海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)設(shè)計(jì)

鄧　華，李廣磊，孫業(yè)隆，張婷婷，趙　鵬

（1．國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東　煙臺(tái)　264001；2．國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南　250003；3．國網(wǎng)山東龍口市供電公司，山東　龍口　265700）

海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)設(shè)計(jì)

鄧華1，李廣磊2，孫業(yè)隆3，張婷婷1，趙鵬2

（1．國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東煙臺(tái)264001；2．國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院，濟(jì)南250003；3．國網(wǎng)山東龍口市供電公司，山東龍口265700）

分析海島微電網(wǎng)的通信需求，提出微電網(wǎng)通信系統(tǒng)的一種分層體系架構(gòu)，從就地層、中間層和站控層3個(gè)邏輯層次給出了具體設(shè)計(jì)方案，可實(shí)現(xiàn)高速、實(shí)時(shí)、雙向的信息通信和交互控制。并結(jié)合長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程，驗(yàn)證提出的海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性，為海島微電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行提供信息保障。

海島微電網(wǎng)；通信系統(tǒng)；信息融合；運(yùn)行監(jiān)控

0　引言

我國島嶼岸線長達(dá)14 000多km，全國擁有500 m2以上的島嶼6 961座［1］。海島的開發(fā)建設(shè)和海島居民的日常生活均需要可靠的能源動(dòng)力作保障，由于地理、氣候、成本以及技術(shù)等多方面原因，我國海島可再生能源在海島能源消費(fèi)中的比重較低，目前海島能源利用方式以大陸供給常規(guī)能源為主。海島供電主要由大陸電網(wǎng)通過海底電纜延伸供電，一旦海底電纜出現(xiàn)故障，恢復(fù)供電時(shí)間長，影響島內(nèi)居民正常生產(chǎn)生活。

通過敷設(shè)海底電纜、增加供電回路，雖然能提高海島地區(qū)供電可靠性，但是由于海底電纜生產(chǎn)運(yùn)維成本較高、海洋輸電設(shè)施造價(jià)高，這種方式經(jīng)濟(jì)性較差。海島的地理位置決定了島內(nèi)風(fēng)能、太陽能等資源充足，通過開展島內(nèi)新能源接入的微電網(wǎng)工程建設(shè)，既能有效開發(fā)可再生能源以解決島上電力不足的現(xiàn)狀，又能減少電纜故障、災(zāi)害環(huán)境等意外條件對(duì)海島用電需求的影響。目前，微電網(wǎng)已被公認(rèn)為是分布式電源最有效的利用方式［2］。一般采用能量優(yōu)化管理系統(tǒng)（微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)）通過信息采集、功率控制、繼電保護(hù)等手段確保微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)平衡，而實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的基礎(chǔ)支撐是微電網(wǎng)系統(tǒng)具備完整的通信網(wǎng)絡(luò)。目前一般遵循IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，建立具有與智能大電網(wǎng)統(tǒng)一接口的微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)［3-5］。文獻(xiàn)［6］采用通用面向?qū)ο笞冸娬臼录ㄐ欧?wù)（GOOSE）與設(shè)備層進(jìn)行信息交互，以及配合優(yōu)化層進(jìn)行微電網(wǎng)的多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)控制和能量優(yōu)化。

首先分析海島微電網(wǎng)的通信需求，在此基礎(chǔ)上提出一種分層的海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)，從就地層、中間層和站控層3個(gè)邏輯層來實(shí)現(xiàn)上層系統(tǒng)和底層設(shè)備之間高速、實(shí)時(shí)、雙向的信息通信和交互控制，并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行、能量優(yōu)化管理等功能。最后，結(jié)合長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程對(duì)提出的海島微電網(wǎng)通信方案進(jìn)行驗(yàn)證。

1　海島微電網(wǎng)通信需求

由于海島位置偏遠(yuǎn)、島嶼之間聯(lián)絡(luò)分散、島內(nèi)通信建設(shè)條件較差，設(shè)計(jì)海島微電網(wǎng)通信方案必須考慮上述不利因素，同時(shí)需要滿足微電網(wǎng)的快速、實(shí)時(shí)、可靠和安全性的通信要求，從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)展性等角度來看，海島微電網(wǎng)的通信需要滿足以下條件。

快速數(shù)據(jù)監(jiān)控。微電網(wǎng)包含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、用電負(fù)荷等多類涉網(wǎng)設(shè)備，通過電力通信業(yè)務(wù)網(wǎng)相互連接，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備和各環(huán)節(jié)的電氣量和非電氣量的狀態(tài)信息快速監(jiān)控、高效可靠傳輸和多維數(shù)據(jù)集中監(jiān)視，以確保信息獲取的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和全面性，為微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控、并網(wǎng)/孤網(wǎng)雙模式無縫切換等指令傳輸提供堅(jiān)強(qiáng)通信保障。

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。微電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備廠家多、類型多、接口通信繁多，為了滿足雙向、實(shí)時(shí)、高效通信的數(shù)據(jù)監(jiān)控要求，微電網(wǎng)通信需要制定統(tǒng)一的設(shè)備接入、數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議等指標(biāo)要求，借鑒IEC 61850、GOOSE、智能變電站智能終端等先進(jìn)通信技術(shù)，減少數(shù)據(jù)中間轉(zhuǎn)換等待時(shí)間，確保微電網(wǎng)設(shè)備之間的靈活互動(dòng)、不同軟件版本之間的一致性和兼容性。

安全通信冗余。采用雙鏈路備份、安全防火墻、數(shù)據(jù)隔離控制，既要滿足《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》要求，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和互相備份，達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)故障率、提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和冗余度高的目標(biāo)，以確保微電網(wǎng)在故障或干擾情況下的關(guān)鍵數(shù)據(jù)監(jiān)控，進(jìn)而提高微電網(wǎng)的快速恢復(fù)能力與自治能力，減少微電網(wǎng)的故障恢復(fù)時(shí)間。

易于拓展維護(hù)。需要考慮微電網(wǎng)后期的設(shè)備接入、功能擴(kuò)展，預(yù)留通信容量及通信接口；同時(shí)應(yīng)滿足微電網(wǎng)的集中監(jiān)控、少人或無人值守要求，需具備自我診斷、故障預(yù)警等輔助手段，減少運(yùn)維人員的監(jiān)控成本和設(shè)備維護(hù)成本。

2　海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)

2.1間歇式可再生能源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

海島微電網(wǎng)通常包含風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能以及柴油發(fā)電機(jī)在內(nèi)的多種分布式電源，且分布式電源的裝機(jī)容量占據(jù)較大的比例。典型的間歇式可再生能源電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　某間歇式可再生能源海島電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

圖1中，在并網(wǎng)情況下，通過對(duì)儲(chǔ)能單元采取功率差控制，能有效抑制新能源波動(dòng)性，提高海島電網(wǎng)對(duì)間歇性能源的接納能力。當(dāng)進(jìn)線海纜出現(xiàn)故障時(shí)，海島電網(wǎng)故障恢復(fù)相對(duì)大陸上電網(wǎng)需要更長的時(shí)間。在外故障恢復(fù)時(shí)間內(nèi)，需要對(duì)風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能及柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行綜合控制，并主要對(duì)柴儲(chǔ)電源進(jìn)行有效的主從協(xié)調(diào)控制，確保海島電網(wǎng)的正常運(yùn)行。海島可再生能源電網(wǎng)涉及多種分布式電源之間的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制，快速、實(shí)時(shí)、可靠和安全性通信微電網(wǎng)通信架構(gòu)對(duì)于保障海島微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。

2.2海島微電網(wǎng)分層通信架構(gòu)

IEC 61850是第一個(gè)完全以實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中智能電子設(shè)備互操作性為主要目的通信標(biāo)準(zhǔn)體系［3］。在規(guī)劃微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，借鑒數(shù)字化變電站建設(shè)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，采用基于IEC 61850的架構(gòu)，通信架構(gòu)采用就地層、中間層、站控層3個(gè)層次構(gòu)成［7］。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

就地層。就地層主要由涉網(wǎng)設(shè)備和智能合并單元構(gòu)成，其中涉網(wǎng)設(shè)備主要包括負(fù)荷線路、氣象預(yù)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)和用電負(fù)荷；合并單元按系統(tǒng)內(nèi)一次設(shè)備配置，就地加裝在對(duì)應(yīng)的涉網(wǎng)設(shè)備處，采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖網(wǎng)上送交換服務(wù)器，同時(shí)負(fù)責(zé)電能供給、設(shè)備開斷和底層控制命令的執(zhí)行。

圖2　海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)

中間層。中間層主要由光纖通信網(wǎng)絡(luò)、光纖同步網(wǎng)、交互服務(wù)器等組成，就地層通過涉網(wǎng)設(shè)備和智能合并單元獲取數(shù)據(jù)信息后通過中間層實(shí)現(xiàn)與中央控制器的通信傳輸，同時(shí)獲得中央控制器控制指令對(duì)風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制。為了保證電力通信的可靠性，中間層設(shè)備通過光纖A、B雙網(wǎng)和服務(wù)器A、B進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，交換服務(wù)器A、B采用完全獨(dú)立的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)和就地層設(shè)備通信，光纖網(wǎng)絡(luò)A和B發(fā)送的就地層信息完全相同，避免單系統(tǒng)故障導(dǎo)致全系統(tǒng)失去保護(hù)和控制功能情況的出現(xiàn)。

站控層。站控層負(fù)責(zé)整個(gè)微電網(wǎng)運(yùn)行，綜合分析中間層上傳的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)制定實(shí)時(shí)控制策略，并及時(shí)下發(fā)指令，實(shí)現(xiàn)為電網(wǎng)的功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、協(xié)調(diào)控制、并網(wǎng)/孤網(wǎng)模式切換、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行等功能。實(shí)現(xiàn)這些控制目標(biāo)必須依靠高速、穩(wěn)定、可靠的通信技術(shù)支撐。因此，站控層采用高安全級(jí)別的工業(yè)以太網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)間隔層設(shè)備、一次設(shè)備的控制及與遠(yuǎn)方控制中心、工程師站、操作員站及人機(jī)界面雙向通信的功能，并經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備與第三方裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向交換。站控層設(shè)備優(yōu)先選擇跨硬件平臺(tái)與跨操作系統(tǒng)平臺(tái)，確保實(shí)現(xiàn)異構(gòu)操作系統(tǒng)混合配置，從而具有良好的開放性和可擴(kuò)展性，方便以后進(jìn)行功能擴(kuò)展或升級(jí)。

3　工程應(yīng)用

目前，國網(wǎng)山東省電力公司正在建設(shè)山東長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程，主要開展風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、配電網(wǎng)改造等建設(shè)。長島又名長山列島、廟島群島，由32個(gè)島嶼組成，位于渤海海峽，黃海、渤海交匯處，系渤海咽喉、京津門戶，地理位置十分重要。由于海島特殊的地質(zhì)情況和電網(wǎng)建設(shè)難度，長島電網(wǎng)較為薄弱，而通過建設(shè)分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程將增強(qiáng)海島電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高供電可靠性，滿足用電負(fù)荷快速增長的需要。

系統(tǒng)通信采用高實(shí)時(shí)性的IEC 61850國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，實(shí)現(xiàn)裝置與裝置之間、裝置與主站之間的互聯(lián)互通。其中，站控層與就地控制及保護(hù)單元間，采用GOOSE/SV快速通信；微網(wǎng)區(qū)域保護(hù)與就地保護(hù)裝置間采用GOOSE/SV快速通信；對(duì)非IEC 61850規(guī)約但需要將其進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備（光伏發(fā)電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等）規(guī)約轉(zhuǎn)換為IEC 61850規(guī)約，并統(tǒng)一通過高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換；通過基于IEC6 1850標(biāo)準(zhǔn)的過程層網(wǎng)絡(luò)，與全網(wǎng)就地保護(hù)裝置進(jìn)行快速通信，并與MGCC配合，在全網(wǎng)快速故障定位與隔離。

3.1架構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合山東長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程，在上述海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行海島微電網(wǎng)能量優(yōu)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要功能如圖3所示。

由圖3可知，海島微電網(wǎng)能量優(yōu)化管理系統(tǒng)主要由就地控制、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用、微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制、微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、上級(jí)調(diào)度控制等組成。

就地控制。站控層通過合并單元就地控制風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能PCS、柴油發(fā)電機(jī)、用電負(fù)荷、并網(wǎng)開關(guān)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的能量優(yōu)化管理。

數(shù)據(jù)獲取。配置通信前置機(jī)和控制室，根據(jù)系統(tǒng)分類和地理分布分多個(gè)通信交換機(jī)采集匯總。如果采用串口通信，則通過串口服務(wù)器匯總后轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器后變換為光信號(hào)匯集到前置交換機(jī)。

圖3　系統(tǒng)功能

數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用。主要由采集系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫和支撐平臺(tái)組成，前置數(shù)據(jù)采集采用冗余交換式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸也采用冗余交換式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，配置三層交換功能的交換機(jī)，采用100 M/1 000 M自適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)縱向認(rèn)證裝置后可轉(zhuǎn)發(fā)至上級(jí)調(diào)度控制。

微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制。微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制包含緊急控制、模式切換、功率平衡、無功優(yōu)化、電能質(zhì)量5部分，充分利用全島風(fēng)、光、儲(chǔ)與負(fù)荷之間廣泛存在的互補(bǔ)性，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)及孤網(wǎng)運(yùn)行的能量就地平衡。

微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度指令，利用風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)、光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)、負(fù)荷功率預(yù)測(cè)技術(shù)，制定日發(fā)電計(jì)劃。根據(jù)優(yōu)化算法，兼顧各發(fā)電單元的經(jīng)濟(jì)特性，合理安排各發(fā)電單元啟動(dòng)順序、運(yùn)行時(shí)間等計(jì)劃。對(duì)制定的計(jì)劃進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、短路計(jì)算、靜態(tài)安全分析，從而進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行。

上級(jí)調(diào)度控制。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，由上級(jí)調(diào)度控制微電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行、計(jì)劃孤島、聯(lián)絡(luò)線功率等，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的靈活互動(dòng)。

3.2軟件功能

軟件功能由操作系統(tǒng)、支撐平臺(tái)、應(yīng)用功能3個(gè)層次組成，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示。操作系統(tǒng)選用Linux/Unix操作系統(tǒng)。支撐平臺(tái)主要為高級(jí)應(yīng)用分析功能提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，其功能包括：數(shù)據(jù)傳輸（通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸軟總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和進(jìn)程服務(wù)管理，從而能監(jiān)視整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息，并采用智能平衡分流方法保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的均衡一致性）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫（將分布在系統(tǒng)所有結(jié)點(diǎn)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過軟同步技術(shù)匯集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，保證了數(shù)據(jù)的一致性）、歷史數(shù)據(jù)庫（提供整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢等歷史數(shù)據(jù)服務(wù)功能，采用同步、并行的高速處理技術(shù)，提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的效率）、圖形顯示（采用圖模庫一體化設(shè)計(jì)方法，考慮電力行業(yè)的通用圖形特色，運(yùn)用矢量技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖形的無極縮放，并采用svg格式進(jìn)行不同系統(tǒng)間的圖形交互）、統(tǒng)計(jì)報(bào)表（采用java方式建立底層模型，自動(dòng)生成系統(tǒng)各類報(bào)表，同時(shí)兼容了EXCEL的各種操作特點(diǎn)，方便運(yùn)行）、權(quán)限管理（制定不同優(yōu)先級(jí)的權(quán)限用戶，權(quán)限內(nèi)容包括實(shí)時(shí)庫讀寫、歷史庫讀寫、圖形查看編輯等，并按照分層分級(jí)的原則在系統(tǒng)支撐平臺(tái)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理，從而提高上層應(yīng)用的處理效率）、運(yùn)行告警（故障預(yù)警、越限報(bào)警、人工操作告警等）。應(yīng)用功能包括：數(shù)據(jù)采集（對(duì)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、低壓負(fù)荷開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與顯示）、監(jiān)控功能（儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、負(fù)荷監(jiān)控、分布式發(fā)電預(yù)測(cè)、風(fēng)光儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制）、分析功能（實(shí)時(shí)分析分布式電源的發(fā)電狀況、電力負(fù)荷的用電需求、微電網(wǎng)與主網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的功率交換情況，統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電量、用電量、工程投資、經(jīng)濟(jì)效益

圖4　軟件框架

等）、能量優(yōu)化管理功能（針對(duì)微電網(wǎng)容量配置和電網(wǎng)調(diào)度需求，定制協(xié)調(diào)控制功能，主要包括緊急控制、模式切換、功率平衡、無功優(yōu)化、電能質(zhì)量、孤島檢測(cè)等功能模塊）。

3.3現(xiàn)場應(yīng)用

所設(shè)計(jì)的微電網(wǎng)通信架構(gòu)以及能量優(yōu)化管理系統(tǒng)應(yīng)用于長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)建設(shè)工程中。在工程調(diào)試中，使用監(jiān)控系統(tǒng)作為后臺(tái)接收規(guī)約模塊上傳的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，以組態(tài)的方式顯示到調(diào)度員屏幕上，從而能清晰地判別實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是否和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)一致。通過開展微電網(wǎng)并網(wǎng)與孤網(wǎng)的模式切換試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試［7］，對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)風(fēng)電和光伏、儲(chǔ)能模塊、電力用戶負(fù)荷等的遙測(cè)、遙信、遙脈的數(shù)據(jù)進(jìn)行上行測(cè)試，同時(shí)測(cè)試下行數(shù)據(jù)，包括控制命令，遙調(diào)命令，定值的下發(fā)，達(dá)到了預(yù)期效果。

4　結(jié)語

在分析海島微電網(wǎng)的通信需求基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)分層的海島微電網(wǎng)通信架構(gòu)，結(jié)合長島分布式發(fā)電及微電網(wǎng)示范工程進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，達(dá)到了遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈、定值信息的通信要求，促進(jìn)了電力流、業(yè)務(wù)流、信息流高效的融合，有力支撐了海島微電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、優(yōu)化運(yùn)行。

［1］《全國海島資源綜合調(diào)查報(bào)告》編寫組.全國海洋資源綜合調(diào)查報(bào)告［M］.北京：海洋出版社，1996.

［2］王成山，李鵬.分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（2）：10-14.

［3］蹇芳，李建泉，吳小云.基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)［J］.大功率變流技術(shù)，2012（2）：26-29.

［4］鄧衛(wèi)，裴瑋，齊智平.基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的微電網(wǎng)信息交互［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，37（3）：6-11.

［5］YANG Q，BARRIA JA，GREEN TC.Communication Infrastructures for Distributed Control of Power Distribution Networks［J］IEEETRANSACTIONSONINDUSTRIALINFORMATICS，2011，7（2）：316.

［6］查申森，竇曉波，王李東，等.微電網(wǎng)監(jiān)控與能量管理裝置的設(shè)計(jì)與研發(fā)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38（9）：232-239.

［7］黃曼青，李峰，蔣成杰.基于智能變電站技術(shù)的集中式微電網(wǎng)能量管理和穩(wěn)定控制系統(tǒng)［J］.電氣技術(shù)，2014（S1）：24-27.

Communication System Architecture Design for Island Microgrid

DENG Hua1，LI Guanglei2，SUN Yelong3，ZHANG Tingting1，ZHAO Peng2
（1.State Grid Yantai Power Supply Company，Yantai 264001，China；2.State Grid Shandong Electric Power Research Institute，Jinan 250003，China；3.State Grid Longkou Power Supply Company，Longkou 265700，China）

Communication needs of the island microgrid are analyzed，and the communication system with layer model architecture is proposed in this paper.The specific programmatic definition is put forward from three levels，namely，equipment layer，middle layer and substation control layer，to achieve information communication and interactive control with properties of high speed，real-time and bilateral interaction.The proposed microgrid communication scheme has been verified by the distributed generation and microgrid demonstration project in Changdao，which can provide communication guarantee for regulation of island microgrid.

island microgrid；communication system；information fusion；operation monitoring

TM727；TN919

A

1007－9904（2016）07－0025－04

2016-02-26

鄧華（1970），男，高級(jí)工程師，從事信息通信相關(guān)工作；

李廣磊（1985），男，工程師，從事分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制相關(guān)工作；

孫業(yè)?。?974），男，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)信息安全相關(guān)工作；張婷婷（1981），男，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)工作；

趙鵬（1985），男，工程師，從事電力系統(tǒng)運(yùn)行控制相關(guān)工作。