電路通信系統在智能電網中的應用

桑梓強

摘 要：智能電網在供電的安全性、高效性、穩定性方面具有極大的優勢，因此成為世界各國廣泛追求的目標。智能電網的建設離不開現代通信系統和高級算法的支持，本文主要圍繞智能電網的特點、通信系統對智能電網建設的作用展開討論，并以光線通信和衛星通信為例，對通信技術的應用情況進行簡單說明。

關鍵詞：通信系統；智能電網；光線通信；衛星通信

1 概述

隨著經濟的不斷發展，社會對資源的需求量越來越大，這就給地球資源、環境帶來極大的壓力，低碳、節能、減排已經成為社會發展無法回避的問題。電力是社會進步，經濟發展所需要的重要能源之一，在節能減排和資源配置方面將承擔重要的任務。為了建立安全性高、穩定性好、能損低的電網系統，世界各國紛紛開始關注智能電網的建設工作。我國作為能源消耗大國，同樣也加大了對智能電網建設工作的研究力度。

2 智能電網的優勢

2.1 智能電網的概念 智能電網，也被稱為“電網2.0”，是以集成技術和高速雙向通信系統為基礎的，通過先進的傳感技術、測量技術、控制技術、決策技術的綜合應用，實現電網系統的可靠性、安全性、經濟性、高效性以及環境友好性。智能電網的特征是具有高度的自愈性、激勵和包括用戶、極強的抵御攻擊的能力等，能高度契合現代企業對電能質量的需求，并且還能對多種不同形式的電能具有兼容性，可為供電系統的市場化及資產運行的高效化提供必要的保障。

2.2 我國對智能電網的定義 就我國當前情況而言，智能電網可被視為以現代通信技術和各種高級算法為基礎的，能對各個節點進行有效監控，并能及時傳遞電網運行中的各種信息，自動處理和恢復各種故障，使電網運行的安全性和穩定性達到最優化。電網是電力傳輸的物質載體，只有將電網與通信系統進行整合，才能實現信息的快速整合和傳輸，然后借助高級算法的輔助，才能真正實現智能電網的建設。

2.3 智能電網的特點 雖然各國建設智能電網的側重點有所差異，但其主要特點還是相同的，主要表現在以下幾方面：①自愈功能。自愈功能是指電網的穩定性和可靠性，這是智能電網的顯著特征，也是其安全運行的重要保障。自愈功能是指電網在無人力干預或少量人力干預的情況下，對網絡中的故障元器件進行隔離，或通過自動修復技術使其恢復正常的運行，減少用戶電力中斷的一項技能。智能電網中的自測評估功能可對運行元器件進行可持續的在線監測，并利用預防性的控制技術，對電網中的故障進行及時快速的診斷和消除，保障整個供電系統的穩定性。②安全性高。智能電網具有較強的抵御攻擊的能力，當電網中的設備或軟件系統遭到攻擊時，智能電網能自動采取有效的抵御措施，減少外界攻擊對電網的損害，若電網被迫中斷，也能在極短的時間內恢復運行。③兼容性。兼容性主要針對發電資源而言。傳統的電網采用集中式發電，而智能電網則可實現包括集中式發電在內的多種發電形式，如分散式發電、可再生發電、中央集中式發電等，這種多類型的發電方式，可對資源進行有效配置，對供電系統可靠性和安全性的提升起到側面的督促作用。④交互式功能。智能電網下的用戶設備和行為可與供電企業之間形成交互，并成為電力系統中的組成部分之一，這種交互式功能可激發用電企業或用戶的積極性，給供電企業帶來良好的經濟效益和社會效益。⑤高效性。智能電網中引入的IT技術和監控技術對設備和資源的利用率的提升有重要意義，IT技術和監控技術的使用，能使電力企業了解電力系統的運行情況，根據實際情況采取有效措施，提升電能的利用率，降低運行維護成本，提高資產的效益。⑥集成化。智能電網信息系統實現了高度集成化，智能電網的信息系統包括監控管理、維護運行、能量管理、配電管理、市場運行、信息管理以及其他系統等。⑦綠色化。智能電網具有廣闊的發展前景，很大程度上取決于是否滿足環保要求。在電網建設方面，智能電網的優化管理、多類型的發電方式都體現了綠色電網的特點。

3 通信系統在智能電網中的應用

電力通信系統是電網二次系統的重要組成部分，主要是為智能電網的自動化控制、商業化運營和現代化管理提供技術保障，尤其是在電力商業化運營后，電力通信系統更是整個電網系統的基礎和支柱。電力通信系統種類較多，按通信信道可分為有線信道和無線信道兩類，其中有線信道包括明線、電纜、電力線載波和光纖通信等；而無線信道則包括短波、散射、微波中繼和衛星通信等。下面將以光纖通信和衛星通信為例，對其應用進行詳細說明：

3.1 光纖通信的應用 我國光纖通信起步較晚，但發展速度很快，光纖通信的崛起已經給傳統通信技術造成了極大的沖擊。光纖通信技術具有容量大、傳輸距離長、對電磁的干擾具有極好的抵抗能力，傳輸性能穩定且不受無線電頻率的限制，這是傳統通信技術無法實現的優勢。光纖通信鋪設方式有多種，其中架空地線復合光纜的鋪設方式，既滿足了避雷要求，還對信息進行了有效傳輸，可大幅度的節省施工成本，提高企業的經濟效益。

3.2 衛星通信的應用 衛星通信的主要優點是傳輸距離遠、信號覆蓋面積大，頻帶寬，可應用在多個領域，除此之外，衛星傳輸距離的遠近不影響施工成本，后期管理較為簡單，已經成為各國普遍使用的一種通信方式。我國幅員遼闊，部分地區的地質條件和環境條件較差，傳統的通信技術無法實現信號的穩定傳輸，而衛星通信卻能擺脫外界因素的影響，高速有效的傳遞信息。

4 總結

經濟發展離不開能源的支持，電力是企業生產與發展需要的重要能源之一，提供安全、穩定的電能不僅有利于用電企業的發展，也有利于供電企業經濟效益的提升。在提供安全可靠的電力能源的同時，人們對電力系統節能性的關注力度不斷增加，智能電網的建設由此成為社會各界廣泛關注的話題。智能電網相對于傳統電網，具有較多優勢，而各項優勢的實現，離不開先進的通信系統和高級算法的支持。因此，加強先進通信技術的研究力度，不斷完善通信系統的各項功能，為智能電網的建設提供可靠的技術保障。

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