電力通信技術在智能電網中的應用

王志豪

（國網河南省三門峽市陜州供電公司，河南 三門峽 472000）

在配電工作、變電工作以及輸電工作新能源方面，智能電網都發(fā)揮著良好的應用作用，將電力通信技術合理地引入到智能電網中，能夠進一步提升電網智能化水平，從而為推進智能電網安全、有序、健康運行提供堅實保證。相關部門和人員需要構建一套趨向于完善化、多樣化的電力通信平臺，并且保證電力通信技術具有較為廣泛的覆蓋范圍，目的在于不斷提升智能電網運行的安全性和可靠性，完善我國電力體系，并來為社會的快速發(fā)展貢獻力量。

一、電力通信網的運維信息化技術

電力通信網主要是在光通信的基礎上，向著數(shù)據網、視頻會議體系、語音交換網等方向發(fā)展，在種類上是十分豐富的。同時，由于區(qū)域網、主線網和省網，大都會使用到不同廠家生產的設施，也會出現(xiàn)網管監(jiān)督和網管控制上的差異。并且在操控和維修上也很難實現(xiàn)兼容，那么這便在一定程度上限制了運維的效率。從電力通信網的重點來看，主要表現(xiàn)在電網幾點維護等掌控類訊號的傳遞方面。由此也可以得出，只有保證了掌控類訊號傳遞的穩(wěn)定性，才能夠真正夯實電力通信網的基礎。因此，針對這一問題，就需要工作人員在面對通信維修、問題解決、劃分業(yè)務等涉及隨時掌控業(yè)務時，便要事先做好準備工作，針對其中的N-2 和N-1 問題進行精準地剖析。但是從過往的處理方式來看，無論采用的是列表監(jiān)管措施，還是圖形監(jiān)管措施，往往都會出現(xiàn)材料上的不精確、不健全、關聯(lián)度不大等問題，從而無法對業(yè)務情況進行及時查看，進而也加劇了運維作業(yè)的風險，整體速率比較慢。從問題解決的流程來看，目前仍停留在客戶投訴反饋的局面上。只有當客戶投訴反饋后，工作人員才會聯(lián)系維修人員進行處理。這樣的方式往往要花費大量的時間。同時，針對問題的內容、成因、處理方式也難以形成有效的記錄，無法總結其中經驗，使問題即便解決了，今后仍會持續(xù)發(fā)生。從應急通信網來看，其作用主要體現(xiàn)在自然災害來襲時，仍然能夠保證電網掌控訊號的傳輸。而應急通信網的主體主要表現(xiàn)為跨公網、區(qū)域專網以及主體專網。其運行方式，大都是通過衛(wèi)星和光纖來實現(xiàn)通信的。但是，針對這一問題，電力通信運維部門仍未對其建立起有效的監(jiān)督管理措施，無法對其進行全面的控制。

二、智能電網的特點

智能電網，即電網的智能化，智能電網是在集成高效雙向通信網絡的基礎上建立起來的，此外還用到了傳感和測量技術，先進的控制方法，先進的設備技術和決策支持系統(tǒng)技術，通過這些技術使得電網更加的可靠、安全、經濟、高效和環(huán)境友好。智能電網的優(yōu)點能夠抵御攻擊、激勵、自愈和保護用戶，滿足用戶的電能質量，還能夠接納不同發(fā)電形式的接入，使電力市場和資產高效運行。

三、智能電網的應用問題

（一）配電網的智能化問題

我國電網實現(xiàn)智能化是個循序漸進的過程，并不是在某一時期全部實現(xiàn)智能化、信息化，當前在供配電系統(tǒng)中，智能化主要在配電網系統(tǒng)中存在一些應用方面的問題，例如自動化程度不夠全面，區(qū)域分布不平衡，對電力通信技術的影響因素的抵抗力還有待提高等。影響比較明顯的就是系統(tǒng)故障往往造成局部或大面積停電問題，影響配電網的運營質量。

（二）與新儲能方向的適應性

當前我國電力系統(tǒng)中的區(qū)域供電仍以分布式電源為主，主要儲能方式為分布式儲能，由于電力通信設備的電源設備發(fā)展方向是太陽能，風力等特殊發(fā)電形式，屬于間歇性的儲能方式，傳統(tǒng)的電化學儲能、電磁儲能等技術要朝機械儲能、壓縮空氣儲能等技術方向發(fā)展，而新技術、新設備的應用要與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)及設備設置相互適應調整，需要整個電網系統(tǒng)提供相當?shù)募夹g性支持。

四、電力通信技術在智能電網中的應用分析

（一）新能源的應用

我國逐步提升對環(huán)保理念的重視程度，這也為智能電網的發(fā)展和應用創(chuàng)造了良好的條件，新能源的應用和發(fā)展能夠進一步提升和優(yōu)化電力系統(tǒng)的綠色性和環(huán)保性。為迎合、促進新能源應用，電力企業(yè)需要結合相關規(guī)范要求來科學地設置電力通信接口，當接入新能源之后，可以依托于電力通信技術來實現(xiàn)對電壓、電能以及功率的自動化控制。在新能源發(fā)電領域，依托電力通信技術能夠有效地啟動、管理以及控制電力系統(tǒng)潮流，進而推進新能源管理系統(tǒng)科學化、高效化。

（二）安全技術應用

從實際情況出發(fā)，近年來，智能電網正邁入高速建設的時代，并且在逐步向電力流和信息流融合方向推進，在智能化發(fā)展的推動下，電網信息安全也成為當今社會關注的重要課題，其對智能電網的建設和發(fā)展成效以及電網通信系統(tǒng)的安全性都起到至關重要的作用。從實際情況出發(fā)，電力通信網絡是一項功能齊全、設施完善的傳輸平臺，而且其信息也需要具有較強的安全性，所以，需要從多個層面出發(fā)，來不斷提升和完善設備數(shù)據、電網用戶交互的可靠性。

（三）變電站的應用

智能變電站是變電站采用自動化控制系統(tǒng)，利用計算機和網絡通信技術等對變電站的設備和電路進行自動檢測和控制。近年來，我國主要采用的智能變電站控制系統(tǒng)的邏輯是：在變電站的站控層、間隔層和過程層間使用無線網絡技術進行信息交換，再通過電力調度數(shù)據網進行數(shù)據交換和控制。智能電網要實時監(jiān)測電路運行的每個設備和各個環(huán)節(jié)，并隨時做出科學的決策。要管理如此復雜的系統(tǒng)，需要網絡技術追蹤這些數(shù)據且要保證數(shù)據的完整性和可靠性。

1.地線應用。

在變電站線路的檢測系統(tǒng)中加入無線網絡技術，可以將各地網絡與地線傳感器相互結合起來，能夠靈活地對各地高壓電線的接頭和觸點的溫度實時監(jiān)控，這不僅能夠快速且安全地排查出完全隱患，更能夠避免傳統(tǒng)人工檢測過程中發(fā)生事故。除此之外，將傳感器和無線網絡相連接，可以將檢測信息通過一定的整合處理傳輸?shù)胶笈_進行特點的分析，為維護工作提供全面有效的信息。

2.變電站視頻監(jiān)測。

為了實時監(jiān)測變電站的作業(yè)情況，需要對作業(yè)情況錄制視頻，然后上傳到主站，在錄制過程中需要保持視頻的連貫性和清晰度，所以采用的相關無線通訊設備一定要能夠達到標準要求以及可以遠程控制。

（四）輸電環(huán)節(jié)的應用

一是直流輸電技術的應用。直流輸電技術具有可以不間斷大容量輸電、長時間穩(wěn)定運行，可以靈活控制等優(yōu)點。借助運用直流輸電技術，同時對電力輸送控制器進行安裝，可以將生產成本有效減少，對電力輸送量進行控制。現(xiàn)階段的直流輸電技術主要包括HDVC 技術（直流輸電技術）、HDVCLight（輕型直流輸電技術）兩種，其具有電流容量大、輸電可靠性高、為工作人員提供便利，更好地對電流輸送情況進行調節(jié)等優(yōu)點。同時借助海底電纜、遠距離輸電的時候可以使輸電的穩(wěn)定性得到保證。二是柔性交流輸電技術的應用。柔性交流輸電技術的另一種名稱就是FACTS 技術，這種新型輸電技術形成于二十世紀末期，借助運用此技術，可以在輸電環(huán)節(jié)對設備參數(shù)、電流功率、相位、電流電壓等信息數(shù)據進行有效控制，從而給予電力企業(yè)幫助，便于對輸送狀況進行快速控制，最大程度地降低電能損耗。

（五）配電環(huán)節(jié)的應用

為了在電力系統(tǒng)中有效運用電力技術，就需要對諸多參數(shù)實施精確控制，包括諧波、電壓和功率等，防止電能輸送過程中，受到較大波動。作為此環(huán)節(jié)中的一種主要應用技術，電力技術的應用技術原理基本上相同于柔性交流電輸電技術。其可有效增強系統(tǒng)的配電能力，提配電的可靠性與質量。且也未有較高的開發(fā)成本，所有具有十分廣闊的市場前景。若要將電力技術較好地運用于電力系統(tǒng)中，則就需對我國的智能型電網予以加強，其有助于電力的科學發(fā)展，確保電力能源的良好輸送，提高使用效率。不僅如此，還可提高經濟效益，達到節(jié)能減排的目的，將污染物的排放數(shù)量減少，順利實現(xiàn)電力系統(tǒng)控制運行智能化與清潔能源的標準化目標。智能化電網可使電網與用戶之間的互動更加頻繁，提高服務質量。智能電網使電力能夠不受地域的限制，為更好地調劑電力資源提供了便利，可以有效防止自然災害危害電力系統(tǒng)，將更加穩(wěn)定、安全的電源提供給用戶。

（六）高速雙向通信技術在電力系統(tǒng)規(guī)劃中的應用

智能電網還有一項關鍵性的技術，就是高速雙向通信技術，該技術在應用的過程中集成了大量的電子設備，能夠將智能電表和控制器，通過通信管理技術進行結合，應用智能化的通信。管理技術能夠較為全面地應對電力系統(tǒng)運行的情況，以及電力輸送的狀態(tài)進行監(jiān)測控制，進一步提升了電力系統(tǒng)管理的即時性以及全面性。

（七）智能固態(tài)表針的應用

從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的用電管理機制上來看，普遍采用電磁表進行管理。而電磁表功能比較單一，難以實現(xiàn)對相關地理信息的遠程反饋。針對這一問題，智能固態(tài)表針能夠有效解決電力信息反饋的問題，在電力系統(tǒng)中應用智能固態(tài)表針能夠實現(xiàn)對相關電力信息的遠程傳輸，同時也能實現(xiàn)對多時段電力情況價格的掌控，方便科學管理。

（八）基于先進電力電子技術的電網管理

在應用智能電網相關技術的過程中，需要重視電子電力技術的革新，在智能電網建設的過程中應用了大量新型的，高性能的電力設備，其中包括全控型的大功率電子電子器件等，這對于電力系統(tǒng)的運行提出了更高的要求。相關技術以及設備的應用能夠進一步提升電力系統(tǒng)運行的效率以及性能。

五、電力通信網絡應用的優(yōu)化策略

（一）增強網絡安全可靠性

智能電網電力通信技術可以通過猞猁安全協(xié)議，完善數(shù)據信息的安全機制。可以將信息內、外網進行物理隔離構建信息安全防護體系，優(yōu)先保證內部數(shù)據及通信過程，信息外網也可以通過防火墻、網關和隔離裝置，在滿足邊界安全的基礎上，進一步保障基礎性數(shù)據的安全。

（二）功能性的擴展延伸

智能電網的發(fā)展要求電力通信設備的功能性和可擴展性進一步提高，如智能電表、數(shù)據采集、自檢設備及控制裝置等，共同構成運行穩(wěn)定的通信網絡。信息通道的功能擴展是當前主要的關注問題，可以通過建設信息內外網絡的二元結構，由信息內網承載視頻監(jiān)控、用戶信息、裝表接電、設備檢修的主要業(yè)務，信息外網承載數(shù)據采集、生產性信息等基礎性信息，建立“無線網—信息外網—信息內網”的信息導入路徑，建立雙通道的信息銜接系統(tǒng)，從智能電網的可持續(xù)發(fā)展著眼，完善電力通信技術的擴展性和功能性。

六、結語

隨著現(xiàn)代社會對于電力能源有了更多的需求，因此需要加強電力系統(tǒng)的革新，在這個過程中，智能電網技術在系統(tǒng)的運行管理以及能源傳輸穩(wěn)定性上具有較大的優(yōu)勢，是我國電力事業(yè)發(fā)展的趨勢所在，因此在電力系統(tǒng)建設的過程中，需要重視智能電網相關技術的應用，從實際的建設需求以及相關技術的特點出發(fā)，保證智能電網技術能夠被有效地應用，從而進一步提升電力能源供應的整體水平。