在特高壓和智能電網發展納入國家“十二五”規劃的背景下,將全面加快堅強智能電網發展,建設連接我國大型能源基地和主要用電負荷中心的“三縱三橫”結構的特高壓骨干網架。預計到2015年覆蓋我國88%國土面積的電網能夠支撐9000萬千瓦風電和800萬千瓦太陽能發電的接入和消納,保障80萬輛電動汽車的應用,基本建成堅強智能電網。
電力工業作為國家重要的基礎產業和公用事業,穩定運行與效率提升關系國計民生,可謂是牽一發而動全身。在目前,新能源技術革`命方興未艾,尤其是智能電網成為了各方關注的熱點。國家電力監管委員會信息中心副主任胡紅升表示,智能電網有望成為電信運營商新藍海,但受限于理念、技術等多種原因,電信、電力行業達成大規模合作,乃至實現電網、信息網和通信網“三網融合”尚面臨諸多難題,首要的就是安全。
“四網融合”或將到來
“在國家十二五規劃中,明確提出了重點發展智能電網的規劃,可見智能電網發展的前景很好”,據胡紅升介紹,在做智能電網概念的初期,國家電網曾經提出四網融合的概念,即廣播電視網、互聯網、電信網和智能電網四網融合。盡管最終沒能進入三網融合方案,但是,國家電網的電力光纖入戶概念即變身為“在實施智能電網的同時服務三網融合、降低三網融合實施成本的戰略”。
據介紹,電力光纖入戶是采用光纖復合低壓電纜,實現到表到戶,在提供電能的同時,滿足智能電網用電環節信息化、自動化、互動化的需求,網絡速度達到20Mbps目前國內城市寬帶入戶平均速度為2Mbps;還可實現電信網、廣播電視網、互聯網的同網信號傳輸,為用戶提供更加便利和現代化的生活方式。
電力光纖入戶已被正式納入國家電網的智能電網工程。電力光纖入戶大幅降低了三網融合實施成本,提高網絡的綜合運營效率,在節能環保方面優勢明顯。以上海電力公司為例,通信基站數量達到8500個左右,覆蓋全市6000平方公里區域,骨干匯聚點數目是上海電信的兩倍。同時,電網公司已擁有16000公里的電力光纜資源,幾乎覆蓋所有居住小區。綜合考慮設備、施工等因素,電力光纖網絡建設成本較其他運營商低30%以上。
2011年6月,北京市豐臺區蓮香園小區完成智能電網系統功能改造,成為全國首個面向普通居民實現運營的智能電網小區。據國網信息通信有限公司有關人員介紹,采用電力光纖到戶的方式,可以提供以智能用電服務為基礎,集寬帶上網、智能家居、家庭安防、物業服務及高清視頻點播為一體的系統化綜合信息服務。今年國家電網將在14個網省公司的20個城市進行電力光纖試點建設,共覆蓋約4.7萬用戶。
可以看出,國家電網擬借助可同時提供語音、數據、視頻等業務的網絡平臺,加入三網融合競爭,并力圖在物聯網的發展中占據一席之地。四網合一和一線四用將大大消除各類傳輸網絡因明線而造成的黑色污染視覺污染,復合型電力導線絕對不會像PLC及其他技術那樣產生高頻電磁幅射,完全沒有一系列錯綜復雜的技術問題和頻率管制問題。
目前,國家電網已經和包括中國移動、中國電信等在內的運營商合作,推出各項服務,包括無線電力抄表、路燈控制、設備監控、負荷管理、智能巡檢、移動信息化管理。拿路燈控制來說,隨著城市規模不斷擴大,路燈管理和維護成為重要的問題,電信運營商無線路燈監控方案可實現終端自動報警,報警信息實時傳送到負責人手機;控制中心系統遙測;路燈防盜報警;路燈根據天氣、季節以及突發情況遠程調控;電壓、電流等參數采集等功能,可幫助市政部門有效提高道路照明質量,保證城市整體亮燈率和設備完好率,避免電能、人力物力無謂浪費。
專家認為,在科學技術發展迅速的今天,電力光纖接入技術不斷走向成熟,走進千家萬戶是順理成章的事,而廣播電視網、互聯網、電信網和智能電網的“四網融合”也必將成為現實。
云計算傾力智能電網
在理論上,智能電網形成了電力大系統優化調度的清華學派,武建東教授提出了“互動電網”的新理論,兩大電網公司分別積極開展相關研究工作。在實踐上,兩大電網公司爭相布局云計算戰略,數據中心基于虛擬化技術進行資源整合,同時開展搭建基于SOA架構的綜合技術平臺。
國家電網建成智能電網云仿真實驗室。該實驗室以建設智能電網云計算中心為使命,重點開展了智能電網云操作平臺、智能電網云分布式數據庫、智能電網云資源虛擬化管理平臺和基于智能電網云操作平臺的十大典型應用,包括云資源租賃系統、智能電網云搜索、智能電網云百科、云化數字圖書館、云化專*檢索系統、國際合作業務云應用系統、智能用電海量信息存儲與分析、電力視頻云等。
開展了“智能電網信息支持技術研究”、“智能電網的信息技術體系研究”、“智能電網與信息技術綜合研究”及“云計算在電力行業的高級應用”等課題研究。而這些都是智能電網、云計算技術研究工作的重要組成部分。作為一種新興的計算模型,云計算具備可靠性高、數據處理量巨大、靈活可擴展以及設備利用率高等優勢,特別適合智能電網建設對信息技術的要求。
因此,在智能電網技術領域引入云計算,能夠在保證現有電力系統硬件基礎設施基本不變的情況下,對當前系統的數據資源和處理器資源進行整合,從而大幅提高電網實時控制和高級分析的能力,為智能電網技術的發展提供有效的支持。云計算與電力行業的結合既避免了云技術的公共不安全性,又適合電網這樣的大型電網企業建設。將云計算引入電力系統,在現有電力內網的基礎上構建電力云是一種需要,也是一種趨勢。
智能電網迎來全面發展
目前中國數字化電網建設可以算是智能電網的雛形,智能電網在智能化方面的投資將達到每年66