電力信息技術與通信技術融合策略分析

曾 瑤

（國網湖南省電力有限公司婁底供電分公司,湖南 婁底 417000）

0 引 言

電網系統比較復雜，大量的電力傳輸數據會使電力系統產生工作壓力。了解已運行電網系統的荷載峰值，通過電力信息技術與電力通信技術融合，能夠規避潛在問題，滿足發展需要。這兩項技術是電力系統保持穩定的核心，也是不可或缺的重要組成部分。要改善傳統電力體系的管理理念，樹立新型的信息化管理方法，極大提升系統數據傳輸處理效率。在電力信息技術與通信技術融合的背景下，提高電力網運行效率、質量，進一步優化電網資源的配置。

1 電力通信技術與電力信息技術

電力通信技術與電力信息技術屬于宏觀理念，二者之間有共融特征，能夠顛覆傳統電力企業管理方法，為管理者提供新型的管理思路，不僅能夠保障電力系統的運行精準性，還能提升系統數據傳輸效率。在電力信息技術研究內容中，其主要為電力工程領域信息基礎理論和應用技術。作為電氣工程和信息技術結合所產生的學科，其同承擔著電力行業信息管理構建、安全、輔助以及決策等新理論。在電力信息技術研究中，研究的主要方向為計算機數據、網絡技術、信息技術等。在電力通信技術中，要保障電力系統在傳遞中有高度的安全性和穩定性，運用互聯網，提升電力通信效率。以往，電力數據在傳輸過程中受客觀因素影響，出現的明顯差異主要為數據傳輸時間差異。但是，通過電力通信技術，以無線電、電磁系統等工具為主，可以保障傳統的數據以及聲音、圖像甚至視頻數據傳輸精準性、有效性且多樣化性。電力通信系統的專業性越強，電力企業發展越好。在實時業務和非實時業務中，電力信息技術與電力通信技術的存在，使整個生產流程和管理方式更加科學、精準、有效。例如，在保障帶寬靈活調度，在多級服務質量（Quality of Service，QoS）動態路由中可實現智能適配、跨網一體化調控、協同控制等。在重點建設中，主要針對5G 專網、5G 共網、5G 公網，優化關鍵應用，如增強移動寬帶（enhanced Mobile Broadband，eMBB）實現高效率優化、大規模機器通信（massive Machine Type Communication，mMTC）實現大容量優化、超高可靠與低時延通信（ultra Reliable Low Latency Communications，URLLC）實現低延時優化[1]。

2 電力信息技術與電力通信技術融合需求

2.1 技術發展需求

電力信息技術與電力通信技術融合后，能夠保障我國電力系統的各項指標趨于完善和成熟。對于電力信息技術和通信技術的研究，急需解決目前所出現的延遲性。融合優化電力信息技術與電力通信技術，保障電力通信系統穩定流暢，增強網絡傳輸的質量。在電力信息技術與電力通信技術結合中，需要提高數據傳輸處理的精準性，提升計算機網絡系統應用效率。同時，需要提高電力系統的穩定性、精準性，靈活調度軟交換技術、接入網技術、核心網技術等，使其具有高強度的適應性。對接工作業務，實現操作控制。在技術融入中，對于電力信息技術和電力通信技術有極高的促進作用。在接入網技術的背景下，優化電力通信速度、電力信息準確度，保障核心網技術的融入和電力資源系統的優化配置[2]。

2.2 文化發展需求

在文化發展需求中，電力通信技術要隨時代發展進步，調節自身的管理架構。將電力通信技術與信息技術融合后，在短時間內能夠改善工作人員的工作方案、工作模式。在短時間內，大批量處理所需要用到的數據信息，不僅簡化工作人員的實際操作流程，也保障了計算機網絡傳輸的真實性和準確性，使工作人員數據傳輸和接收方面更加高效和可靠。電力通信技術與信息技術的融合，對文化發展和大數據更新均起了非常重要的引導作用。在網絡通信環境的構建中，要保障滿足電力系統的支持，打破以往在發展中出現的時間和空間限制。在信息共享背景下，每個電力用戶的需求都有差異[3]。電力系統要借助電力信息技術和電力通信技術，保障用戶滿意度，實現電力企業綜合效益提升，對傳統的工作模式進行改善，為所有的用戶提供針對性管理策略。

2.3 經濟發展需求

隨互聯網技術的融合應用，電力企業要在現有基礎上提高自身的供電能力和荷載力。電力行業要對已有的電力系統更新完善，使其既能符合時代發展需求，也可以緩解我國南北區域用電緊張問題。電力信息技術與電力通信技術的融合，可以提高電網傳輸能力和電力企業管理效率，降低我國對于電力系統的投入成本，滿足電力通信工作要求[4]。

3 電力信息技術與電力通信技術融合平臺

3.1 變電運維平臺

電力信息技術與電力通信技術融合構建管理平臺，能夠更好解決以往電力企業在管理過程中出現的不足之處。例如，變電運維平臺所涉及的用戶數量極多，至高可達300 萬戶，日常的運行、維護工作能夠降低其工作成本，提升工作效率，搶修突發故障，滿足風險預防需求。變電運維平臺通過多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算等技術，實現數據現場采集，并將數據打包，定期向云平臺推送。為滿足數據傳輸的時效性，推送時間定為30 min/次。平臺可通過計算機對用戶變電數據參數、環境數據、開關狀態、電壓功率、環境濕度以及門禁信息等進行計算。如果出現異常情況，在10 s 內可以通過短信發送警報短信，下發至管理人員綁定手機號碼中。人員接收短信，并根據短信內容登錄對應網站并進行相關操作。該網站可以進行日志記錄，滿足數據更新要求，提高運維效率。

3.2 能源管理平臺

能源管理平臺能夠優化使用電力的政府建筑、工廠、學校以及醫院等供電業務。這些領域通過互聯網、局域網采集用電曲線，并傳輸至能源管理平臺。該平臺還可以管理光伏、風能、儲能等新能源數據，按照區域用電設備、類型等進行劃分，提供環比分析和用戶數據追蹤、對接。評估各時間段所用的數據報表，實現有效梳理，幫助企業制定對應的能源賬單和績效考核目標[5]。

3.3 環保監督平臺

我國環境質量近年來有較大改善，這與電力系統的高速發展密不可分。電力系統的出現，使新能源汽車等環保項目開展更有效。建設的環保監督平臺還可重點排查電力企業在生產過程中是否出現潛在的污染現象。例如，某些發電企業使用煤炭發電，要采集發電的煤耗量，實現關聯分析并及時給出環保生產建議，實現電力生產全過程防控。在接線方案中可通過遠距離無線電（Long Range Radio，LoRa）上傳至數據網關，再配合5G 網速，使各區域環保平臺都可以進行查閱，避免出現地區限制，實現全流程監控。

3.4 智慧用電平臺

打造的智慧用電平臺，要分析近年來是否因電氣管理不善，導致電力出現損耗或供電困難。智慧用電平臺除了降低成本和提高用電效率，還可以規避出現火災的概率。2022 年火災報告中，因電氣火災產生的損失比例較高，占總火災比例的45%。電力信息技術與電力通信技術融合，能夠推廣智慧用電體系，從源頭上杜絕電氣火災的發生。對重點區域，如學校、養老所、醫療機構等重點區域實現管控。采集分析線纜溫度、漏電電流、負荷電流等數據，能夠得出精準的檢測結果。如果出現數據波動量較大，如線纜溫度過高、過載、欠壓以及漏電等，就需要斷電或通過App進行推送，將電氣火災發生的概率降至最低，系統可以顯示所有監測點的電流情況。如果電流點出現明顯的漏電現象或電纜溫度升高等問題，還需要進行記錄、核查、派單。在檢修中，智慧用電平臺提供檢修數據；在檢修完畢后，該平臺還會生成檢修報告，便于后續維護人員查閱。

4 電力信息技術與電力通信技術融合策略

4.1 技術方面

在技術層面，優化核心網絡層、接入式技術、轉軟交換技術，能夠提高電力企業的運行效率。例如，核心網絡層融合通過網際互連協議（Internet Protocol，IP）技術和多協議標簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）技術，創建新型的網絡核心體系，并提高網絡的帶寬性，降低其延遲，保障具有可拓展優勢。在電力運行中，配電網系統自身的延伸性可以發揮核心網絡層的優勢。

接入式技術通過Internet 技術以及無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）技術，保障帶寬媒介應用。在網絡接入后，進一步實現電力信息與電力通信技術的融合。

而軟交換技術則是一種雙向融合技術，建立在多個通信系統連接的基礎上，將軟件和網絡的發展演變為業務平臺演變、控制平面演變、傳輸平面演變以及接入面演變等4 個流程，能夠精準優化不同平面之間的數據傳輸，改善數據信息在不同介質之間相互傳輸所產生的復雜性。

變電站自動化技術在系統構建中，可以使用重合分段器和自動重合器完成對于變電站運行情況的監測。結合計算機技術、通信技術等完成系統級架構的融合。例如，通過全站控制、短信服務（Short Message Service，SMS）、電子商務作業平臺（Electronic commerce Work Station，EWS）以及遠程終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）建立調度中心，實現運行數據的收集處理，掌握變電站實際運行設備情況。如果出現不可控故障采取針對處理，自動重合器與計算機技術的使用，將會完成對于電網的連接分析，實現雙連接，打造環網結構。對于配電站的分段控制，結合故障診斷和配電網系統的運行方案，實現自動重合器的上下級連接，確保配電系統的合理運行。

4.2 制度方面

在制度層面，要建設統一的調度體系，滿足規范化操作標準。在通信技術以及電力信息調度中，獨立設計調度部門與機房，使企業信息體系具有自動傳輸、自動構建、自動分析的優勢。對電力企業的子系統和虛擬化層次進行核算，利用云計算數據中心，實現移動終端以及固定終端的連接，可以有效避免電力數據在傳輸過程中出現的異常傳輸問題，滿足信息融合的可行性。在電力通信技術與電力信息調控中，為了滿足信息的高利率，要實現電力信息監控和效果反饋。通過規范化的操作機制，滿足電力通信系統以及信息技術的監管，完善技術需求。同時，規范員工的操作模式、行為，嚴格按照規章制度進行考核，執行對應的管理措施[6]。

4.3 人員方面

在人員管理中，要培訓員工的工作技能，提高其職工的綜合信息素養。隨著整體信息技術的不斷改進，電力企業的職工操作能力和綜合職業素養將會得到進一步的優化，滿足實際生產中的需求。電力企業要做好充分準備，以操作技能和綜合職業素養為基準對職工進行培訓考核，滿足管理層的管理需求，從而使融合后的電力信息技術和電力通信技術能夠在企業生產、活動中被妥善應用。解決員工對信息技術不熟或信息技術掌握不恰當等問題，使市場經濟發展更穩定。

4.4 系統方面

在系統發展中，要優化電網的運行方式，制定定期檢測計劃。雖然電力信息技術與電力通信技術融合能夠降低事故發生概率，滿足企業電網的發展需求，但是任何風險事故都不可完全避免，要將不可控風險發生概率降至最低。因此，通過科學、合理、規范的方式，將風險因素解決在萌芽中，將風險造成的損失降至最低。優化電網運行的體系要，精益制定檢修計劃，減少出現的冗余操作。例如，優化電網運行方式，能夠滿足電網運行的可靠性，可著重設計安排網架薄弱環節，提高電網運行的可持續性。避免電網在運行過程中出現的意外停電風險，降低工作人員的工作量，減少事故發生的概率。對于電力資源共享，要滿足電力信息和電力通信技術的融合需求。通過電力信息資源共享平臺，為電力企業提供精準的信息數據，使電力各部門能夠及時查閱電力資源，監控不安全運行情況。一旦出現異常現象，就可以向工作人員發送警報，以便工作人員進行維護調整。這種模式強調省級管理單位設置網絡運行中心，并作為重大事件集中處理單位，向下輻射市級、縣級等管理單位。市級、縣級則進一步劃分，內部組成主要包括移動網監視、固化網、數據網監視以及國際業務網監視等管理部門，從而構成不同層級的主動監控、故障處理和技術支持等形式。對創新電力信息通信的調控融合策略而言，電力系統不應摒棄原有的基礎架構，應在已有系統體系的基礎上推陳出新，解決原有管理模式下巨量數據處理緩慢和分散化管理能力不足等問題。現階段，電力系統可以借助信息化和智能化技術的優勢，打造全新的控制體系和系統架構，提高地區之間的交流和融合能力，全面突破信息調控技術的局限。

4.5 OTN 與SDN 技術的融合

光傳送網（Optical Transport Network，OTN）技術以波分復用技術為基礎，在光層組織網絡的傳送網，是下一代的骨干傳送網。該技術建立在現有的同步光纖網/同步數字系列（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy，SONET/SDH）管理功能的基礎之上，引入了同步數字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）超強的操作、維護、指配和管理能力，彌補了SDH 的不足，完全向后兼容，不僅讓通信協議完全透明，也為WDM 提供了端到端的連接和組網能力。軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN）技術是一種網絡虛擬化的實現方式，其核心技術OpenFlow，通過相應設備的控制面與數據面分離，實現流量的靈活控制，讓網絡作為“管道”變得更加智能化，無須依賴底層網絡設備。OTN 與SDN 技術是電力信息與電力通信技術融合過程中必然會使用的先進技術，不同的技術為電力信息與電力通信技術的融合奠定了良好的技術支持。

5 結 論

通信技術與電力信息技術的融合，能夠保障電網的運行效率，改善傳統電力企業管理的不足，使管理架構能夠達到技術更新、人員優化的需求，實現高效率成長。電力信息技術與電力通信技術融合后，滿足我國社會生產運行效率，為各部門創造高效、穩定的用電環境。我國的電網系統構成極為復雜，通過電力信息技術與電力通信技術融合，有效提高電網的數據傳輸和處理功能。