试论智能电网及其对电力通信的要求

摘要：本文依据智能电网的发展，对其相关概念和内容进行了分析，同时探讨了智能电网对电力通信的要求，以此对智能电网的运用提供更多帮助。

关键词：电力通信；智能电网；电力系统

中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0248-02

对于智能电网标准化工作的推进，当中最为关键的内容是网络通信的发展和运用。其基于网络通信的各种需求，在智能电网环境下对各个领域的操作器与应用进行控制手段的有效实施，包括网络访问、安全的维护和控制。此领域的覆盖范围比较的广，包括公共网络以及电力专网。而考虑对智能电网的建设，就必须借助先进的功能和技术，对重要的系统和结构进行构建。

一、智能电网的概念

智能电网即电网的智能化，在高速双向通信网络、集成基础之上，借助传感、测、量、控制、决策支持系统技术的运用，实现高效、安全、可靠电网使用目标的一种系统，被称为“电网2.0”。其主要特点为抵御攻击、激励、自愈，能够对21世纪用户的需求进行提供，这些需求包括电力市场的启动及资产的优化、各种不同发电形式的接入、电能质量等。智能电网的主要特征较多，主要包括以下几个方面：（一）安全评估的在线、实时及分析能力；故障自动诊断、系统自我恢复、隔离故障的能力；预防控制及预警能力；（二）故障、扰动发生时，可对用户的供电进行维护，不会有大面积停电事故的发生；外力破坏下的电网安全运行能够得到保证；可对电力信息的安全进行确保；（三）能够进行电力交易和电力市场运营，可促使资源的优化配置，对电网损耗的降低和能源利用效率的提高具有重要作用；（四）可再生能源的合理、有序接入均能够得到支持，微电网与分布式电源的接入可以得到适应，与用户的高效互动可以实现，能够提供增值服务满足用户的多种需求；（五）对电网信息的共享和集成进行实现，运用的模型和平台能够统一，可促使精益化、规范化、标准化管理的实施；（六）对资产的利用进行优化，可对成本进行有效控制。

二、电力通信

电力通信是智能电网的建设基础，作为联系紧密的构成部分，电力通信的作用发挥尤为重要。对于通信网络的建设，可通过网络基础的扩充和网络应用的拓展两方面进行体现。

（一）接入网方式

智能电网至最终用户的有效延伸，必须借助接入网的方式，才能将更多的用电选项提供给用户，同时通过通信技术与用户进行互动。对于接入网而言，其通信的主要手段包括三种。1、对电力专用的数据网络进行部署，包括有线或无线的数据网络。有线可对PON技术接入进行运用，而无线通过无线传感器技术可进行接入；2、运用电力线路，将PLC技术作为接入网；3、对电信运营商的通信方式进行租借，包括后3G的无线数据高速链路等。

（二）通信技术的统一

对于智能电网的建立，必须在全面集成、高速的双向通信技术架构上进行实施，这样一来，智能电网就会成为交互、动态的网络，并能够在功率交换、实时信息交换的架构上进行运用。对开放式架构的通信系统进行运用，可将“即插即用”的应用环境有效的运用在控制中心、传感器、控制装置、系统保护、用户使用当中。由此提供的通信就会得到稳定、可靠的保障，将物理支持有效的提供给智能电网，逐渐成为一项重要的内容。统一通信在电力企业的运用方面，已经成为电力通信发展的主要趋势，借助通信网络的良好基础，对IP语音技术进行使用，可将语音交换与呼叫移植在统一的数据网络中。由此，投资建设的重复问题就得到了解决，进一步促使了语言、数据两网合一，运行、管理及建设的统一。

（三）智能光纤通信网络

IP数据量增长的环境下，光纤通信以SDH技术和TDM业务传输技术为主，但与IP数据的特性相比，传输网络的控制管理能力存在着一定的缺陷，难以对技术要求进行满足。为了对此问题进行有效的处理，将网络智能化技术叠加在光传输组网技术上，促使自动交换光网络的形成，且具有智能性的重要特性，即智能光网络。其核心基础是软件，组网应用的高效、灵活、智能、动态方面是智能光网络的优势所在。对于电力光网络而言，智能光网络的作用包括两个方面。1、网络结构的变化：网络的生存性可以通过MESH组网方式得到提高，恢复及保护方式的提供也多种多样，能够对网络多点故障进行抵抗，可促使网络负载的优化和自动均衡的有效实现；2、业务提供的变化：能够对功能进行自行的发现，使电路的维护难度得以降低，进一步促使业务提供时间的有效缩短；对不同等级的业务进行有效提供，满足差异化服务的众多要求。

（四）数字化变电站

数字化变电站能够促使变电站电气设备间相互操作和信息共享的有效实现。现代数据通信技术与计算机应用的发展，使电力系统智能电子装置拥有了较高的集成度，在电力系统综合自动化系统、通信体系方面的构建上，就会显得较为方便。基于LAN/WAN的控制设备和微机保护装置的通用平台是变电站的关键技术。对于微机保护装置而言，其更方面参数较高时，多种类型的辅助和保护功能的集成都会非常容易。所以，数字化作为IED在变电站自动化系统中的作用非常重要。通常认为，智能电网的重要技术是数字化变电站，对该技术进行运用，操作控制智能化、信息传递网络化、数据采集数字化就会得到有效实现。在数字化变电站中，数字化通信均能够在一次电气设备、二次电子装置中得到运用，同时具有的数据通信平台和数据建模都是统一的，而智能装置的互操作性可在此平台的基础进行操作的实现。所以，对智能电网的构建而言，数字化变电站要具备全站统一、一次电气设备、二次装置的标准平台。

三、智能电网对电力通信的要求

智能电网的不断建设和发展，使系统节点得以增加，系统调度的任务也就更为繁重。其中电网规模和全过程的计算、分析、控制的在线和动态将是智能电网的发展方向。

（一）SIS系统。系统运行数据的处理可以通过即时信息系统SIS来完成，运用Internet技术，可对该系统进行建设，基于安全的Internet，以数据网SPDnet作为通信设施。即时信息系统的信息是开放性的，为了促使系统的稳定和安全，就要确保安全隔离、防护措施的有效实施。

（二）EMS系统。通过监控系统SCADA和数据采集，可对EMS系统的实时数据进行获取。即时信息系统SIS所需要的实时数据可通过EMS进行提供。考虑厂站侧的RTU终端，SCADA实时数据可进行数据采集，异步数据接口Rs232为接口，同时依据信息量的需要，对速率进行要求，通常为1200-9600bit/s。

（三）TMRS系统。电能量计量系统在智能电网中，能够对常规测量的工作进行实施，另外，电能量计量系统还要具有双向计量和分时段累计存储的功能。同时，对电能量数据的采集、预处理、传送和存储、分析的子系统也要具备，以此对智能电网的发展以及新能源的并网进行支持。

（四）需求侧管理。智能电网必须直接面向用户，这是一个比较大的转变。就终端用户而言，业务量少、节点众多的缺陷使早期信息传输的实现要通过无线公网通信系统来进行。而当前，公网租用线GPRS成为了主流技术，得到了广泛的应用，这样就可以有效的对用户的各种情况进行掌握。

（五）系统统一时标。对于电力录波装置而言，必须具有统一的时标信息，当然，电力计费装置也是如此。针对这一问题，可知如果统一的时标信息有所缺乏，全网动态行为的监督就会受到严重损害。所以，电力系统动态监控的实现，可以通过GPS技术得以有效提供。各级调度机构的主站为信息同步时钟系统，统一时间标记基准通过厂站、子站进行提供，之后各变电站的测量通过光纤通信系统进行收集处理后，就可以对动态相量在各变电站之间的变化情况进行获得，同时依据其主要内容，对相量的控制进行实施。

四、结语

总之，智能电网的建设，对我国经济、能源的运用和发展非常重要。通过智能电网的实施，能够保障清洁能源的高效发展，同时能够对资源进行优化配置，有效推动国民经济的提升，并为经济社会可持续发展的实现作出重要了贡献。

参考文献：

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