電力通信在智能電網(wǎng)中的應用研究

呂斌 陳晶晶

【摘要】為了滿足智能電網(wǎng)及信息化建設的飛速發(fā)展，一方面要大力加強電力通信網(wǎng)建設；另一方面要提高電力通信網(wǎng)精益化管理水平， 提高電力通信網(wǎng)的管控能力。因此，加強電力通信網(wǎng)信息化系統(tǒng)建設思路的研究，探索高效、靈活、開放的通信信息化管理體系模式非常重要。本文描述電力通信現(xiàn)有的發(fā)展，對其發(fā)展提出設想；其次論述智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀，闡述智能電網(wǎng)條件下的電力通信的應用和挑戰(zhàn) 。

【關鍵詞】電力通信；智能電網(wǎng)

引言：在我國電力行業(yè)發(fā)展中，電力通信至今已有60年的歷史。早期的電力系統(tǒng)通常以采用電纜、電力線載波等類似的通信方式來滿足調度指揮和事故處理的需要，規(guī)模較小。伴隨隨著電力負荷的增長，廣泛分散的電力系統(tǒng)逐漸成為了較大的電力系統(tǒng)，過去只靠電話指揮運行早已不能滿足安全供電的需求。

1、智能電網(wǎng)與電力通信

電力通信網(wǎng)的目的是保證電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。通常，我們將電力通信網(wǎng)與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調度自動化系統(tǒng)稱之為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的“三大支柱“。電力通信網(wǎng)是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要手段；是電力系統(tǒng)的重要基礎設施；更是電網(wǎng)調度自動化、網(wǎng)絡運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎。

電網(wǎng)與電力通信網(wǎng)之間的關系是密不可分的，隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展和市場化運作的要求，充分考慮社會發(fā)展和通信技術發(fā)展對電力通信網(wǎng)的推動作用，有必要進行體系完整、功能齊全的電力通信網(wǎng)絡規(guī)劃，形成規(guī)模效益，更好的服務于電網(wǎng)和社會。

2、電力通信現(xiàn)狀

在我國，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)屬于一種專用通信網(wǎng)，電力通信系統(tǒng)的組成通常是由電力部門，發(fā)電廠及變電所等相互連接的傳輸系統(tǒng)、交換系統(tǒng)和終端設備所組成，電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)運行的指揮中樞。

通信結束的發(fā)展經(jīng)過了一下幾個階段：

（1）從明線和同軸電纜到光纖傳輸。

（2）從縱橫交換到程控交換。

（3）從主要面向硬件到面向軟件技術的幾大階段變化。

（4）從定點通信到移動通信。

（5）從模擬網(wǎng)到數(shù)字通信網(wǎng)。

我國電力通信網(wǎng)隨著通信技術的發(fā)展而發(fā)展。如今，伴隨著日益激烈信息技術競爭，跨行業(yè)技術的交叉滲透和競爭越發(fā)明顯，這就使得電力通信無可厚非地作為電力系統(tǒng)的重要基礎設施、系統(tǒng)的神經(jīng)中樞、行業(yè)的高科技先驅并率先引領電力科技領域新潮流。

多年的努力使得我國發(fā)電設備裝機容量、發(fā)電量和電網(wǎng)規(guī)模穩(wěn)居世界前列，并形成了以大型發(fā)電廠和中心城市為核心、以不同電壓等級的輸電線路為骨架的各大區(qū)、省級和地區(qū)的電力系統(tǒng)。與電網(wǎng)的發(fā)展相適應，幾十年來我國電力通信取得了長足的進步，在現(xiàn)代化電力生產(chǎn)和經(jīng)營管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。主要成就表現(xiàn)在：

（1）形成了覆蓋全國的電力通信綜合業(yè)務網(wǎng)：

（2）技術裝備水平有了很大提高：

（3）通信機構已具一定規(guī)模：

（4）擁有良好的學術氛圍：

（5）具有較為完善的各項管理標準和技術規(guī)范。

3、電力通信在智能電網(wǎng)中的應用

電力通信在智能電網(wǎng)中具有極其重要的作用，由于智能電網(wǎng)建設關系到國計民生，關系到國家能源戰(zhàn)略，作為支撐智能電網(wǎng)的電力通信專網(wǎng)將實現(xiàn)所有電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)的全覆蓋，實現(xiàn)與用戶的雙向互動。同時，智能電網(wǎng)中電力通信專網(wǎng)建設也是一項關系到國家安全及能源戰(zhàn)略的一項重大的基礎設施工程。智能電網(wǎng)對電力通信的需求體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）智能電網(wǎng)中電力通信平臺不僅是通信通道，也是智能電網(wǎng)的一個重要部分，需要與智能電網(wǎng)業(yè)務配合統(tǒng)一規(guī)劃；

（2）電力通信平臺是一個開放的網(wǎng)絡架構，有通用的通信標準。設備與設備間的信息可互通、互操作；

（3）電力通信網(wǎng)能延伸到發(fā)電、送變電和終端用電設備等電網(wǎng)末端，對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護和控制業(yè)務加以支撐；

（4）電力通信平臺可靠性、保密性強，能抵御黑客或非法攻擊。

電力通信網(wǎng)絡平臺在智能電網(wǎng)中的建設可從以下幾個方面開展：

（1）拓寬融資渠道涉及面，加大對綜合配套的通訊、電力網(wǎng)絡建設的資金投入。

（2）正確處理通訊、電力通道建設和環(huán)境保護之間的關系，這是電力系統(tǒng)發(fā)展的重中之重，特別是在現(xiàn)在氣候變化的情況下，要確保實現(xiàn)町持續(xù)發(fā)展。

（3）通過共同協(xié)調，大力發(fā)展推進國外相應的通訊、電力網(wǎng)絡體系的建設，并同相關國家建立相關交流機制，逐步推進我國交通、通訊、電力網(wǎng)絡等綜合配套設施的建設與發(fā)展。

智能電網(wǎng)的核心——信息和通信技術決定了智能電網(wǎng)的未來發(fā)展。此外，電網(wǎng)管理部門可以根據(jù)回傳的用戶電能使用數(shù)據(jù)合理調配全網(wǎng)電能以實現(xiàn)從電量采集及傳輸、線損分析、統(tǒng)計查詢、異常報警、報表生成等遠程監(jiān)控管理工作的全面自動化，進而達到智能控制的目的。

實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎是建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都離不開通信系統(tǒng)。智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護和控制都需要通信系統(tǒng)的支持。建立通信系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的第一步。高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)能夠將智能電網(wǎng)變成為一個動態(tài)的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。系統(tǒng)建成后，能夠提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，以此繁榮電力市場、抵御電網(wǎng)受到的攻擊，最終提高電網(wǎng)的價值。

在應用中，電力系統(tǒng)的本質是能量的傳遞，它由發(fā)電、輸電、配電及用電4個環(huán)節(jié)組成。電力專用通信網(wǎng)絡（如調度數(shù)據(jù)專網(wǎng)）覆蓋了發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)，用戶側利用載波方式進行小數(shù)據(jù)量的傳輸（如抄表）已得到廣泛使用。電能量計費（T M R ）、能量管理（EMS）、水調自動化（AWT）、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）、廣域向量測量（WAMS）等信息系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的正常運行提供了可靠的技術保障。

4、電力通信存在的問題及其在智能電網(wǎng)中所面臨的挑戰(zhàn)

智能電網(wǎng)中通信平臺不僅是通信通道，也是智能電網(wǎng)中的極其重要一部分，因此需要與智能電網(wǎng)業(yè)務配合，進行統(tǒng)一的規(guī)劃；電力通信平臺是開放的網(wǎng)絡架構，通用的通信標準。設備與設備之間的信息可互通、可互操作；電力通信網(wǎng)不僅能夠延伸到相關發(fā)電、送變電和終端用電設備等電網(wǎng)末端，而且要對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護和控制業(yè)務提供有效通信網(wǎng)絡加以支撐；現(xiàn)今所存在的問題便是缺乏大容量、雙向、實時的通信接入網(wǎng)支持。

智能電網(wǎng)條件下電力通信面臨的挑戰(zhàn)在于：

（1）抓住根本、自主創(chuàng)新抓住根本，不要舍本逐末。智能電網(wǎng)的根本：節(jié)能減排！電力通信的根本：保證生產(chǎn)！自主創(chuàng)新是國家的基本國策。

歷史上任何一次經(jīng)濟的飛速發(fā)展都離不開創(chuàng)新技術；以智能電網(wǎng)為代表的能源產(chǎn)業(yè)將是下一代技術創(chuàng)新與經(jīng)濟發(fā)展的主體。

具體措施：先抓配電網(wǎng)和大用戶，緩抓居民用戶及智能電表；中國的電價對居民用戶不敏感；中國電力市場改革還不深入；中國電力通信還沒有運營權。

（2）人力資源的嚴重不足。通信人員及相關專業(yè)人士資源不足：近五年通信資源及設備數(shù)量至少翻了兩番；而通信專業(yè)人員數(shù)量增加得很少；智能電網(wǎng)的通信接入網(wǎng)建設無人可用。

結語：

21世紀的通信產(chǎn)業(yè)充滿著競爭與挑戰(zhàn)， 對電力通信來講，應該把握好世界通信改革和通信新技術的發(fā)展趨勢，確立適合我國電力通信的發(fā)展戰(zhàn)略，在立足于為電力工業(yè)服務的前提下，利用自身源優(yōu)勢，走向市場，建立新世紀的寬帶電力通信網(wǎng)，使其能為全社會提供信息服務。

參考文獻

1 裘曉峰，張春紅.寬帶網(wǎng)絡及其應用〔M〕.北京：清華大學出版社，1999.

2 丁道齊.把握世界通信發(fā)展趨勢確立電力通信發(fā)展戰(zhàn)略[上，下][J].電力系統(tǒng)自動化，1999（12，13）.

3 孫鳳杰.電力寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的建設與發(fā)展「JI.電網(wǎng)技術，2000（1）