智能配電網(wǎng)中通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展和進步，智能配電網(wǎng)正朝著更高水平的智能化方向發(fā)展。在智能配電網(wǎng)中，通信傳輸技術(shù)起到了關(guān)鍵的作用，它不僅保障了智能配電網(wǎng)信息的安全、及時和可靠傳輸，還支持了許多其他重要功能的實施。因此，選擇適合的通信傳輸技術(shù)對于智能配電網(wǎng)的發(fā)展和整個供電系統(tǒng)的運行至關(guān)重要。本文對智能配電網(wǎng)中通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用進行了一系列的分析。

關(guān)鍵字：智能配電網(wǎng)；通信傳輸技術(shù)；應(yīng)用

一、引言

電力通信傳輸技術(shù)的發(fā)展對智能配電網(wǎng)的作用越來越重要。它不僅推動著智能電網(wǎng)的進步，也促進了整個電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此必須重視智能配電網(wǎng)中通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用。

本文將介紹目前常用的智能配電網(wǎng)通信傳輸技術(shù)，并從光纖通信、無線通信、電力線載波通信和復(fù)合通信技術(shù)等方面分析它們在智能配電網(wǎng)中的運用。

二、智能配電網(wǎng)和通信技術(shù)概述

智能配電網(wǎng)是將電力技術(shù)、信息化技術(shù)和智能化技術(shù)運用到自動化的電力系統(tǒng)管理中，以提高電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，從而提升電力系統(tǒng)的運行保障。在輸電和發(fā)電過程中，電力系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)和信息，通過進一步分析和整理這些數(shù)據(jù)和信息，可以實現(xiàn)智能化的管理。

智能配電網(wǎng)不僅僅是某個單一系統(tǒng)，而是綜合了多個方面的系統(tǒng)，包括對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息的收集、整理和處理，進一步提升電力系統(tǒng)的運行效率。在智能配電網(wǎng)中，通信傳輸技術(shù)起著關(guān)鍵的作用，它是實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息交換的基礎(chǔ)和核心。通信傳輸技術(shù)的主要目標是精確傳遞主站的主控指令到數(shù)量眾多的遠程終端用戶設(shè)備，并將遠程終端設(shè)備傳回的數(shù)據(jù)信號集中到主控核心，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，通信傳輸技術(shù)對智能配電網(wǎng)影響重大，如果沒有通信傳輸技術(shù)，智能配電網(wǎng)就無法進行有效地管理，也無法保證電力系統(tǒng)的安全運行。

隨著科技的不斷進步，通信傳輸技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，出現(xiàn)了許多新型的通信傳輸技術(shù)。因此，在選擇通信方式時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境特點和應(yīng)用場景，選擇適合的通信傳輸技術(shù)，以最大限度地發(fā)揮其在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。

三、智能配電網(wǎng)通信需求

智能配電網(wǎng)具有互動化、自動化以及信息化等特點。因此，在將通信傳輸技術(shù)應(yīng)用在智能配電網(wǎng)時，其通信需求主要包括以下四個方面：

首先，通信傳輸技術(shù)需要滿足快速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸速度。智能配電網(wǎng)需要實時監(jiān)控和檢測電網(wǎng)的運行狀態(tài)，同時還需要快速傳輸和處理大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此，必須選擇具有高速和穩(wěn)定特點的通信傳輸技術(shù)來滿足這一需求。

其次，通信傳輸技術(shù)需要具備兼容性。智能配電網(wǎng)涉及各方面的設(shè)備系統(tǒng)，因此通信傳輸設(shè)備需要能夠兼容各種不同的通信協(xié)議和技術(shù)標準，以實現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

第三，通信傳輸技術(shù)必須具備安全性。智能配電網(wǎng)涉及整個電力系統(tǒng)的運行和管控，對于安全性的要求非常高。因此，通信網(wǎng)絡(luò)需要具備較高的安全性，能夠抵御各種安全威脅，保障智能配電網(wǎng)的安全運行。

最后，通信傳輸技術(shù)還需滿足擴展性的需求。智能配電網(wǎng)是一個不斷發(fā)展和擴展的系統(tǒng)，因此通信網(wǎng)絡(luò)需要具備良好的擴展性和靈活性，以適應(yīng)未來可能出現(xiàn)的變化和需求。

只有這樣，才能確保通信傳輸技術(shù)能夠持續(xù)支持智能配電網(wǎng)的發(fā)展和優(yōu)化。

四、現(xiàn)有通信傳輸技術(shù)比較分析

目前，智能配電網(wǎng)中常見的通信傳輸技術(shù)主要包括無線通信、光纖通信和電力線載波通信等。這些技術(shù)在特點、優(yōu)劣勢和適用場景上存在差異。光纖通信是一種使用光纖作為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)。它具有高速、高帶寬和穩(wěn)定性好的特點，適用于需要高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?。但光纖通信的鋪設(shè)成本相對較高，對環(huán)境變化比較敏感，適用于固定線路的長距離傳輸。無線通信是一種使用無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。它的特點是靈活性強，可以在任何覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)通信，適用于需要移動性和便攜性的設(shè)備和應(yīng)用。然而，無線通信的帶寬相對有限，易受到干擾和限制，對數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高的場合不太適用。

電力線載波通信是一種利用電力線作為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)。它的特點是成本較低，不需要額外的線路，可以利用已有的電力線進行傳輸。適用于不需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?。然而，電力線載波通信的傳輸速率較低，易受到信號衰減和噪聲干擾的影響。

五、智能配電網(wǎng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

智能配電網(wǎng)中的光纖通信技術(shù)應(yīng)用廣泛。光纖網(wǎng)絡(luò)主要用于傳輸電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)、管理信息等，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。相比傳統(tǒng)的電力線載波通信，光纖通信具有更大的帶寬和更遠的傳輸距離，滿足電力系統(tǒng)多種通信需求。

首先，光纖網(wǎng)絡(luò)連接調(diào)度中心、變電站和配電房，實現(xiàn)電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。此外，光纖網(wǎng)絡(luò)也實現(xiàn)保護裝置、控制裝置之間的信息交互，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保護與控制智能配電網(wǎng)中的信息交互[1]。

其次，光纖網(wǎng)絡(luò)連接電力市場交易系統(tǒng)的各個交易中心和參與者，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸和交易協(xié)同，提高電力市場交易系統(tǒng)的管理工作。光纖通信技術(shù)還可以實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化控制和監(jiān)測，提高電力系統(tǒng)運行效率和安全性。同時，利用光纖通信技術(shù)還能實現(xiàn)智能電表的遠程抄表和數(shù)據(jù)傳輸，提高抄表效率和準確性，避免傳統(tǒng)抄表方式的弊端。

最后，光纖通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中也應(yīng)用于新能源的接入和調(diào)度，提高新能源的利用效率。

總之，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用能夠提高智能配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、穩(wěn)定性和效率，推動智能配電網(wǎng)的發(fā)展。在實際應(yīng)用中，需根據(jù)具體需求選擇合適的通信傳輸技術(shù)。

六、智能配電網(wǎng)中無線通信技術(shù)應(yīng)用

無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中具有廣泛的應(yīng)用前景，可以彌補傳統(tǒng)通信方式的不足，提高智能配電網(wǎng)的運行效率和可靠性。隨著技術(shù)的發(fā)展和進步，無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中有著更多的機會和潛力。

首先，無線通信技術(shù)可以用于移動設(shè)備通信。通過無線信號的連接，移動設(shè)備可以實時傳輸和處理電力系統(tǒng)現(xiàn)場作業(yè)、巡檢等數(shù)據(jù)，提高現(xiàn)場作業(yè)效率。

其次，無線通信技術(shù)在遠程監(jiān)控與診斷方面具有重要作用。智能配電網(wǎng)中的智能傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)通過無線信號連接，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和故障診斷。及時獲取實時數(shù)據(jù)并檢測潛在的故障，有助于快速采取措施修復(fù)問題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)

定性。

第三，無線通信技術(shù)在應(yīng)急通信方面也發(fā)揮重要的作用。當電力系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)事件或自然災(zāi)害時，通過建立臨時無線通信網(wǎng)絡(luò)，可以及時通知相關(guān)人員進行解決，保障電力系統(tǒng)的正常運行。這種靈活性和快捷性是無線通信技術(shù)在應(yīng)急通信方面的優(yōu)勢。同時，3G技術(shù)作為一種成熟的無線通信技術(shù)，可以應(yīng)用于智能配電網(wǎng)中實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)采集、配電自動化和遠程監(jiān)控等應(yīng)用，提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性[2]。

第四，無線局域網(wǎng)技術(shù)可以用于構(gòu)建電力系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸和實時監(jiān)控。LMDS技術(shù)可用于智能配電網(wǎng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸和實時監(jiān)控，并為特定范圍內(nèi)的用戶提供數(shù)據(jù)、語音和視頻服務(wù)。WiMax技術(shù)作為一種高速、遠距離的無線通信技術(shù)，可以提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入，應(yīng)用于智能配電網(wǎng)中可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和電力調(diào)度等應(yīng)用，提高電力系統(tǒng)的可靠性和效率。

WMN技術(shù)作為一種新興的無線通信技術(shù)，具有高速、穩(wěn)定和安全等優(yōu)點，也可用于智能配電網(wǎng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控和電力調(diào)度等應(yīng)用，提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性。

七、智能配電網(wǎng)中電力線載波通信技術(shù)應(yīng)用

電力線載波通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。不同于其他無線技術(shù)，它不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線便能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并具有更高的傳輸速率和更低的成本。然而，該技術(shù)也存在一些限制和缺點。例如，由于配電變壓器的阻隔作用，電力線載波通信只適用于單個配電變壓器區(qū)域。此外，電力線本身的脈沖干擾問題也會影響通信質(zhì)量。因此，在應(yīng)用電力線載波通信技術(shù)時，需要根據(jù)具體情況選擇適合的應(yīng)用方式，以推動智能配電網(wǎng)的發(fā)展。

遠程集中抄表系統(tǒng)是電力線載波通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中最成功的應(yīng)用之一。通過電力線載波通信技術(shù)，電能表數(shù)據(jù)可以通過電力線集中采集并上傳至數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)遠程抄表和計費管理。

具體來說，電力線載波通信技術(shù)將電表、水表、煤氣表等與主管系統(tǒng)的中心站計算機連接起來，利用公共電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及中低壓配電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，自動地完成用戶表數(shù)據(jù)的抄讀，便于進行數(shù)據(jù)檢索、分析和監(jiān)測用戶的用電、用水、用煤情況，同時實現(xiàn)計費、收費等管理工作。

此外，在集中式居民區(qū)、廠礦企業(yè)、醫(yī)院等場所，也可以利用電力線載波通信技術(shù)。過電力線作為傳輸介質(zhì)，可以在這些區(qū)域內(nèi)構(gòu)建電力線網(wǎng)，實現(xiàn)小區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)化控制，而無需額外的投入[3]。

比如，在醫(yī)院或家庭中建立醫(yī)療監(jiān)控網(wǎng)，可以實現(xiàn)重癥監(jiān)護等功能。最后，電力線載波通信技術(shù)還可以用于電力需求側(cè)管理。通過在智能家電、電動汽車等設(shè)備中嵌入電力線載波通信模塊，實現(xiàn)與電力公司的信息交互，遠程監(jiān)控和調(diào)節(jié)用戶用電行為，以實現(xiàn)電力需求側(cè)的調(diào)度和控制。

八、智能配電網(wǎng)中復(fù)合通信技術(shù)應(yīng)用

為了滿足智能配電網(wǎng)的多樣化需求，常常采用復(fù)合通信技術(shù)，即將多種通信技術(shù)進行組合應(yīng)用。例如，可以結(jié)合光纖通信和無線通信，或者結(jié)合光纖通信和電力線載波通信，以實現(xiàn)優(yōu)勢互補和最佳通信效果。復(fù)合通信技術(shù)的應(yīng)用對于提高智能配電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和靈活性非常重要。復(fù)合通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中非常廣泛，并且具有重要意義。常見的復(fù)合通信技術(shù)有以下幾種：

首先是電力線通信和無線通信的結(jié)合。電力線載波通信技術(shù)可以使用電力線作為傳輸介質(zhì)，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和實時監(jiān)控。然而，它的覆蓋范圍有限。因此，無線通信技術(shù)可以彌補這一不足，通過無線信號擴大通信范圍，提高通信的可靠性和效率。

其次是窄帶通信和寬帶通信的結(jié)合。在智能配電網(wǎng)中，窄帶通信技術(shù)適用于低速數(shù)據(jù)傳輸場景，如遠程抄表和狀態(tài)監(jiān)測。它具有低功耗、低成本和高可靠性等優(yōu)點。而寬帶通信技術(shù)則適用于高速數(shù)據(jù)傳輸場景，如大數(shù)據(jù)量傳輸和視頻監(jiān)控。將窄帶和寬帶通信技術(shù)結(jié)合運用，可以更好地滿足智能配電網(wǎng)中不同數(shù)據(jù)傳輸需求。最后是公網(wǎng)通信和專網(wǎng)通信的結(jié)合。公網(wǎng)通信技術(shù)利用公共通信網(wǎng)絡(luò)如互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)廣泛覆蓋和數(shù)據(jù)共享。而專網(wǎng)通信技術(shù)通過專有網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。將公網(wǎng)和專網(wǎng)相結(jié)合，可以在保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性和安全性的同時，實現(xiàn)廣泛覆蓋和數(shù)據(jù)共享。

總結(jié)來說，復(fù)合通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。通過將不同的通信技術(shù)結(jié)合運用，可以彌補單一通信技術(shù)的不足，提高通信的可靠性和效率，推進智能配電網(wǎng)的發(fā)展。

九、結(jié)束語

智能配電網(wǎng)作為我國電力發(fā)展的主要方向，在建設(shè)和發(fā)展過程中涵蓋了各個學科和領(lǐng)域。隨著智能配電網(wǎng)的不斷進步，通信傳輸技術(shù)作為一項重要的技術(shù)對其發(fā)展起到了重要的支持作用，使其變得更加專業(yè)和科學。因此，在建設(shè)智能配電網(wǎng)的過程中，相關(guān)工作人員需要根據(jù)實際需求和應(yīng)用場景選擇合適的通信傳輸技術(shù)，這對我國電力行業(yè)的進一步發(fā)展具有重要意義。

作者單位：汪德壽 中電科普天科技股份有限公司

參考文獻

[1]鹿優(yōu)，徐偉.無線通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].山東電力高等?？茖W校學報， 2019，22（01）：16-20.

[2]杜錦陽，谷海彤，趙穎，等.寬帶電力載波通信在配網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展趨向分析[C]//中國電力科學研究院.2018智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研討會論文集.廣州供電局有限公司;，2018：29-31+34.