试论智能电网及其对电力通信的要求

徐迪

摘 要：电力通信作为电力系统的重要组成部分，为保证电力系统的安全发挥了很大的作用。智能电网对电力通信也提出了更高的要求，电力通信也要进行创新才能更好的保证智能电网的稳定、经济、安全的运行。

关键词：智能电网；电力通信；要求

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0079-02

1 智能电网及电力通信的概念

智能电网是智能化的电力网络，由发电、输电、变电、配电、用电、等五环节组成电力系统。配电用电处于电网的最后，能实现电力的配送到用户家，供用户进行使用。不断创新研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术，并进行整合，实现发电到用电整个过程的信息的智能交流。电力企业将先进的技术和具体工作整合在一起，实现智能电网在企业生产经营过程中充分发挥作用，最终实现提高企业效益的目的。

电力通信网作为电力企业和有关部门成立的专门通信网络，它让电力企业与全国各地联系起来，保证全国各地的发电、输电、配电的正常工作并分配电力。光纤、电力线技术或者卫星组成电力通信技术的主要内容，其还利用电特种光缆智能电网常用的通信技术，运用无线技术、电力电缆等多种通信手段及控制机器、调节机器等设备组成的多功能的综合通信网。在各种通信技术创新发展的过程中，电力通信网技术从原来的低速率发展到现在高速率的。

2 智能电网的电力通信技术分析

2.1 计算机网络安全技术

综合了多种通信技术，能做很多工作的智能电网是一个大网络，它可以容纳多种终端设备的介入，所以网络的安全可靠性和数据信息的保密性是智能电网的重要内容。这一问题的解决可以在物理层、网络层、应用层设置安装加密的过滤技术。

此外还可以运用安全存储、主动实施防护、网络安全事件监控、安全测试评估、应急响应、恶意代码防范、数据备份、网络安全管理、统一威胁管理、计算机平台等技术，来保证智能电网的安全与可靠。

2.2 光纤技术

光纤通信技术一般包括工业以太网、以太网无源光网络、GPON技术，工业以太网在电力通信系统中应用广泛，但是维护成本比较高，容易受到外界的干扰，而且不能容纳大量的终端接入，所以现在多用以太网无源光网络技术。因为其具有成本比较低、支持大规模的终端接入，达到不同服务质量的要求的优点，加上以太网无源光网络技术是单纤数据双向输送的光纤通信技术。

2.3 电力线通信技术

电力线通信技术是电力线为输送介质进行数据信息输送的一种特殊的通信方式。电力电缆一般根据等级分类分别为低、中、高压电力线通信；按照调制频带或者频带宽度分类可分窄带技术和宽带技术。智能电网利用电力通信技术具有投资少，建设成本比较低、运行安全性高等优点，但是由于具有输送容量比较小，传输频带的限制，容易限制电力线通信方式的应用等缺陷，现阶段，电力线通信技术只是补充通信方式。

2.4 无线传感器网络

由大量微型无线传感器节点组成自组织分布式网络智能电网系统的无线传感器网络，一般运用微功率无线技术，具有密度高、消耗低、组成网络比较灵活、结点间可以相互组织通信等优点；其缺点是输送距离比较短、带宽很低。

2.5 无线通信技术

根据建设的属性来分无线通信可分为电力无限专网、营运商公网。营运商公网相对来说建设成本低，建设简单方便，容易维护。但是由于营运商公网和互联网是连接的，其安全稳定性、通信的速度和效率不能满足智能电网的要求。电力无线专网具有实时性、可靠安全性、也能接入综合智能电网，但其成本比较高、运行的压力比较大。

3 建立智能电网的配用电通信网模型

3.1 自动化高级配电系统

配电自动化系统是智能电网的重要组成部分，能够满足配电终端和主站的数据交换，通过以太网技术建立的自动化高级配电系统，经过大量的实践和交换式技术仿真测试，证明此种方式下网络的可靠性和安全性达到最好，能够发挥自动化的实时性，也能满足用户的各种需求。

此外采用PLC和WIMAX配合组成网络，能够满足远程抄表服务，在配电变压器附近安装WIMAX终端，它可以输入PLC输送的配电终端信息，也能进行配电变压的监控，控制等工作，此方式具有建网速度比较快、成本不高、安全可靠性好。因为数量很多的配电利用的 是成本比较低的PLC方式，虽然输送的速度比较慢，但是能完成远程抄表的工作。控制终端利用WIMAX技术，这样通信与电力线相互独立，非常的可靠容易维护，而且输送的速度比较快能满足配电变压器的监控； 加上WIMAX设置带变压器附近，通信环境比较好可以进行安装天线，利用很少的基站就能实现全覆盖，降低费用的目标。此方式存在不能提供语音视频传输，互联网连接的问题。

3.2 视频监测网络系统

在智能电网中视频监测应用的非常广泛，比如变电站的监测、重要设备的监测、重点线路的监测、维修现场的安全监测等等。电力部门可以在监控中心对视频进行统一管理，包括视频的播放、图像的显示等等，有利于电路的安全，有利于减少电力部门的成本，提高电力企业的效益。

3.3 功能服务网络

功能服务网络可以满足用户多样化的需求、实现定制用电的需要。功能服务网络是用户通过公共互联网把自己的个性化需求上传到电力功能服务网站的网络技术，用户定制的服务在经过电力通信网络传输到用户终端。

3.4 用电管理系统

智能电网通过全预付费、全覆盖、全过程自动化的网络技术来采集用户的电量信息。传统的采用带有GPRS的集中器汇集局部区域的用电信息，再通过电力专网进入电力公司主站，利用采集器读取用户用电数据信息，这种方式网络较简单，主要是GPRS在线率不高，所以不能实现用户的侧需求，网络成本费用比较高。解决这个问题的有效方法是采用以太网通信专网，让用户信息管理总站和每个电力用户终端进行连接，并利用载波、无线传感器接入到每个用户终端。

4 智能电网对电力通信的要求

智能电网涉及电力的产生、传输、应用，使用等方面，这些方面都与电力通信息息相关。我国智能化电网的不断快速发展，电力系统的协调任务加重，电网更加的信息化、智能化、现代化。

4.1 发 电

目前，智能电网的大力建设，对发电的要求也发生了改变，智能电网重点关注的是新能源发电，要求建立低碳、绿色、无污染、可持续的能源网，重点就是对太阳能、风能、水、潮汐能、生物能等能源的开发和利用。这就需要加大对这方面的研究力度，利用可再生能源产生电，并研究出一套统一标准的电力通信接口，在电力功率、输出电压、电力效能安全稳定的前提下，建设完善的适用智能电网的通信系统。

4.2 变 电

变电站是智能电网重点关注的内容之一，要完成智能电网的建设，必须对变电站进行改变，变电站是智能电网的基础，没有保护，很快就会处于崩溃状态，智能电站的创新也使电力通信在一定程度上更加完善，现代化的变电站是电力调度的重要信息资源，高速双向的通信网络能够以很快的速度对数据进行过滤、分析、并及时做出反应。

4.3 配 电

现阶段，随着智能电网的应用，对电力通信提出了更高的要求，电力的配送系统也更加的完善，及信息化和现代化为一体。电力的配送需要考虑每个地方的需求，以及电力企业的发电情况等因素，在进行科学合理的分配协调。现代的电力通信网络依靠光纤、微波、卫星通信，具有很高的准确可靠性、比较灵活、效率高等优点，电力通信和配电网络密切配合，有利于自动发现潜在问题和故障，并进行自动的诊断处理，有利于提高配电质量。电力通信系统和智能电网相连接能够实现信息数据的收集与及时的管理。

4.4 运输电领域

由于传统的电力在输送的过程中，远距离和大容量的运输电力，会导致电力损失很严重，而智能电网的建立将有效的减少电力的损失。电力通信的建设对运输电路进行改变，强化智能电网的数据信息的收集，分析、监控、管理、预警，及时的发现问题，并解决，有效的减少了电力在运输中的损失。

5 智能电网对电力通信需求的建议

5.1 提高电力通信人才的综合素质

人才是关键是智能电网发展的重要前提，电力通信要满足智能电网的要求更多的还是依靠人才，提高电力通信人才的综合素质是以后国家和电力企业要重视的事情。

5.2 提高电力网络的全覆盖

建立电力通信网络的全覆盖，满足一体化的通信网络管理系统，实现统一规范，标准统一完善的全网覆盖的目标，积极扩展网络容量，加快光纤入户的速度、增加网络资源的利用率。完成智能电网在数据信息采集、输送反馈、自动控制等方面的改革创新。

此外，通信技术也在不断的快速发展， 5G、无线WIFI等通信技术和计算机网络的研究创新将给智能电网的发展带来新的灵感，5G可以满足用户随时用电的需要，有利于智能的控制和传感器的应用。而无线WIFI的发展和使用，可以实现电力从产生到使用的全过程控制管理。

5.3 积极的进行电力通信创新

现阶段，我们正积极建立智能电网，在这个信息发达的时代，如何维护好电力通信的安全，如何防止黑客攻击造成的电力系统瘫痪，如何防止信息泄露等问题，都需要我们积极的对电力通信进行创新，并运用信息管理技术，预警技术、远程控制等多种技术进行配合使用达到智能电网的发展的需求。

6 结 语

建设以特高压电网为骨干网架的智能电网，保证我国的生态环境、能源的可再生，充分发挥电网在资源优化配置作用，有利于实现我国经济全面、协调、可持续发展。电力通信作为智能电网的基础工程，其改革创新对智能电网影响很大，所以在实践中，我们要根据经验总结出智能电网对电力通信技术新的需求，并积极探索研究，完善电力通信网络在智能电网中的应用，充分发挥智能电网的作用。

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