【物联网行业应用与解决方案】之智慧电网解决方案

电的产生到使用

在讲智慧电网之前，先来简单地了解一下电的产生到使用的整一流程。从电厂把电生产出来到每个用户用到电总共分为六个步骤：首先是发电，发电就是电能的生产，现在主要的发电站有火电站、核电站、水电站等等；后面的变电就是为了传输做准备，对电压进行升高或者是降低，大家也看到了，电压越高，传输损耗越小。所以会在输电之前把将电压升高来降低传输损耗，后面当将电传输到每家每户之前，会再经过一次变电将电压降下来。中国的标准交流电压是220V，在有些国家是110V。但在变电和输电的时候，这些电压都是千伏级。所以在使用之前，会先变电，然后再通过配电系统将电力分配到每家每户或者是各个工厂，用户得以使用电能。所以电力系统的整个流程就是发电、变电、输电、变电、配电、用电六个步骤。

为什么要构建智慧电网？

了解了整个流程之后，需要来介绍一下电力公司要构建智慧电网的原因，也就是现在电力公司遇到的困难和痛点。这些问题国内可能比较少，因为我国电力公司在这方面做得还是相当不错的。电网存在问题较多的主要是国外的发展中国家，比如非洲国家、拉美国家的电力公司遇到的就比较多。

首先是线损比较高，日本、韩国等国家他们的线损率早在12年的时候就已经降到了4%-5%，中国、美国等国土比较大的国家已经能将线损率控制到7%-8%了，但是非洲、拉美的一些国家的线损率在18%甚至是20%。这说明什么？说明这些国家的电力公司光是在这方面就比国家少赚了10%甚至更多的钱利润。

其次就是抄表成本以及抄表周期的问题，非洲、拉美国家的电力公司抄表主要还是以人力抄表为主，人力的成本高并且还容易出错。

之后还有负载均衡的问题，众所周知，电力的储存成本较高，现在世界上还没有研究出一种方式能够大规模低成本地储存电能，如果电被生产出来但是没有用掉的话，这部分电能就被白白浪费掉了。因而如果不能对地区的用电量和发电量进行准确地估算的话，就很容易造成电力资源的浪费。

由于不同国家地区的电网发展不均衡，不同国家地区的电力公司的诉求也是各不相同。例如上文所说，非洲和拉美地区的国家，因为他们的基础设施建设并没有像中国、北美、欧洲国家那样完善，所以他们可能更多的还是会想要先完善电网基础设施建设，缩短电费回收的周期以及降低线损。对于中、欧、美国家来讲，他们的基建已经做得很好了，所以他们想要的是能够让电网更加安全，减少停电事故并且能在发生停电后及时恢复。同时需要做到负载均衡，电力公司希望能够对用电量进行准确合理的估算，进而指导电厂发电。除此之外，对于所有地区的电力公司来说，提升客户的满意度，给用户提出建议和详细的用电情况这是他们都想做到的。

智能电网和传统电网之间比较大的区别就是智能电网建立了发电和用电之间的双向信息流。在传统电网，配电中心和用户之间只有实际的电能的传递，并没有信息的交互。在智能电网当中就要改变这样的状况，在配电和用户之间除了有电能的传递之外，还要有信息数据的互通。除此之外，智能电网的调度中心同样也是向智能化的实时调度演进，实时地对输电流程的各个部分进行调配，以此来做到一个智能化的电网。在这样一个智能的电网基础上，会接入新能源以及新业务，例如在发电端加入太阳能、风能等清洁能源，在用电端加入了充电桩、电动汽车等等新的业务，来构建一张清洁的电网。在这样一张智能电网的基础上，演进成全球性的能源互联网。火力发电等这些不可再生的发电产业会逐步地被可再生能源的发电所替换掉，并且在这样一张网络当中，会实现全球的能源数据互通，全球共用一张网络，就如同现在的互联网一样，以此来获得资源利用的最大化。

智慧电网提高抄表效率，降低抄表成本

目前电网还在逐步往智能电网的方向演进，所以华为对于智能电网的解决方案叫做AMI， AMI就是智能抄表业务。智能抄表这样一项业务可以有效地解决刚才所说的电力公司的部分痛点，通过智能抄表的方式替代人力抄表，不仅提高了抄表的效率，提高了抄表的准确性，还降低了抄表的成本。除此之外，通过智能抄表传回的准确的数据可以对各个地区的用电情况甚至是每家每户的用电情况做一个简单的估测，并对之后的发电量进行有目的性的安排，也可以对用户的用电情况进行分析，并给他们节电的解决方案。同时为了构建全连接的电网，除了要运输电流之外，还需要有数据流的传输。这里的全连接电网的意思就是会将底下所有电力运输过程当中使用到的设备进行统一的管理，并将这些设备所产生的数据上传到云端，并由云端统一对整个电力系统的运作进行调度。并在生产、管理和营销上使用不同的新技术来对电网进行管理，以此来打造一个高安全、低时延、广覆盖、低功耗和海量连接的全连接电网。