譚毅剛

摘 要：隨著電力企業(yè)發(fā)展壯大，在國民經(jīng)濟中的重要性日漸體現(xiàn)。但是電力系統(tǒng)運行也承擔(dān)著越來越大的壓力：高峰負(fù)荷增長導(dǎo)致電力系統(tǒng)容量日漸緊張，電氣設(shè)備的老化影響到網(wǎng)絡(luò)運行的安全性與穩(wěn)定性。因此為確保電網(wǎng)系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行，提高電力利用率，采用何種有效措施對傳統(tǒng)電網(wǎng)運營模式進行創(chuàng)新，提高電力系統(tǒng)運行效率，增強自身競爭力，已經(jīng)成為電力企業(yè)急需解決的主要問題。文章主要從電力通信的關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)，分析了電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，以供參考完善。

關(guān)鍵詞：電力通信；智能電網(wǎng)；應(yīng)用

智能電網(wǎng)主要是以集成、雙向和高速的通信技術(shù)為依據(jù)，集傳感器技術(shù)、測量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)和控制方法為一體，建立的能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)連續(xù)不間斷供電、互補供電、各種電源、客戶終端和電網(wǎng)無痕連接，以達(dá)到提升電網(wǎng)可靠性、電能質(zhì)量與效率，降低電網(wǎng)損耗，減少電網(wǎng)故障發(fā)生概率的目的。因此為滿足高度市場化的電力交易需要，降低電網(wǎng)損耗，提升電網(wǎng)使用率，將電力通信與智能電網(wǎng)有效融合，對提高電力通信系統(tǒng)運行質(zhì)量具有重要意義。

1 電力通信的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 用戶戶內(nèi)網(wǎng)

用戶戶內(nèi)網(wǎng)作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)運行的關(guān)鍵，是一個典型的家庭能源管理系統(tǒng)。主要是將用電用戶電器全部連接到智能電表中，智能電表將測量數(shù)據(jù)信息及時傳輸給本地數(shù)據(jù)集中分配器，動態(tài)管理能源消耗量，降低能源消耗，實現(xiàn)設(shè)備之間的通信。例如在公共頻段上，通過具有下一代IP地址（IPv6）的無線電表對電能和電器進行管理，方便用戶隨時查看用電量，了解用戶電能的使用信息。而電網(wǎng)運營商能夠通過電表計量、查詢與管理用戶的用電情況，對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，優(yōu)化電網(wǎng)運行，一旦電網(wǎng)受到?jīng)_擊，即可自動切斷電氣設(shè)備的電源。

1.2 廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)包括多個用戶戶內(nèi)網(wǎng)、領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)、其他數(shù)據(jù)集中分配器與中心控制器，廣域網(wǎng)覆蓋地理區(qū)域十分廣泛，能夠維持發(fā)電與配電單元之間通信的穩(wěn)定性。由于智能電網(wǎng)和其他應(yīng)用共享網(wǎng)絡(luò)，在使用的過程中會出現(xiàn)延遲、網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況，因此在實際使用時，必須設(shè)置一個專用網(wǎng)絡(luò)，通過傳感器與制動器數(shù)據(jù)，優(yōu)化電信運行通道，確保信號在整個網(wǎng)絡(luò)中無縫傳遞。

1.3 領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)

領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)是幾個本地數(shù)據(jù)集中分配器相互連接的用戶戶內(nèi)網(wǎng)，目的是從用戶戶內(nèi)網(wǎng)中，采集有效的能耗信息，并存儲到本地數(shù)據(jù)集中分配器中。領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)的覆蓋面積相對比較廣泛，不僅包括一個城市內(nèi)的建筑物，還包括四周城鄉(xiāng)結(jié)合的建筑物。例如在城市與農(nóng)村地區(qū)中，領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)的覆蓋范圍不僅包括本地數(shù)據(jù)集中分配器最高達(dá)500～700m距離的建筑，在城市地區(qū)內(nèi)，無線局域網(wǎng)還可作為領(lǐng)域區(qū)域網(wǎng)實體之間的通信設(shè)備。例如在LTE系統(tǒng)中的室內(nèi)基站設(shè)備，應(yīng)用蜂窩網(wǎng)絡(luò)與Femtocell，通過智能分配信道拓寬醫(yī)用網(wǎng)絡(luò)信號，及時傳輸數(shù)據(jù)信息，為智能電網(wǎng)開放性地兼容各種設(shè)備提供通信支持，加強智能電網(wǎng)信號，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的QoS服務(wù)。

2 電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

2.1 電力輸送

智能電網(wǎng)具有較強的電力輸送能力，能夠在規(guī)定時間完成大容量、遠(yuǎn)程的電力輸送，并且消耗能源較低。同時智能電網(wǎng)引入的可再生能源，能夠合理優(yōu)化配置電力傳輸速度。因此為提高電網(wǎng)監(jiān)控性能和電力輸送能力，確保電力輸送過程的穩(wěn)定性、安全性，電力企業(yè)必須將電力通信有效融入到電力輸送線路的監(jiān)控系統(tǒng)中，借助電力通信技術(shù)，全方面檢測電網(wǎng)終端、電網(wǎng)運行狀態(tài)和線路狀況，實時分析、存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，一旦電力輸送過程中發(fā)生故障問題，能夠方便人員提出針對性解決對策，充分發(fā)揮電力通信的效用。

2.2 用電

用電系統(tǒng)是整個智能電網(wǎng)供電系統(tǒng)的終端，在用電終端，用戶用電相對復(fù)雜，傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息的方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化用戶用電的需要。因此在用電過程中，應(yīng)用電力通信技術(shù)，能夠快速采集用戶的用電信息，確保用戶終端和供電系統(tǒng)的雙向交流，從而提升電力服務(wù)水平。例如為實現(xiàn)變電站、公變、轉(zhuǎn)變和用電用戶對電量集抄管理與計量異常監(jiān)測，對于經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)、人口分散和用電需求量較低的區(qū)域，可以光纖專網(wǎng)為主建設(shè)遠(yuǎn)程通信道，輔以無線專網(wǎng)與公網(wǎng)通信覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)，并適當(dāng)增加配電線載波通信，提高配電網(wǎng)監(jiān)控能力。然后采用低壓載波加RS485方式覆蓋新小區(qū)，實現(xiàn)載波抄收，保證用戶終端和用電系統(tǒng)的雙向交流。

2.3 變電站

智能變電站作為現(xiàn)代智能電網(wǎng)的終端，電力企業(yè)為了實現(xiàn)智能變電站管控的智能化、自動化，按照智能變電站運行情況，安裝了大量的數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備，實時監(jiān)控變電站運行狀態(tài)，將運行數(shù)據(jù)反饋到控制端，方便工作人員了解整個變電站運行情況，為有關(guān)人員決策提供依據(jù)，以降低變電站因自動控制失誤引發(fā)安全事故發(fā)生的概率。而電力通信應(yīng)用，正好能夠滿足這一需求，借助信息、傳感和智能控制等技術(shù)，監(jiān)控各種設(shè)備運行狀態(tài)，將監(jiān)控設(shè)備獲取信息及時反饋到集控中心，然后按照有效數(shù)據(jù)發(fā)出相應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)令，從而確保整個智能變電站安全穩(wěn)定運行。

2.4 安全領(lǐng)域

為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)和信息流之間運行的穩(wěn)定性，提高配電網(wǎng)運行的安全性，必須將電力通信技術(shù)有效應(yīng)用到智能電網(wǎng)的安全領(lǐng)域中，通過縱向加密、網(wǎng)絡(luò)反腐、橫向隔離和災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，有效規(guī)避智能網(wǎng)絡(luò)的安全問題，加強電網(wǎng)的安全防護能力，從而提高電力系統(tǒng)運行的安全性能，促進智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

2.5 配電網(wǎng)

配電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的核心部分，是一個集計算機通信技術(shù)和高級傳感技術(shù)為一體的網(wǎng)絡(luò)框架，負(fù)責(zé)為智能變電站提供可靠的數(shù)據(jù)。因此在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，應(yīng)用電力通信技術(shù)，建立一個智能通信平臺，對變電站運行狀態(tài)進行動態(tài)化監(jiān)控，減少人為因素對變電站運行的干擾，確保變電站安全穩(wěn)定運行，滿足各種儲能原件與分布式電源接入的需求，提高配電網(wǎng)互動、自愈、繼承與兼容等性能。例如配電通信網(wǎng)作為骨干網(wǎng)接入層網(wǎng)絡(luò)，涉及面廣泛，具有節(jié)點多和建設(shè)難度大的特點，導(dǎo)致有關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)指標(biāo)降低，增加信息安全隱患。因此為提高配電網(wǎng)傳輸寬帶的安全性與實時性，考慮到配電網(wǎng)通信不僅需要承載配電自動化業(yè)務(wù)系統(tǒng)本身信息數(shù)據(jù)外，還需處理智能用電網(wǎng)的語音、數(shù)據(jù)與視頻等數(shù)據(jù)，在智能電網(wǎng)配電業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中安裝PON光纖專網(wǎng)，輔以無線專網(wǎng)與寬帶PLC，在寬帶需求量較低的區(qū)域補充GPRS/CDMA/3G/LLTE無線公網(wǎng)通信，不僅能夠達(dá)到配電通信網(wǎng)快速布網(wǎng)的目的，還能提高智能配電業(yè)務(wù)處理能力，實現(xiàn)高速通信的目的。

3 結(jié)束語

綜上所述，在新形勢下，智能電網(wǎng)逐漸向自動化、智能化、專業(yè)化和個性化發(fā)現(xiàn)發(fā)展，電力通信應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支持。但是在實際應(yīng)用電力通信的過程中，要想充分發(fā)揮電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的效用，必須了解熟悉電力通信的關(guān)鍵技術(shù)，并將其靈活運用到配電網(wǎng)、變電站、電力輸送、安全防護以及用電系統(tǒng)中，提高智能電網(wǎng)運行效率與水平，從而確保智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

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