電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

張 昕

（北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司，北京 100085）

0 引 言

新時(shí)代的發(fā)展對(duì)智能電網(wǎng)提出了更高的要求，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視智能電網(wǎng)的建設(shè)，將通信技術(shù)貫徹落實(shí)到智能電網(wǎng)建設(shè)中，以滿足電力系統(tǒng)發(fā)展需求，同時(shí)充分發(fā)揮通信技術(shù)的價(jià)值和作用。

1 我國電力通信事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

電力通信技術(shù)是構(gòu)建現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是促進(jìn)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。電力系統(tǒng)（如圖1所示）通常由終端設(shè)備、交換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等組成，是電網(wǎng)運(yùn)行的重要樞紐。電力通信在發(fā)展過程中經(jīng)歷了4個(gè)階段，從同軸電纜傳輸發(fā)展為光纖傳輸、從綜合模式發(fā)展為程控交換模式、從模擬網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)以及從定點(diǎn)通信發(fā)展為移動(dòng)通信。目前我國電力行業(yè)正在朝著市場(chǎng)化運(yùn)作方向發(fā)展，電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)營和生產(chǎn)過程中已經(jīng)形成了完善和全面的通信業(yè)務(wù)網(wǎng)，并且通信技術(shù)也逐漸趨于規(guī)范化[1]。電力通信在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著控制中樞的作用，通過構(gòu)建電網(wǎng)通信機(jī)構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)我國電力通信的規(guī)?；l(fā)展，同時(shí)也有利于營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)術(shù)研究創(chuàng)造良好條件。

圖1 電力系統(tǒng)

2 電力通信技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展的作用

2.1 促進(jìn)智能化光纖通信網(wǎng)絡(luò)的搭建

光纖通信網(wǎng)絡(luò)是傳輸通信網(wǎng)絡(luò)的一種，是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交換的一種網(wǎng)絡(luò)形式。與電力通信網(wǎng)絡(luò)相比，智慧化光纖在通信方面的效果更加突出。用戶可以在終端設(shè)備上輸入業(yè)務(wù)需求，然后通過傳輸設(shè)備發(fā)送信號(hào)指令。在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，信號(hào)指令可以進(jìn)行自動(dòng)化傳輸，這極大地保障了電力通信的穩(wěn)定性[2]。借助光纖通信網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)通信信息的飛速傳輸，從而縮短用戶等待信息傳輸?shù)臅r(shí)間。光纖通信網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 光纖通信網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)

2.2 為智能電網(wǎng)提供接入網(wǎng)

在智能電網(wǎng)中增加用戶連接端，可以實(shí)現(xiàn)與用戶的交流和互動(dòng)，并為用戶提供更多人性化的通信方案。簡單來說就是，通過應(yīng)用通信技術(shù)，可以為智能電網(wǎng)提供接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與用戶的交流和溝通。為保證用戶端的接入效果，一般采用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技術(shù)搭建電力通信渠道，不僅能夠提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，而且還能提升智能電網(wǎng)的使用效果。

2.3 促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)

首先，通信系統(tǒng)擁有的信息化平臺(tái)能夠?yàn)榻ㄔO(shè)智能電網(wǎng)提供更多幫助，并且在智能電網(wǎng)運(yùn)行階段也可以借助通信信息平臺(tái)進(jìn)一步提高智能電網(wǎng)運(yùn)行效果和信息傳輸速率，推動(dòng)智能電網(wǎng)朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展[3]。其次，通信技術(shù)具有較強(qiáng)的可靠性，能夠保證智能電網(wǎng)信息傳輸?shù)陌踩?。最后，通信技術(shù)在智能電網(wǎng)輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)中有著重要作用，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)為智能電網(wǎng)的建設(shè)和完善提供參考依據(jù)[4]。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)和智能電網(wǎng)的融合能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和通信傳輸效率，同時(shí)也能夠更好地解決智能電網(wǎng)中存在的問題，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一融合，保證智能電網(wǎng)運(yùn)營效果和管理效果，為智能電網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

3 智能電網(wǎng)中通信技術(shù)的應(yīng)用

通信技術(shù)是智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中必不可少的部分，可以輔助實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的雙向通信。通過在智能電網(wǎng)中應(yīng)用通信技術(shù)，可以對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)智能電網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行故障或異常時(shí)，借助通信技術(shù)自動(dòng)對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行處理和分析，并將處理結(jié)果實(shí)時(shí)反饋至相關(guān)人員，以及時(shí)制定異常和故障解決策略，從而保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定[5]。智能電網(wǎng)如圖3所示。

圖3 智能電網(wǎng)概念圖

3.1 新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著環(huán)保理念和環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們更加注重對(duì)清潔能源的利用。通過在智能電網(wǎng)中應(yīng)用通信技術(shù)，不僅提高了資源利用率，而且也促進(jìn)了我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]?；诘吞辑h(huán)保綠色理念，各個(gè)國家加大了對(duì)新能源的開發(fā)和利用力度，同時(shí)也對(duì)新能源展開科學(xué)性研究，以此為電力系統(tǒng)提供更多幫助[7]。優(yōu)化電力系統(tǒng)管理和控制方案，保證其能夠適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)智能化、自動(dòng)化，進(jìn)而形成現(xiàn)代化智能電網(wǎng)。

3.2 配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

為保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，促進(jìn)電能安全、高效、穩(wěn)定、及時(shí)輸送，尋求完善和優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)的新方法，以更好地滿足人們的用電需求。通信技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)提供更加穩(wěn)定和安全的運(yùn)行環(huán)境，例如在配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以利用通信技術(shù)對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決配電系統(tǒng)中存在的隱患或故障，進(jìn)一步保障了配電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性[8]。此外，將通信技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)正常運(yùn)營階段，可以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的統(tǒng)一管理，保障智能電網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，為電網(wǎng)安全、高效運(yùn)行提供更多幫助[9]。配電系統(tǒng)完善和優(yōu)化過程中，利用通信技術(shù)可以對(duì)配電箱柜進(jìn)行合理規(guī)劃，提高資源利用率，降低建設(shè)成本。同時(shí)也可以根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)所處的環(huán)境調(diào)整負(fù)荷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行。

3.3 變電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，電力企業(yè)可以利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電系統(tǒng)的智能化控制，例如利用通信技術(shù)對(duì)變電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管，以及時(shí)獲取其運(yùn)行情況。通信技術(shù)在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行集成化控制，而且還可以滿足智能電網(wǎng)現(xiàn)代化建設(shè)要求[10]。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，通信技術(shù)已經(jīng)可以處理智能電網(wǎng)中系統(tǒng)不穩(wěn)定、兼容性差、電網(wǎng)模塊獨(dú)立等問題，對(duì)提升智能電網(wǎng)集成性、兼容性，促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)具有重要作用。

3.4 輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在輸電系統(tǒng)中應(yīng)用通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。輸電系統(tǒng)運(yùn)行階段，輸電線路檢測(cè)工作極為重要，而應(yīng)用通信技術(shù)可以對(duì)輸電系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)和控制，并且在傳感器設(shè)備的幫助下整理和收集輸電系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，以便工作人員及時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行情況[11]。當(dāng)輸電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，傳感器設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員進(jìn)行處理。通信技術(shù)與智能電網(wǎng)的結(jié)合是保證輸電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要措施，同時(shí)也是進(jìn)一步提高智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)收集和處理能力的有效途徑。

4 結(jié) 論

綜上所述，通信技術(shù)是智能電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)過程中的重要技術(shù)，可以促進(jìn)智能電網(wǎng)高效、穩(wěn)定發(fā)展。為推動(dòng)智能電網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分了解通信技術(shù)具有的應(yīng)用價(jià)值，明確通信技術(shù)的作用和應(yīng)用范圍，加強(qiáng)對(duì)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用，通過不斷的完善和創(chuàng)新推動(dòng)智能電網(wǎng)的合理化建設(shè)，為電網(wǎng)的發(fā)展提供保障。