摘 要：智能電網(wǎng)已成為當今電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。通信技術作為智能電網(wǎng)的關鍵技術受到越來越多的關注。本文詳細介紹了智能電網(wǎng)的發(fā)展歷程、概念及主要特點，最后深入分析了幾種主要現(xiàn)代通信技術的應用背景及發(fā)展前景。

關鍵詞：智能電網(wǎng)；電力；通信技術

1 背景

在不斷增大的全球資源環(huán)境壓力下，伴隨著不斷深入的電力市場化進程以及電力用戶對電能質量要求的不斷提高，如何加快建設和發(fā)展更具安全性、可靠性、環(huán)保性和經(jīng)濟性的電力系統(tǒng)已成為全球電力行業(yè)的必然選擇。

2007年，我國國內(nèi)開始出現(xiàn)關于智能電網(wǎng)方面的研究。2008年，國家電網(wǎng)公司開始試運行電力用戶用電信息采集系統(tǒng)。2009年5月，國家電網(wǎng)公司在特高壓輸電技術國際會議上正式公布了“堅強智能電網(wǎng)”計劃。

2 智能電網(wǎng)主要特征

智能電網(wǎng)主要包括以下幾個方面的主要特征：①堅強。當電網(wǎng)發(fā)生大的擾動和故障時，智能電網(wǎng)仍然能夠具有為用戶供電的能力，并且不會發(fā)生大規(guī)模停電事故。②自愈。智能電網(wǎng)具有自我診斷、隔離故障和自我恢復的能力。③兼容。智能電網(wǎng)支持可再生能源的有效和合理的接入，實現(xiàn)與用戶的交互和高效互動。④經(jīng)濟。智能電網(wǎng)支持電力市場運營和電力交易的有效展開，提高離能源利用效率。⑤集成。智能電網(wǎng)實現(xiàn)了電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型。⑥優(yōu)化。智能電網(wǎng)優(yōu)化資產(chǎn)的利用，減低投資成本和運行維護成本。

3 通信技術

3.1 有線通信技術

（1）電力線載波通信（PLC）。電力線載波通信以輸電線路為載波信號的傳輸媒介。由于輸電線路具備十分牢固的支撐結構，并架設3條以上的導體（一般有三相良導體及一或兩根架空地線），所以輸電線輸送工頻電流的同時，用之傳送載波信號，既經(jīng)濟又十分可靠。這種綜合利用早已成為世界上所有電力部門優(yōu)先采用的特有通信手段。它具有通道可靠性高、投資少、見效快、與電網(wǎng)建設同步等優(yōu)點。曾經(jīng)是電力通信的主要方式。

（2）光纖通信。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看，構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖通信主要包括以下優(yōu)勢：①通信容量大、傳輸距離遠。一根光纖的潛在帶寬可達20THz。光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。②信號干擾小、保密性能好。③抗電磁干擾、傳輸質量佳。電通信不能解決各種電磁干擾問題，光纖通信卻不受各種電磁干擾。④光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設和運輸。⑤材料來源豐富，環(huán)境保護好，有利于節(jié)約有色金屬銅。⑥無輻射，難于竊聽，因為光纖傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。⑦光纜適應性強，壽命長。

3.2 無線通信技術

（1）蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)（CDPD）。CDPD是以數(shù)字分組數(shù)據(jù)技術為基礎，以蜂窩移動通信為組網(wǎng)方式的移動無線數(shù)據(jù)通信技術標準。CDPD通過將開放式接口、高傳輸速度、確定用戶單元、空中數(shù)據(jù)加密、標準IP尋址模式有機地整合在一起，成為公認的最佳無線數(shù)據(jù)通信規(guī)范。因此，CDPD移動無線數(shù)據(jù)通信技術必將為智能電網(wǎng)改造，如分線箱、環(huán)網(wǎng)柜、分段開關等電力連接設備和配變信息的高效傳輸層面提供廣闊的應用平臺，為最終實現(xiàn)電力流、信息流與業(yè)務流的高度融合統(tǒng)一提供關鍵技術保障。

（2）CDMA技術。國際電信聯(lián)盟確定了全球四大3G標準，它們分別是寬帶碼分多址WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA和WiMAX。雖然TD–SCDM A在高速公路及鐵路等高速移動的環(huán)境中存在問題，但是T D-SCDMA對頻率資源的利用率最高；WCDMA能夠有效解決多徑和衰落問題，但是占用了更大的帶寬；CDMA 2000可以采用靈活多載波方式，在頻帶要求比較嚴格時是其它兩個標準無法比擬的。

（3）衛(wèi)星通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信主要包括以下特點：①通信范圍大。②只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波覆蓋范圍內(nèi)，任何兩點之間都可以進行通信。③可靠性高，不易受陸地災害的影響。④開通電路迅速，只要設置地球站電路即可開通。⑤多址性，同時可以在多處接收，能經(jīng)濟地實現(xiàn)廣播、多址通信。⑥電路設置非常靈活，可隨時分散過于集中的話務量。⑦多址聯(lián)接，同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間。所以，衛(wèi)星通信適合于遠距離通信。

（4）無線城域網(wǎng)（WMAN）。無線城域網(wǎng)的推出是為了滿足日益增長的寬帶無線接（BWA）市場需求。雖然多年來 802.11x技術一直與許多其他專有技術一起被用于BWA，并獲得很大成功，但是WLAN的總體設計及其提供的特點并不能很好地適用于室外的BWA應用。當其用于室外時，在帶寬和用戶數(shù)方面將受到限制，同時還存在著通信距離等其他一些問題。

（5）自由空間光通信。自由空間光通信是一種不以光纖作為傳輸媒介，而以激光在自由空間中傳送光信號的新型寬帶光通信技術。大氣傳輸激光通信系統(tǒng)是由兩臺激光通信機組成的通信系統(tǒng)，它們相互向對方發(fā)射被調制的激光脈沖信號，接收并解調來自對方的激光脈沖信號，實現(xiàn)雙工通信?？臻g光通信與微波通信在許多方面互為補充。然而，地面的空間光通信受大氣的雨霧塵埃影響，通信距離和穩(wěn)定性大受限制，也只可作為輔助的通信手段。

總之，不論是有線通信還是無線通信，各自具有其特點和用途，為智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展提供技術的保障。在具體工程應用中的選擇和使用，取決于智能電網(wǎng)的發(fā)展和實際的應用需要。