電路通信系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

桑梓強(qiáng)

摘 要：智能電網(wǎng)在供電的安全性、高效性、穩(wěn)定性方面具有極大的優(yōu)勢，因此成為世界各國廣泛追求的目標(biāo)。智能電網(wǎng)的建設(shè)離不開現(xiàn)代通信系統(tǒng)和高級算法的支持，本文主要圍繞智能電網(wǎng)的特點、通信系統(tǒng)對智能電網(wǎng)建設(shè)的作用展開討論，并以光線通信和衛(wèi)星通信為例，對通信技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行簡單說明。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；智能電網(wǎng)；光線通信；衛(wèi)星通信

1 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會對資源的需求量越來越大，這就給地球資源、環(huán)境帶來極大的壓力，低碳、節(jié)能、減排已經(jīng)成為社會發(fā)展無法回避的問題。電力是社會進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的重要能源之一，在節(jié)能減排和資源配置方面將承擔(dān)重要的任務(wù)。為了建立安全性高、穩(wěn)定性好、能損低的電網(wǎng)系統(tǒng)，世界各國紛紛開始關(guān)注智能電網(wǎng)的建設(shè)工作。我國作為能源消耗大國，同樣也加大了對智能電網(wǎng)建設(shè)工作的研究力度。

2 智能電網(wǎng)的優(yōu)勢

2.1 智能電網(wǎng)的概念 智能電網(wǎng)，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，是以集成技術(shù)和高速雙向通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，通過先進(jìn)的傳感技術(shù)、測量技術(shù)、控制技術(shù)、決策技術(shù)的綜合應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、高效性以及環(huán)境友好性。智能電網(wǎng)的特征是具有高度的自愈性、激勵和包括用戶、極強(qiáng)的抵御攻擊的能力等，能高度契合現(xiàn)代企業(yè)對電能質(zhì)量的需求，并且還能對多種不同形式的電能具有兼容性，可為供電系統(tǒng)的市場化及資產(chǎn)運行的高效化提供必要的保障。

2.2 我國對智能電網(wǎng)的定義 就我國當(dāng)前情況而言，智能電網(wǎng)可被視為以現(xiàn)代通信技術(shù)和各種高級算法為基礎(chǔ)的，能對各個節(jié)點進(jìn)行有效監(jiān)控，并能及時傳遞電網(wǎng)運行中的各種信息，自動處理和恢復(fù)各種故障，使電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性達(dá)到最優(yōu)化。電網(wǎng)是電力傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體，只有將電網(wǎng)與通信系統(tǒng)進(jìn)行整合，才能實現(xiàn)信息的快速整合和傳輸，然后借助高級算法的輔助，才能真正實現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)。

2.3 智能電網(wǎng)的特點 雖然各國建設(shè)智能電網(wǎng)的側(cè)重點有所差異，但其主要特點還是相同的，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①自愈功能。自愈功能是指電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，這是智能電網(wǎng)的顯著特征，也是其安全運行的重要保障。自愈功能是指電網(wǎng)在無人力干預(yù)或少量人力干預(yù)的情況下，對網(wǎng)絡(luò)中的故障元器件進(jìn)行隔離，或通過自動修復(fù)技術(shù)使其恢復(fù)正常的運行，減少用戶電力中斷的一項技能。智能電網(wǎng)中的自測評估功能可對運行元器件進(jìn)行可持續(xù)的在線監(jiān)測，并利用預(yù)防性的控制技術(shù)，對電網(wǎng)中的故障進(jìn)行及時快速的診斷和消除，保障整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。②安全性高。智能電網(wǎng)具有較強(qiáng)的抵御攻擊的能力，當(dāng)電網(wǎng)中的設(shè)備或軟件系統(tǒng)遭到攻擊時，智能電網(wǎng)能自動采取有效的抵御措施，減少外界攻擊對電網(wǎng)的損害，若電網(wǎng)被迫中斷，也能在極短的時間內(nèi)恢復(fù)運行。③兼容性。兼容性主要針對發(fā)電資源而言。傳統(tǒng)的電網(wǎng)采用集中式發(fā)電，而智能電網(wǎng)則可實現(xiàn)包括集中式發(fā)電在內(nèi)的多種發(fā)電形式，如分散式發(fā)電、可再生發(fā)電、中央集中式發(fā)電等，這種多類型的發(fā)電方式，可對資源進(jìn)行有效配置，對供電系統(tǒng)可靠性和安全性的提升起到側(cè)面的督促作用。④交互式功能。智能電網(wǎng)下的用戶設(shè)備和行為可與供電企業(yè)之間形成交互，并成為電力系統(tǒng)中的組成部分之一，這種交互式功能可激發(fā)用電企業(yè)或用戶的積極性，給供電企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。⑤高效性。智能電網(wǎng)中引入的IT技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)對設(shè)備和資源的利用率的提升有重要意義，IT技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)的使用，能使電力企業(yè)了解電力系統(tǒng)的運行情況，根據(jù)實際情況采取有效措施，提升電能的利用率，降低運行維護(hù)成本，提高資產(chǎn)的效益。⑥集成化。智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)實現(xiàn)了高度集成化，智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)包括監(jiān)控管理、維護(hù)運行、能量管理、配電管理、市場運行、信息管理以及其他系統(tǒng)等。⑦綠色化。智能電網(wǎng)具有廣闊的發(fā)展前景，很大程度上取決于是否滿足環(huán)保要求。在電網(wǎng)建設(shè)方面，智能電網(wǎng)的優(yōu)化管理、多類型的發(fā)電方式都體現(xiàn)了綠色電網(wǎng)的特點。

3 通信系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

電力通信系統(tǒng)是電網(wǎng)二次系統(tǒng)的重要組成部分，主要是為智能電網(wǎng)的自動化控制、商業(yè)化運營和現(xiàn)代化管理提供技術(shù)保障，尤其是在電力商業(yè)化運營后，電力通信系統(tǒng)更是整個電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和支柱。電力通信系統(tǒng)種類較多，按通信信道可分為有線信道和無線信道兩類，其中有線信道包括明線、電纜、電力線載波和光纖通信等；而無線信道則包括短波、散射、微波中繼和衛(wèi)星通信等。下面將以光纖通信和衛(wèi)星通信為例，對其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明：

3.1 光纖通信的應(yīng)用 我國光纖通信起步較晚，但發(fā)展速度很快，光纖通信的崛起已經(jīng)給傳統(tǒng)通信技術(shù)造成了極大的沖擊。光纖通信技術(shù)具有容量大、傳輸距離長、對電磁的干擾具有極好的抵抗能力，傳輸性能穩(wěn)定且不受無線電頻率的限制，這是傳統(tǒng)通信技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢。光纖通信鋪設(shè)方式有多種，其中架空地線復(fù)合光纜的鋪設(shè)方式，既滿足了避雷要求，還對信息進(jìn)行了有效傳輸，可大幅度的節(jié)省施工成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 衛(wèi)星通信的應(yīng)用 衛(wèi)星通信的主要優(yōu)點是傳輸距離遠(yuǎn)、信號覆蓋面積大，頻帶寬，可應(yīng)用在多個領(lǐng)域，除此之外，衛(wèi)星傳輸距離的遠(yuǎn)近不影響施工成本，后期管理較為簡單，已經(jīng)成為各國普遍使用的一種通信方式。我國幅員遼闊，部分地區(qū)的地質(zhì)條件和環(huán)境條件較差，傳統(tǒng)的通信技術(shù)無法實現(xiàn)信號的穩(wěn)定傳輸，而衛(wèi)星通信卻能擺脫外界因素的影響，高速有效的傳遞信息。

4 總結(jié)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開能源的支持，電力是企業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展需要的重要能源之一，提供安全、穩(wěn)定的電能不僅有利于用電企業(yè)的發(fā)展，也有利于供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。在提供安全可靠的電力能源的同時，人們對電力系統(tǒng)節(jié)能性的關(guān)注力度不斷增加，智能電網(wǎng)的建設(shè)由此成為社會各界廣泛關(guān)注的話題。智能電網(wǎng)相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)，具有較多優(yōu)勢，而各項優(yōu)勢的實現(xiàn)，離不開先進(jìn)的通信系統(tǒng)和高級算法的支持。因此，加強(qiáng)先進(jìn)通信技術(shù)的研究力度，不斷完善通信系統(tǒng)的各項功能，為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供可靠的技術(shù)保障。

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