàn)略管控類、重要資源類,、公共應(yīng)用類,、主營業(yè)務(wù)類），集團公司的發(fā)展能力,、盈利能力和競爭能力將會得到加強,，整個集團將會朝著智能化的方向發(fā)展。
采訪手記
電動汽車需要智能電網(wǎng)
智能電網(wǎng)之所以受到社會的關(guān)注,，很重要的一個原因是因為它順應(yīng)了人們對于節(jié)能減排的關(guān)注,，可以解決清潔、可再生能源接入電網(wǎng)的問題,。
中國電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)辦公室副主任王海寧曾經(jīng)向記者表示,，風(fēng)能、太陽能發(fā)電具有隨機性和間歇性,，這就使電網(wǎng)運行控制的難度和安全穩(wěn)定運行的風(fēng)險明顯增大,。同時，風(fēng)能,、太陽能發(fā)電的設(shè)備利用率較低,，需要相當(dāng)規(guī)模的常規(guī)能源與之配套。因此,，需要智能電網(wǎng)來提高整個電網(wǎng)對清潔能源接入的適應(yīng)性以及運行控制的靈活性,、安全穩(wěn)定的可控性,。
中國的大型風(fēng)力發(fā)電場,、光伏發(fā)電站往往都在遠離用電中心的區(qū)域，雖然通過特高壓輸電線,，這些能源也可以傳輸給用戶,，但是有業(yè)內(nèi)專家提出，應(yīng)該在人口密集的地區(qū)大力發(fā)展分布式發(fā)電站,，讓更多的清潔能源方便地服務(wù)社會,。
在蓮香園智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試點就有一套光伏發(fā)電裝置，通過一個并網(wǎng)逆變器連接雙向智能電表,，將太陽能發(fā)的電輸送到電網(wǎng)中,，并且可以實現(xiàn)雙向計量。工作人員介紹,，這套系統(tǒng)所發(fā)的電量,，*可以滿足普通家庭的一般用電量。當(dāng)然了,，分布式發(fā)電系統(tǒng)也存在分散性,、間歇性的特點，而且現(xiàn)在發(fā)電總量規(guī)模還不是很大，未來一旦要大規(guī)模地把它們接入到現(xiàn)有的電網(wǎng)中,，如何消化,、調(diào)度這些間歇性的、不穩(wěn)定的電能,，都需要智能電網(wǎng)提供更好的支持,。
近日國家多部委鼓勵購買新能源汽車的政策出臺，隨著未來插電式純電動車這樣的*汽車大規(guī)模應(yīng)用,，*可以促進分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展,。可以試想,，當(dāng)在一個城市中隨處可見太陽能光伏發(fā)電,、小型風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電的獨立發(fā)電系統(tǒng)，電動汽車不也就可以方便地在任何地點進行充電或接受更換電池服務(wù),，現(xiàn)在制約電動汽車發(fā)展的電池性能不佳,、充電站少等問題不就迎刃而解了嗎?
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