智能电网时代电力信息通信技术的应用

王志娟

（国网上海市电力公司信息通信公司，上海 200072）

0 引 言

目前，我国已经逐步进入智能电网的新时代，而电力信息通信技术在很多方面都起到一定作用，它具有覆盖范围广、形式多样等特点，并且在智能电力系统自动化建设方面的应用越来越多。智能电网在电力系统运行中，不但可以显著地提高通信效率，而且能提高供电的稳定性。但是，在智能电网中，电力信息通信技术是不可或缺的一环，它可以将信息传送、互动和感知变成一种可能，因此要想成功地实现智能电网的目标，就需要不断地提高电力信息通信技术水平。目前，社会中的每个用电环节都需要与智能化相结合，传统的电力信息通信技术已经很难达到这样的要求。因此，只有在持续发展的电力信息通信技术的基础上，将其与智能电网相结合，才能满足社会用电需求。

1 智能电网时代电力信息通信技术的相关概述

1.1 智能电网与电力信息通信技术的概述

智能电网主要包括变电、输电和用电等方面的详细信息。在智能电网向智能化方向发展的同时，要考虑到网络的安全问题。在智能电网的运行过程中，电网数据是最基本的信息，它可以对电网的动态进行实时监控[1]。安全运输是电力系统发展不可或缺的一部分，也是电力系统的核心和基础。在对每个步骤进行监控的过程中，电力信息主要是对发电、输电以及用电的数据进行更深层次的管理和利用，因此电力信息通信技术在智能电网运行中发挥着重要的作用。

1.2 智能电网时代电力信息通信技术的特点

通过当前的发展状况可以看出，广泛应用通信技术和无线技术能够进一步加强电网各部门之间的有效沟通，从而满足人们的生产生活需求。与传统电网比较，智能电网拥有着比较大的优点和特点，同时可以在许多方面得到直观的反映，主要将其归纳为如下几点，并对其进行详细的分析。第一，高兼容性。合理运用电力信息通信技术，是实现智能电网稳定运行的必要条件，可以看作主流网络信息技术的一个融合体，在实际应用中，该协议具有很高的兼容性，可以同时满足各种信息技术对其的需求，从而促进电网的利用和系统的检查方式的多元化，保障智能电网的有效运行。第二，强感知力。电力信息通信技术所具有的强大的信息分析处理能力，可以实现对电力系统内部运行状态的预测评估，还可以在紧急情况下，及时处理问题。当感知系统发生异常时，电力信息通信技术可以自动启动相应的应急程序，对异常情况做出科学的判断，同时启动隔离程序，并向工作人员发出报警信息，让技术维修部门的技术人员及时处理异常情况，从而确保电力系统的稳定与安全。

2 智能电网时代电力信息通信技术的应用原则

智能电网时代电力信息通信技术与智能电网的发展需求相一致，但在具体的技术操作方面，需要与有关的原理相结合。结合过去的电力工作实践经验和工作规范，把握信息化和通信技术的实际应用基本原理，其主要特征如下：第一，在制定技术方案时，要充分考虑当地的电网发展情况，并对电网的可靠性进行评价，要注意技术的具体融合点和发展趋势，认真完成前、中、后期工作，具有良好的决策能力，能够将不良影响降到最低，保持智能电网的高稳定性[2]；第二，长期使用的电力信息通信技术，需要建立在各种信息的反馈上，如果是一成不变的执行方式，必然会出现技术上的困难，带来诸多的安全隐患。

3 智能电网时代电力信息通信技术的应用现状

3.1 通信运行系统的融合性达不到要求

目前，在我国的电力行业中，各种因素的影响，导致资源整合的效率不高。换而言之，操作方式和通信管理不相适应。在具体的应用过程中，需要根据不同的电力生产过程，设置相应的网络模块，对不同的电力设备，需要使用不同的通信技术。然而，在实际操作过程中，由于操作方式比较简单，缺少具有特殊功能的网络模块和通信技术，导致整个电力通信信息系统的操作效率不高。

3.2 企业专业人才的流失

在培养和发展电力工程信息化与通信工程技术专业的人才时，其教育和教学观念比较滞后。专业知识点的内容比较缺乏，专业知识点的更新速度较慢，导致电力信息通信技术专业人才综合实际操作应用能力较低。此外，在电力企业中从事第一线的研究工作中，缺少一批高级的工程技术管理人才进行智能电网的研发、建设、运营。

3.3 网络的整体建设发展不均衡

由于我国不同区域之间经济发展、基础设施等方面的差距较大，造成不同区域之间的电业发展不平衡，各区域的科技与设备各不相同。经济实力强大的区域能够在电力建设中调用足够的资金，选用好的建筑材料，确保电网的稳定运行[3]。一些经济实力较弱、发展较慢的区域，在能源、资源等方面存在着技术上的局限性，不能进行合适的选材，在对基础结构进行测试时，经常会发现电网的不稳定。随着电网技术的不断发展，电网信息通信面临着越来越多的挑战，对电网的整体发展产生影响。

4 智能电网时代电力信息通信技术分析

4.1 载波技术

载波是最基本的一种通信技术，其利用已有的调制信号进行通信。因此，可以选择将电力信息转换成载波进行通信。载波信号能够依赖于电网，在不同的载波带中传输数据信息。载波技术比较简单，但缺陷较明显，载波在传输过程中极易受电磁干扰等多种因素的影响，这将对信号的品质造成直接的影响，从而对电力系统的安全稳定造成威胁。载波技术在进行信息通信时，存在着信号损耗大、噪音大、通信带宽窄等问题，很难满足更高频率通信的要求。因此，在电力信息通信技术的不断发展过程中，越来越多的新型通信方式取代载波通信方式。

4.2 无线技术

无线技术在原有有线技术的基础上进行改进，是一种可以减少智能电网对信息通信线路依赖的新技术。无线技术拓展智能电网中的信息传递通道，使其可以在无线终端的支撑下实现各类电能数据的收集与传送。在智能电网中，可以添加传感器设备和无线信号接收设备等，从而在智能电网各个模块中形成无线关联路径。智能电网中，无线传感器可以根据感知函数获得电能，并通过无线通道进行传输。无线技术的最大优点便是无需铺设电缆，这不但可以节省电费，还可以减少电缆铺设对周边环境的干扰。然而，使用无线技术时，需要考虑感知设备和接收设备的表现。在无线传送的过程中，需要保证信号质量，以防止信号受到干扰。

4.3 光纤技术

在当前的电力通信中，以光纤技术为核心的通信技术已经得到广泛的应用。光纤技术主要依靠光纤电缆实现。在电网的实际操作中，光纤电缆的敷设是首先考虑的问题。在光缆基础设施的建造上，光纤电缆和附属设备通常采用高架的形式建造。在实现光纤技术的过程中，架空电缆要建立起与智能电网建设相适应的支撑结构，并与电缆、附件等相结合，为光纤信息通信建立起一种传输介质。在光纤电缆施工上，也得到持续的优化与改进，由自乘缆线转变为复合型光纤电缆。同时，根据电网的运行特点，采用光纤技术，还可以根据电网的运行状况，构建主通道、副通道等多种层次的光纤通道[4]。智能电网可以根据电力系统的运行状况，对输配电过程中的数据展开优先次序的判断，并对其进行路径分配。在此基础上，将紧急信息和重要信息智能地纳入主路径，而将其他信息纳入次要路径，从而提升电网的智能运行效果。

4.4 移动技术

近年来，移动通信技术的迅速发展，为智能电网的管理带来新的挑战。移动技术改变传统的固定线路空间，突破空间的局限，提高电力信息通信的灵活性。随着4G 向5G 方向的快速发展，智能电网的通信服务水平将得到明显提升。在智能电网的建设过程中，移动技术为其提供强大的支撑。例如，为了满足大规模的输配电要求，变电站都要进行网点布局，导致在用电不多的地区也要建立变电站，从而导致大量的电力资源被浪费。在此基础上，利用移动技术，仅需建设少量的骨干基站，即可实现对电网的通信需求，使电网的运行更加高效。

5 智能电网时代电力信息通信技术的应用途径

5.1 基础通信系统的运营

在相关的输变电网和自动化信息通信系统的建设中，需要同时传输的信息和数据的量很大，这就对有关的信息数据传输系统工作的信息的可靠性和安全性等方面提出了很高的要求。因此，在实际的通信操作过程中，需要保证通信主控台和通信数据中心的各种重要数据的实时传输效果。基本配电通信信息网络处于系统内部，具有多层、密集的网络特征，其覆盖范围非常广泛[5]。为提高我国基础配电通信信息系统的网络管理水平，在信号处理上，可考虑采用光导载波通信技术、宽频带无线电通信技术、一般的光导无线电通信技术并进行结合。目前，在国内的基础光纤通信网络系统的开发和运营的建设中，使用一种新型的光纤通信网络系统，它的损耗和功率都比较低，并且具备很好的网络抗干扰能力，有着非常显著的优势。

5.2 在发电方面的应用

在智能电网发电的过程中，要以电力信息通信技术为基础，将电力需求状况转换为数据信息，并根据智能电网的判断，对发电量进行控制。利用信息通信技术，可以在智能电网中，将发电与用电之间的信息互动介质构建起来，更好地协调发电与用电之间的关系，不仅能防止因发电量低而造成的停电现象出现，还能防止因发电量过大而造成的电力资源的浪费。在电网的运行过程中，要以实际情况为基础，对各个参数进行调节，在调节参数时，系统要以信息通信反馈为基础，对其展开分析和计算，最后得到准确、可靠的结论，然后系统可以根据这个结论来调整参数的数值，以保证智能电网的运行过程与需求相一致。

5.3 在用电方面的应用

用电环节是智能电网运行的重要组成部分，在用电环节要积极运用信息通信技术，高效地收集并分析电力用户的状况。电力用户的数量较多，在对电力用户的实际用电状况进行收集的过程中，会生成很多的数据，因此如何将海量的数据实时地传送给智能电网，实现对电力供应的大规模、高质量、高可靠性的电力供应，是亟待解决的问题。在此基础上，通过分析智能电网，用户能够更好地与电能实现互动，从而提高智能电网提供的优质服务。

5.4 在配电方面的应用

在配电网中应用电力信息通信技术，主要是实现对配电网的灵活运行。在电网供电中，配电网是影响用户最终用电的一个关键因素，只有通过配电网才能得到有效的供电，从而满足用户的多种用电需求[6]。在智能电网的配电系统中，要充分了解电网的类型、用电量以及配电系统的分布，而这一切的实现都离不开信息通信技术。在智能电网的配电系统中，要充分了解电网的类型、用电量以及配电系统的分布，而这一切的实现都离不开信息通信技术。在智能电网中，利用信息通信端口和线路的接入，以智能元件为基础，完成电网运行中的配电功能的集成、交互等，对于拓展配电网，提高电力分配效率十分重要。

6 结 论

电力信息通信技术将成为国家电网未来发展的一个重要方向，对其在智能电网中的应用进行深入的研究，有着重要的实际意义。在智能电网下，电力信息通信技术不但用自动化和信息化来弥补传统意义上的电网不足之处，还可以更好地提高传输数据的高效性和准确性，有效节省人力、物力资源，从而提高生产效率。因此，需要在电力信息通信技术的层次上进行深入的研究，力争在智能电网的应用上取得更大的突破，从而推动国家在智能电网方面的高效稳定发展。