关于支撑全球能源互联网的信息通信技术研究论文_张淑峰

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国网山西省电力公司大同信息通信公司 037008

摘要:全球能源互联网综合了信息通信、智能管理以及电力电子等多项技术,其中信息通信技术是支撑全球能源互联网发展创新的关键技术。信息通信技术是全球能源互联网技术创新发展的重要支撑。本研究围绕全球能源互联网开展讨论,研究信息通信技术对其的支撑作用。

关键词:全球能源互联网;通信技术;创新

前言:电力作为重要的能源,目前在全球范围内得到了广泛的开发和利用。随着电力的发展远距离大容量输电、大电网运行得以实现,充分满足当前社会生产生活对于电力的需求。智能化是电网发展的重要趋势,而信息通信技术是实现智能化发展的重要基础,目前正在寻求更大的创新和突破。

1.新形势下的全球能源互联网的发展方向

1.1新型能源发电

新形势的全球能源开发和利用,逐渐朝着清洁型能源的方向进行,其中风能、水能以及太阳能开始应用于发电当中,其目的在于逐渐取代传统的火力发电。风能、水能以及太阳能均属于源端电源,其应用于发电当中,极大的降低了投入成本,同时有效降低了污染,充分满足节能环保的要求,并提升的储能容量,这是新时期全球能源互联网发展创新的重要趋势[1]。

1.2大容量输电技术和特大型电网运行

为了进一步满足日益增长的电力需求,大容量输电技术和特大型电网开始得以开发和应用,如何保证其运行的稳定性是当前全球能源互联网技术发展的需要重点解决的问题。在提升输电容量和提高电压等级的同时,能够灵活接入,并保证其安全性和可靠性。

1.3依托于信息通信技术

对于当前及未来全球能源互联网的发展而言,无论是新型能源的开发,还是大容量输电技术和特大型电网安全运行和控制,其主要依托于信息通信技术。信息通信技术是电网智能化发展的重要动力,能够高效处理海量信息,与全球能源互联网的发展形势相符合。随着更为先进的信息通信技术的渗透与融合,将会为全球能源互联网的发展与创新扩展更大的空间。

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2.全球能源互联网的信息通信架构及相关技术

2.1信息通信架构

全球能源互联网是以信息通信技术为支撑,结合电力电子技术和智能管理技术,利用具有能量采集、储存功能的分布式装置,将其与各类负载构成电力网络节点实现互联,通过能量双向流动,进而完成对等交换与资源共享。由能源、网络、载荷和人共同参与,并形成互联互动。根据电力发展的需求,建立其能源体系,将物联网、移动互联网技术以及智能终端设备应用进来,结合云计算、大数据技术、人工智能、以及神经网络技术,进而提高其全球能源互联网的智能化水平,提高认知深度,高效利用数据信息资源[2]。

在能源互联网的信息通信架构当中,其整合了信息处理、数据集成、通信传输、感知控制等多项技术。其能源基础设施包括常规能源、清洁能源、信息物理融合系统(GCPS)、用电设备及其他能源设备。通过分布式并行计算、流计算以及大数据分析进行信息传输,利用云储存、信息融合以及互联信息空间进行数据集成,利用超长距离大容量光通信、SDN以及卫星通信进行通信传输,使用新型传感器、传感网以及智能芯片进行感知控制。以新型加密技术。可信免疫技术以及态势感知技术作为安全保障,进而完成能源交易、节能环保以及数据服务等业务应用和服务。在电网的能源互联网当中,GCPS是能源基础设施的核心,主要负责多种能源的协调与互补,信息采集和传输具有良好的可靠性和安全性。

2.2相关技术

信息物理融合系统(GCPS)、 感知控制技术、通信传输技术、 数据集成技术、信息处理技术以及安全保障技术是能源互联网的主要应用的通信技术。GCPS是基于CPS理论所构建,并充分考虑到电力系统的特点,利用电气设备、数据采集设备和计算设备进行电网和通信网之间的互联,通过智能连接、信息转换,拓展信息空间,提高认识,强化控制,促进电力系统与信息系统的有效融合,实现一体化的发展。GCPS系统的职能包括电网的计算、控制与决策,并向着信息感知、信息传送、安全保障等多个方面进行拓展,其对于提升电网运行效率具有积极的影响[3]。

在能源互联网当中需要接入大量、不同类型的分布式装置,其主要应用于设备的感知和监测,其对于精确性和稳定性的要求高,许多新型的传感器和传感网得到有效的应用,其精度高,功耗低,能够实时监测电网设备的运行状态,获取环境信息,其应用更加便捷、准确。利用超长距离大容量光通信、SDN以及卫星通信进行通信传输,将无线通信与地面通信网有机结合起来,起到相互协同的 作用。目前,特高压电网开始作为骨干网架得以建设,并将会在不久的将来得到广泛的应用,跨域超远距离光通信网络技术得以开发出来,其损耗低,传输容量大,传输容量大,适用于超远距离的通信传输,为全球能源互联网配置通信资源,并形成其网络架构,根据实际需求,实时处理信息,联动能源、电力和信息通信等系统,合理进行调配。

利用云储存、信息融合以及互联信息空间等数据集成技术来代替传统的硬盘储存,云计算技术是一种虚拟化的储存方式,既节省了成本投入,同时还提高了数据储存空间,充分满足了电网运营管理的大容量数据储存的需求。分布式并行计算、流计算以及大数据分析等信息传输技术的应用,其具有实时、快速及灵活的特点,更为精确、宏观的分析数据,其对于电网建设的决策提供了重要的参考依据。另外,全球能源互联网的发展与创新,不仅需要以信息通信技术作为支撑,同时需要加强安全防护,建立智能的信息安全保障体系,采用新型加密技术,提高计算环境和网络环境可信度,加强网络安全态势感知,防范恶意攻击和破坏,保障全球能源互联网环境的安全性[4]。

结论:当前,全球能源互联网最初的构想逐渐深入发展,开始在电力通信网络建设中得到应用,极大的推动了能源电力技术创新,电力通信的方法、形式也发生巨大的改变。开发信息通信技术,高效利用数据信息资源,全面推动全球能源互联网的发展与创新。

参考文献

[1]王为民,郝悍勇. 依靠信息通信技术 推动全球能源互联网建设进程——专访国网信通部主任 王继业[J]. 国家电网,2016,01:18-20.

[2]汪洋,张庚,卢美玲. 全球能源互联网的信息通信仿真技术研究[J]. 电力信息与通信技术,2016,03:66-71.

[3]谢国辉,李琼慧. 全球能源互联网技术创新重点领域及关键技术[J]. 中国电力,2016,03:18-23.

[4]王继业,孟坤,曹军威,等. 能源互联网信息技术研究综述[J]. 计算机研究与发展,2015,05:1109-1126.

论文作者:张淑峰

论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期

论文发表时间:2017/3/1

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