《基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用》

基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用

与意义

1电网信息的数字化、标准化和规范化

智能电网中，信息的数量和种类更多，更新速度更快，在不同节点间的交互更加频繁；各功能系统的综合应用和设备装置间的互操作需求，对信息的质量要求更高。因此，信息系统必须是精确、快速、开放、共享的，这就要求基础信息在实现数字化的基础上，必须进一步实现标准化和规范化。

（1）信息的数字化

信息的数字化是标准化和规范化的基础。在信息采集环节，尤其是在变电站和输配电线路的量测中，依靠新型的数字化量测装置，实现信息的数字化量测，并经光纤数字化传输，可从信息流的源头保证信息的品质。尽管数字化量测装置比模拟设备复杂，但数字通信具有的优点使其成为智能电网的必然选择：①数字量测装置没有磁饱和及剩磁问题，不会影响测量结果；②数字信息在传输过程中不易受到干扰，传输差错可控，传输质量高；③便于使用现代数字信号处理技术处理加工，也易于加密；④一个通信通道可综合传递多个信息，通信系统利用率高。

（2）信息的标准化与规范化

智能电网需要大量不同型号和功能的现场测控装置在全网范围内广泛配置，若在设计、生产时没有统一的接口和标准化、规范化的信息要求，则不同厂家的现场测控装置可能采取不同的信息格式和通信协议，所采集的信息只能满足局部的子网或部分功能系统的应用需求，而不能在全网范围内被所有的功能系统应用，形成所谓的“信息孤岛”。这正是当前阻碍电力系统自动化水平进一步提高的关键因素。因此，信息的标准化和规范化已刻不容缓。标准化指信息传输过程中的通信协议与接口标准化，规范化指电网中各种数字化信息具有统一时标并实现存储格式规范化。电网信息在数字化基础上进一步实现标准化和规范化，能够保证各种信息在智能电网各个节点间的无缝流通，并被不同功能系统无差别地识别和使用（无需通过转换等中间环节），从而在真正意义上实现信息的全网共享。

统一时标是指电网中的各种量测装置特别是电量量测装置，能够实现基于同步时钟（一般由全球定位系统（gps）模块和高精度晶振构成）的同步测量，并为信息打上时刻（含同步方式）一致、时间间隔（最高分辨率为同步采样间隔）相同的同步时标，它是信息格式（模型）规范化的重要内容之一。只有实现对全网运行信息的同步测量并打上统一时标，集控调度中心等后台功能系统才能根据统一时标获取同一时间断面上的全网运行状态精确信息，避免在实时分析应用中出现潮流不收敛等问题，并有效提高暂稳态分析、动态分析、参数辨识、状态估计、区域保护等功能的精度或准确度。

现已发布的标准如iec61970，iec61968和iec61850等在一定程度上促进了电网信息标准化、规范化的进程。根据未来智能电网发展的技术需求，在美国国家标准技术研究院（nist）的组织下，美国电气和电子工程师学会（ieee）、国际电工委员会（iec）和其他许多组织正在谋求制定更多有助于电网信息标准化、规范化并可在全球范围内推广应用的技术标准。

2电网基础信息标准化和规范化的意义

电网从现状到智能化，需要一个较为长期的建设过程。例如，华东电网于2007年10月启动智能电网可行性研究项目，预期到2030年才能真正建成具有自愈能力的智能电网。在智能电网建设过程中，开展电网基础信息的标准化、规范化建设有利于促进相关工作的开展：

（1）引导自动化设备和装置的研制、生产和应用，避免某些装置因硬件功能不全（如缺少时钟同步模块等）和采用的通信协议不被智能电网认可而遭淘汰，造成社会资源浪费。（2）促进信息采集装置的功能细分和质量提升。智能电网需要采集的基础信息数量和种类很多，基础信息的标准化、规范化，可使不同厂家的自动测控装置实现无缝组合、集成。厂家将致力于提高一种装置对一种信息的采集处理质量，而不是单纯地增加一种装置可以处理的不同信息的种类。

（3）促进信息系统结构的转变。电网基础信息的标准化、规范化建设，将促进并逐步实现全网信息采集、处理、传输和存储的统一，完成信息系统从单纯纵向结构向纵横交错结构的转变。

（4）促进各种自动化功能系统综合应用技术的发展。在标准化、规范化基础信息平台上，各功能系统之间的交流、配合更加可靠便捷，可以据此开发出综合程度更高、功能更强的分析决策工具，为电网的高级控制提供支撑。

（5）指导数字化（智能化）变电站技术和调度自动化技术的发展。数字化变电站技术和调度自动化技术是智能电网的一部分或智能电网形成前的一个阶段，其信息的标准化、规范化应与智能电网统一，以减少智能电网发展过程中不必要的中间环节。

（6）避免在类似“协议转换器”等技术上的过度投入。从电网的现状看，利用协议转换技术实现不同系统和装置间的互通是电网自动化发展的需要，但这一过程应是阶段性的。随着基于统一标准化、规范化设计的智能测控装置逐步替代旧的设备，协议转换器必将成为历史，资金和技术的投入不应致力于扩大其在电网中的作用，而应以满足电网向智能化发展的需求作为自动化技术发展的主要方向。

信息系统是电网控制中心监测电网状态的耳目，是电网智能化的基础。智能电网中，由大量的信息采集装置提供的各种信息，在光纤以太网中高速流动，在不同节点间频繁交互。只有数字化、标准化、规范化的高品质基础信息，才能快速、可靠地传输，并被不同的功能系统无差别地应用，使各功能系统真正地实现无缝集成。在电网由现状向智能化转变的发展过程中，加强其基础信息的数字化、标准化、规范化建设，有利于引导新装置和新技术的发展方向，缩短电网智能化的过程。

第二篇：智能电网建设中亟待解决的问题_中文版智能电网建设中亟待解决的问题

河南郑州供电公司彭浩，河南省电力勘测设计院周翠霞，

河南郑州供电公司陈重

作者单位：河南郑州供电公司，河南省电力勘测设计院地址：河南省郑州市淮河路9号电力大厦调度中心邮编：450000

摘要。本文通过对智能电网定义的说明和电网现状的分析，指出在建设智能电网的过程中亟待解决的问题，并提出自己的见解和建议。

关键词：智能电网、电网现状、通信薄弱、系统复杂、设备繁多、升级较难

以笔者工作的地区电网为例，笔者将对电网现状进行分析整理，发现电网存在“通信薄弱、系统复杂、设备繁多、升级较难”的问题，这些都是在向智能电网建设中亟待解决的问题。下面我们将对电网存在的问题，提出自己的见解和解决措施。

1.通信薄弱。通信设备远动数据采集与现场存在偏差，运行可靠性较低。

实际工作中，通信设备传输的远动数据与现场存在的偏差主要有以下多种情况：

①少部分设备调度监控scada远动数据与现场数据存在偏差，偏差大时电流有几十安。②少部分线路一端远动数据采集正常，另一端远动数据显示不正常或中断。

③少部分变电站建设年代久远，位置较偏，供电方式单一，所供用户长期不变，通信建设方面滞后。

④电网中地方电厂或用户，因经济效益不景气，资金匮乏，通信设备老旧现象较为严重，更新困难，造成电厂侧或用户侧远动数据不准确或中断。

⑤电网中多级调度设备并网，受数据采集规约与端口限制，上级调度远动数据正常，下级调度远动数据显示不正常或中断，因调度管辖范围有限，沟通处理困难。

⑥受自然因素或人为因素的影响，遭遇暴风雪、暴雨等，还有通信光缆可能被刮断或盗窃，造成远动数据中断，更换光缆等处理时间较长。

⑦电网故障，一次设备跳闸，引起部分设备失压，引起变电站远动数据中断。

⑧后台信息显示不一致。因生产厂家的不同，有的厂站信息命名不一样，比如：有的命名“启动”、“出口”，有的命名“动作”、“动作出口”等等，容易引起运行人员的概念混淆。而且，电网故障异常时，信息大量报出，不分主次，运行人员分析时间较长，且加上对有的报文不了解或不精通，容易出错。

⑨厂站综自改造工作量大，时间短，验收仓促，遗留问题较多。

建议：

（1）加强枢纽传输站的管理，增强站点间的联系，形成多通道的传输，而且可以实现自动切换，就像电网一样，多回路多电源供电，增设备用电源自投（bzt），一旦发生电网故障，可以通过bzt转移至其它线路供电。

（2）尽快建立技术行业标准，统一技术规范，统一技术术语。

（3）能否像电信传输，设置基站，实现无线传输，减少干扰；还有逐步采用新高技术，考虑卫星定频段传输等。

（4）加大打击违法力度，切实维护电网设备运行安全稳定。

（5）合理安排厂站综自改造工作，规范验收流程，确保综自改造和验收的质量及准确率。

2.系统复杂。电网建设不均衡，电源布点不合理，线路t接等现象较为严重。

随着城市建设规模不断扩大，土地使用日益紧张，线路架设的占地与变电站的选址越来越困难，这必将造成电网建设不能满足城市发展的需求，造成部分城市市区电网建设不均衡，电网不点不合理，线路t接等现象较为严重（如图

2、图3）。

部分城市市区面积增大，新区建设虽然科学合理，电网的建设也满足要求，但由于经济重心仍然在老城区，城市居民生活工作的重心也仍然集中在老城区，造成该区域用电需求越来越大，已不能满足社会发展和居民生活工作的需要。

再者，虽然原来变电站的选址很合理科学，考虑到以后设备增容扩建的需要，但由于城市建设，附近已建设为商场、居民住宅、写字楼等，更换设备进入的通道部分被占用，增大了设备增容扩建的难度。如图3，由于d变电站扩建增容受附近环境所限，不能按照常规方式进行，在多方计算论证后，在电源线路载流量允许的条件下，进行非常规方式扩建增容，增加一台同容量变电器，同时将主变受电侧ct增容，以尽量满足用电需要。

a站

b站c站

图2线路多t接示意图

d站

a站站a站站

图3变电站增容被迫采取的措施

还有，随着社会的进步，社区居民的公民意识逐渐增强，对自己生活区域附近建设变电器提出异议，甚至进行阻挠，造成变电站的新建难度增大。

随着地球变暖和环境污染较为严重，电网的正常运行受自然因素的影响逐渐加强，如线路舞动、重污染地区的污闪、采矿区的设备塌陷等。

恶劣天气树线矛盾

建议：

（1）加快20千伏配网的建设，通过提高电网等级的办法，扩大供电半径。减少电网接线的复杂性。

（

2）城区的电网建设，尽快实现架空线路入地电缆化，减少自然或人为因素的干扰。

（3）电网规划中，在条件允许的情况下，加快变电站增容扩建的步伐，尽量不滞后于城市建设。

（4）农网改造的过程中，尽可能与当地新农村建设或新城镇建设结合，实现电源布置合理化、资源最优化。

（5）加强法制教育和宣传，提高大众法制意识。

（6）建设集约空间式变电站，实现变电站建设的多样化和空间化。

（7）加快加大新能源的研发使用，提高社会绿色能源的使用意识。

3.设备繁多。电网设备种类繁多、年代跨度长，存在升级难的问题。

现当代电网建设中，由于涉及各种原因，出现电网设备种类繁多，如平高、特变电、许继、南瑞、南自、四方、abb、西门子等，不同电压等级不同，不同变电站不同。

一次设备还涉及到年代跨度长，甚至有的连生产厂家都找不到，设备一旦出现异常故障，

没有配件，只能被迫长期停运。还有的像gis全封闭式、pass模等新设备的采用，由于检修单位技术或设备有限，在故障后第一时间不能快速有效进行处理，需要厂家配合，也将造成设备较长时间停运，造成电网异常方式运行。

二次设备造成保护整定人员整定保护难度加大，虽然原理相同，由于现在保护微机化，插件式，说明规约不同。一旦二次出现问题，涉及到更换插件或版本升级时，该二次设备均不能正常工作，造成与之联系的一次设备被迫停运，电网异常方式运行。

还有的变压器增容结束，但与之有关的刀闸、ct等配套设备增容扩建不及时，造成增容后的变压器运行受限。

gg-1开关柜

除了在智能机器人开发领域中，智能家居建设方面也开始着重语音控制技术。随着智能家居行业内的大发展，以及随着时间的推移智能家居行业内的技术越来越成熟，同时随着科学技术的突飞猛进以及社会的进步，一切都变得可能，一切都会慢慢实现。手机做到了可以控制智能家居控制系统，只要将家中设置一台中枢式的控制设备，接收手机命令，通过一些技术即可实现随时随地的自由控制、管理家中所有的家用电器，这些操作都可以在手机操控端上完成。那么在手机操控端上加“语音控制”的软件，通过语音声控，给手机发出命令，从而实现语音控制家庭中各种产品，这个也就不会是梦想。

智能语音控制技术在智能家居领域的广泛应用，将实现一加一大于二的效果。在未来，语音控制技术将是智能家居设计方案中的主要部分。语音控制技术的成熟将为物联网的快速发展奠定基础。

由智能家居、智能园区、电动汽车充换电设施建设等部分构成的智能电网，在未来的发展中将进一步拓宽物联网的发展道路，而在这个过程中，智能语音控制技术势必将扮演重要的角色，向更高层次发展。