電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

俞浩，錢建平

（泰州供電公司，江蘇 泰州 225300）

智能電網(wǎng)是電力行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)電力傳輸?shù)淖詣?dòng)化，不僅要確保對(duì)用電線路的監(jiān)視，還要保證信息在電網(wǎng)兩端進(jìn)行傳遞。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是電力通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來(lái)大量的發(fā)展機(jī)遇。雖然相關(guān)技術(shù)設(shè)施得到了完善，但是相關(guān)的通信技術(shù)人員仍處于原有水平，因此這對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展是很大的挑戰(zhàn)。隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了許多相關(guān)的措施，鼓勵(lì)建設(shè)智能電網(wǎng)。電力通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)的核心技術(shù)，兩者關(guān)系密切，智能電網(wǎng)方便了人們的生產(chǎn)生活，也使電力通信技術(shù)得到用武之地。本文以智能電網(wǎng)的電力通信技術(shù)為切入點(diǎn)，對(duì)其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)的相關(guān)概念

電力通信技術(shù)作為電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，從發(fā)電、輸電到用電的整個(gè)過(guò)程中起著不可替代的作用。電力的輸送、電網(wǎng)的控制與電力的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)都離不開電力通信技術(shù)的支持。由于電力的形成方式比較復(fù)雜，電力的傳輸要求也比較特殊，因此電力系統(tǒng)需要進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的智能控制，常采用電力通信技術(shù)對(duì)發(fā)電、輸電、變電與用電環(huán)節(jié)進(jìn)行管控。隨著綠色能源的提出，環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展，采用綠色能源的發(fā)電方式逐漸融入到智能電網(wǎng)的發(fā)展中。智能電網(wǎng)不僅要追求自動(dòng)化，還強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行中的安全性與經(jīng)濟(jì)性，從而實(shí)現(xiàn)各方面的有效配合。目前智能電網(wǎng)的發(fā)展中注重高新技術(shù)的應(yīng)用，努力降低電網(wǎng)運(yùn)行的成本，利用軟硬件結(jié)合的方式，可以保證智能電網(wǎng)的安全性，促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的平衡能力。

2 電力通信技術(shù)的發(fā)展歷程

電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展催生了電力通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如今更是成為智能電網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行更離不開電力通信技術(shù)的支持。電力從發(fā)電源頭傳遞到用戶端，離不開電力通信技術(shù)的應(yīng)用，電力通信技術(shù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了穩(wěn)定的發(fā)展環(huán)境，國(guó)內(nèi)電力通信技術(shù)的發(fā)展可以從以下5方面概括。

（1）20世紀(jì)90年代初光纖技術(shù)的出現(xiàn)，使人們擺脫了對(duì)同軸電纜的依賴，隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，同軸電纜不能滿足人們對(duì)電力信息傳遞的要求，高速傳輸?shù)墓饫w技術(shù)，彌補(bǔ)了同軸電纜的劣勢(shì)，使同軸電纜逐漸退出歷史舞臺(tái)。

（2）程序控制交換的出現(xiàn)，電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)許多連續(xù)網(wǎng)絡(luò)，它依托于縱橫接線器的連接，為電力信息的流通與交通提供了基礎(chǔ)。程控交換的出現(xiàn)簡(jiǎn)化了信息的傳遞與交換的過(guò)程，使電話的連接直接通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）從硬件到軟件技術(shù)的發(fā)展，早期的電力通信需要通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，后來(lái)伴隨信息技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件控制成為可能，大大簡(jiǎn)化了人工操作設(shè)備的過(guò)程，使電力通信過(guò)程趨向自動(dòng)化。

（4）移動(dòng)通信網(wǎng)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的定點(diǎn)通信模式，不能滿足靈活的通信要求，移動(dòng)通信的出現(xiàn)，使通信實(shí)現(xiàn)自由化、靈活化。

（5）通信網(wǎng)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的通信技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的傳遞，阻礙了信息的有效溝通,數(shù)字通信技術(shù)的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)通信多元化，電視機(jī)的畫面是數(shù)字通信的直接體現(xiàn)。

3 電力通信技術(shù)對(duì)建設(shè)智能電網(wǎng)的作用

智能電網(wǎng)符合時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，電力通信技術(shù)的應(yīng)用讓其實(shí)現(xiàn)成為可能。但是隨著人們對(duì)智能電網(wǎng)要求的不斷提升，現(xiàn)有的電力通信技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)技術(shù)瓶頸。雖然現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多層次的電網(wǎng)的互相轉(zhuǎn)換、硬件與軟件技術(shù)的完美結(jié)合與模擬通信到數(shù)字通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)電力通信中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，暴露了相應(yīng)的技術(shù)的不足，應(yīng)對(duì)措施也存在滯后性，面對(duì)這些技術(shù)漏洞與技術(shù)故障，凸顯出技術(shù)的缺陷。

3.1 促進(jìn)智能電網(wǎng)的多元化

由于智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)用戶的不同需求，因此要求電力通信系統(tǒng)具備多樣化的功能。電力通信技術(shù)與人工智能的有效結(jié)合，提升了智能電網(wǎng)的發(fā)展速度和智能電網(wǎng)的應(yīng)用層面。建立多元化的電力通信平臺(tái)，可以為智能電網(wǎng)的多功能性提供幫助，利用通信的標(biāo)準(zhǔn)化模式，為信息傳遞提供方便。

3.2 為智能電網(wǎng)提供保密性功能

智能電網(wǎng)融入了先進(jìn)的通信技術(shù)，結(jié)合了軟件的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又增加了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)完善電力通信技術(shù)，對(duì)通信環(huán)節(jié)進(jìn)行加密，可以預(yù)防電網(wǎng)受到來(lái)自外界的干擾。

3.3 增加智能電網(wǎng)的覆蓋性

電力通信技術(shù)為整個(gè)電網(wǎng)提供技術(shù)支持，通過(guò)對(duì)相應(yīng)技術(shù)的研究，可以增加通信技術(shù)的服務(wù)范圍，保證通信技術(shù)的完美傳輸，為智能電網(wǎng)的完全覆蓋提供技術(shù)支持。

4 電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

4.1 綠色能源的利用

隨著環(huán)保意識(shí)的提升，人們逐漸意識(shí)到開采不可再生能源對(duì)環(huán)境的破壞作用，轉(zhuǎn)而尋求綠色、環(huán)保的可再生能源。利用傳統(tǒng)的輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理化改造，可以將可再生綠色能源作為發(fā)電的主要方式，然后將其傳送到輸電網(wǎng)絡(luò)。因此要求電力行業(yè)的相關(guān)專業(yè)人員，在開發(fā)新能源的同時(shí)，充分考慮電力并網(wǎng)的可能性。對(duì)電力通信技術(shù)的接口進(jìn)行改造和統(tǒng)一，可以保證新能源電力的順利運(yùn)行，借助新能源的智能電網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力傳輸、轉(zhuǎn)化與用電方面的智能管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的自動(dòng)化控制。合理設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)的接口，可以提升智能電網(wǎng)的適應(yīng)性。

4.2 配電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的重要組成就是配電網(wǎng)絡(luò)，智能電網(wǎng)的高效率、穩(wěn)定性與靈活性的實(shí)現(xiàn)正是借助配電網(wǎng)絡(luò)。在配電網(wǎng)絡(luò)中加入新型傳感技術(shù)與信息識(shí)別技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)供電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障，并做出自動(dòng)應(yīng)急處理。此外，在智能電網(wǎng)中充分運(yùn)用電力通信技術(shù)，可以增強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)的兼容性，優(yōu)化供電系統(tǒng)，使其具有多功能。

4.3 變電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

智能網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的轉(zhuǎn)化，因此用戶獲取電信號(hào)之前的最后一道環(huán)節(jié)就是變電網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)為實(shí)現(xiàn)控制電力信號(hào)的功能，往往配備了數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)施。數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)包含了信息、傳感與智能識(shí)別3個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)智能設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與信息系統(tǒng)的配合，向控制中心傳遞數(shù)據(jù)，同時(shí)接受來(lái)自控制中心的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

4.4 輸電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，如何在低功耗的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離、大容量電力的輸送，是智能電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。環(huán)保概念的提出，新型電力能源的出現(xiàn)，要求跨地區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，使其兼容可再生能源。因此，電力行業(yè)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的輸電能力與狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定傳輸。比如，在輸電線路中加入電力通信識(shí)別設(shè)備，可以監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行與終端使用等情況，然后為調(diào)整輸電線路提供參考依據(jù)。

4.5 促進(jìn)電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的改善建議

相關(guān)電力通信技術(shù)存在缺陷，導(dǎo)致智能電網(wǎng)出現(xiàn)漏洞，這種現(xiàn)象不容忽視，應(yīng)采取多種方式予以防范。比如，實(shí)時(shí)通信與雙向通信等技術(shù)存在許多不完善之處，導(dǎo)致智能電網(wǎng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)不能有效地記錄與存儲(chǔ)，而且同一信號(hào)無(wú)法被多設(shè)備同時(shí)接受等問(wèn)題，阻礙了智能電網(wǎng)的普及。電力通信技術(shù)急需標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化的體系，完善智能電網(wǎng)的應(yīng)用基礎(chǔ)。具體可通過(guò)下述舉措進(jìn)行改善。

（1）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有通信系統(tǒng)與新能源電力網(wǎng)絡(luò)的融合。隨著大眾文化水平的提高，環(huán)保成為一種趨勢(shì)，電力系統(tǒng)的清潔能源受到越來(lái)越多的關(guān)注。因此，可再生綠色能源勢(shì)必成為將來(lái)電力的主要來(lái)源，因此必須在控制廢物排放的同時(shí)，加強(qiáng)現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)的兼容性，努力找出一種共存模式，在響應(yīng)環(huán)?？谔?hào)的同時(shí)，促進(jìn)智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）擴(kuò)寬智能電網(wǎng)的資金來(lái)源。無(wú)論是發(fā)電企業(yè)，還是智能電網(wǎng)，都離不開資金的投入，在一定程度下，資金的投入決定了收益的產(chǎn)出。智能電網(wǎng)由于相對(duì)復(fù)雜程度，融資渠道可以進(jìn)行擴(kuò)展，充分利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，吸引資金的投入量，為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供資金支持。

（3）提升智能電網(wǎng)的安全性。智能電網(wǎng)中存在大量的數(shù)據(jù)，存在泄露的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，可以提升電網(wǎng)的抗攻擊能力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能電網(wǎng)是當(dāng)今電力系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)，努力提升其兼容性、安全性與環(huán)保性是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，更是發(fā)展的主要方向。