電力通信技術在智能電網中的應用

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，新生的龐大經濟體對電網的要求也越來越高。在如此龐大的供電網絡中必須引進智能技術，才能夠滿足電力管理的龐大缺口。電網智能化依靠的基礎是穩定高效且強有力的電力通信技術，電力通信技術的好壞直接決定了智能電網運行的最終效果。

關鍵詞：電力通信；智能電網

中圖分類號：TM76；TM73 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）04-0078-02

Abstract：With the continuous development of China’s economy，the demand of the new large economy is higher and higher. In such a huge power supply network，intelligent technology must be introduced to meet the huge gap in power management. The basis of the intelligent power grid is the stable and efficient and powerful power communication technology. The quality of the power communication technology directly determines the final quality effect of the smart grid operation.

Keywords：electric power communication；intelligence grid

0 引 言

電力通信技術是電力網絡的指揮者和調度者，如果沒有電力通信網絡的支持，電網就無法實現實時通信、實時遙感、實時信息反饋和實時指令的執行。電力通信網絡和電網之間是互相依存的關系，二者缺一不可。

1 電力通信技術與智能電網的關系

在如今電力網絡商業化的大背景下，電網在實現電力生產和輸送過程中的高效性、經濟性和安全性成為了電力通信技術的重點。因為電力通信和智能電網的最終服務對象都是電力使用者，二者具有相似的物理結構，所以在技術上有相似之處，但又有不同之處。智能電網的建設，能夠將電力生產過程中的各個環節通過自動化技術智能升級，使電力管理和運輸過程更加高效、安全。同時，因為減少了人力的投入，大大節省了人力成本，也保障了工人的安全。

2 電力通信在智能電網中的實際應用

2.1 電力通信系統在智能電網中的應用

2.1.1 電力數據通信系統—EMS（能量管理系統）

電力通信系統中每一分鐘都會產生龐大的數據流，需要使用一個有序高效的數據信息收集系統來收集處理這些信息。而EMS通信系統就是處理和收集這些龐大信息流的有效通訊系統。EMS系統會將電力網絡中產生的大部分數據進行整理和分類，通過電力數據的重要性和緊要級別進行劃分，決定哪些數據需要上傳到指揮端，哪些數據不需要上傳。當出現緊急情況時，緊急數據會被EMS系統優先傳送。EMS系統中鏈接有不同的數據接入端口，不同的傳輸端口的傳輸速度，傳輸的數據類型都不同。通過將不同數據劃分入不同的端口中進行傳輸，能夠有序、高效、明了地對電力網絡運行中產生的龐大數據流進行高效的運輸，其中，即時通訊一般作為緊急數據或重要數據的傳輸端口。

2.1.2 信息系統—SIS（安全儀表系統）

SIS信息系統是以先進的計算機智能技術和先進的互聯網技術結合后編制成的信息系統。該系統的主要任務是通過國家電力數據網絡，將國家電力運行中產生的數據和電力網絡具體情況向社會公開。因為SIS系統使用了自動化技術，所以SIS也是即時信息系統中的一種。

2.1.3 電力通信系統之電能計量系統

電能計量在電力網絡中的作用不容小覷，因為我國對電力的需求有著明顯的不規則性，所以在智能電網中，對電能計量系統的要求變得更加嚴格。為了能夠確保電能計量系統能夠準確運行，就必須用到電力通信系統。傳統的電能計量系統，在電力通信系統的指揮下，除了進行傳統的常規測量外，還需要進行分段計量和累計計量和雙向計量。這些功能都需要依賴電力通信網絡的數據采集傳輸，終端的預處理等功能來進行進一步升級。

2.2 電力通信技術在智能電網新能源領域中的應用

隨著人們對環境保護意識不斷地加強，新能源技術開始慢慢進入人們的生活。由于傳統的火力發電屬于高污染、不可再生的電力產生方式，當今的發電方式已經開始傾向于傳統+新能源相結合的產能方式。由于不可再生能源對于環境的傷害比較大，在電力來源選擇的過程中，應該優先選擇由新能源發電的產能方式。這就要求智能電網在電力來源的選擇中優先選擇新能源母線負載線路，對負載過程中的電壓、功率、質量等等分配進行優先合理分配，通過合理分配，進一步優先使用新能源產能，減少對環境的污染和傷害。智能電網的停啟、遙控調度工作都需要電力通信網絡的支持。通過電力通信網絡將實時數據傳輸到控制終端，再由控制終端決定電力分配的方式和優先權。

2.3 電力通信技術在輸電領域的運用

電力輸送一直都是電力使用過程中的關鍵環節，除了在用戶端被消耗掉之外，在輸送的過程中消耗的電能也是非常可觀的。隨著我國的電力網絡變得越來越龐大，通過智能技術減少電力輸送過程的損耗也是一項非常緊要的工作。

智能網絡的建設需要在電力通信系統的基礎上進行，通過電力通信系統，將輸電線路中的各項數據采集后傳遞給控制終端，終端對數據和情況進行整體判斷后，再決定配電的輸送方式，輸電計劃等。通過對電路狀態、負荷狀態、運行狀態等數據分析再進行統一的調配。這種統一的調配方式，能夠大大提高輸電網絡的穩定性和安全性，還大大減少了輸電過程中的電能損失。

2.4 電力通信技術在變電領域的應用

變電系統在智能電力網絡中起著至關重要的作用，通過智能變電所的建立，能夠給智能電網在數據上起到設備層的支持。該系統可以通過將變電所中所產生的電壓、電流、功率、質量等數據的采集，借以電力通信技術傳輸到終端，為智能電網的建立起到底層數據的收集處理作用。

變電所在電力通信技術的支持下，應該向一次、二次信息技術開發，向傳感技術、智能控制技術、現代化人工智能技術的方向靠攏。最終實現全景實時的自動化檢測、自動化運行、自動化故障修復的目標。通過通信網絡在智能變電站中的應用，使變電調節過程變得更加安全、穩定高效、可靠、經濟、節能。

2.5 電力通信技術在配電領域的運用

配電網絡是整個智能電力網絡的最后階段，這個階段的穩定性和質量直接決定著用戶對電力業務質量好壞的評價。但是由于我國用電基數龐大，配電網絡的長度和地域范圍也是非常驚人的，只要有人住的地方，都需要考慮到配電網絡。如此龐大的配電網絡帶來的不僅僅是安裝上的困難，在日后的維護和管理工作中，所耗費的人力物力也是非常龐大的。

通過電力通信技術在配電網絡中的運用，能夠高效、及時、自動化地收集配電網絡中產生的多段數據流，通過終端的處理，能夠自動化、高效、準確地確定配電網絡的運行狀態、故障存在位置、配電計劃等內容。大大節省了配電過程中涉及到的人力物力財力，還增加了配電網絡的安全性、穩定性和高效性。

3 電力通信網絡應用改善建議

3.1 電力通信網絡需要增強網絡安全防護

電力通信技術能夠讓智能網絡向更高效、更便捷、更經濟的方向轉變，但是由于電力網絡分布的范圍較大，導致預防網絡攻擊的能力較弱。同時，因為電力通信技術中的信道編碼技術較為落后，想要破解電力通信網絡中的數據并不困難，一旦電力通信網絡遇到惡意攻擊，就易出現數據丟失，系統癱瘓等情況。

為了確保用戶用電的穩定性和安全性，供電企業應該在輸電、發電、配電等環節進行電力通信網絡安全設備升級，對電力線的載波通信信道編碼技術進行改進，在增強電力通信技術的穩定性的同時，也要對電力通信技術的抗攻擊性進行完善。

3.2 完善電力通信技術故障處理措施

電力通信系統中對數據的采集往往只是采用單次制、單方向的數據傳輸方式。這種單方向的數據傳輸方式，一旦出現通信故障，容易造成數據異常，數據丟失等現象。

供電企業應該在日常便做好數據收集備份系統，確保在通信系統出現問題時能夠及時發現問題的所在。企業對日常數據收集的線損數據應該有一定的糾正能力，對電力通信資源能夠進行合理的調配，建立科學高效的客戶反饋機制，這樣才能夠為智能電網的進一步深造提供可能。

4 結 論

在我國經濟高速發展的要求下，智能電網通過電力通信系統不斷進行完善和改進，已經成為了供電企業必須重視的一個方面。通過智能電網的建立，可以為電力業務在生產、運輸、配電的過程中發揮更加高效、節能、經濟的作用。

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作者簡介：黃凌鋒（1977.04-），男，仫佬族，廣西羅城人，電力通信高級作業員，助工。研究方向：電力通信技術。