時間：2023-03-22 17:43:43
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2面向智能電網的物聯網應用方案探究
下面筆者從兩方面對面向智能電網的物聯網應用方案進行探究，一方面為面向智能用電的物聯網解決方案；另一方面為面向智能電網生產環節的傳感器網絡應用方案。
2.1面向智能用電的物聯網解決方案
基于傳統模式的用戶當中，其智能用電物聯網應用主要的連接對象為用戶的智能雙向電表。對于電網企業來說，主要是以用電性質和場合的差異性為依據，進而選取不同功能的智能雙向電表，對用戶進行電能計量及有關電能質量的監測等應用。在智能雙向電表終端設備的運用下，能夠實現對用戶用電信息的統一性采集。智能電表是以傳感器網絡及現場總線等為渠道，然后在傳輸網及電力接入網的作用下，把電表數據傳輸到與之相關的應用平臺，比如用電信息采集平臺等。除此之外，基于智能用電過程中，電動汽車充電系統的應用也是非常重要的。該系統的主要應用內容主要體現在：其一，充電站設施的監測部分，涵蓋了充電狀態檢測、視頻檢測及安防監測等。其二，傳感器及RFID系統的設置，通過有效設置，能夠對電動汽車運行情況及動力電池使用情況實現實時感知。
2.2面向智能電網生產環節的傳感器網絡應用方案
對于面向智能電網的物聯網應用，主要的目的是使電力系統生成環節的信息化得到有效提高，同時提高自動化程度。要想使此類應用得到有效實現，需要依靠物聯網末端的無線傳感器網絡，應用場景涵蓋了變電站一次設備及二次設備以及高壓輸電線路等；在對設備運行情況及相關線路的運行情況進行感知及預測的基礎上，使電網的安全水平得到有效提高，進一步使電網的運行成本降低。如圖1所示，為一種適合用在智能電網生產過程環節的傳感網絡結構。當中，無線傳感器網絡通過對感知延伸終端各路信息的充分利用，把采集到的數據匯聚到網關節點上，然后由網關節點把分類預處理之后的數據信息傳輸到接入網當中，進一步實現進入電力通信核心網的統一性。數據在通過分析處理之后，在ICT平臺的基礎上，將相關指令發出，并以同樣的方法逆向往終端網絡節點上傳輸，從而使對全網的實時監測及故障處理能夠得到充分實現。
二、智能電網技術在用電營銷中的應用
（一）智能化抄表
隨著我國智能電網技術的不斷發展，智能化抄表不斷應用于我國電力營銷中，有效提高了我國用電營銷效率。遠程抄表和抄表設備智能化是目前我國電力營銷中智能化抄表的主要體現。遠程抄表即是利用智能電表上的后臺控制系統和數據采集模塊，采用低壓配電線、通信網絡、現場總線以及串口數據傳輸等通訊技術，遠程自動抄錄、統計用戶智能電表用電表數據，同時進行自動計費。對于一些未能實施遠程抄表的地區，抄表人員可以攜帶準確可靠、便于操作的智能化抄表設備進行實地抄表，及時掌握用戶的用電信息。
（二）智能化自動配電系統
智能化自動配電系統即是綜合運用微機控制技術、電力網絡技術以及通訊網絡技術，構建用電營銷智能化系統，提升用電營銷效率。目前，我國用電營銷中的智能化自動配電系統具有覆蓋范圍廣、供電可靠性高以及監控實時性強的優勢，同時為遠程抄表提供了信息交流基礎。目前，我國智能化自動配電系統在功能方面不斷完善，已能夠兼容GPRS通訊網絡，同時也有效實現了用電營業管理信息系統與自動抄表系統之間資源共享，有效提升了我國用電營銷管理水平。
（三）營配信息通信一體化平臺
營配信息通信一體化平臺即是在拓撲關系、基礎資源、客戶資料模型以及電網設施的基礎上，采用先進現代化信息傳輸技術，構建用戶停屈媛媛國網陜西省電力公司電力科學研究院陜西西安710000電管理、供電穩定性管理、報裝業擴輔助以及線損管理和電網CIS一體化的信息服務平臺。主、輔、補充相結合的信道組合是目前我國營配信息通信一體化平臺的主要傳輸通道，該傳輸線路以光纖為主要通道，寬帶無線網絡為輔助通道，并在傳輸過程中采用公共信息網絡進行有效補充。目前，我國營配信息通信一體化平臺了公共有效確保用戶用電信息傳輸的正確性、完整性以及及時性，同時也便于電力企業對電力營銷的實時監控和維護，推動了我國電力營銷的不斷發展。
（四）智能交互儀表
智能交互儀表即是利用網絡將采集到的有價值的客戶用電信息自行向電力相關部門傳遞的設備。智能交互儀表為雙向交流溝通渠道，電力相關部門能夠實時、準確地跟蹤和監控電力傳輸和營銷，對于電力運輸及儲存過程中出現的耗損情況和環節能夠及時發現，同時采取相關解決措施，有效避免電網出現盜電現象。
標準第4.1條規定，配電網發展應考慮充換電設施的發展與建設的需求，合理滿足電動汽車接入及充電負荷增長的要求，有利于促進電動汽車的應用與發展。目前，我國電動汽車仍處于發展初期，充換電設施所提供服務的便捷性，對拓展電動汽車市場具有十分重要的促進作用。電網企業一方面要履行企業責任，從電網供需角度滿足用戶的充電需求，另一方面要承擔社會責任，從國家戰略角度推動電動汽車的應用。標準第4.2條規定，充換電設施接入電網所需線路走廊、地下通道、變/配電站址等供電設施用地應納入城鄉發展規劃，與配電網規劃相協調。充換電設施已經成為保障城市交通運輸系統順暢運轉的重要基礎設施之一，其建設用地被納入城市總體規劃統籌進行考慮。因此，要求充換電設施布局規劃及其接入系統的電網規劃應同步開展，協調銜接，落實并保障充換電設施接入系統工程的用地需求，從源頭上避免城市土地資源緊張導致的工程落地困難。
1.2保障充換電設施可靠用電
標準第4.3條規定，充換電設施接入電網應充分考慮接入點的供電能力，便于電源線路的引入，保障電網安全和電動汽車的電能供給。研究表明，電動汽車的大量應用，將帶來系統峰谷差增大、電壓驟降、諧波污染等多方面的問題，充換電設施的接入首先要從供電電源著手，從電網的基礎條件上滿足充換電設施的用電需求，并提供合格的電能質量。標準第4.4條規定，當充換電設施建設在規劃實施配電自動化的地區，接入設備應滿足配電自動化技術相關標準要求。配電自動化是通過安裝在一次設備上的自動化終端裝置實現對配電網運行的監測和控制，通過對故障判斷、隔離和修復的快速響應，提高配電網供電可靠性，改善電能質量。以二次系統的豐富和建設為拓展手段，有計劃地對充換電設施配套的電網工程實施配電自動化建設與改造，充分保證充電用電的可靠性和安全性。
1.3滿足電動汽車雙向互動要求
標準第4.5條規定，當充換電設施具有與電網雙向交換電能的功能時，應符合Q/GDW1738《配電網規劃設計技術導則》關于電源接入的相關標準要求。隨著電池價格的降低和循環壽命的延長，動力電池可以作為分布式儲能單元向電網輸送電能，發揮削峰填谷的調節作用。當電動汽車反向送電時，應遵循以下原則：1）應對充換電設施接入的配電線路載流量、變壓器容量進行校核，并對接入的母線、線路、開關等進行短路電流和熱穩定校核。2）在滿足供電安全的條件下，接入單條線路的送電總容量不應超過線路的允許容量；接入本級配電網的送電總容量不應超過上一級變壓器的額定容量以及上一級線路的允許容量。3）具有雙向交換電能的充換電設施接入后，配電線路的短路電流不應超過該電壓等級的短路電流限定值，否則應重新選擇接入點。4）具有雙向交換電能充換電設施接入點應安裝易操作、可閉鎖、具有明顯開斷點、帶接地功能、可開斷故障電流的開斷設備。5）具有向電網輸送電能的充換電設施，其向電網注入的直流分量不應超過其交流定值的0.5%。
2技術原則
2.1電壓等級選擇
標準第5.1條規定，充換電設施所選擇的標稱電壓應符合國家標準GB/T156《標準電壓》的要求。供電電壓等級應根據充換電設施的負荷，經過技術經濟比較后確定。當供電半徑超過本級電壓規定時，應采用高一級電壓供電。標準特別強調了要根據充換電設施的負荷選定供電電壓等級，負荷范圍按照導線的安全載流能力，并考慮一定裕度予以確定。如單相220V的240mm2的銅纜，最大供電負荷不超過11kW，因此單臺充電機按10kW控制；三相380V供電負荷，參照《國家電網公司業擴供電方案編制導則》的要求，按接入單臺充電機不超過100kW考慮，允許多臺充電機同時接入。對于站內布置的直流充電機，380V線路也允許120kW的充電設備接入。供電半徑的校核，除了要考慮線路載流能力外，還要結合線路功率損耗、電壓損失等情況綜合確定，并按照國標GB/T12325《電能質量供電電壓允許偏差》的要求進行控制。1）10kV及以下三相供電電壓允許偏差為標稱電壓的±7%。2）220V單相供電電壓允許偏差為標稱電壓的–7％與10%。
2.2用戶等級選擇
標準第5.2條規定，具有重大政治、經濟、安全意義的充換電站，或中斷供電將對公共交通造成較大影響或影響重要單位的正常工作的充換電站，可作為二級重要用戶，其他可作為普通用戶。標準明確規定充換電設施要按照用戶重要性分級，即按照充換電設施對供電可靠性的要求以及中斷供電造成的危害程度，分為二級重要電力用戶和普通用戶(標準第5.4.3條規定屬于二級重要用戶的充換電設施宜采用雙回路供電；第5.4.4條規定屬于一般用戶的充換電設施可采用單回線路供電)。區別于按照負荷重要性分級的思路，按照用戶重要性分級具有以下兩方面的優勢：1）界定清晰，便于管理。對電網側，將充換電設施視為一個用電客戶，整體考慮其對供電可靠性的要求，并按照用戶對供電安全的要求制定供電方案，由電網公司組織方案的論證與編制；對充換電設施，可以再對內部的電機用電、照明用電等細化負荷等級，確定具體的供電方案，該供電方案可由充換電設施投資建設方組織具有設計資質的單位進行編制。2）符合實際，便于操作。本條款的原則性較強，按照用戶等級，便于從政治、經濟、交通等層面考慮，允許充換電設施投資建設方提出雙回路供電申請，與電網公司就技術、經濟等問題協商解決，能夠滿足未來一定時期內充換電設施的發展要求；如按照負荷等級，則必須要求充換電設施內部有二級及以上的負荷才能申請雙回路供電，操作的彈性較差。需要注意的是，劃分為二級重要電力用戶的充換電設施，應進行必要的論證分析，確保滿足本條款要求。
2.3接入點選擇
標準第5.3.1條規定，220V充電設備，宜接入低壓配電箱；380V充電設備，宜接入低壓線路或配電變壓器的低壓母線。標準第5.3.2條規定，接入10kV的充換電設施，容量小于3000kVA宜接入公用電網10kV線路或接入環網柜、電纜分支箱等，容量大于3000kVA的充換電設施宜專線接入。標準采用“宜”的口吻給出充換電設施的建議接入點，不強制執行，220/380V針對充電機，10kV針對充電站。國家標準規定的交流充電機額定電壓為220V，額定電流16/32A，額定充電功率3.5/7kW；直流充電機額定電壓380V，額定電流一般不超過250A，額定充電功率有40kW、80kW、120kW等幾種。標準明確規定：專線接入的充換電設施，其容量應超過3000kVA。專線接入的優勢在于便于容量的管理與控制，有利于提高電網運行的安全，但占用電網10kV間隔資源，因此標準對專線的使用沒有做強制規定。但對于快速充電站，考慮到充電時間短，充電功率的沖擊特性強等特點，標準的編制說明別強調容量大于3000kVA的快速充電設施，要采用專線接入。
2.4供電電源
標準第5.4.1條規定，充換電設施供電電源點應具備足夠的供電能力，提供合格的電能質量，并標準第5.4.2條規定，供電電源點應根據城市地形、地貌和道路規劃選擇，路徑應短捷順直，避免近電遠供、交叉迂回。這兩項條款，分別從電源點的質量性能和空間布局的角度，規定了電源點確定的一般原則。一方面，電源點要能夠滿足充換電設施的用電需求，按照充換電設施的遠景設計容量，選擇上級電源，同時能夠提供合格的電壓、頻率等電能質量；另一方面，要求結合地理環境，就近選擇，減少與道路或其他線路的交叉，為充換電設施供電線路的安全運行、良好維護奠定基礎。
2.5無功補償及設備選型
標準第5.5.1—5.5.4條規定了充電設施無功補償的要求，充換電設施的本質為用電客戶，其無功補償遵循用戶無功補償的規定配置即可。即按照“同步設計、同步施工、同步投運、同步達標”的原則規劃和建設，接入10kV電網的充電設施功率因數應不低于0.95，非車載充電機功率因數應不低于0.9，不能滿足要求的應安裝就地無功補償裝置。標準第5.6.1條規定，充換電設施接入的供電線路、變/配電設備選擇應滿足Q/GDW1738《配電網規劃設計技術導則》的有關要求。即供電線路應有較強的適應性，導線截面宜綜合充換電設施遠期規劃容量、線路全壽命周期一次選定。220/380V線路原則上不宜超過400m，10kV供電半徑原則上不宜超過5km，超出范圍的應核定末端電壓質量。標準第5.6.5條特別強調，負荷大于100kW的充換電設施，宜采用專用配電變壓器供電。本條款主要針對分散式充電樁，采用專用配電變壓器，將充電負荷與其他用電負荷分離，有利于無功補償配置及諧波治理。
2.6電能質量
標準第6.1.1—6.1.2條規定，充換電設施接入公共連接點諧波電壓的限值(相電壓)要求應符合GB/T14549《電能質量公用電網諧波》規定，注入公共連接點的諧波電流允許值應符合GB/T14549規定。標準第6.3條規定，充換電設施接入公共電網，公共連接點的三相不平衡度應滿足國標GB/T15543《電能質量三相電壓不平衡》規定的限制，由各充換電設施引起的公共連接點三相電壓不平衡度不應超過1.3%，短時不超過2.6%。充電機是一類典型的電子型AC/DC電能轉換設備，其內部的電力電子元件在工作中會產生大量的諧波，因此要求嚴格控制充換電設施產生的諧波電壓和諧波電流，滿足國家標準的有關規定。此外，對于低壓220V接入的充電設備，要特別注意保證三相平衡。
3典型應用
某城市的充換電站工程建設規模如表4所示。充電部分站區內設置乘用車快充車位2個(配置2臺40kW直流充電機)和慢充車位4個(配置4臺7kW交流充電機)，遠景預留大巴車車位2個(配置2臺100kW直流充電機)。換電部分內置乘用車換電工位1個，配置2個電池轉運倉、2個移動充電倉(含40臺3.5kW分箱充電機)、40箱標準電池箱以及一臺手動電池運轉小車，本期設計換電能力40車次/日。按照《規范》要求，3.5kW和7kW交流充電機選用低壓220V供電，40kW和100kW直流充電機選用低壓380V供電。該充換電站建設于次要交通干線，按照普通用戶設計，采用單回10kV線路供電，供電電源取110kV變電站A的10kV出線。站內供電系統的主變容量一期為400kVA，二期為800kVA，故不選用專線接入。0.4kV一期按單母線建設，二期按單母線分段接線建設。由于城市主要采用10kV電纜供電，充換電站由環網柜(電纜分支箱)接入系統，因此，一期建設采用集中補償的方式，在低壓母線安裝一臺100kVA(380V，150A)的有源濾波器對無功功率和諧波進行綜合補償。二期需對每條低壓母線分別進行補償。
2能源互聯網技術框架分析
2.1能源互聯網構成
構建“能源互聯網”的主要目的是優化能源結構（更多應用新能源）、提高能源效率（發揮不同能源優勢和新型負荷的技術優勢），從而改善用戶體驗。優化能源互聯網資源，首先需要確認能源互聯網構成要素，界定優化范圍。根據文獻[1]和[2]描述，結合智能電網研究成果，圖1描述了能源互聯網總體構成：電、供熱及供冷等形式的能源輸入通過與信息等支撐系統有機融合，構成協同工作的現代“綜合能源供給系統”。該系統內多種能源（化石能源、可再生能源）通過電、冷、熱和儲能等形式之間的協調調度供給，達到能源高效利用、滿足用戶多種能源應用需求、提高社會供能可靠性和安全性等目的；同時，通過多種能源系統的整體協調，還有助于消除能源供應瓶頸，提高各能源設備利用效率。不同能源對環境的影響不同，傳統能源供應體系中，特定能源已經形成了相對穩定的消費市場，比如石油主要用于交通、化工、發電等行業；天然氣則主要于日常生活、供熱、發電、交通等領域?？稍偕茉茨壳皫缀跞坑脕戆l電。一次能源長期以來形成了自身的產業鏈條，不同種類能源間互相補充空間有限。但是，電能可以充當不同能源間的橋梁。目前可再生能源絕大部分轉化為電能。如果通過電能用綠色可再生能源替換其他高污染一次能源，可以提高能源消費的整體環境友好程度。要實現這種能源的優化供給需要具備幾個條件：①要具備不同種類能源間的（供求關系等）信息互通；②要具備能源輸出互相替代的必要技術手段，即通過電能能夠滿足被替代能源消費主體的需求；③要能夠給能源消費者清晰、及時的引導信號，吸引能源消費主體參與能源消費優化配置。具備以上條件，配合必要的技術手段，最終實現社會能源的整體優化利用。實現這一目標可以通過技術手段構建“能源互聯網”。
2.2能源互聯網技術框架
為了達到上述整體優化目標，在明確能源“互聯”范圍基礎上，需要進一步研究合理的能源互聯網技術框架，應用先進技術發揮多種能源與用戶互聯、互動的整體優勢。這種能源互聯網技術框架設計的唯一目的是發揮技術優勢，從技術角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市場和技術條件限制的前提下，設計滿足上述條件的能源互聯網技術框架模型，如圖2所示。圖2所示“能源互聯網技術框架”包括“市場環境”、“能源供給、轉化和消費”、“信息支持”以及“調度控制”4個部分。市場環境包括能源供給側市場和能源需求側市場。其中，能源供給側市場負責不同種類能源的市場價格信號，調節市場能源供應結構（可以在這個環節使用價格信號或補貼鼓勵使用清潔能源，減小環境污染）；能源需求側市場負責吸引可控負荷和具有反向送電（或其他能源形式）的“發用電聯合體”參與需求側調度控制的價格或其他激勵信號，以鼓勵負荷參與需求側響應。能源供給、轉化及消費是能源互聯網中的能源流，也是整個技術框架的最終優化協調對象。多種能源發出的電、熱、冷等能量形式通過輸電電網、管網或者運輸通道最終抵達用戶側，滿足用戶的用能需求。能源互聯網框架在以上基礎上，加強了對分布式電源和微電網的支持，同時應用各種儲能以及電轉化為氣體等技術，結合信息共享和多種能源的成本對比，以電能為中心實現有目標（優化或降低污染、提高清潔能源比例等）的多種能源間的替代和轉換。消費環節除了包括傳統用戶還增加了智能可控用戶以及可以反向供能的發用電聯合體等。信息共享支持是整個技術框架中的信息流?！案咚佟⒖煽亢桶踩钡奈磥硇畔⒕W絡技術是實現能源互聯網技術框架下大量數據采集、傳輸、分析再到優化計算的基礎條件。在信息技術支持下，為保障整個能源框架的安全優化運行，需要設置必要的運營管理機構，對能源進行集中調度管理，這種調度管理可以采用與外部市場環境相適應的商業運營模式并根據能源管理范圍進行分級設計。同時針對用戶側可控負荷和具有發電及其他供能（供熱、制冷等）能力的“發用電聯合體”在自愿的前提下可以直接參與或通過“負荷調度控制”，應用“虛擬發電廠”技術參與能源互聯網的調度控制。這種基于信息共享的通過能源整體調度控制實現能源的整體優化利用是能源互聯網技術框架的核心內容。
2.3能源互聯網優化控制概念模型
在上述能源互聯網技術框架內能源消費有如下特性。（1）能源供應能夠“互聯”。能源互聯網技術框架下不同能源間可以相互支持以及一定程度上的替代轉換。這種互聯可以通過控制系統實現面向用戶最終需求的“應用轉化”，也可以直接通過能源間的轉換與替代實現。（2）能源互聯后不影響用戶的使用。方便用戶安全高效使用，原來互相割裂的能源供應“互聯”后應提升用戶體驗，不影響用戶的正常使用。（3）能源互聯后能夠優化。能源互聯網技術框架下的能源供應應該比“互聯”之前有更高的效率?？梢?，能源互聯網是一個以對能源進行整體優化為目標的復雜能源供用系統，為了實現整體優化的目的，需要建立相應的優化模型。綜上所述，不同種類能源消費行為的成本是變動的，同時，不同種類能源供應對環境的影響不同。再考慮到新型負荷的可控性，建立如下能源互聯網優化模型。以上模型的物理意義是在滿足能源總供給與需求之間平衡和能源與供給消費約束的前提下，追求能源供應總成本最低或者污染排放最小等優化目標。能源互聯網的優化模型根據不同市場運營規則細節上將有所不同，這里討論的優化模型是對能源互聯網技術框架的一種目的性描述，求解該模型需要確定不同能源的成本函數和其他約束條件，這些約束條件與具體的能源互聯網運營規則和物理環境密切相關。
3能源互聯網研究現狀
上述“能源互聯網”技術框架是對未來能源整體供用體系的概念性設想，關于未來的能源發展，國內外普遍開展了基于先進信息通信技術的包含能源互動思想（包含能源間的轉化和替代）的相關研究。除了文獻[1]中關于“能源互聯網”的設想外，美國各大研究機構和高校都在進行相關研究。在用戶互動方面，美國在需求側響應方面已經進入實際應用階段，電網中出現了專職的“調荷服務商”用于為電網提供負荷調度服務；能源的互聯與轉換方面，美國發電公司長期根據市場需要選擇出售天然氣與電力的比例。歐盟也在開展“智能能源的未來網絡”（FINSENY）項目，研究將能源與信息的整合，匯集了能源和ICT（信息通信技術）行業的關鍵技術以確定智能能源系統對ICT的要求，從而提供創新性的能源解決方案以優化能源傳輸，改變人們的能源消費方式，減少CO2的排放，改善生活環境[3]。日本則在微網及分布式電源基礎上致力于研究冠名為“電力路由器”的電能控制技術及相關裝備[4]。在國內，關于未來能源供應技術的研究一直受到高度重視，國家電網公司明確“能源互聯網”是未來的智能電網，智能電網是承載第三次工業革命的基礎平臺，對第三次工業革命具有全局性的推動作用。目前，國家電網公司已積極開展、部署相關研究工作。北京市科委組織了“第三次工業革命”和“能源互聯網”專家研討會，并啟動了相關軟課題研究，以期形成詳細的能源互聯網調研報告和路線圖。中國能源發展目前面臨總量供應（石油、天然氣對外依存度高）、資源配置（能源與生產力分布不均衡）、能源效率（大量煤炭直接燃燒，整體能效偏低）、生態環境（土壤、水質、大氣污染）四大問題。針對以上問題，可以采用增加清潔能源發電比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互聯網技術框架統一配置能源資源，從能源供給和使用2個方面進行整體優化，基于信息共享建立必要的市場調節機制，優化引導能源的開發和使用，最終實現增加清潔能源發電比例、提高能源效率，以電能為中心統一優化配置能源資源；使能源發展方式由消耗型向可持續、可再生和更環保的發展軌跡過渡；實現能源供應安全、清潔、環保與友好地發展[5-11]。
2電網電力工程的技術問題的解決方案
1）控制電網故障造成的停電，優化電網轉供電能力
傳統的電網檢修過程需停電檢修，給客戶造成不便。目前多數電力企業使用環網柜聯絡開關。環網柜核心為負荷開關和熔斷器，其結構簡單，多為便攜式且經濟適用。根據絕緣方式的不同，通常將其分為SF6絕緣和空氣絕緣兩種，多用于終端供電和環網供電的短路電流的開斷和電流的分合。使用聯絡開關，有效的縮小了故障檢修的停電范圍，且可控制停電區間，從而實現區域檢修。提高了傳統單電源的穩定性與靈活性。
2）認真解決污閃問題
閃絡問題在10kV配電網絡中表現明顯，為了確保其安全性，就要控制由于閃絡導致的過電壓和相間短路問題。實驗數據顯示，對于穿墻套管、支持絕緣子、連桿瓶等10kV設備應進行加裝絕緣熱縮管等防護設施，以防止污閃問題，促進電網的安全性和穩定性。
3）加強線路防雷措施
雷擊造成的閃絡問題最為明顯，因此針對特殊地區、特殊環境下的雷擊問題應增加防雷措施，安裝必要的避雷設施能夠有效的防止雷擊造成的導線損壞，提高電網的安全系數。目前，很多企業選擇使用針式瓷瓶進行防雷，但其對大導線線路并不適用。
3提高配網工程施工安全管理的技術問題措施
1）完善前期規劃設計
在10kV配電網絡設計過程中，要根據當地線路負荷是實際情況以及環境現狀進行設計，使其額定電流能夠滿足當地居民同時用電時的最大電流，同時要避免浪費。根據線路設計的影響因素對其進行規劃，有助于電網設備的穩定運行。
2）制定合理的施工方案
要求電力施工人員認真檢查電路施工圖紙、線路以及現場環境等，并以此來制定施工方案。配電網電力工程的安裝過程和維修過程都要降低停電現象，時刻以滿足客戶需求為核心進行施工。
3）采用先進的技術進行定期維護
配電網運行過程中，線路檢修十分必要。包括對施工線路的維護和保養，對線路規格的控制和選擇等。企業應提高安裝的先進水平，選擇先進的設備和技術，以確保施工順利。從而提高施工的質量和安全系數，能夠確保對施工過程中的故障進行自動處理。
4）妥善處理施工環境
由于配電網施工要避開鬧市區，因此其所處地域的環境通常較差。這對配電網施工具有極大的影響，因此妥善處理施工環境十分必要。其中包括以下幾個方面：
①防備人為破壞：配電網的桿塔的位置應選擇在遠離主干道位置，并且在桿塔區域設置必要的防護措施，如安置警示牌或涂上反光漆等措施，防止機車等對桿塔造成傷害。
②防雷措施：10kV配電網絡多數架設在較為空曠地帶，因此雷擊對線路的安全運行影響較大，因此要求電力企業做好配電網施工的防雷處理。如采用安裝好避雷器或支柱式的絕緣子等，完成電網的地線鋪設。總之，要做好電網的防雷工作，以免雷電天氣造成線路短路，影響設備的正常運行，給客戶帶來不便。對于經過城區和經過樹木茂密地帶的線路，先進行適當的處理再進行線路架設，以免發生雷擊事故，確保電網安全，畢竟電網安全問題是配電網技術的核心。
③維護和保養線路施工設備。對于電力施工來說，污染嚴重的工業區和農業區都會對其安全系數造成影響。因此，電力企業必須事先做好防腐措施，對線路經過的絕緣導線進行防腐處理、使用防污能力好的絕緣子。當然，還要對設備進行定期的日常維護和保養。
2數字電子技術在網絡中的重要程度
隨著經濟水平的不斷發展，隨著網絡技術的不斷發展，人們與網絡之間的聯系也愈加緊密，數字網絡技術的產生和發展，可以說極大地推動了網絡的發展，也提升了網絡與用戶之間的關系。
2.1數字電子技術可以使信號處理更加方便
數字信號是運用數字電子技術的載體來實現的，與其他信號相比，數字信號具有很多優勢，它能夠抵制其他干擾性的信號，信號的傳輸沒有其他雜音出現，還能通過一些手段實現信號的加密處理，同時數字信號不容易丟失，在傳輸的過程中可以實現存儲，數字電子技術產生的數字信號，還可以使的數字信號的接收裝置變得更加細小，甚至可以僅僅通過一個比手指甲蓋還小的裝置就可以實現數字信號的存儲和轉換。二進制代碼是數字通信和計算機網絡共同采用的代碼，這種一致性使得計算機和數字信號能夠很順利地進行聯網。
2.2數字電子技術推動了集成電路的形成
隨著數字電子技術在網絡中的不斷應用，數字信號應運而生。與傳統信號相比，數字信號的安全性能更加強大，外界信號對數字信號的擾動能力較差，在數字信號的傳輸過程中，可以有效地保障數字信號的質量，還能實現超長距離的信號傳輸。另外由于數字電子技術的應用和發展，數字信號在傳輸的過程中，為了強化其安全性，還可以通過加密的方式來保障數字信號的安全性能。數字電子技術在網絡中的應用，還可以推動集成電路的形成，使信號的傳輸和存貯、轉換更加微型化。
3數字電子技術在網絡中的應用
數字信號的產生和應用，可以看成是數字電子技術在網絡中應用的起源。數字信號超強的信息處理能力和傳輸能力，也在一定程度上推動了網絡的發展。
3.1數字電子技術可以使網絡中的信號數字化
信號的數字化需要進行抽樣、量化和編碼等關鍵步驟。信號的抽樣就是指將以前連續的模擬信號進行分離處理，然后通過隨機選擇的方式，通常是遵循一定的時間規律來將抽取出來的信號進行序列化處理，進而代替原先連續的模擬信號。信號的量化是指將數字信號中幅度相似的值來取代原先連續性的模擬信號，與信號的抽樣相比，信號的量化也是將連續性的模擬信號進行分離處理。信號的編碼，是將模擬信號數字化的最后一個環節，信號的編碼是建立在信號的抽樣和量化的基礎上，將量化后的模擬信號通過編碼步驟，進而轉換成二進制的數字信號。將模擬信號轉換成數字信號，是數字電子技術在網絡中的關鍵應用，極大的提升了網絡信息的傳輸速度，也擴張了網絡信息的傳輸途徑，推動了網絡的發展與應用。
3.2網絡應用數字電子技術可以實現信號處理的能力
數字電子技術在網絡中的應用，可以加大網絡對信息的處理能力。網絡借助數字電子技術可以有效的對數字信號的處理。將模擬信號進行編碼處理后，將會變成離散的數字信號，數字信號具有傳輸快，受干擾性較低，信號失真少等特點，而且經過轉換后的數字信號，在傳輸過程中還具有一定的安全性能，有助于網絡對這些數字信號的處理能力，同時也加快了信號的傳輸效率，提升網絡的運行速度，網絡的運行速度提高了，不僅加快了網絡的發展，也緊密了網絡與用戶之間的關系。
3.3數字電子技術有助于對網絡信息的高效處理和傳輸
數字電子技術在網絡中的應用，能夠加速網絡信息的處理能力和傳輸效率，網絡信息在處理的過程中，應用數字電子技術能夠加大信息的處理，實現對數字信息的規?；?、集成化、快速化的處理。在信息傳輸過程中，應用數字電子技術可以提升信息傳輸的效率，數字信號具有抗干擾性和傳輸快等特征，特別是運用數字電子技術將模擬信號轉換成數字信號后，更加有助于信號的傳輸。在信號檢索方面，數字電子技術將模擬信號轉換成數字信號后，一旦將信息處理完畢，還可以再次通過信號轉換，從而實現將數字信號轉換成模擬信號。信息通過數字信號的方式，或者信息運用數字信號的媒介，可以提升信息傳輸效率，還能有助于數字通信的發展。
1.1中壓部分
由于特殊的地理環境，目前古藺縣超過50km公用投運線路共有6條，分別是古德一線、龍金線、走象線、大石線、香黃線和雙屯線，線路多為主供山區負荷。其中大石線和香黃線線徑較細，且改造難度大，線路過長為造成線路電壓低，損耗較大的主要原因。
1.2農村低壓
由于山區農村負荷相對較小且極度分散，配電變壓器容量一般以50kVA居多，居民家庭電器較少，用電無功損耗不大，造成線路損耗大的原因為電源點不足、線徑過細和線路過長。同時山區農村用氣取暖不便，因此電能成為居民取暖的主要手段，隨著年底外出務工人員的大量返鄉，山區氣溫降低，取暖用電激增，負荷將出現短時高峰，變壓器燒毀現象普遍。本次選擇大石線和香黃線的30個具有代表性“低電壓”問題的農村臺區進行綜合治理。
2解決思路
針對上文分析，分別對中壓部分、農村低壓和鄉鎮低壓分別提出針對性的解決思路。
3項目實施內容
由于資金的限制，在這個項目中僅對兩條線路進行。把實施工作分為對配電臺區和中壓線路兩部分開展。
3.1配電臺區及低壓線路
配電臺區及低壓線路分兩種情況考慮，一種是在鄉鎮的情況，這類臺區低壓線路供電半徑基本符合要求，單臺配電變壓器容量在200kVA左右，這些區域影響因素一方面是配電變壓器的損耗，另一方面是功率因數較低導致損耗。而另一種情況，是鄉村較邊遠的區域，低壓線路較長，個別線路超過2000m，不僅僅末端電壓較低，而且線路損耗非常大。對于配電變壓器，主要針對現有老舊的S7和S9變壓器更換為高過載變壓器和有載調容變壓器，按照超過200kVA（含200kVA，主要集中分別在鄉鎮）以上容量更換有載調容變壓器，低于200kVA更換為高過載變壓器的方式。本項目一共更換35臺50kVA的高過載變壓器和10臺200kVA有載調容變壓器。對部分農村線路，加裝低壓線路調壓器60臺，單臺功率20kW。對更換為調容變壓器的十個臺區，都加裝低壓側無功補償，單臺容量60kvar。
3.2中壓線路
選擇古德一線和走象線加裝中壓線路調節器，由于這兩條10kV線路長度均超過80km，而且線路的配電變壓器總容量也較大，均在17MVA以上。10kV線路調壓器主要由自耦調壓器、斷路器、隔離開關等組成，是將有載調壓的自耦變壓器串接至10kV線路中，通過自動有載調壓來保證電壓的穩定，解決“低電壓”的問題。根據古藺縣實際情況，配置戶外10kV電壓互感器，該電壓互感器具有兩個繞組，一個繞組額定輸出100V，精度0.5級，用于自耦變壓器一次側電壓采樣；另一繞組額定輸出220V，精度3級，容量800VA，用于做供電電源。為自耦變壓器配置內部電壓互感器，用于自耦變壓器二次側電壓的取樣；對于雙電源供電的線路，斷路器內部保護電流互感器用于電流取樣，以便控制器判斷當前送電方向，實現雙向調壓。
國內電網的發展經歷了數十年的建設，有了長遠的發展，在自動化程度上有了飛速的建設，已經逐步的完善，但是由于技術發展的不平衡性，加上國內電網的復雜性，在客觀上造成了電力通信難的問題，而目前國內用的較多的是星型結構和樹形結構。這樣的結構對電網的通信的可靠性都會造成不小的影響，一旦發生接地故障等，對供電搶修、運維人員的操作都會造成影響，也不利于資源的合理調配。許多通訊設備長期運行后，將進入設備護理期、修復期，甚至衰老期，所以需要照顧、修理或更換。此外，網絡傳輸設備許多電力通信網中心站和可靠性的結構仍然存在著許多問題，需要在今后的技術改造中不斷的完善，以達到電網通訊的通暢和快捷。
1.2電力通信網絡的結構管理復雜
電力通信網運行管理一般分為一級通信網絡，兩個網絡和三級通信網絡，電源結構、規劃線更復雜。隨著變電站面積繼續增加，在變電站新設備節點被串成的環形網絡的拓撲結構，優化不足，越來越復雜。不少電力通信業務需要跨環甚至是跨多環進行傳輸，導致無法滿足傳輸時的要求，當調度中心下達指令的時候，由于各個節點的增加，無法及時傳達到每個節點，包括倒閘操作的時候，在控制室下達操作指令的時候無法及時地進行遠程操作，造成延時等問題。
1.3電力通信網絡的傳輸質量差
常見的電力通信網線屏蔽層質量很差，無法防止共模的干擾；單股銅線電纜的電力通信網絡，比較容易產生干擾中斷；電纜電線尺寸太小，減少網絡傳輸的距離和減少懸掛裝置；造成了距離長，傳輸質量很差。在大型變電站里，通常電纜溝有數百米的距離，從主控制出來的控制電纜控制著各個斷路器和隔離開關的操作，一旦傳輸出現問題，就會對日常的操作造成影響。
1.4電力通信網網絡管理不嚴謹、標準不一致
目前，對電力通信的用戶界面輸入的模擬信號接口的使用，不能傳輸信息的多樣化和界面調整，也造成了很大困難。電力企業不斷地進行技術革新，對變電站內部通信技術進行升級和改造，這些新技術的發展日新月異，企業如果不遵循相關技術措施，及時制定相應的規則和標準，規范用戶的行為，可能出現魚目混珠的現象，為網絡監督埋下隱患。2.5地域發展不均衡由于各地區經濟發展水平不一致，地域之間的差異和分化也越來越嚴重。在東部沿海等較發達的地方，數字化、光纖化的應用，為社會提供了有效的通信服務。但同時，在中部和西部地區的調度電話，許多地方連最基本的都沒有完全解決。東西部之間或某些鄰近地區之間的差距，造成電力通信網絡不能使用接口設備一致，區劃調整成本增加。
2電網通信自動化的發展
目前電網中通過利用現代電子技術、通信、計算機及網絡技術與電力設備相結合、工作管理有機結合的網格監控、保護，在正常和事故條件下，供電部門一起測量和控制，改善和提高供電質量，為了與客戶建立更密切的關系，電網自動化是一個綜合性很高的系統性工程，其主要功能依靠通信技術得以實現，所以電網通信技術的發展顯得尤為重要。
2.1電網通信關鍵技術
關鍵的通信網絡建設的各種成熟的技術和電網公司的企業信息網絡工程已經建立起來，特別充分利用網格運算，結合統一通信技術的優勢，采用電力通信網絡平臺，將電網公司的數據網絡的語音網絡和視頻網絡，集成在一起，采用一個統一通信平臺，該統一通信技術和實際需求緊密地聯系在一起，在一個系統的基礎上提出的子系統，即移動多媒體調度子系統應急指揮系統，就可以將日常的操作和電力的運行聯系起來，采用移動操作系統和電力營銷子系統及通信相結合的核心的網格通信組件，外層的通訊和電網系統的一部分。融合固定電話系統，語音信箱，傳真系統，視頻會議系統，信息系統，實現多業務系統的集成，通過對各業務單點登錄系統的通信，應急統一、統一消息、語音、視頻、統一的郵件列表。
2.2電網通信技術平臺的應用及展望
目前，在電力系統通信，還有光纖通信的高帶寬和高可靠性的特點，如高傳輸速率，但對災害應急配電網絡自動化辦公智能化的需求，目前的電網，隨著快速部署的特點的網絡通信不受限制，在通信電源，因此在應用系統的地面，網絡通信可以成為電力系統通信的重要輔助手段，為電力系統構建綜合通信網提供非常重要的一個部分。
1.2對傳統電網的智能化改造需要信息技術智能電網發展本質就是新型能源的大量接入以及大量智能化設備的應用。在對傳統電網的智能化改造中，信息技術發揮著重要的推動作用，智能電網、物聯網、三網融合、數字家庭、智慧城市等概念，無一不與電力通信有著密切關系。傳統的高頻通信、電力載波通信已經逐漸被電力光纖通信所替代，電力通信向著數據實時性更高、網絡更加穩定、體系更加完善的方向發展，電網數據將為更多領域提供支撐作用，形成規模效益。
1.3智能電網各項業務需要發展信息技術在智能電網發展中，包括電力生產部門、調度通信部門、行政部門、信息部門、電力營銷部門在內的各個業務應用部門，都是由各類信息技術構架的電力信息通信網來進行信息傳輸，以光纜為代表的智能電網數據傳輸方式，經過PDH/SDH同步數字序列和同步技術，經過數據包交換后上送網絡，最終進入應用業務層，為繼電保護自動化系統、視頻監控、行政電話、電網管理業務、電力ERP系統、電力營銷自動化、遠程抄表、負荷控制等業務服務。
2電力信息和通信技術推動智能電網建設
2.1電力一次網與通信網的兩網融合電力一次網與通信網密不可分，隨著智能電網推進，電力一次設備也在逐步智能化，大量智能斷路器、智能開關等一次設備投入使用，數字化變電站的蓬勃發展，在簡化了電力二次接線的同時，也使得變電站對通信系統的依賴性更加增強。大量的合并單元和級聯裝置的使用，以及IEC61850標準的推行，使得數字化變電站的信息化、自動化程度進一步增強，市場信息、電網信息、用戶信息、網絡通信在通信系統中傳遞，電網設備的數據獲取、繼電保護、電網控制業務都需要通信網絡的支撐，進一步促進了電力一次網與通信網的兩網融合。
2.2電網相關的增值業務隨著各種特種光電復合纜技術的發展，電力光纖到戶已經具備了一定的技術基礎，智能電網下的光纖技術與電力線路相結合，有利于促進電力的業務網與信息網融合，實現資源共享與優勢互補。一旦實現電力光纖到戶，電信網、廣播電視網、互聯網能夠融合發展，為電網提供多種增值服務，構建更加開放和共享的信息交互平臺。通過電力光纖技術，實現智能電網與用戶的實時雙向互動，為用戶的精細化用電、智能小區發展、階梯電價定價、智能充電樁提供信息平臺數據庫，并可以更好的實現電力營銷、電費征繳、用電信息通知、商業信息推廣等、用電安全知識等服務，實現電網業務與電信、交通、物流、金融等信息的全面融合，以及“電力流、信息流、業務流”的互動。
2.3電力信息和通信技術在智能電網建設中的具體應用
2.3.1發電領域在發電領域，智能電網的重要特征就是新能源的接入和消納，清潔能源接入電網后，必然對電網的電能質量、潮流計算、諧波成分等運行特性產生影響，必須要通過電力通信技術實現信息的采集和傳輸，實時傳送遙測、遙控、遙調、遙信等信號。此外，新能源并網后，與傳統電網的協同工作需要電力通信提供支撐作用，實現兩網的無縫對接，新能源電站的繼電保護和安全自動裝置、調度自動化系統等關鍵電網安全管理業務必須具備兩條相互獨立的通信信道，以提高信息傳送的安全性，同時有效的平抑并網波動，為新能源接入后電網的監測、運行、控制提供高速、穩定、可靠的通信平臺。
2.3.2輸電領域智能電網以特高壓為骨干網架、交直流混聯、各級電網協調發展，為了確保電能大容量、遠距離、低損耗的電能傳送，我國提出西電東送、建設“三華”同步電網等戰略規劃，我國的特高壓交直流輸電獲得了大規模發展，特高壓再造中國能源大動脈，我國已經成為世界上特高壓輸電電壓等級最高的國家。在特高壓輸電的發展過程中，大量的新設備和新元件投入使用，電網的控制特性更加復雜，以電力電子元器件為例，為了提升特高壓直流輸電的靈活性，大量的晶閘管、無功控制、補償器等元件投入使用，這些元件的接入環境更加復雜多變，對電網通信環境提出了更高的要求，高速發展的計算機和網絡通信技術成為電網發展的關鍵技術，通過建立雙向、實時、高速的通信系統，為智能電網發展提供更為廣闊的發展空間。
2.3.3變電領域在變電領域，智能電網的特征集中體現在數字化變電站的建設，隨著對傳統電網的改造不斷深入，我國新建的220kV及以上變電站均為數字化變電站，而數字化變電站的三個關鍵特征就是數字化一次設備、數字化二次設備和統一的IEC61850規約通訊平臺，通過信息和通信技術實現對變電站的電氣設備狀態分析、電網調度管理、電能質量控制、精細用電管理。在數字化變電站中，所有的一次設備和二次設備之間的信息交互都通過通信網絡來完成，以光纖通信取代了復雜的二次電纜接線，提升了信號傳輸效率，減少了二次接線工作量；通過合并單元和級聯設備實現信號的高速傳送，減少了通信誤碼率，并具有良好的抗干擾性能，穩定可靠的通信傳輸為數字化變電站的發展打下了堅實基礎。此外，統一的IEC61850通信平臺解決了電力設備間通信規約不一致、設備兼容性差等問題，實現了設備間統一的信息模型和通訊接口，提高了設備的互操作性。
2.3.4配電領域在配電領域，國家電網公司將投入大量資金用于配電網的升級和改造。智能配電網發展對通信技術的可靠性、可擴展性等都有著較高要求，由于配電網運行環境較為惡劣，運行設備和通信信道相對老舊，且電力通信網的組網方案相對缺乏，還面對規劃不統一、信道不穩定、標準不規范等問題，通信環節已經成為智能配電網發展的瓶頸。目前采取多種通信技術相結合的方式來實現智能配電網的通信，通過光纖傳輸來實現配電網關鍵數據的傳輸，結合載波通信實現調度電話、遠動信息、配電自動化、調度繼電保護信息等。
2.3.5用電領域在用電領域，由于用電環節直接接入客戶端，與用戶用電舒適度密切相關，通信技術的使用主要體現在智能用電信息采集和智能小區用電等方面。根據國家電網公司發展規劃，要實現電力客戶用電信息采集的“全覆蓋、全采集、全費控”，結合最新的計算機技術、智能量測技術、高速通信技術，實現用電環節的智能化。智能用電采集系統使用智能電能表完成對用電信息的實時采集與更新，結合高速通信技術上送電網企業，為階梯電價制定、營銷策略選擇提供支撐，提升電網企業的線損分析水平，方便電網的電費統計、稅費征繳、與電力用戶的雙向互動。智能小區是未來智能電網發展的趨勢之一，智能小區支持新能源接入、電動汽車充電，還能夠實現電力用戶與電網的雙向互動，參與電力營銷策略制定，電力用戶還能夠主動參與電能的使用，根據浮動電價來自主選擇削峰降耗，實現“分時電價、階梯電價、全面預付費”的構想。
二、電子商務中的信息安全威脅分析
電子商務信息安全面臨的主要威脅分為以下幾個方面：
1、偷竊信息
在電子商務的模式里，信息作為一種非常重要的資源，關系著交易雙方能否順利實現交易。這些重要的信息主要包括注冊的賬號、密碼以及產品的數量和價格等。一些人為了獲取利益，經常通過互聯網或者公用電話，再或者在電磁波能夠輻射的范圍內安裝接受裝置，來偷竊商家和用戶機密信息。
2、破壞網上交易信息
電子商務活動由于是在網絡上進行的，黑客破壞的現象時常發生。一些手段較高的黑客將交易雙方的交易信息的規律和格式摸清之后，會使用各種手段來侵入商家以及客戶的電腦，將正在傳輸的機密數據進行篡改，或者數據達到目的地后，侵入對方電腦篡改信息，嚴重破壞了商家與客戶的正常交易。
3、制造虛假郵件信息
一些不法之徒在掌握了客戶和商家的數據格式信息之后，不但對機密信息進行惡意的改動，而且還會運用技術手段冒充用戶的身份獲取信息或者發送虛假的信息。由于網絡具有虛擬的特性，使用者很難分辨信息的真假，一旦出現這樣的情況，就會給交易雙方造成極大的淺析計算機在電子商務中的應用張在菊山東廣電網絡有限公司歷城分公司經濟損失。
三、計算機技術在電子商務中的應用分析
3.1數據加密技術的應用
在電子商務系統中，數據加密技術是一種非常重要的技術。加密可分為對稱加密和非對稱加密。當前，許多機構已經使用PKI技術對原有的加密技術進行了完善，大大提升了電子商務運用中信息安全的安全度。PKI技術中，密匙一般分為公開密匙以及非公開密匙。人們可以使用公開密匙來對電子商務活動中的信息進行加密，使用另一把密匙進行解密。這樣交易的雙方掌握非公開密匙，就可以保證交易信息的安全了。
3.2反病毒系統的應用
計算機中的防火墻和加密措施雖然能夠起到防范非法侵入的風險，但人們依舊對信息的安全感到不安。當前，攜帶各種病毒的文件越來越多，對計算機的安全威脅越來越大。為此，研究人員可以根據當前計算機病毒的現狀，設置反病毒系統，從而更好的保證信息的安全。電子商務中，反病毒系統的應用，能夠大大提升雙方交易的安全性。
2仿真結果
本文通過運用VisualC+6.0編程驗證本文算法是否有效。設指定區域面積為100m²，利用不同算法該區域網絡覆蓋率和Wi-Fi通信效果。并在實驗區域選取20個熱點，20個熱點空間位置分布情況。通過實驗能夠得知，傳統算法Wi-Fi通信的網絡覆蓋區域小于本文研究算法，進一步體現本文研究算法的優勢。為再次驗證其有效性，則通過傳統和本文研究算法計算Wi-Fi覆蓋率，具體結果如表1所示。由實驗結果可得知，本文研究算法能有效避免傳統算法時常造成的很難根據單一的距離信息選取最優節點參與網絡組建的缺陷的，提高Wi-Fi的通信率。
