配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用分析與研究

楊 光

（國網(wǎng)電科院北京電研華源電力技術(shù)有限公司，北京 102200）

配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用分析與研究

楊 光

（國網(wǎng)電科院北京電研華源電力技術(shù)有限公司，北京 102200）

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的大規(guī)模推進，我國社會對電力能源的需求也越來越多。在新形勢下，智能電網(wǎng)由于其獨特的性質(zhì)，廣泛的使用范圍為電力系統(tǒng)的下一次快速發(fā)展帶來新的機遇。但是隨著智能電網(wǎng)的大規(guī)模推廣，配網(wǎng)通信的安全性問題也引起了科研人員的關(guān)注。對配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用進行了分析研究，得出的相關(guān)結(jié)論對我國智能電網(wǎng)未來的全面發(fā)展有很好的參考意義。

智能電網(wǎng)；配網(wǎng)；通信安全

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)化進程的快速推進，我國對電能的需求量也越來越大。我國的電力系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，逐步由剛剛建國時的小范圍配電擴大到了現(xiàn)在的全國聯(lián)網(wǎng)，而其中特高壓的發(fā)展具有很重要的作用。特高壓工程可以實現(xiàn)電力能源的遠距離傳輸，能夠?qū)⑦h方的清潔能源通過電能傳輸?shù)接秒娯摵蓚?cè)，特高壓的工程相當(dāng)龐大，在其中又要用到很多的高科技知識。智能電網(wǎng)是通過將智能化、自動化設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用實現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化控制、自動化運行，這樣就為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供了很大的技術(shù)保證。

隨著我國電網(wǎng)的智能化程度越來越廣，配網(wǎng)通信的安全問題也開始得到廣大科研單位研究者的關(guān)注。配網(wǎng)通信系統(tǒng)可以使用專網(wǎng)和公網(wǎng)，配網(wǎng)主站和子站的通信為主要的通信渠道，在主要的通信渠道中，一般是采用光纖傳輸網(wǎng)通信，在某些條件不具備的情況下，也可以采用普通的通信技術(shù)。配電技術(shù)的骨干層面主要組成部分有通信主站，各種220kV、110kV、35kV變電站的子站，骨干部分的功能要求是實現(xiàn)高壓電網(wǎng)的調(diào)度自動化，保護、監(jiān)控自動化。配網(wǎng)通信安全在智能電網(wǎng)的建設(shè)運行中有很重要的意義，配網(wǎng)通信安全直接關(guān)系到了智能電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，甚至其影響會擴大至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。電力系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體，其中包含了發(fā)電部分、輸電部分、配電部分和用電部分以及相關(guān)的配件設(shè)施，智能電網(wǎng)也就是將電力系統(tǒng)的各個部分引入自動化和智能化程序，通過自動化和智能化的控制實現(xiàn)電網(wǎng)的靈活運行［1-3］。

1 配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用

通過多年的快速發(fā)展，我國的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，在這個基礎(chǔ)上，隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速推進，我國電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也必然會做出相應(yīng)的調(diào)整。智能電網(wǎng)就是在科學(xué)技術(shù)廣泛滲透到社會各個方面的基礎(chǔ)上建立起來的，以構(gòu)建堅強電網(wǎng)為目標(biāo)，以特高壓工程為骨干網(wǎng)架，以實行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)為原則，在主網(wǎng)架的支撐下，各個級別電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。同時智能電網(wǎng)還具有信息化、互動化和自動化等特點，根據(jù)國家電網(wǎng)公司的建設(shè)目標(biāo)，我國的智能電網(wǎng)以構(gòu)建堅強電網(wǎng)為宗旨，初步實現(xiàn)華北地區(qū)、華中地區(qū)和華東地區(qū)的同步聯(lián)網(wǎng)，西北各省市地區(qū)的協(xié)調(diào)聯(lián)網(wǎng)，以及東北地區(qū)的聯(lián)網(wǎng)運營。隨著我國電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的越拉越大，智能化程度越來越高，我國電網(wǎng)的控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和故障處理系統(tǒng)等對通信安全的要求也越來越高，尤其是我國的配網(wǎng)部分對通信安全要求很嚴格。具體而言，配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 配網(wǎng)通信安全是智能電網(wǎng)系統(tǒng)安全的重要目標(biāo)

配網(wǎng)部分是電力系統(tǒng)和用戶聯(lián)系的最后環(huán)節(jié)，配網(wǎng)部分的安全穩(wěn)定運行是整個電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的目標(biāo)和服務(wù)對象。目前，隨著智能電網(wǎng)的快速建設(shè)，我國的智能電網(wǎng)配網(wǎng)通信安全也得到了重視，配網(wǎng)通信安全已經(jīng)成為我國電力系統(tǒng)中的必要環(huán)節(jié)，在我國的電網(wǎng)建設(shè)中承擔(dān)著不可或缺的功能。配網(wǎng)通信的安全穩(wěn)定運行才能夠保障用戶用電的安全性和穩(wěn)定性，然而，電力系統(tǒng)的配網(wǎng)側(cè)較為復(fù)雜，配網(wǎng)和各個用戶連接，有大工廠的超級用戶，也有居民區(qū)的小用戶，都是配電網(wǎng)側(cè)的服務(wù)對象。

1.2 配網(wǎng)特高壓能夠極大地節(jié)約智能電網(wǎng)資源

由于我國的電力資源和負荷分布不均衡，這就導(dǎo)致了我國電力建設(shè)和發(fā)展極具特殊性。我國的煤炭資源主要分布在西北地區(qū)，我國的水電資源主要分布在西南地區(qū)，而我國的電力符合主要分布在東部沿海的發(fā)達地區(qū)，也就是我國的資源和電力負荷呈逆向分布趨勢，這就對我國的電力建設(shè)提出了更高的要求。在我國的資源運輸需求下，作為配網(wǎng)終端的特高壓應(yīng)運而生，特高壓工程具有能量傳輸大，電力損耗小等特點，由于我國幅員遼闊，電力傳輸?shù)倪h距離傳輸是很常見的，而配網(wǎng)特高壓工程的出現(xiàn)就可以很好地實現(xiàn)我國的電力能源全國范圍的傳輸，例如西電東送等大型的工程。

隨著特高亞的快速建設(shè)，我國的智能電網(wǎng)系統(tǒng)也得到了快速發(fā)展，配網(wǎng)特高壓技術(shù)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，特高壓電網(wǎng)作為這個智能電網(wǎng)的主網(wǎng)架，在智能電網(wǎng)的安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行中承擔(dān)著重要的責(zé)任。隨著智能電網(wǎng)的快速推進建設(shè)，我國也開展了很多清潔能源發(fā)電技術(shù)，例如風(fēng)電技術(shù)，光伏發(fā)電技術(shù)等等，在河北省張家口市的風(fēng)光儲新能源基地就是其中的一個典范，風(fēng)光儲的大規(guī)模投入也為我國電力發(fā)展做出了很大貢獻。在過去的電網(wǎng)中，由于風(fēng)電的不穩(wěn)定性，一般不允許風(fēng)電并入大電網(wǎng)，因為風(fēng)的間歇性也導(dǎo)致了風(fēng)電出力的不確定性，這種波動就會導(dǎo)致電網(wǎng)的波動，進而擴大至整個網(wǎng)絡(luò)，最終很可能導(dǎo)致電網(wǎng)的癱瘓。但是，在智能電網(wǎng)的運行條件下，這種情況就會有較大的改善，智能電網(wǎng)因為其柔和的調(diào)整技術(shù)，靈活的控制方法，導(dǎo)致了各種能源發(fā)電的電力資源可以很好的并入電網(wǎng)并對原有大網(wǎng)架形成很好的保護作用，最大程度的避免了風(fēng)的破壞作用，智能電網(wǎng)的使用不僅可以節(jié)省自然資源，將自然資源的利用開發(fā)到最大限度，還可以使原來的電網(wǎng)網(wǎng)架更加堅強，抵御風(fēng)險的能力也更加強大。

1.3 配網(wǎng)通信安全保障智能電網(wǎng)的安全運行

配網(wǎng)通信安全是智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定工作的關(guān)鍵點，也是復(fù)雜點，配網(wǎng)通信安全直接影響的是智能電網(wǎng)的終端安全運行和用戶的安全可靠供電。另外，配網(wǎng)的通信安全也會波及到大電網(wǎng)的其它環(huán)節(jié)，因為我國的電網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)完成互聯(lián)，在我國電網(wǎng)統(tǒng)一互聯(lián)的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性更加重要，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全故障，很可能會導(dǎo)致連鎖的惡性反應(yīng)，最終使得整個電網(wǎng)的不能正常運行，例如美國加拿大的大面積停電事故，都是由小的故障逐漸擴大至整個電網(wǎng)。配網(wǎng)通信的安全運行要求電力公司要對設(shè)備進行全面檢修和定期的安全維護，通過安全維護和定期檢修，保證配網(wǎng)通信端的安全穩(wěn)定運行，或者發(fā)現(xiàn)故障及時處理，智能化也是一把雙刃劍，給我國國家電網(wǎng)帶來便利的同時，也對電網(wǎng)的工作人員帶來了新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在的電力設(shè)備和控制方法已經(jīng)遠遠不同于過去，而且隨著智能化、自動化的逐步深入，將來的電力設(shè)備和操作會不斷的更新，進步，這就要求電力公司的工作人員也要緊跟時代步伐，不斷為自己“充電”，積極主動的學(xué)習(xí)新的知識，充實自己的同時也能夠使自己滿足單位的工作需求和社會穩(wěn)定和諧的需求。

2 結(jié)論

我國的社會經(jīng)濟發(fā)展的大規(guī)模推進，需要電力能源作為職場，我國社會對電力能源的需求也越來越多。在新形勢下，智能電網(wǎng)由于其獨特的性質(zhì)，廣泛的使用范圍為電力系統(tǒng)的下一次快速發(fā)展帶來新的機遇。配網(wǎng)通信的安全性對于智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行有很到的影響，本文對配網(wǎng)通信安全對智能電網(wǎng)的作用進行了分析研究，得出的相關(guān)結(jié)論對我國智能電網(wǎng)未來的全面發(fā)展有很好的參考意義。

［1］ 楊旭.EPON技術(shù)在廣東電網(wǎng)智能配網(wǎng)通信中的應(yīng)用分析［J］.光通信研究，2011，（5）.

［2］ 項彬，陳泓，祁兵.密碼技術(shù)在配網(wǎng)自動化中的訪問控制研究［J］.電氣技術(shù)，2012，（6）.

［3］ 廖斌，仇宏祥.標(biāo)準(zhǔn)化的智能電網(wǎng)提升電網(wǎng)安全［J］.上海電力，2006，（6）.

Analysis and Research on the Role of Distribution Network Communication Security in Smart Grid

Yang Guang

With the development of China's economic construction，the demand for electricity energy is also increasing in China. Under the new situation，the smart grid has brought new opportunities for the next rapid development of power system due to its unique nature.However，with the large-scale promotion of smart grid，the security problem of distribution network communication has attracted the attention of researchers.The role of smart grid is analyzed，and the relevant conclusions have a good reference value for the future development of smart grid in China.

smart grid；distribution network；communication security

F426.61；TM76

A

1003-6490（2016）07-0175-02

2016-07-11

楊光（1978—），男，北京人，高級工程師，主要研究方向為電力自動化及信息化。