电力通信技术在智能电网中的应用

胡 洁

（湖南大学，湖南 长沙 410012）

0 引 言

随着我国社会经济的急速发展，我国居民的用电需求增大，智能电网已经成为了全球电网发展的共同趋势，而智能电网的快速应用使得其对电力通信技术提出了全新的要求。现代信息技术的发展为其构建了更多的技术融合路径，让智能电网在稳定性、可靠性以及运行效率等方面更上一个阶梯，因此为了使电力通信技术在智能电网建设中的应用变得更加明晰，本文以文献研究法为主，对其应用进行了详细地探讨。

1 相关理论概述

1.1 电力通信

电力通信是电力系统的关键组件，相比于传统电网系统来说，在安全性和稳定性方面具有不可比拟的优势。此外，电力通信在奠定电网现代化管理模式基础上，以最大力度推进电网自动化调度的发展进程，并推动电网向着功能越加全面的方向发展。因此，电力通信的重要性使得当前的大多数国家都快速建立起了电力系统专用通信网。

1.2 智能电网

智能电网是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制技术以及信息技术等支持系统技术的应用，从而实现电网可靠安全稳定的最终目标。运用智能电网能够最大程度地满足当前人们生活的需求，并保证电力市场及电力资产的最优化运行。

2 电力通信技术在智能电网中的应用价值

2.1 降低智能电网建设风险

在智能电网建设过程中，会面临着各种各样的建设风险，特别是在智能电网建设的一些关键阶段，如发电、传输以及使用等，对安全度有更高的要求。这些风险无法利用有效措施进行完全避免，但是利用电力通信技术，可以最大程度地降低风险。电力通信技术有其独特的技术优势，在电网建设精准化、管理动态化以及实时化方面都有较好的效果，特别是在后期技术维护方面，更是其他技术所不可比拟的[1]。因此，电力通信技术在智能电网建设中的应用，能增强电力电网的自动化功能，从而切实有效降低建设风险。

2.2 加快智能电网建设进度

随着社会经济的不断发展，城镇化速度的加快，人们的物质生活水平逐渐提升，对于美好生活的需求也越来越大，而电力是人们生活的重要保证，基于这种情况，电能的需求量达到了一个前所未有的高度，因此智能电网应运而生，其在发电效率和覆盖面等方面的优势，是传统发电技术无法可比的。当然，考虑到电力的可持续性利用和发展，将电力通信技术应用在智能电网中也有很大的价值。其一，电力通信技术可以更加有效地保证电力系统的稳定性，让其运行效率更高；其二，得益于现代信息技术的发展，电力通信技术与其进行结合，能够满足人们的一些用电特色化需求。总之，当前用户对电能的需求量不断增多，智能电网方向发展的主要目标是更好地为用户服务，满足用户的需求，同时对电力系统的安全可靠运行也起到一定的促进作用。将电力通信技术用于智能电网中，促使智能电网的运行效率更高，而且能够为用户提供个性化服务，电力系统的运行也更加安全平稳[2]。在智能电网的运行环境中发挥电力通信技术的作用，使得电网不断扩展服务范围，电力系统的运行更加规范，发挥通信技术的连接作用让各个节点之间有效连接，同时实现系统化管理，促使电力系统的运行更加安全平稳，智能电网的发展进度也因此不断加快。

2.3 优化智能电网建设管理

智能电网建设中通过强化管理工作促使电力系统更加完善，在此过程中电力通信技术发挥着重要的作用。当智能电网处于运行状态的时候，监控系统能够实现运行自动化，并且电力系统的每个环节都能智能化操作，由此提高了管理质量，还增强了管理效能，电力使用效率有所提高。电力通信技术的快速升级，并在智能电网中进行应用，可以保障电网的覆盖范围，电力系统建设工作也更加完整。

在电力系统的运行中，首要考虑的问题是安全稳定，而电力通信技术能够有效解决这个问题。在智能电网中应用电力通信技术，可以实现电网自动化运行及智能化，同时智能电网也对电力通信技术的完善起到一定的促进作用，从而促使电力系统的运行具有较高的安全稳定性。

3 电力通信技术在智能电网中的发展现状

电力通信属于智能电网的基础设施，是其安全稳定运行的重要保证，将电力通信运用在智能电网中，对人们生活水平的提升具有重要作用。

当前，我国电力通信在智能电网中的应用深度方面还有所欠缺，虽然从各方面来看，我国在人力和物力上都不遗余力，但是最终只是在微波通信和力线载波通信等技术的简单应用为主[3]。由于之前我国的电力系统覆盖面小，建设结构也较为单一，所以这两种技术即使只是简单的运用，也足以应付以前国内用电系统的需求。然而当前随着社会经济的迅速发展，电力系统的覆盖面早已大大扩充，智能电网系统的规模也得到了极大地扩展。在这种情况下，智能电网对于电力通信的技术要求上升到了一个全新的层次，微波通信和力线载波通信这两种技术已经落后于时代发展，而且人工调度方式也相对陈旧，这些都是制约着电力通信在电网中有效应用的因素。

相比于电力通信技术上的研究瓶颈，我国在电力通信应用形式上，随着现代信息技术的发展已经有了较大的提高。由于光纤光缆等器材设备的研发，使得我国从很早以前就进行了骨干通信网的布局，这为我国智能电网的建设奠定了坚实的基础。此外，我国已经完成了较大规模的国内电网主网架构建，保证了各地各级的用电需求[4]。总之，目前我国已经将电力通信智能化和网络化，并且在电网监管上实现了自动化。

4 智能电网背景下对电子通信提出的新要求

4.1 通信网络全覆盖

在通信网络覆盖面上，即使我国正在不断地采取措施保证一定程度的智能电网覆盖率，但是根据相关数据表明，我国在智能电网传输介质全面光纤化的前提下，在电网延伸的用电、配电以及送电方面仍旧存在着覆盖率低的问题。这就导致很多地区在用电效率及配电规模方面有较大的差异，影响人们生活的整体水平。

例如，宽带属于现代信息社会每家每户必备的网络设备，当前在宽带接入试点实验运行中，我国大部分的城镇都已进行了相关设备安装，不仅大大提升了人们生活幸福满意度，还能通过这种方法对用户的用电信息进行采集，虽然此时并没有很大的规模，但已逐渐成体系[5]。随着时代的发展，智能电网目前属于一小部分人群的福利现状必将被改变，智能电网的普及会对发电、变电以及用电等数据准确性和真实性提出更高要求，而这个要求进一步对电力通信网络覆盖率的大小有严格地限制。因此，智能电网要想进一步发展，必须以电子通信网络覆盖率为基础。

4.2 通信手段多样化

当前，随着我国综合国力的提升，科学技术也得到了长足的进步，技术与技术之间也进行了大规模的交叉应用，将渗透效应发挥到了极致，但是这种交叉应用大都层次较浅，深度不高。例如，在智能电网领域，卫星和微波等技术在智能电网领域虽然得到了有效渗透，但是相比于光纤通信的应用广度还有很长的路要走，目前这两种技术仍旧处于辅助性组件阶段。因此，要想将电力通信高效应用在智能电网中，从而达到通信容量不断增加的目的，就必须对通信手段的多样化提出新的要求，需要电力通信具有更加灵活性的方式[6]。总之，电力通信手段多样化和灵活化，是其应用于智能电网的必要条件。

4.3 通信体系可管理

智能电网的有效发展并不仅仅具有满足人们美好生活需求的功能，在针对电网管理体制完善方面，智能电网的建设也具备较大的作用。智能电网建设时，在结合现代信息技术的基础上引入网络控制，但由于网络具有跨时空性、便捷性以及全面性等特征，因此电力通信也必须利用互联网结构才能产生较大的效果。当然，网络结构同样具有很多劣势，在网络监管问题上更加凸显，这就要求电力通信必须有统一标准的运行模式，这样才能在一定程度上弥补互联网结构的劣势。在此基础上，网络优势将彻底地发挥出来，让整个电网的运行都处于网络的实时监控下，从而更高地提升设备可操作性。此外，由于网络监管体系的不完善，其安全性大大降低，而电力通信的易管理性对安全性方面有了全新的要求，因此将电力通信数据同步在网络上时，应当采取若干措施保障数据的私密性，这样才能最大程度地降低智能电网的建设风险。

5 电力通信技术在智能电网中的具体应用

5.1 新能源方面

当前，电力通信技术在智能电网中的具体应用中，新能源方面比较凸显。新能源是当代最新提出的一个能源概念，环保和可持续利用的能源特征使其成为了当代科学界研究的热点，如风能和热能等都属于比较典型的新能源。智能电网与新能源息息相关，其主要特征就是主动接收新能源，从而大大提升电力运用效率[7]。因此，进一步深度研究智能电网及新能源发电控制并解决新能源电力接口问题十分有必要，不仅能大大提升国民生活水平，而且对于我国电力的可持续发展战略规划也具有较大的促进作用。

对于智能电网及新能源研究方面，研究工作主要集中在以下几点。其一，新能源是一种范围较广和应用较广泛的新型能源，针对电力通信技术应用智能电网提升新能源利用效率方面，科学界主要在细分新能源并网方面做了较为深入地研究，并对通信协议标准进行了统一规范，使得智能电网能够依据实际情况自动调节功率和电压等各种参数。其二，要想智能电网进行直接有效地转化新能源，对新能源发电控制技术进行研究是必要环节，因此主要针对新能源发电的启停机、有功功率调节、电压电流稳态控制以及低压穿透等方面进行一定的技术创新，并结合网络技术实现对智能电网的统一调配[8]。

5.2 配电方面

智能电网在配电方面具有较高的要求，首先是必须要以可靠灵活的电网网架结构为基础，不然就无法充分发挥智能电网的功效。其次是以可靠的通信网络为条件，只有比较可靠的通信网络才能实现电网系统的电力智能分配，实现配电方面的高效化。最后在以上两者的基础上还需接入故障自处理功能，这种功能与智能电网有较佳的适应性，从而提高电力部门的电能质量[9]。

智能电网得益于现代技术的高速发展，在技术融合方面做的较好，如智能配电网技术与网络通信技术和传感测试技术等互相融合，令其配电效率得到了进一步提升，并随着越来越多的相关技术进行融合，智能配电网在集成度、互动性以及自诊断能力方面会更加成熟和先进。

5.3 输电方面

智能电网在输电方面主要受到输电线路的技术限制，而我国对输电线路的优化改善做出了较大的努力，其技术研发主要针对以下几方面。其一是输电能力拓展方面，通过采取科学合理的电力通信方案，并对电力通信网络进行技术创新，从而保障不同单位和机构实现电力监测信息的实时接入，完成电力数据信息统计，因此输电能力的拓展主要就是体现在智能输电的形式创新研发上。其二是状态实时监控方面，相关研究人员主要进行电力基本运行参数的信息收集、电力运行管理调控以及突发事故的应急处理等相关探讨[10]。总之，只有不断深度探索这两个方面，智能电网才能彻底实现远距离、大容量以及高效率的电能输出，并在此基础上完成国家对于电能的环保要求，实现电能的最优配置和可持续化发展。

5.4 变电方面

智能变电站属于智能电网中非常关键的一部分，在一定程度上决定了智能电网在变电领域的主要发展目标，从另一方面来说是智能电网的物理基础，为智能电网提供精确而实时的数据，从而明确控制对象。总之，当前我国将电力通信技术应用在智能电网中，在变电方面的具体应用主要是在利用相关技术减少运营成本，提升电网运行的稳定性。当前，我国的智能变电站不仅拥有了传感器、信息通信控制模块以及自动控制等单元，而且同时可以实现多种功能一体化，如全站检测和自动纠错等，这些功能都为我国居民的用电提供了较大的支撑。

6 结 论

电力通信技术在我国的发展十分迅速，但是发展速度过快就伴随着理论技术根基不稳和应用深度严重不足等问题。这些问题导致电力通信技术在智能电网中的应用受到较大的局限，无法真正的实现智能电网的全部优势。因此，本文在分析了新时代下智能电网对电力通信技术新要求基础上，对当前智能电网的现状做了阐释，研究内容具有可借鉴的价值。