智能配電網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展探討

白芳

（國網(wǎng)安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

智能配電網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展探討

白芳

（國網(wǎng)安徽省電力公司亳州供電公司 安徽亳州 236800）

在電力系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)的主要目的是應(yīng)對氣候變暖問題并解決能源危機等問題。而在智能電網(wǎng)的探究中，智能配電網(wǎng)又是一個研究核心，同時也是研究的基礎(chǔ)。所以，想要實現(xiàn)智能配電網(wǎng)并確保其可靠性與穩(wěn)定性，就必須構(gòu)建出一個集成、高速、雙向的通信系統(tǒng)。本文就以智能配電網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展作為探討對象，并通過對智能配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其對通信技術(shù)要求的簡要介紹，提出了有關(guān)智能配電網(wǎng)系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

智能配電網(wǎng)；通信技術(shù)；發(fā)展

1 智能配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)接入方式主要有以下三種：①GSM/CDMA技術(shù)；②PLC電力線載波技術(shù)；③微波技術(shù)。但是，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃比較分散，導(dǎo)致了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、信道穩(wěn)定性較低以及信息數(shù)據(jù)傳輸效率不高等問題出現(xiàn)，從而使得整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)有資源都沒有及時可靠的獲得應(yīng)用[1]。而且，通信系統(tǒng)目前的單向性也造成現(xiàn)階段智能配電網(wǎng)缺乏對新業(yè)務(wù)的擴展能力。尤其隨著現(xiàn)如今的通電網(wǎng)系統(tǒng)對于通信可靠性要求的不斷提高，導(dǎo)致現(xiàn)目前的通信技術(shù)與相關(guān)技術(shù)已經(jīng)無法滿足智能配電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，針對這種情況，想要最大限度保障智能配電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性與安全性，就必須擴大對智能配電網(wǎng)通信技術(shù)的研究、應(yīng)用力度。

2 智能配電網(wǎng)對通信技術(shù)要求

為了能夠最大限度化的貫徹智能配電網(wǎng)的落實，通信系統(tǒng)就必須滿足靈活性、實時性、安全性以及高可靠性等各項條件。

2.1 高可靠性

所謂高可靠性，指的就是在任何環(huán)境下數(shù)據(jù)信息都能夠有效傳輸至控制中心以及其他智能電力設(shè)備等。電網(wǎng)的可靠性，主要是通過通信網(wǎng)絡(luò)對重要信息的接受與發(fā)生來維持的，所以，在有線網(wǎng)絡(luò)中可靠性并非嚴重問題，但是對于較容易受到外界因素干擾而發(fā)生變化電力載波系統(tǒng)（PLC）和無線網(wǎng)絡(luò)來說，是個較為艱巨的挑戰(zhàn)。因此，有關(guān)通信技術(shù)的應(yīng)用，是保障智能配電網(wǎng)信息接受與發(fā)送可靠性的關(guān)鍵點。

2.2 安全性

隨著電力系統(tǒng)與信息網(wǎng)的不斷融合與發(fā)展，智能配電網(wǎng)的距離也在持續(xù)不斷的增加，導(dǎo)致能源分布的數(shù)據(jù)信息的傳遞顯得尤為重要。特別是當(dāng)數(shù)據(jù)信息與交易信息、保護與控制有關(guān)的時候，安全問題更成為了一個迫在眉睫的問題。假如利用無線公用網(wǎng)絡(luò)作為通信方式，可能會讓不法分子有機可乘，趁機利用這種公用網(wǎng)絡(luò)的接入開放性，獲取或截取相應(yīng)電力數(shù)據(jù)，破壞能源分布的數(shù)據(jù)信息[2]。

2.3 實時性

在電網(wǎng)中，某些設(shè)備以實時數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)而進行操作。所以所謂的實時性，其實就是電力設(shè)備對于電網(wǎng)應(yīng)用緊急的需求程度。比如說，PMU作為電網(wǎng)中的一個非常重要的設(shè)備，其就對實時性具有非常高的要求。PMU的最為重要的功能就是能夠針對電網(wǎng)中的電流、電壓進行實時測量，然后將數(shù)據(jù)傳輸置到控制中心，并且由控制中心對這些數(shù)據(jù)實施分析控制。不過，如果其中的一個環(huán)節(jié)發(fā)生故障，在這種情況下控制中心就必須向智能電力設(shè)備及時的傳輸控制指令。從而可以實時的中止故障，這也是一種保護裝置。所以，如果缺乏實時性通信的保障，就可能造成電網(wǎng)出現(xiàn)一系列的連鎖故障。圖1為一個實時性程度非常高的變電站自動化通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2.4 靈活性

與輸電網(wǎng)相比，配電網(wǎng)存在著一定的差異，比如其整體結(jié)構(gòu)具有不斷改變和增加的特點。對于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來說，并不需要改變原有的通信模式，只是需要不斷擴展其結(jié)構(gòu)，保障在運行期間能夠易于管理，在出現(xiàn)故障時易于維修。另外，對組播技術(shù)的支持是智能配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)的一個重要的功能，只有這樣，才能夠幫助同級智能電力設(shè)備彼此分享相關(guān)信息。

圖1

3 智能配電網(wǎng)常見通信技術(shù)

就當(dāng)前技術(shù)條件而言，智能配電網(wǎng)中常見的通信技術(shù)通常包括兩種：①有線通信；②無線通信。兩者相比較來看，各有優(yōu)勢。有線通信技術(shù)的優(yōu)點主要是其穩(wěn)定性以及高可靠性。而無線通信技術(shù)的優(yōu)點則主要表現(xiàn)為較低的建設(shè)成本和非常廣泛地區(qū)域適應(yīng)性。所以，針對兩者的不同優(yōu)勢，各區(qū)域應(yīng)結(jié)合自身情況選擇來最符合自身發(fā)展規(guī)律的通信技術(shù)，以確保智能配電網(wǎng)能夠穩(wěn)定的高效率運行。

3.1 有線通信技術(shù)

適用于智能配電網(wǎng)的有線通信技術(shù)通常包括如下部分：第一種是EPON。其作為一種單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，具有由一點至多點的特點，主要組成部分為OLT、ONU、ODN。將其中的OLT作為多業(yè)務(wù)平臺在中心機房中進行放置，并且將EPON的光纖接口提供出來。將其中的ONU在用戶設(shè)備端附近進行放置，同時有效地結(jié)合兩者，作為面向用戶的業(yè)務(wù)接入口。OLT則是作為提供給OLT與ONU光傳輸通道的信號功率分配者。這種通信技術(shù)在組網(wǎng)方面較為靈活與可靠。第二種是PLC。其屬于特有的一種電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的通信方式，其能夠通過載波方式將數(shù)據(jù)信號與語音傳播出去，并且其也可作為AMI、配電網(wǎng)自動化等的數(shù)據(jù)傳輸通道，為中抵壓配電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。就目前來看，PLC的傳輸速度已經(jīng)達到每秒數(shù)十千位的速度。目前又出了一種新型PLC通信技術(shù)，其與之前的通信技術(shù)具有較大的差異，新型PLC通信技術(shù)是利用OFDM進行通信的一種PLC技術(shù)，可以更高效的提升傳輸速率，而且還可以保證可靠性。

3.2 無線通信技術(shù)

適用于智能配電網(wǎng)的無線通信技術(shù)也有兩種：①WiMAX（全球微博接入系統(tǒng)）。這是一種基于IEEE 802.16x系列的標(biāo)準(zhǔn)寬帶無線接入城域網(wǎng)通信技術(shù)。其主要特點是能夠有效實現(xiàn)無線網(wǎng)接入的無限性、高速性以及固定性，從而保障“無線化”的寬帶鏈接。WiMAX的組成要素包括兩種：a.接入網(wǎng)；b.核心網(wǎng)。其中的核心網(wǎng)主要包括如下部分：a.AAA代理服務(wù)器；b.路由器；c.用戶數(shù)據(jù)庫，通過對用戶網(wǎng)絡(luò)管理、漫游、認證等功能的實現(xiàn)，從而可以將與其他網(wǎng)絡(luò)的連接接口提供出來。其中的接入網(wǎng)包含的則是用戶站及基站，其主要目的是將無線接入的接口提供給WiMAX。②GPRS。這屬于一種在GSM技術(shù)上延伸的通用分組無線服務(wù)技術(shù)。該技術(shù)的操作人員能夠以傳輸資料的單位為依據(jù)來進行費用的計算，并將其使用至整個頻道中。所以其價格會相對實惠，且傳輸速度也能達到56～114kb/s。對于家庭網(wǎng)絡(luò)自動化和有線通信無法到達的區(qū)域，或者需要降低建設(shè)成本的區(qū)域來說，這是一種很好的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。但是GPRS最大的缺點就是，作為公用網(wǎng)絡(luò)，安全性較差，很容易就被接入。其次就是穩(wěn)定性上來說性能也不足，信號極易受到各種因素的干擾。

4 結(jié)語

所謂智能配電網(wǎng)，其主要目的就是需要以雙向、集成的通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)，然后借助控制技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、測量技術(shù)以及傳感技術(shù)等相關(guān)技術(shù)來搭建配電網(wǎng)終端用戶與配電網(wǎng)本身的互動橋梁，并通過對配電網(wǎng)可靠性連接的保障，來實現(xiàn)及時有效的通信系統(tǒng)。綜上所述，本文根據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)內(nèi)容，闡述了通信電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，并介紹了智能配電網(wǎng)對通信技術(shù)要求以及配電網(wǎng)中常見的通信技術(shù)。希望能夠引起電網(wǎng)通信系統(tǒng)的重視，并協(xié)助他們在今后的電網(wǎng)系統(tǒng)中確立有關(guān)智能配電網(wǎng)的統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)。

[1]張 健，徐 強.智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用及實踐研究[J].低碳世界，2015（35）.

[2]任文歡.智能配電網(wǎng)綜合評估體系與方法[J].江西建材，2016（10）.

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2016-12-11