論電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

張靜

摘 要

本文討論了智能電網(wǎng)給電力通信帶來的新要求以及電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電力通信 智能電網(wǎng) 應(yīng)用價值 研究

1 電力通信和智能電網(wǎng)概述

1.1 電力通信概述

在電力系統(tǒng)的眾多環(huán)節(jié)中，比如配電、發(fā)電、送電以及變電等，電力通信起到非常重要的作用，它能夠為電力系統(tǒng)提供專用通信。從生產(chǎn)電力到使用電力還需經(jīng)過諸多流程，只有具備完善的通信系統(tǒng)，才能保證每一個流程都做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一、集中管理，進(jìn)而確保電力傳輸具備良好的性價比和安全穩(wěn)定性。穩(wěn)定的通信系統(tǒng)和通信方案就成為電網(wǎng)安全供配電的重要條件。電力通信和電網(wǎng)聯(lián)系相當(dāng)緊密，這源自它們有相同的服務(wù)對象，并具有互為依托的物理結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)電力市場商業(yè)化、自動化、智能化，也離不開電力通信的參與，電力通信技術(shù)在電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的進(jìn)程中占據(jù)著核心地位。

1.2 智能電網(wǎng)的概念

智能電網(wǎng)專注于電力系統(tǒng)中的信息傳遞環(huán)節(jié)，它的主要目的就是將電網(wǎng)的管理和控制進(jìn)行科學(xué)有效的結(jié)合，保證在電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中無需太多人力的參與，實現(xiàn)智能化和自動化，從而提高整個電力生產(chǎn)的效率和安全性。在智能電網(wǎng)中，保證安全是非常重要的一個方面，每一個細(xì)小的失誤都可能造成極大的安全事故，給企業(yè)帶來災(zāi)難。所以智能電網(wǎng)的反應(yīng)速度要及時敏捷，實現(xiàn)整個電網(wǎng)的系統(tǒng)平衡。

2 智能電網(wǎng)對電力通信的幾點要求

近年來，伴隨經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，整個智能電網(wǎng)的建設(shè)投入也在不斷增加，龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)導(dǎo)致電網(wǎng)的調(diào)度比較困難和復(fù)雜，這也就對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。電力系統(tǒng)要能夠監(jiān)控到整個電網(wǎng)的運行情況，針對電網(wǎng)當(dāng)中的一些參數(shù)要做出及時有效的分析。為了將智能電網(wǎng)建設(shè)得更加完善和成熟，電力通信系統(tǒng)需要具有以下幾點功能。

2.1 即時通信系統(tǒng)

即時通信系統(tǒng)，即SIS，它的主要目的就是能夠在第一時間內(nèi)對電網(wǎng)運行的一些信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，它是以快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的，再以國家的電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)作為參考。即時通信系統(tǒng)能夠及時上傳電力信息，并具有很高的技術(shù)防護(hù)能力，能夠有效的保證信息的安全性。

2.2 EMS系統(tǒng)

ESM系統(tǒng)的主要作用是對電網(wǎng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和歸類。在該系統(tǒng)的工作過程中，它先從電網(wǎng)中獲取最新的信息數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)按照緊急程度的不同進(jìn)行分類，然后傳遞到即時通信系統(tǒng)中。為了保證信息傳遞的準(zhǔn)確有效，不同的信息從不同的傳輸接口和通道中進(jìn)行傳送，傳送的速度也會有所不同。

2.3 電能計量系統(tǒng)

智能電網(wǎng)要求電能計量系統(tǒng)不僅僅能夠進(jìn)行一般的測量工作，而且要求該系統(tǒng)在測量時能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的分段儲存以及雙向的測量。這些要求對于用電費用結(jié)算和電能有效控制都有重要意義。另外，智能電網(wǎng)的計量系統(tǒng)還要完成信息自動化采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、遠(yuǎn)程通信、統(tǒng)計分析等一系列工作，這也是未來智能電網(wǎng)能夠和新能源電網(wǎng)進(jìn)行有效結(jié)合的基礎(chǔ)。

2.4 需求端管理

目前，在與電能客戶進(jìn)行交流溝通方面，智能電網(wǎng)主要是通過無線公網(wǎng)進(jìn)行的，這就導(dǎo)致了電網(wǎng)終端用戶的數(shù)量也非常大，但是業(yè)務(wù)密度不高。如果采用聯(lián)通CDMA或移動GPRS技術(shù)，就能夠讓電力單位及時有效的檢測用戶的電量使用情況。

3 電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展

電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用發(fā)展，可分成三個分支：一是完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，例如網(wǎng)架、電力設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用；二是技術(shù)支撐，包括國內(nèi)外的成熟技術(shù)，以及信息通信行業(yè)的最近技術(shù)進(jìn)展等；三是應(yīng)用革新，包括在新能源、輸電配電、變電等具體領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.1 新能源領(lǐng)域

可再生能源是指那些能夠持續(xù)利用，可以再生而用不完的能源的統(tǒng)稱，風(fēng)能、太陽能都是典型的可再生能源。新能源是為了與傳統(tǒng)不可再生能源（化石燃料、石油、天然氣等）區(qū)分開而提出的概念。智能電網(wǎng)的一大特征就是主動接納新能源，這就需要相關(guān)研究單位對新能源發(fā)電的控制進(jìn)行深入研究，以解決新能源電力的接口問題。主要工作集中在以下幾個方面。（1）細(xì)化新能源并網(wǎng)要求，制定通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并自動調(diào)節(jié)電能質(zhì)量、功率、電壓電流等參數(shù)。（2）新能源發(fā)電控制技術(shù)，對新能源發(fā)電的啟停機(jī)、有功功率調(diào)節(jié)、電壓電流穩(wěn)態(tài)控制、低壓穿透等方面進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，藉由完善的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對用電潮流的統(tǒng)籌管理。

3.2 輸電領(lǐng)域

智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離、大容量、高效率傳輸，提高電網(wǎng)的綠色傳輸能力，實現(xiàn)電力資源的省際優(yōu)化配置，推動我國電力事業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級。縱觀我國的智能電網(wǎng)建設(shè)，對輸電線路的技術(shù)探討主要集中在輸電能力拓展和狀態(tài)實時監(jiān)控方面。在狀態(tài)監(jiān)控方面，電力系統(tǒng)主要收集以下幾方面信息：電力運行基本參數(shù)、運行管理信息、突發(fā)事故應(yīng)急信息、外界環(huán)境信息、智能輸電線路規(guī)劃等。只有采用科學(xué)合理的通信方案，才能實現(xiàn)保證從不同單位、機(jī)構(gòu)、裝置傳回的實時監(jiān)測信息能夠平滑接入，完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理，這也是智能電力網(wǎng)絡(luò)的基本要求。

3.3 變電領(lǐng)域

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要一環(huán)，這也是智能電網(wǎng)在變電領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。智能變電站的任務(wù)是為智能電網(wǎng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和明確的控制對象，在智能電網(wǎng)建設(shè)中處于先導(dǎo)型地位。智能變電站是整個智能電網(wǎng)的物理基礎(chǔ)。智能變電站集合了諸如傳感器、信息通信控制模塊、自動控制技術(shù)等單元，借助智能化一次設(shè)備、二次設(shè)備、歸一化通信平臺，實現(xiàn)變電站全程監(jiān)測、自動糾錯、遠(yuǎn)程互動等功能，這使得變電站的運行安全性、穩(wěn)定性得以提升，也減少了運營成本。

3.4 配電領(lǐng)域

智能配電網(wǎng)基于可靠、靈活的電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和高度可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的電力智能分配，并具備較佳適應(yīng)性的故障自處理功能，使得分布式電源和精細(xì)化儲能元件能夠順利接入，提高電力企業(yè)的電能質(zhì)量。智能配電網(wǎng)技術(shù)融合了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感測試技術(shù)，使得未來的配電系統(tǒng)在集成度、互動性、自診斷能力、兼容性方面愈發(fā)成熟。

4 總結(jié)

總而言之，電力通信對現(xiàn)代智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建和發(fā)展，具有非常重要的作用，針對當(dāng)前智能電網(wǎng)行業(yè)的特殊性和大規(guī)模性特點，實踐中若想建設(shè)優(yōu)質(zhì)、高效的現(xiàn)代智能電網(wǎng)體系，一定要認(rèn)真做好電力通信工作，這是未來發(fā)展的必然趨勢，也是電力通信技術(shù)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用價值體現(xiàn)。

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作者單位

新疆電力設(shè)計院 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830000endprint