智能電網時代電力信息通信技術的應用

陶玉剛 葛文偉

（中國船舶重工集團公司第七二二研究所 湖北省武漢市 430205）

1 引言

隨著我國的特色社會主義經濟迅速發展，促進了我國電力行業的不斷進步，使得傳統的有線電信通訊技術改變成無線通信技術與智能光纖。目前對我國智能光伏電網的基礎建設依舊在持續實施，一直在不斷做出改進與優化。電力電網信息化和通訊網絡技術在加速建設我國智能電網的建設過程中已經占據了十分重要的地位。

2 智能電網的概念及特點

智能電網主要是通過融合當今社會不斷發展的最新信息科技，來不斷對智能電網的改造升級，賦予智能電網更加高效安全的網絡運行管理能力，滿足人們的日常生活以及電網工業的持續發展需要提供更大的經濟幫助和技術支持。智能電網發展包括多個關鍵方面，對于每個關鍵環節均需要進行相互溝通從而共同促進發展。通常而言，智能化的電網已經具有以下幾個特征：

（1）在中國電網中已經能夠同時起到業務監控和風險預測的重要功能，能夠有效避免由于人為因素或自然條件因素可能產生的小面積上網停電停水現象，對于可能出現的用電故障，能夠及時進行自我保護檢測，并及時嘗試自動進行恢復；

（2）由于智能化的電網對于不同的用電需求能夠提供更多的服務選擇以及模式來及時滿足客戶用電的不同需要，能夠及時形成更多定制化和個性化的用電服務；

（3）由于在上網發電服務環節已經是完全有別于風力、水力、火力等多種智能發電服務模式，而對每一種發電模式的上網電力系統能夠及時做到智能的整合，使電網供電效率大大提高；

（4）還具有豐富的技術升級和智能拓展空間，能夠更好的兼容中國電網的各種通信協議以及網絡接口，為日后的中國電網智能升級和電網大數據技術平臺的接入提供更多的技術支持。

3 電力信息通信技術的應用原則

從客觀的角度進行分析，電力企業信息化和通信網絡技術的有效執行，雖然符合智能電網的發展要求，但是在具體的技術操作層面上，還是要結合相關的原則來落實，不可能完全按照單一的想法和極端的策略來實施，這樣不僅無法得到預期效果，還有很大概率造成嚴重的損失。結合以往的電力工作實踐經驗和當下的實際工作標準，掌握電力工業信息化和通信網絡技術的實際應用基本原則，其主要特點是具體表現在以下幾個主要方面：第一，技術方案的創建、擬定過程中，必須深入考慮到區域性電網的發展水平，而且在電網的可靠性方面做出評估分析，觀察技術的具體融合點和發展走向，要對前期、中期、后期工作的執行，有正確的判定，減少極端措施所造成的惡劣后果，維持智能電網的高度穩定。第二，電力信息通信技術的長久運用，必須在各類信息反饋方面不斷的增加，總是按照固定的內容和方法來落實，必定會陷入到技術的困境當中，從而造成很多的隱患。

4 電力信息網絡通信技術的現狀

4.1 企業專業人才的流失

電力工程信息化與通信工程技術專業人才的培養發展過程中，教育教學理念相對落后，專業知識點的內容相對明顯匱乏與空洞，對專業知識點的更新需求速度明顯緩慢,最終直接造成了高校電力通信技術專業人才綜合實際操作應用能力有限。另外，很多的企業高端技術人才是在就業方向選擇上，通常企業會直接選擇畢業去一些科研機構，進入電力企業從事一線科研工作的高端人才比較少，導致很多電力企業在從事智能水力電網的研發建設運營過程中往往缺乏一批高端的工程技術管理人才。

4.2 通信運行系統的融合性達不到要求

目前，在電力通信信息運行系統中仍然存在資源集成效率差的問題。換句話說，運行模式與通信通道管理不匹配。在電力通信信息系統的實際實施中，針對不同的電力生產環節建立了不同的網絡模塊，不同的電力設備也采用了不同的通信技術。但是，在運行工作中，運行模式相對單一，缺乏獨特的網絡模塊和通信技術的特定運行模式，導致電力通信信息系統的運行效率較差。

4.3 網絡的整體建設發展不均衡

目前，我國仍是一個發展中國家，各地區的經濟水平和基礎設施發展有很大差異，導致各地區電力開發建設存在很大差異。經濟實力強的國家可以在電力建設過程中調動充足的資金，選擇好的施工材料，保證電網在基礎設施運行中非常穩定。經濟實力較弱、發展相對落后的國家，電力建設的資金和技術有限，無法選擇理想的建筑材料。在測試基礎設施時，很容易出現電網不穩定的情況。不同的地區在技術和設施上是不同的。電力信息通信在實現網絡技術全覆蓋的道路上遇到了巨大的阻力，最終將嚴重影響整個電力行業的發展。

4.4 對通信的網絡架構管理過于繁瑣

通常，在電力企業把電力信息的通信系統劃分成多個等級，具體分為一級、二級、三級，這類信息通信的系統在外表上劃分比較明確，但真正的管控工作卻被很多因素制約，例如：變電站數量增加、管理環節待改良、新舊網絡之間的更替，無法跟緊管理模式，而且最重要的因素就是網絡的通信架構優化工作被阻礙，造成最后的管控工作過于繁瑣。

5 電力信息通信技術在智能電網建設中的實際應用

5.1 基礎通信系統的運營

一般來說通信運營平臺在實際生產的過程中，所需要支持的營銷業務主要類型就是通信自動化業務類型與其他電信行業信息數據采集類的營銷業務類型。在建設相關的輸變電網和自動化信息通信系統過程中，需要同時傳輸的信息數據量和信息量很大，對相關信息數據傳輸系統工作的信息可靠性和安全性等都提出了很高的要求。因此，在實際通信運營期間，應該嚴格確保通信主控臺和通信數據中心各種重要數據網絡信息的實時傳輸連接數量。由于基礎配電通信信息網絡位于系統之內，具備多層布局密的網絡特點，覆蓋面很廣，為有效地提升我國基礎配電通信信息系統的網絡管理水平，可以考慮使用光纖載波通信技術、寬帶無線通信技術與通用光纖無線技術結合進行信號處理。目前在我國基礎光纖通信網絡系統開發運營的建設過程中，采用新型光纖通信網絡系統,損耗和功率較低，具有良好的網絡抗干擾能力，成本低，優勢十分明顯。此外，在我國網絡管理運營期間還要求可以充分使用寬帶無線通信接入技術，保證我國寬帶無線網絡接入通信技術的性能，并在網絡運營管理過程中，篩選最佳的網絡組網管理措施與網絡技術解決方式，從而有效地提升各運營方面的網絡工作管理質量與服務水平。

5.2 在配電過程中的使用

電力系統信息化和通信網絡技術在進行電力配電的過程中也被大規模的使用，不僅可以使得我國電力安全得到保障，還可以在一定程度上直接實現我國電力系統智能化，以此方式來不斷使得我國智能電網的安全高效的質量服務得到保障。在電力配電運輸過程中人在使用該安全技術后就可以有效的找出各種電力安全問題并且及時對其進行應急處理，以此方式來不斷使得我國用電安全性有所提高。所以說在智能動力電網信息時代下的電力網絡信息無線通信網絡技術的廣泛應用在如今的電力信息網絡通訊中非常重要。

5.3 發電領域中的應用

發電部分是保證電網電源持續正常運轉的重要保障，也是電網后續發電傳輸給交變電和電網用戶持續使用的重要動力源泉。要想真正讓電力發電管理過程更加智能化，必須完善電力發電管理過程的相關電力管理信息以及通信管理工作。而要是設想能夠讓電力發電管理過程中的電力管理信息網絡通信更加完善，必須在發電管理過程中不斷的采用更加先進電力網絡通信管理技術，這樣就需要運用先進的電力通信管理技術對整個國家電網電力發電管理過程實時監控，另外還要在電網發電管理過程中積極開展先進新能源電網接入管理工作。在電網發電運行過程中可以采集各類電網數據運行參數，并將這些參數信息進行實時反饋，采用先進的網絡通信控制技術，讓電網發電運行過程更加安全智能化，有效幫助我國電網的實現智能化快速發展。與此同時，針對風力發電而言，更迫切的就是用戶實際用電量及需求的價格波動變化情況，通過更加深入智能化的技術分析客戶用電量以及需求波動變化，從而提供更優質的智能電力管理服務。

5.4 在新能源領域中的應用

建設一個智能化的電網研究過程中，要充分利用一些新型的現代能源技術，對可再生電網能源種類進行合理劃分，最大化地幫助實現電網能源合理配置，這樣才能真正讓我國的社會經濟得到一定的保障。在傳統的電力行業運作中是由于使用一種不可再生能源，我國雖然占有國土面積大，但是由于我國的各種不可利用再生能源相對比較嚴重缺乏，不能完全滿足其經濟發展的實際需求，因此必須要積極開發并推廣應用一種可靠和持續的再生能源。為了實現能夠自動讓新一代能源順利融入到我國智能動力電網中，必須要建設一個能夠與我國智能電網互相對應的通信技術接口，讓這些新能源通信技術順利融入運用到智能電力系統中，建設完善的新一代能源管理服務體系。

5.5 精準負荷控制

在進行電力負荷控制的過程中，需要事先準確設定電網所能承受的電力負荷。當電網發生超負荷時，可借助報警裝置自動跳閘，從而對線路進行保護，是電網系統管理的重要方式。在傳統的電網管理過程中，由于信息通信效率低，一旦發現用電負荷超標，就需要切斷整個配電線路，嚴重影響用戶的正常生活。隨著電力企業對用電負荷的精確控制越來越準確，用戶可以避免過負荷用電的影響。在精確的負荷控制作用下，當發生過載時，可通過及時切斷充電樁或不連續供電來降低充電量，從而有效降低因電力負荷過大造成的損失。在正常情況下，信息通信技術可以有效地幫助企業快速發現故障源，使電網系統穩定運行。借助信息通信技術，用戶可以有效地控制電網的超負荷運行，從而穩定電網系統的工作，將運行過程中的負荷降到最低。因此，精準負荷控制技術對于我國智能電網的發展有著重要的促進作用。

5.6 在電網結構中的應用

電力工程信息化和通信網絡技術在基于智能動力電網光纖結構設計中的綜合應用主要體現在兩個重要方面：一個就是基于智能電網光纖的綜合應用。新的經濟發展形勢環境下，社會對于上網電能的需求不斷提高，網絡信息資訊的數據量飛速增長，也必然使得光纖SDH 組網技術暴露出很多不足，對此，相關專業技術人員就此開展了深入研究，以我國傳統光纖電網信息通信技術為理論基礎，推動了光數據傳輸通信技術和電力網絡通信智能化組網技術的有機融合，打造出了全新的電力光纖電網信息通信技術，其對于我國電力電網信息通信網絡技術的未來發展而言，有著里程碑式的意義；二是電力通信的介入。對于多數大型智能智力電網而言，其必須能夠延伸到電力客戶應用終端并且能夠最大限度滿足不同電力客戶的不同用電需求。

6 結語

隨著國民經濟不斷的發展，國家電網安全是支撐其正常運轉的重要基石，因此不斷提高國家電網的網絡運行管理能力和優化國家電網各個環節的網絡通訊安全管理，對于提高國家電網的安全性和穩定性都具有很大的幫助。應用電子通信網絡技術能夠幫助我國電網更加的智能化，能夠更好的適應未來我國電網建設發展的實際需要。