電力通訊在電網(wǎng)智能化中的作用探討

張梅艷

【摘 ?要】如果從智能角度去分析電力通訊技術(shù)，電力通訊技術(shù)所體現(xiàn)出來(lái)的功能主要是對(duì)智能電網(wǎng)起到保護(hù)和穩(wěn)定作用，電力通訊技術(shù)與電力控制系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)共同組成了智能電網(wǎng)系統(tǒng)，在智能電網(wǎng)從發(fā)電、變電、送電及配電等每個(gè)環(huán)節(jié)都用到了電力通訊技術(shù)，而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)普遍出現(xiàn)在人們的日常生活中，人們不需要單獨(dú)交電費(fèi)，供電人員也不用采用傳統(tǒng)抄表的方式統(tǒng)計(jì)用電量，這些曾經(jīng)繁瑣的工作如今在運(yùn)用了電力通訊技術(shù)后都變得十分簡(jiǎn)單，智能電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中也可以具有一定的自愈功能，電力通訊技術(shù)的發(fā)展變革決定了智能電網(wǎng)的發(fā)展，通過(guò)不斷改變電網(wǎng)智能水平實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化、科學(xué)化和智能化目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】電力通信;電網(wǎng)智能化;電力技術(shù)

1 智能化電網(wǎng)簡(jiǎn)介

智能化電網(wǎng)也叫信息化電網(wǎng)，是電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高度信息化和自動(dòng)化的重要形式，根據(jù)英文 Smart Grid 原意來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)叫作智電力網(wǎng)格，在不同的國(guó)家和地區(qū)按照組網(wǎng)形式可分為局域智能電網(wǎng)和廣域智能電網(wǎng)兩種。對(duì)于智能化電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，本身應(yīng)當(dāng)具有超強(qiáng)的自愈能力、超高的運(yùn)行可靠性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性以及良好的互動(dòng)性等。智能電網(wǎng)貫穿發(fā)電、輸變電、配電、用電全過(guò)程，通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)各領(lǐng)域都將發(fā)生質(zhì)的飛躍。

2電力通訊在智能化電網(wǎng)中的背景

電力通訊以傳輸、交換、接收等形式，作為智能電網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，建設(shè)智能化的智能化的設(shè)備，在對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)與設(shè)計(jì)方面高壓電網(wǎng)與電子原件存在密切聯(lián)系。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代社會(huì)背景下，節(jié)能減排、綠色環(huán)保成為人們極為關(guān)注的問(wèn)題。電力載波、微波通信是我國(guó)在電力通信發(fā)展初期主要采用的方式，由于對(duì)電力需求、電力系統(tǒng)的不斷增加，我們所采用的電力系統(tǒng)的容載量不斷擴(kuò)大。光纖通信作為當(dāng)今社會(huì)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，已基本覆蓋來(lái)自“四面八方”的通信傳輸網(wǎng)以及各級(jí)變電站。從明線、同軸電纜到光線傳輸，從橫、到程控交換到數(shù)字通信，電力通訊以成為智能化電網(wǎng)的神經(jīng)中樞以及業(yè)務(wù)交流的基礎(chǔ)。

3電力通信在智能化電網(wǎng)中所具備的支撐作用

3.1發(fā)電的通信支撐

發(fā)電廠通信分為兩個(gè)部分：①本地監(jiān)控;②外聯(lián)通信，共同支撐發(fā)電廠的運(yùn)行、控制和管理，強(qiáng)化多種電源支撐能力，提升機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)水平，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定，推進(jìn)資源優(yōu)化配置。發(fā)電的通信支撐體現(xiàn)在三個(gè)方面：①支撐電廠本地監(jiān)控。采用現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)等通信技術(shù)，承載火電廠機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能光伏電源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸和交換，確保機(jī)組穩(wěn)定、高效、可靠性運(yùn)行。②支持新能源功率監(jiān)測(cè)和接入。通過(guò)電力光纖傳輸網(wǎng)與太陽(yáng)能和風(fēng)電廠建立遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)的互聯(lián)，對(duì)電廠新能源進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè)、信息交流和控制。③支持水庫(kù)智能調(diào)度。水電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)智能在線調(diào)度和風(fēng)險(xiǎn)分析，提高水能利用率。

3.2 輸電環(huán)節(jié)的通信支撐

通信技術(shù)可用于輸電線和電力線走廊上的各種監(jiān)測(cè)信息傳送，從而實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)的功能，建立覆蓋輸電各專業(yè)共享的網(wǎng)絡(luò)化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線路資產(chǎn)全壽命管理，為線路勘測(cè)數(shù)字化、設(shè)計(jì)可視化、移交電子化、運(yùn)行狀態(tài)化、信息標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化提供強(qiáng)健的支撐。①支持輸電線路遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)短距離無(wú)線、遠(yuǎn)程無(wú)線或光纖通信，建立實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸電線路氣象、導(dǎo)線溫度、弧垂、覆冰、風(fēng)偏、振動(dòng)、桿塔振動(dòng)、絕緣子污穢等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。支撐線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、故障診斷等應(yīng)用，支持線路運(yùn)行狀態(tài)的可控、能控和在控。②支持線路綜合防災(zāi)與安全保障信息體系的建立。通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)，將冰凍雨雪、地震等自然災(zāi)害納入監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)報(bào)管理，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警與應(yīng)急演練分析，提高綜合防災(zāi)與安全保障能力。

3.3 智能變電站的通信支撐

通信系統(tǒng)為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各種功能提供信息傳輸與交換的平臺(tái)，支撐站內(nèi)變電設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行監(jiān)控、保護(hù)、自動(dòng)化、計(jì)量等業(yè)務(wù);遠(yuǎn)程通信支撐變電站的運(yùn)動(dòng)、調(diào)度、安穩(wěn)保護(hù)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視管理等。①支持智能變電站的信息采集，由于更多設(shè)備具有自我狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，智能變電站通信網(wǎng)的覆蓋范圍將更廣，通信節(jié)點(diǎn)將更多，數(shù)據(jù)量將更大。②智能變電站通信要求，由于一些操作通過(guò)智能代理實(shí)現(xiàn)，各種操作的動(dòng)作時(shí)間更快，對(duì)變電站通信網(wǎng)的實(shí)時(shí)性、互操作性、可靠性要求更高。站內(nèi)通信網(wǎng)的光纖化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，采用具有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、開放性好、高速率、傳輸容量大的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建環(huán)形總線或星形交換式雙路由網(wǎng)絡(luò)。③站外聯(lián)絡(luò)通信的寬帶、高速化，擴(kuò)容、增強(qiáng)、優(yōu)化外聯(lián)光纖傳輸網(wǎng)，支撐變電站可視化管理、輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)視信息、地區(qū)配用電采集信息、調(diào)度信息化等會(huì)聚信息的轉(zhuǎn)接、傳輸。

4電力通信在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

4.1發(fā)電領(lǐng)域

電網(wǎng)智能化的標(biāo)志之一就是在傳統(tǒng)常規(guī)能源發(fā)電之外還能容納包括風(fēng)力發(fā)電、生物能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電等新能源發(fā)電的入網(wǎng)，這些新能源在發(fā)電過(guò)程中對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō)往往可控性不強(qiáng)，受到自然力的作用往往要大于人力的作用。因此很多時(shí)候新能源發(fā)電的電能質(zhì)量波動(dòng)很大、功率不穩(wěn)定，而電力通信系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源發(fā)電的調(diào)節(jié)，建立電網(wǎng)對(duì)接的接口標(biāo)準(zhǔn)，從而滿足電網(wǎng)接入的要求，是實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電與傳統(tǒng)能源發(fā)電并舉、實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)的重要舉措之一。

4.2輸電領(lǐng)域

隨著工業(yè)和民用電需求量的不斷上升以及發(fā)電機(jī)組發(fā)電能力的持續(xù)上升，要求電能在遠(yuǎn)程輸送過(guò)程中具備大容量和低能耗輸送的能力，以實(shí)現(xiàn)電力資源的跨區(qū)域優(yōu)化配置和電力工業(yè)的優(yōu)化調(diào)整，與此同時(shí)也給輸電線路的安全性和穩(wěn)定性提出了高標(biāo)準(zhǔn)和高要求，這就要求電網(wǎng)要在實(shí)現(xiàn)提高輸電能力的同時(shí)提高狀態(tài)監(jiān)控的能力，在智能電網(wǎng)中，通過(guò)現(xiàn)代化的通信技術(shù)使這一切變?yōu)榭赡堋?/p>

4.3 變電領(lǐng)域

智能變電站是智能化電網(wǎng)的重要組成部分，智能變電站除了能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)變電站的基本功能外，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制以及站間資源的共享。智能變電站作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)和運(yùn)行為新型電網(wǎng)的建設(shè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，電力通信技術(shù)在智能變電站的運(yùn)行過(guò)程中起到?jīng)Q定性的作用，通過(guò)對(duì)一次設(shè)備、二次設(shè)備和信息平臺(tái)等的運(yùn)行信息進(jìn)行采集可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)有精度要求的操作步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和智能調(diào)節(jié)，使變電站與站外系統(tǒng)之間也能夠協(xié)同工作，更加提升變電的運(yùn)行可靠性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力通信對(duì)電網(wǎng)智能化來(lái)說(shuō)具有重要的技術(shù)支撐作用，而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，也會(huì)推動(dòng)電網(wǎng)智能化的不斷前進(jìn)，因此一定要從全局的角度出發(fā)，努力推進(jìn)全國(guó)電網(wǎng)智能化進(jìn)程，這必將帶來(lái)重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)陽(yáng)泉供電公司）