智能電網(wǎng)中電力通信技術的實際應用

范春磊

(國網(wǎng)威海供電公司，朱勤 山東威海26420)

[摘要]我國電網(wǎng)建設已經(jīng)進入到第二階段，即全面普及智能電網(wǎng)。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)在運行、調(diào)控以及用戶體驗方面存在顯著的槐勢。其智能化的根本來源在于電力通信技術的應用。以此為基礎，對現(xiàn)階段的電力通信技術進行了總結，并探究了其在實際應用過程中的主要模式。希望通過研究能夠為后續(xù)的相關設計及施工提供幫助。

關鍵詞 智能電網(wǎng)電力 通信技術應用

中圖分類號TM76;TM73

0引言

電力建設是反映一個國家及地區(qū)社會基礎設施水平的關鍵。截至目前，我國無論是電網(wǎng)鋪設的總規(guī)模，.還是年新增規(guī)模均排在世界首位，且在技術層面上處于領先地位。基于上述原因與背景，加之社會對于智能化體系的實際需求。我國自2008年前后開始廣泛的智能電網(wǎng)架設，發(fā)展至今已經(jīng)基本形成了對城市區(qū)域的基本覆蓋。然而，在實際智能電網(wǎng)建設的過程中，我們發(fā)現(xiàn)其智能部分來源于中央控制計算機以及互通的電力通信網(wǎng)絡。如果將中央處理器比喻成人的大腦，電力通信網(wǎng)絡則是遍布身體的神經(jīng)元網(wǎng)絡。故而，針對電網(wǎng)電力通信技術研究的重要性不言而喻。在現(xiàn)階段的研究過程中，各研究人員以及相關技術人員針對智能電網(wǎng)電力通信的技術研究相對較多，也取得了豐碩的成就，但是，卻缺乏對于技術以及具體應用的總結性分析。本文在該領域內(nèi)進行了持續(xù)關注，并對具體的技術與其應用進行總結，旨在為后續(xù)的應用與優(yōu)化提供必要基礎。

1智能電網(wǎng)與電力通信的相互關系

智能電網(wǎng)與電力通信技術同時出現(xiàn)并相輔相成。在二者的關系主要表現(xiàn)為如下兩個方面：

第一，智能電網(wǎng)是電力通信的載體。電力通信的核心目的是獲取各個供電環(huán)節(jié)中的運行數(shù)據(jù)，并在匯總的過程中形成數(shù)據(jù)的集聚效應為后續(xù)的管理提供必要依據(jù)。所以電力通信僅僅是具體的手段與功能的實現(xiàn)路徑，而智能電網(wǎng)的建設才是體系的核心關鍵。就另一個維度而言，電力通信系統(tǒng)依托于智能電網(wǎng)而存在，其需要獲取的數(shù)據(jù)也依托于電網(wǎng)的有效運行。二者是不可分割且相輔相成的相關關系。

第二，電力通信是智能電網(wǎng)的基礎。所謂的智能電網(wǎng)其建設核心主要是需要通過數(shù)字化的管理體系來達到一個中心而對轄區(qū)電網(wǎng)進行精準控制。在此過程中，無論是用于決策的基本數(shù)據(jù)信息，還是用于操作的動作指令均需要必要的通信線路來予以實現(xiàn)，而此重要的線路則是需要電力通信網(wǎng)絡來予以實現(xiàn)。因此，電力通信網(wǎng)絡的檢核是智能電網(wǎng)核心功能實現(xiàn)的基礎，是智能電網(wǎng)智能化的根本來源。

2電力通信技術種類及特征

隨著科學信息技術的進步，探討建設智能電網(wǎng)來實現(xiàn)高效安全用電已經(jīng)越來越受到社會各界的關注，對投入建設智能電網(wǎng)的投資成本也越來越大。“從實際的技術角度來看，實現(xiàn)電網(wǎng)通信無外乎是一種信號傳輸?shù)姆绞健６斚滦盘杺鬏敺绞降亩鄻有砸矝Q定了在電力通信技術的出現(xiàn)與應用的過程中可以有更多的可能。就其實際效用而言，可以按照實際的傳輸組織模式大致劃分為寬帶技術、無線技術以及光纖技術等三種，其具體特征如下：

(1)寬帶電力線通信技術(見圖1)。這種通信技術主要是利用寬帶電力線高效傳播的便捷性，來實現(xiàn)其運動中的維護和檢測監(jiān)控。一般在智能電網(wǎng)中的運用主要是因其網(wǎng)絡覆蓋面廣、傳輸性能高等特點，在使用過程中能夠有效地克服傳統(tǒng)通信信息技術的不完善方面，彌補當前智能電網(wǎng)技術的發(fā)展需求，讓用戶更加便捷有效地運用。

(2)無線網(wǎng)絡技術。隨著電子科學技術的不斷發(fā)展，無線網(wǎng)絡具有覆蓋面寬、使用價格低的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛地運用到社會的各個領域當中。無線網(wǎng)絡的進一步發(fā)展，對智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展有著非常巨大的促進作用，進而擴大了智能電測服務信息的范圍。

(3)光纖通信技術。光纖是通信技術中一種非常重要的設施材料，其主要特點是以光波載運信息，實現(xiàn)通信的一種手段。光纖通信不但可以在通信的主干線路上，同時還可以在電力通信控制系統(tǒng)中進行相關的工業(yè)檢測和控制，在軍事等各個領域的應用非常廣泛。

3電力通信技術的實際應用

通過上文的研究，我們確定了電力通信技術的基本核心內(nèi)容。從其核心構成要件的角度來看，其主要可以分為不同的通信途徑。電力通信技術的應用同樣也涵蓋了電網(wǎng)運行的全部環(huán)節(jié)與流程。在實際的運行過程中，我們發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡的覆蓋面積越大，電網(wǎng)的智能化程度越高，對于電網(wǎng)控制與使用的便捷性越大。就其根本，筆者認為電力通信技術在實際應用的過程中，其主要功能體現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)在發(fā)電過程中的應用。發(fā)電調(diào)控是需要隨著電網(wǎng)負載的變化而變化的。發(fā)電領域的庫容調(diào)度、市場電力交易等是電力通信所體現(xiàn)的主要方面。同時，電力通信技術對新能源的開發(fā)和使用也有著非常重要的作用。如通過制定相關的數(shù)據(jù)接口，電力信息能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)供電的電壓，智能化形成對新能源發(fā)電的啟動、控制和停止，保證發(fā)電系統(tǒng)有效地實現(xiàn)智能化運轉。

(2)在輸電過程中的運用。輸電過程需要對輸電線的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，而在應用電力通信技術進行智能化監(jiān)控的過程中主要可以發(fā)揮兩方面作用：一方面是可以通過信號的異常來檢測輸電線路的運行狀態(tài)以及可能產(chǎn)生的問題，對于問題早發(fā)現(xiàn)與早維護提供了必要依據(jù);另一方面，則是在輸電線路運行出現(xiàn)故障時，通過對電力通信數(shù)據(jù)的分析可以精準地找到故障位點以及故障類型，進而為后續(xù)的相關處置提供必要參考。除此之外，在電路通信體系構建的過程中還能夠為輸電線路提供一定的安全保障，避免特定類型的安全事故發(fā)生(如接地短路等)，并降低事故損失。

(3)在變電過程中的應用。以監(jiān)控主機作為第一層，以智能通訊作為第二層，以總線監(jiān)控單元為第三層構成自動化變電站智能通信結構(見圖2)。通過此種應用模式在變電中實現(xiàn)變電站的自動化和可視化運行。與此同時，在智能低壓電網(wǎng)建設步伐加快的情況下，電力通信技術的全面應用不僅可以為智能電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運行提供保障，還能夠生咸準確的數(shù)據(jù)信息，使其在智能電網(wǎng)中的運用越來越廣泛。除此之外，智能電網(wǎng)的發(fā)展與變電站有著緊密的聯(lián)系。智能變電站的運行需要電力通信技術提供及時準確的數(shù)據(jù)信息，進而為后續(xù)自動運行以及系統(tǒng)的自我管理實現(xiàn)提供可能，并成為其關鍵技術體系的構成核心。

(4)在配電過程中的應用。配電是直接與用電戶進行對接的最后一道供電環(huán)節(jié)。配電站的智能化及通信體系建設能夠形成靈活與高效的運行機制。從其具體應用的特征角度來看，配電技術中的通信一方面能夠達到電源與儲能之間的狀態(tài)監(jiān)控;另一方面則能夠基于對電能荷載需求的判斷而進行中央調(diào)節(jié)，進而為配電網(wǎng)的優(yōu)化提供依據(jù)。

(5)在用電過程中的應用。所謂的用電主要是指企業(yè)以及個人用戶在與電網(wǎng)之間進行互動的過程。在該過程中，電網(wǎng)提供服務者的角色定位，需要為客戶的方便接入提供便捷。通過電力通信體系的建設，智能電表成為了一種有效的模式與途徑。用戶可以通過智能電表實現(xiàn)查詢、監(jiān)控、狀態(tài)控制等操作。在第三方支付平臺的配合下還能夠完成繳費、發(fā)票郵寄等服務。就供電企業(yè)而言，也可以通過智能電表的通信數(shù)據(jù)對用戶的用電行為進行準確預估，為形成供電總體規(guī)劃提供依據(jù)。

4總結

通過上文的研究，我們首先分析了智能電網(wǎng)與電力通信技術的相關關系，獲得了建設通信系統(tǒng)的必要性;其次從通信實現(xiàn)的角度對現(xiàn)階段的主要電力通信技術進行了分類，并分析了其中的關鍵特性;最后，按照智能電網(wǎng)的全環(huán)節(jié)對其在不同部分中的應用模式進行了梳理，希望通過本文的研究能夠為今后的相關工作提供指導一降意見。

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