能源互联网信息通信关键技术综述刘婉莹

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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能源互联网信息通信关键技术综述刘婉莹

刘婉莹

国网内蒙古东部电力有限公司霍林郭勒市供电分公司

内蒙古通辽市029200

摘要:随着科学技术的发展,可再生能源技术、通信技术以及自动化控制技术得到了飞速的发展,随着这些科学技术的发展和逐步完善,能源互联网信息通信技术开始出现。能源互联网技术主要是电力系统为核心,主要的能量单元是集中式以及分布式的可再生能源,这种技术依靠高效的双向信息数据交互技术,这种技术的发展在煤炭开采、石油、天然气以及铁路运输等方面都有很大的帮助,本文在此基础上,对能源互联网信息通信关键技术进行了详细的分析。

关键词:能源互联网;信息通信;关键技术

一、能源互联网中信息技术的热点问题

1.1多类型能源的生产调度

分布式能源供应体系是支持包括可再生能源在内的多类能源接入的一种可行方案,已形成了多种分布式能源资源范式。微网是由分布式资源(能源生产单元、能源存储单元或两者兼有的混杂单元)和负荷组成的整体,并按照分布式系统的模式运行,可以灵活地选用微网互联式、孤岛式和混杂模式。实现可再生能源高效利用和系统供需平衡是微网追求的目标,对应的能源管理系统旨在实现负载信息的高效分享、微网模式转变的快速响应、能源接入与存储的优化配置及维护自主运行、微网和主网的同步与互联等。

1.2开放智能的能源传输控制

可靠传输是能源互联网推广和应用的基本要求,便捷接入控制、传输过程中对失效预警与容忍能力、及高效应急响应能力是建设目标。研究的重点主要包括以下2个方面:1)可靠传输网络和传输机制设计,从传输过程角度保证能源传输的可靠性;2)信息-能源紧耦合的网络交换设备,提高网络控制的智能化水平,从接入控制和异常处理方面提高传输可靠性。

1.3综合信息获取与高效处理

信息是支撑能源互联网智能化和优化运行的关键,信息获取效率和利用程度决定能源互联网性能。传感器、网络计算技术等为信息获取和处理提供了良好基础,但尚缺乏系统、针对能源网络应用的理论和方法,针对能源互联网设计高效信息获取与处理方法具有重要现实意义。

1.4其他热点问题

除了上述3个方面的研究问题之外,作为开放运营系统,下面3个问题也应得到足够关注:

1)网络安全。在信息方面,应重点关注恶意行为入侵的防范方法,信息传输和存储的隐私保护;在能源控制方面,应重点关注传输网络的可靠性分析方法,高生存性的传输机制设计等;此外,能源传输和信息传输的干扰问题也值得关注。

2)能源消费的激励合作机制设计。突发需求在能源互联网中仍是较难处理的问题,倡导用户合理规划能源消费是较为经济的途径。为鼓励用户参与,恰当的激励元素设计和分析模型是研究的重点,博弈论可能是有效的理论工具。

二、能源互联网信息通信架构

从全球层面来说,首先能源互联网主要是综合了当今社会先进的信息通信技术、电力电子先进技术以及智能化管理控制技术,同时将分布式的能源采集设备、能量储存装置设备以及多种类型的负载进行互联,共同组成的新型电力网络节点,通过各种技术以及节点的相互连接和协调,最终实现能量的相互流动,使得能源能够实现对等交换和网络的共享。所以说能源互联网是人、源、荷以及网各种能源资源共同协调实现互联的一种基础性平台,将能量以及信息进行双向对等的流动,以此来实现信息的共享,实现各种资源的相互连接,同时通过信息的融合和对等流动共享来创造更多的价值。其次从调控架构的角度来看,能源互联网在体系构建以及智能管理的模式上主要是以集中化的管理模式为主,同时兼具分散以及合作自主管理的模式,同使能源互联网体系网络组网以及体系的物理承载方式都可以使用现代化智能通信信息资源,能源互联网路由器需要集成多种通信接口。能源互联网信息通信体系包含了信息流能量流信息支撑层及能量控制层,通过这些方面的协调配合来实现对业务信息的掌握。

三、能源互联网下的信息通信技术

能源互联网是一种综合技术,包括电厂输配电技术,互联网技术、信息通信技术等。信息通信是系统运行的核心,具有强大的数据储备和处理功能。对核心技术具有较高要求,我国移动通信互联网目前上存在一定的技术发展空间,对复杂数据的处理能力不强。如能源信息节点接入较为固定,无法适应无线传感等异构设备,使电网的集成能力较差。并且能源信息互联网的安全问题将成为业界研究的重点。文章以能源互联网通信构架为基本信息构架,信息通信技术和可靠性进行分析。

3.1标识传感技术与数字集成技术

标识传感技术又称为射频识别技术,包括我们经常使用的二维码技术、生物识别技术等。目前,这一技术在国家电网的管理中具有广泛的应用,并且安全性较高。数据集成技术与标识传感技术往往同时使用,该技术是对资源的合理分配,对数据处理能力提出了新的要求。在云计算等技术的支持下,实现了信息和数据的全面共享,是计算机能源互联网的重要资源之一。云计算在这一时期的应用明显增多,并且实现了数据的随时调用和处理。能源互联网是以不同的云计算平台和营销平台为依托,完成资源整合、处理、存储等功能,集成技术在我国发展迅速,是能源互联网最重要的基础设施之一,对信息通信技术的可靠性提供保障。

3.2大数据信息处理分析技术

与以往的互联网结构不同,能源互联网接入了更多新型的负荷,使数据类型增多,传统的数据分析方式明显无法适应这一处理要求,海量数据下的大数据分析技术就成为其核心技术之一。大数据技术是基于时代特征而出现的一种技术,可以实现大量数据的同时分析,快速准确的找到有效数据,并指导营销和管理实践。其主要技术是数据建模技术和数据挖掘技术,通过对能源互联网中的信息挖掘,分析存在的问题,并第一时间解决这一问题,进而确保能源互联网的运行稳定。大数据对技术的要求极高,其处理速率空前提高,不仅满足现代企业发展的需求,也是未来发展的一种必然趋势,大数据的可视化将推进其在信息处理中的应用。

3.3通信传输技术

通信传输能力是互联网时代的必然要求,通过信息通信传输技术,完成远距离、大容量光通信技术,目前全球能源互联网体系已经开始建立,3G、4G网等通信方式在互联网中的应用广泛,打破了以往传输距离短的局势,并且降低了传输中的损耗,使网络传输速率能够满足日益发展的行业需求。5G传输技术将成为未来能源互联网的主要技术之一,该技术极大的提高了无线覆盖和信息传输速度,并能够增加用户体验,能源互联网强调智能通信协议与电能传输之间的融合,实现了能源基础设施的一体化,为我国能源互联网的进一步发展提供了保障。目前,能源互联网一级骨干网全面支持IPv6协议。但是在基础网络体系发展中,依然无法充分利用IPv6协议,这一技术具有积极作用和较大的发展空间。

结束语:

总而言之,能源互联网信息通信关键技术是多种先进技术的高度融合,能源互联网作为现有能源基础设施的完善和补充,主要体现在分布式的新能源接入等方面。能源互联网关键技术的应用能够逐步的实现信息的交互,同时信息通信技术的支持又能够推动能源互联网的发展,所以对于整个社会来说,要抓住能源互联网信息通信关键技术的核心,更好的将信息通信技术应用于行业发展中。

参考文献:

[1]王继业,孟坤,曹军威,程志华,高灵超,林闯.能源互联网信息技术研究综述[J].计算机研究与发展,2018,05:1109-1126.

[2]曹军威,王继业,明阳阳,杨明博,孟坤,高灵超,林闯.软件定义的能源互联网信息通信技术研究[J].中国电机工程学报,2018,14:3649-3655.

[3]田世明,栾文鹏,张东霞,梁才浩,孙耀杰.能源互联网技术形态与关键技术[J].中国电机工程学报,2018,14:3482-3494.

[4]林为民,余勇,梁云,韩海韵.支撑全球能源互联网的信息通信技术研究[J].智能电网,2018,12:1097-1102.