智能電網時代電力信息通信技術的應用分析

蘇奇焰，凌創輝

（三峽大學 電氣與新能源學院，湖北 宜昌 443000）

0 引 言

電力通信技術是當今時代發展背景下的一項高新技術，在智能電網構建中也起到了一定的作用。探索如何將電網時代的電力信息技術作為中心技術產業在電網的構建環節發揮自身的價值是整個行業發展過程中的重要課題。本文將從智能電網的基本內涵、電力信息通信技術應用的重要性以及實際應用狀況展開論述探究。

1 智能電網以及電力信息通信技術的內涵

1.1 智能電網的基本內涵

智能電網運行過程相比較于傳統電網運用了相關的電力通信技術，在此過程中會涉及到很多先進設備及相關技術控制方法，使得整個電網運行過程實現更加高效和更加環保經濟的安全目的，對于全國企業用電及客戶用電都有著十分重要的保障意義[1]。此外，智能電網的構建有利于我國電力行業的發展得到優化與轉型，使得我國電力系統的運行更加高效便捷。

1.2 電力信息通信技術

電力信息通信技術主要包括光纖電力通信技術、通信網絡技術以及智能電力技術。這3種技術在使用和研究過程中表現出相互關聯和相互促進的關系，對于整個網絡體系技術構建有著重要的影響。

1.2.1 光纖電力通信技術

光纖電力通信技術是整個信息網絡建設的重要組成部分，其主要物質載體是光纖，信息通過相應的信號處理轉化為光信號之后，再通過光導纖維中的全反射原理使得相應的信息能夠順著光纖運輸到相應的地區，然后在解壓方通過相關的技術將光信號轉化為可以被電腦識別的數字信號[2]。這種傳播方式的優點是傳播速度較快，所含有的信息量較大，十分有利于信息的傳播和接收，極大程度地提高了相關信息傳播的效率，對于智能電網的構建有著十分重要的意義。

1.2.2 通信網絡技術

通信網絡技術的發展在人們的日常生活中主要依靠智能手機實現。在電力系統信息傳遞過程中，往往需要依靠計算機和互聯網展開網絡通信連接，進行相應信號的傳遞與接收。近年來大數據時代已然到來，各行各業都逐漸趨向于信息化，在各個行業認識到計算機軟件能帶來極大生產力的潛能后都開始著手大力引進和開發使用計算機軟件技術[3]。

1.2.3 智能電力技術

智能電力技術的發展主要依靠互聯網與大數據等相關產業的發展，是逐漸建立起來的能夠滿足電力智能化服務的通信技術。智能電力設備的發展對于智能電網的構建起著關鍵性的作用，在實際的電力輸送環節經過相應的技術數據計算之后得出相應的計算結果，減少人為干預，使得行業的運行服務更加方便便捷[4]。

2 電力信息通信技術在智能電網建設之中的重要性

2.1 保障信息傳遞的安全性

信息數據每時每刻都在大量刷新，信息量極大的互聯網無可避免地出現了安全問題。病毒木馬對電腦設備及手機的攻擊隨處可見，信息的傳輸也極有可能被半路截獲攔截，被人復制利用，導致重要信息丟失，對個人甚至集體社會國家造成無可估量的損失和影響。基于這一點，通信技術的飛速發展使得網絡安全問題也得到了高度重視，信息在傳輸過程中不能僅僅重視其高效性還要重視起信息傳輸的安全性，信息安全技術的開發和發展也就應運而生[5]。如USB端口管理和控制技術是通過對信用卡USB端口的控制管理來保護信用卡主人的信息安全，防止有關信息的泄漏和他人的惡意盜取。其中的各項權限都可以由管理員進行管理，將設計安全隱私的權限設置為“阻止”，這就能極為有效地保護用戶的安全隱私。

2.2 智能電網業務發展需要通信技術

在智能電網構建的過程中包含著電力生產部門和電力運營部門等技術部門，部門之間工作職能相互聯通，在后續的工作中共同承擔起電網業務的運營和發展。雖然在整個系統的運行過程中上層供電部門對于電網運營部門沒有起到直接的幫助作用，但是供電部門生產質量較高的電源，對于后面電力運營部門來講有著很大的必要性和貢獻性。通信技術的發展在電網發展和運營過程中發揮著十分關鍵的作用，它使得電網的運營環節對于信息的處理和判斷更加精準有效，方便相關電力運營工作的開展與進行，對于電力業務部門的轉型升級也有著十分積極的意義。

3 電力信息通信技術在智能電網中的具體應用

3.1 電力通信技術在發電領域的具體應用

發電環節是整個電力系統正常運行的最初環節，是整個輸電系統運行的動力源頭，對于整個電網的正常運行起到了基礎性作用。現在我國發電環節主要依靠火力發電和水力發電的方式，隨著時代的不斷進步更多的發電方式也逐漸在運行生產過程中被發掘出來。針對相對較為傳統的兩種發電方式，電力通信技術在相關參數的傳輸與調控方面都發揮著十分積極的作用，針對火力發電環節中的電壓狀況及火力狀況通過電力信息通信技術都可以很快地返回到云端技術工作人員的手中[6]。風力發電環節電力信息通信技術發揮信號傳遞如圖1所示，在對數據分析處理后做出相應的決策，最后對發電環節中的某個參數進行相應的改變，保證發電環節的各個參數恢復正常運行的水平，保證發電質量的同時也能夠最大程度地提高容錯，整體提高發電的效率。

圖1 風力發電環節電力信息通信技術發揮信號傳遞圖

3.2 電力通信技術在輸電領域的具體應用

輸電環節是整個電網運行環節的重要一環，其平穩運行能夠保證輸送電力的電壓和電量不會受到直接影響，保證電力質量。輸電環節移植是整個電網發展和運行環節的關鍵部分，對于整個電網質量的提升和效率的提高有著十分重要的作用。電力通信技術在此過程中的發展使得整個輸送環節電力相關參數信息得到監控和調控，其應用能夠完美應對電力配送環節所出現的各種問題。

電力信息傳播技術的發展對于整個行業的快速發展有著及其關鍵的作用，輸電環節對于相關電力的指標特監控有著十分重要的意義。通信技術的發展可以使得相關數據得到有效地監視并且可以通過網絡通信技術將數據傳送給輸電端，雙方如果在電力參數上產生了較大的差異，就要派出相關電力維修人員對于通信線路上的電線或者是設備進行調控保證電力輸送工作正常運行起來[7]。電力信息通信技術總線路如圖2所示。

圖2 電力信息通信技術總線路圖

3.3 電力通信技術在變電領域的具體應用

電力通信技術在變電方面發揮的作用更加顯著。對于相關電壓參數，電力部門如果在變電過程中沒有協調好電力信息的溝通，那么極有可能影響發電環節及輸電環節的工作效果，對后續配電工作也會造成相應的影響。變電即為電力系統中通過一定設備將電壓由低等級轉變為高等級（升壓）或由高等級轉變為低等級（降壓）的過程。電力系統中發電機的額定電壓一般為15～20 kV以下。常用的輸電電壓等級有765 kV、500 kV、220～110 kV以及35～60 kV等，配電電壓等級有35～60 kV、3～10 kV等，用電部門的用電器具有額定電壓為3～15 kV的高壓用電設備和110 V、220 V、380 V等低壓用電設備，想要將各不同電壓分聯接起來形成一個整體就需要通過變電[8]。變電站就是電力系統中對電能電壓和電流進行變換、集中以及分配的場所，它是聯系發電廠和電力用戶的中間環節，同時通過變電站將各電壓等級的電網聯系起來。為保證電能的質量和設備的安全，在變電站中還需進行電壓調整、潮流（電力系統中各節點和支路中的電壓、電流和功率的流向及分布）控制以及輸配電線路和主要電工設備的保護。

3.4 電力通信技術在配電變電領域的具體應用

配電環節是整個電網運營的最后環節，對于整個電力系統工作效果起到關鍵作用。將電力信息通信技術運用到其中使得配電環節更加科學合理，方便配電環節整個運行的效率及質量。配電網的主要功能是從輸電網接收電能，并逐級分配或就地消費，即將高壓電能降低至方使運行又適合用戶需要的各種電壓，組成多層次的配電網，向各種用戶供電。此外，在配電環節可以將電力通信技術與平安運維項目聯合使用，平安運維是基于物聯網技術的配電房智能化改造及管理[9]。對用戶配電間相關的設備通過智能化改造可以實現全方位的遠程監控，可輕松實現電氣數據（信號、電流、電壓、功率、諧波以及電量等）、視頻數據、環境溫濕度、關鍵設備溫度、消防煙感探測以及門禁信號等一體化解決方案。線上通過智能終端采集配電房數據，線下平安運維團隊通過數據分析，為用戶提供針對性和定置化的專業服務。平安運維服務調度中心設有獨立機房，24 h的值班調度，配備有數據專用服務器、監控站、打印機、通信設備及不間斷電源等，實現配電設備的遙測、遙控、遙調、遙視、報警顯示、數據存儲、統計報表以及優化運行控制等功能。協調好配電環節的各項技術與電力通信技術的關系，方便提高電力配送的整體效率，提高整體電網的運行質量[10]。

4 結 論

電力通信技術在智能電網的時代背景下應用十分廣泛，從發電環節到輸電及配電環節都發揮著極大的作用。在實際的電網構建環節需要各種技術相互協作探究，確保智能電網的正常運營與維護。在此過程中，相關的技術部門也要繼續加大對于電力通信技術的研究力度，使得電力信息通信技術在實際應用環節與電網的構建聯系更加密切，進一步促進智能電網的構建和完善，為我國的電力供應工作做出貢獻。