智能電網(wǎng)下電力信息通信技術分析

董 會

（四川科銳得電力通信技術有限公司，四川 成都 610000）

0 引 言

電力信息通信技術發(fā)展過程中，最為顯著的標志在于通信方式的轉變，從原本的線路參與向無線通信轉變，借助于電纜和光纜的幫助實現(xiàn)無線通信轉變目標。電力信息通信技術的優(yōu)化改進，為我國智能電網(wǎng)的建設提供了良好的助力作用，不僅擴大了建設規(guī)模，還在原有基礎上大幅提升運行質量，促使智能電網(wǎng)建設水準上升至更高層次。

1 智能電網(wǎng)下電力信息通信技術種類

1.1 光纖通信技術

光纖作為信息傳輸?shù)囊环N高質量媒介，信息承載和光波都是以光纖作為媒介來進行傳輸，這一傳輸方式大大提高了單位時間下的信息傳播速度。同時，光纖具有突出的穩(wěn)定性特征，可以保證在傳輸過程中，信息傳輸質量不會受到干擾[1]。當前時期，我國的電力通信主干線路都選擇應用光纖通信的方式來傳遞信息。光纖通信技術應用于智能電網(wǎng)，要充分考慮環(huán)境條件，以此降低智能電網(wǎng)出現(xiàn)事故的概率。一般情況下，光纖的接入方式為樹形或鏈形。光纖光纜如圖1所示。

圖1 光纖光纜

1.2 無線網(wǎng)絡技術

無線網(wǎng)絡技術突破傳統(tǒng)通信技術的空間局限性，大幅減少成本投入，在使用形式上也更加靈活化。智能電網(wǎng)在信息傳輸作業(yè)過程中，所采用的智能傳感器要具備能量消耗低且體積小的特點。因此，與傳統(tǒng)的技術手段相比，無線網(wǎng)絡技術的優(yōu)越性更為突出。在智慧電網(wǎng)穩(wěn)步構建過程中，無線網(wǎng)絡技術具有非常廣闊的發(fā)展空間，可以進一步提升智能電網(wǎng)的智能化程度，增強用戶體驗感。使用較為普遍的無線網(wǎng)絡技術種類包括藍牙技術、Wi-Fi技術與ZigBee技術。前2個技術已經(jīng)被廣泛應用于智能手機與智能家居，電網(wǎng)工作人員可以在智能手機或智能機器上來實時監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)，以統(tǒng)籌規(guī)劃出人工動態(tài)監(jiān)測方案，更加深層次的提升電力系統(tǒng)的信息化水平。而ZigBee技術的優(yōu)勢為能耗低、傳輸速度快、抗干擾能力突出。

1.3 寬帶電力通信技術

寬帶電力通信技術是利用寬帶連接線來進行電力傳輸?shù)囊环N技術手段，核心優(yōu)勢在于傳輸空間廣泛，以寬帶覆蓋網(wǎng)絡開展電力傳輸作業(yè)，強化了電力傳輸?shù)撵`活化與多變程度[2]。同時，無須投入大量的線路成本，以硬件為基礎，為用戶帶來便利的服務。

1.4 智能化設備技術

在我國智能電網(wǎng)建設速度不斷加快的背景下，分布式能源與新能源應用更加廣泛，輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性較原先得到了明顯增強。使用電子電力設備來處理大量電能，再將其介入大電網(wǎng)模式中，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性不受影響的前提下，取得良好的節(jié)能減耗成效。從輸電和發(fā)電層面來看，合理應用電力電子設備有助于同步保障電能質量與輸電效率。從用電和配電層面來看，可以強化電能使用成效，落實節(jié)能減耗基本準則。在儲能技術的支持下，有效解決電能無法被妥善存儲問題，切實緩解電力系統(tǒng)運行波動性問題，進而保障電網(wǎng)運行質量。智能感應技術則可以全面監(jiān)控整個智能電網(wǎng)，收集整合電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù)，以此判斷電力系統(tǒng)的運行性能。

2 電力信息通信技術根本特征

2.1 感知力強

電力信息通信技術具有超強的感知力，具備實時跟蹤與檢測電力系統(tǒng)運行狀態(tài)與情況功能，為了最大化發(fā)揮該技術的優(yōu)勢與作用，需合理設置電力系統(tǒng)內部各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)參數(shù)。同時，該技術的信息分析處理能力十分突出，可預測評估電力系統(tǒng)內部的運行表現(xiàn)，在必要時將啟動應急程序，為問題的全面妥善解決爭取出更加充足時間。當感知系統(tǒng)存在異常問題時，該技術可以自動識別相應的應急程序，準確判斷異常情況，第一時間啟動隔離程序，并對外發(fā)出預警，通知運維部門處理異常問題，進而提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定與安全系數(shù)[3]。

2.2 兼容性高

電力信息通信技術的合理與有效運用，是保障智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行的科學手段。電力信息通信技術可以看作主流網(wǎng)絡信息技術的統(tǒng)一成果，具備較好的兼容性，可以滿足各個類型的信息技術差異要求，促使智能電網(wǎng)應用與系統(tǒng)檢測朝著多樣化方向發(fā)展。

2.3 安全性顯著

立足于客觀角度，分析電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，具有十分重要的現(xiàn)實意義。對供配電網(wǎng)絡來說，保證數(shù)據(jù)信息準確性過關，是維持網(wǎng)絡正常狀態(tài)的基本前提。電力系統(tǒng)工作流程中，要始終保持用電量和用戶資料精確且全面，并做到相關資源的高度共享。目前，互聯(lián)網(wǎng)信息技術的優(yōu)化升級促進了傳統(tǒng)的獨立供電網(wǎng)絡更加開放，雖然傳輸效能有著大幅提升，但是也埋下了一定的安全隱患。這就要求電力部門做好監(jiān)管工作，為數(shù)據(jù)存儲、調取與傳輸安全保駕護航。

3 智能電網(wǎng)下電力信息通信技術的具體應用

在當前的智能電網(wǎng)時代下，電力信息通信技術的應用范圍在不斷擴大，尤其在電力信息通信接入網(wǎng)中表現(xiàn)出色。電網(wǎng)與用戶進行對接時，需要一定的延長時間，從而確保智能電網(wǎng)和用戶端成功連接，向用戶輸送電力資源。該連接過程需要通過應用電力信息通信技術，才能為電力信息傳輸做好基礎工作。落實智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術，可以在原本基礎上進一步提升電力接收與運輸效益，為電力系統(tǒng)運行效率與整體性能保駕護航，以此實現(xiàn)智能電網(wǎng)運行效率與穩(wěn)定性優(yōu)化。電力通信系統(tǒng)作為電力行業(yè)未來發(fā)展重點，將其與智能電網(wǎng)建設高度融合，能夠創(chuàng)造出良好效益。電力信息通信技術促使電網(wǎng)終端防御能力增強，防止電網(wǎng)在運行狀態(tài)下時受到非法攻擊。

3.1 變電領域

在我國科技的高速發(fā)展背景下，變電系統(tǒng)的智能化水平也更加先進化，將電力信息通信技術應用于變電領域，有助于實現(xiàn)變電自動化，在智能電網(wǎng)中發(fā)揮有效作用。智能變電站是智能電網(wǎng)的基礎，變電站要接收大量電流，除了要監(jiān)控這些信息，還要對外提供更多的數(shù)據(jù)來作為支持，在該技術的作用下，工作效率大大加強，同步應用信息傳感技術還可以有效地感應與控制相關信息，推動智能化與自動化水平不斷提升，減少人力與物力成本投入。智能變電站如圖2所示。

圖2 智能變電站

3.2 輸電領域

在智能電網(wǎng)中，輸電領域占據(jù)著核心地位。在輸電過程中，如果在此時進行相關問題處理，則會對用戶用電造成消極干擾，不利于保障用戶滿意度。在輸電領域中應用電力信息通信技術，可以有效控制電能調度，為繼電保護裝置提供幫助，促使二者間的融合度更高，則可以進一步提升安全預警和可視化檢測的合理化程度。同時，將智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術應用落實在輸電領域中，與其他領域對比來說，其所發(fā)揮的作用更加特殊化。現(xiàn)階段，我國的電網(wǎng)覆蓋面積十分廣泛，遠距離輸電輸送已經(jīng)非常普遍，在輸送過程中，難以避免地會出現(xiàn)一定的能源消耗，但過量的能源消耗會造成巨大的經(jīng)濟損失。電力信息通信技術是在遠距離與大容量輸電的前提下開展的深入研發(fā)工作，能夠切實緩解輸電浪費問題。該技術還可以被運用在電網(wǎng)遠程輸送的監(jiān)控系統(tǒng)中，以便相關人員及時發(fā)現(xiàn)不良問題，采取相應的處理措施[4]。

3.3 配電領域

電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)絡同樣扮演著重要的角色，電力網(wǎng)絡運行質量與配電網(wǎng)絡的靈活化程度和高效運行有著極為密切的關系，確保配電網(wǎng)絡運作靈活化和高效化過關，則需要借助電力信息通信技術。應用該技術可以快速地診斷配電網(wǎng)絡故障，為后續(xù)運維打下良好基礎，而且能夠發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絡所隱含的問題，對一些重點問題加以預防與提醒，預先做好準備工作，防止后續(xù)出現(xiàn)重大損失。配電網(wǎng)絡質量關乎整個電力系統(tǒng)供應質量，在電力信息通信技術的支持下，配電系統(tǒng)更加兼容化，有助于優(yōu)化智能電網(wǎng)運行。為進一步提升電網(wǎng)運行的高效性、互動性與治愈性，還要在配電中同步應用高級傳感技術與計算機技術，以同步提高配電的靈活化程度與網(wǎng)絡的可靠性。

3.4 發(fā)電領域

發(fā)電領域作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，為保證該領域可以長時間處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，并發(fā)揮出良好作用，要以電力信息通信技術為支持。將該技術在發(fā)電領域中有以下優(yōu)勢。一方面，可以對庫容做到合理調度，促使電力市場交易規(guī)范化，有著明顯的技術優(yōu)勢，對發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)全面監(jiān)控。另一方面，監(jiān)控電力系統(tǒng)的過程中，要同步實施新能源接入，該技術同樣可以發(fā)揮出相應作用，提升通信端口連接質量，及時準確地反饋對應參數(shù)信息，在數(shù)據(jù)分析的作用下，促使電力系統(tǒng)可以朝著智能化方向穩(wěn)步發(fā)展。

3.5 用電領域

智能電網(wǎng)建設的最終目標在于，能夠為用戶帶來優(yōu)質服務，而且在電力系統(tǒng)中，用戶的滿意度是非常關鍵的要素。我國用電終端數(shù)量較大，用電需求也愈發(fā)多元化，為數(shù)據(jù)信息管理增添了較高難度，提高了數(shù)據(jù)信息通信的難度。將電力信息通信技術應用于用電領域，可以在原有的基礎上進一步保障用電數(shù)據(jù)準確性，有助于電網(wǎng)與用戶形成良好的關系，創(chuàng)造出必要的條件。將智能電網(wǎng)下的電力信息通信技術真正落實到位，可以及時高效地掌握用戶具體情況，滿足各個終端用戶對電力使用所提出的個性化要求。立足于智能電網(wǎng)上實施匯總分析工作，一方面能夠切實緩解人工的工作量壓力，另一方面還有助于保障用戶滿意度，促使智能電網(wǎng)實現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[5]。

3.6 新能源領域

傳統(tǒng)模式下的電力系統(tǒng)存在效率低下與資源浪費問題，因此智能電網(wǎng)模式已經(jīng)漸漸取代該模式，智能電網(wǎng)建設與應用的核心意義在于選擇利用可再生能源，取代不可再生能源。電力信息通信技術在智能電網(wǎng)下新能源領域的應用，重點集中在接入與控制單元系統(tǒng)，確保其結構足夠合理化。為達成這一目標，要立足于并網(wǎng)的具體要求，規(guī)劃制定相應的技術標準。因為接入新能源之后，對電力通信系統(tǒng)有著更為嚴格的要求，所以要最大限度地確保可以自動化調節(jié)電力信息通信系統(tǒng)的電壓、功率和電能質量，從而建立智能電網(wǎng)新能源管理體系。

4 結 論

加強對電力信息通信技術的應用與分析，有助于保障智能電網(wǎng)整體運行質量與效率。該技術在通信領域發(fā)揮著重要作用，能夠推動智能電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)展，滿足經(jīng)濟建設與日常生活的用電需求，為社會發(fā)展做好動力支持。智能電網(wǎng)下電力信息通信技術的應用主要集中在變電、輸電、配電、發(fā)電以及用電和新能源領域。