智能電網(wǎng)搶跑四網(wǎng)融合の高壓無(wú)線核相儀

在上海世博園浦西展區(qū)，有一個(gè)展館被稱為“魔盒”，在它的內(nèi)部，設(shè)計(jì)師用112塊大型的LED屏幕，組裝出了一個(gè)720度的“幻想空間”―這里就是國(guó)家電網(wǎng)館。通過這個(gè)魔幻的空間，“魔盒”向普通觀眾們講述了電力如何滿足中國(guó)這樣一個(gè)幅員遼闊的國(guó)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(gè)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(gè)空談的概念，而是一幅正在實(shí)現(xiàn)的藍(lán)圖。參觀者可以透過寬大的玻璃窗看到服務(wù)世博會(huì)的智能變電站的運(yùn)行情況，這座被譽(yù)為“能量之心”的智能變電站在其投入運(yùn)行后的信息采集、傳輸、處理和輸出等流程中均實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的愿景。
　　
　　如果說(shuō)，“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(huì)好奇，在中國(guó)究竟智能電網(wǎng)已經(jīng)走到了哪一步?為此，《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)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(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，讓人們能管中窺豹地捕捉到中國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。

地址：上海市共康路1018號(hào)
： 200443
： 徐壽平
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手 機(jī)：
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　　四網(wǎng)融合
　　
　　打造智能家居
　　
　　國(guó)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(tái)面，并悄悄地幫助普通家庭實(shí)現(xiàn)了以往夢(mèng)寐以求的智能家居。
　　
　　北京蓮香園是北京三環(huán)外的一個(gè)普通小區(qū)，這里也有著一個(gè)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(shí)際和貼近百姓的生活。
　　
　　這是一個(gè)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(tái)上的太陽(yáng)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(shí)際上，這里是國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試驗(yàn)點(diǎn)。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(gè)特定的，根據(jù)語(yǔ)音提示通過按鈕選擇需要控制的電器，然后再根據(jù)語(yǔ)音提示，選擇開或關(guān)這一電器。
　　
　　“除了太陽(yáng)能分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)是目前國(guó)內(nèi)*之外，蓮香園小區(qū)的智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試點(diǎn)還實(shí)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(shí)現(xiàn)了用戶與電網(wǎng)之間的互動(dòng);通過無(wú)線技術(shù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)了電熱水器、空調(diào)、電飯煲等家庭靈敏負(fù)荷的用電信息采集和控制;通過無(wú)線技術(shù)建立了集緊急求助、燃?xì)庑孤丁煾?、紅外探測(cè)于一體的家庭安防系統(tǒng);開通了視頻點(diǎn)播、和寬帶接入服務(wù)于一體的‘三網(wǎng)合一’服務(wù)。”國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司總、黨組副書記劉建明向《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)記者介紹說(shuō)。
　　
　　相關(guān)工作人員告訴《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)記者，從小區(qū)設(shè)在地下停車庫(kù)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(lái)實(shí)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(diǎn)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(shí)響應(yīng)采集主站下發(fā)的控制命令，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)延遲的遠(yuǎn)程通斷電控制。
　　
　　工作人員表示，有了這樣的遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)水、氣表數(shù)據(jù)的抄收，而且還能實(shí)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(duì)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(cè)器、燃?xì)庑孤短綔y(cè)器、緊急報(bào)警按鈕等安全防范設(shè)備，通過用戶智能交互終端對(duì)安防設(shè)備進(jìn)行如布防、撤防等管理。用戶智能交互終端通過無(wú)線方式獲取報(bào)警信息，并上報(bào)物業(yè)管理單位。物業(yè)管理單位負(fù)責(zé)處理報(bào)警，使得物業(yè)安保人員能夠快速采取應(yīng)對(duì)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(shuō)。
　　
　　智能帶來(lái)互動(dòng)
　　
　　“重發(fā)、輕送、不管用”，這曾經(jīng)就是中國(guó)電力行業(yè)的寫照，而智能電網(wǎng)所能帶來(lái)的用電互動(dòng)，恰恰能改變這樣的情況。
　　
　　在蓮香園試點(diǎn)項(xiàng)目中，用戶能夠通過房間中的智能交互終端實(shí)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(fèi)金額，通過一套符合IEC62055標(biāo)準(zhǔn)的安全保障機(jī)制，采集主站系統(tǒng)對(duì)預(yù)付費(fèi)金額進(jìn)行管理。用戶智能交互終端與采集主站之間實(shí)現(xiàn)三表數(shù)據(jù)（當(dāng)前、歷史）查詢、繳費(fèi)信息查詢、用電提示（停/復(fù)電通知、電費(fèi)提醒信息）、電力宣傳等信息顯示，實(shí)現(xiàn)交互。
　　
　　有研究表明，居民用電高峰負(fù)荷中約有1/3都屬于制冷空調(diào)負(fù)荷。為了保證電網(wǎng)可靠性及供需平衡，供電高峰時(shí)對(duì)大量靈敏負(fù)荷進(jìn)行管理與調(diào)度，可以在盡量減小停電對(duì)用戶影響的情況下，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移、旋轉(zhuǎn)備用和增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性等功能。
　　
　　在蓮香園小區(qū)的這個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)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(fù)荷進(jìn)行連接，完成靈敏負(fù)荷控制（采集主站控制、交互終端控制、或互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程自助控制）、靈敏負(fù)荷用電信息采集、靈敏負(fù)荷用電分析等靈敏負(fù)荷管理工作。
　　
　　四川大學(xué)電氣信息學(xué)院院長(zhǎng)劉俊勇教授認(rèn)為，這種供電方與用電方之間的互動(dòng)，恰恰是智能電網(wǎng)zui令人激動(dòng)的地方。“它是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與消費(fèi)者之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)、增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力、滿足互動(dòng)營(yíng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵之一。”
　　
　　雖然蓮香園項(xiàng)目還處于試點(diǎn)階段，但是對(duì)于智能電網(wǎng)帶來(lái)的用戶互動(dòng)所能產(chǎn)生的社會(huì)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(dòng)參與用電計(jì)劃，實(shí)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(huì)做貢獻(xiàn)。第三，通過自動(dòng)獲取水、氣表數(shù)據(jù)，降低自來(lái)水和燃?xì)夤镜某沓杀荆瑢?shí)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(guó)民生計(jì)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(dòng)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(shuō)到智能電網(wǎng)，很多人可能都會(huì)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(shí)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(shí)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(dòng)化、數(shù)字化方面有很多工作要做。”劉俊勇說(shuō)。
　　
　　作為智慧地球理念的發(fā)起者，IBM也認(rèn)為智能電網(wǎng)對(duì)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(jì)圈和城市需求的分析預(yù)測(cè)，可以讓發(fā)電企業(yè)更快、更及時(shí)地了解發(fā)電和輸電情況，同時(shí)還可以分析更多的信息比如風(fēng)力情況、實(shí)施情況和風(fēng)力的綜合預(yù)報(bào)，這些信息的收集和分析可以讓發(fā)電企業(yè)合理進(jìn)行電廠的選址、規(guī)劃和布局，同時(shí)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(jìn)行科學(xué)的配送。
　　
　　中國(guó)大唐集團(tuán)公司市場(chǎng)營(yíng)銷部綜合信息處處長(zhǎng)蘇發(fā)博士認(rèn)為，對(duì)于發(fā)電企業(yè)而言，特別是對(duì)于大唐集團(tuán)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(guó)大唐集團(tuán)公司擁有世界zui大在役風(fēng)電場(chǎng)――內(nèi)蒙古赤峰賽罕壩風(fēng)電場(chǎng)，蘇發(fā)介紹說(shuō)，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(yùn)行速度控制在每秒2米到25米，低于2米風(fēng)機(jī)就轉(zhuǎn)不動(dòng)，電就發(fā)不出來(lái)了，高于25米，風(fēng)機(jī)也不能發(fā)電，否則會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)過快而將風(fēng)機(jī)損壞，所以對(duì)于風(fēng)機(jī)調(diào)頻調(diào)速就需要智能化的控制。”蘇發(fā)說(shuō)。
　　
　　截至2009年底，中國(guó)大唐集團(tuán)公司在役及在建資產(chǎn)分布在全國(guó)28個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），發(fā)電裝機(jī)規(guī)模突破了1億千瓦大關(guān)，達(dá)到10017.23萬(wàn)千瓦，已經(jīng)成為世界億千瓦級(jí)特大型發(fā)電公司。如何對(duì)企業(yè)進(jìn)行精細(xì)化管理，在蘇發(fā)看來(lái)，這比控制風(fēng)機(jī)速度更需要“智能”。
　　
　　“大唐集團(tuán)zui初是由來(lái)自全國(guó)14個(gè)省、市、自治區(qū)的企業(yè)組建而成?？上攵?，這些企業(yè)管控模式的不一樣必將導(dǎo)致大唐集團(tuán)在各個(gè)區(qū)域間信息化建設(shè)的不平衡。因此為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，大唐集團(tuán)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(shuō)。
　　
　　據(jù)了解，目前大唐集團(tuán)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(yùn)為一體的多產(chǎn)業(yè)鏈的集團(tuán)化企業(yè)。“電產(chǎn)品發(fā)、供、銷瞬間完成的行業(yè)特點(diǎn)，以及多業(yè)態(tài)的企業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，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(yùn)行為例，每當(dāng)拉閘限電時(shí)，我們所有的發(fā)電企業(yè)都會(huì)根據(jù)用電負(fù)荷的多少，產(chǎn)能實(shí)時(shí)進(jìn)行增減，而這些都是必須瞬間完成的工作，這就需要一個(gè)非常智能化的管理系統(tǒng)來(lái)支持。”蘇發(fā)表示，企業(yè)要運(yùn)營(yíng)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(tuán)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理提供更多的支持，大唐集團(tuán)于2007年1月選擇大唐湖南分公司作為*個(gè)試點(diǎn)單位，開始了財(cái)務(wù)及相關(guān)業(yè)務(wù)一體化平臺(tái)的信息化建設(shè)。它主要包括財(cái)務(wù)管理、設(shè)備管理、物資管理和燃料管理四個(gè)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(duì)發(fā)電企業(yè)核心價(jià)值的業(yè)務(wù)，如財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、燃料和物資等進(jìn)行統(tǒng)一管理。
　　
　　進(jìn)入2010年后，大唐計(jì)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(gè)單位，繼續(xù)推行財(cái)務(wù)及相關(guān)業(yè)務(wù)一體化平臺(tái)建設(shè)。屆時(shí)，大唐集團(tuán)將投入大量資金，其中包括將購(gòu)買35臺(tái)IBMPower570服務(wù)器投入到這五家試點(diǎn)單位的數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
　　
　　蘇發(fā)表示，隨著未來(lái)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(tái)（管理決策平臺(tái)、業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)），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(yíng)業(yè)務(wù)類），集團(tuán)公司的發(fā)展能力、盈利能力和競(jìng)爭(zhēng)能力將會(huì)得到加強(qiáng)，整個(gè)集團(tuán)將會(huì)朝著智能化的方向發(fā)展。
　　
　　采訪手記
　　
　　電動(dòng)汽車需要智能電網(wǎng)
　　
　　智能電網(wǎng)之所以受到社會(huì)的關(guān)注，很重要的一個(gè)原因是因?yàn)樗槕?yīng)了人們對(duì)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(guó)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(yáng)能發(fā)電具有隨機(jī)性和間歇性，這就使電網(wǎng)運(yùn)行控制的難度和安全穩(wěn)定運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)明顯增大。同時(shí)，風(fēng)能、太陽(yáng)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(lái)提高整個(gè)電網(wǎng)對(duì)清潔能源接入的適應(yīng)性以及運(yùn)行控制的靈活性、安全穩(wěn)定的可控性。
　　
　　中國(guó)的大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、光伏發(fā)電站往往都在遠(yuǎn)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(huì)。
　　
　　在蓮香園智能電網(wǎng)用戶服務(wù)試點(diǎn)就有一套光伏發(fā)電裝置，通過一個(gè)并網(wǎng)逆變器連接雙向智能電表，將太陽(yáng)能發(fā)的電輸送到電網(wǎng)中，并且可以實(shí)現(xiàn)雙向計(jì)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(diǎn)，而且現(xiàn)在發(fā)電總量規(guī)模還不是很大，未來(lái)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(guó)家多部委鼓勵(lì)購(gòu)買新能源汽車的政策出臺(tái)，隨著未來(lái)插電式純電動(dòng)車這樣的*汽車大規(guī)模應(yīng)用，*可以促進(jìn)分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展?？梢栽囅耄?dāng)在一個(gè)城市中隨處可見太陽(yáng)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(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，電動(dòng)汽車不也就可以方便地在任何地點(diǎn)進(jìn)行充電或接受更換電池服務(wù)，現(xiàn)在制約電動(dòng)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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