电力信息通信技术在智能建筑电气及电网中的应用
赵帅帅 王龙伟 颜明
智联信通科技股份有限公司 272000
新的时代背景下,电力通信技术的应用呈现出数字化与智能化深度融合的状态,逐步成为建筑电气系统与智能电网建设的核心支撑。当前,人们不断加强技术投入与设备研发,搭建了智慧电网双向通讯系统,结合先进传感器的数据采集,实现有效的设备控制,并为智能电网、智慧决策提供了有效支撑,实现了电力系统的高效管理与智能调度。
一、电力通信技术在智能建筑电气及电网中应用的各个环节 (一)建筑设备监控系统(BAS)的智能化升级
(一)发电环节
在智能建筑电气及电网应用中接入电力通讯技术,不仅可以借助传感器来采集电力传输信息,还可以通过对实时气象数据的采集,了解新能源的规模,并将传统能源与新能源电网运行实现协同控制。现在国家智慧电网已部署通过 5G 基站进行风电场数据采集,带动新能源发电的精准发力。通过通信技术加强虚拟同步机频率控制,有效解决了风力资源不稳定所带来的频率波动问题。所以在发电环节加强电力通讯技术的应用,有效提升了电网工作的稳定性,还可以将新能源接入,实现降本增效。
(二)输电环节
智能建筑电气及电网布局中加强输电环节的安全控制,是衔接发电厂与千万家庭的桥梁。以电力信息通信技术为依托。当前,我国已经研发了通过特高压输电线对电力输送过程进行智能化监控。这样可以对故障状态提前预警,还能加强数据定位带动了柔性输电的智能化升级。尤其是在一些海拔较高或温度较低地区,通过部署光纤传感器实现输电过程的无线监测,极大地降低了人工检查的负担,也能将故障定位的精度提高到 10 米以内,这样抢修时间大幅缩短,还有力提升了电网对新能源的消纳能力。
(三)变电环节
电力信息通信技术在智慧供电网络中的应用,推动了数字变电站的全面使用。伴随智能化设备更新换代的不断加快,当前居民用电需求大大增加,数字变电站的投入使用可以通过智能化网络对设备状态全息感知,还能利用优质通讯网络实现智能巡检,对设备的缺陷自动预警,带动智能配电网效率显著提升。加强数字化变电站的使用,使得变电保护装置启动更加迅捷,各类控制指令快速执行,变电站运维效率显著提升。
(四)配电环节
电力通信技术在智能建筑电气及电网配电环节的应用表现在通过混合拓扑结构的搭建,实现了故障的快速隔离,这样能够通过分布式电源及时补救,将供电恢复的时间降至秒级。尤其是在用电高峰期,响应用户的多元化使用需求,通过智能存储系统进行分布式电源控制,可以对电力使用的负荷有效测算,按照不同使用需求科学分配,这样配电工作的开展更加稳定、迅捷。
(五)用电环节
伴随节能减排工作的深度推进,当前人们在用电环节对智能电网的使用也提出了新要求。越来越多的用户选择采用电力信息通信技术实现建筑内部的智能电网布局。以国家智慧电网为依托,用户可以随时查看家庭的电费余量,了解每月电费消耗情况,通过部署家庭能源管理系统,还可以对家电设备进行远程控制,降低能耗。一些共享充电桩以及智慧社区的打造,也有效实现了充电功率的智能调整,对于平衡用电环节的电荷波动,提高能源利用率都有显著效果。
二、智能建筑电气及电网中电力信息通信技术的多种应用场景
智能建筑电气及电网中电力信息通信技术的应用可以通过集成传感器实现高效数据采集,并通过通讯模块与执行器协同对建筑设备监控系统进行智能化升级。现在很多商业综合体都已经采用无线通信技术,实现建筑内部照明、空调、电梯等设备的实时监控。有效提高了设备故障维修的时间,更通过 AI 算法的运用,实现了对设备运行的效率进行智能化调整,将降本增效和服务提升有效结合,实现了建筑内部监控与设备智能化控制的深度融合。
(二)能源管理系统的(EMS)的精细化运营
以低碳环保理念为指引,智能建筑电气及电网构建,要通过分项控制和协同数据分析紧密结合,精准识别能耗异常点,结合能源系统精细化运营的具体要求,对智能电表、通信网关实时控制。这就需要通过能源管理系统的精细化运营来降低能耗,节约资源。一些大型建筑综合体可以将智能电表实现分布式控制,结合一段时间的能源消耗情况,通过峰谷电价对设备运行时间进行调整,在满足设备用电需求的前提下,降低电费支出。
(三)分布式能源与储能系统的协同控制
智能建筑加强电力信息通信技术的部署,要通过精准控制与设备协同,优化储能模式,探索将光伏、风电等能源有效纳入。这样可以让清洁能源得到更好地利用,也能实现节能减排目标。现在很多大型工业园区已经探索部署光伏、风电能源与储能系统,以电力通信技术为依托,实现了分布式能源与储能系统的协同控制,打造了光伏、储能与充电桩相结合的微电网模式,实现了闲时电能自足,有效补偿峰值时电力的使用,还可以将富余的能源出售。
总之,电力信息通信技术作为智能建筑电气与智能电网建设的“神经中枢”,目前已形成了覆盖从发电到用电全链条的智能化网络。在实践中,加强电力通讯技术的应用,还可以推动能源系统进一步转型升级,通过高速、安全、可靠通讯网络的构建,满足民众的多元化用电需要。
参考文献
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