電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，新生的龐大經(jīng)濟(jì)體對(duì)電網(wǎng)的要求也越來(lái)越高。在如此龐大的供電網(wǎng)絡(luò)中必須引進(jìn)智能技術(shù)，才能夠滿足電力管理的龐大缺口。電網(wǎng)智能化依靠的基礎(chǔ)是穩(wěn)定高效且強(qiáng)有力的電力通信技術(shù)，電力通信技術(shù)的好壞直接決定了智能電網(wǎng)運(yùn)行的最終效果。

關(guān)鍵詞：電力通信；智能電網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TM76；TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）04-0078-02

Abstract：With the continuous development of China’s economy，the demand of the new large economy is higher and higher. In such a huge power supply network，intelligent technology must be introduced to meet the huge gap in power management. The basis of the intelligent power grid is the stable and efficient and powerful power communication technology. The quality of the power communication technology directly determines the final quality effect of the smart grid operation.

Keywords：electric power communication；intelligence grid

0 引 言

電力通信技術(shù)是電力網(wǎng)絡(luò)的指揮者和調(diào)度者，如果沒(méi)有電力通信網(wǎng)絡(luò)的支持，電網(wǎng)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信、實(shí)時(shí)遙感、實(shí)時(shí)信息反饋和實(shí)時(shí)指令的執(zhí)行。電力通信網(wǎng)絡(luò)和電網(wǎng)之間是互相依存的關(guān)系，二者缺一不可。

1 電力通信技術(shù)與智能電網(wǎng)的關(guān)系

在如今電力網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化的大背景下，電網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)和輸送過(guò)程中的高效性、經(jīng)濟(jì)性和安全性成為了電力通信技術(shù)的重點(diǎn)。因?yàn)殡娏νㄐ藕椭悄茈娋W(wǎng)的最終服務(wù)對(duì)象都是電力使用者，二者具有相似的物理結(jié)構(gòu)，所以在技術(shù)上有相似之處，但又有不同之處。智能電網(wǎng)的建設(shè)，能夠?qū)㈦娏ιa(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)智能升級(jí)，使電力管理和運(yùn)輸過(guò)程更加高效、安全。同時(shí)，因?yàn)闇p少了人力的投入，大大節(jié)省了人力成本，也保障了工人的安全。

2 電力通信在智能電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 電力通信系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1.1 電力數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)—EMS（能量管理系統(tǒng)）

電力通信系統(tǒng)中每一分鐘都會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)流，需要使用一個(gè)有序高效的數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)來(lái)收集處理這些信息。而EMS通信系統(tǒng)就是處理和收集這些龐大信息流的有效通訊系統(tǒng)。EMS系統(tǒng)會(huì)將電力網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的大部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理和分類，通過(guò)電力數(shù)據(jù)的重要性和緊要級(jí)別進(jìn)行劃分，決定哪些數(shù)據(jù)需要上傳到指揮端，哪些數(shù)據(jù)不需要上傳。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，緊急數(shù)據(jù)會(huì)被EMS系統(tǒng)優(yōu)先傳送。EMS系統(tǒng)中鏈接有不同的數(shù)據(jù)接入端口，不同的傳輸端口的傳輸速度，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型都不同。通過(guò)將不同數(shù)據(jù)劃分入不同的端口中進(jìn)行傳輸，能夠有序、高效、明了地對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)流進(jìn)行高效的運(yùn)輸，其中，即時(shí)通訊一般作為緊急數(shù)據(jù)或重要數(shù)據(jù)的傳輸端口。

2.1.2 信息系統(tǒng)—SIS（安全儀表系統(tǒng)）

SIS信息系統(tǒng)是以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能技術(shù)和先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合后編制成的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過(guò)國(guó)家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，將國(guó)家電力運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和電力網(wǎng)絡(luò)具體情況向社會(huì)公開(kāi)。因?yàn)镾IS系統(tǒng)使用了自動(dòng)化技術(shù)，所以SIS也是即時(shí)信息系統(tǒng)中的一種。

2.1.3 電力通信系統(tǒng)之電能計(jì)量系統(tǒng)

電能計(jì)量在電力網(wǎng)絡(luò)中的作用不容小覷，因?yàn)槲覈?guó)對(duì)電力的需求有著明顯的不規(guī)則性，所以在智能電網(wǎng)中，對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)的要求變得更加嚴(yán)格。為了能夠確保電能計(jì)量系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確運(yùn)行，就必須用到電力通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電能計(jì)量系統(tǒng)，在電力通信系統(tǒng)的指揮下，除了進(jìn)行傳統(tǒng)的常規(guī)測(cè)量外，還需要進(jìn)行分段計(jì)量和累計(jì)計(jì)量和雙向計(jì)量。這些功能都需要依賴電力通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集傳輸，終端的預(yù)處理等功能來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步升級(jí)。

2.2 電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷地加強(qiáng)，新能源技術(shù)開(kāi)始慢慢進(jìn)入人們的生活。由于傳統(tǒng)的火力發(fā)電屬于高污染、不可再生的電力產(chǎn)生方式，當(dāng)今的發(fā)電方式已經(jīng)開(kāi)始傾向于傳統(tǒng)+新能源相結(jié)合的產(chǎn)能方式。由于不可再生能源對(duì)于環(huán)境的傷害比較大，在電力來(lái)源選擇的過(guò)程中，應(yīng)該優(yōu)先選擇由新能源發(fā)電的產(chǎn)能方式。這就要求智能電網(wǎng)在電力來(lái)源的選擇中優(yōu)先選擇新能源母線負(fù)載線路，對(duì)負(fù)載過(guò)程中的電壓、功率、質(zhì)量等等分配進(jìn)行優(yōu)先合理分配，通過(guò)合理分配，進(jìn)一步優(yōu)先使用新能源產(chǎn)能，減少對(duì)環(huán)境的污染和傷害。智能電網(wǎng)的停啟、遙控調(diào)度工作都需要電力通信網(wǎng)絡(luò)的支持。通過(guò)電力通信網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂平K端，再由控制終端決定電力分配的方式和優(yōu)先權(quán)。

2.3 電力通信技術(shù)在輸電領(lǐng)域的運(yùn)用

電力輸送一直都是電力使用過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，除了在用戶端被消耗掉之外，在輸送的過(guò)程中消耗的電能也是非?？捎^的。隨著我國(guó)的電力網(wǎng)絡(luò)變得越來(lái)越龐大，通過(guò)智能技術(shù)減少電力輸送過(guò)程的損耗也是一項(xiàng)非常緊要的工作。

智能網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要在電力通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，通過(guò)電力通信系統(tǒng)，將輸電線路中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集后傳遞給控制終端，終端對(duì)數(shù)據(jù)和情況進(jìn)行整體判斷后，再?zèng)Q定配電的輸送方式，輸電計(jì)劃等。通過(guò)對(duì)電路狀態(tài)、負(fù)荷狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)分析再進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配。這種統(tǒng)一的調(diào)配方式，能夠大大提高輸電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性，還大大減少了輸電過(guò)程中的電能損失。

2.4 電力通信技術(shù)在變電領(lǐng)域的應(yīng)用

變電系統(tǒng)在智能電力網(wǎng)絡(luò)中起著至關(guān)重要的作用，通過(guò)智能變電所的建立，能夠給智能電網(wǎng)在數(shù)據(jù)上起到設(shè)備層的支持。該系統(tǒng)可以通過(guò)將變電所中所產(chǎn)生的電壓、電流、功率、質(zhì)量等數(shù)據(jù)的采集，借以電力通信技術(shù)傳輸?shù)浇K端，為智能電網(wǎng)的建立起到底層數(shù)據(jù)的收集處理作用。

變電所在電力通信技術(shù)的支持下，應(yīng)該向一次、二次信息技術(shù)開(kāi)發(fā)，向傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)、現(xiàn)代化人工智能技術(shù)的方向靠攏。最終實(shí)現(xiàn)全景實(shí)時(shí)的自動(dòng)化檢測(cè)、自動(dòng)化運(yùn)行、自動(dòng)化故障修復(fù)的目標(biāo)。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)在智能變電站中的應(yīng)用，使變電調(diào)節(jié)過(guò)程變得更加安全、穩(wěn)定高效、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。

2.5 電力通信技術(shù)在配電領(lǐng)域的運(yùn)用

配電網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)智能電力網(wǎng)絡(luò)的最后階段，這個(gè)階段的穩(wěn)定性和質(zhì)量直接決定著用戶對(duì)電力業(yè)務(wù)質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)。但是由于我國(guó)用電基數(shù)龐大，配電網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度和地域范圍也是非常驚人的，只要有人住的地方，都需要考慮到配電網(wǎng)絡(luò)。如此龐大的配電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的不僅僅是安裝上的困難，在日后的維護(hù)和管理工作中，所耗費(fèi)的人力物力也是非常龐大的。

通過(guò)電力通信技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用，能夠高效、及時(shí)、自動(dòng)化地收集配電網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的多段數(shù)據(jù)流，通過(guò)終端的處理，能夠自動(dòng)化、高效、準(zhǔn)確地確定配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)、故障存在位置、配電計(jì)劃等內(nèi)容。大大節(jié)省了配電過(guò)程中涉及到的人力物力財(cái)力，還增加了配電網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性和高效性。

3 電力通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用改善建議

3.1 電力通信網(wǎng)絡(luò)需要增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

電力通信技術(shù)能夠讓智能網(wǎng)絡(luò)向更高效、更便捷、更經(jīng)濟(jì)的方向轉(zhuǎn)變，但是由于電力網(wǎng)絡(luò)分布的范圍較大，導(dǎo)致預(yù)防網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力較弱。同時(shí)，因?yàn)殡娏νㄐ偶夹g(shù)中的信道編碼技術(shù)較為落后，想要破解電力通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)并不困難，一旦電力通信網(wǎng)絡(luò)遇到惡意攻擊，就易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)癱瘓等情況。

為了確保用戶用電的穩(wěn)定性和安全性，供電企業(yè)應(yīng)該在輸電、發(fā)電、配電等環(huán)節(jié)進(jìn)行電力通信網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備升級(jí)，對(duì)電力線的載波通信信道編碼技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在增強(qiáng)電力通信技術(shù)的穩(wěn)定性的同時(shí)，也要對(duì)電力通信技術(shù)的抗攻擊性進(jìn)行完善。

3.2 完善電力通信技術(shù)故障處理措施

電力通信系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)的采集往往只是采用單次制、單方向的數(shù)據(jù)傳輸方式。這種單方向的數(shù)據(jù)傳輸方式，一旦出現(xiàn)通信故障，容易造成數(shù)據(jù)異常，數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。

供電企業(yè)應(yīng)該在日常便做好數(shù)據(jù)收集備份系統(tǒng)，確保在通信系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在。企業(yè)對(duì)日常數(shù)據(jù)收集的線損數(shù)據(jù)應(yīng)該有一定的糾正能力，對(duì)電力通信資源能夠進(jìn)行合理的調(diào)配，建立科學(xué)高效的客戶反饋機(jī)制，這樣才能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的進(jìn)一步深造提供可能。

4 結(jié) 論

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的要求下，智能電網(wǎng)通過(guò)電力通信系統(tǒng)不斷進(jìn)行完善和改進(jìn)，已經(jīng)成為了供電企業(yè)必須重視的一個(gè)方面。通過(guò)智能電網(wǎng)的建立，可以為電力業(yè)務(wù)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、配電的過(guò)程中發(fā)揮更加高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的作用。

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作者簡(jiǎn)介：黃凌鋒（1977.04-），男，仫佬族，廣西羅城人，電力通信高級(jí)作業(yè)員，助工。研究方向：電力通信技術(shù)。