智能電網(wǎng)建設(shè)尚有缺陷 無人值守變電站是重點(diǎn)

電力作為國家重要的能源供給設(shè)施，安全防范自是重中之重。而作為保障電力工業(yè)安全運(yùn)行的得力助手，安防產(chǎn)品一直在電力領(lǐng)域充當(dāng)著守護(hù)神。從傳統(tǒng)安防產(chǎn)品應(yīng)用的角度來看，電力行業(yè)的安防應(yīng)用主要集中在無人值守變電站、輸電線路、安全生產(chǎn)等方面，其中無人值守變電站是應(yīng)用重點(diǎn)。而隨著國家發(fā)改委對電力應(yīng)急管理的重視，以及各類視頻技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的安防應(yīng)用正在悄然發(fā)生新的變化。智能電網(wǎng)發(fā)展在加快腳步。

什么是智能電網(wǎng)?在中國發(fā)展現(xiàn)況如何?

通過信息化手段，使能源資源開發(fā)、轉(zhuǎn)換(發(fā)電)、輸電、配電、供電、售電及用電的電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行智能交流，實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標(biāo)。這樣的電力網(wǎng)絡(luò)，稱為智能電網(wǎng)。

我國的智能電網(wǎng)研究起步相對較晚，從大電網(wǎng)和中低壓電網(wǎng)2個(gè)角度同時(shí)切入，已經(jīng)完全成熟并產(chǎn)業(yè)化的成果相對較少。但在很多方面的研究成果已經(jīng)為發(fā)展智能電網(wǎng)奠定了一定的基礎(chǔ)。

2009年國家電網(wǎng)投資達(dá)3500億元，重點(diǎn)仍然在于特、超高壓電網(wǎng)以及跨區(qū)送電工程。2009年起，國家電網(wǎng)，3～5年，投入五六百億元，60-80%投往遠(yuǎn)程控制、交互智能等。

我國電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀中有兩個(gè)突出矛盾：

a.伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力消費(fèi)增長十分迅速，滿足電力需求的任務(wù)繁重。

b.我國能源資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的極不平衡，同時(shí)現(xiàn)有電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不夠堅(jiān)強(qiáng)，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響很大。

考慮我國電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀，在建設(shè)中國特色的電網(wǎng)生產(chǎn)中，應(yīng)該參考?xì)W美國家的經(jīng)驗(yàn)，制定出切實(shí)可行的路線和方案建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。

高清發(fā)展助電力行業(yè)一臂之力

模擬攝像機(jī)由于技術(shù)的限制，對細(xì)節(jié)的把握不夠，往往會出現(xiàn)看到有人偷東西但看不清人臉的情況，同時(shí)調(diào)度中心為實(shí)時(shí)掌握變電站的現(xiàn)場運(yùn)行情況，就引入了第五遙-遙視，“遙視”要求值班人員在遠(yuǎn)方的調(diào)度中心通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)看清楚儀表、開關(guān)閉合狀態(tài)及變電站設(shè)備外觀是否存在異常，傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)提供的標(biāo)清圖像根本無法滿足以上要求。因此，高清監(jiān)控技術(shù)的引入將成為電力行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

高清為電力行業(yè)客戶帶來的價(jià)值：

● 圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)的更加淋漓盡致

高清在細(xì)節(jié)表現(xiàn)上較標(biāo)清具有明顯的優(yōu)勢，從分辨率來看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同樣的顯示環(huán)境下，高清會清晰得多。

● 圖像色彩還原更加逼真

在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)通常采用復(fù)合視頻流進(jìn)行傳輸，雖然與其它模擬傳輸方式相比，復(fù)合視頻流傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)，但由于復(fù)合視頻信號中的亮度信號和色度信號是混合傳輸?shù)模远叩南嗷ジ蓴_將不可避免。亮色干擾會導(dǎo)致畫面產(chǎn)生大量雜色與噪點(diǎn)，使得畫面模糊不清，尤其在拍攝有大面積相同的碎小圖案時(shí)，如樹葉、磚墻、屋瓦等，這種現(xiàn)象則更為明顯。

由于數(shù)字高清監(jiān)控采用了亮色分離的技術(shù)，將亮度信號和色度信號分開進(jìn)行編碼，可有效杜絕亮色相互干擾的情況，使圖像還原更加逼真。在電力行業(yè)中應(yīng)用高清，可對一些指示彩燈的顏色顯示得更加準(zhǔn)確。

● 可獲得更加寬廣的視角

高清攝像機(jī)采用16：9的寬視角視頻采集規(guī)格，與模擬攝像機(jī)相比，在相同焦距的情況下，視角更加開闊。

電力行業(yè)高清監(jiān)控的對象主要包括：變電站區(qū)域內(nèi)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)聽;變壓器、斷路器等重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);變電站內(nèi)CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài);隔離開關(guān)和接地刀閘的分合狀態(tài);變電站主控室、高壓室、電容器室、獨(dú)立通信室等主要室內(nèi)環(huán)境溫濕度報(bào)警、溫度計(jì)圖像的情況;其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài);母線區(qū)、電纜層的情況等。

綜合以上三點(diǎn)，采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)傳輸?shù)臄?shù)字高清監(jiān)控在電力行業(yè)應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢，在不久的將來一定會取代標(biāo)清監(jiān)控，占據(jù)主導(dǎo)地位。

物聯(lián)網(wǎng)為電力行業(yè)發(fā)展開辟應(yīng)用新前景

我國的研究人員對物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的研究[4-6]較發(fā)達(dá)國家稍晚，在跟蹤發(fā)達(dá)國家研究的同時(shí)已經(jīng)逐漸有了自己的創(chuàng)新.參與這方面研究的有中國物品編碼中心、中國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會、AIMChina、復(fù)旦大學(xué)Auto.ID中國實(shí)驗(yàn)室、北京航空航天大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)及一些企業(yè)，并取得了一些初步的成果.同時(shí)，有國內(nèi)從事 RFID研發(fā)的知名企業(yè)在2005年兩會期間提交了《適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，建立中國物流互聯(lián)網(wǎng)工程》的提案，提出了開展中國物聯(lián)網(wǎng)研究和規(guī)劃的建議，目前有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)已就此提案進(jìn)行了考察和論證.一些刊物和網(wǎng)站成為物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的討論陣地。

2010年1月7日，在“信息通信技術(shù)支撐智能電網(wǎng)研討會”上，國網(wǎng)信息通信有限公司總經(jīng)理劉建明在會上作了題為“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用”的報(bào)告，足見信通公司就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用做了充分的準(zhǔn)備。

智能電網(wǎng)WSN感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)(指由大量各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自治網(wǎng)絡(luò)，具有自組織、自愈合的特點(diǎn))，WSN感知層的主要作用是感知和識別物體，采集并捕獲信息。

智能電網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)層包括光纜、光端機(jī)組成的光網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心等利用網(wǎng)絡(luò)的能力對海量信息進(jìn)行智能處理的部分。也就是說光網(wǎng)絡(luò)層不但要具備網(wǎng)絡(luò)的能力，還要提升信息處理的能力。同時(shí)，對海量的物聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，提升對智能電網(wǎng)的洞察力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)真正的智能化。

智能電網(wǎng)應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化應(yīng)用的解決方案。智能電網(wǎng)通過應(yīng)用層最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合，對智能電網(wǎng)的發(fā)展具有廣泛的影響。應(yīng)用層的關(guān)鍵在于在信息化的過程中，能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行智能交流，實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標(biāo)的各信息元的需求分析以及信息的內(nèi)部共享。