淺談電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

鐘鐵壽

摘 要：伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)建設(shè)也在逐漸進(jìn)步，其自動(dòng)化的發(fā)展方位與通信技術(shù)相互統(tǒng)一，電力通信技術(shù)于智能的電網(wǎng)當(dāng)中占據(jù)著主要的地位，智能化的水平也在逐漸增強(qiáng)。我國(guó)需促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)來(lái)進(jìn)一步發(fā)展電力事業(yè)，于電力事業(yè)的組建中發(fā)揮出智能電網(wǎng)最佳效果。

關(guān)鍵詞：電力通信；通信技術(shù)；智能電網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TH929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0082-02

1 前 言

最近幾年，我國(guó)現(xiàn)代化的科技水平不斷進(jìn)步，電力通信技術(shù)于人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活當(dāng)中被普遍運(yùn)用，智能電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力通信技術(shù)運(yùn)用的形式種類很多，這亦是智能電網(wǎng)發(fā)展的走向?，F(xiàn)階段，我國(guó)電網(wǎng)已充分運(yùn)用了移動(dòng)無(wú)線、光纖等通信的技術(shù)，電網(wǎng)智能化的程度已逐漸在加快。與此同時(shí)，智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)張，務(wù)必對(duì)電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用加大研究力度，才可達(dá)到未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的需求，加快電力業(yè)的發(fā)展速度，保證合理的應(yīng)用智能電網(wǎng)。

2 電力通信和智能電網(wǎng)簡(jiǎn)介

2.1 電力通信

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，其不可缺少的組成部分就是電力通信，在電力的全過(guò)程中貫穿，用電、配電、發(fā)電、送電。電力通信的服務(wù)在電力多方面存在，輸電自動(dòng)化的控制、電力商業(yè)化的運(yùn)營(yíng)等，因電力發(fā)電的過(guò)程較復(fù)雜，步驟較繁瑣，務(wù)必強(qiáng)化相關(guān)人員在電力通信方面統(tǒng)一化的管理。配電網(wǎng)絡(luò)和電力通信二者之間的共同點(diǎn)較多，具有相同載體與服務(wù)的對(duì)象，電力通信在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中已成為關(guān)鍵性的標(biāo)志，可促使電力走向“智能化、現(xiàn)代化、商業(yè)化”額的道路。電力通信得技術(shù)存在的類型較多，如光線通信、電力智能設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，其特點(diǎn)各異，發(fā)揮作用不同，需按照電網(wǎng)運(yùn)行的情況，對(duì)其優(yōu)化應(yīng)用，電力通信的傳輸方式不單一，如光纖通信與無(wú)線通信等，各類通信的形式共存，互相作用。其核心傳輸?shù)男问浇Y(jié)構(gòu)如圖1。

2.2 智能電網(wǎng)

開(kāi)發(fā)新型信息技術(shù)與電網(wǎng)控制、管理是智能電網(wǎng)關(guān)鍵的目的，還需合理整合此類相關(guān)技術(shù)，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)由發(fā)電至用電過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化更為有利，保證電力生產(chǎn)及輸送的經(jīng)濟(jì)性與安全性，其是用電力系統(tǒng)當(dāng)中的變電、發(fā)電、用電及送電等信息及相關(guān)的環(huán)節(jié)當(dāng)作研究的對(duì)象（如圖2）?，F(xiàn)階段，電力企業(yè)關(guān)鍵追求的目標(biāo)就是智能電網(wǎng)，選擇各類方法與手段把先進(jìn)的技術(shù)與務(wù)類業(yè)務(wù)互相貫串，進(jìn)而取得最大化效益。在智能電網(wǎng)當(dāng)中最關(guān)鍵的要求及前提就是安全性，對(duì)其硬件與軟件等因素均需及時(shí)、迅速做出相關(guān)反應(yīng)，進(jìn)而使電網(wǎng)系統(tǒng)平衡有所保障。

3 電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用

伴隨智能電網(wǎng)的時(shí)代到來(lái)，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)程度逐步增大，在智能電網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中與諸多施工技術(shù)有所關(guān)聯(lián)，為了穩(wěn)定、安全的實(shí)施電力經(jīng)營(yíng)的管理活動(dòng)，務(wù)必對(duì)電力通信技術(shù)的應(yīng)用加以強(qiáng)化。

3.1 配電網(wǎng)方面

在我國(guó)電力行業(yè)現(xiàn)有的智能電網(wǎng)當(dāng)中，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成主要包括配電網(wǎng)，運(yùn)行時(shí)具備高效性、靈活性及可靠性等特點(diǎn)，相關(guān)的電力單位為達(dá)到儲(chǔ)能電源的高滲透性等應(yīng)用的要求，整體配電網(wǎng)絡(luò)所存在的問(wèn)題等需采取電力通信技術(shù)對(duì)其及時(shí)發(fā)現(xiàn)，還可促使智能電網(wǎng)對(duì)配電的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、集成及兼容，保證整體配電網(wǎng)絡(luò)于運(yùn)行時(shí)控制的效率和故障的處理能達(dá)到企業(yè)運(yùn)行的要求，此與我國(guó)的電力行業(yè)是否于新時(shí)期可有效完成可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)有直接關(guān)系。

3.2 新能源方面

自然界中的能源包含可以再生與不可以再生的能源。針對(duì)智能電網(wǎng)來(lái)講，其是需取消利用不可再生的能源，其發(fā)展目的是滿足用可以再生的能源來(lái)代替不可以再生的能源，這就需對(duì)怎樣控制和接入新能源仔細(xì)研究，促使新能源可順利的并網(wǎng)。所以，相關(guān)人員于新能源的領(lǐng)域，務(wù)必按照并網(wǎng)的要求，來(lái)科學(xué)合理擬定出電力通信標(biāo)準(zhǔn)的接口。在接進(jìn)新能源以后，需使電力的通信系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)電能功率、電壓及質(zhì)量。在新能源發(fā)電的方面，電力的通信系統(tǒng)應(yīng)對(duì)其停止、啟動(dòng)和控制功率等做有效管理，最后可形成智能電網(wǎng)新能源管理的系統(tǒng)（如圖3）。

3.3 變電站方面

智能電網(wǎng)的建設(shè)，不可缺乏智能的變電站建設(shè)設(shè)施，其屬于智能電網(wǎng)物理的基礎(chǔ)，給智能電網(wǎng)來(lái)提供數(shù)據(jù)監(jiān)控與控制對(duì)象等配置，在智能電網(wǎng)全過(guò)程建設(shè)當(dāng)中所貫通。發(fā)展電力事業(yè)，務(wù)必對(duì)智能的變電站加大建設(shè)力度，采取先進(jìn)的智能、信息、控制及傳感等技術(shù)，用智能化一層設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)化二層設(shè)備及規(guī)范化信息平臺(tái)當(dāng)作基礎(chǔ)，對(duì)變電站進(jìn)行全景實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能調(diào)節(jié)、自動(dòng)的運(yùn)行控制等，進(jìn)而保證變電安全、穩(wěn)定及自動(dòng)化。

3.4 輸電線路方面

現(xiàn)階段，我國(guó)電力單位所選擇的智能電網(wǎng)，針對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)來(lái)講可使電力實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離、超大容量的輸送，并可保證輸電網(wǎng)絡(luò)于電力輸送過(guò)程中消耗較低的電力，而且于整體智能電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行當(dāng)中選擇可以再生的能源，能達(dá)到在輸電網(wǎng)絡(luò)的跨區(qū)域送電當(dāng)中優(yōu)化相關(guān)配置等作用。電力通信技術(shù)是電力單位在智能的輸電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中利用的主要技術(shù)，對(duì)整體智能輸電網(wǎng)絡(luò)完成監(jiān)控狀態(tài)和輸送能力等相關(guān)信息的回饋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于整體智能輸電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況和線路狀態(tài)及基礎(chǔ)的終端實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控，且可能借其自動(dòng)收集監(jiān)控的信息來(lái)作統(tǒng)一分析和處理，為電力單位對(duì)一些地區(qū)未來(lái)用電的需求做出正確判斷而提供一定的幫助。

3.5 安全方面

伴隨智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)度不斷加快，信息流、電力流等的融合趨勢(shì)逐漸呈現(xiàn)出來(lái)，受智能化的影響，人們對(duì)電網(wǎng)信息安全越來(lái)越重視，這也對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全造成影響，與智能電網(wǎng)穩(wěn)步的推進(jìn)有密切關(guān)系?，F(xiàn)階段，信息安全關(guān)鍵傳輸?shù)钠脚_(tái)就是電力通信，所以還需對(duì)電網(wǎng)、用戶的雙向互動(dòng)及設(shè)備數(shù)據(jù)等可靠性加以重視。

4 電力通信技術(shù)于智能電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用價(jià)值

4.1 建立快速雙向的信息通信系統(tǒng)

電力通信技術(shù)于智能電網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)用的前提是組合綜合、雙向、實(shí)時(shí)、高效的電力通信系統(tǒng)。電力通信技術(shù)在智能化電網(wǎng)的運(yùn)行中，通信系統(tǒng)和電網(wǎng)還需深入到每家每戶，經(jīng)此方式來(lái)達(dá)到智能電網(wǎng)主要的目標(biāo)，可確保智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電力及動(dòng)態(tài)信息實(shí)時(shí)的交互，在供電的過(guò)程當(dāng)中有效提高電網(wǎng)的安全性和可靠性，增強(qiáng)電力資源利用率，能有效推進(jìn)電網(wǎng)防御外部攻擊能力，提高智能電網(wǎng)利用的價(jià)值。高速雙向的信息通信系統(tǒng)能對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自主監(jiān)測(cè)有所幫助，同時(shí)也可完成自主準(zhǔn)確的校正，及時(shí)完善智能電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的不足，有效提升工作的效率。

4.2 實(shí)現(xiàn)一次和二次設(shè)備間的統(tǒng)一

在傳統(tǒng)變電站當(dāng)中，二次的設(shè)備通常具有測(cè)量、控制、計(jì)量及保護(hù)等功能，大部分均布置分散，處在獨(dú)立的運(yùn)作狀態(tài)，一般是依靠光纖或電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)一次與二次設(shè)備間的連接。經(jīng)在變電站當(dāng)中應(yīng)用電力通信技術(shù)，智能化電網(wǎng)對(duì)一次和二次設(shè)備間有效的連接高度重視，伴隨科技的發(fā)展與進(jìn)步，未來(lái)變電站實(shí)現(xiàn)智能化后，其一次與二次設(shè)備將不會(huì)再出現(xiàn)明顯的差異，兩者能有效結(jié)合，構(gòu)成智能化電氣設(shè)備，達(dá)到智能化變電站的發(fā)展需求。

4.3 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制與測(cè)量技術(shù)

在電網(wǎng)運(yùn)行中，參數(shù)實(shí)際測(cè)量的過(guò)程非常關(guān)鍵，使用參數(shù)測(cè)量的技術(shù)可于一定的時(shí)間內(nèi)獲得大量多樣的數(shù)據(jù)，且及時(shí)將獲得的數(shù)據(jù)資料變成數(shù)據(jù)信息，提供給智能電網(wǎng)可靠的信息資源，促使其于不同方面具有不同作用。比如經(jīng)采集到的信息數(shù)據(jù)綜合評(píng)估客服、營(yíng)銷、電能量等系統(tǒng)，分析電力通信技術(shù)對(duì)智能化電網(wǎng)運(yùn)行完整性和設(shè)備安全狀況的影響，對(duì)相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)及時(shí)讀取，防止出現(xiàn)竊電情況，緩沖電網(wǎng)阻塞的現(xiàn)象，強(qiáng)化用戶和智能電網(wǎng)間的溝通。在電力單位中，專業(yè)參數(shù)測(cè)量的技術(shù)可有效維護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，并及時(shí)協(xié)助相關(guān)人員獲取相關(guān)的信息，方便電力單位第一時(shí)間作出正確決策。

4.4 實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)快速的分析處理

電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行可造成多種復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)，然而在信息技術(shù)處理中有多種信息數(shù)據(jù)處理的方式，對(duì)此類數(shù)據(jù)描述與電網(wǎng)安全運(yùn)行有關(guān)系，所以快速、準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)特別重要。因此電力單位應(yīng)及時(shí)創(chuàng)建電力通信技術(shù)大數(shù)據(jù)中心，集中式的管理采集到的數(shù)據(jù)，達(dá)到快速的分析處理數(shù)據(jù)的目的。同時(shí)于此過(guò)程當(dāng)中達(dá)到數(shù)據(jù)的運(yùn)用和再開(kāi)發(fā)，對(duì)大部分單位內(nèi)部運(yùn)用系統(tǒng)來(lái)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)而有所幫助。在電網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中，時(shí)常需相關(guān)人員作出秒級(jí)狀態(tài)評(píng)估和應(yīng)急分析，但在遇此緊急情況時(shí)相關(guān)人員無(wú)法及時(shí)作出正確反應(yīng)，應(yīng)用電力通信技術(shù)能夠幫助相關(guān)人員有效解決這一難題。

5 結(jié)束語(yǔ)

建設(shè)智能電網(wǎng)的前提就是電力通信技術(shù)，其可以保證智能電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、快速的運(yùn)作，在很大程度上會(huì)影響到建設(shè)智能電網(wǎng)的成功與否，還可能會(huì)對(duì)我國(guó)的電力事業(yè)進(jìn)步造成一定的影響。所以，相關(guān)的政府部門務(wù)必對(duì)電力通信的行業(yè)加以重視，建立智能電網(wǎng)的系統(tǒng)，引進(jìn)先進(jìn)新型電力通信技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到智能電網(wǎng)發(fā)展的需求。

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收稿日期：2018-6-22